DE19924826A1 - Vorrichtung zum Zerkleinern von zähelastischem Zerkleinerungsgut - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von zähelastischem Zerkleinerungsgut, insbesondere stückigem Silikonabfall, mit einem rohrförmigen, über einen seitlich einmündenden Beschickungskanal (22) mit dem Zerkleinerungsgut beaufschlagbaren Fördergehäuse (10), einer axial in dem Fördergehäuse (10) angeordneten, eine um eine Schneckenwelle (24) gewundene Mitnehmerwendel (26) aufweisenden Förderschnecke (12) und einer am austragseitigen Stirnende der Förderschnecke (12) angeordneten Schneideinheit (14) zum Zerschneiden des Zerkleinerungsguts. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Mitnehmerwendel (26) umfangsseitig angeordnete Schneidorgane (46; 50) zur Vorzerkleinerung des Zerkleinerungsguts aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von zähelastischem Zerkleinerungsgut, insbesondere stückigem Silikonabfall, mit einem rohrförmigen, über einen seitlich einmündenden Beschickungskanal mit dem Zerkleinerungsgut beaufschlagbaren Fördergehäuse, einer axial in dem Fördergehäuse angeordneten, eine um eine Schneckenwelle gewundene Mitnehmerwendel aufweisenden Förderschnecke und einer am austragseitigen Stirnende der Förderschnecke angeordneten Schneideinheit zum Zer­ schneiden des Zerkleinerungsguts.

Vorrichtungen dieser Art lassen sich vor allem im Be­ reich der Dentaltechnik einsetzen, um bei der Herstel­ lung von Gebißabdrücken stückig anfallende Silikonab­ fälle einer Wiederverwertung zuzuführen. Hier besteht die Möglichkeit, Silikongranulat in die Gießmasse ein­ zubringen. Dadurch entfällt die aufwendige Sondermül­ lentsorgung, und bei Verwendung von sortenreinem Mate­ rial treten an der Gießmasse keine qualitativen Einbu­ ßen auf. Bei geeigneter Partikelstruktur lassen sich sogar Vorteile erzielen, da entsprechend dem Fest­ stoffanteil der Form- bzw. Volumenschwund vermindert wird. Die bisher eingesetzten schneidmühlenartigen Si­ likonshredder sehen als Schneideinheit rotierende Schneidmesser vor, die mit hoher Drehzahl ein relativ feinkörniges und gleichförmiges Granulat erzeugen. Als nachteilig hat sich dabei jedoch herausgestellt, daß solche nahezu pulvrigen Zuschläge eher zu einer Ver­ schlechterung der Formmassen-Eigenschaften bei der Wie­ derverarbeitung führen.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art da­ hingehend zu verbessern, daß mit geringem Bauaufwand eine vor allem im Hinblick auf die Wiederverarbeitungs­ qualität optimale Konditionierung bzw. Endgestaltung des Zerkleinerungsguts sichergestellt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, durch eine un­ regelmäßige Vorzerkleinerung des Ausgangsmaterials die Kornstruktur für die nachfolgende Endzerkleinerung gün­ stig zu beeinflussen. Um dies zu ermöglichen, wird er­ findungsgemäß vorgeschlagen, daß die Mitnehmerwendel umfangsseitig angeordnete Schneidorgane zur Vorzerklei­ nerung des Zerkleinerungsguts aufweist. Damit wird das erfaßte zähelastische Ausgangsmaterial partiell ange­ schnitten und beim Weitertransport mit variierender Größenverteilung zerrissen. Dies wirkt sich vor allem dahingehend günstig aus, daß eine gleichsam chaotische Oberflächenstruktur erzielt wird, die einen zusätzli­ chen Formschluß und damit verbesserten Verbund bei der Verwendung des Feinguts als Füllstoff in einer Gieß­ masse sicherstellt.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Schneidorgane durch Schneidzähne einer Zahnung der Mit­ nehmerwendel gebildet. Hinsichtlich der Doppelfunktion der Förderschnecke als Schneid- und Transporteinrich­ tung ist es günstig, wenn die Zahnung sich vorzugsweise unter Freihaltung des austragseitigen Endabschnitts der Mitnehmerwendel zumindest über den Mündungsbereich des Beschickungskanals hinweg erstreckt. Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, daß die Zahnflanken der Zahnung spitzwinklig zu jeweils einer vorzugsweise axial ver­ laufenden Schneide zulaufen. Dabei wird die Schneidwir­ kung weiter verbessert, wenn die in Vorwärtsrichtung der Förderschnecke weisenden Zahnflanken der Zahnung steiler als die Gegenflanken ausgebildet sind. Um auch eine ausreichende Stabilität sicherzustellen, ist es von Vorteil, wenn die Zahntiefe der Zahnung etwa die Hälfte der Höhe der Mitnehmerwendel beträgt. Eine wei­ tere Verbesserung läßt sich dadurch erzielen, wenn die an der Schneckenwelle angeformte Mitnehmerwendel ein trapezförmig zu ihrer freien Außenkante sich verjüngen­ des Querschnittsprofil aufweist.

