DE2424725B2

DE2424725B2 - Zerkleinerungsmaschine für sperriges Gut

Info

Publication number: DE2424725B2
Application number: DE19742424725
Authority: DE
Inventors: Karl 4830 Gütersloh Brockschmidt; Georg 6083 Walldorf Klein; Horst 4410 Warendorf 3 Rettweiler; Kurt 4501 Belm Rössler
Original assignee: MAX FROST MASCHINEN- und APPARATEBAU KG 1000 BERLIN DE; Max Frost Maschinen und Apparatebau Kg 1000 Berlin
Current assignee: Umwelttechnik Hatlapa 2082 Uetersen De GmbH
Priority date: 1973-05-21
Filing date: 1974-05-21
Publication date: 1981-04-09
Also published as: DE2424725C3; DE2424725A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zeriteinerungsmascbme der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art

Bei einf?r bekannten Zerkleinerungsmascjwne dieser Art (DE^PS 5 98 097) sind an der IroienwantLaig des trichterförmigen Gehäuses Messer befestigt, die mit im Trichter rotierenden Gegenmessern zusammenwirken. Djese bekannte Maschine hat jedoch den Nachteil, daß sie beim Zuführen größerer ^TeH^{e nicht} einwandfrei arbeitet, sondern leicht blockiert Außerdem ist mit dieser bekannten Maschine keine Feinzerkleinerung des zugeführten Gutes möglich; vielmehr werden die nur relativ grob zerkleinerten Teile aus seitlichen öffnungen des Gehäuses ins Freie abgeleitet Ferner erfordert die bekannte Zerkleinerungsmaschine infolge der relativ großen Länge des im Trichter umlaufenden Messers einen im Verhältnis zur Zerkleinerungswirkung großen Energieaufwand

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zerkleinerungsmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der auch sehr sperrige Teile sicher erfaßt, mit relativ geringem Energieaufwand zunächst vorzerkleinert dann verdichtet und schließlich kontinuierlich fein zerkleinert werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 wiedergegeben.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsmaschine sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen.

In den Zeichnungen und der Beschreibung sind zwei Ausführungsbeispiele der Zerkleinerungsmaschine dargestellt und beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine erste Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine,

Fig.2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XI in Fig. I, ^Γ

Fig.3 den mittleren trichterförmigen Bereich des Gehäuses ir.'t eingesetztem inneren Trichtersegment,

Fig.4 eine schaubildliche Darstellung des mittleren trichterförmigen Gehäusebereichs,

F i g. 5 eine Draufsicht auf das umlaufende Flügelmesser,

F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie XV-XV in F i g. 5,

Fig.7 eine Draufsicht auf das feststehende Messer 36,

Fig.8 einen Schnitt nach der Linie XVII-XVII in Fig.7,

Fig.9 einen Schnitt nach der Linie XVIII-XVHl in Fig.7,

Fig. 10 eine Draufsicht auf das feststehende Messer 35,

Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie XX-XX in Fig. 10,

Fi g. 12 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine,

Fig. 13 eine weitere Draufsicht auf die Zerkleinerungsmaschine nach F i g. 12,

Fig. 14 eine Unteransicht der in den Fig. 12 und 13 dargestellten Zerkleinerungsmaschine,

F i g. 15 eine Seitenansicht des umlaufenden Trichtersegmentes,

Fig. 16 ein* Unteransicht auf das Trichtersegment nach Fig. 15,

Fig; 17 einen Schnitt nach der Linie χγπ-χνπ in g,

F i g, ] 8 eine Prau/sicht auf das Trichtersegment,

Fig_T 19 einen Längsschnitt durch das trichterförmige Gehäuse,

Fig 20 eine Draufsicht auf das umlaufende Flügelmesser,r _ _ä :

Fig_T21 einen Schnitt nach der Linie XXI-XXI in Fig,20,

Fig,22 eine Draufsicht auf das Doppelmesser mit verschiedenen Schnitten,

F i g. 23 eine Draufsicht auf den Messerträger,

Fig.,24 einen Schnitt nach der Linie XXVI-XXVI in F ig, 25,

Fig.25 eine Unteransic!« des Messerträgers gemäß Fig.23,

F i g. 26 die Ansicht eines Sehneidmessers,

Fig-27 einen Schnitt durch die Mitte des Schneidmessers nach F i g. 26.

