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    公开号:WO1987002911A1
    申请号:PCT/EP1986/000656
    申请日:1986-11-13
    公开日:1987-05-21
    发明作者:Rudolf Berger；Hans Kühl
    申请人:Umwelttechnik Hatlapa Gmbh；
    IPC主号:B02C18-00
    专利说明:
    [0001] Zerkleinerungsvorrichtung Beschreibung:
    [0002] Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.
    [0003] Eine bekannte Zerkleinerungsvorrichtung dieser Art (FR-PS 1 438 869) weist under anderem eine Welle mit Scheibenmessern und einem Kamm mit Zähnen auf, die während der Drehung der Messerscheiben zeitweise zwischen diese greifen, nämlich dann, wenn die Stech-Schneidzähne zwischen den Kammzähnen hindurchgehen. Diese bekannte Vorrichtung ist zum Zerreißen von zähem Material in der Form von Knäueln und Bändern, insbesondere Papierbändern gedacht. Die Scheibenmesser werden hierbei durch Zwischenscheiben mit kleinerem Durchmesser auf Abstand voneinander und zwischen Gegenlagern gehalten. Diese bekannte Vorrichtung weist nicht nur die eine Welle mit Messerscheiben auf, die mit Kammzähnen zusammenwirken, sondern eine unabhängig davon wirksame Vorrichtung mit zwei gegenläufig angetriebenen Wellen, deren Scheibenmesser mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten zusammenwirken. Auch in diesem Fall greifen die Messerscheiben der Wellen nur zeitweise ineinander, nämlich nur, wenn sie sich im Bereich ihrer StechSchneidzähne aneinander vorbeibewegen. Auch dieser Teil der Vorrichtung dient lediglich dazu, zähes Material wie Knäuel oder Bänder zu zerreißen.
    [0004] Weiterhin sind Zerkleinerungsvorrichtungen mit zwei gegenläufig und mit unterschiedlicher Drehzahl angetriebenen Wellen bekannt (DE-PS 1 758 913, DE-OS 20 65 647), bei denen die Scheibenmesser der einen Welle und nicht nur deren Stech-Schneidzähne während der gesamten Umdrehung zwischen die Scheibenmesser der anderen Welle greifen und mit diesen Schneidkanten bilden, die zum Zerschneiden von zu zerkleinerndem Abfall geeignet sind, der auch Eisenteile enthalten kann. Hierzu werden die Messerscheiben mit Hilfe eines flanschartigen Ansatzes auf Abstand gehalten, dessen Stärke geringfügig, d.h. 0,2 bis 0,1 mm größer als die Breite der Messerscheiben ist, so daß der Abstand der Messerscheiben nur geringfügig größer als ihre Dicke ist.
    [0005] Selbst wenn bei der Herstellung solcher Messerscheiben mit flanschartigen Ansätzen Fertigungstoleranzen in der Größenordnung von 0,2 bis 0,1 mm eingehalten werden, addieren sich diese im nichtauszuschließenden ungünstigsten Falle, z.B. bei einer Welle mit 25 Messerscheiben, auf immerhin 2,5 bis 5,0 mm. Außerdem ist der Arbeitsaufwand zur Herstellung von solchen Messerscheiben mit flanschartigen Ansätzen mit solchen Fertigungstoleranzen heüte kostenmäßig nicht mehr annähernd vertretbar. Wenn zwischen einer großen Zahl von Messerscheiben mit flanschartigen Ansätzen die am besten geeigneten Messerscheiben herausgesucht werden, um die Gesamttoleranz zu veringern, so ist hierfür eine Arbeitszeit von wenigstens einem Tag für jede Zerkleinerungsvorrichtung anzusetzen.
    [0006] Solche Arbeiten werden als Einpaß- und Einlaufarbeiten bezeichnet. Sie können bei diesen bekannten Vorrichtungen nur beim Hersteller selber durchgeführt werden. Wenn im Betrieb ein oder mehrere Scheibenmesser beschädigt werden, muß die gesamte Vorrichtung dem Hersteller zurückgesendet und dort repariert werden. Dies ist ganz besonders zeitaufwendig und kostspielig, wenn solche Vorrichtungen ins Ausland oder gar nach Übersee verkauft worden sind, was sehr häufig der Fall ist.
    [0007] Als eine Lösung des Problems der Fertigungstoleranzen ist bei einer bekannten Zerkleinerungsvorrichtung mit zwei gegenläufig mit unterschiedlicher Drehzahl angetriebenen Wellen mit st ändig ineinandergreifenden Messerscheiben vorgeschlagen worden (DE-OS 33 13 231), auf beiden Wellen die Messerscheiben abwechselnd mit Distanzringen mit geringer axialer Beweglichkeit unverspannt anzuordnen, wobei die axiale Beweglichkeit ein Spiel aufweist, das ebenso groß sein soll, daß die maximal möglichen Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Nachdem die Fertigungstoleranzen nicht nur im Bereich eines Schneidspaltes, sondern im Bereich sämtlicher miteinander in Eingriff tretender Messerscheiben ausgeglichen werden müssen und die Messerscheiben und Distanzringe auf beiden Wellen unverspannt angeordnet sind, ist eine solche Vorrichtung ungeeignet, dünne Metallteile wie Behälter aus Blech, z.B. Getränkebüchsen, zu zerschneiden, deren Wandstärke nur ca. 0,1 mm beträgt. Vielmehr würden solche Blechstücke zwischen den Messerscheiben hindurchtreten, nachdem sie glatt gedrückt worden sind. Diese bekannte Vorrichtung ist lediglich als Aktenvernichter geeignet und vorgesehen, bei denen üblicherweise eine große Zahl von Messerscheiben auf einer relativ kurzen Distanz untergebracht wird.
    [0008] Bei einer anderen bekannten Zerkleinerungsvorrichtung mit zwei mit unterschiedlicher Drehzahl gegenläufig angetriebenen Wellen mit ständig ineinandergreifenden Messerscheiben (DE-OS 35 05 075) sind auf beiden Wellen die Messerscheiben und dazwischen eingesetzte Stegteile aus Kunststoff lose aufgereiht, und zwar für eine Blattbreite von DIN A4 ca. 130 Messerscheiben je Welle, die ein in Achsrichtung der Wellen pendelndes Paket bilden, das am Anfang und Ende durch Achslagerstellen begrenzt wird. Hierdurch soll der Schnittvorgang einen axialen Druck auf die Messerscheiben erzeugen, der zur Folge hat, daß sich eine Schnittluft zwischen zwei unmittelbar benachbarten Messerscheiben bildet, so daß diese nicht aneinander reiben. Diese bekann te Vorrichtung ist ebenfalls nur zum Vernichten von blattförmigem Material durch Schneiden in Streifen und Schnitzel geeignet und vorgesehen.
    [0009] Eine weitere bekannte Vorrichtung (DE-OS 32 00 372) mit zwei mit unterschiedlicher Drehzahl gegenläufig angetriebenen Wellen mit ständig ineinandergreifenden Messerscheiben zum Zerkleinern von Abfallstoffen weist Scheibenmesser auf, von denen, jedes zwei konisch gegeneinander vorgespannte Scheiben umfaßt. Durch die konische Verformung sollen Verschiebungen während Schneidvorgängen aufgenommen und ausgeglichen werden, die sich beim Festklemmen von zu verarbeitendem Material zwischen jeweils zwei Scheibenmessern bilden.
