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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zerkleinerung von Bleibatterien zwecks Wiedergewinnung von Blei aus dem Akkumulatorenschrott.
Moderne säuregefüllte Blei-bzw. Starterbatterien bestehen zu etwa 55% ihres Gewichtes aus Blei und Bleiverbindungen. Die Säurefüllung macht etwa 25 Gew.-% aus. Das restliche Gewicht entfällt auf das Kastenmaterial und die Separatoren.
Die Wiedergewinnung des Bleiinhaltes der Batterien ist daher sowohl aus wirtschaftlichen Gründen als auch aus Umweltschutzgründen von ausserordentlich grosser Bedeutung.
Dieser Bedeutung entsprechend wurden im Laufe der Jahre zahlreiche Verfahren zur Verarbeitung von Akkumulatorenschrott entwickelt.
Ein ganz wesentlicher Schritt bei jeder Verarbeitungsmethode ist das Öffnen der Batterien. Eine Ausnahme stellt nur das Verfahren zur Verhüttung von kompletten Batterien im Schachtofen (Varta-Verfahren) dar. Dieses ist jedoch auf wenige Verarbeiter mit besonderen Marktbedingungen für das erschmolzene Hartblei beschränkt. Ausserdem ist auch in diesen Fällen das Öffnen der Batterie notwendig, damit die Batteriesäure, welche beim Schachtofen-Prozess sehr stark stören würde, ausfliessen kann.
Der Kasten aus Hartgummi, Bakelit oder Kunststoff, welcher die eigentliche Batterie umgibt, muss soweit zerlegt werden, dass das bleihaltige Material herausfallen oder herausgeschlagen werden kann.
Die einfachste und älteste Methode ist das Zerschlagen der Batteriekästen durch Fallenlassen der Batterie bzw. unter Zuhilfenahme eines schweren Hammers oder einer Axt.
Diese Arbeitsweise kann heute auf Grund der damit verbundenen körperlichen Anstrengung und der hygienischen Belastung (Bleistaub) nur mehr in Ausnahmefällen und für ganz kleine Mengen angewendet werden. In Zukunft wird es noch schwieriger sein, Leute für diese Arbeit zu finden.
Dazu kommt noch, dass die modernen Starterbatterien in überwiegendem Masse mit Kästen aus Kunststoff (z. B. Polypropylen) ausgerüstet sind. Dieses Kastenmaterial ist so elastisch und bruchfest, dass das Zerschlagen nicht mehr oder nur mit sehr grossem Arbeitsaufwand durchgeführt werden kann.
In Anbetracht dieser Schwierigkeiten hat man schon seit Jahrzehnten versucht, mechanische Hilfen für das Öffnen bzw. Zerlegen von Alt-Batterien zu entwickeln.
Seit längerem bekannt sind Sägen (Kreissägen, Bandsägen) und Scheren mit senkrecht geführtem Schermesser (auch Guillotinen), mit welchen der Deckel der Batterie abgetrennt wird. Der Batterieinhalt wird dann händisch aus dem Kastenmaterial herausgekippt bzw. herausgeschlagen, der Deckel in einer Mühle weiter zerkleinert. Diese Vorrichtungen haben jedoch zahlreiche schwerwiegende Nachteile :
Bei Verwendung von Scheren und Sägen ergeben sich vor allem folgende Probleme :
Jede Batterie muss für den Schnitt fest eingespannt werden. Es handelt sich um eine sehr gefährliche Arbeit, die bei Vollmechanisierung sehr störungsanfällig ist. Beschädigte Batterien sind sperrig und führen zum Verklemmen der Schneidvorrichtung.
Es kann nur ein Schnitt durchgeführt werden, da nach einem Schnitt die Batterie nicht mehr neu eingespannt werden kann. Der Batterieinhalt kann daher aus dem verbleibenden, sehr hohen Kasten oft nur sehr mühsam herausgeschlagen werden, weil sich die nassen Pakete im Kasten festsaugen. Im Winter sind gefrorene Pakete überhaupt nicht aus den Kästen herauszubekommen.
