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"Zerkleinerungsmaschine für sperriges Gut" Die Erfindung. betrifft
eine Zerkleinerungsmaschine für sperriges Gut, wie Abfälle aus Blech, Kunststoff,
Gl.as, Holz, Textil-ien od.dgl.. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Trichter
aufweist, der an seinem oberen Rand und an seinem unteren Bereich. drehbar gelagert
ist und an seinem oberen äußeren Rand antreibbar ist, wobei der Trichter im wesentlichen
frei von seinen den Innenraum und Eintrittsquerschnitt verkleinernden Einbauten
ist, wobei mit dem Trichter Messerbereiche verbunden sind, die mit entsprechenden
feststehenden Messerbereichen zusammenwirken und das zu zerkleinernde Gut zerschneiden.
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In den Zeichnungen zeigern: Fig. 1 -einen vertikalen Schnitt durch
eine erste Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine,
Fig. 2 eine
Ansicht gemäß Pfeil XI in Fig. 1, Fig. 3 den mittleren trichterförmigen Bereich
des Gehäuses mit eingesetztem inneren Trichtersegment, Fig 4 eine perspektivische
Darstellung des mittleren trichterförmigen Gehäusebereichs, Fig. 5 eine Draufsicht
auf das umlaufende Flügelmesser, Fig. 6 einen Schnitt gemäß XV - XV in Fig. 5, Fig.
7 eine Draufsicht auf das feststehende Messer 36, Fig. 8 einen Schnitt entlang XVII
- XVII in Fig. 7, Fig. 9 einen Schnitt entlang XVIII - XVIII in Fig. 7, Fig. 10
eine Draufsicht auf des feststehende Messer 35, Fig. ii. einen Schnitt entlang XX
- XX in Fig. 10, Fig. 12 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine,
Fig. 13 eine weitere Draufsicht auf die Zerkleinerungsmaschine gemäß Fig. 12, Fig.
14 eine Unteransicht der in Figuren 12 und 13-dargestellten Zerkleinerungsmaschine,
Fig. 15 eine Seitenansicht des umlaufenden Trichtersegments, Fig. 16 eine Unteransicht
auf das Trichtersegment gemäß Fig. 15, Fig. 17 einen Schnitt entlang XVII - XVII
in Fig. 18, Fig. 18 eine Draufsicht auf das Trichtersegment, Fig. 19 einen Längsschnitt
durch das Gehäuse, Fig. 20 eine Draufsicht auf das umlaufende Flügelmesser, Fig.
21 einen Schnitt entlang XXI - XXI in Fig. 20,
Fig. 22 eine- Draufsicht
auf das Doppelmesser mit Verschiedenen Schnitten, Fig. 23 eine Draufsicht auf den
Messerträger, Fig 24 einen Schnitt entlang XXVI - XXVI in Fig. 25, Fig 25 eine Unteransicht
des Messerträgers gemäß Fig. 23 Fig. 26 und 27 ein Schneidmesser.
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Zunächst zu der Äusführungsform gemäß.- Fi.guren 1 bis 11 Ein mittleres
Trichtersegment, dessen Winkel kleiner ist als 1800, geht oben in einen umlaufenden
Rand 26 über, der an seinem äußeren Umfang als Zahnkranz 27 ausgebildet ist. Am-unteren
Ende mündet das Trichtersegment. 25 in einen Flansch 28, der über ein Zahnwellenprofii
drehfest mit der Welle 29 verbunden ist Eine Buchse 30 ist ebenfalls über das Zahnwellenprofil
mit der Welle 29 drehfest verbunden. Im unteren Bereich setzt sich die Welle 29
mit geringerem Durchmesser fort und durchtritt mit diesem Bereich geringeren Durchmessers
einen Flansch 31. Zur Sicherung des Flansches und der Verdichterflügel 32 ist. eine
Mutter 34 auf die Welle 29 aufgeschraubt. Die Buchse 30 ist mit einem umlaufenden
Messer 33 drehfest verbunden, beispielsweise durch Verkleben.
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Das umlauf-ende ebene Messer läuft zwischen einem oberen feststehenden
Messerbereich 35 und einem- unteren feststehenden Messerbereich 36. Der Flansch
28,. die Buchse 30 und der Flansch 31 stützen sich über radiale Gleitlager 37 und
38 auf axiale Gleitlager 39 und 40 an den feststehenden Gehäusebereichen a'b,-d.h.
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an denjenigen Gehäusebereichen 8,»welche die feststehenden Messer
35 und 36 tragen. Die feststehenden Messerbereiche 35 und 36 bilden in ihrem Zentrum
jeweils eine feststehende Nabe.
