CH668007A5

CH668007A5 - Rotor fuer hammerbrecher.

Info

Publication number: CH668007A5
Application number: CH1084/88A
Authority: CH
Inventors: Helmut Manschwetus
Original assignee: Thyssen Industrie
Priority date: 1987-03-25
Filing date: 1988-03-22
Publication date: 1988-11-30
Also published as: GB2203967A; DE3709800C2; FR2612804A1; US4917314A; FR2612804B1; GB8807014D0; GB2203967B; DE3709800A1

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für Hammerbrecher nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Das mit Hammerbrechern zu zerkleinernde Material, z.B. Schrott, Haus- und Industriemüll, fällt in den unterschiedlichsten geometrischen Formen und Zusammensetzungen an, beispielsweise in Form von vorgepressten Auto-karosserien, Kühlschränken, Waschmaschinen, Herden, Blechbehältern, Blechtafeln oder Blechstreifen. Durch geeignete Anordnung der Arme und damit auch der Hämmer im Rotor wird versucht, einen möglichst grossen Durchsatz zu erreichen.

Es ist bekannt, die Rotoren für Hammerbrecher zum Zerkleinern von Schrott oder anderen zerkleinerbaren Materialien aus nebeneinander angeordneten zwei- oder mehrteiligen Armen zusammenzusetzen, wobei zweiseitige Arme jeweils um 90° versetzt zu Anwendung kommen (US-PS 3 844 494), während mehrteilige Arme bekannt sind in der Form mit Sternen mit drei oder sechs in einer Ebene liegenden und gleichmässig auf dem Rotorumfang verteilten Armenden.

Nachteilig bei den bekannten Armformen und Armanordnungen ist, dass die Arme in der Regel am Ende nur einen geringen Querschnitt aufweisen und der Rotor somit nur ein relativ geringes Massenträgheitsmoment hat. Ausserdem sind zwischen diesen Armen grosse Räume, in denen sich Schrott oder andere zu zerkleinernde Materialien festsetzen können. Bedingt durch das geringe Massenträgheitsmoment und das sich festsetzende Material kommt es zu Rotor-Unwuchten mit unruhigem Rotorlauf, schnellem Drehzahlabfall und ggf. auch zum Blockieren des Rotors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass bei vorgegebenen Rotorabmessungen ein möglichst grosses Massenträgheitsmoment erzielt, die Gefahr des Festsetzens von Material in den Räumen zwischen den Tragkörpern weitgehend verringert und eine gute Anpassbarkeit an das jeweils zu zerkleinernde Material geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemässen Rotor durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Mit der Erfindung wird ein Rotor geschaffen, der bei vorgegebenen Rotorabmessungen ein grosses Massenträgheitsmoment hat, dessen Kappen gezielt an der Zerkleinerung und Umformung mitwirken, ohne dass die Gefahr eines Eindringens von grösseren Materialzusammenballungen ins Rotorinnere im Bereich zwischen den plattenförmigen Tragkörpern besteht, und der eine hohe, dem jeweils zu zerkleinernden Material angepasste Zerkleinerungs- und Umformwirkung hat. Dies wird dadurch erreicht, dass sowohl die in Umfangsrichtung unmittelbar aufeinanderfolgenden Hämmer als auch die in Umfangsrichtung unmittelbar aufeinanderfolgenden Kappen zueinander in Richtung der Rotordrehachse versetzt sind, wobei sich die Wirkungsbereiche sowohl der Hämmer als auch die Kappen überdecken. Die Gestaltung der Hammergassen zwischen der durch die Kappen gebildeten, abgestuften, wendeiförmigen Abdeckung des Rotorumfangs ergibt eine Fördertendenz in axialer Richtung auf das im Hammerbrecher befindliche Material, die nicht nur die Zerkleinerungs- und Umformwirkung des Rotors verbessert, sondern auch eine gezielte Beeinflussung des Materialflusses im Innenraum des Hammerbrechers ermöglicht.

Nach Anspruch 2 weist jeder Tragkörper nur ein sich radial nach aussen erstreckendes Ende zur Lagerung einer Hammerachse und zur Aufnahme einer Kappe auf. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bei einem derartigen Rotor unabhängig von dem Winkel zwischen den in Umfangsrichtung gegeneinander verdrehten Tragkörpern nur jeweils ein Hammer je Rotorumlauf zum Eingriff kommt, so dass sich eine uneingeschränkte Ausnutzung der Schlagenergie jedes Hammers ergibt.

