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Maschine zum Zertrummern von zum Verschrotten bestimmter.
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Gegenstäraden Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Zertrwnrnern.
von zum Verschrotten bestimmten Gegenständen mit sich schnell bewegenden, auf einer
rotierenden Scheibe angeordneten Anprallteilen und einem den Raum oberhalb der rotierenden
Scheibe umfassenden Mantel, dessen oberes Ehde mit einer verschliessbaren Eingabeöffnung
versehen ist und dessen unteres, in Abstand zur rotierenden Scheibe liegendes Ende
einen Ausgabespalt bildet, der von einem Auffangkanal umgeben ist.
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Die wesentliche Aufgabe einer derartigen Maschine ist es, Gegenstände
und insbesondere metallische Gegenstände in kleine Teile zu zertrümmern.
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Dieses Zertrummern erfolgt durch wiederholtes Zusammenstossen der
metallischen Gegenstände mit sich schnell bewegenden Anprallteilen, die auf einer
rotierenden, horizontalen Scheibe angeordnet sind, die über eine vertikale Welle
angetrieben wird.
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Der Mantel und der Eingabekanal sind hierbei vorzugsweise zylindrisch
und koaxial zueinander angeordnet.
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Die gesamte Länge des Eingabekanals erstreckt sich hierbei innerhalb
des Mantels und beträgt vorzugsweise etwa 40 % der Länge desselben.
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Oberhalb des Eingabekanals sind ein paar sich nach unten öffnender
Lingabeklappen angeordnet.
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Ein Abstreifring ist konzentrisch zum unteren Teil des Mantels und
umlaufend angeordnet und trägt zumindest ein über Ketten aufgehängtes Abstreifteil.
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Der umlaufende Abstreifring kann gemäss einer anderen AusfUhrungsform
zumindest ein Abstreifblatt tragen, das derart lose befestigt ist, dass es unter
dem Aufprall eines Teiles des zertrüminerten Materials ausweichen und zur Anlage
mit der Aussenwand des Auffangkanales kommen kann. Die innere Kante des Abstreifblattes
ist hierbei vorzugsweise gekrümmt ausgebildet.
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Der umlaufende Abstreifring kann nach einer weiteren Ausführungsform
konzentrisch zur rotierenden Scheibe angeordnet sein und ein Abstreifblatt tragen,
dessen obere Kante nicht einer als die Oberfläche der rotierenden Scheibe liegt.
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Die Funktion der Maschine zum Zertrflmmern von zum Verschrotten bestimmten
Gegenständen sowie die erfindungsgemässen Verbesserungen der Eingabeöffnung und
des Auffangkanales werden in der nun folgenden Beschreibung eines in dtr beiliegenden
Zeichnungen gezeigten AusfUhrungsbeispieles näher erläutert.
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Pig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt einer derartigen Maschine mit
der erfindungsgemäss verbesserten Eingabeöffnung.
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Die metallischen Gegenstände werden hierbei durch einen den Raum oberhalb
der rotierenden Scheibe umfassenden Mantel an einem Verlassen dieses Raumes gehindert.
Dieser Mantel ist an seinem oberen Ende mit einer verschliessbaren Eingangsöffnung
versehen und liegt mit seinem unteren Ende in Abstand zur rotierenden Scheibe und
bildet so einen Ausgabespalt> der von einem Auffangkanal umgeben ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Eingabeöffnung und den Auffangkanal
einer derartigen Maschine so zu verbessern, dass ein sicheres Zuführen von zu zertrümmernden
Gegenständen ohne Gefährdung und ein sicheres Abführen des zertrümmerten Materials
ohne Stockungen erzielt wird.
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Die Eingabeöffnung muss so ausgebildet sein, dass ein Herausschleudern
der im Mantel herumwirbelnden metallischen Gegenstände unmöglich ist, da ansonsten
der Betrieb einer solchen Maschine unzulässig gefährlich wäre.
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Der Auffangkanal muss hierbei so ausgebildet sein, dass Teile der
zu zertrümmernden Gegenstände sobald sie die gewünschte Grösse erreicht haben, aus
der Maschine sicher abgeführt werden. Das Abführen des zertrümmerten Materials wird
durch die Tatsache schwieriger, dass die abzufUhrenden Teile eine stark unterschiedliche
Masse von ein paar Gramm bis zu 50 kg haben können und von der Zertrümmerungsebene
mit Geschwindigkeiten bis zu 60 m ' Sekunde abgeschleudert werden. Darüber hinaus
muss der Auffangkanal geeignet sein, auch Materialien wie weichen Kupferdraht, der
zum Verheddern neigt und stark mit Fett behaftete Metalle, die zum Klumpen neigen,
sicher abzuführen.