Bei Verwendung von Sägen treten noch die folgenden, speziellen Probleme auf :
Rasches Stumpfwerden der Sägezähne, wodurch ein häufiges Nachschleifen notwendig wird. Starke Geruchsbelästigung bei stumpfen Sägezähnen, starke Lärmbelästigung, Entwicklung von Säurenebeln durch das raschlaufende Kreissägeblatt, hoher Anfall von Sägeschlamm.
Die Bleiberger Bergwerks Union hat selbst im Jahre 1970 eine Kreissäge zur Zerlegung von Batterien gebaut und sich dieses Prinzip in der AT-PS Nr. 308872 schützen lassen.
Die Praxis zeigte dann jedoch, dass ein Dauerbetrieb mit einer solchen Säge aus den oben genannten Gründen nicht akzeptiert werden kann. Auf der Suche nach einer Lösung für das Zerlege-Problem, hat die Bleiberger Berwerks Union dann eine mit senkrechter Anordnung des Schneidmessers arbeitende Schere gebaut und mit derselben ausgedehnte Versuche durchgeführt. Die Ergebnisse waren ebenfalls sehr unbefriedigend.
Wie bei der Säge müssen die Batterien einzeln von Hand aus in den Arbeitsbereich des Schermessers gebracht und dem gewünschten Schnittverlauf entsprechend ausgerichtet und fixiert werden. Der Schnitt selbst stellt dann kein Problem dar.
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Gefährlich und mühsam ist dann jedoch wieder das Entfernen der zerschnittenen Batterieteile aus dem
Arbeitsbereich und das Ausschlagen des Batterieinhaltes aus den unteren Kastenhälften.
Für kleine Durchsätze von einigen hundert Tonnen Batterien pro Jahr könnte diese Arbeit vom
Aufwand her unter Umständen noch akzeptiert werden. Solche Batteriescheren sind auch tatsächlich bei vielen Schrotthändlern, vor allem in den USA, im Einsatz. Sie sind jedoch im Betrieb ausserordentlich gefährlich, weil die Hände immer wieder in den Arbeitsbereich des Schermessers gelangen. Dazu kommt noch die Verletzungsgefahr durch Säurespritzer und die Gefährdung durch die Bleiexposition.
Die US-PS Nr. 3, 736, 823, Nr. 3, 453, 150, Nr. 3, 152, 504 und Nr. 3, 269, 870 beschreiben durchwegs solche Batterie- scheren, bei welchen durch ein geradlinig bewegtes oder feststehendes Messer - in diesem Fall werden die Batterien durch einen bewegten Stempel gegen das Messer gedrückt-die Deckel der Batterien in einer Ebene zwischen den Polverbindern und der Oberkante der Batterieplatten durchtrennt werden. Der Batterieinhalt wird dann händisch oder durch eine mechanische Vorrichtung aus den so geöffneten Batteriekästen herausgeschlagen.
Das in der GB-PS Nr. 892, 411 beschriebene Verfahren, die Batterien zuerst durch einen beheizten Tunnelofen zu schicken, um nach dem Erweichen der aus Bitumen bestehenden Vergussmasse des Batteriedeckels denselben samt den daran hängenden Gitterplatten aus dem Batteriekasten zu heben, ist inzwischen durch die geänderte Konstruktion von Starterbatterien überholt.
In der Regel ist der Deckel der Batterie heute mit dem eigentlichen Kasten fest verschweisst.
Für grössere Durchsätze hat man versucht, weitgehend mechanisierte Batteriescheren einzusetzen. Die Firma Penarroya in Paris/St. Denis hatte dazu eine hydraulisch arbeitende Schere entwickelt, welche bis zu sieben auf einem Band ausgerichtete Batterien gleichzeitig zerschneiden konnte. Die Fixierung der Batterien erfolgte durch hydraulisch betätigte Stempel. Nach dem Schnitt wurden die unteren Hälften der Batterien über eine hydraulisch betätigte Leiste auf ein Förderband geschoben. Am Ende dieses Förderbandes standen dann mehrere Leute, um die Batterieplatten aus den Kästen herauszuschlagen.
