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Title:
COARSE MATERIAL CRUSHER AND PROCESS FOR OPERATING A COARSE MATERIAL CRUSHER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/028113
Kind Code:
A1
Abstract:
A process for operating a coarse material crusher (1) for crushing trash, tyres, furniture, domestic appliances or the like, uses a motor-driven rotor (2) fitted with blades (4, 6), a blade holder (7) secured against the rotation of the rotor (2) and bearing a stator blade (8) that cooperates with the blades (4, 6) of the rotor (2) during crushing by the crusher (1), and means for adjusting the cutting clearance (S) between the blades (4, 6) of the rotor (2) and the stator blade (8). The process is characterised in that the width of the cutting clearance (S) between the stator blade (8) and the blades (4, 6) of the rotor (2) during crushing is successively re-adjusted in order to cause a defined wear of the stator blade (8) and thus to retain a constant geometry of the cutting surface (12) of the stator blade (8) that cooperates with the rotor blades (4, 6) for the entire service life of the stator blade (8). A coarse material crusher (1) for crushing trash, tyres, furniture, domestic appliances or the like comprises a motor-driven rotor (2) fitted with blades (4, 6), a blade holder (7) secured against the rotation of the rotor (2) and bearing a stator blade (8) that cooperates with the blades (4, 6) of the rotor (2) during crushing by the crusher (1), and an adjusting device (7) for moving the stator blade (8) and/or the blade holder (7) in order to adjust the cutting clearance (S) between the blades (4, 6) of the rotor (2) and the stator blade (8). The crusher (1) is characterised in that the rotor (2) bears a blade arrangement having an effective cutting width which extends over the entire cutting width of the stator blade (8) and in that the crusher (1) comprises a sensor (11) connected to a control unit that controls the adjusting device in order to sense at least one controlled variable generated during crushing.

Inventors:
PLAHUTA IGOR (DE)
Application Number:
PCT/IB2004/051825
Publication Date:
March 31, 2005
Filing Date:
September 22, 2004
Export Citation:
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Assignee:
PLAHUTA IGOR (DE)
International Classes:
B02C18/18; (IPC1-7): B02C18/14; B02C18/18
Foreign References:
EP1023827A12000-08-02
US4801101A1989-01-31
DE4023114A11991-08-01
DE4134957A11993-04-29
US6565026B12003-05-20
EP1287893A22003-03-05
US3324753A1967-06-13
Attorney, Agent or Firm:
Haverkamp, Jens (Iserlohn, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Grobstoffzerkleinerers (1,18) zum Zerkleinern etwa von Abfall, Reifen, Möbeln, Haushaltsgeräten oder dergleichen, umfassend einen mit Messern (4,6 ; 21) bestückten, motorisch angetriebenen Rotor (2,20), einen gegenüber der Dreh bewegung des Rotors (2,20) ortsfest angeordneten Messerhalter (7) mit einem bei einem Zerkleinerungsbetrieb des Zerkleinerers (1, 18) mit den Messern (4,6 ; 21) des Rotors (2,20) zusammenwir kenden Statormesser (8,19) und Mittel zum Einstellen des Schnittspaltes (S) zwischen den Messern (4,6 ; 21) des Rotors (2, 20) und dem Statormesser (8,19), dadurch gekennzeichnet, dass die Weite des zwischen dem Statormesser (8,19) und den Mes sern (4,6 ; 21) des Rotors (2,20) befindlichen Schnittspaltes (S) während des Zerkleinerungsbetriebes sukzessive nachgestellt wird, um auf diese Weise eine definierte Abnutzung des Statormessers (8,19) hervorzurufen und dadurch eine über die Standzeit des Sta tormessers (8,19) gleichbleibende Geometrie der mit den Rotor messern (4,6 ; 21) zusammenwirkenden Schnittfläche (12) des Statormessers (8,19) zu erhalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnittspaltnachstellung in diskreten Schritten erfolgt, wobei jeder Schritt so bemessen ist, dass das Statormesser (8,19) mit seiner Schnittfläche (12) bis zu einer Messerberührung durch die Rotor messer (4,6 ; 21) an den Rotor (2,20) herangefahren wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Zerkleinerungsbetriebes eine die Verschleiß geometrie des Statormessers (8,19) wiedergebende Größe erfasst wird und eine Nachstellung des Schnittspaltes erfolgt, wenn die er fasste Größe einen vorgegebenen Schwellwert überbzw. unter schreitet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verschleißdetektion des Statormessers (8,19) die Frequenz der Messerberührungen der Rotormesser (4,6 ; 21) am Statormesser (8,19) erfasst wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der bei einem Zerkleinerungsbetrieb durch die Ro tormesser (4,6 ; 21) in den statorseitigen Messerhalter (7) indu zierten Stöße erfasst wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass zur Schnittspaltnachstellung das Statormesser (8) gegenüber dem Messerhalter (7) translatorisch in Richtung zur Mantelfläche des Rotors (2,20) verschoben wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass zur Schnittspaltnachstellung der Messerhalter (7) in Richtung zur Mantelfläche des Rotors (2) bewegt wird.
8. Grobstoffzerkleinerer (1,18) zum Zerkleinern etwa von Abfall, Rei fen, Möbeln, Haushaltsgeräten oder dergleichen, umfassend einen mit Messern (4,6 ; 21) bestückten, motorisch angetriebenen Rotor (2,20), einen gegenüber der Drehbewegung des Rotors (2, 20) ortsfest angeordneten Messerhalter (7) mit einem bei einem Zer kleinerungsbetrieb des Zerkleinerers (1,18) mit den Messern (4,6 ; 21) des Rotors (2,20) zusammenwirkenden Statormesser (8,19) und mit einer Stellvorrichtung zum Verstellen des Statormessers (8, 19) und/oder des Messerhalters (7) zum Einstellen der Weite des Schnittspaltes (S) zwischen den Messern (4,6 ; 21) des Rotors (2, 20) und dem Statormesser (8,19), dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) eine Messeranordnung mit einer effektiven Schnitt breite trägt, die sich über die gesamte Schnittbreite des Statormes sers (8) erstreckt und dass der Zerkleinerer (1,18) einen an eine die Stellvorrichtung ansteuernde Steuereinheit angeschlossenen Sensor (11) zum Aufnehmen zumindest einer durch den laufenden Zerkleinerungsbetrieb verursachten Regelgröße aufweist.
9. Zerkleinerer nach Ansprüch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelgröße durch einen Zerkleinerungsbetrieb verursachte, in das Statormesser (8,19) induzierte Stöße sind.
10. Zerkleinerer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stöße die Folge einer Berührung der Messer (4,6 ; 21) des Rotors (2,20) mit dem Statormesser (8, 19) sind.
11. Zerkleinerer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor zur Berührungsfrequenzerfassung elektroaku stisch arbeitend ausgelegt ist.
12. Zerkleinerer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Beschleunigungssensor, insbesondere ein mikro mechanischer Beschleunigungssensor (11) zum Aufnehmen der durch die Messerberührungen verursachten Stöße ist.
13. Zerkleinerer nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, dass der Sensor (11) dem statorseitigen Messerhalter (7) zugeordnet und mit diesem verbunden ist.
14. Zerkleinerer nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, dass die Messeranordnung des Rotors (2) mehrere in Längserstreckung des Rotors (2) mit Abstand zueinander ange ordnete Rotormesseranordnungen (3) mit jeweils mehreren in Drehrichtung des Rotors (2) mit gleichem Winkelabstand zueinan der angeordneten Rotormessern (4) trägt, zwischen denen jeweils ein oder mehrere Zwischenmesser (6) angeordnet sind, wobei der radiale Abstand der Schnittkante der Rotormesser (4) von der Mantelfläche des Rotors (2) größer ist als der radiale Abstand der Schnittkante der Zwischenmesser (6) von der Mantelfläche des Rotors (2).
15. Zerkleinerer nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, dass die Rotormesser (4,6 ; 21) und das Stator messer (8,19) jeweils eine Verschleißvorgabe aufweisen.
16. Zerkleinerer nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, dass das Statormesser (8) eine geringere Härte aufweist als die Rotormesser (4,6).
17. Zerkleinerer nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch ge kennzeichnet, dass das Statormesser (8,19) translatorisch ge genüber dem Rotor (2,20) bewegbar gehalten ist.
18. Zerkleinerer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Statormesser (8) gegenüber dem Messerhalter (7) und der Messerhalter (7) gegenüber dem Gestell des Zerkleinerers (1) translatorisch zum Rotor (2) bewegbar sind.
Description:
Verfahren zum Betreiben eines Grobstoffzerkleinerers sowie Grobstoffzerkleinerer

