Die Erfindung betrifft ein Zerkleinerungswerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 . Derartige Zerkleinerungswerkzeuge werden insbesondere in Schneidverdichtern für die Bearbeitung und Zerkleinerung von Kunststoffmaterialien eingesetzt. Aufgabe derartiger Zerkleinerungswerkzeuge, vorzugsweise Schneid- oder Fräswerkzeuge, ist es, neben dem Energieeintrag in das Material und einer entsprechenden Erhöhung der Enthalpie, das einlangende Material zu zerkleinern und/oder zu vermischen. Als Träger können rotierende Scheiben oder scheibenähnliche bzw. gleiche Funktion erfüllende Träger eingesetzt werden. Üblicherweise werden die Werkzeuge vom Rand bis in den inneren Bereich, d.h. bis zur Drehachse der Scheibe montiert, d.h. auch in jenen Bereichen, in denen die Umfangsgeschwindigkeit der Werkzeuge schon sehr kleine Werte annimmt. Ferner betrifft die Erfindung einen Schneidverdichter mit einem erfindungsgemäßen Zerkleinerungswerkzeug.

Untersuchungen zeigten nunmehr, dass bei zu verarbeitenden Blasfolien, Cast-Folien, Bändchen und/oder Fasern insbesondere aus Polyolefinen und anderen Polymeren wie PLA, PS, ABS oder auch PET, PA, usw. die Umfangsgeschwindigkeit der Werkzeuge, insbesondere Schneidmesser, ausreichend hoch sein muss um eine ausreichende Zerkleinerung, d.h. einen Schnitt durch das Material durchführen zu können. Bei diesem Schnittvorgang ist aber kein Gegenmesser vorhanden und somit kann kein definierter Schnittspalt erzeugt werden, sondern es kommt im Wesentlichen auf die Masseträgheit des Materials und auf das Material an, welches auf die zu schneidenden Partikel drückt und damit den Gegendruck für das Werkzeug erzeugt. Wird diese Schnittgeschwindigkeit nicht erreicht, können die eingesetzten Schneidwerkzeuge ihre Funktion nicht verrichten.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Wirkung und den Aufbau derartiger Zerkleinerungswerkzeuge zu verbessern bzw. zu vereinfachen. Ferner soll die Bewegung des zu zerkleinernden Materials zu den Werkzeugen beschleunigt und ein Verlegen des Zerkleinerungswerkzeugs mit Material verhindert werden.

Erfindungsgemäß ist bei einem Zerkleinerungswerkzeug der eingangs genannten Art vorgesehen, dass im Bereich der Drehachse des Trägers ein Abweiser angeordnet ist, wobei in einem radial an den Abweiser anschließenden Bereich des Trägers Steg- oder leistenförmige Förderflügel angeordnet sind und in dem an die Förderflügel radial zum Rand hin anschließenden Bereich des Trägers die Werkzeuge angeordnet sind. Dieser Abweiser bewirkt, dass sich im Bereich um die Drehachse kein Material ansammeln kann, in welchem Bereich auch die Anordnung von Werkzeugen nicht erforderlich ist. Die Werkzeuge werden von der Drehachse weg verlagert, und zwar in einen Bereich, in dem die Werkzeuge eine ausreichende Geschwindigkeit besitzen um das unzerkleinerte Material zu zerkleinern bzw. zu zerschneiden. Damit werden Einsparungen bei der Herstellung der Schneidverdichter und Zerkleinerungsanlagen erreicht. Gleichzeitig wird die Effizienz der eingesetzten Werkzeuge erhöht. Der eingesetzte Abweiser sorgt für eine Bewegung des zu zerkleinernden Materials in radialer Richtung bzw. zum Rand des Trägers hin. Dabei verhält sich das zu zerkleinernde Material wie ein Fluid und abgesehen von einer guten Vermischung des Materials innerhalb des Behälters wird das zu zerkleinernde Material rasch und effizient den Werkzeugen zugeführt, die sich in einem Bereich des Behälters bzw. des Trägers befinden, in dem sie ihre beste Wirkung entfalten.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen Förderflügel, die sich zwischen dem Abweiser und den Werkzeugen auf dem Träger erstrecken, ermöglichen eine optimale Zufuhr des zu zerkleinernden Materials zu den Werkzeugen und tragen zu einer guten Vermischung des zerkleinerten und zu zerkleinernden Materials innerhalb des vorgesehenen Behälters bei.

Der Abweiser und die Förderflügel bringen Energie in das Kunststoffmaterial um dieses zu erwärmen und dienen gleichzeitig als Radialventilator um das zu zerkleinernde Gut radial nach außen in den Bereich der Werkzeuge zu transportieren. Des Weiteren dienen der Abweiser und die Förderflügel dazu, unzerkleinertes Material, das dem Schneidverdichter zugeführt wird, abzuweisen, sodass sich dieses Material nicht verhängt und verklemmt, sondern über den Abweiser und die Förderflügel den Werkzeugen zugeführt wird. Durch den raschen Abtransport der zu zerkleinernden Materialien vom Zentralbereich des Schneidverdichters wird die freie Oberfläche der Materialien erhöht bzw. werden diese aufgelockert, sodass eine Abdampfung von flüchtigen Stoffen erleichtert wird. Die Förderflügel erteilen dem Material eine entsprechend hohe Umlaufgeschwindigkeit und ein Austausch von Teilchen zwischen der Oberfläche der im Inneren des Schneidverdichters befindlichen Trombe und deren Innerem wird erhöht.

Der Abweiser liegt durchwegs zentral auf dem Zerkleinerungswerkzeug bzw. auf dem Träger des Zerkleinerungswerkzeugs und umgibt dessen Drehachse bzw. liegt symmetrisch zur Drehachse.

