DE2736827A1 - Zerkleinerungsmaschine - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DIPL.-INQ. WEHNER FREISCHEM DiPL.-iNG. ILSE FREISCHEM

5000 KÖLN 1 HEUMARKTSO T ELE FO N : (02 21) 23 58 68

Amtliches Aktenzeichen:

Unser Zeichen: M 74 PaGm 77/1

Anmelderin: METAL BOX LIMITED,

Queens House, Forbury Road, Reading RG1 3JH, Berkshire, England

Bezeichnung: Zerkleinerungsmaschine.

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsmaschine mit mindestens zwei parallel zueinander angeordneten, in einer Zerreißkammer mit rotierenden Zerkleinerungswerkzeugen verbundenen und über ein Getriebe motorisch angetriebenen Wellen, die mit ihrer jeweils benachbarten Welle unter Ausführung gegensinniger Drehungen gekoppelt sind und bei der die Zerkleinerungswerkzeuge einer Welle sich mit denen der benachbarten Welle zumindest teilweise überdecken. Die Zerkleinerungs werkzeuge der jeweiligen, gegensinnig rotierenden Welle bewirken ein Zerkleinern von in die Zerreißkammer hineingegebenen Gegenständen. Die vorausgehend beschriebene Vorrichtung wird im folgenden als "Zerkleinerungsmaschine" bezeichnet werden.

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Viele Ausführungsformen einer derartigen Zerkleinerungsmaschine sind vorgeschlagen und in öffentlichen Druckschriften ausführlich beschrieben worden. Eine beträchtliche Zahl solcher Zerkleinerungsmaschinen ist in verschiedenen Ländern im Laufe der letzten 7 oder 8 Jahre verkauft worden. Ihre hauptsächliche Anwendung ist natürlich das zerstörende Zerkleinern von Abfallprodukten, z.B. also Haushaltsmüll, Abfälle von Gastwirtschaften, verschiedenerlei Industrieabfälle oder auf Schiffen anfallender Müll. Größer ausgelegte Maschinen derselben Art werden gewöhnlicherweise benutzt, um Altreifen zu zerkleinern.

Wird die Zerkleinerungsmaschine eingesetzt, um allgemeine oder verschiedenartige Materialien zu zerkleinern, oder wird sie eingesetzt, um eine einzige, spezielle Aufgabe -wie z..B. das Zerkleinern von Reifen - durchzuführen, so gibt es immer eine beträchtliche Gefahr, daß irgendein Gegenstand in das Gerät hineingegeben wird, den die Zerkleinerungsmaschine nicht ordnungsgemäß und normal verarbeiten kann. Ein derartiger Gegenstand setzt den Zerkleinerungswerkzeugen einer Zerkleinerungsmaschine, die für normalen Haushaltsmüll und ähnliche Abfälle ausgelegt ist, einen dergestalt hohen Widerstand entgegen, daß die Vorrichtung gewöhnlich blockiert und so plötzlich zu einem Stillstand gebracht wird. Als zusätzliche Beispiele für derartige eingebrachte

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Gegenstände können z.B. Eisenstäbe angeführt werden. Es ist leicht einzusehen, daß derartige Gegenstände in die Zerkleinerungsmaschine eingeführt werden können, sei es rein zufällig oder mit Absicht.

Die unmittelbare Wirkung eines solchen Gegenstandes, der in die Zerkleinerungsmaschine eingegeben wird, besteht in einer plötzlichen Abbremsung der sich bewegenden Teile. Da gewöhnlicherweise ein Gegenstand sich zwischen den Arbeitsflächen zusammenarbeitender Zerkleinerungswerkzeuge verklemmt und so die Vorrichtung zum Stillstand bringt, wird die angreifende Kraft, die aufgrund der sehr hohen Abbremsung ausgesprochen hoch sein kann, als Reaktionskraft durch die gesamte Vorrichtung von den Arbeitsflächen der Zerkleinerungswerkzeuge hin zum Antriebsmechanismus weitergeleitet. Der Antriebsmechanismus ist gewöhnlicherweise ein Elektromotor. Es ist bekannt, Zerkleinerungsmaschinen der oben beschriebenen Art mit einem automatischen Rücklauf auszurüsten, durch den die Drehrichtung des treibenden Motors im Falle einer Blockierung geändert und der die Blockierung verursachende Gegenstand befreit wird. Der Motor treibt anschließend wieder in der ursprünglichen Richtung an und führt gewöhnlicherweise mehrere aufeinander folgende Bewegungsumkehrungen durch, bis entweder der Motor überhitzt wird oder die Zerkleinerungswerkzeuge den die Verklemmung verursachenden Gegenstand schließlich doch zerkleinern Eine Vorrichtung zur Bewegungsumkehr arbeitet gewöhnlicher-

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weise dadurch, daß das Drehmoment einer oder mehrerer Wellen aufgenommen wird und sie ist mit der Steuereinrichtung des antreibenden Motors so verbunden, daß die Drehrichtung des Motors sofort geändert wird, sobald das Drehmoment an einer Welle auf einen vorgegebenen Wert ansteigt.