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Grobstoffzerklei- nerers zum Zerkleinern etwa von Abfall, Reifen, Möbeln, Haushaltsgerä- ten oder dergleichen, umfassend einen mit Messern bestückten, moto- risch angetriebenen Rotor, einen gegenüber der Drehbewegung des Ro- tors ortsfest angeordneten Messerhalter mit einem bei einem Zerkleine- rungsbetrieb des Zerkleinerers mit den Messern des Rotors zusammen- wirkenden Statormesser und Mittel zum Einstellen des Schnittspaltes zwi- schen den Messern des Rotors und dem Statormesser. Ferner betrifft die Erfindung Grobstoffzerkleinerer zum Zerkleinern etwa von Abfall, Reifen, Möbeln, Haushaltsgeräten oder dergleichen, umfassend einen mit Mes- sern bestückten, motorisch angetriebenen Rotor, einen gegenüber der Drehbewegung des Rotors ortsfest angeordneten Messerhalter mit einem bei einem Zerkleinerungsbetrieb des Zerkleinerers mit den Messern des Rotors zusammenwirkenden Statormesser und mit einer Stellvorrichtung zum Verstellen des Statormessers und/oder des Messerhalters zum Ein- stellen der Weite des Schnittspaltes zwischen den Messern des Rotors und dem Statormesser.