Bei der Ausführungsform nach F i g. I bis 11 ist in einem aufrechtstehenden, trichterförmigen Gehäuse 42, nachfolgend kurz mit »Gehäusetrichter« bezeichnet, ein das Einzieh- und Verformungsorgan bildendes Trichtei segment 25 angeordnet, dessen Bogenmaß kleiner ist als 180°. Dieses Trichtersegment weist oben einen ringförmigen Rand 26 auf, der an seinem äußeren Umfang als Zahnkranz 27 ausgebildet ist Am unteren Ende mündet das Trichtersegment 25 in einen Flansch 28 (F i g. 3), der über ein Zahnwellenprofil 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 einen Flansch 31. Zur Befestigung des Flansches 31 und der unterhalb desselben auf der Welle 29 angeordneten Verdichterflügel 32 ist eine Mutter 34 auf die Welle 29 aufgeschraubt Die Buchse 30 ist mit einem umlaufenden ebenen Messer 33 beispielsweise durch Verkleben drehfest verbunden. Das umlaufende Messer 37 läuft zwischen einem oberen feststehenden Messer 35 und einem unteren feststehenden Messer 36. Der Flansch 28, die Buchse 30 und der Flansch 31 sind in radialen Gleitlagern 37 und 38 drehbar gelagert und durch axiale Gleitlager 39 und 40 gegenüber einem am unteren Ende des Gehäuses 42 vorgesehenen Flansch 58 abgestützt, welcher die feststehenden Messer 35 und 36 trägt.

Das Trichtersegment 25 besitzt eine schraubenlinienförmig aufsteigende Sicke oder Rippe 41, die sich in Richtung auf den Gehäusetrichter 42 erstreckt Auch dieser Gehäusetrichter 42 besitzt eine schraubenlinienartig ansteigende Sicke oder Rippe 43, die in Richtung auf das Zentrum des Trichter 42 zeigt. Die Sicke oder Rippe 41 und die Sicke oder Rippe 43 haben entgegengesetzte Steigungsrichtung. Dies hat zur Folge, daß bei einem Einwürfen von Sperrmüll und bei einem Drehen des Trichtersegmentes im Uhrzeigersinn gemäß Pfeil 44 in F i g. 3 dieser vom Trichtersegment 25 erfaßt und zwischen die Außenwandung des Trichtersegmentes 25 und die Innenwandung des Gehäusetrichters 42 gelangt, in diesem Raum verdichtet und dann durch die Form und die Anordnung der beiden Rippen 41 und 43 zwangsweise dem Schneidwerk zugeführt wird.

Der obere Rand 26 des Trichtersegmentes 25 ist auf seiner Außenseite über ein Lager 45 im Gehäusetrichter 42 gelagert. Mit dem Zahnkranz 3 des oberen Randes 26 steht ein Zahnrad 46 ίιπ Eingriff. Das Zahnrad 46 sitzt auf einer an seinen Heiden Enden gehäusefest

gelagerten Welle 47, die an ihrem unteren Ende ein Schneckenrad 48 trägt, das mit der Schnecke 49 kämmt, welche auf der Motorwelle eines Antriebsmotors 50 sitzt, per obere Rand 26 des Trichtersegmentes 25 wird von einer Haube 41 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 durchtritt ein in Fi g, 4 ersichtliches Auge 55 des Gehäusetrichters 4Z 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 An den Flansch 58 ist ein Endflansch 59 angesetzt, der die Verdichterflügel 32 umgibt

Durch den unterschiedlichen Drehsinn der Rippen oder Sicken 41 und 43 werden die zu zerkleinernden Teile nahezu wie durch eine Zange umfaßt und mit fortschreitender Umdrehung infolge des Gefälles der Gewindegänge und der radialen Veicngung verdichtet oder gebrochen und abwärts gefördert hierdurch wird die Stärke des zangenähnlichen Griffes der Gewindegänge immer fester, so daß ein einmal erfaßtes Teil sich nicht wieder befreien kann. Dies ist besonders wichtig bei nachgiebigen Teilen, wie Behältern oder Formteilen aus thermoplastischen Kunststoffen u. dgl.

