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VORRICHTUNG ZUM ZERKLEINERN VON ABFALL Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfall aller Art, wie Autoreifen, Drehspäne, Obstkistchen,
Gegenstände aus Blech usw. mit einem Motor, mit mindestens zwei parallel zueinander
angeordneten, langsam laufenden Wellen, mit Drehlagern für die Wellen, mit einem
Getriebe zwischen dem Motor und den Wellen, durch welches die Wellen in entgegengeetzten
Drehrichtungen und unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden, mit einer
Reversiervorrichtung für die Wellen, mit einer Vielzahl massiver scheibenförmiger
erster Messer, die auf den Wellen angeordnet fest mit diesen verbunden sind und
durch Distanzhülsen auf Abstand gehalten sind, wobei die Messer der einen Welle
in Zwischenräume zwischen die Messer der anderen Welle greifen, mit einer Umrißform
der Messer, bei welcher ein Schneidezahn in die normale Drehrichtung weist, welche
in der entgegengesetzten Richtung einer kontinuierlichen, glatten , nach innen gerichteten,
etwa spiraligen Form folgt, die bis zu einem Sprungbereich reicht, der bis zu dem
Schneidezahn hochschwingt und zur Aufnahme von Hülsen üblicher Weinflaschen, Bierflaschen,
Apfelsaftflachen usw. dient.
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Eine solche Vorrichtung ist z. B. durch die deutsche Offenlegungsschrift
2 051 756 bekannt geworden. Bei diesen Maschinen gibt es im wesentlichen zwei Reinigungsprobleme:
1. Der Raum zwischen den Flanken benachbarter Messer wird gereinigt, indem man a)
den Wellen unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten gibt und b) die eine Welle fest
anordnet, während die andere Welle ein geringes axiales Spiel in der Gegend von
2/10 mm hat.
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Der Abstand zwischen den Spitzen der Messerscheibe und der gegenüberliegenden
Distanzhülse beträgt etwa 2 bis 3 mm. In diesen Zwischenraum können sich Teile,
insbesondere Blechstreifen, Gummistreifen od. dgl. festklemmen, die weder durch
das axiale Spiel noch durch die unterschiedliche Drehzahl beseitigt werden können.
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Bei der bekannten, zwei Wellen aufweisenden Maschine wird dieses Problem
dadurch gelöst, daß man einen Rechen vorsieht, dessen Kamm fest mit dem Gestell
der Maschine verbunden ist und dessen Finger schräg von unten her in die Zwischenräume
zweier benachbarter, auf der gleichen Welle sitzender Messergruppen greift. Dabei
endet die Fingerspitze ebenfalls 2 bis 3 mm vor der Distanzhülse. Mit einem solchen
Finger kann man ein um die Distanzhülse gewickelten Rest abstreifen.
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Möchte man nun eine Maschine mit vier Wellen bauen, so kann man solche
Abstreiffinger lediglich für die erste und vierte Welle verwenden. Bei der zweiten
und dritten Weile dagegen hätte dies erhebliche konstruktive Schwierigkeiten. Zum
einen Mal fällt dort wegen der besonderen Drehrichtung der Wellen dann der zerkleinerte
Abfall
auf die Finger und baut sich dort der Höhe nach auf. Gegebenenfalls
kann der Abfall dann wiederum von den Messern erfasst werden, statt daß er direkt
nach unten fällt.