Es ist jedoch festgestellt worden, daß auch an den Geräten, in denen wirkungsvolle, automatische Bewegungsumkehr-Vorrichtungen vorgesehen sind, Ausfälle verschiedener Einzelteile unter Bedingungen eines plötzlichen abrupten Halts oder Blockierens nicht ungewöhnlich sind. Anfällige Einzelteile bei solch einem mechanischen Stop sind Lager, Getriebe, Wellen und Zerkleinerungswerkzeuge. Der Ausfall der Teile beruht auf dynamischer Uberbeanspruchung der betreffenden Einzelteile durch den Einfluß der Massenträgheit der sich bewegenden Teile der Zerkleinerungsmaschine. Diese Massenkräfte treten an den Zerkleinerungswerkzeugen und rotierenden Wellen auf, sowie am Getriebe und am Rotor des Antriebsmotors, der letztere rotiert mit einer wesentlich höheren Winkelgeschwindigkeit als die übrigen Teile.

Nun ist es durchaus möglich, eine Zerkleinerungsmaschine zu entwickeln, in der jedes Einzelteil einen so hohen Sicherheitsfaktor aufweist, daß die Maschine ohne Ausfall auch unter den schwierigsten und ungünstigsten Bedingungen eines plötzlichen mechanischen Stops nicht ausfällt. Derartig

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konstruierte Zerkleinerungsmaschinen sind jedoch unökonomisch, teuer und die Abmessungen der Einzelteile würden im Verhältnis zur Leistung der Antriebseinheit so sein, daß der Schneidbereich, also das Gehäuse in dem die Zerkleinerungswerkzeuge angeordnet sind und das die Zerreißkammer umfaßt, viel zu groß würde. Eine Maschine mit einem derartigen Sicherheitsfaktor aller Einzelteile würde in nicht annehmbarem Maße schwerfällig und im normalen Betrieb untermotorisiert und unwirtschaftlich ineffizient sein.

Aus dem vorstehend Gesagten ist deutlich geworden, daß eine Zerkleinerungsmaschine die Fähigkeit zur Selbstzerstörung oder Selbstbeschädigung aufgrund der angesprochenen Massenträgheitskräfte aufweist. Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Zerkleinerungsmaschinen zu vermeiden und eine Zerkleinerungsmaschine zu schaffen, bei der die angesprochenen Ausfallmöglichkeiten nicht auftreten, die jedoch so ausgeführt ist , daß sie für normale Arbeitsbedingungen, d.h. nicht für abrupte, unfallbedingte mechanische Stop-Bedingungen, mit einer Antriebseinheit ausreichender Antriebsleistung ausgelegt werden kann, die die Zerkleinerungsmaschine ökonomisch tragbar werden läßt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Antriebseinheit eine automatisch oberhalb eines von der Antriebsseite aufgebrachten Drehmomentes auslösende Kupplung angeordnet

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ist. Durch eine derartige Kupplung wird der Motor von den anderen, mit der angetriebenen Seite der Kupplung verbundenen, rotierenden Einzelteilen getrennt, sobald das Drehmoment - entweder bei abruptem mechanischem Stillstand oder bei der umgekehrten Laufrichtung des Motors beim Befreien eines unerwünscht eingezogenen Gegenstandes - einen vorgegebenen Grenzwert erreicht. Hierdurch werden die Massenkräfte des Rotors des Motors kontrolliert.

Es wird vorgeschlagen, daß die Antriebseinheit einen Motor und eine Kupplung aufweist und die treibende Seite der Kupplung unmittelbar mit dem Motor verbunden ist.

Eine ebenso wichtige Folgerung aus dem erfindungsgemäßen Zwischenschalten einer Kupplung besteht darin, daß die bewegten und direkt oder indirekt mit der Kupplung verbundenen Einzelteile so ausgelegt werden können, daß sie unter ihren eigenen Massenträgheitskräften oder den Massenträgheitskräften der anderen Einzelteile nicht ausfallen können. Dies dadurch, da jedes einzelne Teil so ausgelegt werden kann, daß es ohne Schaden einer gewissen, oberen Belastung widerstehen kann. Die Kupplung sichert, daß diese obere Belastung die größte ist, die auf jedes Einzelteil anfallen kann und von diesem ausgehalten werden muß, auch bei Anfall von unbestimmten und zu großen Belastungen.

