-
Die Erfindung betrifft eine Hammermühle mit einer Beschickungseinrichtung zum Beschicken eines Arbeitsraums im Innern der Hammermühle mit einem Mahlgut, der an einer Oberseite mit einem Deckenrost abgedeckt ist und an den ein Auswurfschacht für aus dem Arbeitsraum durch den Deckenrost ausgeworfene Stücke des Mahlguts anschließt, wobei in dem Arbeitsraum ein Rotor mit einer Mehrzahl beweglicher Hämmer um eine horizontale Achse rotierbar gelagert ist, die das Mahlgut zerkleinern und durch den Arbeitsraum fördern.
-
Solche Hammermühlen sind beispielsweise aus
DE196 093 47 A1 und aus
DE 198 357 96 A1 bekannt und kommen insbesondere in der Verwertung von großformatigem Mahlgut zum Einsatz, das aus einem Materialmix besteht, wie beispielsweise ganzen Fahrzeugkarosserien: Das Mahlgut wird in der Hammermühle zerkleinert, die entstehenden Stücke des Mahlguts werden im weiteren Verarbeitungsprozess in materialreine Fraktionen sortiert.
-
Der Deckenrost über dem Arbeitsraum besteht meist aus Manganstahl (auch: Mangalloy oder Hadfield-Stahl) mit einem Mangangehalt von um die 13 % und weist Kantenlängen zwischen 0,8 und 3 m und eine Dicke von 5 bis 30 cm auf.
-
Im Betrieb der bekannten Hammermühlen lagern sich durch den Deckenrost ausgeworfene Stücke des Mahlguts teilweise oben auf dem Deckenrost ab. Dies trifft insbesondere auf Teile mit einer geringen Dichte (Kunststoffe, Kunststoffschaummaterial, etc.) zu sowie auf die Bereiche des Deckenrosts zu, in denen die zerkleinerten Teile mit vergleichsweise niedriger kinetischer Energie auf den Deckenrost auftreffen bzw. durch diesen hindurchtreten und deshalb nicht den Weg in den Auswurfschacht „schaffen“. Insbesondere Metallstücke aus dem Mahlgut werden durch die mechanische Beanspruchung in der Hammermühle teilweise bis zur Weißglut erhitzt. Wenn solche heißen Metallstücke auf textil- oder kunststoffhaltige Ablagerungen auf dem Deckenrost treffen, entsteht dort ein hohes Brandrisiko.
-
Die bekannten Hammermühlen begegnen diesem Risiko teilweise mit Löschvorrichtungen für dort entstehende Brände.
-
Aufgabe
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mahlguterzeugung zu steigern und dabei den Materialeinsatz für das Deckenrost zu senken, ohne die Standzeit zu verkürzen. Außerdem soll die Brandgefahr durch Ablagerungen auf dem Deckenrost vermindert und somit die Möglichkeit des Schredderns von Materialien mit hohem Kunststoff- oder Faseranteil oder von Elektroschrott geschaffen werden.
-
Lösung
-
Ausgehend von der bekannten Hammermühle wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass der Deckenrost zumindest in einem Abschnitt seiner Fläche in einer zu der Beschickungseinrichtung hin weisenden Richtung eine abnehmende Dicke aufweist. Mit der durch die abnehmende Dicke entstehenden ungefähren „Keilform“ nehmen in Richtung zu der Beschickungseinrichtung der Materialbedarf und damit die Masse des Deckenrosts ab.
-
Die Erfindung geht auf die Erkenntnis der Anmelderin zurück, dass die Menge der auftreffenden Stücke des Mahlguts und die daraus entstehende mechanische Belastung des Deckenrosts in dieser Richtung abnehmen. Außerdem nimmt die Auftreffgeschwindigkeit der Stücke und damit deren kinetische Energie und auch das abrasive Schädigungspotential in Richtung zu der Beschichtungseinrichtung ab.
-
Darüber hinaus sinkt mit der Rostdicke die Länge der durch die Öffnungen definierten „Durchtrittskanäle“, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Durchtritts durch den Deckenrost vergrößert und somit die Leistung der erfindungsgemäßen Hammermühle gesteigert wird. Die Abnahme der Dicke kann stetig oder stufenförmig bzw. sprunghaft erfolgen. Bei stetiger Dickenabnahme kann in einem Vertikalschn itt eine (oder beide) Rostoberflächen linear oder gekrümmt verlaufen. Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Dickenreduzierung in einem Rostabschnitt, der der Beschickungseinrichtung zu- und dem Auswurfschacht abgewandt ist, da dort im Vergleich mit dem restlichen Abschnitt eine geringere Beanspruchung durch die auftreffenden Teile des Mahlguts besteht.