    [0010] Wenn man sich eine solche Vorrichtung mit den konisch verformten Schneidmessern ansieht, so stellt man fest, daß gerade im Bereich des Schneidspaltes, der allein von Bedeutung ist, die beiden Teilscheiben bereits aneinanderliegen, d.h. dort besteht überhaupt keine Möglichkeit mehr, Verschiebungen auszugleichen. Weiterhin soll die konische Verformung solcher Messerscheiben in deren eingebauten Zustand durch entsprechenden Axialdruck aufgehoben sein. Da solche Einzelscheiben der Messerscheiben in der Regel aus Schneidstahl bestehen, ist unmittelbar einsichtig, daß hierdurch unzumutbar hohe Axialdrücke an den Gegenlagern aufgebracht werden müssen. Dies scheint auch der wesentliche Grund dafür zu sein, daß der Anmelder diese Anmeldung bereits kurze Zeit nach der Hinterlegung wieder fallengelassen hat, obwohl er im Bereich solcher Maschinen weiterhin sehr aktiv tätig ist.
    [0011] Allen diesen bekannten Vorrichtungen ist gemeinsam, daß sich die Fertigungstoleranzen der auf die Wellen aufgereihten Messerscheiben und Distanzstücke, seien sie mit den Messerscheiben flanschartig verbunden oder getrennt vorgesehen, addieren. Dies bedeutet wieterhin, daß die Messerscheiben und die Distanzstücke mit hoher Genauigkeit gefertigt werden müssen, wenn Vorrichtungen mit beispielsweise etwa 25 Messerscheiben auf einer Welle Schneidspalten mit einer maximalen Schnittluft bilden sollen, die ein Zerschneiden von Getränkebüchsen aus Blech gewährleisten. Solche Bleche haben eine Wandstärke von ca. 0,1 mm, so daß die Schnittluft in den Schneidspalten kleiner als 0,003 mm sein muß. Dies erfordert Toleranzen für die Messerscheiben und die Distanzringe. Bei z.B. 25 Messerscheiben auf einer Welle von weniger als 1 μ, wobei dennoch zusätzliche zeitaufwendige Einpaß- und Einlaufarbeiten erforderlich bleiben, um bei der fertigen Messerwelle die Toleranzgrenzen einzuhalten.
    [0012] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zerkleinerungsvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 21 angegebenen Gattung derart weiterzubilden, daß sich Schneidspalte mit vorgewählt kleiner Schnittluft unter Vermeidung der sich addierenden Toleranzen bei vereinfachtem Aufbau der gesamten Vorrichtung ohne das Erfordernis langwieriger Einpaß und Einlaufarbeiten einfacher erreichen lassen.
    [0013] Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale in Verbindung mit einer Zerkleinerungsvorrichtung mit einer angetriebenen Welle und durch die in den Ansprüchen 1 und 21 angegebenen Merkmalen in Verbindung mit einer Zerkleinerungsvorrichtung mit zwei gegenläufig angetriebenen Wellen gelöst.
    [0014] Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß. auf jede Art von Distanzringen zwischen den Scheibenmessern bzw. Messerelernenten verzichtet werden kann, da die Abstände zwischen benachbarten Scheibenmessern bzw. Messerelementen allein durch die dazwischengreifenden Messerelemente bzw. Scheibenmesser festgelegt sind. Ein Verkanten der Scheibenmesser bei Schneidvorgängen mit an den Schneidkanten angreifendem Axialdruck wird durch den Gleitpaßsitz auf der Welle und das in den Zwischenraum greifende Scheibenmesser bzw. Messerelement gemeinsam verhindert. Erfindungsgemäß ist lediglich dafür Sorge zu tragen, daß der Verschiebungswiderstand, der auf der Wellenachse wirksam ist, d.h. dem Verschieben eines Scheibenmessers entgegensteht, kleiner ist als der an der Schneidkante des jeweils betrachteten Scheibenmessers im Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung ansetzende maximale Axialdruck P1. Der auf der Wellenachse wirksame VerSchiebungswiderstand ist dabei gleich dem Produkt aus dem Reibungskoeffizienten zwischen der Nabe des betrachteten Scheibenmessers und der Welle und dem rechtwinklig zur Wellenachse am Stirnende der Nabe ansetzende Lagerreaktionsdruck. Dieses Produkt muß kleiner sein als der an den Schneidkanten ansetzende Axialdruck. Dabei gilt, daß das Produkt aus dem an den Schneidkanten angreifenden Axialdruck und dem radialen Abstand der Schneidkante zur Wellenachse gleich dem Produkt aus der axialen Länge der Nabe und dem am Stirnende der Nabe an dieser rechtwinklig zur Wellenachse angreifenden Lagerreaktionsdruck ist.
    [0015] Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, eine solche Zerkleinerungsvorrichtung in wesentlich kürzerer Zeit zusammenzubauen, ohne hierbei auf Toleranzwerte zwischen den einzelnen Scheibenmessern Rücksicht nehmen zu müssen. Eine solche Vorrichtung ist deshalb auch geeignet, die Schnittluft in den Schneidspalten zwischen allen Scheibenmessern und Messerelementen bei einer Einwellenvorrichtung bzw. allen ineinandergreifenden Scheibenmessern einer Zweiwellenvorrichtung sehr klein vorzuwählen und erforderlichenfalls auch praktisch auf Null einzustellen, insbesondere wenn geringe Drehzahlen von weniger als 150 und bevorzugt etwa 30 bis 50 Umdrehungen pro Minute gewählt werden.
    [0016] Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:
    [0017] Fig. 1 eine geschnittene Draufsicht auf eine Zerkleinerungsvorrichtung mit einer angetriebenen Welle, auf die eine Vielzahl von Scheibenmessern mit Abstand voneinander aufgesetzt sind, zwischen die von einer Seite Messerelemente und von der anderen Seite Abstreifer kammartig eingreifen;
    [0018] Fig. 2 eine Querschittsansicht entlang Linie II - II in Fig. 1, in welcher insbesondere die Querschnitts form der angetriebenen Welle bwz. der Nabe eines
    [0019] Scheibenmessers und der Lagerung der Messerelemente und Abstreifer dargestellt ist;
    [0020] Fig. 3 eine geschnittene Draufsicht im Bereich eines
    [0021] Endes der Vorrichtung in Fig. 1, an welchem ein Loslager zusammen mit einer Tellerfederanordnung angeordnet ist;
    [0022] Fig. 4 eine zweite Ausführungsform in Weiterbildung der in Fig. 1 dargestellten Zerkleinerungsvorrichtung, wobei hier zwei gegenläufig mit unterschiedlicher Drehzahl angetriebene Wellen vorgesehen sind , auf jeder von denen eine Vielzahl von Scheibenmessern angeordnet ist, die kammartig ineinandergreifen;
    [0023] Fig. 5 eine Querschnittsansicht entlang Linie V - V in
    [0024] Fig. 4, in welcher insbesondere die Querschnittsformen der Wellen und der Naben der Scheibenmesser sowie die Führungen der Abstreifer dargestellt sind, und
    [0025] Fig. 6 eine geschnittene Draufsicht auf ein Endteil der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung, an welchem am Stirnende der Hauptwelle ein Loslager und eine
    [0026] Tellerfederanordnung vorgesehen sind.