Diese Anlage wurde nach mehrjährigem Betrieb wegen Unwirtschaftlichkeit und wegen der Beschwerden der dort beschäftigten Arbeiter verschrottet.
In dieser Richtung war also für die Lösung des Problems kein Erfolg zu erwarten. Eine höhere Leistung und bessere Arbeitsbedingungen können ja nur durch eine weitgehende Mechanisierung dieser Schervorrichtung erreicht werden. Die dafür notwendigen, zum Teil komplizierten, beweglichen Teile sind unter dem korrosiven Einfluss der ausfliessenden Batteriesäure jedoch sehr störungsanfällig. Weiters wird jeder derartige Mechanismus durch sperrige Kastenbruchstücke und Batterieschlamm immer wieder blockiert.
Es existiert ein von der Bleiberger Bergwerks Union stammender, nicht zum Stand der Technik gehörender Vorschlag, der es gestattet, die im Vorstehenden geschilderten Schwierigkeiten auf überraschend einfache Weise zu vermeiden. Dieser Vorschlag umfasst ein Verfahren zur Zerkleinerung von Bleibatterien durch Zerschneiden derselben mittels eines Messers, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass jede Batterie unter dem Einfluss der Schwerkraft von oben einem in einer im wesentlichen horizontalen Ebene rotierenden Messer zugeführt wird, darauf in einer bestimmten Stellung relativ zum Messer fixiert und vom Messer ein-oder mehrmals durchtrennt wird, worauf die festen und flüssigen Batterieanteile in üblicher Weise getrennt und weiter aufbereitet werden.
Kernpunkt der zum Verfahren gemäss diesem Vorschlag führenden Überlegungen war die Überzeugung, dass es doch antriebstechnisch vorteilhafter wäre, an Stelle eines über eine Hydraulik, Pneumatik oder Kniehebel transversal bewegten-und wie vorher dargelegt dadurch störanfälligen - Schneidmessers ein auf einer rotierenden Welle angebrachtes Messer zu verwenden. Der Schaffung einer auf dem Rotorprinzip, wie es ja an sich von Häckslern her bekannt ist, beruhenden Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss diesem Vorschlag standen jedoch einige grundsätzliche Schwierigkeiten entgegen.
Die wichtigsten waren wohl das Problem der Zuführung der Batterien, die Einstellung eines bestimmten Schnittabstandes (von der Batterieoberseite her gemessen), die Fixierung der Batterie zur Vermeidung des Kippens während des Schneidvorganges und der Ausstoss der Batterieunterteile nach dem Abtrennen der Batteriedecke.
Übliche Lösungen für dieses Problem, wie Plattenförderer, Hubbalken und hydraulische Systeme, wären wieder technisch sehr kompliziert und daher störungsanfällig geworden, ganz abgesehen von der Korrosion durch die Schwefelsäure.
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So kam es zur Überlegung, das Rotormesser horizontal umlaufen zu lassen und die Batterien von oben her zu beschicken. Dem stand jedoch das Problem entgegen, die nach unten fallende Batterie in einer bestimmten Position (Höhe) aufzufangen und für den Schnitt fixieren zu müssen.
Über die Messerposition gesteuerte, waagrecht im Schacht unter dem Messer einschwenkende Klauen oder Platten wären wieder sehr störungs anfällige Maschinenteile geworden, teilweise zerquetschte Batterien hätten zu Verstopfungen im Schacht geführt.
Der vorher erwähnte, nicht zum Stand der Technik gehörende Vorschlag umfasst auch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorher angegebenen Verfahrens, mit welcher die Lösung all dieser Probleme dadurch erreicht wird, dass ein Fallschacht für die Batterien vorgesehen ist, an dessem Ausgangsende ein rotierendes Messer vorgesehen ist, dessen Rotationsebene quer bzw. im wesentlichen senkrecht zum Schacht angeordnet ist, wobei ein ortsfestes Gegenmesser am Ausgangsende des Schachtes angeordnet ist, und dass im wesentlichen parallel zur Ebene des rotierenden Messers und-in Fallrichtung der Batterien gesehen-mit Abstand nach derselben mindestens eine rotierende Platte zur Abstützung der Batterie während des Schneidvorganges vorgesehen ist. Dabei kann zweckmässigerweise die rotierende Platte starr mit der das rotierende Messer antreibenden Welle verbunden sein.