Es ist möglich, dass die Förderflügel vom Abweiser abgehen und mit diesem verbunden sind. Es ist aber nicht unbedingt erforderlich, dass die Förderflügel direkt an den Abweiser anschließen. Prinzipiell kann auch ein Spalt zwischen dem Abweiser und den Förderflügeln ausgebildet sein. Die Förderflügel liegen somit in einem Bereich, der radial weiter von der Drehachse des Zerkleinerungswerkzeugs entfernt ist als der Umfang des Abweisers. Zweckmäßigerweise gehen die Förderflügel direkt vom Umfang des Abweisers ab oder können mit diesem durch Schweißen oder Verschrauben verbunden sein.

In einem radial außerhalb des Bereichs der Förderflügel liegenden Bereich des Zerkleinerungswerkzeugs liegen die Werkzeuge. Diese Werkzeuge können direkt an die Förderflügel anschließen oder ebenfalls unter Ausbildung eines Abstands an die Förderflügel anschließen. Es ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Werkzeuge zwischen dem der Drehachse fernen Ende des jeweiligen Förderflügels und dem Rand des Trägers liegen. Konstruktiv von Vorteil ist es, wenn die Werkzeuge direkt an den jeweiligen Förderflügel anschließen oder das am weiteren innen liegende Werkzeug direkt an das der Drehachse ferne Ende des jeweiligen Förderflügels anschließt. Das äu ßerste Werkzeug kann den Rand des Trägers überragen. Prinzipiell ist es auch möglich, nur ein einziges Werkzeug vorzusehen.

Ein einfacher und stabiler Aufbau ergibt sich, wenn der Träger von einer Scheibe gebildet ist, die auf ihrer Oberfläche den Abweiser, die Förderflügel und die Werkzeuge trägt, oder von einem zentralen Trägerteil und von einer Mehrzahl von von diesem zentralen Trägerteil abgehenden Tragbalken gebildet ist, wobei der zentrale Trägerteil den Abweiser und gegebenenfalls die Förderflügel abstützt und/oder die Tragbalken die Förderflügel und die Werkzeuge und gegebenenfalls den Abweiser abstützen. Der Träger kann von einer Scheibe oder einem scheibenähnlichen Bauteil gebildet sein.

Eine gute Ab- bzw. Umlenkung des zu zerkleinernden Materials und günstig für die Ausbildung der in einem Schneidverdichter umlaufenden Trombe ist es, wenn der Abweiser eine rotationssymmetrische, vorzugsweise kegelförmige, zylinderförmige, kegelstumpfförmige, zylinderförmige mit kegelförmigem Aufsatz, oder eine pyramidenförmige Außenkontur aufweist oder einen einen Kegel tragenden Zylinder ausbildet. Prinzipiell sind auch andere Au ßenformen eines Abweisers, z.B. halbkugelige Formen oder ovoide oder bombierte Formen denkbar.

Vorteile für die Materialumlenkung ergeben sich, wenn der Abweiser von seiner in der Drehachse liegenden Spitze oder von seinem die Drehachse umgebenden Bereich zum Rand des Trägers hin abfallend geneigt ist. Ein einfacher Aufbau und eine gute Ablenkwirkung des Abweisers ergeben sich, wenn der Abweiser eine durchgehend geschlossene oder eine von einer Anzahl von die Außenkontur ausbildenden Streben und/oder Platten gebildete Oberfläche besitzt und/oder wenn die vom Abweiser in Richtung auf den Rand des Trägers abgehenden Förderflügel von der Oberfläche des Trägers abgehen oder abstehen bzw. auf dieser befestigt sind.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Abweiser selbst ebenfalls Förderflügel trägt, die von der Oberfläche des Abweisers abgehen bzw. abstehen und vom Träger weg gerichtet sind. Damit werden die Förderwirkung der Förderflügel, die zwischen dem Abweiser und den Werkzeugen liegen, unterstützt und die Umwälzung der Kunststoffteilchen in einem Behälter vergleichmäßigt und beschleunigt.

Die Querschnittform der Förderflügel kann vorteilhafterweise rechteckförmig sein. Die Förderflügel sind in Form von Leisten oder Stegen ausgebildet und gehen von der Oberfläche des Trägers und gegebenenfalls der Oberfläche des Abweisers ab.

Konstruktiv von Vorteil kann es sein, dass die vom Abweiser getragenen Förderflügel und die zwischen dem Abweiser und den Werkzeugen gelegenen Förderflügel unmittelbar aneinander anschließen oder miteinander einstückig ausgebildet sind.

Für den Betrieb des Zerkleinerungswerkzeugs ist es von Vorteil, wenn der Ausgangspunkt der vom Abweiser getragenen Förderflügel und somit auch der Ausgangspunkt von an diese Förderflügel anschließenden, vom Träger abgehenden Förderflügel in der Drehachse des Trägers bzw. im Mittelpunkt des Abweisers liegt oder in einem Bereich zwischen der Drehachse bzw. dem Mittelpunkt des Abweisers und dem Rand des Abweisers in einem vorgegebenen Abstand von der Drehachse liegt. Abgesehen von einem stabilen Aufbau ergibt sich eine gute Förderwirkung für das zu zerkleinernde Kunststoffmaterial.

Der Ausgangspunkt von Förderflügeln, die an den Abweiser anschließen, kann das Höhenniveau des Randes des Abweisers überragen.

