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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern mit zwei gegensinnig angetriebenen, in einem Gehäuse drehbar gelagerten, gezahnten Wellen, wobei das Gehäuse eine Aufgabeöffnung für zu zerkleinerndes Gut und eine Austrittsöffnung für zerkleinertes Gut aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, mit der insbesondere kunststoffhaltiger Hausmüll zu Schnitzeln zerkleinert werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung, welche durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet ist.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Da bei der erfindungsgemässen Vorrichtung die gezahnten Wellen unterschiedlich ausgebildet und vorzugsweise mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben werden, ergibt sich eine besonders vorteilhafte Zerkleinerungswirkung, wobei auch kunststoffhaitiger Hausmüll, selbst wenn dieser Kunststofffolien enthält, zu Schnitzeln zerkleinert wird, wobei die Zerkleinerungsarbeit vornehmlich durch Zerreissen und weniger durch Zerschneiden des Abfalls erfolgt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann als Haushaltsgerät ausgebildet sein und auch so ausgelegt werden, dass sie auch zum Zerkleinern von ausschliesslich aus Kunststoff bestehendem Hausmüll, wie Flaschen, Dosen und ähnlliche Gebinde eingesetzt werden kann. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann auch für die Verwendung im Gastgewerbe und/oder auf Müllsammelstellen ausgelegt und dimensioniert werden.
Eine besonders gute Zerkleinerungswirkung wird erreicht, wenn die Zähne wenigstens einer Welle bezüglich Radialebenen asymmetrisch ausgebildet sind. Die Zähne der anderen Welle der Vorrichtung können bezüglich Radialebenen auch symmetrisch ausgebildet sein.
Dabei ist es bevorzugt, dass sich die Welle mit bezüglich Radialebenen asymmetrisch ausgebildeten Zähnen schneller dreht als die Welle mit bezüglich Radialebenen symmetrisch ausgebildeten Zähnen.
Eine weitere Steigerung der vornehmlich durch Zerreissen erreichten Zerkleinerungswirkung ergibt sich, wenn die Zähne der Welle mit asymmetrischen Zähnen so ausgerichtet sind, dass ihre Spitzen in Drehrichtung nach vorne weisen.
Vorteilhaft ist es bei der erfindungsgemässen Vorrichtung, wenn die Zähne der Wellen in mehreren Ringreihen angeordnet sind, wobei die Zahnreihen jeder Welle voneinander einen Abstand aufweisen, so dass die Zahnreihen der Wellen ineinandergreifen können.
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Um zu verhindern, dass ganz oder teilweise zerkleinerter Hausmüll sich zwischen den in Reihen angeordneten Zähnen ansammelt, kann vorgesehen sein, dass einer Welle oder beiden Wellen ein Rechen zugeordnet ist, der mit seinen Zinken zwischen die Zahnreihen der Welle eingreift, der er zugeordnet ist. Bevorzugt ist dabei, dass die Spitzen der Zinken des Rechens am Grundkörper der Welle (gegebenenfalls federnd) anliegen oder von diesem einen nur kleinen Abstand aufweisen.
Für bestimmte Anwendungsfälle der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfall erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Wellen unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Bevorzugt ist es dabei, wenn die Welle mit zur Radialebene symmetrisch ausgebildeten Zähnen einen grösseren Durchmesser, der die Zahnspitzen einhüllenden Zylinderfläche aufweist, als die Welle mit zur Radialebene asymmetrisch ausgebildeten Zähnen.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Zerkleinern von Müll, bei der beide Wellen mit zu Radialebenen asymmetrisch ausgebildeten Zähnen bestückt sind. Bei dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Welle stärker asymmetrisch ausgebildete Zähne aufweist, als die andere Welle. Bevorzugt ist dabei, wenn die mit stärker asymmetrisch ausgebildeten Zähnen ausgebildete Welle einen Durchmesser der die Zahnspitzen einhüllenden Zylinderfläche aufweist, der kleiner ist als der entsprechende Durchmesser der Welle mit weniger stark asymmetrischen Zähnen und sich bevorzugt auch schneller dreht als letztere.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der erfindungsgemässen Vorrichtung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Es zeigt : Fig. 1 schematisch die Vorrichtung, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für die Zahnwellen der Vorrichtung, Fig. 3 schematisch in Seitenansicht eine andere Ausführungsform einer WelLe, Fig. 4 eine Stirnansicht der Welle von Fig. 3, Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Welle in Seitenansicht und Fig. 6 die Welle von Fig. 5 in Stirnansicht.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besitzt auf einem Gestell 1 mit Füssen 2 aufgebaut ein Gehäuse 3, in dem zwei Wellen 4,5 um zueinander parallele Achsen drehbar gelagert sind. Für den Antrieb der Wellen 4 und 5 ist im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ein Elektromotor 6 vorgesehen, der über ein Getriebe 7 mit zwei Ausgängen die Wellen 4 und 5 so antreibt, dass sie sich in entgegengesetzter Richtung drehen. Dabei ist die Drehrichtung (vgl. Fig. 2) so gewählt, dass sich die Zähne 10,15, mit denen die Wellen 4,5 bestückt sind, in dem Bereich, in dem sie ineinandergreifen, von oben nach unten bewegen.