Um das Gut beim Fördervorgang in Richtung der Schneid­ einheit zu komprimieren, kann die Mitnehmerwendel eine zu ihrem austragseitigen Ende hin abnehmende Gangstei­ gung aufweisen weiter ist es zu diesem Zweck vorgese­ hen, daß der Durchmesser der Schneckenwelle über deren Länge in Förderrichtung zunimmt.

Eine baulich vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die Förderschnecke in dem Fördergehäuse liegend ange­ ordnet ist, wobei der Beschickungsstutzen nach oben weist und die Auslaßöffnung des Fördergehäuses über ei­ nem Auffangbehälter angeordnet ist.

Vorteilhafterweise ist die Förderschnecke über einen vorzugsweise in seiner Drehrichtung umschaltbaren Drehantrieb rotierend angetrieben. Dabei läßt sich eine günstige Korngröße des Feinguts dadurch erreichen, daß die Förderschnecke mit einer Drehzahl von 100 bis 500, vorzugsweise etwa 300 Umdrehungen in der Minute ange­ trieben ist.

Im Hinblick auf die Bedienungssicherheit ist es vor­ teilhaft, wenn der Beschickungskanal durch einen minde­ stens fingertiefen Beschickungsstutzen gebildet ist, und wenn das Zerkleinerungsgut über einen Stopfer in den Beschickungsstutzen eindrückbar ist.

Vorteilhafterweise ist die Schneideinheit durch ein drehfest auf der Schneckenwelle sitzendes, zwei- oder mehrflügeliges Schneidmesser und eine mit dem Schneid­ messer zusammenwirkende, fördergehäusefest angeordnete Lochscheibe gebildet.

Ein vorteilhafter Geräteaufbau sieht ein das Förderge­ häuse und den Drehantrieb umschließendes Gerätegehäuse vor, in welches ein Auffangbehälter für das Zerkleine­ rungsgut einsetzbar ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Gerät zum Zerkleinern von stückigem Sili­ konabfall in teilweise geschnittener Seitenan­ sicht;

Fig. 2 eine mit einer Zahnung zum Vorzerkleinern von aufgegebenen Silikonstücken versehenen Förder­ schnecke des Geräts nach Fig. 1 in Seitenan­ sicht; und

Fig. 3 die Zahnung der Förderschnecke nach Fig. 2 in einer ausschnittsweisen axialer Ansicht.

Das in der Zeichnung dargestellte Zerkleinerungsgerät dient zum körnigen Zerkleinern von festen Silikonab­ fallstücken in der Dentaltechnik. Es besteht im wesent­ lichen aus einer in einem Fördergehäuse 10 angeordneten gezahnten Förderschnecke 12, einer am austragseitigen Ende der Förderschnecke angeordneten Schneideinheit 14, einem Drehantrieb 16 zum rotierenden Antrieb der För­ derschnecke sowie der Schneideinheit und einem Geräte­ gehäuse 18 zur Aufnahme der genannten Komponenten.