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Außerdem bereitet auch das Anbringen der Rechen dort Schwierigkeiten,
weil sie nur an ihren Enden am Gestell befestigbar sind. Sie sind dagegen nicht
mit ihrem Kamm am Gestell befestigbar, wie dies bei der 'weiwellenmaschine möglich
ist. Schließlich würden solche Finger bei der zweiten und dritten Welle auch Änderungen
imGetriebe hervorrufen: Bei der Vierwellenmaschine ist es aus Gründen der Einfachkeit
der Konstruktion und auch der hiermit unmittelbar verknüpften richtigen Drehrichtung
der Wellen erwünscht, daß die Antriebsräder für die Wellen miteinander kämmen. Das
heißt, es soll das Antriebsrad der Welle 1 mit dem Antriebsrad der Welle 2 und das
Antriebsrad der Welle 2 rnit dem Antriebsrad der Welle 3 usw. kämmen. Es stimmen
dann sowohl die notwendigen unterschiedlichen Drehzahlen als auch die unterschiedlichen
Drehrichtungen Würde man nun einen solchen Rechen auch für die Wellen 2 und 3 vorsehen,
dann müßte man die Abstände der Wellen untereinander ändern. Wenn man die Wellenabstände
ändert, dann ändert man auch die Abstände der sie antreibenden Zahnräder. Diese
darf man jedoch nicht verändern, denn ein größeres Antriebszahnrad gibt der zugehörigen
Welle natürlich eine kleinere Drehgeschwindigkeit als erwünscht. Um nun bei geändertem
Wellenabstand sowohl die Drehrichtung als auch die Drehzahl zu erhalten, müßte man
die einzelnen Antriebszahnräder durch zwei Zwischenräder miteinander in Verbindung
bringen. Dies würde getriebemäßig einen untragbaren Aufwand erfordern.
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Aufgabe der Erfindung ist es, für';ierWellenmaschine eine Maßnahme
anzugeben,
die es gestattet, Vier-Wellenmaschinen im Prinzip genau
so einfach aufzubauen wie Zwei-Wellenmaschinen und bei denen man auch die Räume
zwischen den Distanzbüchsen der Wellen 2 und 3 und den gegenüberliegenden Messern
reinigen kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch folgende Merkmale gelöst:
a) Die Vorrichtung hat vier horizontal, parallel zueinander und etwa auf gleicher
Höhe liegende Wellen.
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b) Auf den beiden äußeren Wellen sitzen die ersten Messer.
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Zwischen diese Messer reichen Finger eines gestellfesten Kamms bis
nahe an die Distanzhülsen.
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d) Auf den beiden mittleren Wellen sitzen zweite Messer, bei denen
abweichend von den ersten Messern in den Rücken eine flache Räumausnehmung eingearbeitet
ist, deren Schneide gegen die normale Drehrichtung gerichtet ist.
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e) Der vor der Schneide liegende zweite Sprungbereich ist. viel kleiner
als der erste Sprungbereich.
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f) Die Schneide der Räumausnehmung liegt nahe der Spitze der ersten
Schneide, jedoch genügend weit von ihr entfernt, so daß das Material des Messers
zwischen dem ersten und zweiten Sprungbereich im wesentlichen nicht geschwächt ist.
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g) Der Rücken der Räumausnehmung ist viel länger als der zweite Sprungbereich
und verläuft ebenfalls in sich und mit dem anschließenden Umfang des Messers stetig.
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Man reinigt damit die Distanzbüchsen der Wellen 2 und 4 bei jedem
Drehsinn der Wellen, während man die Distanzbüchsen der Wellen 2 und 3 nur bei der
Reversierung reinigt.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß dies bei weitem ausreicht. Außerdem
tritt dann nicht mehr die Gefahr auf, die bei der Verwendung von Rechen auftreten
würde: Bei sehr schwerer Last biegen sich nämlich die Wellen um einige Millimeter
durch, was einen 2 - 3 mm-Abstand der Finger von den Wellen erfordert. Ein Auflaufen
der Finger auf den Distanzbüchsen der Wellen 2 und 3 ist damit vermieden,weil man
auf solche Finger gar nicht angewiesen ist.
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Durch die Merkmale des Anspruchs 2 erreicht man, daß einerseits genügend
Material zwischen den Sprungbereichen vorhanden ist, das die beim Zerkleinern auftretenden
Kräfte aufnehmen kann und daß andererseits der zweite Sprungbereich trotzdem im
Betrieb der gegenüberliegenden Abstandsbüchse optimal nahe kommt.