Nach Anspruch 3 kann jeder Tragkörper zwei sich gegenüberliegenden, sich radial nach aussen erstreckende Enden zur Lagerung jeweils einer Hammerachse und zur Aufnahme jeweils einer Kappe aufweisen. Die in Achsrichtung unmittelbar aufeinanderfolgenden Tragkörper können jeweils um denselben, von 90° abweichenden Winkel zueinander verdreht sein. Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, bei gegebenen Rotorabmessungen in Abhängigkeit von dem Verdrehwinkel zwischen benachbarten Tragkörpern die Anzahl der jeweils mit einem Hammer bestückten Plätze und die Anzahl der aktiv an der Zerkleinerungs- und Umform-barkeit teilnehmenden Kappen zur Anpassung an das jeweils zu zerkleinernde Material zu verändern.

Bei beiden Ausgestaltungen können Hammerplätze anstelle von Hämmern mit Schutzkörpern zum Schutz der Hammerachsen bestückt werden, die einerseits die Hammerachsen und den Innenraum des Rotors abdecken und andererseits bei entsprechender Gestaltung an der Umformarbeit teilnehmen.

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Nach Anspruch 4 kann der Rotor aus Rotorabschnitten mit gegenläufig verlaufenden Hammergassen ausgebildet sein. Hierdurch ist eine gezielte Beeinflussung der Querfördertendenz auf das im Hammerbrecher befindliche Material möglich, insbesondere zur Gestaltung der Entsorgung oder zur Verminderung von Verschleiss an den Gehäusestirnwänden.

Nachfolgend werden anhand der Zeichnungsfiguren verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Rotors beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Rotors mit sechs um 60° auf dem Umfang versetzten Hammerachsen und Tragkörpern mit zwei sich gegenüberliegenden und sich radial nach aussen erstreckenden Enden in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 zeigt als Einzelheit einen Tragkörper mit Kappen gemäss Fig. 1 in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3 zeigt einen Stirnschnitt durch den Rotor nach Fig. 1,

Fig. 4 zeigt die Abwicklung der Mantelfläche eines Rotors mit sechs um 60° auf den Umfang versetzten Hammerachsen, Tragkörpern mit zwei sich gegenüberliegenden und sich radial nach aussen erstreckenden Enden mit Kappen und wendeiförmig verlaufenden Hammergassen,

Fig. 5 zeigt die Abwicklung der Mantelfläche eines Rotors wie Fig. 4, jedoch mit gegenläufig verlaufenden Hammergassen,

Fig. 6 zeigt einen Stirnschnitt durch einen Rotor mit vier um 90" auf den Umfang versetzten Hammerachsen und Tragkörpern mit nur einem sich radial nach aussen erstrek-kenden Ende und Kappe,

Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht eines Tragkörpers mit Kappen für den Rotor gemäss Fig. 6,

Fig. 8 zeigt die Abwicklung der Mantelfläche eines Rotors gemäss Fig. 6 mit vier um 90° auf dem Umfang versetzten Hammerachsen und Tragkörpern mit nur einem sich radial nach aussen erstreckenden Ende mit Kappe mit wendeiförmig verlaufenden Hammergassen,

Fig. 9 zeigt die Abwicklung der Mantelfläche eines Rotors wie Fig. 8, jedoch mit gegenläufig verlaufenden Hammergassen,

Fig. 10 zeigt einen Stirnschnitt durch einen Rotor mit acht um 45° auf dem Umfang versetzten Hammerachsen und Tragkörpern mit zwei sich gegenüberliegenden und sich radial nach aussen erstreckenden Enden mit Kappen,

Fig. 11 zeigt die Abwicklung der Mantelfläche eines Rotors gemäss Fig. 10 mit wendeiförmig verlaufenden Hammergassen,

