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"Rotorenschere zum Zerkleinern von insbesondere sperrigen
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Abfällen" Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotorenschere zum Zerkleinern
von insbesondere sperrigen Abfällen, mit zwei parallel zueinander in einem Gehäuse
gelagerten, gegenläufig angetriebenen, miteinander kämmenden Schneidrotoren, die
jeweils aus mehreren im Abstand auf einer Welle aneinandergereihten, mit gegen die
Umfangsfläche der gegenüberliegenden Welle bzw. Distanzbüchse arbeitenden Schneidzähnen
versehenen Rotorscheiben bestehen.
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Es ist eine Rotorenschere zur Vergleichmäßigung der Korngröße feuchter,
krümeliger Güter bekannt (DT-PS 1 086 526), bei der die Schneidzähne der Rotorscheiben
bis auf 3auch teile eines Millimeters an die Welle des gegenüberliegenden Schneidrotors
heranreichen, um mit der Welle als Gegenwerkzeug einen Querschneideffekt auf das
von den Rotorscheiben in Streifen geschnittene Gut auszuüben. Der Querschneidvorgang
erfolgt gleichsam unter Kniehebelwirkung, so daß die Schneidkraft bei größter Annäherung
eines Schneidzahnes an die gegenüberliegende Welle oder Distanzbüchse einen Wert
erreicht, der theoretisch unendlich groß werden kann. Solange mit einer derartigen
Vorrichtung Zerkleinerungsgut von gleichbleibender und nicht zu großer Festigkeit
verarbeitet wird, arbeitet diese verhältnismäßig problemlos.
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Im letzten Jahrzehnt werden Rotorenscheren aber in zunehmendem Maße
zum Zerkleinern von Abfällen, wie Sperrmüll, Haushaltsmüll, Altreifen, Flaschen
oder Behältern aus Metall, Kunststoff u.dgl. eingesetzt. Darin sind häufig so widerstandsfähige
Materialien, wie Stahleinlagen in Altreifen,enthalten, die sich nicht ohne weiteres
zerkleinern lassen, so daß sie nur unter Ausbiegen der Schneidrotoren um mehrere
Millimeter, zerkleinert oder sogar unzerkleinert durch den zwischen Schneidzahn
und gegenüberliegender Welle gebildeten Schneidspalt gezwängt werden. Dabei kommt
es erfahrungsgemäß zu einer extrem hohen Belastung der Rotorenlager und zu deren
vorzeitigem Verschleiß. Unter diesen Belastungen sind bei bekannten Rotorenscheren
auch bereits plastische Verformungen der Welle der Schneidrotoren festgestellt worden.
Es versteht sich, daß durch derartige Betriebsstörungen ein großer Teil der Vorzüge
von Rotorenscheren (z.B. kontinuierliche Zerkleinerung) gegenüber Scheren mit hin
und her bewegten Zerkleinerungswerkzeugen wieder zunichte gemacht wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotorenschere der eingangs
genannten Art so zu verbessern, daß auch extrem widerstandsfähige Materialien zerkleinert
oder unzerkleinert ohne die beschriebenen Nachteile durchgesetzt werden können.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe auf überraschend einfache Weise dadurch gelöst,
daß der Achsabstand der beiden Schneidrotoren entgegen einer federnden Rückstellkraft
veränderlich ist. Damit ist sichergestellt, daß sich beim Überschreiten einer vorbestimmten
Belastung der in Rede stehende Schneidspalt ohne eine Überlastung von Teilen der
Rotorenschere vergrößert und unmittelbar danach wieder seine Normalabmessung einnimmt.
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Die Erfindung kann in verschiedenen Ausgestaltungen verwirklicht werden.
In der bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse in axialer Richtung in zwei nebeneinanderliegende,
jeweils einen Schneidrotor tragende Gehäusehälften geteilt, von denen mindestens
eine Gehäusehälfte quer zur Teilungsrichtung entgegen der Rückstellkraft beweglich
gelagert ist.