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Durch die Merkmale des Anspruchs 3 erreicht man eine einfache Herstellung
des zweiten Sprungbereichs und außerdem eine solche Gestaltung, bei der Reste am
besten von der gegenüberliegenden Distanzbüchse herabgerissen werden.
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Durch die Merkmale des Anspruchs 4 erreicht man, daß der zweite Sprungbereich
während des Normalbetriebs praktisch nicht beachtet zu werden braucht, während er
im Reversierbetrieb seine Aufgabe voll erfüllen kann.
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Durch die Merkmale des Anspruchs 5 erhält man eine Hakenwirkung, mit
der man besonders gut Gegenstände von den Distanzhülsen herunterziehen kann.
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Durch die Merkmale des Anspruchs 6 erreicht man einen sanften Übergang
zwischen dem Rücken der Räumausnehmung und dem angrenzenden Umfang des Messers.
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Durch die Merkmale des Anspruchs 7 erreicht man, daß die um die Distanzbüchsen
der ersten und vierten Welle liegenden Gegenstände günstig von der flachen Rückenausnehmung
gereinigt werden, weil die Gegenstände sozusagen von selbst in die Rückenausnehmung
hineinlaufen. Das gleiche gilt in bezug auf die zweite und dritte Welle, sofern
unterchiedliche Drehzahlen vorhanden sind.
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Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß in manchen Fällen die
Finger und der Kamm für die erste und vierte Welle fehlen können, sofern die Messer
dieser Wellen gleich gestaltet sind ate Messer der zweiten und dritten Welle.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels hervor. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die Draufsicht auf die vier Schneidsätze mit abgebrochenem Trichter und schematisch
gezeichneten Antriebs-Radsätzen, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig.
1, Fig. 3 die Draufsicht zu Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt längs der
Linie 4-4 in Fig. 1, Fig. 5 ein Winkeldiagramm über die Versetzung der Messer.
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Eine nicht näher dargestellte Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfall
hat oben einen rechteckigen Trichter mit Seitenwänden 11, 12, 13, 14. Der Trichter
hat unten eine große rechteckförmige Öffnung 16. In dieser Öffnung befinden sich
auf gleicher Höhe und parallel zueinander vier Sechskant-Wellen 17, 18, 19, 21,
die sich um geometrische Längsachsen 22, 23, 24, und 26 drehen. Es sind hierfür
geeignete, nicht dargestellte Lager vorgesehen. Auf der Welle 17 sitzen im Wechsel
Distanzbüchsen 27, welche Messer 28 auf Distanz halten. Es sind immer zwei Messer
28 zu einem Messersatz direkt nebeneinanderliegend zusammengefasst. Diese Messer
haben die aus Fig. 4 ersichtliche Gestalt. Sie weisen einen Innensechskant 29 auf,
mit dem sie auf die sechseckige Welle 17 passen. Der Außenumfang verläuft etwa gemäß
einer gleichmäßigen Spirale schwacher Steigung und ist ebenmäßig. In der technischen
Ausführung handelt es sich allerdings nicht um eine reine Spiralfigur, sondern um
eine Annäherung dieser Spirale mittels dreier Kreisradien. Im einzelnen wird der
Bereich 31 durch einen Radius von rund 50 mm , ausgehend vom Punkt 32, der Bereich
33 durch einen Radius von etwa 70 mm, ausgehend vom Mittelpunkt3 (durch den auch
die geometrische Längsachse 22 geht) und der Bereich 34 durch einen Radius von etwa
90 mm, ausgehend vom Punkt 32,dargestellt. Es entsteht dadurch ein Sprungbereich
36, der gemäß der maßstäblichen 1 1 - Darstellung von Fig. 4 eine solche Größe hat,
daß er Hälse von Weinflaschen, Bierflaschen, Apfelsaftflaschen usw. aufnehmen kann,
daß
er jedoch die Bäuche dieser Flaschen nicht aufnehmen kann. Es
ist wichtig, daß nach der Spitze 40 gegen den Uhrzeigersinn gesehen der Bereich
34 stetig verläuft und nicht etwa durch einen Anschliff abgeflacht ist. Man vermeidet
hierdurch unliebsame Unstetigkeiten bei der Bewegung des zu verarbeitenden Gutes,
sei es in normaler Drehrichtung, sei es in Reversierdrehrichtung. Die Schneide 37
hat keinen Freiwinkel, ist gerade und steht unter einem Winkel von 450 zur Horizontalen
nach Fig. 4. Der Übergang von der Schneide 37 zum Bereich 31 erfolgt durch einen
Bereich 38, welcher durch einen 15 mm-Radius definiert wird, der von dem Punkt 38
ausgeht. Dieses Messer ist sowohl leicht herzustellen und hat gleichzeitig sehr
gute Arbeitsergebnisse.