Die Umwälzung des Materials und die Wirkung der Werkzeuge wird verbessert, wenn die Förderflügel im Bereich oberhalb des Abweisers in Richtung zum Rand hin einen geraden oder bezüglich einer Radialen nacheilend gekrümmten Verlauf besitzen und/oder dass die sich zwischen dem Abweiser und dem Rand des Trägers erstreckenden Förderflügel einen geraden oder bezüglich einer Radialen nacheilenden Verlauf aufweisen.

Für eine verbesserte Förderung des zu zerkleinernden Kunststoff materials und eine Optimierung der Energieeinbringung in das Material kann vorgesehen sein, dass vom Ausgangspunkt aus die Höhe der Förderflügel bzw. ihrer trägerfernen Fläche oder Kante bezogen auf den Träger bis auf die Höhe desjenigen Werkzeugs, das an den jeweiligen Förderflügel anschließt, insbesondere bis auf die Höhe der Schneidfläche oder der Arbeitsfläche dieses Werkzeugs, abnimmt.

Die Energieeinbringung in das Material kann variiert werden, wenn die trägerferne Kante der Förderflügel gegenüber der Oberfläche des Trägers einen geraden oder einen, vorzugsweise parabolisch, gekrümmten Verlauf besitzt oder aufeinanderfolgend gerade und/oder gekrümmte Abschnitte besitzt.

Je nach Material und Umdrehungsgeschwindigkeit des Zerkleinerungswerkzeugs kann vorgesehen sein, dass der Abweiser einen Radius von 5 bis 45 %, vorzugsweise von 15 bis 40 %, des Radius des Trägers oder des Radius des Drehkreises des radial äu ßersten Endbereichs der Tragbalken oder des Radius des Drehkreises des radial am weitesten außen liegenden Punkts des äu ßersten, gegebenenfalls den Träger nach au ßen zu überragenden, Werkzeugs besitzt. Damit erfolgt eine optimale Ablenkung und Zerkleinerung des Materials.

Für die Praxis hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die maximale Höhe des Abweisers und/oder eines in der Drehachse liegenden Ausgangspunkts der Förderflügel oberhalb des Trägers 10 bis 90 %, vorzugsweise 30 bis 80 %, des Radius des Trägers oder des Radius des Drehkreises des radial äu ßersten Endbereichs der Tragbalken oder des Radius des Drehkreises des radial am weitesten au ßen liegenden Punkts des äußersten Werkzeugs beträgt. Damit ergibt sich eine vorteilhafte Abstimmung der Wirkung des Abweisers mit der Wirkung der Förderflügel.

Das Schneidverhalten wird verbessert, wenn die in Drehrichtung weisenden Schneidflächen und/oder Arbeitsflächen der an die Förderflügel anschließenden Werkzeuge längs einer gekrümmten Linie angeordnet sind, die den Verlauf oder die Krümmung der Förderflügel fortsetzt und gegebenenfalls einer Radialen des Trägers nacheilt. Die Bewegung des zu zerkleinernden Materials bzw. seine Zufuhr zu den Werkzeugen und die Energieeinbringung in das Material werden in ein günstiges Verhältnis gesetzt, wenn die Höhe der Förderflügel bezogen auf das Niveau der Schneidflächen der Werkzeuge in einem Abstand von ihrem Ausgangspunkt von 20 bis 90 %, vorzugsweise von 25 bis 80 %, des Radius des Trägers, des Radius des Drehkreises des radial äußersten Endbereichs der Balken oder des Radius des Drehkreises des radial am weitesten au ßen liegenden Punkts des äu ßersten Werkzeugs vom Drehpunkt zum Rand hin um 35 bis 70 %, vorzugsweise 40 bis 60 %, abnimmt und anschließend vorzugsweise auf das Niveau der Schneidfläche des innersten Werkzeugs abnimmt.

Für die Bewegung des Materials ist es von Vorteil, wenn die Förderflügel im rechten Winkel zur Oberfläche des Trägers stehen oder dass die Förderflügel bezüglich der Oberfläche des Trägers über zumindest einen Abschnitt ihrer Höhe in einem Winkel von bis zu 45° zum Träger in oder gegen die Bewegungsrchtung geneigt sind.

Konstruktiv ist es von Vorteil, wenn die Förderflügel an ihrer trägernahen Basiskante mit einer, gegebenenfalls auch mit dem Abweiser verbundenen, Basisfläche verbunden und gegebenenfalls mit dieser am Träger befestigt sind.

Zur Verbesserung der Schneidwirkung der Werkzeuge kann vorgesehen sein, dass die radial au ßen liegende Kante der Schneidfläche oder Arbeitsfläche eines jeweils innen liegenden Werkzeugs die radial innen liegende Kante der Schneidfläche oder Arbeitsfläche des jeweils radial nach außen zu anschließenden Werkzeugs in Drehrichtung gesehen abdeckt bzw. überragt.

Die vorgesehenen Werkzeuge werden von Schneidmessern, von Fräswerkzeugen oder den für die jeweilige Art des Materials bestimmten Werkzeugen gebildet. Die Werkzeuge erstrecken sich vorteilhafterweise bis zum äu ßersten Rand des Trägers oder ragen darüber hinaus.

Für den Einsatz und die Wirkung und Herstellung des Zerkleinerungswerkzeugs ist es von Vorteil, wenn die einzelnen Förderflügel und/oder die Werkzeuge und/oder die Tragbalken jeweils untereinander zentrisch symmetrisch und/oder untereinander gleich ausgebildet sind.