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Die bewegliche Gehäusehälfte kann in Weiterbildung der Erfindung geradlinig
beweglich auf einem Unterrahmen geführt oder auch um ein scharnierartiges Gelenk
schwenkbar sein, wobei die Bewegung in beiden Fällen gegen geeignet abgestützte
Rückstellfedern erfolgt.
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In einer Alternativausführung der Erfindung wird von einer Rotorenschere
mit einem vollkommen feststehenden Gehäuse ausgegangen, wobei die Lager mindestens
eines Schneidrotors quer zu dessen Achsrichtung gegen die Kraft von Rückstellfedern
auf Gleitschuhen geradlinig beweglich gelagert sind. Auf der gleichen Basis ist
es auch möglich, die Lager mindestens eines Schneidrotors an Schwinghebeln zu befestigen,
die gegen die Kraft von Rückstellfedern schwenkbeweglich gelagert sind. Diese beiden
Ausführungsformen haben den Vorteil, daß das vergleichsweise schwere Gehäuse unbewegt
bleibt, und somit im Überlastungsfall geringere Massen ausgelenkt werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand von in den Zeichnungen
schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine
Rotorenschere in vereinfachter perspektivischer Darstellung; Fig. 2 eine Draufsicht
in vergrößertem Maßstab auf die
Rotorenschere gemäß Fig. 1 bei abgenommenem
F'Ulltrichter; teilweise gebrochen; Fig.3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III
in Fig. 2 durch die die Rückstellfedern enthaltende Kammer; Fig. 4 die Einzelheit
IV gemäß Fig. 3, jedoch bei durch Überlastung auseinandergedrückten Schneidrotoren
und Gehäusehälften; Fig.5 eine Alternativausführung mit einer feststehenden und
einer abzuschwenkenden Gehäusehälfte; Fig. 6 eine Draufsicht auf Fig. 5; Fig. 7
eine weitere Alternativausführung mit feststehendem Gehäuse, in welchem einer der
Schneidrotoren ausschwingend gelagert ist; Fig. 8 eine Draufsicht auf Fig. 7, teilweise
gebrochen; Fig. 9 eine weitere Alternativausführung in einer der Fig. 8 entsprechenden
Draufsicht, bei der die Lager eines Schneidrotors horizontal gleitbeweglich geführt
sind; und Fig. 10 einen Schnitt gemäß der Linie X-X in Fig. 9, durch ein gleitbewegliches
Lagergehäuse.
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Die Rotorenschere gemäB Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1, das auf
einem mit Beinen 2 versehenen Rahmen 3 gehalten ist und zwei Gehäusehälften 4 und
5 besitzt, die über Schraubenbolzen 6 mit zwischengeordneten Rückstellfedern 7 (Fig.
3) mieinander verbunden sind. Die Gehäusehälfte 4 ist am Rahmen 3 befestigt, während
die Gehäusehälfte 5 durch den Rahmen 3 untergreifende Klauen 8 gleitbeweglich
geführt
ist. Ein Einfülltrichter 9 ist nur mit der Gehäusehälfte 4 oder wird an einem separaten
Gerüst verschraubt, damit die Gehäusehälfte 5 beweglich bleibt.
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Der Auslaßtrichter 10 ist mit dem Rahmen 3 verbunden und mündet auf
ein Förderband 11, das dem Abtransport des zerkleinerten Materials dient. In jeder
Gehäusehälfte 4, 5 ist ein Schneidrotor 12 bzw. 13 gelagert, der mit jeweils einem
eigenen Antrieb 14 bzw. 15 verbunden ist. Die Schneidrotoren werden gegenläufig
angetrieben, so daß sie sich im Überschneidungsbereich nach unten bewegen.
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In Fig. 2 sind die Schneidrotoren 12, 13 wegen der besseren Übersichtlichkeit
in vereinfachter Weise mit runden Rotorscheiben ohne Schneidzähne dargestellt. Die
tatsächliche Form der Rotorscheiben ist jedoch aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich.