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Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind immer zwei Messer 28 zu einer Gruppe
zusammengefasst, deren Spitzen40 jeweils um 1800 gegeneinander versetzt liegen.
Die Spitzen der Gruppen sind aber auch unter sich versetzt, und zwar gemäß Fig.
5 jeweils um 600. Liegen die Spitzen der Messer einer Gruppe z. B. bei 0 und 1800,
so liegen die Spitzen der nächsten Gruppe bei 60 und 2400, die Spitzen der dritten
Gruppe bei 180 und 3000 usw.
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Durch nicht dargestellte Mittel sind die Distanzbüchsen 27 und die
Messer 28 axial gegeneinander verspannt, so daß sie sich relativ zur Welle 17 nicht
verschieben können.
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Dies gilt natürlich auch für alle anderen Wellen.
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Zwischen die Gruppen greifen jeweils Finger 30 eines Rechens, der
in nicht dargestellter Weise fest mit der Maschine verbunden ist. Gemäß Fig. 4 verlaufen
die Finger 30 unter etwa 450 von links unten nach rechts oben, wobei die Unterseite
39
auf den Punkt 35 bzw. die Längsachse 22 zielt. Der Abstand der
nächsten Kante 39 der Finger 30von den Distanzbüchsen 27 beträgt 2 - 3 mm, damit
die Distanzbüchsen 27 beim Drehen und unter Last nicht an den Fingern 30 streifen,
falls sich die Welle 17 durchbiegen sollte. Die normale Drehrichtung der Welle 17
ist durch einen Pfeil 41 angegeben.
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Sinngemäß das gleiche gilt für die Welle 21 , jedoch ist ihre normale
Drehrichtung gemäß dem Pfeil 42. Hieraus folgt, daß die Spitzen dieser Messer in
Richtung des Pfeils 42 schauen.
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Die Wellen 17, 18, 19 und 21 werden von Zahnrädern 43, 44, 46, 47
angetrieben, die jeweils koaxial zu den Längsachsen 22, 23, 24, 26 liegen und direkt
miteinander kämmen.
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Sie treiben die zugehörigen Wellen auch direkt an. Hieraus ergibt
sich die Drehrichtung der Welle 18 gemäß dem Pfeil 48, die Drehrichtung der Welle
19 gemäß dem Pfeil 49.
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Die Übersetzungsverhältnisse der Zahnräder 43, 44, 46, 47 sind so,
daß die Welle 17 mit 31,3 U/min, die Welle 18 mit 23,8 U/min, die Welle 19 mit 18,2
U/min und die Welle 21 mit 23,8 U/min normalerweise laufen. Hieraus folgt auch die
unterschiedliche Größe der Zahnräder 43, 44, 46, 47 , die ihrerseits von einem Elektromotor
über ein Vorgelege angetrieben werden. Die exakten Drehzahlen sind nicht so wichtig.