    [0027] Nach den Figuren 1 und 2 umfaßt eine Zerkleinerungsvorrichtung 10 eine angetriebene Welle 12, die Mit sechs äquidistant angeordneten, in Axialrichtung verlaufenden, radial vorstehenden Längsstegen 14 ausgebildet ist. Weiterhin sind Scheibenmesser 16 vorgesehen, von denen jedes eine zugeordnete Nabe 18 aufweist, mit der es fest verbunden ist, beispielsweise durch eine Hartlötverbindung. Die Naben 18 sind mit axial verlaufenden Längsnuten 20 vorgesehen, mit welchen sie auf die Welle 12 im Gleitpaßsitz, insbesondere mit Gleitsitz und bevorzugt mit Schiebesitz (nach DIN 7157) aufgeschoben sind. Jedes Scheibenmesser 16 ist aus zwei Scheiben 16a, 16b zusammengesetzt, die beide gleich dick ausgebildet und bezüglich der auf ihrem Umfang ausgebildeten Stech-Schneidzähne bzw. Stichelmesser 22 gegeneinander um den Abstand zwischen zwei Längsstegen 14 verdreht aufgesetzt sind.
    [0028] Auf der einen Seite der Welle 12 sind Messerelemente 24 und auf der gegenüberliegenden Seite Abstreifer 26 angeordnet. Sowohl die Messerelemente 24 als auch die Scheibenmesser 16 sind mit einer Genauigkeit von wenigstens 50 Mikron, vorteilhafterweise weniger als 10 Mikron und bevorzugt weniger als 1 Mikron planparallel hergestellt und bestehen aus Schneidstahl (C45). Die Abstreifer 26 können aus irgendeinem geeigneten Material bestehen und sind um 0,7 bis 1 mm, vorteilhafterweise 0,3 bis 0,5 mm und bevorzugt 0,1 bis 0,3 mm dünner ausgebildet als die Messerelernente 24.
    [0029] Bei der dargestellten Ausführungsform weist jedes Scheibenmesser 16 zwei Stech-Schneidzähne bzw. Stichelmesser 22 auf. Gemäß der dargestellten Ausführungsform sind die Stichelmesser 22 so angeordnet, daß ihre Zahnspitzen bzw. Stichelspitzen in Bezug auf die Drehachse der Welle einander entgegengesetzt ausgerichtet sind und einen Abstand von etwa dem halben Umfang des Scheibenmessers voneinander haben. Scheibenmesser mit derart ausgerichteten Stichelzahnen sind dann besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung in beiden Drehrichtungen zur Zerkleinerung wirksam betrieben werden kann.
    [0030] Nach Fig. 2 erstrecken sich die Messerelemente 24 und die Abstreifer 26 bis an den Umfang der Welle 12 heran und können sich entweder um etwa einen Viertelkreis oder mehr um die zugeordnete Wellenachse erstrecken, wie es mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, oder mit einer Oberkante ausgebildet sein, die eine solche Neigung aufweist, daß deren gedachte Verlängerung unterhalb der zugeordneten Wellenachse verläuft, wie es mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Insbesondere in Verbindung mit einer solchen Vorrichtung mit einer einzigen angetriebenen Welle kann es von Vorteil sein, die Messerelemente 24 und/oder die Abstreifer 26 mit einer Kante auszubilden, wie sie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß das zu zerkleinernde Gut aufgrund seiner Schwerkraft besser in den Schneidbereich der Stichelmesser 22 rutscht.
    [0031] Die Welle 22 ist in zwei gegenüberliegenden Wänden 28 und 30 eines nicht weiter dargestellten Gehäuses der Zerkleinerungsvorrichtung 10 gelagert, und zwar in der Wand 28 mittels eines Loslagers 32 und in der Wand 30 mittels eines Festlagers 34. Auf dem stirnseitigen Ende der Welle 12 auf der Seite der Wand 30 ist ein Antriebsrad 36 formschlüssig aufgesetzt, welches in Betrieb z.B. durch einen Elektromotor angetrieben wird, und zwar entweder durch direktes Kämmen ineinandergreifender Zahnräder oder mittels Keilriemen oder Zahnriemen oder einer anderen geeigneten Kraftübertragungsanordnung.
    [0032] Nach Fig.1 greifen die Scheibenmesser 16 einerseits und die Messerelemente 24 bzw. die Abstreifer 26 andererseits wechselweise kammartig ineinander, und zwar während der gesamten Umdrehung der Messerscheiben 16.
    [0033] Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist zwischen den einander zugekehrten Stirnflächen der Naben 18 benachbarter Scheibenmesser 16 bewußt ein freier Bewegungsraum belassen worden, der auch als ein Spiel der Naben 18 auf der Welle 12 bezeichnet werden kann. Dieser Bewegungsraum bzw. dieses Spiel läßt unter bestimmten, nachfolgend mehr im einzelnen erläuterten Bedingungen ein Verschieben jedes einzelnen Scheibenmessers 16 auf der Welle 12 zu, ohne daß die Scheibenmesser 16 auf der Welle 12 verkanten oder gar pendeln. Vielmehr sind diese mit einem Gleitpaßsitz, insbesondere mit Gleitsitz und bevorzugt mit Schiebesitz auf die Welle 12 aufgesetzt. nach Fig. 2
    [0034] Ebenso sind/die Messerelemente 24 mit einem Fußteil ausgebildet, dessen Breite sich über die Höhe des Gehaüserahmens erstreckt und mit zueinander entgegengesetzt gerichteten Stegen 38 ausgebildet ist, die in aufeinander zugerichtete U-formige Schienen 40 gleitfähig eingepaßt sind.
    [0035] Weiterhin ist das Loslager 32 für die Zwecke der Erfindung einstellbar und nachstellbar ausgebildet .*)Zusätzlich ist zwischen das Loslager 32 und die gegenüberliegende Stirnfläche des benachbarten Scheibenmessers 16 eine Tellerfederanordnung 42 eingesetzt. Eine gleichartige Tellerfederanordnung 42 kann ebenfalls zwischen der nach außen gerichteten Stirnfläche der am entgegengesetzten Ende der Welle 12 angeordneten Scheibenmesser 16 und der gegenüberliegenden Stirnfläche des Festlagers 34 eingesetzt sein.
    [0036] Die Abstreifer 26 sind bei der dargestellten Ausführungsform ebenso wie die Messerelemente 24 mit einem Fußteil ausgebildet, welches mit einander entgegengesetzt gerichteten Stegen 38 in zugeordnete, aufeinander zugerichtete U-förmige Schienen 40 gleitfähig eingesetzt ist. Da die Äbstreifer 26 etwas dünner als die Messerelemente 24 ausgebildet sind, weist jeder Abstreifer 26 ein gewisses
    [0037] Mindestspiel zwischen seinen beiden benachbarten Scheiben¬
    [0038] *) und zwar mittels einer Einstelleinrichtung 44 messern 16 auf .
    [0039] Die als verstellbarer Bolzen dargestellte Einsteileinrichtung 44 dient erfindungsgemäß zwei Zwecken. Zunächst wird sie dazu benützt, nach dem Zusammenbau der Teile der Zerkleinerungsvorrichtung 10 die erforderliche Schnittluft in den Schneidspalten zwischen aneinander angrenzenden Scheibenmessern 16 und Messerelementen 24 auf einen vorgewählten Wert einzustellen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die gesamte Zerkleinerungsvorrichtung auf einer Rüttelapparatur angeordnet wird, wobei während eines permanenten Rütteins die Einsteilvorrichtung 44 verdreht wird, bis sich die einzelnen Scheibenmesser 16, die auf der Welle 12 unter bestimmten Voraussetzungen verschieblich sind, und die verschieblich gelagerten Messerelemente 24 so verschoben haben, bis an allen Stellen die gewünschte Schnittluft erreicht ist. Die Schnittluft zwischen allen benachbarten Scheibenmessern 16 und Messerelementen 24 ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kleiner als 0,1 mm einstellbar und kann vorteilhafterweise auf weniger als 0,01 mm und bevorzugt auf praktisch Null eingestellt werden. Dies macht die Zerkleinerungsvorrichtung geeignet, selbst Behälter aus Blech, wie Getränkedosen, Ölbüchsen und dgl. mit Sicherheit zu zerschneiden.