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In dem Gehäuse 3 ist oben eine trichterförmige Aufgabeöffnung 9 und unten eine Austrittsöffnung 19 vorgesehen. Über den Aufgabetrichter 9 kann zu zerkleinernder Abfall, wie Kunststoffgebinde, Saftkartons, Kunststofffolien u. dgl. aufgegeben werden. Nach dem Zerkleinern fallen die als Ergebnis der Zerkleinerungsarbeit erhaltenen Schnitzel in einen Auffangbeutel oder-sack 8, der vorzugsweise abnehmbar am Gestell 1 der Vorrichtung befestigt ist.
Durch das Zerkleinern kann beispielsweise eine Reduktion des Volumens des Abfalls, beispielsweise des Hausmülls, insbesondere kunststoffhaltigen Hausmülls, auf zo des ursprünglichen Volumens erreicht werden.
Die Wellen 4 und 5 der erfindungsgemässen Vorrichtung sind bevorzugt unterschiedlich ausgebildet, insbesondere weisen sie unterschiedlich gestaltete, in Ringreihen angeordnete Zähne 10,15 auf und/oder sie haben unterschiedlichen Durchmesser. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Wellen 4 und 5 von dem Antriebsmotor 6 über das Getriebe 7 mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten angetrieben werden.
In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Welle 4 Zähne 10, die in mehreren in Abstand voneinander über die Länge der Welle 4 verteilt angeordneten Reihen angeordnet sind. Die Zähne 10 der Welle 4 sind bezüglich Radialebenen asymmetrisch ausgebildet, wobei die Spitzen 11 der Zähne 10 bezogen auf die durch den Pfeil 12 von Fig. 2 angedeutete Drehrichtung der Welle 4 nach vorne weisen.
Die zweite Welle 5 des in Fig. 2 gezeigten Wellenpaares besitzt Zähne 15 mit Spitzen 16, die ebenfalls in mehreren, über die Länge der Welle 5 verteilt angeordneten Reihen angeordnet sind. Die Zähne 15 der Welle 5 sind bezüglich durch die Spitzen 16 der Zähne 15 gehender Radialebenen symmetrisch ausgebildet. Die Drehrichtung der Welle 5 ist durch den Pfeil 17 in Fig. 2 angedeutet.
Aus Fig. 2 ist auch ersichtlich, dass sich die Spitzen 11 der Zähne 10 der Welle 4, die zwischen die Reihen der Zähne 15 der Welle 5 eingreifen und im Bereich zwischen den Wellen 4 und 5 bis knapp vor die Umfangsfläche des Grundkörpers 18 der Welle 5 reichen. Auch die Zähne 15 der Welle 5 greifen zwischen die Reihen von Zähnen 10 der Welle 4 ein und ragen mit ihren Spitzen im Bereich zwischen den Wellen 4 und 5 bis knapp vor dem Grundkörper 13 der Welle 4.
In Fig. 2 ist noch angedeutet, dass der Welle 4 mit asymmetrisch ausgebildeten Zähnen 10 ein Rechen 20 mit mehreren Zinken 21 zugeordnet ist. Der Rechen 20 ist unterhalb der Welle 4 angeordnet und greift mit seinen Zinken 21 zwischen die Reihen von Zähnen 10 der Welle 4 ein. Die vorderen Enden 22 der vorne bevorzugt abgeschrägten Zinken 21 liegen in
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der Nähe der Mantelfläche des Kerns 13 der Welle 4, oder die Zinken 21 werden federnd gegen die Mantelfläche des Kerns 13 der Welle 4 gedrückt. Wenngleich nicht unbedingt erforderlich, kann ein ähnlicher Rechen auch der Welle 5 zugeordnet sein.