Am unteren Ende der Rippe oder Sicke 43 ist das erste feststehende Messer 35 angeordnet Dessen Schneidkante 35a (Fig. 10) ist so geformt und angeordnet, daß das verformte oder zerbrochene Teil nach innen gelenkt wird. Bei einem Schnitt in der Nähe der Nabe ist die vom Antrieb in die Messer eingeleitete Kraft besonders groß.

Das unterhalb des feststehenden Messers 35 rotierende Messer 33 trennt das über das feststehende Messer 35 nach unten vorstehende Stück des zu zerkleinernden Teiles ab. Das feststehende Messer 35 bildet gleichzeitig die Lagerung für die Buchse 37. Unterhalb des umlaufenden Flügelmessers 33 liegt das zweite feststehende Messer 36, welches eine weitere Zerkleinerung des abgeschnittenen Stückes bewirkt Es ist möglich, mehrere feststehende Messer und mehrere umlaufende Flügelmesser vorzusehen. Die zwischen den» ersten feststehenden Messer 35 und dem rotierenden Flügelmesser 33 abgetrennten Stücke werden vom Flügelmesser 33 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 Messer 36 und die entsprechend zerkleinerten Stücke durchgeschoben werden.

Die feststehenden Messer übernehmen neben ihrer Schneiufunktion also auch die Funktion der Siebung. Zwischen der Steigung bzw. dem Gefälle der Gewindegänge, der Breite oder Dicke des FlügeimesseVs 33 und der Anzahl der Flügel des Flügelmessers besteht 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 Verdicbtungsvorrichtungen dienenden Rippen 41 und 43 zugeführte Material am oberen feststehenden Messer 35 ohne Materialstauung an den einzelren Flügeln des Flügelmessers abgetrennt werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es, bei

kleinstmöglichen Abmaßen größtmögliche Teile mit geringstem Kraftaufwand zu zerkleinern. Dies wird einerseits durch die Ausbildung des Trichtersegmentes 25 erreicht, das frei von Einbauten ist, so daß die Maße des zu zerkleinernden Gutes in etwa dem oberen Kegeldurchmesser entsprechen können. Außerdem kann die Einzugsgeschwindigkeit genau mit der Schnittleistung des Schneidwerkes abgestimmt werden, so daß eine definierte Zerkleinerung erfolgen kann, ohne daß ein Schnitt unnötigerweise mehrfach ausgeführt wird. Schließlich trägt die Gestaltung der Schneidelemente dazu bei, daß der Schnitt in unmittelbarer Nähe des Mittelpunktes erfolgen und somit das in den Zahnkranz 26 eingeleitete Drehmoment mit größtmöglicher Schneidkraft ausgenutzt werden kann.

Durch die beschriebene und dargestellte Gestaltung der Vorrichtung wird erreicht, daß keine Stelle im Arbeitsbereich der beiden trichterförmigen Elemente 25 und 42 eine sogenannte »tote Ecke« bildet, in der sich

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wesentlichen Bauteile zueinander, so daß die Maschine sich selbst reinigt. So bewegt sich das Trichtersegment 25 gegenüber dem Einfüllschacht 52, dem Gehäusetrichter 42 und dem ersten feststehenden Messer 35. Ferner bewegt sich das umlaufende Flügelmesser 33 gegenüber dem ersten feststehenden Messer 35 und dem zweiten feststehenden Messer 36.