Fig. 12 zeigt die Abwicklung der Mantelfläche eines Rotors gemäss Fig. 10, jedoch mit gegenläufig verlaufenden wendeiförmigen Hammergassen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Abschnitt eines Rotors sind mehrere Tragkörper 2 durch nicht näher dargestellte Zuganker 3, die parallel zur Rotordrehachse la verlaufen, zu einem Rotorkörper verbunden. Jeder der Tragkörper 2 hat zwei sich gegenüberliegende Enden 2a (siehe Fig. 2), die sich radial nach aussen erstrecken und in denen die nicht näher dargestellten Hammerachsen 5 gelagert sind. An den Enden 2a sind Kappen 4 befestigt, die mit ihren Kappenseitenwän-den die Seitenflächen der Tragkörperenden 2a überdecken. Die Tragkörper 2 sind bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel unter Einhaltung einer gleichmässigen Teilung von 60° verdreht zueinander angeordnet.

Somit ergeben die Kappen 4 eine abgestufte, wendeiförmige Abdeckung des Rotorumfangs.

Im Bereich der Hammerachsen 5 ergibt sich jeweils zwischen zwei in axialer Richtung parallel verlaufender Enden 2a (Fig. 2) zwischen den Kappen 4 ein Hammerplatz B, auf

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dem jeweils ein schwenkbarer Hammer oder ein Schutzkörper zum Schutz der Hammerachse 5 angeordnet werden . kann.

In Fig. 2 ist als Einzelheit aus Fig. 1 ein Tragkörper 2 perspektivisch dargestellt. In Fig. 3 ist der Rotor nach Fig. 1 im Stirnschnitt dargestellt. Jeder Hammer 6 hat einen mit 7 bezeichneten Rundumschwenkbereich. Der bei rotierendem Rotor von den Hämmern 6 erzeugte Flugkreisdurchmesser ist mit 8 bezeichnet, der über die Kappe 4 reichende Rotordurchmesser ist mit 9 bezeichnet. Die zweiseitigen Tragkörper 2 weisen an ihren Längsseiten insgesamt vier kreisbogenförmige Aussparungen 10a, 10b, 10c, lOd auf, die bis auf einen geringen Abstand C nahe an die je nach Einbauart im . Rotor möglichen Rundumschwenkbereiche 7 der Hämmer 6 heranreichen.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Abwicklung der Rotormantelfläche sind als Ausführungsbeispiel auf der Rotorlänge L zwischen den Endscheiben 11 und 12 neunundzwanzig zweiseitige Tragkörper 2 angeordnet. Die insgesamt sechs vorhandenen Hammerachsen sind mit 5a, 5b, 5c, 5d, 5e und 5f bezeichnet. Die Anzahl der möglichen, jeweils zwischen zwei benachbarten Tragkörperenden oder zwischen den Tragkörperenden und den Endscheiben 11 bzw. 12 liegenden Hammerplätze B beträgt 56, wobei je Tragkörperebene maximal zwei Hammerplätze B verfügbar sind. Zwischen den in Umfangsrichtung seitlich versetzt hintereinanderliegenden Kappen 4 erstrecken sich über den Rotorumfang, gesehen von Z bis Z', die Hammergassen 14. Bei der in Fig. 4 mit Pfeil 15 angegebenen Rotordrehrichtung und einer in Richtung des Pfeils 16 erfolgten Aufreihung von mit 60° im Uhrzeigersinn verdrehten, zweiseitigen Tragkörpern 2 ergibt sich auf dem Rotorumfang für die Kappen 4 eine wendeiförmige Anordnung, die wegen der Ablenkung und Umformung des zerkleinerten Materials an den Tragkörpervorderseiten 4.1 in Richtung auf die jeweilige Hammergasse 14 zu einer Fördertendenz entgegen der Richtung des Pfeils 16 führt. Eine Entsorgung von Schutz und Kleinteilen wird dann am Rotorende II vorgesehen. Am Rotorende I kann dann eine Entsorgung entfallen.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Abwicklung der Rotormantelfläche sind als Ausführungsbeispiel auf der Rotorlänge L zwischen den Endscheiben 11 und 12 neunundzwanzig zweiseitige Tragkörper 2 angeordnet. Die insgesamt sechs vorhandenen Hammerachsen sind mit 5a', 5b', 5c', 5d', 5e' und 5f' bezeichnet. Die von den Kappen 4 überdeckten Abwicklungsbereiche sind mit 4' bezeichnet. Zwischen den in Umfangsrichtung seitlich versetzt hintereinander liegenden Kappen 4 erstrecken sich über den Rotorumfang von ZI bis ZI' die Hammergassen 24, von Z2 bis Z2' die Hammergassen 24'. Diese Hammergassen haben unterschiedliche Wendelrichtungen und verlaufen spiegelbildlich zur Tragkörperebene M. Die Richtungen der in den Rotorlängsabschnitten R und S vorhandenen parallelen Hammergassen 24 bzw. 24' ergeben sich aus folgendem Aufbau: Bei der in Fig. 5 mit Pfeil 15 angegebenen Rotordrehrichtung und einer in Richtung des Pfeils 16 erfolgten, bis zur Tragkörperebene M reichenden Aufreihung von mit 60° im Gegenuhrzeigersinn versetzten zweiseitigen Tragkörpern 2 ergibt sich auf dem Rotorumfang für die Kappen 4 eine wendeiförmige Anordnung, die in der Richtung Z2—Z2' verläuft; bei der ab der Tragkörperebene M bis zur Endscheibe 11 reichenden Aufreihung von mit 60° im Uhrzeigersinn versetzten zweiseitigen Tragkörper 2 ergibt sich auf dem Rotorumfang für die Kappen 4 eine wendeiförmige Anordnung, die in der Richtung ZI—ZV verläuft. Das zerkleinerte Material wird bei dieser gegenläufigen Anordnung der Tragkörper 2 zur Rotormitte abgelenkt. Die Anzahl der möglichen jeweils zwischen zwei benachbarten Tragkörperenden oder zwischen Tragkörper-

