Titel der Erfindung: „Messerträger für Zerkleinerungsvorrichtungen"
Anmelder: Johann Doppstadt und Horst Berger Unser Zeichen: Dop 2003/06 PCT
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Messerträger für Zerkleinerungsvorrichtungen zum Zerkleinern von festen Abfällen, bestehend aus wenigstens einem zum Beispiel als Walze ausgebildeten, in einem Gehäuse angeordneten Rotor, auf dessen Außendurchmesser eine Vielzahl von Messern bzw. Messerschneiden vorgesehen ist.
Vorrichtungen zum Zerkleinern von festen Abfällen sind bekannt. Sie dienen insbesondere der Zerkleinerung gemischter Abfälle mit unterschiedlichen Materialien, die vor der weiteren Verwertung bzw. Deponierung getrennt werden müssen. Dies geschieht in der Regel durch Trennung in Siebanlagen. Dazu muss jedoch das Material eine bestimmte Größe aufweisen, so dass es vor dem Sortieren auf eine in den Sieb- und Trennanlagen verarbeitbare Größe gebracht werden muss. Dies geschieht beispielsweise in Zerkleinerungsanlagen, die mit Walzen ausgestattet und an deren Oberfläche Schneidmesser abgeordnet sind. Die Vorrichtung dient zum Beispiel auch der Zerkleinerung von Holzmaterialien.
Die Walzen werden in eine Drehbewegung versetzt. Dabei zerkleinern die Schneidmesser das Material beispielsweise durch Zusammenwirken mit Schneidplatten, die ebenfalls in der Zerkleinerungsanlage feststehend angeordnet sind. Der Verschleiß an den Messern und an den Schneidplatten ist groß, weil auch sehr feste, beispielsweise aus Kunststoff bestehende Materialien in der Anlage zerkleinert werden müssen. Deshalb sind die messertragenden Walzen bereits mit Messerträgern versehen worden, die ein partielles Auswechseln der
Messer ermöglicht. Dadurch wird die Lebensdauer der Walzen etwas verlängert. Die Messerträger sind jedoch ebenfalls einem enormen Verschleiß unterworfen, so dass nach relativ kurzer Laufdauer die komplette Walze ausgewechselt werden muss, da die Messerträger auch verschlissen sind.
Unterschiedliche Materialien zu zerkleinern, erfordert den Einsatz unterschiedlicher Messer. Damit besteht ein weiteres Problem darin, dass entweder die komplette Walze ausgewechselt werden muss, wenn unterschiedliche Materialien den Einsatz anderer Messer bzw. Messerschneiden erfordern oder aber alle Messer. Dies ist zeitaufwendig und kosten intensiv.
Es weiterhin erforderlich, Befestigungsmittel zum Befestigen der Messer anzubringen. Dies sind im allgemeinen Schraub- oder Lötverbindungen. Auch das Befestigen und Lösen dieser Verbindungen erfordert wieder Zeit, womit die beschriebenen Lösung insgesamt ebenfalls als zu aufwendig erscheinen. Die zuvor beschriebenen Probleme des Verschleißes und beim Wechsel auf andere Messerformen bzw. Messergrößen existieren hier jedoch in gleicher Weise.
Eine Lösung wie zuvor beschrieben ist aus der Druckschrift EP 1 304 169 bekannt. Diese Druckschrift zeigt eine Zerkleinerungsvorrichtung mit einer Zerkleinerungswalze, die am Umfang verteilt Zerkleinerungswerkzeuge trägt, die mit auf einem Gegenschneidenwerkzeug angeordneten Gegenschneidenwerkzeugen zusammenwirkt.
Aus der Druckschrift DE 201 16 344 ist ein Fräszahnhalter bekannt, an den ein Fräszahn angeflanscht werden kann. Sowohl der Fräszahnhalter als auch der Fräszahn kommen dabei direkt mit dem Zerkleinerungsgut in Kontakt und werden entsprechenden Belastungen ausgesetzt, was zum Verschleiß führt. Bei einem Fräszahnwechsel fällt die Maschine solange aus bis alle defekten bzw. auszuwechselnden Teile ersetzt sind.