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Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem die Eingabebffnung
mit einem Eingabekanal versehen ist, der sich verhtiltnismässig weit in den Mantel
hinab erstreckt und der Auffangkanal mitumlaufenden Abstreiftellen und einer Abführöffnung
im Boden versehen ist.
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Fig. 2 zeigt eine Perspektivansicht einer erfindungsgemässen Verbesserung
des Aufangkanales.
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Fig. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt einer anderen Verbesserung
des Auf'-fangkanales.
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FXg. 4 zeigt einen horizontalen schnitt entlang der Linie IV-IV in
Fig. T.
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Fig. 5 zeigt einen vertikalen Schnitt einer weiteren Verbesserung
des Auffangkanales.
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Fig. 6 zeigt einen horizontalen Schnitt entlang der Linie VI-VI in
Fig. 5.
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Die Zertürmmerung der metallischen Gegenstände erfolgt durch wiederholte
Zusammenstösse mit Anpralltailen, die als Bolzen 10 gezeigt sind. Die Bolzen. 10
weisen einen Durchmesser von etwa 76 mm auf und bestehen aus Stahl (SAE 4140), der
auf eine härte von etwa 38 bis 42 Rochell C gchärtet wurde. Diese Bolzen 10 werden
durch eine Scheibe 11 hindurchgeschraubt, die aus weichem Stahl besteht, eine Dicke
von etwa sO~Z mm und einen lourchmesser von etwa 2,50 m aufweist. Sicherungselemente
(nicht gezeigt) verhindern eine unerwünschte Drehung der Bolzen 10. Die Scheibe
11 und die Bolzen 10 sind auf einer Weile 12 befestigt, die in Lagern i gelagert
ist. Die Scheibe 11 wird iiber die Welle 12 und einen ijiementrieb 15 durch einen
W; tor 14 getrichen. Der Moter 14 ist eine stufenles regelbare Gleichstrommaschine
von etwa 200 PS. Die rotierende Scheibe 11 trägt etwa dreissig Bolzen 10 und ihre
übliche Arbeitgeschwindigkeit liegt zwischen 200 und 600 Umdrehungen/mit.
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Das zu zertrümmernde Material wird von einem Mantel 16 umfasst, dessen
unteren inde in axialem Abstand zur rotierenden Scheibe 11 liegt.
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Der Mantel 16 besteht aus weichem Stahl und weist eine Dicke von etwa
mm, eine Länge von 2,5Q m und einen äusseren Durchmesser auf, , der im wesentlichen
dem der rotierenden Scheibe 11 entspricht. Der Mantel 16 wird von hydraulischen
Zylindern 17 getragen, über die er auch in vertikale Richtung einstellbar ist. Der
Mantel 16 ist sehr massiv gelagert, um jede Bewegung ausser der vertikalen Verstellbewegung
zu vermeiden. Diese Lagerungsanordnung ist nicht Teil der Erfindung und somit nicht
näher beschrieben.
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Im Betrieb der Maschine variiert der zwischen der rotierenden Scheibe
11 und dem unteren Ende des Mantels 16 gebildete Aufgabespalt zwischen etwa 200
mm beim Zertrümmern ganzer Verbrennungsmotoren bis zu einigen mm, wenn Einzelteile
kleiner Elektromotoren zertrümmert werden.