Bekannt ist ein solcher Zerkleinerer aus WO 01/91905 A1. Dieser vorbe- kannte Zerkleinerer umfasst einen Messerhalter, der um eine parallel zur Drehachse des Rotors verlaufende Schwenkachse verschwenkt werden kann. Der Messerhalter trägt zwei einander zur Drehachse des Messer- halters diametral gegenüberliegende Messer, von denen jeweils eines bei einem Zerkleinerungsbetrieb des Zerkleinerers mit den Messern des Ro- tors zum Zerkleinern von in dem Zerkleinerer befindlichem Gut zusam- menwirkt. Ist nach Verschleiß der Schnittkante ein Messerwechsel vorge- sehen, wird der Messerhalter bei diesem vorbekannten Zerkleinerer ver- schwenkt, um das andere Messer in die Schnittposition zu bringen. Ab- genutzt und verschlissen ist die Schnittkante eines Statormessers, wenn sich das gewünschte Zerkleinerungsergebnis nicht mehr einstellt. Wäh- rend der Zerkleinerungsvorgang mit diesem weiteren Messer des Messer-

halters fortgesetzt wird, kann das andere, aus der Schnittposition heraus- gebrachte Messer getauscht oder umgesetzt werden, so dass beim näch- sten Messerwechsel das getauschte neue oder das umgesetzte alte Sta- tormesser mit einer neuen Schnittkante in die Schnittposition gebracht werden kann.

Zum Verstellen des Messerhalters dient eine hydraulische Stellvorrich- tung, über die bei einer gewünschten Verstellung des Messerhalters auf diesen ein Drehmoment übertragen wird. Zum Einstellen des Schnittspal- tes zwischen den Messern des Rotors und dem statorseitigen Messer wird der Messerhalter mit dem in die Schnittposition zu bringenden Messer solange verstellt, bis der Schnittspalt die gewünschte Weite aufweist. Eine Schnittspalteinstellung erfolgt bei drehendem Rotor.

Ein Messerwechsel erfolgt bei Zerkleinerern, deren Statormesser trans- latorisch zur Schnittspalteinstellung gegenüber der Mantelfläche des Ro- tors bewegt wird, in analoger Art und Weise. Im Unterschied zu dem vor- beschriebenen Zerkleinerer ist ein Messerwechsel oder ein Umsetzen ei- nes Messers jedoch nur bei einem Stillstand des Zerkleinerers möglich. Ist eine Schnittkante abgenutzt, erfolgt ein Messerwechsel oder ein Messer- umsetzen. Insbesondere bei solchen Zerkleinerern, bei denen das Sta- tormesser translatorisch zur Einstellung des Schnittspaltes gegenüber dem Rotor bewegt wird, sind daher häufige Stillstandszeiten des Zerklei- nerers notwendig.

Bei den vorbekannten Zerkleinerern nutzt sich die Schnittkante des stator- seitigen Messers sukzessive unter Veränderung der Geometrie der Schnittfläche ab. Die ursprünglich vorgesehene Schnittkante wird mit zu- nehmendem Verschleiß des Statormessers zunehmend gerundet, wo- durch sich auch der Schnittspalt zwischen dem Statormesser und den Rotormessern zunehmend vergrößert. Somit ändert sich mit kontinuierlich fortschreitendem Verschleiß des Statormessers die Beschaffenheit des zerkleinerten Gutes-das Zerkleinerungsgut. Mitunter ist man jedoch be- strebt, mit solchen Zerkleinerern ein möglichst homogenes Zerklei- nerungsgut produzieren zu können. Überdies besteht der Wunsch nach Zerkleinerern, vor allem solchen, bei denen zur Schnittspalteinstellung das Statormesser translatorisch gegenüber dem Rotor bewegt wird, bei denen

die Zeiten eines Maschinenstillstandes im Verhältnis zur Betriebsdauer reduziert sind.

Ausgehend von dem diskutierten Stand der Technik liegt daher der Erfin- dung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren sowie einen eingangs genannten Zerkleinerer dergestalt weiterzubilden, dass nicht nur ein homogeneres Zerkleinerungsprodukt erhältlich ist, sondern dass insbesondere auch der Anteil der Maschinenstillstandszeiten gegen- über den Betriebszeiten reduziert ist.

Die verfahrensbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein ein- gangs genanntes, gattungsgemäßes Verfahren gelöst, bei dem die Weite des zwischen dem Statormesser und den Messern des Rotors befindli- chen Schnittspaltes während des Zerkleinerungsbetriebes sukzessive nachgestellt wird, um auf diese Weise eine definierte Abnutzung des Statormessers hervorzurufen und dadurch eine über die Standzeit des Statormessers gleichbleibende Geometrie der mit den zusammenwirken- den Schnittfläche des Statormessers zu erhalten.

Die vorrichtungsbezogene Aufgabe wird durch einen eingangs genannten, gattungsgemäßen Grobstoffzerkleinerer gelöst, dessen Rotor eine Mes- seranordnung mit einer effektiven Schnittbreite trägt, die sich über die ge- samte Schnittbreite des Statormesser erstreckt und der einen an eine die Stellvorrichtung ansteuernde Steuereinheit angeschlossenen Sensor zum Aufnehmen zumindest einer bei drehendem Rotor durch eine Berührung zwischen den Messern des Rotors und dem statorseitigen Messer verur- sachten Regelgröße aufweist.