Das feststehende Messer 35 ist durch Schrauben 60 am unteren Flansch 61 des Gehäusetrichters 42 befestigt. Die Schneidkante 35a verläuft vom äußeren Umfang nicht radial auf den Mittelpunkt der Welle zu, sondern nach hinten versetzt. Das feststehende Messer 35 ist eine beidseitig genau auf Maß geschliffene Platte, die in ihrem Zentrum eine Nadel zur Aufnahme der Buchse 30 trägt. Das feststehende Messer 36 besitzt die in den F i g. 7 bis 9 dargestellte Form. Auch dessen Schneidkanten 36a verlaufen nicht radial, sondern in Richtung gegenüber einem vom Zentrum ausgehenden Strahl auf das Zentrum zurückversetzt. Das feststehende Siebmesser 36 besitzt ebenfalls eine plattenförmige Umfangskontur und ist an seiner Ober- und Unterseite genau auf Maß plangeschliffen. Zwischen den Schneidkanten sind Durchlässe 62 für das zerkleinerte Material vorgesehen. Die Größe der Durchlässe bestimmt die Korngröße des zerkleinerten Materials.

Die Durchlässe 62 verlaufen schräg und werden von den jeweils zwei benachbarten schräg liegenden Rippen 63 einerseits, durch den äußeren Rand 64 sowie die Nabe 65 andererseits begrenzt. Die Rippen 63 sind nach Art von schrägliegenden Ventilatorflügeln ausgebildet.

Das umlaufende Flügelmesser 33, das in Fig.5 in Draufsicht gezeigt ist, besitzt von einer mittleren Nabe 33a zum Rand 33b verlaufende Speichen 33c Die Schneidkanten 33d verlaufen radial von der Nabe 333 zum Rand 33b.

Das Flügelmesser 33 ist ebenfalls auf beiden Seiten genau auf Maß geschliffen und verdrehfest mit der Buchse 30 verbunden, und zwar entweder über eine Nut-Feder-Verbindung oder mittels einer Klebeverbindung. Das Flügelmesser 33 läuft im Uhrzeigersinn, also in Richtung des Pfeiles 67.

Die Ausführungsform nach Fig. 12 bis 25 ist ähnlich aufgebaut wie die Ausführungsform nach Fig. 1 bis II. Auf einem Gehäuse 101 (Fig. 14) ist ein Einfülltrichter

ίο 102 (Fig. 12) festgeschraubt. Am oberen Rand des Gehäuses 101 ist wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 ein Trichtersegment 103 (F i g. 15 und 16) drehbar gelagert. Das Gehäuse besitzt zwei schraubenlinienförmig aufsteigende, nach innen ragende Rippen 104a und

i) 105. Durch die Anordnung dieser Rippen wird der eingeworfene Müll zusammengepreßt und zwangsweise in Richtung auf das Schneidwerk gefördert. Dabei wird der Müll gleichzeitig verdichtet.

Das Trichtersegment 103 besitzt in seinem Mittelbe-

_>λ rpirh pinp mit Hpr £r«t7p narh nhpn ixprirhtptp Kegelfläche 104, die mit radial verlaufenden zahnartigen Rippen versehen ist. Unterhalb der Kegelfläche 104 ist am Trichtersegment 103 ein flaches Rotormesser 106 undrehbar befestigt. Die Form des Messers ist aus

:·-) Fig. 26 und 27 ersichtlich. Das Rotormesser läuft mit seiner Schneidkante auf der Schneidkante eines darunterliegenden, fest mit dem Gehäuse 101 verbundenen Doppelmessers 107 ab. Das Zentrum des Doppelmesser^r. welches in einem Messerträger 108 eingeklebt

jo ist, bildet die Nabe für die Welle 109 des Trichtersegmentes 103.

Das Doppelmesser 107 ist planparallel geschliffen. Auf der Unterseite laufen am Doppelmesser die Schneiden eines Flügelmessers 110 ab. Das Flügelmes-

j3 ser 110 ist über einen Ring 111 fest mit der Welle 109 verbunden. Die unteren Schneidkanten 112 des Doppelmessers sind deutlich in F i g. 14 sichtbar.