Der Bereich, in dem sich die Förderflügel erstrecken, d.h. der Bereich, der zwischen dem Bereich des Abweisers und dem Bereich der Werkzeuge liegt, wird vorteilhafterweise dadurch eingegrenzt, dass sich die an den Abweiser anschließenden Förderflügel bis zu einem Radialabstand vom Drehpunkt erstrecken, der 30 bis 70 %, vorzugsweise 40 bis 60 %, des Radius des Trägers oder des Radius des Drehkreises des radial äu ßersten Endbereichs der Tragbalken oder des Radius des Drehkreises des radial am weitesten außen liegenden Punkts des äußersten Werkzeugs beträgt. Es ergibt sich damit eine gute Materialumwälzung bei optimaler Schneidwirkung durch die mit relativ hoher Drehgeschwindigkeit bewegten Förderflügel, die das Material den Werkzeugen zuleiten.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Zerkleinerungswerkzeug im Inneren des Behälters eines Schneidverdichters angeordnet und von einer senkrecht zum Träger bzw. zu der von den Förderflügeln aufgespannten Ebene verlaufenden und vorzugsweise den Boden des Behälters durchsetzenden Drehwelle getragen ist. Damit werden der Aufbau und Wirkungsgrad eines Schneidverdichters zur Bearbeitung von, insbesondere recycelten, Kunststoffmaterialien optimiert.

Vorgesehen ist bei einem derartigen Schneidverdichter, dass die Drehachse des Trägers und die Achse der Drehwelle zusammenfallen.

Für eine verbesserte Materialbewegung kann vorgesehen sein, dass die steg- oder leistenartigen Förderflügel gegenüber dem Träger in einem Winkel von bis zu 45° in die oder gegen die Drehrichtung geneigt sind.

Für eine rasche und verstopfungsfreie Umwälzung von komplexem Material ist es zweckmäßig, wenn die Förderflügel und/oder die Förderflügel zumindest über einen Abschnitt ihres Verlaufs, insbesondere über ihren gesamten Verlauf, im Querschnitt gesehen Höhenbereiche mit unterschiedlicher Neigung zum Träger besitzen.

Eine rasche und die Trombe im Behälter rasch bewegende und durchmischende Ausführungsform der Förderflügel sieht vor, dass die Förderflügel zumindest über einen Abschnitt ihres radialen Verlaufs im Querschnitt einen sich über einen Längenbereich von 80 bis 100 %, vorzugsweise 90 %, der jeweiligen Gesamtlänge der Förderflügel erstreckenden, senkrecht zur Oberfläche des Trägers stehenden, insbesondere geraden Verlauf besitzenden, erster Längenabschnitt aufweisen, an den ein abgebogener, sich über einen Längenbereich von bis zu 20 % der jeweiligen Gesamtlänge des Förderflügels erstreckender, einen geraden oder gekrümmten Querschnitt aufweisender, gegen die Drehrichtung in einem Winkel von bis zu 45° zu eine- Senkrechten zur Oberfläche des Trägers geneigter Abschnitt anschließt, dessen Scheitel in der Abbiegung liegt. Insbesondere für spezielle Materialien ist es von Vorteil, wenn die Förderflügel zumindest über einen Abschnitt ihres radialen Verlaufs in einem Querschnitt einen sich über einen Längenbereich von bis zu 20 % der jeweiligen Gesamtlänge der Förderflügel erstreckenden, in einem Winkel von bis zu 45° gegenüber einer Senkrechten zur Oberfläche des Trägers gegen die Drehrichtung geneigten, gerade verlaufenden oder gekrümmten Querschnitt aufweisenden, ersten Längenabschnitt aufweisen, wenn an diesen Längenabschnitt ein sich senkrecht zur Überfläche des Trägers erstreckender Mittelabschnitt über einen Längenbereich von 60 bis 80 % der jeweiligen Gesamtlänge der Förderflügel anschließt, und wenn an diesen Mittelabschnitt ein abgebogener, im Querschnitt gerader oder gekrümmter Endabschnitt über einen Längenbereich von bis zu 20 % der jeweiligen Gesamtlänge der Förderflügel anschließt, der in die oder gegen die Drehrichtung unter einem Winkel von bis zu 45° zu einer Senkrechten zur Oberfläche des Trägers geneigt ist und einen geraden oder gekrümmten Querschnitt aufweist, wobei der Scheitel des Winkels in der Abbiegung liegt.

Für die Materialbearbeitung und Zerkleinerung ist es wichtig, die Krümmung bzw. den Verlauf der Vorderfront der Förderflügel und der Werkzeuge festzulegen. Es ist dabei von Vorteil, wenn die Förderflügel ausgehend von ihrem Ausgangspunkt und die anschließenden Werkzeuge einen insbesondere durchwegs gekrümmten Verlauf ihrer in Drehrichtung weisenden Vorderkanten und/oder -flächen besitzen, wobei die Krümmung durch einen Kreisbogen mit einer Genauigkeit von 10 % des Kreisbogenradius angenähert ist und der Kreisbogenradius 50 bis 80%, vorzugsweise 52 bis 75 %, des Radius des Trägers oder des Radius des Drehkreises des radial äu ßersten Endbereichs der Tragbalken oder des Drehkreises des radial am weitesten außen liegenden Punkts des äußersten Werkzeugs beträgt. Eine Festlegung des Verlaufs kann auch erfolgen, wenn die Krümmung der von ihrem Ausgangspunkt ausgehenden Förderflügel durch ihren Winkelabstand zu einer voreilenden Radialen angenähert ist, wobei ausgehend von der Drehachse in einem Abstandsbereich von 5 bis 45 % des Radius des Trägers oder des Radius des Drehkreises des radial äußersten Endbereichs der Tragbalken oder des Drehkreises des radial am weitesten au ßen liegenden Punkts des äu ßersten Werkzeugs der Winkelabstand 0 bis 25° , in einem Abstandsberech von 15 bis 90 % der Winkelabstand 15 bis 40° , in einem Abstandsbereich von 35 bis 95 % der Winkelabstand 30 bis 55° , und in einem Abstandsbereich von über 65 % bzw. von 65 bis 100 % der Winkelabstand 45 bis 80° , vorzugsweise 45 bis 60 ° beträgt. Zweckmäßig für die Gestaltung der Förderflügel kann es auch sein, wenn die Förderflügel radial von der Drehachse ausgehen und bis zum Rand des Abweisers dem Verlauf einer Geraden folgen, die eine Tangente an die Krümmung bzw. den Verlauf bzw. an die Vorderfront der anschließenden Förderflügel darstellt.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen Behälter, in dem ein erfindungsgemäßes Zerkleinerungswerkzeug angeordnet ist.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Zerkleinerungswerkzeugs, so wie es in einem Behälter gemäß Fig. 1 eingesetzt werden kann.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Zerkleinerungswerkzeugs.