Bei dem beanspruchten Verfahren erfolgt während des Zerkleinerungs- betriebes eine sukzessive Nachstellung des Statormessers zum Beibe- halten einer gleichbleibenden Anordnung zwischen den Rotormesser und dem Statormesser. Dieses kann kontinuierlich oder in diskreten, zweck- mäßiger Weise, möglichst kleinen Schritten erfolgen. Die Nachstellge- schwindigkeit des Statormessers kann in Abhängigkeit von dem zu zer- kleinernden Gut und/oder dem am Statormesser auftretenden Verschleiß unterschiedlich vorgesehen sein.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass sich bei einem Betrieb eines industriellen Grobstoffzerkleinerers unter Belassung eines bezüglich seiner Weite gleichbleibenden bzw. innerhalb enger Grenzen gleichbleibenden Schnittspaltes eine Verschleiß-bzw. Abnut- zungsgeometrie an dem Statormesser zwar gegenüber einem neuen Statormesser mit scharfer Schnittkante einstellt, dieses jedoch nur in ei- nem solchen geringen Maße erfolgt, dass das Zerkleinerungsergebnis davon unbeeinflusst oder zumindest weitestgehend unbeeinflusst ist. Es hat sich gezeigt, dass bei sukzessivem Nachstellen des Statormessers die Verschleißgeometrie des Statormessers auch bei längerem Gebrauch niemals eine solche Verschleißgeometrie aufweist, wie dieses bei den vorbekannten Verfahren zum Betreiben eines Zerkleinerers oder auch bei den vorbekannten Zerkleinerern der Fall war, bei denen sich infolge des Verschleißes der Schnittspalt sukzessive vergrößert hat. Wenn im Rah- men dieser Ausführungen hinsichtlich des Statormessers sein Verschleiß bzw. seine Abnutzung angesprochen ist, betrifft dieses die mit den Rotor- messern zusammenwirkende Stirnfläche (Schnittfläche) des Statormes- sers, zu der auch die entgegen der Drehrichtung des Rotors weisende Kante zu zählen ist.

Bei diesem Verfahren wird ein definierter Verschleiß des Statormessers bewusst provoziert und bei einem Zerkleinerungsbetrieb aufrechterhalten.

Durch sukzessives Nachstellen des Statormessers kann der Zerkleinerer grundsätzlich ohne Stillstandszeit des Rotors solange betrieben werden, bis das Statormesser verschlissen bzw. abgenutzt ist. Erst dann wird ein Messerwechsel notwendig. Bei einem Statormesserwechsel braucht der Rotor grundsätzlich nicht angehalten zu werden ; lediglich die Materialzu- fuhr wird für die Zeit des Messerwechsels angehalten.

Bei dem Verfahren wird die Schnittfläche des Statormessers mit jedem Nachfahren des Statormessers wieder korrigiert, so dass sich die vordefi- nierte Schnittgeometrie wieder einstellt. Dies erfolgt durch die mit dem Statormessers zusammenwirkenden Rotormesser, so dass letztendlich von einer Selbstschärfung des Statormessers beim Betreiben eines Zer- kleinerer in der beschriebenen Art und Weise gesprochen werden kann.

Beim Nachfahren des Statormessers, was zweckmäßigerweise in dis- kreten Schritten erfolgt, kann auch vorgesehen sein, dass das Stator-

messer soweit mit seiner Schnittfläche an die Rotormesser herangefahren wird, dass die Rotormesser zum Nachschärfen des Statormessers dieses berühren. Betreiben lässt sich das beschriebene Verfahren jedoch grund- sätzlich auch, wenn eine solche Messerberührung nicht stattfindet und das Statormesser letztendlich infolge des Zerkleinerungsprozesses selbst der bewussten Abnutzung zum Schärfen unterworfen ist.

Besonders zweckmäßig zum Durchführen dieses Verfahrens ist es, wenn das Statormesser eine geringere Härte aufweist als die Rotormesser. Eine Selbstschärfung der Schnittfläche bzw. Schnittkante des Statormessers erfolgt dann in besonders zweckmäßiger Weise. Es gibt jedoch zu zerklei- nernde Materialien, bei denen der Einsatz eines bezüglich seiner Härte weicheren Statormessers gegenüber der Härte des Rotormessers nicht möglich ist.

In aller Regel umfasst ein Zerkleinerer mehrere Rotormesseranordnungen mit jeweils mehreren, in Drehrichtung des Rotors hintereinanderliegenden Messern, beispielsweise sechs. Somit unterliegt das Statormesser dem sechsfachen Verschleiß eines einzelnen Rotormessers. Gerade bei sol- chen Zerkleinerern bietet es sich an, das erfindungsgemäße Verfahren einzusetzen, da bei einer solchen Ausgestaltung ein Maschinenstillstand nur notwendig wird, wenn die Rotormesser ausgewechselt werden müs- sen. Zur Erhöhung der Standzeiten der eingesetzten Rotormesser können auch diese eine Verschleißvorgabe aufweisen, die sich über die Standzeit eines solchen Rotormessers abnutzt und somit verschleißt, wobei auch bei der Abnutzung der Rotormesser infolge des Nachfahrens des Stator- messers dieselben provozierten Verschleißerscheinungen zum Beibe- halten einer konstanten Schnittgeometrie der Rotormesser sich einstellt.

