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Zuführvorrichtung
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(Zusatz zu Patentanmeldung P 24 57 202.9) Gegenstand des Mauptpatentes
ist eine Zufiihrvorrichtung, ein insbesondere für eiSirotierendes Flügel- oder Schlagradsystem
aufweisende Zerkleinerungsmaschine , mit der Einführung des zu bearbeitenden Materials
dienender Einlaufschurre, bei welcher zur Verteilung des einlaufenden Gutes in Einlaufrichtung
sich erstreckende, unterschiedlibh tief in das Innere der Maschine hineinragende,
durch Prallbleche begrenzte Teilbereiche für das einlaufende Gut vorgesehen sind.
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Beim Gegenstand des Hauptpatentes wird bei Zerkleinerungsmaschinen
hoher Leistung erreicht, daß das Einlaufgut in Einlaufrichtung gleichmäßig verteilt
wird und damit der Wirkungsgrad der . Zerkleinerungsmaschine wesentlich verbessert
wird. Dabei können einige Teilbereich-Rutschflächen verschieden weit in das Innere
der Maschine geführt werden, so daß die Fallenergie und der Sog des rotierenden
Flügelradsystems im Zusammanwirken mit den Prallblechen optimal ausgenutzt werden.
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Durch die Zusatzerfindung soll der Gegenstand des Hauptpatentes weiter
ausgestaltet werden, derart, daß für Zerkleinerungsmaschinen mit zwei rotierenden
Systemen, beispielsweise einem rotierenden Schlagrad und einem
rotierenden
Materialdurchlaßbahnkörper anwendbar ist, so daß die Gesamtleistung dieser Zerkleinerungsmaschine
unter Ausnutzung der Gegenläufigkeit der beiden rotierenden Systeme verbessert und
eine fast absolut gleichmäßige, innere Beaufschlagung des Flügelradsystems mit dem
zu zerkleinernden Material gewährleistet ist.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei Zerkleinerungsmaschinen
mit rotierendem Materialdurchlaßbahnkörper der im Maschineninneren befindliche Teil
der Zuführvorrichtung ein getrennter, mit dem Materialdurchlaßbahnkörper umlaufender
Teil ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der umlaufende Teil der
Zuführvorrichtung mit dem rotierenden Materialdurchlaßbahnkörper, beispielsweise
einem Messerring fest verbunden.
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Eine einfache Ausführung ergibt sich dadurch, daß der Zuführvorrichtungsteil
mit der Abschlußring-Scheibe eines Nesserträgerringes fest verbunden ist. Dabei
kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Zuführvorrichtungsteil als Kegelstumpfmantel
ausgebildet sein, dessen in Einlaufrichtung des Materials liegender vorderer Eintrittsquerschnitt
sich in Richtung des strömenden Materials erweitert.
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Eine vorteilhafte Ausführung ergibt sich ferner, wenn der Eintrittsquerschnitt
des Kegelstumpfmantels in Umfangsin oder mehr richtung gesehen / mindestens zwei,
vorzugsweise drei / , Materialbereiche aufgeteilt ist und jedem dieser Materialbereiche
eine das zerkleinernde Material aufnehmende und abführende Materialbahn nachgeordnet
ist-. Dabei weisen vorzugsweise die Materialbereiche gleich große Umfangswinkelabschnitte
auf, die in Richtung des strömenden Materials hintereinander angeordnet sind.
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Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Ausbildung werden anhand eines
Ausführungsbeispieles einer Zuführvorrichtung für einen Zerspaner nachstehend beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen, axialen Längsschnitt durch den mittleren Teil eines
Zerspaners.
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Fig. 2 eine Ansicht in Richtung Pfeil D (vergl. Fig. 1) auf den untersten
Teil, den Kegelstumpf-DtIantel, der Zuführvorrichtung.
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Fig. j einen Längsschnitt, schematisch gezeichnet, entsprechend Fig.
l@nach der Schnittlinie I - II der Fig. 2 für die Materialbahn "a".
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Fig. 4 einen Längsschnitt, schematisch gezeichnet, entsprechend der
Schnittlinie III - II der Fig. 2 betreffend die Materialbahn @"b".
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Fig. 5 einen entsprechenden Längsschnitt gem. der Schnittlinie IV
- II der Fig. 2 für die Materialbahn "c".