Aus der Druckschrift DE 299 06 398 ist ein Fräswerkzeug der in Rede stehenden Art bekannt. Das Fräswerkzeug ist dabei mittels Formschluss in einer Aufnahme
befestigt. Auch hier sind die zuvor beschriebenen Nachteile vorhanden, wodurch ein Einsatz relativ uneffizient wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Lösung bereitzustellen, welche die zuvor beschriebenen Probleme aus dem Stand der Technik beseitigt und insbesondere ein problemloses und kostengünstiges Wechseln der Messer ermöglicht.
Die Erfindung geht von dem oben beschriebenen Stand der Technik aus und schlägt zur Lösung der gestellten Aufgabe einen Messerträger für Zerkleinerungsvorrichtungen vor, bestehend aus einem auf einer Zerkleinerungswalze, einem Rotor oder dergleichen befestigbaren Trägerkörper und einem wenigstens ein Messer aufweisenden Aufsteckkörper. Durch diesen erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, dass der Aufsteckkörper jetzt den Trägerkörper vor Verschleiß schützt. Der durch die Zerkleinerung entstehende Verschleiß erfolgt nach der erfindungsgemäßen Lösung ausschließlich an dem Aufsteckkörper, der entsprechend seiner Ausführung den Trägerkörper vollständig zum Beispiel wie ein Schuh umschließt. Der Verschleiß zwischen Trägerkörper und Aufsteckkörper ist bei entsprechender Befestigung zumindest auf ein Minimum beschränkt, was zu einer erheblichen Steigerung der Lebensdauer der die Trägerkörper aufweisenden Walzen führt. Im Verschleißfall, aber auch bei notwendigem Wechseln der Messer aufgrund veränderter Zerkleinerungsaufgaben, z.B. beim Wechsel des Zerkleinerungsgutes, ist das Auswechseln aufgrund der Aufsteckbarkeit sehr einfach und schnell möglich. Das Aufstecken und Befestigen ist dabei in unterschiedlichen Varianten bzw. Ausführungsformen vorgesehen, die zum Teil nachfolgend in verschiedenen Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen noch näher beschrieben werden. Gegenüber den eingangs beschriebenen Lösungen zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass der Verschleiß der Trägerkörper auf ein Minimum reduziert wir, wodurch die Walzen eine wesentlich höhere Standzeit erhalten. Der Wechsel verschlissener Messer bzw. Zerkleinerungswerkzeuge kann in sehr einfacher Weise und sehr zeitsparend erfolgen, indem der komplette Aufsatzkörper zunächst gewechselt wird, um die Stillstandszeit der Maschine zu verringern. Die Messer können zum Beispiel dann an dem Aufsatzkörper gewechselt werden, wenn die Zerkleinerungsvorrichtung wieder in Betrieb ist. Ist ein Aufsatzkörper ver-
schlissen, kann die Reparatur in gleicher Weise erfolgen. Die Walze mit dem Trägerkörper bleibt im wesentlichen ohne Verschleiß.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Messerträgers sieht vor, dass das Messer an dem Aufsteckkörper angeformt ist. Die Fertigung eines solchen Aufsteckkörpers ist sehr einfach zu realisieren, wenn dieser z.B. aus Werkzeugstahl gefertigt wird. Das Messer wird dabei an der in Schneidrichtung weisenden Seite des Aufsteckkörpers angeformt. Der gesamte Aufsteckkörper wird dann gehärtet. Selbstverständlich ist es erfindungsgemäß auch vorgesehen, den Aufsteckkörper nur partiell, d.h. an der das Messer aufweisenden Seite zu härten.
Entsprechend einer vorteilhaften Variante zeichnet sich der Messerträger nach der Erfindung dadurch aus, dass das Messer an dem Aufsteckkörper lösbar fest angeordnet ist. Hierbei sind wieder mehrere Ausführungsformen vorgesehen. So ist es beispielsweise günstig, wenn die Messer aus einem härteren Material gebildet sind und durch Hartlöten oder durch Schraubverbindungen an dem Aufsteckkörper befestigt sind.