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Die Zertrümmerzmgswirkung der Maschine beruht auf der Tatsache, dass
Zusammenstösse zwischen den zu zertrümmernden Gegenständen und den Bnlzen 10 Beschleunigungswerte
erzeugen, die praktisch auf alle Metalle zerstörend wirken. Diese Tatsache kann
durch das folgende Bespiel einer typischen Betriebsbedingung erläutert werden. Die
Bolzen 10 ragen normaletwxeise etwa 40 mm über die Oberfläche der rotierenden Scheibe
10 hinans. Die oberen Teile dieser Bolzen nutzen sich ab und bilden einen spitzen
Win3cel mit der ScheiDe 11. Eine typische Arbeitsgeschwindigkeit von 400 Umdrehungen
min oder 8 Undrchungen sek erteilt einem Belzen 10 eine Unfangsgeschwindigkeit von
etwa 610 m@sek. Ein zu zertrümmender Gegenstand der auf dem Unfangsteil der Platte
11 vor dem Zusammenstoss mit dem Bolzen 10 aufliegt, müsste um eins Zerstörung zu
vermeiden, eine Beschlennigung in vertikaler Richtung von ein Grösse annehmen, die
ihn die 40 mm Höhe des Bolzens in einer Zeit anhebt, in der sich die Scheibe etwa
um den Durchmesser eines Bolzens 10 weiterbewegt. Diese Zeit betrigt etwa 0,00125
Sekunden. Um einen Gegenstand von ein Anfangsgeschwindigkeit Null in einer Zeit
von 0,00125 Sekunden um etwa 40 mm anzuheben, wäre eine Beschleunigung von rund
50 000 m@sek oder 5000 g erforderlich. Es ist einleuchtend, dass dieze Werte katastrophale
Zerstörungen bei im wesentlichen allen metallischen Segenständen hervorruften,
Diese
hohen Beschleunigungen werden durch das voehandene und unvermeid liche Bcharrungsvermögen
der zu zertrümmernden Gegenstände selbstverständlIch nicht erreicht, so dass die
dem Gegenstand mitgeteilte Energie durch dessen Zerstörung aufgebraucht wird. Die
zu zertrümmernden Gegenstande können hierbei zu jeder Zeit dem Bolzen 10 nach oben
ausweichen.
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Diese Tatsache macht es erforderlich, die Eingabeöffnung der Maschine
derart auszubilden, dass zu zektrümmernde Gegenstände, deren lewicht zwischen 500
kg und einigen Gramm variiert ohne Einstelloperationen und. ohne die Möglichkeit
--eines Herausschleuderns von Gegenständen in dem von dem Mantel 16 umfassbcn Raum
zugeführt werden können. Würde man die Ausbildung der Eingabcöffnung in dieser Weise
unterlassen, so wiirde dies einen lebensgefährlichen Hagel von metallischen Gegenständen
in der Umgebung der Maschine ergeben.
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Diese Aufgabe wurde durch die Anerdnung eines ringfömigen Deckels
18, der einen zylindrischen Eingabekanal L9 trägt, gelöst. Dieser Eingabekanal 1
besteht aus weichem Stahl, besitzt einen Durchmesser von etwa 1,00 m und erstreckt
sich verhältnismässig weit in den Mantel 16 hinab. Dieser Eingabekanal 19 weist
vorzugsweise eine Länge von etwa 40 % der Länge des Mantels 16 auf. Dieses Verhältnis
hat sich bei der Zertrümmerung von einigen tausend Tonnen Material als giinstig
erwiesen.
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Oberhalb des Eingibckanals 10 sind auf dem Deckel 1 8 ein paar sich
@ch unten öffnender Eingabeklappen 20 angeordnet. Diese Eingabeklangen siii sehr
stark dimensioniert und genau ausbalanciert. DLee Eingabeklappen @@ suchen einen
Teil der Energie grosser Gegenstände, die zum @ertrammern der maschine von oben
zugeführt werden, aufzunehmen und darü@@hinaus die Sichernung gegen Merausschlenklern
von Gegenständen zu eihöhen.
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Wenn die metallischen Gegenstände soweit zertrümmert sind, dass die
einzelnen Teile eine geringere Abmessung als der Abstand zwischen dem Mantel 16
und der rotierenden Scheibe 11 aufweisen, werden sie durch die Zentrifugalkraft
oder durch die Bolzen 10 nach aussen geschleudert und gelangen in den Auffangkanal
21, der das Hauptteil der Abführeinrichtung für das zertrümmerte Material bildet.
Der Auffangkanal 21 besteht aus schweren Stahlplatten und ist ringförmig um den
Ausgabespalt zwischen der Oberfläche der rotierenden Scheibe 1I und dem unteren
Ende des Mantels 16 angeordnet. Die Anordnung des ringförmigen Auffangkanales 21
ist am besten aus den Fig 1 und 2 zu entnehmen. Dieser Auffangkanal 21 fängt die
Teile des zertrümmerten Materials auf, die bereits die gewünschte geringe Grösse
erreicht haben und von der rotierenden Scheibe 11 nach aussen geschleudert werden.
Da das zertriüiirnertc Material über den gesamten Umfang des Auffangkanales aufgefangen
wird, ist es notwendig, innerhalb dieses Auffangkanales 21 eine Abstreifeinrichtung
vorzusehen, die das zertrümmerte Material zu einer Abführöffnung 29 im Boden des
Auffangkanales 21 bringt.