Fig. 4, 5, 5, 6, 7, 8 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen von

Zerkleinerungswerkzeugen.

Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch einen Förderflügel.

Fig. 10 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Abweisers, der keine Förderflügel trägt.

Fig. 1 1 a, 1 1 b, 1 1 c und 1 1 d zeigen verschiedene Querschnittsformen von Förderflügeln.

Fig. 1 zeigt einen Behälter 9, in dem ein erfindungsgemäßes Zerkleinerungswerkzeug um seine vertikal eingerichtete Drehachse B über eine Welle 17 von einem Motor M zu einer Rotationsbewegung antreibbar gelagert ist. In seinem mittleren Bereich trägt der scheibenförmige Träger 1 einen Abweiser 5, der vorteilhafterweise rotationssymmetrisch zur Drehachse B des Trägers 1 ausgebildet ist. Vom Abweiser 5 aus erstrecken sich in Richtung zum Rand 7 des Trägers 1 Förderflügel 6, an deren Endbereich 29 Werkzeuge 4 anschließen. Im vorliegenden Fall trägt auch der Abweiser 5 Förderflügel 6' bzw. sind Förderflügel 6' oberhalb des Abweisers 5 angeordnet. Diese Förderflügel 6' sind im vorliegenden Fall mit den Förderflügeln 6 einstückig ausgebildet.

Die oberhalb des Abweisers 5 angeordneten Förderflügel 6' und an diese anschließende Förderflügel 6 können von einem gemeinsamen Ausgangspunkt 22, der vorteilhafterweise in der Drehachse B gelegen ist, ausgehen und fallen in Richtung zum Rand 7 des Trägers 1 ab. Die Höhe der oberen Kante 14 der Förderflügel 6 und 6', die dem Träger 1 fern liegt, nimmt von ihrem radial innen liegenden Ausgangspunkt 22 bis auf das Niveau der Werkzeuge 4 bzw. deren Schneidflächen 8 ab. Die Kante 14 kann einen geraden oder einen gekrümmten Verlauf besitzen. Es kann auch ein parabolischer Verlauf vorgesehen sein, oder dass die Kante 14 gerade oder gekrümmte Abschnitte, die in beliebiger Weise aufeinanderfolgen, aufweist. Der Träger 1 kann von einer Scheibe 10 gebildet sein, so wie diese in Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Es ist jedoch auch möglich, den Träger 1 derart auszubilden, dass er einen zentralen Trägerteil 12 besitzt, von dem Tragbalken 1 1 abgehen, so wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Die Anzahl der Tragbalken 1 1 und Werkzeuge 4 ist ebenso wählbar wie die Anzahl der auf dem Träger 1 angeordneten Förderflügel 6, 6'. Zumindest werden zumindest zwei Förderflügel 6 mit daran anschließenden Werkzeugen 4 vorgesehen.

Das Zerkleinerungswerkzeug ist - wie Fig. 3 zeigt - vorteilhafterweise zentrisch symmetrisch ausgebildet.

Der Abweiser 5 ist im Fall der Fig. 1 und 3 kegelförmig ausgebildet und, ausgehend von seinen mittigen, in der Drehachse B liegenden Bereich bzw. seiner Spitze 21 , zum Rand 7 des Trägers 1 hin abfallend geneigt.

Der Abweiser 5 kann eine durchgehend geschlossene Oberfläche besitzen oder von einer Anzahl von Streben und/oder Platten gebildet sein, welche eine vorteilhafterweise rotationssymmetrische, beispielsweise kegelförmige, Struktur ergeben.

Wie insbesondere aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, gehen die Förderflügel 6' von einem gemeinsamen Ausgangspunkt 22 aus, der in der Drehachse B des Trägers 1 im Abstand oberhalb des Abweisers 5 liegt. Dies ist auch aus Fig. 4. ersichtlich, die eine perspektivische Ansicht des Abweisers 5 gemäß Fig. 1 zeigt. Gemäß Fig. 2 und 4 gehen von diesem Ausgangspunkt 22 vier Förderflügel 6' ab, die oberhalb des Abweisers 5 verlaufen. Die Förderflügel 6 schließen an die Förderflügel 6' an und erstrecken sich vom Abweiser 5 in Richtung zum Rand 7 des Trägers 1 hin. Die Förderflügel 6' verlaufen radial gerade; die an die Förderflügel 6' anschließenden, vom Träger 1 abgestützten Förderflügel 6 sind bezüglich einer Radialen R" des Zerkleinerungswerkzeugs nacheilend gekrümmt.