Vorteilhafterweise ist die rotierende Platte kreisförmig ausgebildet und mit mindestens einem etwa die Form eines Sektors aufweisenden Ausschnitt versehen. Der Abstand zwischen der rotierenden Platte und dem rotierenden Messer kann dabei einstellbar sein. Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenmesser mit mindestens einer etwa in Richtung der Umlaufbahn des rotierenden Messers weisenden Ecke versehen ist.
Wenn man somit bei der Vorrichtung gemäss obigem Vorschlag in den Zwischenräumen eines horizontal umlaufenden Doppelmessers im gewünschten Abstand nach unten versetzte und mit der Messerwalze starr verbundene rotierende Platten bzw. Drehteller anordnet, kann man ohne zusätzliche bewegte Teile erreichen, dass eine in der gewünschten Position in den Beschickungsschacht eingebrachte Batterie gerade so weit nach unten fällt, dass das dem Drehteller jeweils nachfolgende Schneidmesser die Batterie an der gewünschten Stelle durchtrennt. Die abgetrennte Scheibe fällt dann frei nach unten. Der Rest der Batterie rutscht nach dem Schnittvorgang im Schacht so weit nach, bis er am nächsten Drehteller wieder aufliegt. Die zweite Messerschneide trennt dann die nächste Scheibe ab und so fort.
Die Höhe der Drehteller kann über ein Gewinde beliebig eingestellt werden und ergibt somit die gewünschte Schnitthöhe bzw. Scheibenstärke.
Nebenbei ergibt sich durch dieses Prinzip eine ideale Fixierung der Batterie während des Schnittvorganges. Nach unten hin wird die Batterie vom Drehteller gehalten. Durch das rotierende Messer wird sie dann gegen die durch zwei Schachtwände gebildete Ecke getrieben und dadurch für den ganzen Schnittvorgang hervorragend fixiert. Von oben her üben die im Schacht nachfolgenden Batterien einen entsprechenden Anpressdruck aus.
Der zerschnittene Batterieschrott fällt frei nach unten und gegebenenfalls durch einen aus Prall- und Leitblechen gebildeten säurefesten Konus auf ein langsam laufendes Förderband. Dieses Band wird im ersten Teil so stark geneigt ausgeführt, dass die freigesetzte Batteriesäure in ein Sammelgefäss zurückrinnen kann.
Der Antrieb der Messerwelle erfolgt zweckmässigerweise von unten her über ein entsprechend kräftiges Getriebe.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäss dem nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag liefert somit scheibenförmigen Batterieschrott und hat sich in der Praxis bestens bewährt. In manchen Fällen ist allerdings für die nachfolgenden Trenn- und Aufbereitungsvorgänge Batteriesehrott von kleinerer Stückgrösse erforderlich bzw. wünschenswert.
Ziel der Erfindung ist es, für solche Fälle eine möglichst wirtschaftliche Art der Weiterzerkleinerung für die gemäss dem nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag erhaltenen festen Batterieanteile anzugeben.
Dies wird bei einem Verfahren zur Zerkleinerung von Bleibatterien durch Zerschneiden derselben erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass jede Batterie unter dem Einfluss der Schwerkraft von oben einem in einer im wesentlichen horizontalen Ebene rotierenden Messer zugeführt wird, darauf in einer bestimmten Stellung relativ zum Messer fixiert und vom Messer ein-oder mehrmals durchtrennt wird, dass weiters die festen Batterieanteile vorzugsweise unter Ausnutzung der Schwerkraft einem weiteren walzenförmigen
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Messerrotor zur weiteren Zerkleinerung in einer zur Schnittrichtung des erstgenannten Messers im wesentlichen senkrechten Schnittrichtung zugeführt werden und wobei die vom ersten Messerrotor erzeugten Schnittstücke bzw.