    [0040] Der zweite Zweck der Einstellvorrichtung 44 besteht darin, daß Benutzer solcher Vorrichtungen jederzeit die Schnittluft nachstellen können, wenn sie aufgrund von Abrieb während des Betriebes größer als gewünscht geworden ist und der vorgewählte Federweg der Tellerfederanordnung 42 nicht mehr ausreicht, die Scheibenmesser 16 und die Messerelemente 24 so weit zu verschieben, daß der Dickenverlust der Scheibenmesser 16 und der Messerelemente 24 durch Reibungsabnutzung ausgeglichen wird. Der verschiebliche Teil des Loslagers 32 kann dann mittels der Einsteilvorrichtung 44 nachgeschoben und der ursprüngliche Betriebszustand wiederhergestellt werden.
    [0041] Die Tellerfederanordnung 42 ist so ausgelegt, daß sie über einen Federweg vorgewählter Länge eine etwa konstante Federkraft vorgewählter Größe beibehält, so daß der von der Tellerfederanordnung 42 auf das Paket von Scheibenmessern 16 mit dazwischengreifenden Messerelementen 24 über diesen Federweg etwa konstant bleibt.
    [0042] Der Federweg mit etwa konstanter Federkraft ist in seiner Größe und Länge so gewählt, daß der Axialdruck in den Schneidspalten wenigstens 500 bis 50.000, vorteilhafterweise 1000 bis 20.000 und bevorzugt 2000 bis 10.000 Newton beträgt,und zwar für einen Längenverlust von ca.
    [0043] 0,1 bis 0,5 mm pro Scheibenmesser 16 bzw. Messerelement 24. Wie ersichtlich ist, kann ein etwa doppelt so großer Mengenverlust ausgeglichen werden, ohne daß die Einsteileinrichtung 44 betätigt werden muß, wenn anstelle einer Tellerfederanordnung 42 eine zweite Tellerfederanordnung 42 am entgegengesetzten Ende des Paketes der Scheibenmesser 16 eingesetzt ist.
    [0044] Die mit der vorstehend angegebenen Genauigkeit planparallelen Oberflächen der Scheibenmesser 16 und der Messerelemente 24, die aus Schneidstahl hergestellt sind, sind alle walzglatt oder gleichartig glatt oder glatter geschliffen und zusätzlich badnitriert. Aufgrund dieser Voraussetzungen der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung ist es tatsächlich möglich, diese mit einer Schnittluft von praktisch Null ausnahmslos zwischen allen benachbarten Scheibenmessern 16 und Messerelementen 24 zu betreiben, ohne daß die sich relativ gegeneinander reibenden Teile zu fressen anfangen. Dies ist bei einer geeignet vorgewählten geringen Drehzahl der Welle 12 und einem vorgewählten maximalen Wert für den Axialdruck in den Schneidspalten sogar mit einer Leerlaufleistung möglich, die weniger als 20 %, bevorzugt weniger als 10 % der Nennleistung beträgt. Geeignete Betriebsdrehzahlen für die Welle 12 liegen dabei unter 150, vorteilhafterweise unter 50 und bevorzugt bei etwa 30 Umdrehungen pro Minute.
    [0045] Bei der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung läßt sich also die Schnittluft in den Schneidspalten zwischen allen benachbarten Scheibenmessern 16 bzw. Messerelementen 24 so einstellen, daß selbst Behälter aus Blech miteiner Wandstärke von 0,1 mm oder weniger mit Sicherheit zerschnitten werden.
    [0046] Fig. 3 zeigt eine teilweise Draufsicht der in Fig. 2 dargestellten Zerkleinerungsvorrichtung 10 im Bereich des Loslagers 32 mit Einsteileinrichtung 44 und gegenüberliegendem Scheibenmesser 16. In dieser Darstellung sind einige Einzelheiten dargestellt, die in Fig. 2 entweder nicht gezeigt oder kaum zu erkennen sind. So bestehen nach Fig. 3 die Scheibenmesser 16 aus zwei einander gegenüber angeordneten Scheiben 16a, 16b, wobei jede der Scheiben 16a, 16b mit einer eigenen Nabe 18 vorgesehen ist. Dies bedeutet, daß jedes Scheibenmesser 16 zwei körperlich voneinander getrennte, jedoch unmittelbar aneinanderstoßende Naben 18, nämlich die der Scheibe 16a zugeordnete Nabe 18 und die der Scheibe 16b zugeordnete Nabe 18 umfaßt.
    [0047] Weiterhin ist nach Fig. 3 in den Zwischenraum zwischen zwei einander gegenüberliegenden Stirnflächen von Naben 18 benachbarter Scheiben 16a, 16b benachbarter Scheibenmesser 16 eine Dichtungsanordnung eingesetzt, die gemäß der Darstellung einen O-Ring 46, ein darüber um den Umfang herum angeordnetes Abdeckband 48 und einen um dieses Band 48 herumgreifenden Haltering 50 umfaßt. Alle diese Teile haben lediglich die Funktion, den Bewegungsraum zwischen einander, gegenüber angeordneten Naben einander benachbarter Scheibenmesser 16 frei von Staub und Schmutz zu halten, so daß die axiale Verschiebbarkeit aller Scheibenmesser 16 mit ihren zugeordneten Naben 18 auf der Welle 12 zu jeder Zeit während der Lebensdauer bei der Zerkleinerungsvorrichtung gewährleistet bleibt. Weder das Band 48 noch cler Ring 50 üben eine axiale Kraft auf benachbarte Messerscheiben aus, die deren erforderliche axiale Verschieblichkeit auf der Welle 12 irgendwie behindert.Das Abdeckband 48 kann ebenso wie der O-Ring 46 aus einem Material bestehen, welches mit Öl oder einem anderen geeigneten Mittel getränkt und dadurch gesättigt werden kann, um somit den
    [0048] Eintritt von Staub und Schmutz noch sicherer zu verhindern. Der Haltering 50 dient dazu, den O-Ring 46 und das Abdeckband 48 mit Sicherheit an dem zugeordneten Platz zu halten.
    [0049] Nach der Darstellung in der Zeichnung ist der Dickenunterschied zwischen Messerelementen 24 und Abstreifer 26 so gering, daß er in der Darstellung nicht erkennbar ist. Der
    [0050] Unterschied sollte so groß sein, daß die Abstreifer 26 innerhalb der vorgesehenen Fertigungstoleranzen immer soviel dünner sind als die Messerelemente 24, daß nur die Messerelemente 24 auf die benachbarten Messerelemente 16 einen Axialdruck ausüben, der zur Bildung des Schneidspaltes mit der vorgesehenen geringen Schnittluft und zum Ausgleich von Längenverlusten durch Reibungsversσhleiß erforderlich ist. Die Abstreifer 26 sind immer um soviel dünner als die Messerelemente 24, daß sie diese Funktionsweise in keiner Weise behindern.
    [0051] Die Schneidspalte werden von den einander unmittelbar gegenüberliegenden bzw. in Berührung miteinander stehenden Flächen der Scheibenmesser 16 bzw. Messerelemente 24 im Bereich von deren Umfangskanten gebildet, und zwar dort, wo sich diese Kanten in den Bereich der Fläche des gegenüberliegenden Elementes hineindrehen.