Ganz allgemein hat es sich für alle Ausführungsformen der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, wenn sich die Förderflügel 6 vom Rand des Abweisers 5 bis zu einem radialen Abstand RA von der Drehachse B des Trägers 1 erstrecken, welcher Abstand RA 30 % bis 70 %, vorzugsweise 40 % bis 60 %, des Radius des Trägers 1 oder des Drehkreises des äu ßersten Punkts des äußersten Werkzeugs 4 oder des Endes der Tragbalken 1 1 beträgt. Ganz allgemein ist für alle Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen, dass der Abweiser 5 einen Radius R von 5 bis 45 %, vorzugsweise von 15 bis 40 %, des Radius R' des Trägers 1 oder des Radius des Drehkreises des radial äu ßersten Endbereichs der Tragbalken 1 1 oder des Radius des Drehkreises des radial am weitesten außen liegenden Punkts 20 des äußersten Werkzeugs 4 besitzt.

Die Größe des Radius R des Abweisers 5 bzw. die Größe des Abstands RA bzw. der Höhenverlauf der Förderflügel 6, 6' werden von der Art des zu verarbeitenden Kunststoffmaterials und der gewünschten Zerkleinerung und der gewünschten Menge an einzutragender Wärmeenergie bestimmt.

Des Weiteren kann ganz allgemein bei allen Ausführungsformen vorgesehen sein, dass die maximale Höhe des Abweisers 5 und/oder eines in der Drehachse B liegenden Ausgangspunkts 22 der Förderflügel 6' oberhalb des Trägers 10 bis 90 %, vorzugsweise 30 bis 80 %, des Radius des Trägers 1 oder des Radius des Drehkreises des radial äußersten Endbereichs der Tragbalken 1 1 oder des Drehkreises des radial am weitesten außen liegenden Punkts 20 des äußersten Werkzeugs 4 beträgt. Auch dieser Parameter kann, insbesondere in Abhängigkeit des zu verarbeitenden Materials, gewählt werden.

Die Förderflügel 6' und 6 nehmen von ihrem Ausgangspunkt 22 zum Rand 7 hin bzgl. ihrer Höhe ab und enden auf dem Niveau der Werkzeuge 4 bzw. auf dem Niveau der Schneidflächen 8 dieser Werkzeuge 4. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Höhe der Förderflügel 6, 6' bezogen auf das Niveau der Schneidfläche 8 der Werkzeuge 4 in einem Abstand von ihrem Ausgangspunkt 22 von 20 bis 90 %, vorzugsweise von 25 bis 80 %, des Radius des Trägers 1 , des Radius des Drehkreises des radial äu ßersten Endbereichs der Balken 1 1 oder des Drehkreises des radial am weitesten außen liegenden Punkts 20 des äu ßersten Werkzeugs 4 von der Drehachse B zum Rand hin um 35 bis 70 %, vorzugsweise 40 bis 60 %, abnimmt und anschließend auf das Niveau der Schneidflächen 8 der Werkzeuge 4 abnimmt. Durch Einstellung dieses Parameters kann die Förderwirkung bzw. Umwälzwirkung der Förderflügel 6, 6' an das zu zerkleinernde bzw. zu bearbeitende Kunststoffmaterial angepasst und eingestellt werden.

An die Förderflügel 6 schließen ein oder eine Anzahl von aufeinanderfolgend angeordneten Werkzeugen 4 an, die Schneidflächen 8 und die erforderlichen Arbeitsflächen tragen. Diese Werkzeuge bzw. deren Schneidflächen 8 folgen im Wesentlichen der Krümmung der Förderflügel 6 und zeigen einen bzgl. einer Radialen R" nacheilend gekrümmten Verlauf.

Fig. 5 und 5a zeigen eine Ausführungsform eines Zerkleinerungswerkzeugs, bei der die Förderflügel 6 und 6' einstückig ausgebildet sind und von ihrem Ausgangspunkt 22 einen bzgl. der Radialen R" nacheilend gekrümmten Verlauf bis zu ihrem rand- bzw. werkzeugnahen Ende 29 besitzen. Der Abweiser 5 besitzt eine zylindrische Basis 25, auf der ein Drehkegel 1 1 aufgesetzt ist. Die Förderflügel 6 und 6' stehen senkrecht zum Träger 1 .

Eine Basisfläche 16 der Förderflügel 6 kann zur Verbindung der Förderflügel 6 und/oder des Abweisers 5 mit dem Träger 1 dienen. Fig. 5a zeigt eine Seitenansicht durch das Zerkleinerungswerkzeug gemäß Fig. 5 und man erkennt die gekrümmt abfallende, obere bzw. trägerferne Kante 14 der einstückig ausgebildeten Förderflügel 6 und 6'.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Förderflügel 6 und 6' einstückig gerade aufeinanderfolgend in Form einer Platte ausgebildet sind. Diese Förderflügel 6, 6' beginnen im Abstand von der Spitze 21 des Abweisers 5, und zwar von einem Bereich 15 der Mantelfläche des Kegels 1 1 , der mit der zylindrischen Basis 25 eine Einheit bildet.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der drei einstückige Förderflügel 6 und 6' vorgesehen sind, die von einem oberhalb der Spitze 21 des Kegels 5 liegenden Ausgangspunkt 22 radial und gerade in Form einer Platte zum Rand 7 des Trägers 1 hin gerichtet verlaufen, wobei der Verlauf der oberen Kante 14 der Förderflügel 6, 6' einer Geraden folgt. Auch diese Förderflügel 6, 6' stehen senkrecht oder annähernd senkrecht zum Träger 1 wie die in den vorangehenden Figuren dargestellten Förderflügel.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform eines Zerkleinerungswerkzeugs mit lediglich zwei Paaren von Förderflügeln 6, 6'. Die Förderflügel 6' verlaufen von ihrem Ausgangspunkt 22 oberhalb der Spitze 21 des Kegels 5 bis zum Rand des Abweisers 5 und gehen unter Ausbildung eines Knicks 26 in die Förderflügel 6 über. Der Knick 26 liegt bezüglich des Ausgangspunkts 22 und des Endpunkts 29 der Förderflügel 6 und 6' bezüglich der Radialen R" nacheilend.