Beim Zerkleinern läuft das Trichtersegment in Richtung des Pfeiles 122 (F i g. 14 und 20). Dabei nimmt der rippenartige Bereich 113 bzw. der sich unterhalb dieses rippenartigen Bereiches bis in die Höhe des Doppelmessers erstreckende Bereich des Trichtersegmentes 103 das zu zerkleinernde Material mit. Die untere Rippe 104a des Gehäuses 101 läuft in der

4-, Schneidkante des Doppelmessers 107 aus. Die im Trichtersegment 103 vorgesehene, gegenläufig zur Steigung der Rippen 104a und 105 steigende Außenrippe 114 verdichtet das sperrige Gut und fördert es zwangsweise in das Schneidwerk. An dem Doppelmes-

■>o ser 107 laufen die Schneidkanten des Flügelmessers 110 ab. Sie scheren das über die unteren Schneidkanten des Doppelmessers vorstehende Material ab. Die ze lcleinerten Teile fallen dann frei nach unten aus der Maschine.

Hierzu 18 Blatt Zeichnuncen

Claims

Patentansprüche;

U Zerkleinerungsmaschine for sperriges Gut, beispielsweise fpr Abfälle aus Blech, Kunststoff, Glas, Holz, Textilien od, dgl, mit einem aufrechtstehenden, trichterförmigen Gehäuse und einem auf einer innerhalb des Gehäuses im Zentrum des Trichters angeordneten Welle gelagerten Einzieh- und Verformungsorgan, das mit einer an der Innenwandung des Gehäuses vorgesehenen, von to oben nach unten verlaufenden Einzugsfläche zusammenwirkt, dadurch gekennz_e|chnet, daß die Einzugsfläche als spiralig verlaufende Rippe (43) ausgebildet und im Boden des trichterförmigen Gehäuses (42) ein Schneidwerk angeordnet ist, das aus mindestens einem mit dem trichterförmigen Gehäuse (42) verbundenen Standmesser (35) und mindestens einem damit zusammenwirkenden Rotormesser (33): besteht, das auf der Welle (29) befestigt ist und in einer quer zu dieser Welle verlaufenden Ebene umlaufe
2. Zeriöeinerungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einzieh- und Verformungsorgan als Trichtersegment (25) ausgebildet ist, das an seiner Außenseite im Bereich der spiraligen Rippe (43) des Gehäuses (42) eine ebenfalls spiralige Rippe (41) aufweist, deren Steiglingsrichtung der Steiguugsrichtung der Gehäuserippe (43) entgegengesetzt ist.
3. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die spiralig verlaufende Rippe (41) des Trichtersegmentes (25) bis in das Schneidwerk (33,35) erstreckt
4. Zerkleinerungsmaschine t Λ:η Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichne·, daß das Bogenmaß des Trichtersegmentes (25) kleiner ii 180° ist
5. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerk zwei Standmesser (35 und 36) aufweist, zwischen denen das Rotormesser (33) abläuft
6. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (35a) des Standmessers (35) mit der durch seine Mittenbohrung gehenden Geraden einen nach außeti offenen Winkel von etwa 45" bildet (F i g. 10).
7. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch I und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Standmesser (36) Durchlaßschlitze (62) und dazwischenliegende Rippen (63) aufweist, die nach Art von Ventilatorflügeln ausgebildet sind.
8. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotormesser (33) mehrere Speichen (33c; mit radial verlaufenden Schneidkanten (33d) aufweist
9. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch I und 5, dadurch gekennzeichnet, daß Ober- und Unterseite des Rotormessers (33) sowie die dem Rotormesser (33) zugewandten Flächen der beiden Standmesser (35 und 36) plangeschliffen sind und das Rotormesser zwischen den Standmessern (35 und 36) scherend abläuft
10. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Gehäuses (101) zwei spiralig sowie parallel zueinander verlaufende Rippen (104a und 105) aufweist.
11. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Trichtersegment (103) im unteren Bereich eine mit der Spitze nach oben gerichtete, mit radial verlaufenden, zalwmrti* gen Rippen versehene Kugelfläche (104) aufweist.