Dabei hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn das Messer von einer Messeraufnahme getragen ist. Die Messeraufnahme kann dabei zum einen das Befestigen und Lösen der Messer erleichtern und zum zweiten durch entsprechende Ausgestaltung das Messer bei den Schneidaufgaben stützen. Die Messeraufnahmen kann dabei so gestaltet sein, dass unterschiedliche Messerformen einsetzbar bzw. befestigbar sind.
Von Vorteil ist es auch, wenn die Messeraufnahme entsprechend einer Variante der Erfindung an dem Aufsteckkörper angeformt ist.
Ein weiterer Aspekt des erfindungsgemäßen Messerträgers ist dadurch angegeben, dass die Oberseite des Trägerkörpers und die Unterseite des Aufsteckkörpers eine zueinander korrespondierende Form aufweisen. Dadurch gelingt es, das Aufstecken zu vereinfachen, aber auch den Verschleiß zwischen Aufsteckkörper und Trägerkörper zu minimieren. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Formen als Passung sehr genau ausgebildet sind.
Der Trägerkörper ist entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung auf bzw. an der Zerkleinerungswalze der Zerkleinerungsvorrichtung durch Schweißen befestigt. Dies ist eine sehr günstige Variante, da hierdurch eine recht genaue und doch kostengünstige Lösung zur Verfügung gestellt wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Trägerkörper sich auf Walzensegmenten befindet, die winklig insbesondere versetzt zueinander auf einem Walzengrundkörper angeordnet sind. Dann ist es zum Beispiel möglich, die Walzensegmente bei einem Verschleiß zu wechseln und das Wechseln der Aufsteckkörper werkstattmäßig durchzuführen. Auch der Einsatz anderer Messerformen wird hierdurch gegebenenfalls erleichtert, wenn unterschiedlich bestückte Walzensegmente vorgehalten werden. Selbstverständlich ist es erfindungsgemäß auch vorgesehen, den Wechsel der Aufsteckkörper auf dem jeweiligen Walzensegment in eingebautem Zustand vorzunehmen, wenn beispielsweise nur ein oder wenige Messer bzw. Aufsteckkörper beschädigt oder verschlissen sind..
Erfindungsgemäß wurde auch gefunden, dass es günstig ist, wenn Trägerkörper und Aufsatzköper Befestigungsmittel aufweisen, mittels derer sie miteinander lösbar fest verbindbar sind.
Das oder die Befestigungsmittel sind (ist) dabei beispielsweise durch wenigstens einen an dem Trägerkörper federgelagerten Bolzen, Keil, einem runden oder viereckigen Stift oder dergleichen und wenigstes einer dazu korrespondierend an dem Aufsteckkörper vorgesehenen Ausnehmung angegeben.
Es ist jedoch auch möglich das Befestigungsmittel durch wenigstens eine Schnellschraubverbindung, einen Öffnungsmechanismus mit Entriegelung, Spannstifte oder eine Schraubverbindung anzugeben.
Eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Messerträgers zeichnet sich dadurch aus, dass der Aufsteckkörper die Form eines Aufsteckschuhs besitzt. Diese schuhartige Ausbildung hat gleich mehrere Vorteile. Sie ist zum einen recht günstig herstellbar und zum anderen durch günstige Gebrauchseigenschaften ge-
kennzeichnet. So ist die Schneidwirkung und das Verschleißverhalten durch die schuhartige Ausführung verbessert.
Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn die Seitenflächen des Aufsteckkörpers gemäß einer Weiterbildung der zuvor beschriebenen Lösungen schräg nach oben auslaufen, sich verjüngen, bzw. zum äußeren Radius auslaufen.
Der Aufsteckkörper ist in Richtung entgegen der Schneidrichtung schmaler ausgebildet ist als an der Schneidkante. Dadurch erreicht man beispielsweise einen Hinterschnitt, der sich günstig auf die Schneideigenschaften und das Verschleißverhalten auswirkt.
Der Messerträger nach der Erfindung ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung auch dadurch gekennzeichnet, dass der Außenradius des Aufsteckkörper an dessen von dem Messer bzw. der Messeraufnahme wegweisenden Seite sich mit dem Außenradius der Zerkleinerungswalze schneidet.