    [0052] In den Figuren 1 bis 3 sowie in den nachfolgenden Figuren sind weitere Einzelheiten dargestellt, deren Einsatz und Ausbildung im wesentlichen dem Fachmann geläufig sind, wie die Labyrinthdichtung im Loslager und die Verzahnung und der Antriebsriemen auf dem Antriebsrad und dessen Fixierung auf der Welle 12 mittels eines Schraubbolzens mit Unterlegscheibe.
    [0053] Eine weitere Ausführungsform ist in den Figuren 4 bis 6 dargestellt, die im Gegensatz zur ersten Ausführungsform zwei voneinander unabhängig angetriebene Wellen 112 und 113 umfaßt. In den Figuren 4 bis 6 sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern mit jeweils einer 1 davor, d.h. Hunderten anstelle von Zehnern bezeichnet im Vergleich zu den Figuren 1 bis 3.
    [0054] Üblicherweise werden bei einer solchen Zweiwellenvorrichtung die beiden Wellen 112 und 113 mit unterschiedlichen Drehzahlengegenläufig angetrieben, um unterschiedliche Umfangsgesschwindigkeiten für die jeweils zugeordneten Scheibenmesser 116 , 117 zu erhalten. Solche unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten können jedoch auch erreicht werden, wenn die den beiden Wellen zugeordneten Scheibenmesser unterschiedlieh große Radien haben.
    [0055] Diese zweite Ausführungsform wird im folgenden nur insoweit beschrieben, als sie sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet. Im übrigen wird für die Beschreibung dieser zweiten Ausführungsform im vollen Umfang Bezug auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform genommen. Anstelle der Messerelemente 24 der Zerkleinerungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform weist die Zerkleinerungsvorrichtung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform zusätzlich Scheibenmesser 117 auf, die auf die zweite angetriebene Welle 113 ebenfalls formschlüssig aufgesetzt und auf dieser so versetzt sind, daß sie ebenso wie die Messerelemente 24 bei der ersten Ausführungsform axial versetzt und kammartig zwischen die Scheibenmesser 116auf der Welle 112 eingreifen, und zwar ständig während der gesamten Umdrehung der Scheibenmesser 116, 117 beider Wellen 112 und 113 . Im übrigen stimmt die Anordnung und Ausbildung der Scheibenmesser 117 auf der zweiten angetriebenen Welle 113 ebenso wie die der Scheibenmesser 116 auf der ersten Welle 112 in allen wesentlichen Merkmalen überein, die vorstehend in Verbindung mit der Zerkleinerungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben worden sind. Dies gilt insbesondere in
    [0056] Bezug auf den Gleitpaßsitz bzw . Gleitsitz bzw. Schiebesitz aller Scheibenmesser 116 117auf beiden Wellen 112 und 113 und den freien Bewegungsraum zwischen einander gegenüberliegenden Stirnflächen von Naben benachbarter Scheibenmesser 116, 117.Auch bei der Zerkleinerungsvorrichtung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform sind die Scheibenmesser 116 auf der Welle 1 12 , die im folgenden als Hauptwelle 1 12 bezeichnet wird, zwischen einem Gegenlager 135 und einem Loslager 132 eingespannt, wobei gemäß der Darstellung zwischen dem Loslager 132 und dem benachbarten Scheibenmesser 116 wiederum eine Tellerfederanordnung 142 eingesetzt ist. Es ist ebenso möglich, zwischen dem Scheibenmesser 116 am entgegengesetzten Stirnende der Hauptwelle
    [0057] 112. und dem gegenüberliegenden Gegenlager 135 eine zweite Tellerfederanordnung einzusetzen.
    [0058] Dagegen ist bei der zweiten angetriebenen Welle 113 ,die im folgenden als Nebenwelle 113 , bezeichnet wird, zwischen jeder stirnseitigen Fläche jeder nach außen gerichteten Nabe118und dem gegenüberliegenden Gegenlager 135 ein Abstand mit einer vorgewählten Axiallänge als Spiel belassen. Es ist möglich und bei einigen Anwendungsfällen auch sinnvoll, an jedem Stirnende der Nebenwelle 113 in diesen als Spiel vorgesehenen Abstand eine Tellerfederanordnung einzusetzen, um das auf dieser Nebenwelle 113 angeordnete Paket von Scheibenmessern 16 mit einem vorgewählten Axialdruck zu beaufschlagen, der jedoch ein axiales Spiel zuläßt.
    [0059] Wenn bei solchen Zweiwellenvorrichtungen eine axiale Länge für die Wellen gewählt wird, die im Betrieb zu nicht mehr vernachlässigbaren Biegungen der Wellen führen, wird vorteilhafterweise eine der Scheibenmesser 117 auf der Nebenwelle 113 mit dieser axial unverschieblich verbunden, z.B. durch eine Seegerringanordnung. Hierdurch wird die Nebenwelle 113 gegenüber der Hauptwelle 112 fixiert. Bevorzugt wird ein Scheibenmesser 117 hierfür ausgewählt, das etwa in der Mitte des Paketes der Scheibenmesser 117 liegt.
    [0060] Nach Fig.5 sind die Scheibenmesser 116 , 117 der Zerkleinerungsvorrichtung 110 etwas anders ausgebildet als die Scheibenmesser 16 der Zerkleinerungsvorrichtung 10 gemäß den Figuren 1 bis 3. Bei dieser zweiten Ausführungsform sind die
    [0061] Stech-Schneidzähne bzw. Stichelmesser 122 mit ihren Stichelspitzen bzw. Messerspitzen nicht voneinander weg, sondern in gleicher Richtung in Umfangsrichtung angeordnet und so ausgebildet, daß der Umfang der Scheibenmesser 1 1 6, 117 von der Zahnspitze eines Stichelmessers 122 zur Wurzel des nächsten Stichelmessers 122 entgegen der Drehrichtung kontinierlich abnimmt. Die Drehrichtung der Hauptwelle 112 ebenso wie die der Nebenwelle 113 verläuft im Normalbetrieb in Richtung der Spitzen der Stichelmesser, d.h. entgegengesetzt zueinander. Aus Gründen der Darstellung sind die Scheiben der Scheibenmesser 116, 117 viel weiter ineinandergreifend dargestellt, als es in der Praxis der Fall ist. Bei praktischen Ausführungsformen kann das Ineinandergreifen der Scheibenbei deren Umdrehungen messer bis auf einen Restbetrag von etwa 2 bis 5 mm, bevorzugt 4 mm abnehmen. Auch dann ist die erfindungsgemäß vorgesehene Betriebsweise noch im vollen Umfang gewährleistet. Denn im Gegensatz zu den Messerelementen 24 der Zerkleinerungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform werden bei der Zerkleinerungsvorrichtung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform die im Bereich der Messerkanten auf die Scheibenmesser 116, 117einwirkenden Axialdrücke fast vollständig von den zugeordneten Naben 118 bzw. durch deren Wechselwirkung mit ihrer Welle aufgenommen, ohne daß die Scheibenmesser 116 innerhalb der vorgesehenen Betriebswerte merklich verkanten, d.h. die vorgesehene Schnittluft im Schneidspalt merklich verändern.