Wichtig ist jedoch , daß alle Wellen relativ langsam laufen und auch alle Wellen
zueinander Differenzdrehzahlen haben. Aufgrund dieser Anar dnung bilden sich bei
normaler Drehrichtung zwei Arbeitszonen, nämlich einmal zwischen den Wellen 17 und
18 und das andere Mal zwischen den Wellen 19 und 21. Bei der Reversierung bildet
sich eine
Arbeitszone zwischen den Wellen 18 und 19, so daß nicht
nur während der eigentlichen Arbeitszeit, sondern - wenn auch in einem verminderten
Maße - während der Reversierung gearbeitet wird. Hieran sind allerdings die Schneiden
37 und die Spitzen 40 nicht beteiligt, weil diese ja in Richtung der normalen Arbeitsweise
blicken.
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Der Winkel zwischen &er Schneide 37 und der Tangente an den Bereich
34 in der etwa 30 oder 0 Spitze 40 beträgt/etwa 50 und ist in bezug auf seine Herstellung
und Standzeit optimal.
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Wie Fig. 1 zeigt, ist grundsätzlich die Anordnung der Messersätze
auf den Wellen 18 und 19 gleich, ebenso wie die Anordnung der Distanzbüchsen. Jedoch
fehlen hier die Finger 38, welche für die Reinigung der Distanzbüchsen der Wellen
17 und 21 vorgesehen sind.
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Gemäß Fig. 2 und 3 sitzen auf den Wellen 18, 19 Messer 51, die sich
von den Messern gemäß Fig. 4 laut der maßstäblichen 1 1 - Darstellung von Fig. 2
und 3 dadurch unterscheiden,daß sie eine Räumausnehmung 52 eingearbeitet haben.
Man kann also bei der Herstellung Messer nach Fig. 4 verwenden und diesen zusätzlich
die Räumausnehmung 52 einarbeiten. Die kürzeste Entfernung zwischen dem Bereich
38 und dem zweiten Sprungbereich 54 beträgt etwa 3 cm oder winkelmäßig etwa 230
Der Bereich 56 wird durch einen Radius von etwa 7 mm definiert, der vom Punkt 57
ausgeht. Der Bereich 56 liegt gemäß Fig. 2 so, daß eine spitze Schneide 58 entsteht
und der Bereich 56 vom Umfang her gesehen teilweise hinterschnitten ist. Der Bereich
56 läuft in einem flachen Rücken 59 mit großem Halbmesser aus und geht stetig in
den Bereich 34 über, der
sich jenseits von der Schneide 58 ebenfalls
fortsetzt. An seiner tiefsten Stelle ist der Rücken 59 etwa 9 mm von der Stelle
entfernt, an der sonst der Bereich 34 verlaufen würde. Winkelmäßig ist der Bereich
59 etwa 350 lang.
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Ein Vergleich zwischen den Fig. 4 und 2 zeigt, daß durch die Räumausnehmung
52 wenig Stetigkeit geopfert wurde, ein Messer nach wie vor sehr günstig auf dem
Rücken des anderen Messers schneiden kann, daß an den Messern wenig an Stabilität
geopfert wurde und trotzdem die Räumausnehmung 52 so liegt, daß sie sehr nahe an
diejenige Distanzbüchse herankommt, die sie reinigen soll. Da die Räumausnehmungen
52 genau so versetzt sind, wie dies Fig. 5 zeigt, werden die gegenüberliegenden
Distanzbüchsen der Wellen 18, 19 jeweils zweimal gereinigt, während die Distanzbüchsen
der Wellen 17 und 21 einmal gereinigt werden. Wenn sich in praktischen Einsatzfällen
herausstellt, daß die einmalige Reinigung der Distanzbüchsen der Wellen 17, 21 ausreicht,
so kann man auf die Finger 30 ganz verzichten und ggf. dann auch die auf den Wellen
17, 21 sitzenden Messer 28 so gestalten, wie dies Fig. 2 zeigt.