Scheiben in die Zwischenräume des walzenförmigen zweiten Messerrotors fallen und vom nachfolgenden Messer gegen das Obermesser geführt und abgeschert werden. Daraufhin werden die festen und flüssigen Batterieanteile in üblicher Weise getrennt und weiter aufbereitet. Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass ein Fallschacht für die Batterien vorgesehen ist, an dessem Ausgangsende ein rotierendes Messer vorgesehen ist, dessen Rotationsebene quer bzw.
im wesentlichen senkrecht zum Schacht angeordnet ist, wobei ein ortsfestes Gegenmesser am Ausgangsende des Schachtes angeordnet ist, dass im wesentlichen parallel zur Ebene des rotierenden Messers und-in Fallrichtung der Batterien gesehen-mit Abstand nach derselben mindestens eine rotierende Platte zur Abstützung der Batterie während des Schneidvorganges vorgesehen ist und dass dem am Ausgangsende des Fallschachtes vorgesehenen rotierenden Messer ein zweiter walzenförmiger Messerrotor nachgeschaltet ist, dessen Welle im wesentlichen parallel zur Rotationsebene des rotierenden Messers angeordnet ist. Durch die besondere Lage der Welle des zweiten Messerrotors wird eine eigene Umlenkung der von oben, vorzugsweise unter Ausnutzung der Schwerkraft zugeführten festen Batterieanteile unnötig.
Dabei kann vorzugsweise der zweite Messerrotor unmittelbar unterhalb des Ausganges der das rotierende Messer enthaltenden ersten Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet sein. Wenn dies eine zu grosse Bauhöhe der gesamten Vorrichtung ergeben sollte, kann der zweite Messerrotor unter dem Abwurf eines Austragsbandförderers angeordnet sein, der an den Ausgang der das rotierende Messer enthaltenden ersten Zerkleinerungsvorrichtung angeschlossen ist. Es kann aber auch der zweite Messerrotor über dem Eintrag einer dem zweiten Messerrotor nachgeschalteten Aufbereitungsanlage angeordnet sein.
Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Prinzipschema der Gesamtanlage zur Ausübung des Verfahrens bzw. mit der Vorrichtung gemäss dem nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag, Fig. 2 bzw. 3 die Vorrichtung nach dem nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag in einer teilweise aufgeschnittenen Aufriss-Darstellung bzw. im zugehörigen Grundriss, die Fig. 4 den der Vorrichtung gemäss den Fig. 2 und 3 nachgeschalteten zweiten Messerrotor in einer teilweise aufgeschnittenen Aufriss-Darstellung in Richtung der Welle des Messerrotors gesehen, Fig. 5 eine Aufriss-Darstellung senkrecht zu dieser Richtung und Fig. 6 den zugehörigen Grundriss ohne Abdeckgehäuse.
Gemäss den Fig. 1 bis 3 werden Altbatterien--6--verschiedener Grösse aus dem Batteriebunker --16-in Richtung des Pfeiles --17-- der Zerschneidevorrichtung zugeführt ; dies wird bevorzugt mit Hilfe der Schwerkraft, gegebenenfalls auch kombiniert mit einem Förderer, bewerkstelligt.
In der Zerschneidevorrichtung ist ein horizontal angeordnetes zweiflügeliges Schermesser --1-- mit
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--9-- (Fig. 219--. Zur Zerschneidevorrichtung gehört auch das ortsfeste Gegenmesser --2-- und die ebenfalls mit der Welle --7-- verbundene und mit dieser rotierende Platte --3-- (Rotorteller).
Das Gegenmesser --2-- weist im Grundriss (Fig. 3) eine Ecke --10-- auf, welche etwa in die durch den Pfeil --9-- angegebene Richtung der Umlaufbahn des rotierenden Messers --1-- weist. In diese Ecke - -10-- des Gegenmessers --2-- wird die zu zerschneidende Batterie --6a-- durch den Druck des rotierenden Messers getrieben und so gegen Verschiebung in radialer und/oder Umfangsrichtung gehalten.