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Das Trichtersegment 25 besitzt'eine schraubenlinienförmig aufsteigende
Sicke oder Rippe 41, die sich in Richtung auf das feststehende, ebenfalls trichterförmige
Gehäuse 42 erstrecktAuch dieses Gehäuse 42 besitzt eine schraubenlinienartig ansteigende
Sicke oder Rippe 43, die in Richtung auf das Zentrum des: Trichters ragt. Die Sicke
oder Rippe 41 und die Sicke oder Rippe 43 haben entgegengesetzte Steigungsrichtung.
Dies hat zur Folge, daß bei
einem Einwerfen von Sperrmüll und bei
einem Drehen des Trichtersegments im Uhrzeigersinn gemäß Pfeil 44 in Figur 3 dieser-vQa
Trichtersegment erfaßt und zwischen der Aussenwand des Trichtersegments 25 und der
Innenwand des Gehäusetrichters zu liegen kommt. Das zu zerkleinernde Gut wird durch
die Form und die Anordnung der beiden Rippen 41 und 43 zwangsweise in das Schneidwerk
gedrückt, nachdem es vorher zwischen Trichtersegment 25 und Gehäusetrichter 42 verdichtet
worden ist.
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Der obere Rand 26 ist auf seiner Aussenseite über ein Lager 45 im
Gehäusetrichter 41 gelagert. Mit dem Zahnkranz 3 des oberen Randes 26 steht ein
Zahnrad 46 im Eingriff. Das Zahnrad 46sitzt auf einer an seinen beiden Enden gehäusefest
gelagerten Welle 27, die an ihrem unteren Ende ein Schneckenrad 48 trägt, das mit
der Schnecke 49 kämmt, welche auf der Motorwelle eines Antriebsmotors-50 sitzt.
Der obere Rand 26 des Trichtersegments 25 wird von einer Haube 51 übergriffen, die
einen zylindrischen Einwurfschacht 52 trägt. An die Haube 51 ist die Lagerschale
53 zur Aufnahme des einen Endlagers 54 für die Welle 47 angeformt. Die Welle 47
durch tritt ein in Figur 13 ersichtliches Auge 55 des Gehäusetrichters 42. Unterhalb
des Auges 55 sitzt fest am Auge ein Zwischenflansch 56, an den sich der Motorlagerflansch
57 anschließt. Die Abdeckhaube 51 ist fest mit dem Gehäusetrichter 42 verschraubt.
Am unteren Ende des Gehäusetrichters 42,ist der Flansch'58 angeschraubt, der seinerseits
die feststehenden Messer 35 und 36 hält.
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An den Flansch 58 ist ein Endflansch -59 angesetzt,-- der die Verdichterflügel
32 umgibt.
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Die in den Schacht 52 eingegebenen zu zerkleinernden Teile gelangen
in den Einziehraum. Dieser Einziehraum wird einerseits durch die Innenwand des Gehäusekegels
42 und andererseits durch die Aussenwand des Trichtersegments 25 gebildet. Im Einziehraum
werden die zu zerkleinernden Teile erfaßt und dem Schneidwerk zugeführt oder durch
die spiralförmigen Rippen oder Sicken, die auch als Schneiden ausgebildet sein können,
bereits zerkleinert. Das Erfassen und zwangsweise erfolgende Einziehen geschieht
durch die im Gehäuse trichter einerseits und im Trichtersegment andererseits angeordneten
Rippen oder- Sicken, -die in Art von Gewindegängen vorgesehen; sind. Der Gewindegang
43 im Gehäusetrichter 42 besitzt einen von
oben nach unten führenden
spiralförmigen Verlauf. Der Radius der Spirale verringert sich mit abnehmender Höhe.
Das Trichtersegment 25, dessen Winkel α unter 180° liegt, trägt den korrespondierenden
Gewindegang an seiner dem Gehäusetrichter zugewandLen Aussenseite.
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Auch dieser Gewindegang besitzt einen spiralförmigen Verlauf.
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Der Radius der Spirale verringert sich ebenfalls mit abnehmender Höhe.