Fig. 9 zeigt einen Schnitt senkrecht zum Verlauf eines Steg- bzw. leistenförmigen Förderflügels 6 oder 6'. Die am Träger 1 mit ihrer Basis 16 befestigten Förderflügel 6, 6' sind in ihrem trägerfernen Endbereich zumindest über einen radial verlaufenden Abschnitt gekrümmt. Je nach Art des zu zerkleinernden Materials kann vorgesehen sein, dass der Endbereich der Förderflügel 6 und/oder 6' in Richtung der Drehrichtung 13 oder gegen diese abgebogen bzw. gekrümmt ist.

Der erfindungsgemäß vorgesehene Abweiser 5 ist am Träger 1 befestigt, z.B. angeschraubt, und ist auch vorgesehen, um die Verschraubung zwischen dem Träger 1 und der Drehwelle 17 gegenüber dem zu bearbeitenden Kunststoff material abzudecken und zu verhindern, dass Staub und Feuchte zur Verbindungsstelle vordringt.

Es ist möglich, an Stelle einer Anzahl von aufeinander folgend angeordneten Werkzeugen 4 auch ein einziges, einstückiges Werkzeug vorzusehen, das an die Förderflügel 6 anschließt und sich bis zum Rand 7 des Trägers 1 erstreckt.

Fig. 10 zeigt einen Abweiser 5, der keine Förderflügel 6' trägt. Vom zylindrischen Teil 25 des Abweisers 5 gehen die Förderflügel 6 zum Rand 7 des Trägers 1 gerichtet ab. Von ihrem Ausgangspunkt 22 fällt die Kante 14 der Förderflügel 6 zum Rand 7 des Trägers 1 ab auf das Niveau der Werkzeuge 4 bzw. auf das Niveau der Schneidflächen 8. Der Ausgangspunkt 22 kann die Seitenwand des Zylinders 25 überragen, der auf seiner Oberseite bombiert ist.

Fig. 1 1 zeigt verschiedene Querschnittsformen der Förderflügel 6, 6' über ihren Verlauf von ihrer Ausgangsstelle 22 in Richtung zum Rand 7 des Trägers 1 .

In Fig. 1 1 a ist der Querschnitt eines Förderflügels 6, 6' dargestellt, der in einem Winkel α von etwa 90° , d.h. etwa senkrecht vom Träger 1 absfeht. Dieser Winkel α kann um einige Grad variieren. Ein derartiger Förderflügel 6, 6' fördert das Material vor allem in radialer Richtung zum Rand 7 des Trägers 1 hin. Prinzipiell ist es möglich, dass sich dieser Förderflügel 6, 6' in einem Winkel α von 45° bis 135° erstreckt, d.h. um 45° zur als aoh um 45° gegen die Bewegungsrichtung 13 geneigt ist. Die Länge L des Förderflügels entspricht in diesem Fall seiner Höhe H. In den Fig. 1 1 b, 1 1 c und 1 1 d sind abgebogene Abschnitte vorhanden und es wird dabei auf die Gesamtlänge L des Förderflügels Bezug genommen.

In Fig. 1 1 b ist ein Förderflügel 6, 6' dargestellt, der über seine Höhe H bzw. seine gesamte Länge L gesehen Abschnitte mit unterschiedlicher Neigung besitzt. Der dargestellte Förderflügel 6, 6' besitzt einen zum Träger 1 senkrecht verlaufenden, trägernahen ersten Längenabschnitt 30, der sich über einen Anteil von etwa 80 bis 100%, vorzugsweise 90 %, der Gesamtlänge L des Förderflügels 6, 6' erstreckt. Im trägerfernen Bereich schließt an diesen ersten Längenabschnitt 30 ein gegen die Drehrichtung 13 gerichteter, insbesondere abgebogener, Abschnitt 31 an, der sich über einen Längenbereich von bis zu 20 % der jeweiligen Länge L des Förderflügels 6, 6' erstreckt. Ein derartiger Förderflügel 6, 6' fördert sowohl radial zum Träger 1 als auch in eine vom Träger 1 weg weisende Richtung. Dieser Abschnitt 31 schließt mit dem Längenabschnitt 30 bzw. der Senkrechten S zur Oberfläche des Trägers 1 einen spitzen Winkel α von bis zu 45° ein, dessen Scheitel in der Abbiegung der Kante bzw. Abbiegung 40 liegt.

Fig. 1 1 c zeigt einen Querschnitt durch einen Förderflügel 6, 6', bei dem sich ein erster Längenabschnitt 32 über einen Längenbereich von bis zu 20 % der jeweiligen Länge L des Förderflügels 6, 6' erstreckt und gegen die Drehrichtung 13 geneigt ist und einen spitzen Winkel α von bis zu 45° mit der Senkrechten S einschließt. An diesen unteren bzw. innen liegenden Längenabschnitt 32 schließt ein senkrecht zur Oberfläche des Trägers 1 verlaufender Mittelabschnitt 33 an, der eine Länge von etwa 60 bis 80 % der jeweiligen Länge L der Förderflügel 6, 6' besitzt. An diesen Mittelabschnitt 33 schließt ein Endabschnitt 34 an, der bis zu 20 % der Länge L des jeweiligen Förderflügels 6, 6' besitzt, in Drehrichtung 13 geneigt ist und mit der Senkrechten S zum Träger 1 einen spitzen Winkel α von bis zu 45° einschließt. Ein derartiger Förderfügel 6, 6' fördert in seinem unteren Bereich vom Träger 1 weg und in seinem trägerfernen Endabschnitt 34 zum Träger 1 hin. Der Längenabschnitt 32 sowie der Mittelabschnitt 33 und der Endabschnitt 34 fördern jedoch auch in radialer Richtung.