-
Vorzugsweise ist in einer erfindungsgemäßen Hammermühle die Auslassrichtung um einen Ablenkwinkel zwischen 10 und 70 Winkelgrad gegen die Einlassrichtung geneigt. Dieser Winkelbereich hat sich bei Versuchen der Anmelderin als besonders geeignet gezeigt.
-
Vorzugsweise besitzt der Abschnitt mit der Dickenreduzierung, bezogen auf die gesamte Rostfläche, einen Flächenanteil von mindestens 20 %, vorzugsweise mindestens 30 %.
-
Vorzugsweise nimmt in einer erfindungsgemäßen Hammermühle der Ablenkwinkel benachbarter Öffnungen in einer zu der Beschickungseinrichtung hin weisenden Richtung zu. Die Ablenkung der ausgeworfenen Stücke aus der ursprünglichen Flugbahn weist dann einen umso höheren Wert auf, je näher diese an der Beschickungseinrichtung liegt.
-
Es ist möglich, dass in einer erfindungsgemäßen Hammermühle der Verlauf der Öffnungen bogenförmig ist. Der Verschleiß der Öffnungen ist dann reduziert. Als Verlauf einer Öffnung wird in dieser Schrift eine Raumkurve bezeichnet, die durch die Flächenschwerpunkte aller parallel zur Unterseite des Deckenrosts verlaufenden Schnitte durch die Öffnung definiert ist.
-
Vorzugsweise weist in einer erfindungsgemäßen Hammermühle der Deckenrost mindestens abschnittsweise eine Wabenstruktur auf. Die aus
DE196 093 47 A1 bekannte Wabenstruktur verbessert die Elastizität und Stabilität des Deckenrosts und führt zu einer höheren Dichte des erzeugten Mahlgutes.
-
Vorzugsweise weist eine erfindungsgemäße Hammermühle an der Oberseite des Deckenrosts einen an den Arbeitsraum anschließenden Auswurfschacht auf. Die durch den Deckenrost aus dem Arbeitsraum dringenden Stücke des Mahlguts können dann unten in den Auswurfschacht abgeführt werden.
-
Vorzugsweise weist eine erfindungsgemäße Hammermühle oben an dem Auswurfschacht eine Abluftabsaugeinrichtung auf. Im Betrieb einer solchen erfindungsgemäßen Hammermühle entstehende Stäube und Gase können dann gezielt aus dem Arbeitsraum ausgetragen und separat behandelt werden.
-
Vorzugsweise ist in einer erfindungsgemäßen Hammermühle der Deckenrost an einer der Beschickungseinrichtung zugewandten Seite gegen die Horizontale von der Beschickungseinrichtung weg geneigt. Die Oberseite des Deckenrosts ist in einer solchen Hammermühle an jeder Stelle zum Auswurfschacht geneigt, so dass ausgeworfene Stücke des Mahlguts, die den Deckenrost durchdringen, unter der Schwerkraft immer in den Auswurfschacht abfallen. Eine solche Neigung des Deckenrosts ist aus
DE196 093 47 A1 und aus
DE 198 357 96 A1 bekannt.
-
Vorzugsweise weisen in einer erfindungsgemäßen Hammermühle die Öffnungen durch den Deckenrost hindurch einen Verlauf auf mit einer Einlassrichtung für das Mahlgut auf einer dem Arbeitsraum zugewandten Unterseite und einer gegen die Einlassrichtung geneigten Auslassrichtung für das Mahlgut auf einer dem Arbeitsraum abgewandten Oberseite.
-
Durch die gegenüber der Einlassrichtung geneigte Auslassrichtung werden die aus dem Arbeitsraum ausgeworfenen Stücke des Mahlguts während des Durchtritts durch den Deckenrost gezielt in eine Richtung, nämlich auf den Auswurfschacht zu, umgelenkt und lagern sich so weniger auf dem Deckenrost ab.
-
Vorzugsweise weist eine erfindungsgemäße Hammermühle einen Bodenrost oder die Bodenplatte auf, der den Arbeitsraum unter dem Rotor abschließt. Aus einer solchen erfindungsgemäßen Hammermühle können Stücke des Mahlguts abhängig von ihrer Größe auch durch den Bodenrost oder die Bodenplatte unter dem Rotor aus dem Arbeitsraum dringen. Bodenrost oder Bodenplatte können auch aus mehreren Teilstücken zusammengesetzt sein.