Der erfindungsgemäße Messerträger zeichnet sich nach einer weiteren Ausbildung dadurch aus, dass an der dem Messer bzw. der Messeraufnahme gegenüberliegenden Seite des Aufsteckkörpers eine nasenförmig ausgebildete Abflachung, insbesondere eine als Griffhebel benutzbare Abflachung, vorgesehen ist. Dies erleichtert sowohl das Aufstecken als auch das Abnehmen des Aufsteckkörpers von dem Trägerkörper.
Die Messeraufnahme ist, wie bereits weiter oben erwähnt entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung derart ausgebildet, dass Messer mit unterschiedlichen Messerformen, beispielsweise runde, rechteckige, vieleckige Messer einsetzbar bzw. befestigbar sind.
Der Aufsteckkörper besitzt nach einer weiteren Variante der Erfindung bevorzugt einen Stützkörper zur AbStützung des Messers, der das Verschleißverhalten des Messers günstig beeinflusst.
Eine Weiterbildung der Erfindung nach wenigstens einer Ausführung wie zuvor beschrieben zeichnet sich dadurch aus, dass an dem Stützkörper in Schneidrichtung wenigstens ein Messer der Form des Aufsteckkörpers folgend angeordnet, insbesondere nicht lösbar angeordnet ist.
Es hat sich auch als Vorteil herausgestellt, wenn an dem Stützkörper für das Messer wenigstens ein mit dem oder den Befestigungsmitteln zusammenwirkender, in die Zerkleinerungswalze in dazu vorgesehene Öffnungen einsteckbarer Arretierungskeil vorgesehen ist. Dies stellt eine sehr effektive Befestigungsmöglichkeit dar, die sich durch einfaches Verbinden und Lösen auszeichnet und die für einen sicheren Sitz des Aufsteckkörpers auf dem Trägerkörper sorgt.
Dabei ist es besonders günstig, wenn an dem Arretierungskeil eine entgegen der Schneidrichtung verlaufende keilförmige Verjüngung vorgesehen ist.
Die Erfindung betrifft auch eine Zerkleinerungsvorrichtung mit wenigstens einem Messerträger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.
Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn eine Vielzahl von Messerträgern wie zuvor beschrieben vorgesehen ist, und die Messerträger vorzugsweise versetzt zueinander auf der Zerkleinerungswalze angeordnet sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen weiter beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Messerträgers
Fig. 2 Eine dreidimensionale Darstellung des Messerträgers nach der Erfindung
Fig. 3 Ansicht des Aufsteckkörpers nach der Erfindung von unten
Fig. 4 dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit von dem Trägerkörper getrenntem Aufsatzkörper
In Fig. 1 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Messerträgers gezeigt. Mit dem Bezugszeichen 1 ist dabei der Trägerkörper bezeichnet, der auf eine nicht dargestellte Walze einen Rotor oder dergleichen einer Zerkleinerungsvorrichtung aufsetzbar ist. Auf bzw. über diesen Trägerkörper 1 ist der Aufsteckkörper 2 gesteckt bzw. angeordnet. In Schneidrichtung A ist an dem vorderen Ende des Aufsteckkörpers 2 ein Messer 3 ausgebildet, angeformt oder angeordnet. Als Befestigungsmittel 5 ist entsprechend der Ausführung der Figur 1 ein federgelagerter Bolzen am Ende bzw. der der Schneidrichtung A entgegengesetzten Seite des Trägerkörpers 1 vorgesehen. Dieser wirkt mit einer Ausnehmung im Aufsteckköper 2 zusammen, um diesen auf dem Trägerkörper zu halten. Die nasenförmige Abflachung 4 erleichtert das Aufsetzen und Abnehmen des Aufsteckkörpers 2. Günstig ist es auch, wenn die Ausnehmung als durchgehende Öffnung ausgebildet ist, um den federgelagerten Bolzen zur Lösung der Verbindung leicht von außen betätigen zu können. In der Fig. 3 ist diese Öffnung mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet. In der dargestellten Ausführungsform ist ein weiteres Befestigungsmittel an der das Messer 3 tragenden Seite des Aufsteckkörpers 1 vorgesehen. Es handelt sich dabei um einen Arretierungskeil 7, der gemäß Fig. 1 an dem Stützkörper 6 für das Messer 3 angeordnet ist. Der Arretierungskeil 7 wirkt mit einer nicht dargestellten Öffnung in der Zerkleinerungswalze oder dem Rotor zusammen. Dabei ist es günstig, wenn der Arretierungskeil 7 eine entgegen der Schneidrichtung A verlaufende keilförmige Verjüngung 8 aufweist. Das als Arretierungsbolzen ausgebildete Befestigungsmittel 5 und der Arretierungskeil 7 bilden gemeinsam eine wirksame und schnell lösbare Verbindung zwischen Trägerkörper 1 und Aufsteckkörper 2. Der Stützkörper 6 ist entsprechend einer nicht gezeigten Ausführungsform auch als Messeraufnahme oder Messerträger ausgebildet. In gleicher Weise kann das Messer 3 auch in der abgebildeten Form einteilig ausgebildet werden. Gemäß einer weiteren Variante ist das Messer 3 einstückig mit dem Aufsteckkörper 2 ausgebildet, z.B. in Schneidrichtung A angeformt. Dabei hat es sich als Vorteil erwiesen, wenn der Aufsteckkörper 2 aus Werkzeugstahl, insbesondere härtbarem bzw. aus gehärtetem Werkzeugstahl gebildet ist.
Die Fig. 2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung des Messerträgers nach der Erfindung. Die in Fig. 1 verwendete Bezugszeichen werden in Fig. 2 für die gleichen Merkmale benutzt. In Fig. 2 ist lediglich der Aufsteckkörper 2 dargestellt. Dabei ist die Form eines Aufsteckschuhs mit einer entgegen der Schneidrichtung A verlaufenden Verjüngung erkennbar. Ebenfalls gut ersichtlich ist, dass die Seiten flächen des Aufsteckkörpers 2 schräg nach oben auslaufen bzw. sich verjüngen. Die Ausführungsform zeigt auch eine günstige Variante eines Messers 3. Die oberen Kanten des Aufsteckkörpers 2 sind abgefast. Dies ist günstig für die Verringerung der Reibungskräfte und den sogenannten Hinterschnitt.
Die Fig.3 zeigt eine Ansicht des Aufsteckkörpers 2 nach der Erfindung von unten. Auch hier sind die Bezugszeichen, wie zuvor in den Fig. 1 und 2 beschrieben, verwendet. Sehr schön zu sehen ist die innere Form des Aufsteckkörpers 2, die auf den Trägerkörper 1 aufgesetzt wird und daher korrespondierend zu diesem gefertigt ist. Die Öffnung 9 dient dem leichten Lösen einer federgelagerten, hier nicht dargestellten Arretierungsvorrichtung.
Die Fig. 4 zeigt eine dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit von dem Trägerkörper 1 getrenntem Aufsatzkörper 2. Sehr schön zu sehen ist in dieser Ausführungsform, dass der Aufsatzkörper 2 den Trägerkörper 1 in der Art eines Schuhs umfasst, so dass der Trägerkörper 1 , der ja fest mit der Walze verbunden ist im Reparatur bzw. Wartungsfall nicht gewechselt werden muss. Der Aufsatzkörper 1 ist, wie ersichtlich in Art eines einseitig offenen Hohlkörpers ausgebildet. Dies ist ein entscheidender Vorteil gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen. Der Trägerkörper wird durch den Aufsatzkörper gewissermaßen wie von einem Schutzschild umfasst und verhindert so den Verschleiß des Trägerkörpers. Alle anderen Bezugszeichen wurden bei den Figuren 1 bis 3 bereits beschrieben, so dass diese nicht noch einmal vorgestellt werden.
Die Erfindung wurde zuvor anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Erfindung ist darauf jedoch nicht beschränkt. Die jetzt und mit der Anmeldung später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung eines weitergehenden Schutzes.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.