Das Fördergehäuse 10 weist ein liegend angeordnetes Rohrstück 20 als Förderkanal auf, das über einen man­ telseitig einmündenden Beschickungsstutzen 22 von der Gehäuseoberseite her mit dem Zerkleinerungsgut beauf­ schlagbar ist. Die Förderschnecke 12 umfaßt eine achs­ zentral in dem Rohrstück 20 angeordnete Schneckenwelle 24 und eine schraubenförmig um die Schneckenwelle 24 gewundene, einstückig daran angeformte Mitnehmerwendel 26. Die Schneckenwelle 24 ist über einen den aufgabe­ seitigen Boden 28 des Fördergehäuses 10 durchsetzenden Wellenschaft 30 lösbar mit dem Drehantrieb 16 verbind­ bar. Das gegenüberliegende austragseitige Wellenende ist zur Aufnahme der Schneideinheit 14 durch einen Mehrkantabschnitt 32 und einen Stirnzapfen 34 gebildet. Die Schneideinheit 14 besteht aus einem zweiflügeligen Schneidmesser 36 und einem Lochblech 38. Das Schneid­ messer 36 ist drehfest auf den Mehrkantabschnitt 32 aufsetzbar und überstreicht mit seinen Flügelschneiden die den Stirnzapfen 34 aufnehmende, mit ringförmig ver­ teilten Axialdurchbrüchen 40 versehene Lochscheibe 38. Dabei ist die Lochscheibe 38 über einen Haltestift 42 und einen eine Auslaßöffnung 43 begrenzenden Schraub­ ring 44 fest mit dem Fördergehäuse 10 verbunden.

Während die Schneideinheit 14 zur Endzerkleinerung des über die Förderschnecke 12 zugeführten Materials dient, ermöglicht eine Zahnung 46 der Mitnehmerwendel 26 eine Vorzerkleinerung in der Beschickungszone. Zu diesem Zweck erstreckt sich die Zahnung 46 über den Mündungs­ bereich des Beschickungsstutzens 22 hinweg, während der austragseitige Endabschnitt 48 der Mitnehmerwendel 26 von Schneidzähnen freigehalten ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist die Mitnehmerwendel 26 ein zu ihrer freien Außenkante 50 hin sich verjün­ gendes Stegprofil auf. Die darin durch Ausnehmungen ge­ bildeten Schneidzähne 50 besitzen ebene Zahnflanken 52, 54, die spitzwinklig zu der axial verlaufenden Schneide 56 zulaufen. Die Zahntiefe beträgt dabei etwa die Hälf­ te der Höhe der Mitnehmerwendel 26. Um die Schneidwir­ kung zu verbessern, sind die in Vorwärts- bzw. Trans­ portrichtung der Förderschnecke 12 weisenden Zahnflan­ ken 52 steiler ausgebildet als die Gegenflanken 54 (Fig. 3). Um das von der Förderschnecke 12 erfaßte Ma­ terial zu der Schneideinheit 14 hin progressiv zu kom­ primieren, weist die Mitnehmerwendel 26 eine in Förder­ richtung abnehmende Gangsteigung auf, während der Durchmesser der Schneckenwelle 24 in dieser Richtung zunimmt.