-
Vorzugsweise weist eine erfindungsgemäße Hammermühle eine Aufnahmeeinrichtung für einen gekrümmten Deckenrost zwischen dem erfindungsgemäßen „ebenen“ Deckenrost (bzw. dessen Aufnahmeeinrichtung) und dem Auswurfschacht auf. Je nach Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Hammermühle kann dann der Deckenrost durch den gekrümmten Deckenrost ersetzt werden.
-
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Oberteil für eine solche Hammermühle vorgeschlagen, das den ebenen und/oder gekrümmten Deckenrost trägt und nur mittels Schraub-, Steck- und/oder Klemmverbindungen lösbar mit einem Unterteil der Hammermühle verbunden ist. Eine Hammermühle mit einem solchen erfindungsgemäßen Oberteil vereinfacht sowohl den Zugang zum Arbeitsraum und den Austausch von beschädigten oder verschlissenen Bauteilen wie Rotor oder Deckenrost(en), als auch die wahlweise Nutzung unterschiedlicher Oberteile - beispielsweise mit oder ohne Rostklappe, Deckenrost(en) oder Absaugeinrichtung.
-
Im Betrieb einer erfindungsgemäßen Hammermühle werden vorzugsweise anschließend in einer Sortiervorrichtung die Stücke des Mahlguts nach stofflichen Merkmalen, beispielsweise in Bezug auf Dichte, Form und Magnetisierbarkeit in Fraktionen mit jeweils gleichen stofflichen Merkmalen mechanisch getrennt.
-
Figurenliste
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen
- 1a eine erste erfindungsgemäße Hammermühle und
- 1b den Deckenrost der ersten Hammermühle,
- 2a einen Deckenrost einer zweiten erfindungsgemäßen Hammermühle und
- 2b ein Detail desselben,
- 3 ein Detail eines Deckenrosts einer dritten erfindungsgemäßen Hammermühle,
- 4 ein Oberteil einer vierten erfindungsgemäßen Hammermühle,
- 5 ein Oberteil einer fünften erfindungsgemäßen Hammermühle,
- 6 einen Deckenrost mit Wabenstruktur und
- 7 schematische Darstellungen von Querschnittsformen von sechs Deckenrosten.
-
Die in 1a dargestellte erste erfindungsgemäße Hammermühle 1 weist ein geschlossenes Gehäuse 2 mit einem Unterteil 3 und einem Oberteil 4, einem Arbeitsraum 5 im Innern, eine Beschickungseinrichtung 6 mit einer in den Arbeitsraum 5 führenden Rutsche 7 und einem an den Arbeitsraum 5 oben anschließenden vertikal verlaufenden Auswurfschacht 8 auf.
-
Der Arbeitsraum 5 schließt nach unten mit einem Bodenrost 9 ab. Über dem Bodenrost 9 ist eine Mehrzahl nicht dargestellter beweglicher Hämmer um eine horizontal verlaufende Achse 10 rotierbar gelagert. Der Arbeitsraum 5 ist durch eine Trennwand 11 von dem Auswurfschacht 8 getrennt und oben durch einen Deckenrost 12 geschlossen. In der Hammermühle 1 entstehende Abgase werden mittels einer über dem Auswurfschacht 8 angeordneten Abluftabsaugeinrichtung 13 abgesaugt.
-
Der in 1a einzeln im Schnitt dargestellte Deckenrost 12 besteht aus dem Manganstahl VM14 mit 14 % Mangan, weist eine Länge 14 von 209 mm, eine nicht dargestellte Breite von 317 mm und eine von der Schachtseite 15 von 240 mm bis auf 160 mm an der Beschickungsseite 16 abnehmende Dicke 17 sowie eine honigwabenförmige Struktur auf: Der Deckenrost 12 ist parallel zu der Schachtseite 15 und der Beschickungsseite 16 in sieben Reihen 18 von je neun im Schnitt sechseckigen Öffnungen 19 durchbrochen, die durch Stege 20 mit einer nicht dargestellten Breite von im Mittel 70 mm getrennt sind.
-
Die erfindungsgemäße Hammermühle 1 wird eingesetzt zum Zerkleinern von Automobilkarosserien als Mahlgut: Das Mahlgut wird aus der Beschickungseinrichtung 6 über die Rutsche 7 in den Arbeitsraum 5 aufgegeben und dort von den Hämmern zerschlagen und zugleich weiter in den Arbeitsraum 5 gezogen.