Wenn man den Gewindegang des Trichtersegments als Rechtsgewinde bezeic1met, ist
der Gewindegang des Gehäusetrichters 42 ein Linksgewinde. Durch den unterschiedlichen
Drehsinn der Rippen oder Sicken 43 und 41 werden die zu zerkleinernden Teile nahezu
wie durch eine Zange umfaßt und mit fortschreitender Umdrehung infolge des Gefälles
der Gewindegänge und infolge der radialen Verengung verdichtet oder gebrocnen und
tiefer gefordert. Hierdurch wird die Stärke des zangenähnlichen Griffes der Gewindegänge
immer fester, so daß ein einmal erfaßtes Teil sich nicht wieder befreien kann. Dies
ist insbesondere wichtig bei nachgiebigen Teilen wie Behältern oder Formteilen aus
thermoplastischen Kunststoffen usw, Am unteren Ende der Rippe oder Sicke 43 ist
das erste feststehende Messer 35 angeordnet. Seine Schneidkante 16 ist so geformt
und angeordnet, daß das verformte oder zerbrochene Teil zum Kegelmittelpunkt gelenkt
wird. Das unterhalb des feststehenden Messer 35 rotierende Messer 33 trennt das
über das feststehende Messer 35 nach unten vorstehende Stück des zu zerkleinernden
Teiles ab. Das unter dem stehenden Messer 35 rotierende Flügelmesser 33 trennt das
über das feststehende Messer 35 nach unten hinaus stehende Stück ab Der Schnittwinkel
ist ebenfalls zum Kegelmittelpunkt gerichtet, damit ein Schnitt unmittelbar in der
Nähe des Kegelmittelpunkts erfolgt. Bei einem Schnitt in der Nähe des Kegelmittelpunktes
wird die vom Antrieb am Zahnkranz in die Messer eingeleitete kraft besonders groß.
Das feststehende Messer 35,das als Kreisscheibe aus gebildet ist und einen Durchbruch
besitzt, bildet gleichzeitig die Lagerung für die Buchse 37. U@erhalb des umlaufenden
Flügelmessers 33 lieqt das weitere feststehende Messer 36, welches eine weitere
Zerkleinerung des abgeschnittenen Stücks bewirkt. Es ist möglich, mehrere feststehende
Messer und mehrere umlaufende Flügelmesser vorzusehen. Die zwischen dem ersten fesLstehenden
Messer 35 und dem rotierenden Flügelmesser 33 abgetrennten Stücke werden von
Flügelmesser
mitgenommen und im Zusammenwirken mit dem zweiten feststehenden Messer 36 weiter
zerkleinert, bis die Größe der weiter zerkleinerten Stücke geringer ist als die
Öffnungen im zweiten '-Iessor 36 und die entsprechend zerkleinerten -Stücke durchgeschoben
werden.
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Die feststehenden Messer übernehmen neben ihrer Schneidfunktion also
auch die Funktion der Siebung. Zwischen der Steigung bzw.
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dem Gefälle der Gewindegänge, der Breite oder Dicke des Flügel--nessers
33 und der Anzahl der Flügel des Flügelmessers b-esLeht folgende Beziehung: Das
Produkt aus Breite des Flügelmessers mal Anzahl der Flügel ergibt etwa die Steigung
pro Umdrehung der Gewindegänge. Bei Einhalten dieses Verhältnisses ist gewährleistet,
daß das von den als Verdichtungsvorrichtungen dienenden Rippen 43 und 41 zugefuhrte
Material am oberen feststehenden Messer 35 ohne @aterialstauung an den einzelnen
Flügeln des Flügelmessers abgetrennt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es bei kleinstmöglichen Abmaßen
größtmögliche Teile mit geringstem Kraftaufwand zu zerkleinem Dies wird einerseits
durch eine kegelige Einziehvorrichtung erfolgt, die ihren Effekt allein durch ihre
besondere Form erzielt und frei von Einbauten ist so daß die Maße der zu zerkleinernden
Güter in etwa dem oberen Kegeldurchmesser entsprechen können Ausserdem ist die Einzugsgeschwindigkeit
genau mit der Schnittleistung des Schneidwerkes abgestimmt, so daß eine definiert
Zerkleinerung erfolgen kann, ohne daß ein Schnitt unnötigerweise mehrfach ausgeführt
wird. Schließlich trägt die Gestaltung der Schneidelemente dazu bei, daß der Schnitt
in uninittelbarer Nähe des Kegelmittelpunktes erfolgen kann, und daß hierdurch das
im zahnkranz eingeleitete Drehmoment mit größtmöglicher Schneid krart ausgenutzt
erden kann.
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Durch die beschriebene und dargestellte Gestaltung der Vorrich-tung
wird erreicht, daß keine Stelle im Arbeitsbereich der beiden trichterförmigen Elemente
eine sogenannte "tote Ecke" bildet , in der sich Teile festsetzen können. Es bewegen
sich alle wesentlichen
bauteile zueinander, so daß die Maschine
sich selbst reinigt, Es bewegt sich das Trichtersegment 25 gegenüber dem Einfüllschacht
52 gegenüber dem Gehäusetrichter 42 und gegenüber dem ersten feststehenden Messer
35. Ferner bewegt sich das umlaufende Flügelmesser 33 gegenüber dem ersten feststehenden
Messer 35 und dem zweiten feststehenden Messer 36.