Zum Erfassen des Messerverschleißes, wobei in diesem Zusammenhang insbesondere der Verschleiß des Statormessers gemeint ist, verfügt der Zerkleinerer über einen Sensor zum Aufnehmen einer durch den Zerklei- nerungsbetrieb verursachten Regelgröße, aus der Rückschlüsse über den eintretenden bzw. eingetretenen Verschleiß der Schnittflächen insbeson- dere des Statormessers gezogen werden können. Letztendlich kann über eine solche Regelgröße auch auf die Ausbildung des Schnittspaltes ge- schlossen werden. Ein solcher Sensor kann beispielsweise als Beschleu-

nigungssensor konzipiert sein, durch den die beim Zusammenwirken der Rotormesser mit dem Statormesser beim Zerkleinern verursachten Stöße aufgenommen werden. Die Pegel der Stöße sind ein Maß für den Ver- schleiß bzw. die Abnutzung der Schnittfläche des Statormessers, wobei grundsätzlich Stöße mit einem höheren Pegel auf einen höheren Ver- schleiß schließen lassen als solche mit einem geringeren Pegel. Ist der eingestellte Schnittspalt derart gering, dass Messerberührungen de- tektierbar sind, kann mit einem solchen Sensor auch die Berührungs- frequenz erfasst werden. Ein zunehmender Verschleiß der Messer äußert sich bei einer solchen Ausgestaltung in einer Reduzierung der Berüh- rungsfrequenz. Der Sensor ist an eine Steuereinheit angeschlossen, über die eine Auswertung der erfassten Sensorsignale erfolgt, beispielsweise durch Vergleichen mit einem Schwellwert (Pegel). Wird beispielsweise bei Einsatz eines Beschleunigungssenors ein vordefinierter Schwellwert über- schritten, wird durch die Steuereinheit die Stellvorrichtung angesteuert, um das Statormesser zur Verringerung des Schnittspaltes und zum Kom- pensieren des aufgetretenen Verschleißes nachzufahren.

Damit ein solcher Zerkleinerer-wie oben beschrieben-bestimmungs- gemäß arbeiten kann, verfügt der Rotor über eine Messeranordnung mit einer effektiven Schnittbreite, die sich über die gesamte Schnittbreite des Statormessers erstreckt. Dieses kann erreicht werden mit einem oder mehreren in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten, sich über die gesamte Länge des Rotors erstreckenden Messern oder auch über Mes- ser, die um einen Drehwinkelbetrag gegeneinander versetzt sind und mit einem geraden Statormesser zusammenwirken. Für den Fall, dass der Rotor mehrere mit Abstand zueinander angeordnete Rotormesseranord- nungen aufweist, von denen jede mehrere in vorzugsweise gleichem Win- kelabstand zueinander in Drehrichtung des Rotors hintereinander liegende Messer aufweist, befindet sich zwischen diesen Messeranordnungen je- weils zumindest ein Zwischenmesser, das von der Oberfläche des Rotors abragt. Zweckmäßigerweise verfügt der Rotor jedoch über eine zwischen jeweils einer Rotormesseranordnung befindliche Zwischenmesseran- ordnung mit einer der Rotormesseranordnung entsprechenden Anzahl an Zwischenmessern. Diese dienen dem Zweck, die nicht durch die eigentli- chen, einer Zerkleinerung dienenden Rotormesser (Hackmesser) ver- schleißenden Bereiche des Statormessers einem gleichen Verschleiß zu

unterwerfen.

Der im Rahmen dieser Ausführungen benutzte Begriff"Statormesser" umfasst nicht nur ein einziges Statormesser, sondern auch eine aus meh- reren einzelnen Statormessern gebildete Statormesseranordnung.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen : Fig. 1 : eine schematisierte Seitenansicht eines Zerkleinerers mit neu installierten Rotormessern und mit einem neu instal- lierten Statormesser, Fig. 2 : der Zerkleinerer der Figur 1 bei einem Zerkleinerungsbe- trieb mit seinen einem definierten Verschleiß unterworfenen Messern, Fig. 3 : eine vergrößerte Darstellung der Anordnung der Rotor- messer gegenüber dem Statormesser und die sich bei ei- nem Betrieb des Zerkleinerers einstellende Verschleiß- geometrie des Statormessers, Fig. 4 : eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des Zerkleinerers der Figuren 1 und 2, darstellend den Eingriff der Rotormesser in das kammartig ausgebildete Statormesser unmittelbar vor einer Schnittspaltnachstellung, Fig. 5 : eine Darstellung entsprechend Figur 3 nach erfolgter Schnittspaltnachstellung und Fig. 6 : eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines weiteren Zer- kleinerers.

Ein Grobstoffzerkleinerer 1 ist als sogenannter Einwellenzerkleinerer kon- zipiert und umfasst einen motorisch angetriebenen Rotor 2, der mehrere in Längserstreckung des Rotors 2 mit Abstand zueinander angeordnete Rotormesseranordnungen 3 aufweist. Jede Rotormesseranordnung 3

umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sechs einzelne Ro- tormesser 4, die jeweils mittels eines Messerhalters 5 an dem Rotor 2 befestigt sind. Die Messerhalter 5 sind in Drehrichtung des Rotors 2 mit gleichem Winkelabstand zueinander angeordnet. Zwischen jeder Rotor- messeranordnung 3 befindet sich eine aus sechs Zwischenmessern 6 ge- bildete Zwischenmesseranordnung. Die Höhe der Zwischenmesser 6 ist verglichen mit der Höhe der Rotormesser 4 gering. Bei den Rotormessern 4 handelt es sich um sogenannte Hackmesser.

Der Zerkleinerer 1 verfügt ferner über einen gestellseitig und somit ortsfest gegenüber einer Drehbewegung des Rotors 2 gehaltenen Messerhalter 7.