Fig. 1 1 d zeigt einen Förderflügel 6, 6' so wie er in Fig. 1 1 c dargestellt ist, mit der Abänderung, dass der Endabschnitt 34 nicht in Drehrichtung 13 geneigt ist, sondern gegen die Drehrichtung 13 geneigt verläuft. Der Endabschnitt 34 schließt mit der Senkrechten S zum Träger 1 einen Winkel α von bis zu 45° ein.

Die tatsächliche Höhe H der Förderflügel 6, 6' hängt in Fig. 1 1 b von der tatsächlichen Gesamtlänge L und dem Winkel α ab, mit dem der Längenabschnitt 32 und der Endabschnitt 34 geneigt sind.

Die Gesamtlänge L berechnet sich aus der Länge der einzelnen Abschnitte 30 und 31 bzw. der Abschnitte 32, 33 und 34 in Fig. 1 1 c und 1 1 d.

Sämtliche Abschnitte 30, 31 , 32, 33 und 34 der Förderflügel 6, 6' können geraden oder gekrümmten Verlauf zeigen. Die einzelnen Abschnitte sind durch Abbiegen eines leistenförmigen Grundförderflügels erstellt worden. Es kann sich somit an einen jeweils geraden Abschnitt durch eine Abbiegung ein gekrümmter Abschnitt anschließen und an einen gekrümmten Abschnitt durch eine Abbiegung ein gerader Abschnitt anschließen.

Fig. 2 zeigt den Radius R'" eines Kreisbogens 42, mit dem die Vorderfront 41 der Förderflügel 6, 6' und der Schneidflächen 8 der Werkzeuge 4 angenähert werden kann. Der Kreisbogen 42 verläuft durch den Ausgangspunkt 22 des jeweiligen Förderflügels 6, 6' und den am äußersten liegenden Punkt 20 des am weitesten außen liegenden Werkzeugs 4. Dies bedeutet nicht, dass die Vorderfront 41 der Förderflügel 6, 6' und der Werkzeuge 4 exakt einem Kreisbogen folgen müssen; es ist durchaus möglich, dass dieser Verlauf von einem Kreisbogen abweicht. Es ist jedoch möglich, den Verlauf der Vorderfront 41 durch speziell gewählte Kreisbögen anzunähern, mit einer Genauigkeit bzw. einem Maximalabstand der einzelnen Punkte der Vorderfront 41 von dem Kreisbogen 42 die 10 % des Radius R'" des Kreisbogens 42 beträgt. Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass die Förderflügel ausgehend von ihrem Ausgangspunkt und die anschließenden Werkzeuge einen vorzugsweise durchwegs gekrümmten Verlauf ihrer in Drehrichtung weisenden Vorderkanten und/oder -flächen besitzen, wobei die Krümmung durch einen Kreisbogen 42 mit einer Genauigkeit von 10 % des Kreisbogenradius angenähert ist und der Kreisbogenradius 50 bis 80%, vorzugsweise 52 bis 75 %, des Radius des Trägers oder des Radius des Drehkreises des radial äu ßersten Endbereichs der Tragbalken oder des Drehkreises des radial am weitesten außen liegenden Punkts des äußersten Werkzeugs beträgt. Die Schneidflächen 8 der einzelnen Werkzeuge 4 können auch gerade verlaufen.

Eine andere Möglichkeit zur Bestimmung und Festlegung einer optimalen Krümmung der Förderflügel 6, 6' und der Vorderfront der Werkzeuge 4 ist dann gegeben, wenn die Krümmung der von ihrem Ausgangspunkt ausgehenden Förderflügel durch ihren Winkelabstand W zu einer voreilenden Radialen R" angenähert ist, wobei ausgehend von der Drehachse in einem Abstandsbereich BE von 5 bis 45 % des Radius des Trägers oder des Radius des Drehkreises des radial äu ßersten Endbereichs der Tragbalken oder des Drehkreises des radial am weitesten außen liegenden Punkts des äu ßersten Werkzeugs der Winkelabstand W 0 bis 25° , in einem Abstandsbereich BE von 15 bis 90 % der Winkelabstand W 15 bis 40 ° , in einem Abstandsbereich BE von 35 bis 95 % der Winkelabstand W 30 bis 55° , und in einem Abstandsbffeich BE von 65 bis 100 % der Winkelabstand W 45 bis 80 ° , vorzugsweise 45 bis 60 ° beträgt. In Fig. 2 sind ein Abstandsbereich BE und ein möglicher Winkelabstand W angegeben, der für diesen Abstandsbereich BE möglicherweise vorgegeben sein kann. Die Werte aus den einzelnen Abstandsbereichen bzw. für die einzelnen Winkelabstände in diesen Abstandsbereichen werden je nach Materialart und der gewünschten Bearbeitung gewählt.

Prinzipiell kann die Einstellung der vorgegebenen Parameter durch Anordnung unterschiedlich gestalteter Förderflügel 6, 6' und Befestigung anderer Werkzeuge 4 in vorgegebener Lage am Träger 1 erreicht werden.

Die Förderflügel 6 können an die Förderflügel 6' gerade oder unter Ausbildung eines Knicks anschließen.