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enden und den Endscheiben 11 bzw. 12 liegenden Hammerplätze B beträgt im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 = 54.

In Fig. 6 ist als weiteres Ausführungsbeispiel ein Rotor im Stirnschnitt dargestellt, bei dem mehrere Tragkörper 2 mit jeweils nur einem sich radial nach aussen erstreckenden Ende 2a und aussen befestigter Kappe 4 jeweils um 90° verdreht auf der Rotorwelle 1 angeordnet sind. Die Tragkörper 2 sind durch vier Zuganker 3 in axialer Richtung gegeneinander verspannt. Auf den über die Rotorlänge reichenden und in den Tragkörperenden 2a gelagerten Hammerachsen 5 sind die Hämmer 6 schwenkbar angeordnet, wobei der Schwenkbereich mit 7 bezeichnet ist. Die nicht näher dargestellten Schutzkappen 4 überdecken die Seitenflächen der Tragkörperenden 2a.

In Fig. 7 ist als Einzelheit ein Tragkörper 2 mit nur einem sich radial nach aussen erstreckenden Ende 2a und aussen befestigter Kappe 4 dargestellt.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Abwicklung der Rotormantelfläche sind als Ausführungsbeispiel auf der Rotorlänge L zwischen den Endscheiben 11 und 12 vierzig Tragkörper 2 mit jeweils nur einem sich radial nach aussen erstrek-kenden Ende und aussen befestigten Kappen 4 angeordnet. Die insgesamt vier vorhandenen Hammerachsen sind mit 5a, 5b, 5c und 5d bezeichnet. Die von den Kappen 4 überdeckten Abwicklungsbereiche der Rotormantelfläche sind mit 4' bezeichnet. Die Anzahl der möglichen Hammerplätze B beträgt 40. Zwischen den in Umfangsrichtung seitlich versetzt hintereinanderliegenden Kappen 4 erstreckt sich über den Rotorumfang, gesehen von Z nach Z', eine wendeiförmige Hammergasse 14.

Die in Fig. 9 dargestellte Abwicklung der Rotormantelfläche zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem über die Rotorlänge L zwischen den Endscheiben 11 und 12 vierzig

Tragkörper 2 mit insgesamt 39 Hammerplätzen vorhanden sind. Durch gegenläufige Anordnung der Tragkörper 2 in den Rotorabschnitten S und R ergeben sich bei diesem Beispiel, ähnlich wie bei dem Beispiel nach Fig. 5, gegenläufige wendeiförmige Hammergassen 14 und 14', die jeweils zwischen ZI —ZI' und Z2—Z2' dargestellt sind. Somit ist auch die Fördertendenz auf das zerkleinerte Material gegenläufig.