Ein Schneidrotor 12 bzw. 13 besteht im wesentlichen aus einer Welle 16, auf welcher
in bekannter Weise abwechselnd Rotorscheiben 17 mit darauf befestigten Schneidzähnen
18 und Distanzbüchsen 19 aneinandergereiht sind, so daß jeweils eine Rotorscheibe
des Schneidrotors 12 zwischen zwei benachbarte Rotorscheiben des Schneidrotors 13
spielfrei eingreift und umgekehrt. Die Schneidzähne benachbarter Rotorscheiben sind
zweckmäßig gegeneinander winkelversetzt angeordnet, so daß sie nicht gleichzeitig
auf der gesamten Rotorlänge zum Einsatz kommen, was sich gUnstig auf die zu installierende
Antriebsleistung auswirkt. Ferner ist vorgesehen, daß die Schneidzähne 18 gegen
die Umfangsfläche der jeweils gegenüberliegenden Distanzbüchse arbeiten. Somit wird
das zunächst zwischen den Rotorscheiben in Streifen zerteilte Material anschließend
zwischen den Schneidzähnen und den als Amboß wirkenden Distanzbüchsen querunterteilt.
Dabei kann es
vorkommen, daß sich besonders hartes oder zähes Material
der Querunterteilung widersetzt, so daß sehr hohe radiale Kräfte auf die Lagerung
der Schneidrotoren übertragen werden. Durch die im folgenden beschriebenen erfindungsgemäßen
Maßnahmen wird jedoch eine Überlastung der Lagerung weitestgehend vermieden.
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Es ist aus Fig. 2 ersichtlich, daß das in der Draufsicht rahmenartige
Gehäuse 1 eine durchgehende, rechteckige Öffnung 20 aufweist, die oben den Einlaß
und unten den Auslaß bildet. Die beiden Teilungsfugen 21 und 22 des Gehäuses 1 sind
zueinander versetzt angeordnet und liegen jeweils in der eine Rotorachse enthaltenden
senkrechten Ebene jeweils auf der dem Antrieb 14 bzw. 15 abgewandten Gehäuseseite.
Das Gehäuse besitzt in Achsrichtung vor und hinter dem durch die Öffnung 20 umgrenzten
Arbeitsraum je eine Kammer 23, in der die die Gehäusehälften 4, 5 zusammenhaltende
Riickstellfederung untergebracht ist.
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Gemäß Fig. 3, in der eine Kammer 23 mit Einzelheiten dargestellt ist,
steht die linke Gehäusehälfte 4 fest, während die rechte Gehäusehälfte 5 beweglich
ist. In der Teilungsfuge 21 bzw. 22 tragen die Gehäusehälften 4 und 5 je einen Flansch
24 bzw. 25 mit jeweils zwei fluchtenden Bohrungen, durch die je eine FUhrungsbuchse
26 gesteckt ist, die auf der Seite der feststehenden Gehäusehälfte einen gegen den
Flansch 24 anliegenden Kragen 27 aufweist. Der Außendurchmesser der Führungsbuchsen
26, die leicht konisch zulaufen, dient zum Zentrieren der beiden Gehäusehälften
4, 5, insbesondere während der Bewegungsphase. Durch die Führungsbuchsen 26 sind
die Schraubenbolzen 6 gesteckt, die über Muttern 28 gegen den Kragen 27 anliegen.
In der beweglichen Gehäusehälfte 5 ist eine Zwischenwand 30 befestigt,
durch
die die Schraubenbolzen 6 hindurchragen.
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Gegen die Außenseite 30a der Zwischenwand 30 liegt jeweils eine über
jeden Schraubenbolzen 6 gesteckte Rückstellfeder 7 an, die z.B. aus einem Paket
hintereinander geschalteter Tellerfedern bestehen kann. Die Rückstellfeder 7 ist
über eine Druckscheibe 31 und Muttern 32 vorgespannt, so daß die beiden Gehäusehälften
4, 5 mit einer vorbestimmten Kraft gegeneinandergepreßt werden. Die Gehäusehälfte
5 weichtsomit erst dann aus, wenn beim Zerkleinerungsvorgang zwischen den Schneidrotoren
12, 13 ein radialer Widerstand auftritt, der die Vorspannkraft der Rückstellfedern
7 übersteigt.