Von unten wird die zu zerschneidende Batterie --6au von der parallel zum rotierenden Messer-l- angeordneten, vom Messer aber in Fallrichtung der Batterien gesehen einen Abstand d aufweisenden rotierenden Platte --3-- gehalten. Von oben wird die zu zerschneidende Batterie --6a-- von der Last der nachfolgenden Batterien --6-- gehalten (Fig. 2).
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Ebene des rotierenden Messers --1-- entspricht. Diese Distanz ist mittels einer Mutter --4-- in gewünschter Weise einstellbar. Der zweite Flügel des rotierenden Messers-l-schneidet eine weitere Scheibe --6b-- ab usw. Die Batterie wird somit völlig in Scheiben --6b-- von wählbarer Dicke zerschnitten, so dass der Ausdruck "Batteriehäcksler" treffend erscheint.
Die Scheiben --6b-- fallen durch in der rotierenden Platte --3-- vorgesehene sektorförmige Ausschnitte-8- (Fig. 3) auf einen
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Förderer --11-- und werden von diesem in Richtung des Pfeiles --12-- der Weiterverarbeitung zugeführt.
Die Akkusäure und der Akkusäureschlamm laufen in Richtung des Pfeiles --13-- in Fig. 1 in einen Akkusäureschlammbehälter-14--.
Es versteht sich von selbst, dass die Messer --1 und 2-- jeweils nachstellbar und auswechselbar sind.
In Fig. 2 ist mit dem Bezugszeichen --5-- noch der trichterförmige Fallschacht für die Batterien --6 bzw. 6a-- bezeichnet, durch welchen diese mittels Schwerkraft dem rotierenden Messer-l-zugeführt werden, das am Ausgangsende dieses Schachtes --5-- mit quer zum Schacht angeordneter Rotationsebene vorgesehen ist. Auch das Gegenmesser --2-- ist am Ausgangsende des Schachtes --5-- angeordnet. Mit --6'- sind in Fig. 2 die Batteriepole bezeichnet.
Bei Nachschaltung von mechanischen Aufbereitungsverfahren muss einerseits gewährleistet sein, dass jede der entstehenden Batteriescheiben --6b-- zumindest an einer Stelle so angeschnitten ist, dass der Inhalt der Scheibe --6b-- bei Durchlauf durch ein Drehrohr herausfallen kann, anderseits darf die Stückgrösse des zerlegten Batterieschrotts ein bestimmtes Mass nicht überschreiten, um Verstopfungen in den nachgeschalteten Einrichtungen, wie Sichtern und Sieben, zu vermeiden.
Wenn der Schnitt des Messerrotors-l-zufällig parallel zu den Zellenwänden der Batterie erfolgt, ergibt sich eine Scheibe in Form eines rundum abgeschlossenen Pakets, welches durch die Aufbereitungseinrichtungen unverändert durchläuft und seinen Inhalt nicht freigibt. Zur Vermeidung solcher unerwünschter Ergebnisse ist gemäss der Erfindung vorgesehen, dem Messerrotor --1-- einen zweiten Messerrotor nachzuschalten, durch welchen gewährleistet ist, dass zumindest ein weiterer Schnitt quer zu diesem Paket bzw. dieser Scheibe erfolgt.
Gemäss der Erfindung werden nun die mittels des Messerrotors --1-- gemäss den Fig. 1 bis 3 hergestellten Batteriescheiben --6b-- einem dem ersten Messerrotor --1-- nachgeschalteten zweiten walzenförmigen Messerrotor --21-- zugeführt, dessen Aufbau und Funktion an Hand der Fig. 4 bis 6 näher erläutert wird.
Diese zweite Zerkleinerungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem waagrecht angeordneten Messerrotor --21-- mit waagrecht angeordneter Welle --22--, dessen vorzugsweise drei bis sechs Messer - tangential so angeordnet sind, dass sich eine Messerwalze ergibt. Die Walzenoberfläche ist jedoch nur im Bereich der auswechselbar eingesetzten Schneidmesser und der arm-bzw. leistenförmigen Messerhalter vorhanden.
