DE102008034724A1

DE102008034724A1 - Verkugelungs- / Zerkleinerungsmaschine

Info

Publication number: DE102008034724A1
Application number: DE102008034724A
Authority: DE
Inventors: Alexander Koslow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2010-01-28
Also published as: DK2358474T3; DE112009002409A5; CA2701206A1; CA2701206C; EP2358474A1; US8201762B2; US20110101141A1; EP2358474B1; WO2010012251A1

Abstract

Die Erfindung befasst sich mit einer Maschine, die zum einen zum Verkugeln von Metallschrott und durch Umrüsten zum Zerkleinern von solchem Schrott verwendet werden kann. Derartige Maschinen, die durch einfaches Umrüsten die Funktion des einen oder anderen Maschinentyps wahrnehmen können, sind nicht bekannt. Zwar haben Zerkleinerungsmaschinen zum Zwecke der Reinigung und Instandhaltung häufig ein zweigeteiltes Maschinengestell, dessen einer Teil fest mit dem Fundament verbunden ist und dessen an eine Verschlusseinrichtung verbunden ist, vom ersten Maschinenteil weggeschwenkt werden kann. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine solche Maschine so weiterzuentwickeln, dass ein Austausch von verschlissenen Bauteilen erleichtert und eine Umrüstung von einem Verwendungszweck zum anderen leicht und zeitsparend durchgeführt werden kann. Hierzu schlägt die Erfindung vor, den gesamten Rotorblock samt Rotorlagerböcke und Schlageisen auf einen Schwenkarm zu montieren, der aus dem Maschinengestell ausgeklappt werden kann, sodass der Innenraum der Maschine frei zugänglich wird.