Der Messerhalter 7 dient zum Halten eines Statormessers 8. Das Stator- messer 8 ist mit seiner zum Rotor 2 weisenden Seite kammartig ausgebil- det, wobei die Rotormesser 4 in Aussparungen 9 des Statormessers 8 eingreifen. Während die Rotormesser 4 mit den Aussparungen 9 des Statormessers 8 zum Zerkleinern eines in den Zerkleinerer 1 eingeführten Gutes zusammenwirken, wirken die Zwischenmesser 6 mit dem die Aus- sparungen 9 seitlich einfassenden kammartigen Fortsätzen 10 des Sta- tormessers 8 zusammen.

An dem Messerhalter 7 ist ein mikromechanischer Beschleunigungssen- sor 11 angeordnet. Der Beschleunigungssensor 11 dient zum Erfassen der bei einem Zerkleinerungsbetrieb in das Statormesser 8 bzw. in den Messerhalter 7 induzierten Stöße. Der Beschleunigungssensor 11 ist in nicht dargestellter Weise an eine Steuereinheit angeschlossen. Über die- se ist eine in den Figuren wiederum nicht dargestellte Stellvorrichtung an- steuerbar. Mit der Stellvorrichtung können das Statormesser 8 und der Messerhalter 7 gemeinsam oder auch unabhängig voneinander translato- risch gegenüber dem Rotor 2 bewegt werden, so dass über die Stellvor- richtung eine Schnittspaltein-und-nachstellung vorgenommen werden kann. Der Schnittspalt ist in den Figuren mit dem Bezugszeichen S ge- kennzeichnet. Die Bewegungsrichtung zur Schnittspaltein-und- nachstellung ist in Figur 1 durch die Pfeile gekennzeichnet. Mit der Stell- vorrichtung kann zumindest der Messerhalter 7 auch in die entgegenge- setzte Richtung bewegt werden.

Figur 1 zeigt den Zerkleinerer 1 mit neu bestückten Rotormessern 4 und

mit einem neu bestückten Statormesser 8. Bei einem Zerkleinerungsbe- trieb des Zerkleinerers 1 wird der Rotor 2 in der in den Figuren darge- stellten Pfeilrichtung rotierend angetrieben. Die Rotormesser 4 werden sukzessive an der zum Rotor 2 weisenden Schnittfläche 12 des Stator- messers 8 zum Zerkleinern eines in den Zerkleinerer 1 eingeführten Gutes vorbeibewegt. Eine Zerkleinerung erfolgt durch Zerschneiden des zu zer- kleinernden Gutes, wenn-wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt-ein Ro- tormesser 4 in eine Aussparung 9 des Statormessers 8 eintaucht. Die in Drehrichtung des Rotors 2 zueinander weisenden Kanten der einzelnen Rotormesser 4 und des Statormessers 8 sind bei diesem Vorgang einem Verschleiß unterworfen und nutzen sich ab. Dieses hat zur Folge, dass der ursprünglich eingestellte möglichst kleine Schnittspalt S als Abstand zwischen der Mantelfläche der Rotormesser 4 und der Schnittfläche 12 des Statormessers 8 vergrößert ist. Die bei dem Passieren eines Rotor- messers 4 an dem Statormesser 8 in das Statormesser 8 und somit in den Messerhalter 7 induzierten Zerkleinerungsstöße weisen mit größer'wer- dendem Schnittspalt S bzw. mit zunehmender Abnutzung der zusammen- wirkenden Messer 4,8 einen zunehmend größeren Pegel auf. Der Zer- kleinerer 1 wird in einer Art und Weise betrieben, dass der Schnittspalt S innerhalb der Regelgrenzen gleich bleibt. Dieses erfolgt bei dem darge- stellten Ausführungsbeispiel nicht durch kontinuierliches langsames Nachfahren des Statormessers, was grundsätzlich möglich wäre, sondern in einzelnen diskreten Schritten. Überschreitet der Pegel der induzierten Stöße ein vorgegebenes Maß (Schwellwert) wird über die Steuereinrich- tung die Stellvorrichtung angesteuert, um in einem vordefinierten diskreten Schritt den Schnittspalt S bei laufendem Zerkleinerungsbetrieb zu reduzie- ren. Zu diesem Zweck wird zunächst lediglich das Statormesser 8 trans- latorisch gegenüber dem Rotor 2-bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel in Richtung zu seiner Drehachse-verschoben. Ein solcher Nachfahrschritt des Statormessers 8 kann einen gleich bleibenden Bewegungsbetrag aufweisen. Ein Nachfahren des Statormessers 8 zur Schnittspalteinstellung kann auch sensorgesteuert erfolgen, so dass eine Reduzierung des Schnittspaltes S und somit eine translatorische Bewe- gung des Statormessers 8 in Richtung zum Rotor 2 solange erfolgt, bis die durch den Zerkleinerungsprozess induzierten Stöße wieder einen geringe- ren Pegel aufweisen und einen unteren Schwellwert unterschritten haben.

Eine Schnittspalteinstellung kann auch anhand der Berührungsfrequenz vorgenommen werden, wobei in diesem Fall die Messerberührung zwi- schen einzelnen Rotormessern 4 und dem Statormesser 8 erfasst wird.