Die zwischen den arm- bzw. leistenförmigen Messerhaltern vorhandenen Zwischenräume --22a-- dienen zur Aufnahme der nachzuzerkleinernden Batteriestücke --6b--. Die Tiefe dieser Zwischenräume --22a-- bestimmt die Stückgrösse des nachzerkleinerten Batterieschrottes.
In der verstärkt ausgeführten Vorderwand des Einfülltrichters --25-- oberhalb des Messerrotors - ist das nachstell- und auswechselbare Gegen- bzw. Obermesser --24-- angebracht.
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die Messerrotoren der beiden Schneideinrichtungen zueinander gekreuzte Rotationsachsen aufweisen.
Durch die erfindungsgemässe Ausführung bzw. Anordnung des zweiten Messerrotors --21-- fallen die vom ersten rotierenden Messer --1-- erzeugten Schnittstücke bzw. Scheiben --6b-- unter Ausnutzung der Schwerkraft im freien Fall in die Zwischenräume des walzenförmigen Messerrotors, werden vom nachfolgenden Messerhalter bzw. Messer --23-- gegen das Obermesser --24-- geführt und in der gewünschten Höhe abgeschert. Das nachzerkleinerte Material kann dann frei nach unten herausfallen.
Wesentliche Vorteile dieser Ausführung gegenüber andern Schneidvorrichtungen sind unter anderen, dass kein unzerkleinertes Material durch den zweiten Messerrotor --21-- hindurchfallen kann, wie dies bei einem zweiten rotierenden Messer mit senkrechter Welle der Fall sein könnte, und dass kleinere Steine und Eisenteile vom Schneidmesser ferngehalten werden, weil sie vorzugsweise bis zur tiefsten Stelle der Zwischenräume --22a-- im Messerrotor --21-- fallen.
Die zweite Zerkleinerungseinrichtung kann vorzugsweise unmittelbar unterhalb der ersten Zerkleinerungseinrichtung angeordnet werden. Wenn dies jedoch auf Grund der dadurch bedingten grösseren Bauhöhe der gesamten Batterie-Zerkleinerungs-Vorrichtung unerwünscht sein sollte, kann die zweite Zerkleinerungseinrichtung, d. h. der Nachzerkleinerer, auch unter dem Abwurf eines Austrags-
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bandförderers, der die Scheiben --6b-- von der ersten Zerkleinerungseinrichtung wegschafft, oder über dem Eintrag der der zweiten Zerkleinerungseinrichtung nachgeschalteten Aufbereitungsanlage angebracht werden.
Unter Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens bzw. der erfindungsgemässen Vorrichtung können nun Batteriezerlegeanlagen aller Grössen und Leistungen gebaut werden :
Für kleinste Durchsätze wird man eine solche Anlage, so wie bisher die Guillotine, nur für den eigentlichen Schnittvorgang verwenden und die üblichen Arbeiten manuell verrichten.
Für Grossanlagen mit Leistungen über 10000 jato wird man natürlich eine vollautomatische Beschickung mit entsprechenden Austragsvorrichtungen aus Vorratsbunkern und einer Vorrichtung zur Ausrichtung und Vereinzelung der Batterien vorsehen.
Während man bei den kleineren Anlagen die Sortierarbeit, im wesentlichen das Entfernen der Kastenbruchstücke, am langsam laufenden Austragsband von Hand aus durchführen kann, wird man bei grösseren Anlagen die bekannten Aufbereitungsverfahren nachschalten, welche die Abtrennung der einzelnen Batteriekomponenten vollmechanisch durchführen.
Beim Verfahren der Bleiberger Bergwerks Union geschieht dies durch Trocknen und Aufschliessen des Batteriesehrottes in einem beheizten Drehrohr mit anschliessender trockener Absiebung und Windsichtung.
Nur der letzte Schritt, die Trennung des Bleigrobmetalls vom Kastenmaterial, erfolgt auf nassem Wege.
Beim Aufbereitungsverfahren der Stolberger Zink AG und beim Tonolli-Verfahren wird aus dem zerkleinerten Akkumulatorenschrott zuerst durch Nasssiebung der Batterieschlamm abgetrennt und anschliessend die Grobfraktion durch Schwereflüssigkeitstrennung in bleihaltiges und bleifreies Material zerlegt.