Description

Verkugelungsmaschinen dienen dazu, um Metallschrott in eine handhabbare, leichttransportierbare und materialerkennbare Form zu überführen, um so die Voraussetzung für eine artgerechte maschinelle Weiterverarbeitung des Metallschrotts zu schaffen.
Zerkleinerer sind Maschinen, die in einer Vorstufe der Metallschrottaufbereitung eingesetzt werden, um sperrigen Metallschrott in eine Dimension zu überführen, die geeignet ist, diesen Metallschrott im Anschluss an die Bearbeitung in einem Zerkleinerer in Verkugelungsmaschinen weiter für eine artgerechte Wiedergewinnung der einzelnen Metallkomponenten aufzubereiten.
Beide Maschinentypen haben gemeinsam, dass sich, da der zu verarbeitende Metallschrott sperrig und unhandlich ist, Metallteile in der Maschine verklemmen können und damit die einwandfreie Funktion dieser Maschinen nicht nur behindern, sondern vielfach unterbinden. Aus diesem Grunde ist das Maschinengehäuse, in dem ein rotierender Rotor mit Schlageisen angeordnet ist, zweigeteilt ausgeführt, sodass dieses zum Zwecke der Reinigung und Instandhaltung geöffnet werden kann. Jede der beiden Maschinentypen weist jedoch eigene, für den jeweiligen Maschinentyp charakteristische Konstruktionsmerkmale auf. Ein Umbau des einen Maschinentyps in den anderen ist aus technischen Gründen bei den heute gebräuchlichen Zerkleinerungs- und Verkugelungsmaschinen nicht möglich.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Maschine zu entwickeln, die nicht nur eine leichte Reinigung des Rotors und das Auswechseln von Verschleißteilen zulässt, sondern gleichzeitig in einfacher Weise ein Umrüsten von einer Verkugelungs- zu einer Zerkleinerungsmaschine und umgekehrt ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor nicht nur das Maschinengehäuse mittig teilbar auszuführen, sondern auch den Rotor mit seiner Lagerung, den Schlageisen und einem eingangs, stromauf von den Schlageisen angeordneten, sternförmigen Verteiler, zu einem Rotorblock zusammenzufassen und diese Baueinheit, die bei Betrieb mittig im Maschinengestell in einem Hohlraum rotiert, auf einem Schwenkarm zu befestigen, der aus dem Maschinengehäuse ausklappbar ist. Ebenso sind bei einem solchen Gerät, die für einen Zerkleinerer erforderlichen Siebeinsätze mittig geteilt, sodass sie bei ausgeschwenktem Rotorblock, je nach Bedarf ein- bzw. ausgebaut werden können. Ähnlich verhält es sich mit dem, in Längsrichtung, über den gesamten Innenumfang gewellten, auswechselbaren Gehäusewandungseinsatz, der hierzu ebenfalls mittig längsgeteilt ist.
Die mittig geteilten Siebeinsätze können in hierfür vorgesehene Halterungen in jeder Maschinengestellhälfte bei geöffnetem Maschinengestell und ausgeschwenktem Rotorblock leicht, je nach Bedarf, montiert oder demontiert werden. Damit ist das Umrüsten von einem Maschinentyp auf den anderen oder auch ein Auswechseln von verschlissenen Siebeinsätzen und anderen Verschleißteilen, wie z. B. der Gehäusewandeinsatz, der die gesamte Innenwandung des Hohlraums des Maschinengestells überdeckt, einfach und zeitsparend möglich. Auch der Wechsel von auf dem Rotorblock auf einzelnen, auf unterschiedlichen Ebenen angeordneten Befestigungsscheiben montierten Schlageisen schafft keine Probleme mehr, da die Schlageisen und ihre Befestigungselemente bei einer solchen Bauart frei zugänglich sind. Die Schlageisen sind üblicherweise einzeln auf den Befestigungsscheiben mittels Haltebolzen axial beweglich befestigt und werden bei Drehung der Rotorwelle durch Fliehkräfte nach außen geschleudert, sodass sie den zugeführten Metallschrott in der jeweils angestrebten Weise bearbeiten können.
Figurenbeschreibung:
Die Figur zeigt den Innenraum einer geöffneten Zerkleinerungsmaschine mit zweigeteilten Siebeinsätzen (2) bei der ein Maschinenteil (3) nach links weggeklappt ist und das Innere des fest mit einem Fundament verankerten Maschinenteils (1) freigibt, aus dem der, im Betrieb zentrisch angeordnete Rotorblock (15) nach rechts weggeschwenkt ist, wobei der Schwenkarm (14) in einem, mit dem Maschinenteil (1) festverbundenen Gelenk (13) gelagert ist.
Maschinenteil (1) bezeichnet den Bauteil des Maschinengestells, der fest in einem Fundament verankert ist, das die Verkugelungs- und die Zerkleinerungsmaschine, je nach Ausstattung, mit seinen Innenbauteilen hälftig umschließt. Die inneren Seitenwände der Verkugelungsmaschine sind mit einem in Längsrichtung gewellten Wandeinsatz (12) ausgestattet, der den Verkugelungsvorgang unterstützt und fördert. Das Ausgangsmaterial, Metallschrott, wird über eine Einfüllöffnung (4) in die Maschine eingeführt, dort gleichmäßig von einem Verteilerstern (8), der mit der Rotorwelle (6) kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist und bei deren axialer Drehung in Rotation versetzt wird, über den gesamten Maschinenquerschnitt verteilt. Ebenfalls fest verbunden mit der Rotorwelle (6) sind Befestigungsscheiben (11), angeordnet in unterschiedlichen Vertikalebenen, für die Halterung von Schlageisen (9), die bei geschlossener, laufender Maschine den Verkugelungsvorgang, bzw. eine Zerkleinerung des in die Maschine eingefüllten Materials vornehmen. Die Schlageisen (9) sind axial in einer horizontalen Ebene schwenkbar und mit den Befestigungsscheiben (11) über Haltebolzen (10) verbunden. Sie werden bei Rotation der Rotorwelle (6) durch Fliehkräfte nach außen geschleudert und treffen im Innenwandbereich auf das eingefüllte Material, sodass, je nach Ausrüstung der Maschine eine Verkugelung oder Zerkleinerung des zugeführten Materials an der längsgewellten Innenwandung (12) oder den Siebeinsätzen (2) bei der Zerkleinerungsmaschine stattfindet. Sind im Innenraum der Maschine Siebe (2) eingebaut, dann wird das eingefüllte Material zerkleinert, fehlen diese Siebe, dann findet eine Verkugelung statt.
Um Verschleißteile der Maschine leichter für Reparaturarbeiten zugänglich zu machen und damit ein Auswechseln derselben zu erleichtern, ist die Maschine so konstruiert, dass einerseits die eine Hälfte (3) des Maschinengestells aufgeklappt und andererseits der gesamte Rotorblock (15) ausgeschwenkt werden kann. Hierzu ist die gesamte Lagerung der Rotorwelle (6), oberer und unterer Lagerblock (5 und 7), auf einen Schwenkarm (14) montiert, der seinerseits am Maschinengestell (1), das fest in einem Maschinenfundament seits am Maschinengestell (1), das fest in einem Maschinenfundament verankert ist, axial drehbar über ein Gelenk (13) gelagert und von einem Bolzen im Gelenk gehalten ist.
Diese Bauart erleichtert auch ein einfaches Umrüsten der Maschine von einer Verkugelungszu einer Zerkleinerungsarbeitsweise. Der Ein- bzw. der Ausbau der Siebeinsätze (2) kann ohne aufwendige und damit zeitraubende Demontage der Rotorwelle (6) vorgenommen werden. Der Übergang von einem Anwendungsbereich der Maschine auf den anderen ist jederzeit kurzzeitig, mit geringem Umrüstungsaufwand möglich und aus einer Maschine werden hiermit zwei, in ihrer Funktion unterschiedliche Maschinen.
Hierbei ist es naheliegend für das Öffnen und Schließen des zweigeteilten Maschinengestells (1 und 3) hydraulische, pneumatische oder mechanische Hilfsmittel vorzusehen, da eine weitgehend starre Verbindung der beiden Maschinengestellhälften bei Betrieb wegen der auftretenden enormen Kräfte unverzichtbar ist. Das gleiche gilt für die Halterung der beiden Lagerblöcke (5 und 7) für die Rotorwelle (6), wenn diese bei geschlossener Maschine für den Betrieb am Maschinengestell arretiert werden. Dies ist durch entsprechend dimensionierte Schrauben, hydraulische, pneumatische oder andere mechanische Arretierungseinrichtungen, auch in deren Kombination, erreichbar.
Die Schlag- oder Brecheisen (9), die mit der Rotorwelle (6) über, in unterschiedlichen Ebenen angeordneten Befestigungsscheiben (11), mittels Haltebolzen (10) fest verbundenen sind und axial, in unterschiedlichen horizontalen Ebenen schwenkbar sind, wirken bei Verkugelungsvorgang mit der in Längsrichtung gewellten, auswechselbarer Innenwand (12) des Maschinengestells zusammen. Beim Zerkleinerungsvorgang wirken die Schlageisen (9), die aus hochfestem Stahl geschmiedet sind mit den im Maschinengestell (1) auswechselbar, ebenfalls zweigeteilten Siebeinsätzen (2) zusammen und bewirken eine homogene Zerkleinerung von aufzubereitendem Metallschrott. Die Siebeinsätze (2) weisen über ihre Fläche gleichmäßig verteilt Öffnungen unterschiedlicher Größe auf, die die Abmessung des entstehenden Zerkleinerungsgutes bestimmen. Hierbei sind die Öffnungen jeweils in einem Siebeinsätze (2) von gleicher Dimension. Die Siebeinsätze (2) können Öffnungen unterschiedlicher Größe aufweisen. Die Siebeinsätze (2) sind vorzugsweise gleichfalls in unterschiedlichen Ebenen angeordnet, die zu den Ebenen in denen die Schlageisen (9) rotieren, so gestaffelt versetzt sind, dass eine Berührung von Schlageisen (9) und Siebeinsätzen (2) vermieden wird. Die Siebeinsätze (2) sind in ihrem Innendurchmesser so ausgelegt, dass sie in den Innenraum des Maschinen gestellt soweit hineinragen, dass sie von den Schlageisen (9) bei ihrer Rotation überstrichen werden, jedoch die Befestigungsscheiben (11), deren Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der Siebeinsätze (2), die in das Innere des Maschinengestells (1 und 3) hineinragen, nicht berühren. Der Außendurchmesser der Siebeinsätze (2) ist so bestimmt, dass die Siebeinsätze (2) in Halterillen im Maschinengestell (1 und 3) eingreifen. Die Schlageisen (9) überstreichen in ausgeschwenktem Zustand beim Betrieb der Maschine die Siebeinsätze (2) und reichen mit ihrem äußeren Rotationskreis bis kurz an die gewellten Wandeinsätze (12) heran ohne diese jedoch zu berühren.
Sollte innerhalb der Maschine durch zugeführten Metallschrott, z. B. durch Drähte oder Kabel, ein freier Abfluss des bearbeiteten Materials nicht mehr gegeben sein und eine Verstopfung, bzw. ein Verschluss eintreten, dann ist nicht nur das über Scharniere und einen Schließmechanismus verbindbare, zweiteilige Maschinengestell (1 und 3) optimal für eine Reinigung und für eine Beseitigung einer solchen Behinderung leicht durch Öffnen zugänglich gemacht, sondern der ausklappbare Rotorblock (15) ermöglicht zudem eine schnelle Beseitigung einer solchen Störung des Maschinenbetriebs.