    [0062] Bei der Zerkleinerungsvorrichtung 110 gemäß den Figuren
    [0063] 4 bis 6 greifen Abstreifer 126 von beiden gegenüberliegenden Seiten kammartig zwischen die Scheibenmesser 116, 117auf der Hauptwelle 112 bzw. der Nebenwelle 113 . Auch hier gilt das gleiche, was bereits in Bezug auf die Zerkleinerungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt worden ist, einschließlich der gleitfähigen Lagerung der Abstreifer in U-förmigen Schienen und der gegenüber der Dicke der Scheibenmesser 117 auf der Nebenwelle 113 geringeren Dicke, die anstelle der Messerelemente 24 der ersten Ausführungsform vorgesehen sind. Ebenso erstrecken sich bei der zweiten Ausführungsform die Abstreifer bis in die Nähe der zugeordneten Wellenachse und können sich dabei entweder um einen Viertelkreis oder mehr um diese erstrecken oder eine obere Kante aufweisen, die so geneigt ist, daß deren gedachte Verlängerung unterhalb der zugeordneten Wellenachse verläuft.
    [0064] Schließlich können die Abstreifer 126 der Zerkleinerungsvorrichtung 110 ebenso wie die Abstreifer 26 der Zerkleinerungsvorrichtung 10 zusätzlich noch an einem
    [0065] Ende derart schwenkbar gelagert und mit einer vorbestimmten Kraft entgegen einer vorgewählten Drehrichtung z.B. beim Reversierednen )Scheibenmesser gegen einen festen Anschlag vorgespannt sein. Sie sind dann über einen Schwenkweg vorgewählter Länge verschwenkbar. Der Schwenkweg kann so gewählt sein, daß sie vollständig aus dem Bereich zwisehen den benachbarten Scheibenmessern herausschwenken oder daß sie sich nur eine vorgewählte Weglänge zwischen den benachbarten Scheibenmessern bewegen. Im ersteren Fall schwenken die Abstreifer vollständig aus dem Weg, so daß ein nicht zu zerkleinerndes Hindernis hindurchtreten kann, während sie im zweiten Fall eine Art "Knautschzone" bilden, d.h. den Schwung sämtlicher Teile der Vorrichtung auffangen, wenn ein nicht zu zerkleinerndes Teil dazwischengerät. Eine derartige schwenkbare Anordnung ist bevorzugt bei den Messerelementen der Zerkleinerungsvorrichtung 10 mit einer Welle gemäß der ersten Ausführungsform vorgesehen.
    [0066] Für beide Ausführungsformen gilt folgendes, jedoch besonders für die Zerkleinerungsvorrichtung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform. Die axiale Länge,mit der die
    [0067] Nabe 18 bzw. 118 im Gleitschiebesitz auf der zugeordneten
    [0068] Welle 12 bzw. 112, 113aufsitzt, muß im Vergleich zum maximalen Radius des zugeordneten Scheibenmessers 16 bzw. 116,1 17und in
    [0069] Verbindung mit dem Reibungswiderstand zwischen der Nabe 18 bzw. 118 und der Welle 12 bzw. 112, 113so bemessen sein, daß die folgende Ungleichung erfüllt ist:
    [0070] ζ
    wobei gilt:
    [0071] P1 = der Axialdruck der an den Schneidkanten der Messer angreift,
    [0072] L1 = der maximale radiale Abstand zwischen der Wellenachse und der Schneidkante,
    [0073] L2 = die axiale Länge, entlang der die Nabe auf der Welle im Gleitschiebesitz aufsitzt, und μ = der Reibungskoeffizient zwischen Nabe und Welle
    [0074] Der auf der Wellenachse wirksame Verschiebungswiderstand
    [0075] P3, den jedes einzelne Scheibenmesser 16 bzw. 116, 117aufweist, wenn man versucht, es zu verschieben, ist gleich dem Produkt aus dem Reibungskoeffizienten u und dem rechtwinklig zur Wellenachse am Stirnende der Nabe ansetzenden Lagerreaktionsdruck P2. Dieses Produkt muß kleiner sein als der an den Schneidkanten ansetzende Axialdruck P1. Hierbei gilt, daß das Produkt aus dem an den Schneidkanten angreifenden Axialdruck und dem radialen Abstand der Schneidkante zur Wellenachse L1 gleich dem Produkt aus der axialen Länge der NabeL2und dem am Stirnende der Nabe an dieser rechtwinklig zur
    [0076] Wellenachse angreifenden Lagerreaktionsdruck P2 ist.
    [0077] Eine Verschiebung jedes Scheibenmessers 16 bzw. 116, 117auf der zugeordneten Welle 12 bzw. 112 ist nur dann möglich, wenn der auf der Wellenachse wirksame Verschiebungswiderstand P3 kleiner als der an der Messerkante angreifende Axialdruck P1 ist. Wie aus der obigen Ungleichung ersiehtlicht ist, kann man dieses Verhältnis bei vorgegebenen Werten für L1 und L2 im vorgesehenen Sinne beeinflussen, indem man den Reibungskoeffizienten verkleinert. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß geeignete und hochwirksame Gleitmittel benutzt werden.
    [0078] Insbesondere in Verbindung mit dieser Zerkleinerungsvorrichtung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform ist es durch Einsatz der erfindungsgemäßen Merkmale möglich, die Schnittluft in den Schneidspalten zwischen sämtlichen Scheibenmessern 116 auf der Hauptwelle 112 und
    auf der Nebenwelle 113 praktisch auf Null einzustellen, ohne daß die Gefahr für ein Fressen zwischen den aufeinanderreibenden Flächen der sich relativ gegeneinander drehenden Teile besteht, insbesondere, wenn die vorstehend in Verbindung mit der Zerkleinerungsvorrichtung 10 bereits erläuterten Voraussetzungen erfüllt sind. Zu diesen
    [0079] Voraussetzungen gehören ein geeignetes Material für den Schneidstahl der Scheibenmesser, eine ausreichend hohe Genauigkeit der Planparallelität sowie eine geeingete Glättung der Oberflächen der Scheibenmesser sowie ein geeignet gewählter Gleitpaßsitz der Naben auf den Wellen und der Einsatz eines geeigneten Gleitmittels. Soweit es für den Fachmann erforderlich ist, sind hierzu Merkmale und Hinweise in den Ansprüchen gegeben und der vorstehenden Beschreibung zu entnehmen.
    [0080] Zum Schutz des Schiebesitzes aller Scheibenmesser können anstelle oder zusätzlich zu der beschriebenen und beanspruchten Abdichtanordnung aus O-Ring 46; 146, Abdeckband 48; 148 und Haltering 50; 150 noch weitere Maßnahmen ergriffen werden. So ist z.B. eine Beschichtung mit einem geeignetem Kunststoff, wie Teflon von Vorteil. Hierdurch wird zusätzlich eine mögliche Rostbildung sowie ein noch kleinerer Reibungskoeffizient erreicht.