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Im Ausführungsbeispiel ist die mit der erfindungsgemäß ausgebildeten
Zuführvorrichtung versehene Zerkleinerungsmaschine, ein Zerspaner, mit einem rotierenden
Flügelrad und einem rotierenden Materialdurchlaßbahnkörper 8, einem komple'Gten
Iesserring . Der Zerspaner weist gemäß Fig. 1 ein Flügelrad 1 mit einer Welle 2,
einer Nabe 3 sowie Schlagflügel 4 auf, die von der Flügelradträgerscheibe 5 einerseits
und dem Flügelradträgerring 6 andererseits getragen werden.
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Das Flügelrad 1 wird mit einem ringförmigen Spalt 7 von dem Materialdurchlaßbahnkörper,
nämlich dem Slesserrin" 8, umgeben. Die axiale lichte lSeite des Flügelrades 1 zwischen
Innenseite der Trägerscheibe 5 und Innenseite des Trägerringes 6 ist gleich der
axialen lichten Weite des Materialdurchlaßbahnkörpers 8, also im Ausführungsbeispiel
des kompletten Nesserringes 8. Der Messerring 8 ist antriebsseitig durch die Messerrinträgerschiebe
lo und auf der anderen Seite durch den Messerringträgerring 15 begrenzt. Der axiale
Abstand zwischen den Innenflächen von Scheibe 1o und Ring 15 ist gleich der Breite
der Materialabgangsbahn 9 . Dabei ist die Breite dieser Materialabgangs bahn 9 gleich
der Summe der gedachten Materialbahnen a, b und c, die untereinander gleiche Breite
haben.
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Die Messerringträgerscheibe lo ist fest verbunden mit einer Zentrallagerschelbe
11, die ihrerseits wieder mit einer llolwelIe 12 fest verbunden ist. Itn Messerringträgerring
15 ist eine Abschlußringscheibe 14 auswechselbar eingesetzt, jedoch so, daß sie
beim Maschinenbetrieb zwangläufig mit dem Trägerring 15 fest verbunden ist. Die
Ringscheibe 14 nimmt den fest mit ihr verbundenen, letzten Teil der Zuführvorrichtung
, den Kegelstumpfmantel 15, auf, der zentral in die lichte Weite des Flügelrades
1 hineinragt. In den Anfang des Kegelstumpfmantels 15 taucht ein mittlerer Teil
16 der Zuführvorrichtung mit seinem unteren, kreisrunden, offenen Abangsquerschnitt
etwas hinein. Der obere, rechteckige Querschnitt des Teiles 16 ist fest mit einem
auf klappbaren Maschinengehäsedeckel 20 verbunden. In der Zeichnung ist diese Aufklappbarkeit
nicht näher dargestellt.
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An diesem Deckel 20 ist wiederum außen ein rechteckiger Einlaufstutzen
17 fest angebracht, welcher den oberen Teil der Zufiihrvorrichtung bildet.
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Der komplette Messerring 8 ist mit der Zentrallagerscheibe 11 verbunden,
welche über eine Hohlwelle 12 in dem in der Maschinengehäusewand 22 eingesetzten
Lager 21 rotierbar gelagert ist. Durch die Hohlwelle 12 ist die Welle 2 des Flügelrades
1 geführt und in dieserHohlwelle 12 ihrerseits rotierbar gelagert. Das Flügelrad
1 dreht sich in Richtung komplette des Pfeiles 30; während der/Messerring 8 einschließlich
des mit ihn über die Abschlußringscheibe 14 fest verbundenen Kegelstumpfmantels
15 entsprechend Pfeil 29 in entgegengesetzter Drehrichtung rotiert.
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Das zu zerkleinernde Material wird dem Einlaufstutzen 17 in Richtung
des Pfeiles 23 zugeführt, von wo es über den mittleren Teil 16 der Zuführvorrichtung
in den während des Betriebes rotierenden, in Fig. 1 nur schematisch dargestellten
Kegelstumpfmantel 15 gelangt. Das zugegebene Material wird dann unter dem Einfluß
seiner Fallenergie, der Zentrifugalwirkung und des in der Maschine vorhandenen Soges
gleichmäßig in die einzelnen Materialbahnen a, b und c geschleudert.