1: fest mit einem Fundament verbundener Teil des Maschinengestells
2: Siebeinsätze
3: über Scharniere ausklappbare Hälfte des Maschinengestells
4: Einfüllöffnung für Metallschrott
5: oberer Lagerblock der Rotorwelle
6: Rotorwelle
7: unterer Lagerblock der Rotorwelle
8: Verteilerstern
9: Schlageisen
10: Haltebolzen
11: Befestigungsscheiben für Schlageisen
12: Längsgewellter Innenwandeinsatz
13: Gelenk, Schwenkgelenk
14: Schwenkarm
15: Rotorblock

Claims

Verkugelungs- und Zerkleinerungsmaschine mit einem zweigeteilten Maschinengestell, dessen eine Hälfte über Scharniere wegklappbar ist und den Innenraum mit einer Schlageisen bestückten Rotorwelle freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (6) mit allen mit ihr zusammenwirkenden Bauteilen einen Rotorblock (15) bildet, der mit einem axial ausschwenkbaren Schwenkarm (14) verbunden ist, der sich an der fest mit einem Maschinenfundament verbundenen Maschinenteil (1) des Maschinengestells, in einem, eine axiale Schwenkbewegung zulassendem Gelenk (13), abstützt.
Verkugelungs- und Zerkleinerungsmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandung beider Hälften (1 und 3) des Maschinengestells mit einem in Längsrichtung gewellten, zweigeteilten auswechselbaren Wandungseinsatz (12) ausgekleidet sind.
Zerkleinerungsmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in unterschiedlichen Höhenlagen im Innenraum des Maschinengestells (1 und 3) auswechselbare, hälftig zweigeteilte Siebeinsätze (2) angeordnet sind, deren Durchlassöffnungen, die unterschiedliche Dimension aufweisen können, die Größe des Zerkleinerungsgutes bestimmen,