    [0081] Die Stech-Schneidzähne bzw. Stichelmesser 22 bzw. 122 beider Aus führungs formen weisen jeweils eine in Drehrich
    tung über/die Wellenachse enthaltende Axialebene vorspringende, sichelförmige Zahnspitze auf, mit der sie das zu zerkleindernde Material in die Schneidspalte hineinzwingen. Bezugszeichentabelle
    [0082] Einwellenvorrichtung
    [0083] 10 = Zerkleinerungsvorrichtung m. einer Welle
    [0084] 12 = angetriebene Welle
    [0085] 14 = Längsstege
    [0086] 16 = Scheibenmesser = Scheiben 16a, 16b
    [0087] 18 - Nabe
    [0088] 20 = Längsnut
    [0089] 22 = Stech-Schneidzahn bzw. Stichelmesser
    [0090] 24 = Messerelement
    [0091] 26 = Abstreifer
    [0092] 28 = Wand
    [0093] 30 = Wand
    [0094] 32 = Loslager
    [0095] 34 = Festlager
    [0096] 36 = Antriebsrad
    [0097] 38 = Stege
    [0098] 40 = U-förmige Schiene
    [0099] 42 = Tellerfederanordnung
    [0100] 44 = EinStelleinrichtung
    [0101] 46 = O-Ring
    [0102] 48 = Abdeckband
    [0103] 50 = Haltering
    [0104] Zweiwellenvorrichtung
    [0105] 110 = Zerkleinerungsvorrichtung m. zwei Wellen
    [0106] 112 = Hauptwelle
    [0107] 113 = Nebenwelle
    [0108] 114 = Längsstege
    [0109] 116 = Scheibenmesser = Scheiben 116a, 116b
    [0110] 117 = Scheibenmesser = Scheiben 117a, 117b
    [0111] 118 = Nabe
    [0112] 120 = Längsnut
    [0113] 122 = Stichelmesser
    [0114] 126 = Abstreifer 128 = Wand
    [0115] 130 = Wand
    [0116] 132 = Loslager
    [0117] 135 = Gegenlager
    [0118] 136 = Antriebsrad
    [0119] 137 = Antriebsrad
    [0120] 138 = Stege
    [0121] 140 = U-förmige Schiene
    [0122] 142 = Tellerfederanordnung
    [0123] 144 = Einsteileinrichtung
    [0124] 146 = O-Ring
    [0125] 148 = Abdeckband
    [0126] 150 = Haltering
    权利要求:
    ClaimsAnsprüche
    1. Zerkleinerungsvorrichtung mit wenigstens einer angetriebenen Welle mit formschlüssig und axial versetzt darauf aufgesetzten, zwischen Gegenlagern gehaltenen, plan-parallelen Scheibenmessern, zwischen die von einer Seite Messerelemente hineingreifen und über deren Umfange Stech-Schneidzähne bzw. Stichelmesser hinausragen, die jeweils axial aufeinanderfolgend in Umfangsrichtung versetzt und mit ihren Schneidkanten zumindest auf einer Seite der Scheibenmesser in deren Schnittebene angeordnet sind, und mit einem Gehäuse mit Aufgabe- und Austrags Öffnungen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zum Zerkleinern und Zerschneiden von Sperrmüll, der Behälter aus Blech umfaßt, die Messerelemente (24; 117) zwischen die Scheibenmesser (16; 116) während der gesamten Umdrehung hineingreifen lind mit diesen Schneidspalten mit scherenden Schneidkanten mit für die Wandstärken der Blechbehälter ausreichend kleiner Schnittluft bilden, daß die Scheibenmesser (16; 116) mit freiem Bewegungsraum zwischen sich mit Gleitpaßsitz, insbesondere mit Gleitsitz, bevorzugt Schiebesitz auf die Welle (12; 112) aufgesetzt sind und daß die Messerelemente (24; 117) parallel zur Wellenachse verschieblich und mit freiem Bewegungsraum zwischen sich gelagert sind, wobei der axiale Abstand der jeweils an den äußeren Scheibenmessern (16; 116) stirnseitig anliegenden Gegenlager (32, 34; 132, 135) einstellbar ist.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schnittluft in den Schneidspalten zwischen allen Scheibenmessern (16; 116) und Messerelementen (24; 117) durch axiale Verstellung wenigstens eines (32; 132) der Gegenlager auf einen vorgewählt kleinen Wert von weniger als 0,1 mm, insbesondere weniger als 0,01 mm und vorteilhafterweise auf Null eingestellt ist.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eines der Gegenlager als axial verstellbares Loslager (32; 132) ausgebildet ist.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß auf der Welle wenigstens eine axial elastische Vorspanneinrichtung, insbesondere eine Tellerfederanordnung (44; 142), die einen Federweg vorgewählter Länge mit etwa konstanter Federkraft aufweist, angeordnet ist. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g ek e nn z e i c h n e t , daß der Federweg mit etwa konstanter Federkraft in seiner Größe und Länge so gewählt ist, daß der Axialdruck in den Schneidspaltenzwischenwenigstens 500 bis 50.00.0, vorteilhafterweise 1000 bis 20.000, und bevorzugt 2000 bis 10.000 Newton beträgt und ein durch Verschleiß der Scheibenmesser und der Messerelemente entstehender Längenverlust von ca. 0,1 bis 0,5 mm pro Scheibenmesser aufgefangen wird.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 und Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t. daß die Vorspanneinrichtung (44; 142) zwischen das Loslager (32; 132) und das angrenzende Scheibenmesser (16; 116, 117) eingesetzt ist.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen jedem stirnseitigen Scheibenmesser (16; 116, 117) und dem jeweils zugeordneten Gegenlager (32, 34; 132, 135) eine Vorspanneinrichtung eingesetzt ist.
    zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Welle (12; 112) wenigstens sechs äquidistante Längsstege (14; 114) aufweist, die in entsprechende Nuten (20; 120) der Nabenbohrung der Scheibenmesser (16; 116, 117) greifen.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß jedes Scheibenmesser (16; 116, 117) wenigstens zwei im gleichen Umfangsabstand angeordnete Stech-Schneidzähne (22; 122) aufweist. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Umfang der Scheibenmesser (16; 116, 117) von der Zahnspitze eines Stech-Schneidzahnes (12; 122) zur Wurzel des nächsten entgegen der Drehrichtung kontinuierlich abnimmt.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden .Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß jeder Stech-Schneidzahn (22; 122) eine in Drehrichtung über die die Wellenachse enthaltende Axialebene vorspringende, sichelförmige Zahnspitze aufweist.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß jedes Scheibenmesser (16; 116, 117) wenigstens zwei vor dem Aufsetzen auf die Welle gegeneinander verdrehbare Scheiben (16a, 16b; 116a,116b,117a, 117b) aufweist, von denen wenigstens eine einen Stech-Schneidzahn (22; 122) trägt, der mit seiner Schneidkante in der
    Schnittebene der zugeordneten Scheibe angeordnet ist.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dicken der beiden Scheiben jedes Scheibenmessers im Verhältnis/ ( zueinander stehen. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Scheibenmesser einschließlich der Stech-Schneidzähne zumindest im Bereich ihrer Schneidkanten gehärtet sind.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Scheibenmesser (16; 116, 117) und die Messerelemente (24) so planparallel bearbeitet und oberflächenbehandelt sind, daß bei vorgewählt geringer Drehzahl und vorgewähltem Axialdruck in den Schneidspalten die Leerlaufleistung weniger als 20 %, bevorzugt weniger als 10 % der Nennleistung beträgt.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Scheibenmesser (16; 116, 117) und Messerelemente
    (24) aus Schneidstahl hergestellt sind und daß wenigstens deren sich relativ zueinander bewegenden Oberflächen walzglatt oder geschliffen und badnitriert sind.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die PlanParallelität der Schneidflächen der Scheibenmesser
    (16; 116, 117) bzw. der aus Scheiben zusammengesetzten Messer in Bezug aufeinander genauer als 50 Mikron, vorteilhafterweise genauer als 10 Mikron und bevorzugt genauer als 1 Mikron ist.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Messerelemente (24) mit ihren Fußteilen in Führungsschienen (40) greifen, die am Gehäuse befestigt sind.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Messerelemente (24) gleichzeitig als Abstreifer dienen.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß auf der den Messerelementen (24) gegenüberliegenden Seite der Welle (12) Abstreifer (26) zwischen die Scheibenmesser (16) greifen, die parallel zur Wellenachse (12) verschieblich und mit freiem Bewegungsraum zwischen sich gelagert sind und deren Wandstärke ge ringfügig, z.B. 0,7 bis 1 mm, vorteilhafterweise 0,3 bis 0,5 mm und bevorzugt 0,1 bis 0,3 aim, kleiner als die der Messerelemente (24) ist.