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Das-- feststehende Messer 35 ist mit Schrauben 60 am unteren Flansch-
61 des Trichtergehäuses angebracht. Die Schneidkante 35a verläuft vom äußeren Umfang
nicht radial auf den Mittelpunkt der Welle, sondern nach hinten versetzt. Das feststehende
Messer 35 ist eine beidseitig genau auf Maß geschliffene Platte, die in ihrem Zentrum
eine Nabe zur Aufnahme der Buchse 30 trägt.
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Das feststehende Siebmesser 36 besitzt die in Fig. 7 bis 9 dargestellte
Flor. Auch die Schneidkanten 36a verlaufen nicht radial, sondern in Richtung auf
das Zentrum zurückversetzt gegenüber einem vom Zentrum ausgehenden Strahl. Das feststehende
Siebmesser besitzt ebenfalls eine plattenförnige Umfangskontur und ist an den beiden
Ober- und Unterflächen genau auf Maß geschliffen. Zwischen den Schleifkanten sind
Durchlässe 62 für das zerkleinerte Material vorgesehen. Die Größe der Durchlässe
bestimmt die Korngröße -- des zerkleinerten Materials.
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Die Durchlässe 62 verlaufen schräg und werden von den jeweils zwei-benachbarten
schräg liegenden Rippen 63 einersei'ts, durch den äußeren Rand 64 sowie die Nabe
65 andererseits begrenzt Die Rippen 63 sind in Art von schrägliegenden Ventilatorflügeln
angeordnet.
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Das umlaufende Flügelmesser 33, welches in Fig. 5 in Draufsicht gezeigt
ist, besitzt von einer mittleren Nabe 33a zu einem Rand 33b verlaufende Speichen
33c. Die Schneidkanten 33d verlaufen radial von der Nabe 33a zum Rand 33b. Das Flügelmesser
ist auf Ober- und Unterseite ebenfalls genau auf daß geschliffen und verdrehfest
mit der Buchse 30 entweder über eine Nut-Feder-Verbindung verbunden -oder- über
eine Klebeverbindung, Das. Flügel messer 33 läuft im Uhrzeigersinn, also in Richtung
des Pfeils 67.
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Die Ausführungsform gemäß Fig. 1-2 bis 25 ist ähnlich aufgebaut.
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auf einem Gehäuse 101 ist ein Einfülltrichter 102 festgeschraubt.
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am oberen Rand des Gehäuses 101 ist das Trichtersegment 103 drehbar
wie bei der Ausführungsform in-Fig. 1 gelagert. Das Gehäuse besitzt schraubenlinienförmig
aufsteigende, nach innen ragende Rippen 104 , 105. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Rippen zweigängig angeordnet. Durch das Vorsehen der Rippen wird der eingeworfene
Müllzusammengepreßt und zwangsweisein Richtung auf die Schneidmesser gefördert.
Dabei wird der Müll gleichzeitig verdichtet.
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Das Trichtersegment 103 besitzt einen keglig aufsteigenden Mittelbereich
104, der mit radial verlaufenden zahnartigen Rippen versehen ist. Unterhalb des
Mittelbereichs 104 ist das flache Rotormesser 106 unverdrehbar am Trichtersegment
befestigt. Die'Form des Messers ist aus Fig. 26. und 27ersichtlich. Das Rotormesser
läuft mit seiner Schneidkante auf der Schneidkante eines darunterliegenden, fest
mit dem Gehäuse verbundenen Doppelmessers ab. Das Zentrum des Doppelmessers, welches
in einem Messerträger 108 eingeklebt ist, bildet die Nabe für die Welle 109 des
Trichtersegments Das Doppelmesser 107 ist planparallet geschliffen. Auf der Unterseite
laufen am Doppelmesser die Schneiden eines Flügelmessers 110 ab. Das Flügelme-sser
ist fest über-einen Verbindungsring 109 mit der Welle 109 verbunden, die unteren
Schneidkanten 112 des Doppelmessers sind deutlich auf Fig. 14'sichtbar.
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Beim Zerkleinern läuft das Trichtersegment in Richtung des Pfeils
112. Dabei nimmt der rippenartige Bereich 113 bzw. der unterhalb dieses rippenartigen
Bereichs sich bis in die Höhe des Doppelmessers erstreckende Bereich des Trichtersegments
das zu zerkleinernde Material mit.Die untere Rippe 104 des Gehäuses 101 läuft in
der Schneidkante des Doppelmessers 107 aus,Die im Trichtersegment vorhandene, zur
Steigung der Rippen gegenläufig. steigende Außenrippe 114 verdichtet das sperrige
Gut und fördert-e$ zwangsweise in das Schneidwerk, bzw das Doppelmesser An das Doppelmessers
laufend die Schneidkanten 110 des Flügelmessers 115 ab.
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Sie scheren das über die unteren Schneidkante des Doppelmessers vorstehende
Material ab. Die zerkleinerten Teile falle frei nach unten aus der Maschine.
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-Patentansprüche-