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Bei dem im Ausführungsbeispiel gezeigten Zerspaner ist der Feftgim
einzelnen nicht näher dargestelle3Materialabgang nach unten gerichtet. In diesen
Fällen muß im Maschinengehäuse eine Stauung von zerkleinertem Material über dem
mittleren Teil 16 der Zuführvorrichtung vermieden werden. Demgemäß ist an der Abschlußringscheibe
14 ein mitrotierender Abstreifer 19 fest angebracht, der über einen schutzbogenförmigen,
am mittleren Teil 16 abdichtend angebrachten Ansatz 18 bei der Rotation hinwegstreift
und dabei das etwa vorhandene Material abstreift.
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Fig. 2 zeigt eine Ansicht in Richtung Pfeil D der Fig. 1 gesehen auf
den untersten Teil der Zuführvorrichtung, nämlich den Kegelstumpfmantel 15. Aus
Fig. 2 ist die
Unterteilung des Kegelstumpfmantels in die Materialverteilbereiche
A, B und C ersichtlich. Von diesen Materialverteilbereichen A, B, C wird das vom
mittleren Teil 16 ankommende Material aufgenommen und an die den Bereichen A, B
und C zugeordneten und in Fig. 1 dargestellten Materialbahnen a, b und c abgegeben.
Die Ausbildung der Leit- und Prallbleche in den Verteilbereichen A, B, C in Verbindung
mit den jeweils zugehörigen Materialbahnen a, b, c ist im einzelnen in den Fig.
3 4, 5 dargestellt.
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Die Drehrichtung des Kegelstumpfmantels 15 entspricht wegen der festen
Verbindung über die Abschlußringscheibe 14 mit den kompletten Messerring 8 genau
der des Messerringes 8 bzw. eines anderen WIaterialdurchlaßbahnkörpers und ist in
Fig. 1 mit Pfeil 29 eingDzeichnet.
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Zur Verdeutlichung des Aufgabematerial-Durchganges ist in Fig. 2 vomprallblech
26 mit nem (in Fig. 2 nach oben) abgebogenen Teil 26' bei Linie II-V im Bereich
A und bei Linie II-VI im Bereich B je ein Blechteil herausgeschnitten gedacht, so
daß im Bereich A das Leitblech 25 (vgl. Fig. 3) und im Bereich B das Leitblech 27
(vgl. Fig. 4) zu sehen ist.
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Der Durchblick (in der Fig. 2 von oben) im Bereich C zeigt unbehindert
das Leitblech 28 (vgl. Fig. 5).
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Die Trennwande 24, 24', 24" zwischen den Bereichen A, B und C verlaufen
zur Mitte (Punkt II) nicht in radialer Richtung, sondern sie bleiben zur Mitte gehend
hinter der radialen Richtung etwas zurück. Beim Maschinenbetrieb begünstigen diese
in radialer Richtung nach innen gehenden Trennwände einen raschen, ungestörten Materialdurchgang.
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Die Fig. 3 entspricht einem mittleren Ausschnitt der Fig. 1 und zeigt
besonders den Materialverteilbereich "A" innerhalb des Kegelstumpfmantels 15 mit
dem Ubergang auf die Materialbahn "a". Dabei ist mit 25 die Länge des Kegelstumpfmantels
15 in diesem Bereich A gezeigt, die erforderlich ist, damit die hir ausgeschleuderte
Materialteilmenge im Bereich "A" schnell der Materialbahn tta" zuströmen kann. Ein
seitliches Ausweichen der in diesem Bereich strömenden Materialmenge wird andererseits
durch ein Teilstück des radial verlaufenden Erallbleches.26 vermieden. Das radial
verlaufende Prallblech 26 hat auch bei den Bahnen "b" und eine eine abschirmende
Wirkung (vgl. Fig. 4 und 5).
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Die Fig. 4 zeigt gleichfalls einen mittleren Ausschnitt nach Fig.
1, der den t-iaterialverteilberkeich "B" sowie die Materialbahn "b" wiedergibt.