Bei einer solchen bevorzugten Statormessernachstellung wird der Schnittspalt auf ein mögliches Minimum eingestellt. Infolge der Messerbe- rührungen zwischen den Rotormessern 4 und der Schnittfläche 12 des Statormessers 8 wird dessen Schnittfläche 12 durch die Rotormesser 4 letztendlich neu eingeschliffen und somit nachgeschärft. Dieses wirkt sich insbesondere hinsichtlich der entgegen der Drehrichtung des Rotors 2 weisenden Kante 13 des Statormessers 8 aus. Gegenüber dem Stator- messer 8, wie dieses in Figur 1 unbenutzt dargestellt ist, wird diese Kante 13 bei einem Betrieb des Zerkleinerers 1 etwas verrundet. Durch das suk- zessive Nachstellen des Statormessers 8 gegenüber dem Rotor 3 und dem selbsttätigen Nachschleifen des Statormessers 8 durch die Rotor- messer 4 bildet sich die Schnittfläche 12 des Statormessers 8 in einer Geometrie aus, die in einer vergrößerten Darstellung in Figur 3 gezeigt ist.

Die infolge des durch die Statormessernachstellung provozierten Ver- schleißes des Statormessers 8 sich einstellende Geometrie des Stator- messers 8 umfasst eine der Bewegungsspur 14 der Rotormesser 4 fol- gende Stirnfläche 15 und die geringfügig gerundete Kante 13, wobei die Stirnfläche 15 und die Kante 13 die Schnittfläche 12 ausbilden. Mit dieser Schnittflächengeometrie kann eine bestimmungsgemäße Zerkleinerung erfolgen, wobei durch die weitestgehende Beibehaltung dieser Schnittflä- chengeometrie über die gesamte Standzeit des Statormesser 8 ein gleich bleibendes Zerkleinerungsergebnis erzielt wird. In Figur 3 ist zum Ver- gleich gestrichelt die Schnittflächengeometrie 16 des Statormessers nach seiner Abnutzung eines herkömmlichen Zerkleinerers dargestellt.

Die sich einstellende Schnittgeometrie des Statormessers ist in Figur 3 im Bereich des rückwärtigen Abschlusses einer seiner Aussparungen 9 ge- zeigt. Diese Geometrie stellt sich ebenfalls im Bereich der Fortsätze 10 und insbesondere auch im Bereich des stirnseitigen Abschlusses 17 der Fortsätze ein, da dieser Abschluss 17 mit den Zwischenmessern 16 in gleicher Weise zusammenwirkt, wie die Rotormesser 4 mit der Schnittflä- che 12 bzw. dessen Stirnfläche 15.

Figur 3 zeigt einen Ausschnitt des Zerkleinerers 1, in dem das Stator-

messer 8 bereits mehrfach nachgestellt worden ist. Ein Verschleiß an den Rotormessern 4 ist nicht oder nur unwesentlich eingetreten. Dieses liegt schlichtweg daran, dass das Statormesser 8 einem sechsfach höheren Verschleiß unterworfen ist als die Rotormesser 4, von denen umfänglich verteilt jeweils sechs als einer Rotormesseranordnung 3 zugehörig vorge- sehen sind. Überdies weist das Statormesser 8 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine geringfügig geringere Härte auf als die Rotor- messer 4 und die Zwischenmesser 6. Dieses begünstigt das Selbst- schärfen des Statormessers 8 bei einen sukzessiven Nachstellen bei ei- nem Betrieb des Zerkleinerers 1.

Figur 2 zeigt den Zerkleinerer 1 mit zum Teil abgenutzten Rotormessern 4 und dem bereits vielfach nachgestellten Statormesser 8. Durch die Abnut- zung der Rotormesser 4 hat sich deren Höhe gegenüber den in Figur 1 gezeigten neu installierten Rotormessern reduziert. Zur Kompensation ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls der Messerhalter 7- wie durch den Pfeil in Figur 2 angedeutet-translatorisch zum Rotor 2 bewegt worden. Dieses erfolgt, damit das Statormesser 8 nicht zu weit über den Messerhalter 7 überragt. Bei einem Betrieb des Zerkleinerers 1 ist vorgesehen, dass nach mehrmaligem Nachfahren des Statormessers 8 zur Schnittspaltreduzierung dieses zunächst auch translatorisch gegen- über dem Messerhalter 7 bewegt wird. Nach einer vordefinierten Anzahl an derartigen Nachstellungen werden der nächste oder zweckmäßiger- weise die nächsten Nachstellschritte dergestalt durchgeführt, dass der Messerhalter 7 zusammen mit dem Statormesser 8 zur Schnittspaltein- stellung bewegt wird. Diesem Zweck dient-wie eingangs erläutert-die in den Figuren nicht dargestellte Stellvorrichtung.

Schematisiert ist in Figur 4 in einer Draufsicht auf den Rotor 2 die Anord- nung zwischen den Rotormessern 4 und den Zwischenmessern 6 gegen- über dem Statormesser 8 dargestellt. Erkennbar ist das Eingreifen der Rotormesser 4 in die Aussparungen 9 des stirnseitig kammartig ausgebil- deten Statormessers 8. Figur 4 zeigt den Zerkleinerer 1 in einer Anord- nung, in der der Schnittspalt eine Weite aufweist, die es nachzuregeln gilt.