Für die vornehmlich durch Zerreissen der Bestandteile des Abfalls bewirkte Zerkleinerungsarbeit ist es vorteilhaft, wenn die Wellen 4 und 5 mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben werden. Bevorzugt ist dabei, wenn sich die Welle 4 schneller dreht als die Welle 5, wobei eine beispielsweise zwei-bis viermal, vorzugsweise dreimal höhere Drehzahl der Welle 4 im Vergleich zur Welle 5 vorteilhaft ist.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Durchmesser der Welle 5 (der Durchmesser, der die Zahnspitzen 16 einschliessenden, zylinderförmigen Hüllfläche) grösser ist als der entsprechende Durchmesser (Durchmesser der zylindrischen Hüllfläche, in der die Zähne 11 der Welle 4 liegen) der Welle 4. Bevorzugt ist dabei ein Durchmesserverhältnis von 1, 5 : 1.
Bei dem in den Fig. 3 und 4, sowie 5 und 6 gezeigten Wellen 4,5 eines Wellenpaares sind sowohl die Zähne 15 der durchmessergrösseren und bevorzugt mit niedrigerer Drehzahl drehangetriebenen Welle 5, als auch die Zähne 10 der durchmesserkleineren und bevorzugt mit höherer Drehzahl drehangetriebenen Welle 4 bezüglich durch die jeweiligen Zahnspitzen 16 bzw. 11 gehende Radialebenen asymmetrisch ausgebildet. Dabei ist bei dem in den Fig. 3 bis 6 gezeigten Wellenpaar vorgesehen, dass die Zähne 15 der Welle 5 mit grösserem Durchmesser weniger stark asymmetrisch ausgebildet als die Zähne 10 der durchmesserkleineren Welle 4. Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Zähne 15 der Welle 5 sind die Flanken 25 der Zähne 15 in Radialebenen liegend ausgerichtet, wogegen die Flanken 26 nicht in Radialebenen liegen.
Bevorzugt ist dabei, dass einander zugekehrte Flanken 25 und 26 benachbarter Zähne 15 der Welle 5 miteinander einen spitzen Winkel von beispielsweise 650 einschliessen.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform der Zähne 10 der Welle 4 verläuft die Flanke 28 unter einem spitzen Winkel zu der durch die Spitze 11 des Zahnes 10 gehende Radialebene, so dass die Flanken 27 und 28 miteinander einen kleinen, spitzen Winkel einschliessen. Die Zähne 10 der Welle 4 sind somit sowohl bei der in Fig. 2, als auch bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform als Hakenzähne ausgebildet, die das zerkleinernde Gut gegen die Welle 5 haken. Da sich die Welle 4 bevorzugt schneller dreht als die Welle 5, wird die erwünschte Zerkleinerungsarbeit des Zerkleinerungsgutes durch Zerreissen unterstützt.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform schliessen die Flanken 27 und 28 einander benachbarter Zähne 10 miteinander einen im Vergleich zu
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den Zähnen 15 der Welle 5 grösseren spitzen Winkel von beispielsweise 80 ein.
Die Fig. 3 und 5 zeigen auch, dass die Zähne 10 der Welle 4 und die Zähne 15 der Welle 5 jeweils in Ringreihen rings um den Kern 13 bzw. 18 der Wellen 4 und 5 angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen benachbarten Zahnreihen einerseits und die Breite der Zähne 10 und 15 anderseits so bemessen sind, dass die Zähne 10 und 15 der Wellen 4 und 5 mit möglichst geringem Spiel zwischen die Zähne 15,10 der jeweils anderen Welle 5,4 eingreifen können.
Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wie folgt dargestellt werden :
Eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Kunststoffanteile enthaltendem Hausmüll besitzt zwei gegensinnig angetriebene, in einem Gehäuse 3 drehbar gelagerte, gezahnte Wellen 4,5. Das Gehäuse 3 weist eine Aufgabe- öffnung 9 für zu zerkleinerndes Gut und eine Austrittsöffnung 19 für zu Schnitzeln zerkleinertes Gut auf. Da die eine Welle 4 hakenförmige Zähne 10 aufweist und mit höherer Drehzahl angetrieben wird als die zweite Welle 5, deren Zähne 10 eine andere Form besitzen als die Zähne 10 der ersten Welle 4, wird das zu zerkleindernde Gut überwiegend durch Zerreissen statt durch Zerschneiden zu Schnitzeln zerkleinert. Der Welle 4 mit hakenförmigen Zähnen 10 kann ein zwischen ihre Zahnreihen eingreifender Abstreifrechen 20 zugeordnet sein.