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Fig. 4 zeigt eine Betriebsphase, bei der zwischen den beiden Schneidrotoren
ein widerstandsfähiger Gegenstand 33 eingeklemmt ist, der sich der Querunterteilung
widersetzt hat, so daß zwischen dem Schneidzahn 18a und der gegenüberliegenden Distanzbüchse
ein Spalt s entstanden ist.
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Damit bei auseinandergedrückten Gehäusehälften kein Zerkleinerungsgut
in den Spalt s gerät und die Rückbewegung der Gehäusehälfte 5 blockiert, ist an
jeder dem Zerkleinerungsraum zugekehrten Wand 34 der Gehäusehälfte 5 innerhalb des
Zerkleinerungsraumes ein Abdeckblech 34a (Fig. 2 und 4), befestigt; diese beiden
Bleche 34a machen zwar die Bewegung dieses Gehäuseteils mit, überdecken dabei aber
gleichzeitig die Teilungsfugen 21 bzw. 22 bzw. den Spalt s ständig. Somit können
also auch zähe und widerstandsfähige Materialien die Rotorenschere ohne Betriebsstörung
und Beschädigung der Maschine passieren.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 6 ist das Gehäuse der Rotorenschere
ebenfalls in senkrechter Ebene in eine bewegliche Gehäusehälfte 35 und in eine feststehende
Gehäusehälfte 36 unterteilt. Die Gehäusehälfte 35 bewegt sich jedoch nicht geradlinig,
sondern schwenkt
mitsamt dem darin gelagerten Schneidrotor um ein
Gelenk 37. Die Schwenkbewegung ist jedoch wiederum nur beim Überschreiten einer
vorbestimmten Belastung zwischen den Schneidrotoren gegen den Widerstand einer oder
mehrerer am Fundament abgestützter Rückstellfedern 38 möglich.
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Für den Fall, daß die Rotorenschere nur zum Zerkleinern von verhältnismäßig
unproblematischen Materialien vorgesehen ist, können anstelle der Rückstellfedern
38 oder zusätzlich zu den Rückstellfedern 38 die beiden Gehäusehälften auch durch
Abreißschrauben 39 zusammengehalten sein, die bei Überlastung zerstört werden. Damit
ist eine feste und schwingungsfreie Verbindung der Gehäusehälften gegeben, wobei
gleichzeitig ein Abkippen der beweglichen Gehäusehälfte im Überlastungsfall durch
die Rückstellfedern 38 vermieden wird.
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Gemäß Fig. 7 und 8 sind bei einer Rotorenschere mit einem ungeteilten
Gehäuse 40 die Lager 41 des linken Schneidrotors an Schwinghebeln 42 befestigt,
die um feste Drehachsen 43 gegen den Widerstand von Rückstellfedern 44 schwenken
können. Als Rückstellfedern kommen sowohl pneumatisch/hydraulische als auch mechanische
Federn in Frage.
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Im Gehäuse sind schematisch angedeutete (Fig. 8) Anschläge 45 vorgesehen,
gegen die die Lager 41 von den Rückstellfedern 44 gedrückt werden, damit die Schneidrotoren
stets die gewünschte Betriebslage zueinander haben.
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Gemäß Fig. 9 und 10 sind, wiederum bei einer Rotorenschere mit einem
ungeteilten Gehäuse, die Lager 46 des linken Schneidrotors auf Gleitschuhen 47,
die z.B. als Schwalbenschwanzführung ausgebildet sind, geradlinig gegen den Widerstand
von Rückstellfedern 48 beweglich gelagert. Die Betriebslage des linken Schneidrotors
ist auch in diesem Fall durch feste Gehäuseanschläge 49 definiert.
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