-
Die Stücke des Mahlguts werden von den Hämmern mitgerissen und nach oben an den Deckenrost 12 geschleudert. Teilweise prallen die Stücke von dem Deckenrost 12 ab und fallen zurück in den Arbeitsraum 5. Dort werden sie solange weiter zerkleinert, bis sie durch den Bodenrost 9 oder den Deckenrost 12 hindurch in eine nicht dargestellte Auffangrinne unter der Hammermühle 1 oder dem Auswurfschacht 8 fallen.
-
Ein Teil der Stücke des Mahlguts durchdringt die Durchbrüche in dem Deckenrost 12 in den Auswurfschacht 8 und fällt nach unten aus dem Auswurfschacht 8 in eine weitere oder dieselbe nicht dargestellte Auffangrinne.
-
Im Mahlprozess entstehende Stäube und Gase werden von der Abluftabsaugeinrichtung 13 aus dem Auswurfschacht 8 abgesaugt, die in den Auffangrinnen gesammelten Stücke des Mahlguts werden in einer nicht dargestellten Sortiervorrichtung nach Dichte, Farbe und Magnetisierbarkeit in eisenmetallische, nichteisenmetallische und nichtmetallische Fraktionen getrennt, die dann weiter verwendet werden können.
-
2a zeigt im Schnitt und 2b im Detail einen zweiten Deckenrost 21 einer zweiten erfindungsgemäßen Hammermühle. Die zweite Hammermühle entspricht bis auf den Deckenrost 12 der ersten Hammermühle 1 und ist daher nicht weiter dargestellt. Die Öffnungen 22 des zweiten Deckenrosts 21 weisen einen im Mittel um 15 Winkelgrad nach der Schachtseite 23 geneigten Verlauf 24 auf mit einem in einer Einlassrichtung 25 zu der Beschickungsseite 26 geneigten Einlassabschnitt 27 auf der Unterseite 28 des Deckenrosts 21 über etwa ein Drittel der Dicke des Deckenrosts 21 und einem daran anschließenden, in einer Auslassrichtung 29 zu der Schachtseite 23 geneigten Auslassabschnitt 30. Die Auslassrichtung 29 ist um einen Ablenkwinkel 31 gegen die Einlassrichtung 25 geneigt, der von 10 Winkelgrad auf der Schachtseite 23 bis auf 70 Winkelgrad auf der Beschickungsseite 26 steigt. Der Einlassabschnitt 27 weitet sich zur Unterseite 28, der Auslassabschnitt 30 zur Oberseite leicht konisch auf, um die Entformung je eines nicht dargestellten Kerns bei der Herstellung des Deckenrosts 21 zu erleichtern. Die Einlassrichtung 25 der Öffnungen 22 des Deckenrosts 21 entspricht dabei im Wesentlichen der Flugrichtung der von den Hämmern nach oben geschleuderten Stücke.
-
3 zeigt ein Detail eines dritten Deckenrosts einer dritten erfindungsgemäßen Hammermühle. Die dritte Hammermühle entspricht bis auf das in 3 hervorgehobene Detail der zweiten Hammermühle und ist daher nicht weiter dargestellt. Die Öffnungen 32 des dritten Deckenrosts weisen einen von der Einlassrichtung 33 zu der Auslassrichtung 34 bogenförmig gekrümmten Verlauf 35 auf.
-
4 zeigt ein viertes Oberteil 36 einer vierten erfindungsgemäßen Hammermühle. Die vierte Hammermühle entspricht bis auf das Oberteil 4 der ersten Hammermühle 1 und ist daher nicht weiter dargestellt. Das vierte Oberteil 36 weist eine um eine Kante 37 des Arbeitsraums 38 der vierten Hammermühle schwenkbare Rostklappe 39 auf. Der Arbeitsraum 38 ist durch Verschwenken der Rostklappe 39 um die Kante 37 derart verschließbar, dass keine Stücke des Mahlguts die Öffnungen 40 des Deckenrosts 41 zu dem Auswurfschacht 42 durchdringen können.
-
5 zeigt ein fünftes Oberteil 43 einer fünften erfindungsgemäßen Hammermühle. Die fünfte Hammermühle entspricht bis auf den Deckenrost 44 der vierten Hammermühle und ist daher nicht weiter dargestellt. Eine dem Arbeitsraum 45 der fünften Hammermühle zugewandte Unterseite 46 des Deckenrosts 44 folgt einem Kreisbogen 47, den die Vorderkante 48 der Rostklappe 49 um die Kante 50 des Arbeitsraums 45 beschreibt, der Deckenrost 44 ist dadurch zu seiner Oberseite 51 gewölbt und schon an der dem Auswurfschacht 52 abgewandten Seite gegen die Horizontale zu dem Auswurfschacht 52 geneigt. Der Deckenrost 44 weist in einer zu der Beschickungseinrichtung weisenden Richtung eine abnehmende Dicke auf.