Damit das Material aus diesem mittleren Teil der Zuführvorrichtung dem Bereich B
und der Materialbahn "b" zugeführt wird, weist der Kegelstumpfmantel einen entsprechend
längeren Führungsteil 27 auf. Zugleich ist in diesem Bereich das radiale Prallblech
26 mit einem über den Querschnitt der Ivlaterialbahn "b" schräg hinwegreichenden
Schrägabschnitt 26' versehen. Dieser abgewinkelte Schrägabechnitt 26' schützt mit
dem Hauptteil vom Prallblech 26 zugleich die Flügelradnabe 3 gegen den Materialstrom,
so daß Beschädigungen vermieden werden
Die Fig. 5 zeigt entsprechend.
den Fig. 5 und 4 ebenfalls einen mittleren Ausschnitt der Fig. 1, nämlich den Materialverteilbereich
"C" sowie die Materialbahn "c", wobei mit 28 die große Länge des Kegelstumpfmantels
in diesem Bereich bezeichnet ist Sie reicht fast an die theoretische Länge des Kegelstumpfmantels
15 heran. Die seitliche, rechte Abschirmung der Bahnc " des Materialstromes wird
von der konischen Oberfläche )' der Flügelradnabe 3 übernommen.
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Die Abschirmung der mittleren,. zentralen, kreisrunden, linken Endfläche
der Nabe 5 ist wie bei Fig. 4 durch dasselbe zentrische Teilstück des Prallbleches
26 gegeben.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung läßt sich die Gesamtleistung
der Zerkleinerungsmaschine mit zwei Rotoren erheblich steigern, wobei die gegenläufige
Rotation der beiden rotierenden Systeme ausgenutzt wird, um eine wesentlich verbesserte,
fast absolut gleichmäßige innere Beaufschlagung des Flügelradsystems mit Material
zu erreichen.
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Durch die Aufteilung des kegelstumpfförmigen Mantels in einzelne Materialverteilbereiche
von vorzugsweise gleicher Umfangslänge wird eine gleichmäßige Verteilung und Zuführung
des zu zerkleinernden Materials erreicht. Dabei sind die vorgesehenen Trennwände
zwischen den einzelnen Materialverteilbereichen A, B, C nach Art von Leitblechen
ausgebildet und verlaufen nicht einfach vom äußeren Kegelstumpfmantel radial nach
innen, sondern eilen im Bereich des Materialeingangsquerschnittes des mit umlaufenden
ZuSührvorrichtungsteiles 15, nämlich des Kegelstumpfmantels der radialen Linenführung
in Richtung auf den Mittelpunkt II nach. Sie dekken sich im Bereich des Eingangsquerschnittes
dieses Regelstump,'mantels 15 mit der gedachten radialen Führung. Durch dieses Nacheilen
der Trennbleche wird infolge der Rotation
des Kegelstumpfmantels
eine äu3ers's günstige und gleichmäßige Verteilung des Materialabflusses erreicht.
Das ankommende Gut hat auf seinem Wege durch den Einlaufstutzen bereits eine gewisse
potentielle Energie, die als Fallenergie im Zusammenwirken mit dem kräftigen, im
Innern der Maschine bestehenden Naschinensog ausgenutzt wird und eine Vergleichmäßigung
des Zuströmvorganges bewirkt. Wenn das Material auf diese Weise in den rotierenden,
letzten inneren Teil der Zuführvorrichtung gelangt und aus diesem austritt, unterliegt
es ferner der Einwirkung zusätzlicher Zentrifugalicräft e, wodurch ebenfalls der
gleichmäßige Fluß des Materiales gefördert wird. Durch das Zusammenwirken der dem
Material innewohnenden Fallenergie, des Naschinensoges sowie der zusätzlich wirkenden
Zentrifugalkräfte wird bei verstärktem Abgang des Materiales aus dem Vorrichtungsdrehteil
unter der Wirkung der besonderen Ausbildung der einzelnen r terialverteilbereiche
und der dazu vorgesehenen Leitbleche eine optimale und gleichmäßige Naterialbeaufschlagung
auf der ganzen inneren lichten Breite des Scbagradsystems erreicht. Hierdurch ist
eine sehr gleichmäßige Abnützung der Zerkleinerungswerkzeuge der jeweils verwendeten
Maschine, beispielsweise der Messer eines Zerspaners sowie an eine stets maximale
aschinendurchsatzleistung gegeben.