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Eine Ausführungsform einer wirtschaftlich zufriedenstellenden Abstreifeinrichtung
ist in den fig, 1 und 2 gezeigt, ihr Aufbau ist jedoch am leichtesten aus I"ig.
2 zu ersehen. Ein Abstreifring 25 ist gegenäber dem Mantel 16 drehbar und dessen
unteres Ende umfassend angeordnet. in Kragenteil 26 ist mit dem Abstreifring 2'
fest verschweisst und ninunt. itellen 24 auf, über die sich der Abstreifring 2':.
auf der oberen Oberfläche des ringförmigen Auffangkanales 21 abstützt. Das Kragenteil
'tz wird über Keilriemen 27 angetrieben und dreht somit den Abstreifring 25 gegenüber
dem Mantel le, wobei diese über die Rollen 24 auf dem Auffangkanal 21 umläuft. E
n Tragteil 22 ist mit dem Abstreifring 5 derart verbunden, dass es sich innerhalb
des ringfömigen Auffangkanals 21 bewegt, wenn sich der Abstreifring 25 drcht. An
dem Tragteil 28 ist ein Abstreifteil 22 über Ketten oder Seile 23 lose aufgehängt.
Dieses Abstreifteil 22 kann in der Zeichnung gczei"ten Weise ausgeführt sein, es
kann jodoch auch aus einem vollen Stahlprofil bestehen.
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Die untere Kante des Abstreifteiles 22 liegt entweder auf dem Boden
des ringförmigen Auffangiranales 21 auf oder liegt hierzu in einem geringen Abstand.
Die Teile der zertrümmerten Gegenstände werden durch die äussere ringförmige Wand
des Auffangkanales 21 aufgefangen, fallen auf den Boden des Auffangkanales 21 und
werden nun durch das umlaufende Abstretfteil 22 über den Boden des Auffangkanales
21 zur Abführöffnung 29 geschoben, wo sie durch die Schwerkraft nach unten fallen
und auf eine weitere Abführeinrichtung, wie z. B. ein Förderband (nicht geze5gt)
gelangen. Die Ilastizität und Nachgiebigkeit der Ketten oder Seile ermöglicht es,
diesen Teilen den hohen AuSprallgeschwindiCkeiten herausgeschleuderter Teile zertrümmerten
Materials standzuhalten.
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Die figuren 5 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Abf»hrcinrichtung
fIr das zertriunmerte Material. Hier erstrecken sich zwei stark dimensionierte Halteteile
50, die fest mit dem Abstreifring 25 verbunden sind, radial in den Auffangkanal
21. Die Halteieile 30 tragen ein paar Bolzen 51. Die Achsen dieser Bolzen 31 erstrecken
sich senkrecht zu den Haloteteilen 30 und nehmen ein Abstreifblatt 72 über verhältnismässig
grössere Bohrungen 70 lose auf Durch die grossen Bohrungen 33 ist es dem Abstreifblatt
32 möglich, bei einem Aufprall eines grösseren Teilen zertrümmerten Materials auszuweichen
und sich gegen die starre ringförmige Wand des Auffangkanals 21 abzustützen. Diese
Ausweichlage des Abstroifblattes 32 ist in Fig. 3 in gestrichelten Linien angedeutet.
Die innere Kante des Abstreifblattes 52 ist gekrümmt ausgeführt, so dass der grösste
Teil von Aufprallen von Teilen zertrümmerten Materials unter einem @inkel von weniger
als 900 erfolgt, da ein Aufprall unter 90@@ die grössie nerastung für das Abstreifblatt
2 ergibt. Die Dicke des Abstreifblattes ; beträgt etwa 100 bis 150 mm.
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Die Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Abführeinrichtung
für das zertrümmerte Material aus dem Auffangkanal 21.
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Diese Abführeinrichtung unterscheidet sich stärker von den in den
Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführ'ungsformen. Ein Abstreifblatt 32 ist hier so angeordnet,
dass dessen obere Kante nicht höher als die Oberfläche der rorotierenden Scheibe
11 liegt, so dass Teile des zertrümmerten Materials, die in den Auffangkanal 21
geschleudert werden, das Abstreifblatt 52 nicht treffen können und ihre kinetische
Energie an der stabilen ringförmigen Wand des Auffangkanals cl vernichten, hierauf
auf den Boden des Auffungkanals 21 fallen und hier von dem umlantenden Abstreifblatt
32 mitgekommen und zur Abführöffnung 29 gebracht werden.