Fig. 10 zeigt im Stirnschnitt einen Rotor mit jeweils um 45° auf dem Umfang verdreht angeordneten Tragkörpern 2 mit jeweils gegenüberliegenden, radial nach aussen weisenden Enden 2a und aussen angebrachten Kappen 4.

In Fig. 11 ist die Abwicklung der Mantelfläche eines Rotors gemäss Fig. 10 dargestellt. Die acht jeweils um 45° versetzten Hammerachswellen sind mit 5a bis 5h bezeichnet. Zwischen den Endscheiben 11 und 12 sind im Ausführungsbeispiel auf der Länge L 40 Tragkörper mit zwei sich gegenüberliegenden Enden angeordnet. Dabei ergeben sich 80 Hammerplätze B. Bei dieser Anordnung ergibt sich, wie auch bei den vorgenannten Beispielen, eine wendeiförmige Hammergasse 14.

Fig. 12 zeigt die Mantelfläche eines Rotors gemäss Fig. 10, jedoch mit gegenläufig verlaufenden wendeiförmigen Hammergassen 14 und 14' analog den vorgenannten Beispielen. Auf der Länge L zwischen den Endscheiben 11 und 12 sind insgesamt 40 Tragkörper mit zwei sich gegenüberliegenden Enden angeordnet. Dabei ergeben sich 76 Hammerplätze B.

Für alle vorgenannten Ausführungsbeispiele gilt, dass die verfügbaren Hammerplätze B je nach Art des zu zerkleinernden Materials mit einer unterschiedlichen Anzahl von Hämmern 6 bestückt werden können. Nicht mit Hämmern bestückte Hammerplatze erhalten Schutzkörper zum Schutz der Hammerachswellen.

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6 Blatt Zeichnungen

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668007 PATENTANSPRÜCHE

1. Rotor für Hammerbrecher, mit mehreren aneinanderliegenden und in Umfangsrichtung zueinander verdreht angeordneten plattenförmigen Tragkörpern (2), die in axialer Richtung gegeneinander verspannt sind und in deren mit Kappen (4) versehenen Enden parallel zur Rotordrehachse (la) verlaufende und über die Rotorlänge reichende Hammerachsen (5) gelagert sind, auf denen jeweils zwischen zwei axial benachbarten, parallel zueinander verlaufenden Tragkörperenden (2a) schwenkbare Hämmer (6) oder Schutzkörper zum Schutz der Hammerachsen (5) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die radial aussenliegenden Enden (2a) der in Richtung der Rotordrehachse (la) aufeinanderfolgenden Tragkörper (2) in Umfangsrichtung unter Einhaltung einer gleichmässigen Teilung zueinander verdreht und jeweils mit einer die Seitenflächen der Tragkörperenden (2a) überdeckenden Kappe (4) versehen sind und sowohl die in Umfangsrichtung unmittelbar aufeinanderfolgenden Kappen (4) als auch die in Umfangsrichtung unmittelbar aufeinanderfolgenden rundum schwenkbaren Hämmer (6) zueinander in Richtung der Rotordrehachse (la) versetzt sind, wobei die Kappen mit Abstand parallel verlaufende abgestufte wendeiförmige Abdeckungen des Rotorumfangs und die in Umfangsrichtung aneinandergereihten Freiräume zwischen jeweils zwei axial benachbarten Kappen (4) abgestufte wendeiförmige Hammergassen (Z—Z') bilden.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Tragkörper (2) nur ein sich radial nach aussen erstrek-kendes Ende (2a) zur Lagerung einer Hammerachse (5) und Aufnahme einer Kappe (4) aufweist.

3. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Tragkörper (2) zwei sich gegenüberliegende, sich radial nach aussen erstreckende Enden (2a) zur Lagerung jeweils einer Hammerachse (5) und zur Aufnahme jeweils einer Kappe (4) aufweist und dass die in Achsrichtung unmittelbar aufeinanderfolgenden Tragkörper (2) jeweils um denselben, von 90° abweichenden Winkel zueinander verdreht sind.

4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor aus Rotorabschnitten (S und R) mit gegenläufig verlaufenden Hammergassen (ZI — ZI'; Z2—Z2') besteht.