-
Das fünfte Oberteil 43 weist eine Aufnahmeeinrichtung 53 für einen nicht dargestellten, weiteren ebenen Rost zwischen dem Arbeitsraum 45 und der Rostklappe 49 auf. Je nach Anwendungsfall der fünften Hammermühle kann der Deckenrost 44 durch den ebenen Rost ergänzt oder ersetzt werden.
-
Aus der 6 lässt sich in einer perspektivischen Darstellung die Wabenstruktur der Öffnungen bzw. der diese umgebenden Wandungen bei dem Deckenrost erkennen.
-
Die 7a bis 7f zeigen unterschiedliche Querschnittsformen des Deckenrosts der erfindungsgemäßen Hammermühle: Bei dem Rost gemäß 7a ist die Oberseite eben und horizontal ausgebildet, wohingegen die Unterseite ansteigend ausgeführt ist, so dass sich in Richtung auf die Beschickungseinrichtung zu eine über die gesamte Rosterstreckung abnehmende Dicke ergibt.
-
Einen gleichen Dickenverlauf weist auch der Deckenrost gemäß 7b auf, allerdings ist dort die Oberseite abfallend und die Unterseite horizontal ausgerichtet. Grundsätzlich ist es auch möglich, sowohl Oberseite als auch Unterseite geneigt, d.h. die Oberseite abfallend und die Unterseite ansteigend, auszuführen.
-
7c zeigt einen Deckenrost, bei dem die Rostdicke in einem linken, dem Auswurfschacht zugewandten, Abschnitt konstant ist, wohingegen sie in einem rechten, der Beschickungseinrichtung zugewandten Abschnitt sich fortlaufend reduziert. Dabei ist die Rostoberfläche in letztgenanntem Abschnitt abfallend ausgeführt.
-
Bei der Ausführung gemäß 7d ist im Unterschied zu der Ausführung gemäß 7c in dem sich in seiner Dicke reduzierenden Abschnitt die Rostunterseite ansteigend ausgeführt.
-
Ähnliches gilt für den Rost gemäß 7e, wobei allerdings der Verlauf der Unterseitenkontur in dem sich in seiner Dicke reduzierenden rechten Abschnitt bogenförmig ist.
-
Aus 7f lässt sich entnehmen, dass die Dickenänderung auch sprunghaft, d.h. stufenförmig, erfolgen kann, wobei die z.B. mehrfach gestufte Seite vorzugsweise als Rostunterseite verwendet wird. Der Einfachheit halber sind in den 7a bis 7f die Öffnungen in dem Rost nicht dargestellt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Hammermühle
- 2
- Gehäuse
- 3
- Unterteil
- 4
- Oberteil
- 5
- Arbeitsraum
- 6
- Beschickungseinrichtung
- 7
- Rutsche
- 8
- Auswurfschacht
- 9
- Bodenrost
- 10
- Achse
- 11
- Trennwand
- 12
- Deckenrost
- 13
- Abluftabsaugeinrichtung
- 14
- Länge
- 15
- Schachtseite
- 16
- Beschickungsseite
- 17
- Dicke
- 18
- Reihe
- 19
- Öffnung
- 20
- Steg
- 21
- Deckenrost
- 22
- Öffnung
- 23
- Schachtseite
- 24
- Verlauf
- 25
- Einlassrichtung
- 26
- Beschickungsseite
- 27
- Einlassabschnitt
- 28
- Unterseite
- 29
- Auslassrichtung
- 30
- Auslassabschnitt
- 31
- Ablenkwinkel
- 32
- Öffnung
- 33
- Einlassrichtung
- 34
- Auslassrichtung
- 35
- Verlauf
- 36
- Oberteil
- 37
- Kante
- 38
- Arbeitsraum
- 39
- Rostklappe
- 40
- Öffnung
- 41
- Deckenrost
- 42
- Auswurfschacht
- 43
- Oberteil
- 44
- Deckenrost
- 45
- Arbeitsraum
- 46
- Unterseite
- 47
- Kreisbogen
- 48
- Vorderkante
- 49
- Rostklappe
- 50
- Kante
- 51
- Oberseite
- 52
- Auswurfschacht
- 53
- Aufnahmeeinrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19609347 A1 [0002, 0014, 0017]
- DE 19835796 A1 [0002, 0017]