In der Draufsicht der Figur 4 ist verdeutlicht, dass das insgesamt eine ge- ringere Härte als die Rotormesser 4 und die Zwischenmesser 6 aufwei-

sende Statormesser 8 selbst in Bereiche unterschiedlicher Härte unterteilt ist. Die unterschiedlichen Härtebereiche sind durch gestrichelte Linien voneinander getrennt. Insgesamt weist das Statormesser Bereiche mit zwei unterschiedlichen Härten auf, die in Figur 4 mit H1 und H2 bezeichnet sind. Die mit H2 gekennzeichneten Bereiche sind gegenüber den H1 be- zeichneten Bereichen des Statormessers 8 etwas härter ausgestaltet als die Bereiche mit der Härte H1. Dieses dient dem Zweck, die sich in etwa radial zum Rotor erstreckenden Flächen der Fortsätze 10 vor einem zu hohen Verschleiß zu schützen und um somit die Geometrie der Ausneh- mungen 9 in der in Figur 4 gezeigten Form nicht zu beeinträchtigen.

Eine Schnittspaltreduzierung erfolgt-wie aus Figur 5 erkennbar-durch translatorisches Verschieben des Statormessers 8 zum Rotor 2 hin, und zwar soweit, bis die Rotormesser 4 und die Zwischenmesser 6 die jeweili- gen Stirnflächen 15,17 des Statormessers 8 berühren, den Rotor 2 je- doch keinesfalls blockieren. Dieses Berühren wird genutzt, um die Schnittfläche 12 des Statormessers 8 neu einzuschleifen und an die Geometrie der Rotormesser 4 erneut anzupassen. Somit ist das Zusam- menwirken zwischen den Messern 4,6 des Rotors 2 und dem Statormes- ser 8 selbstoptimierend.

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass das Statormesser 8 mehr oder weniger vollständig in der vorbeschriebenen Art und Weise aufgebraucht wird und ein neues Statormesser 8, ohne den Zerkleinerungsbetrieb un- terbrechen zu müssen, nachgeschoben wird.

Figur 6 zeigt einen weiteren Grobstoffzerkleinerer 18, der im Gegensatz zu dem in den Figuren 1 bis 5 beschriebenen Zerkleinerer eine glatte durchgehende statorseitige Schnittfläche aufweist. Das Statormesser ist in Figur 6 mit dem Bezugszeichen 19 und der Rotor mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichnet. Der Rotor 20 trägt über die gesamte Schnittbreite eine Vielzahl von Rotormessern 21, die jeweils drehwinkelversetzt bezogen auf die Drehachse des Rotors 20 zueinander angeordnet sind. Auf diese Wei- se erfolgt eine gleichmäßige Abnutzung des Statormessers 19 über seine Breite. Das Statormesser 19 wird ebenso wie das Statormesser 8 des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 5 sukzessive zum Beibehalten einer gleichbleibenden Schnittflächengeometrie nachgestellt. Entspre-

chend weist der Zerkleinerer 18 ebenfalls eine Einrichtung zum Erfassen einer durch den laufenden Zerkleinerungsbetrieb verursachten Regelgrö- ße, anhand der auf den aktuellen Verschleiß des Statormessers 19 ge- schlossen werden kann, um entsprechend der vorgenommen Regelgrö- ßenauswertung die Weite des Schnittspaltes einstellen bzw. reduzieren zu können.

In einem in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Statormesser in Bezug auf seine Dicke zwei unterschiedliche Härteberei- che auf, wobei die Oberseite des Statormessers eine größere Härte auf- weist als die darunter befindlichen Bereiche. Die eigentliche Schnittkante des Statormessers wird sodann durch den bezüglich seiner Härte härteren Abschnitt des Statormessers gebildet. Dadurch wird der die eigentliche Schnittkante des Statormessers bildende Abschnitt des Statormessers bezogen auf die Dicke des Statormessers weniger abgenutzt als die un- terhalb der härteren Schicht befindlichen Abschnitte des Statormessers.

Der sich einstellende Radius der Schnittkante wird infolge des provozier- ten Selbstschärfens des Statormessers bei einem Betrieb des Zerkleine- rers kleiner ausfallen, wodurch das Statormesser selbst schärfer verbleibt, ohne jedoch den Rotormessern ein Statormesser gegenüber zu stellen, das hinsichtlich seiner gesamten Dicke eine solche Härte aufweist, dass der Verschleiß an den Rotormessern erheblich größer wäre. Ein solches Statormesser kann durch einen zweilagigen Aufbau infolge eines Platten- aufbaus nach Art eines Multilayerbleches oder durch eine schweißtechni- sche Auftragung bereitgestellt werden.

Aus der Beschreibung der Erfindung wird deutlich, dass man sich bei dem beschriebenen Zerkleinerer, und auch bei dem beschriebenen Verfahren einen Verschleiß bzw. eine Abnutzung bewusst zunutze macht, um eine weitestgehend gleich bleibende Schnittgeometrie über eine lange Be- triebsdauer des Zerkleinerers aufrecht zu erhalten.

Bezugszeichenliste 1 Grobstoffzerkleinerer 2 Rotor 3 Rotormesseranordnung 4 Rotormesser 5 Messerhalter 6 Zwischenmesser 7 Messerhalter, statorseitig 8 Statormesser 9 Aussparung 10 Fortsatz 11 Beschleunigungssensor 12 Schnittfläche 13 Kante 14 Bewegungsspur 15 Stirnfläche 16 Schnittflächengeometrie (vorbekannter Stand der Technik) 17 Abschluss<BR> 18 Grobstoffzerkleinerer 19 Statormesser 20 Rotor 21 Rotormesser H1 Härtebereich H2 Härtebereich S Schnittspalt