Der Drehantrieb 16 umfaßt einen mittels Umschalter 58 in seiner Drehrichtung umsteuerbaren Elektromotor 60, der über Getriebemittel 62 mit dem Wellenschaft 30 ver­ bunden ist. Im normalen Betrieb kann das mit Hilfe des Stopfers 64 durch den Beschickungsstutzen gedrückte Ma­ terial von der Zahnung 46 erfaßt und unter partiellem Anschneiden in unregelmäßige Grobstücke auseinanderge­ rissen werden. Diese werden dann über die enger werden­ den Schneckengänge entlang der kernprogressiven Schneckenwelle 24 zu der Schneideinheit 14 hin komprimiert. Dort erfolgt die Feinzerkleinerung in Abhängigkeit von der Schneckendrehzahl und dem Lochdurchmesser der Loch­ scheibe 38. Das über die Auslaßöffnung 42 ausgeworfene Feingut fällt gegebenenfalls unter Umlenkung an dem Leitblech 64 in den Auffangbehälter 66, welcher aus dem Gehäuse 18 entnehmbar ist. Um bei Verklemmen die För­ derschnecke 12 wieder freizumachen, läßt sich im Rever­ sierbetrieb die Drehrichtung des Drehantriebs 16 umkeh­ ren.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Zerkleinern von zähelastischem Zer­ kleinerungsgut, insbesondere stückigem Silikonab­ fall, mit einem rohrförmigen, über einen seitlich einmündenden Beschickungskanal (22) mit dem Zer­ kleinerungsgut beaufschlagbaren Fördergehäuse (10), einer axial in dem Fördergehäuse (10) angeordneten, eine um eine Schneckenwelle (24) gewundene Mitneh­ merwendel (26) aufweisenden Förderschnecke (12) und einer am austragseitigen Stirnende der Förder­ schnecke (12) angeordneten Schneideinheit (14) zum Zerschneiden des Zerkleinerungsguts, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mitnehmerwendel (26) umfangs­ seitig angeordnete Schneidorgane (46; 50) zur Vor­ zerkleinerung des Zerkleinerungsguts aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schneidorgane durch Schneidzähne (50) einer Zahnung (46) der Mitnehmerwendel (26) gebil­ det sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zahnung (46) sich vorzugsweise unter Freihaltung des austragseitigen Endabschnitts (48) der Mitnehmerwendel (26) zumindest über den Mün­ dungsbereich des Beschickungskanals (22) hinweg er­ streckt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zahnflanken (52, 54) der Zahnung (46) spitzwinklig zu jeweils einer vorzugsweise axial verlaufenden Schneide (56) zulaufen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die in Vorwärtsrichtung der Förderschnecke (12) weisenden Zahnflanken (52) der Zahnung (46) steiler als die Gegenflanken (54) ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zahntiefe der Zahnung (46) etwa die Hälfte der Höhe der Mitnehmerwendel (26) beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die an der Schneckenwelle (24) angeformte Mitnehmerwendel (26) ein trapezför­ mig zu ihrer freien Außenkante (50) hin sich ver­ jüngendes Querschnittsprofil aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerwendel (26) eine zu ihrem austragseitigen Ende hin abnehmende Gangsteigung aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Schneckenwelle (24) über deren Länge in Förderrich­ tung zunimmt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (12) in dem Fördergehäuse (10) liegend angeordnet ist, wobei der Beschickungskanal (22) nach oben weist und die Auslaßöffnung (43) des Fördergehäuses (10) über einem Auffangbehälter (66) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (12) über einen vorzugsweise in seiner Drehrichtung um­ schaltbaren Drehantrieb (16) rotierend angetrieben ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (12) mit einer Drehzahl von 100 bis 500, vorzugsweise etwa 300 Umdrehungen in der Minute angetrieben ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der Beschickungskanal durch einen mindestens fingertiefen Beschickungs­ stutzen (22) gebildet ist, und daß das Zerkleine­ rungsgut über einen Stopfer (64) in den Beschickungs­ stutzen (22) eindrückbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schneideinheit (14) durch ein drehfest auf der Schneckenwelle (24) sit­ zendes, zwei- oder mehrflügeliges Schneidmesser (36) und eine mit dem Schneidmesser zusammenwirken­ de, fördergehäusefest angeordnete Lochscheibe (38) gebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, ge­ kennzeichnet durch ein das Fördergehäuse (10) und den Drehantrieb (16) umschließendes Gerätegehäuse (18), in welches ein Auffangbehälter (66) für das Zerkleinerungsgut einsetzbar ist.