Heute werden als Vorstufe für Altbatterie-Zerkleinerungsanlagen Backenbrecher und Prallmühlen verwendet. Diese sind jedoch nicht in der Lage, die modernen Batterien mit bruchfesten Plastikkästen zu zerkleinern, ohne dass dabei die Batterien so stark zerrissen werden, dass ihr Inhalt zu einem verfilzten Gemenge wird, welches durch nassmechanische Methoden (Sink-Schwimm-Trennung) oder Windsichtung nicht mehr befriedigend in seine Bestandteile getrennt werden kann.
Der erfindungsgemässe Batteriehäcksler gibt jedoch genau definierte und glatt durchtrennte Schrottstücke.
Die Separatoren fallen in so grossen Stücken an, dass sie mit sehr gutem Effekt abgetrennt werden können. Bei Shreddern werden sie dagegen pulverisiert und gehen mit in den Feinanteil, wo sie dann bei der Verhüttung durch das vorhandene PVC grosse Schwierigkeiten machen.
Die wichtigsten Vorzüge der Erfindung sind folgende :
1. Einfachste Konstruktion, keine empfindlichen beweglichen Teile.
2. Es können säuregefüllte Batterien beschickt werden. Die freigesetzte Säure kann gut gesammelt werden. Durch wenige Bleche aus säurefestem Material kann die Maschine säurefest gemacht werden.
3. Hohe Leistung, durch Änderunng der Drehzahl der Messer im weiten Bereich einstellbar. Durch
Zusatzaggregate für die Batteriezufuhr kann die Maschine vollautomatisiert werden.
4. Einfachster Antrieb. Nur rotierende Wellen, keine Hebel, Hydraulik oder Pneumatik.
5. Vorschub in der Maschine durch Schwerkraft (Eigengewicht der Batterien).
6. Hohe Sicherheit für das Bedienungspersonal, da der Arbeitsbereich vollständig verkapselt werden kann.
7. Die Maschine kann grössere Anteile an zerstörten oder bereits ausgebauten Batterien mit verkraften.
8. Die Batterien können in beliebig dicke Scheiben bzw. beliebig kleine Teile zerschnitten werden.
Das Kastenmaterial fällt daher in kleineren Stücken an. Das Ausschlagen der Plattenpakete aus den Kästen entfällt.
Von der Bleiberger Bergwerks Union wurde ein Prototyp einer solchen Anlage gebaut, um die Funktionstüchtigkeit der Erfindung zu überprüfen.
Die Versuchsergebnisse waren derart gut, dass die Maschine sofort für den Betrieb eingesetzt werden konnte.
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Es war nur die ergänzende Ausstattung dieses Prototyps mit einem Beschickungsbunker, einem Austragsband und einem Sammelgefäss für die Schwefelsäure notwendig, um eine den Bedürfnissen der Bleiberger Bergwerks Union entsprechende Anlage zu erhalten.
Diese Anlage hat eine Kapazität von mindestens 10 t Batterien je Schicht und kann Starterbatterien aller üblichen Grössen und Typen verarbeiten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Zerkleinerung von Bleibatterien durch Zerschneiden derselben, dadurch gekennzeichnet, dass jede Batterie unter dem Einfluss der Schwerkraft von oben einem in einer im wesentlichen horizontalen Ebene rotierenden Messer zugeführt wird, darauf in einer bestimmten Stellung relativ zum Messer fixiert und vom Messer ein-oder mehrmals durchtrennt wird, dass weiters die festen Batterieanteile vorzugsweise unter Ausnutzung der Schwerkraft einem weiteren walzenförmigen Messerrotor zur weiteren Zerkleinerung in einer zur Schnittrichtung des erstgenannten Messers im wesentlichen senkrechten Schnittrichtung zugeführt werden, und wobei die vom ersten Messerrotor erzeugten Schnittstücke bzw.
Scheiben in die Zwischenräume des walzenförmigen zweiten Messerrotors fallen und vom nachfolgenden Messer gegen das Obermesser geführt und abgeschert werden.