    Zerkleinerungsvorrichtung mit einer zweiten, zur
    Hauptwelle (112a) gegenläufig angetriebenen Nebenwelle (112b) mit formschlüssig und axial versetzt darauf aufgesetzten, zwischen Gegenlagern (135) angeordneten, planparallelen Scheibenmessern (117), die als die Messerelemente zwischen die Scheibenmesser (116) der Hauptwelle (112a) während deren gesamten Umdrehung greifen und mit einer anderen Umfangsgeschwindigkeit als diese zur Bildung von scherenden Schneidkanten verdreht werden, nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die auf die Nebenwelle (112b) aufgesetzten Messerscheiben (117) im wesentlichen wie die auf der Hauptwelle (1.12a) ausgebildet sind, daß auch die Scheibenmesser (117) der Nebenwelle (112b) mit freiem Bewegungsraum zwischen sich mit Gleitpaßsitz, insbesondere mit Gleitsitz, bevorzugt Schiebesitz auf diese aufgesetzt sind, wobei die stirnseitigen Scheibenmesser (117) der Nebenwelle (112b) stirnseitig jeweils auf Abstand von dem zugeordneten Gegenlager (135) angeordnet sind.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eines der Scheibenmesser (117) auf der Nebenwelle (112b) mit dieser axial unverschieblich, wie durch eine auf die Welle (112) aufgesetzte Seegerringanordnung verbunden ist.
    Zerklemerungsvorrichtung nach Anspruch 21, oder 22, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß auch auf der der Hauptwelle (112a) gegenüberliegenden Seite der Nebenwelle (112b) Abstreifer (124) in die Zwischenräume der Scheibenmesser greifen, die parallel zur Wellen achse verschieblich und mit freiem Bewegungsraum zwischen sich gelagert sind und deren Wandstärke geringfügig, z.B. 0,7 bis 1 mm, vorteilhafterweise 0,3 bis 0,5 mm und bevorzugt 0,1 bis 0,3 mm, kleiner als die der Scheibenmesser (117) ist.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,daß eine Führungseinrichtung für die Messerelemente bzw. Abstreifer mit oberhalb und unterhalb der Wellenachse am Gehäuse angeordneten, einander zugekehrten U-förmigen Schienen (40; 140) vorgesehen ist, in die an den Fußteilen der Messerelemente (24) bzw. der Abstreifer (26; 126) einander gegenüber angeordnete Führungsansätze gleitfähig eingepaßt sind.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Messerelemente (24) bzw. Abstreifer (26; 126) bis in die Nähe der zugeordneten Wellenachse zwischen die Scheibenmesser (16; 116, 117) eingeführt sind.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Messerelemente (24) bzw. Abstreifer (26; 126) sich um einen Viertelkreis oder mehr um die zugeordnete Wellenachse erstrecken.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die obere Kante der Messerelemente (24) bzw. Abstreifer (26; 126), die in Richtung auf die zugeordnete Wellenachse geführt ist, eine solche Neigung aufweist, daß deren gedachte Verlängerung unterhalb der zugeordneten Wellenachse verläuft. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Messerelemente (24) bzw. Abstreifer (26; 126) um eine zur Wellenachse parallele Achse schwenkbar gelagert und mit einer vorbestimmten Kraft entgegen der Drehrichtung der Scheibenmesser gegen einen festen Anschlag vorgespannt sind und daß sie über einen Weg entgegen der Drehrichtung verschwenkbar sind, daß sie sich teilweise zwischen den Scheibenmessern in deren Drehrichtung verschwenken oder aus dem Eingriff mit den Scheibenmessern vollständig herausschwenken können.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß jedes Scheibenmesser mit einer Nabe ausgebildet oder fest verbunden ist.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Nabe auf der Welle über eine vorbestimmte axiale Länge im Gleitschiebesitz aufsitzt, derart, daß die Messerscheibe unter Beachtung der Hebelverhältnisse zwischen dieser axialen Länge einerseits und dem maximalen Abstand zwischen der Welle und den Schneidspalten andererseits bis zu einem vorgewählten Axialdruck praktisch verkantungsfrei gehalten wird.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die axiale
    Länge der Nabe weniger als die zweifache Dicke des Scheibenmessers beträgt.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die axiale Länge L2, mit der die Nabe (18; 118) im Gleitschiebesitz auf der Welle (12; 112) aufsitzt, im Vergleich zum maximalen Radius der Scheibenmesser
    (16; 116, 117) und in Verbindung mit dem Reibungswiderstand zwischen der Nabe (18; 118) und der Welle (12; 112) so bemessen sind, daß folgende Ungleichung zwischen dem Axialdruck P1, der an den Schneidkanten der Scheibenmesser (16; 116, 117) angreift, dem maximalen radialen Abstand L1 zwischen der Wellenachse und der Schneidkante, der axialen Länge L2, entlang der die Nabe (18; 118) auf der Welle (12; 112) im Gleitschiebesitz aufsitzt, und dem Reibungskoeffizienten μ zwischen Nabe (18; 118) und Welle (12; 112) gilt
    C
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in den Zwischenraum zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Naben (18; 118) benachbarter Scheibenmesser (16; 116, 117) Dichtungselemente, z.B. O-Ringe (46; 146) eingesetzt sind, die an ihrem Platz durch ein sich um den gesamten Umfang erstreckendes, auf den radial gerichteten Nabenflächen aufliegendes Abdeckband (48; 148) aus dichtungsfähigem Material gehalten werden, welches von einem sich ebenfalls über den gesamten Umfang erstreckenden Haltering (50; 150) umgeben ist.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 33, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der O-Ring (46; 146) und/oder das Abdeckband (48; 148) mit Öl oder Fett durchtränkt sind und daß der O-Ring (46, 146) seinen Raum ausfüllt und das Abdeckband (48; 148) dicht zwisehen den gegenüberliegenden Flächen benachbarter Scheibenmesser (16, 116, 117) dicht anliegt. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Betriebsdrehzahl der angetriebenen Wellen unter 150, vorteilhafterweise unter 100 und bevorzugt ca 30 Umdrehungen pro Minute oder weniger beträgt.
    Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h ¬n e t, daß die Oberflächen der Wellen (12; 112,
    113) und /oder der mit den Wellen in Gleitberührung tretenden Oberflächen der Naben (18; 118) korrosionsfest gemacht sind.
    Zerklemerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Oberflächen der Wellen (12; 112, 113) und/oder der mit den Wellen in Gleitberührung tretenden Oberflächen der Naben (18; 118) mit einem geeigneten Kunststoff, bevorzugt Teflon beschichtet sind.
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    US7237736B1|2007-07-03|Grinder pump with self aligning cutter assembly
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    AU6720687A|1987-06-02|
    DE3540896A1|1987-05-21|
    DE8532599U1|1986-02-20|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1987-05-21| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU DK FI JP NO US |
    1987-05-21| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DEP3540896.0||1985-11-18||
    DE19853540896|DE3540896A1|1985-11-18|1985-11-18|Zerkleinerungsvorrichtung|NO872902A| NO872902L|1985-11-18|1987-07-13|Kutteanordning.|
    DK365987A| DK365987A|1985-11-18|1987-07-14|Findelingsapparat|
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