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Weiter wird vorgeschlagen, daß das Getriebe ein Untersetzungsgetriebe ist, dessen Untersetzungsverhältnis so ausgelegt ist, daß die kleinste Winkelgeschwindigkeit einer Welle für jedes beliebige Drehmoment der Antriebseinheit stets größer als ein vorgegebener kritischer Wert ist, der festgelegt ist durch das Verhältnis von diesem Antriebsdrehmoment zu dem zugehörigen Wert der kleinsten Winkelgeschwindigkeit der Welle bei einer vorgegebenen, maximal zulässigen,an die Arbeitsflächen eines Zerkleinerungswerkzeuges angreifenden Kraft aufgrund eines' in die Zerreißkammer eingegebenen Gegenstandes.

Die Wellen können so miteinander verbunden sein, daß sie mit gleicher Winkelgeschwindigkeit rotieren. Es ist jedoch bekannt, zwei Wellen zu benutzen, die mit voneinander unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten angetrieben werden. In einem derartigen Fall ist die kleinste Winkelgeschwindigkeit der Wellen diejenige der langsameren der beiden Wellen. Die Zerkleinerungswerkzeuge sind vorteilhafterweise so ausgebildet, daß jedes einen scheibenähnlichen Bereich aufweist, der mit der zugehörigen Welle verbunden ist, und der zumindest einen radial nach außen vorspringenden, eine Schneidspitze ausbildenden Bereich aufweist. Die Schneidspitzen ziehen die zu zerkleinernden Gegenstände nach unten zwischen die zusammenarbeitenden Zerkleinerungswerkzeuge. Vorteilhafterweise kann die

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Schneidspitze die Gegenstände durchstoßen, so daß sie die Zerkleinerung der angesprochenen Gegenstände beginnt.

Für vorgegebene Werte des maximalen Ausgangsdrehmoments des Motors, des über- oder Untersetzungsverhältnisses des Getriebes, der Abmessungen der Zerkleinerungswerkzeuge und der Trägheitsmomente der rotierenden Teile ist das an der Kupplung angreifende Drehmoment von der an den Schneidspitzen aufgebrachten Kraft abhängig. Die Kupplung wird demzufolge außer Eingriff kommen, wenn die Kraft an den Schneidspitzen einen gewissen Wert erreicht oder überschreitet. Dadurch kann das Untersetzungsverhältnis des Getriebes für eine Zerkleinerungsmaschine nach der Erfindung spezieller angegeben werden, nämlich dadurch, daß der angesprochene kleinste, kritische Wert der Winkelgeschwindigkeit der Wellen definiert ist durch das Verhältnis des motorischen Ausgangsdrehmomentes zu dem entsprechenden Wert an den Wellen bei der größtmöglichen, an den Schneidspitzen angreifenden Kraft, die ohne Ausrücken der Kupplung durch die Kupplung übertragen werden kann.

Durch Einfügen einer Kupplung ist nur der Motor abtrennbar. Die Möglichkeit der Selbstzerstörung an anderen Stellen in der Zerkleinerungsmaschine ist dadurch nicht ausgeschaltet. Allerdings - und dies ist zu betonen - werden obere Grenzen

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für die Auswirkungen der Massenträgheitskräfte der rotierenden Teile auf die Lager, das Gehäuse der Maschine und die * rotierenden Einzelteile selbst gesetzt, so daß diese so ausgelegt werden können, daß sie den bei einem plötzlichen Stillstand auftretenden Kräften widerstehen können. Es ist einzusehen, daß, da das Ausrücken der Kupplung selbst unerwünscht ist, denn dadurch wird die Maschine angehalten und arbeitet

für eine Zeit nicht, es wünschenswert ist, die Parameter für das Ausrücken der Kupplung auf einen realistischen, hohen Wert zu setzen, wodurch in den meisten Fällen eines möglichen Blockierens die Kupplung bei Fehlen eines tatsächlich abrupten Halts nicht außer Eingriff gerät. Die Beanspruchungen durch Bewegungsumkehr sind im allgemeinen kleiner als die durch abrupte mechanische Stops hervorgerufenen, so daß, wenn ein Ausrücken der Kupplung bei einer an die Schneidspitzen angreifenden Kraft, die wesentlich höher ist als diejenige, die ein für ein zeitweises Umkehren der Bewegungsrichtung notwendiges Drehmoment an den Wellen bewirkt, die Bewegungsumkehr ausgelöst wird, ohne daß in den meisten Fällen ein Ausrücken der Kupplung erforderlich ist oder stattfindet. Es hat sich herausgestellt, daß diese Vorkehrungen in einer Zer kleinerungsmaschine nach der Erfindung vorgesehen werden können ohne daß es unzulässig voluminöser oder teurer Einzelteile bedürfte.

Ein weiterer Vorteil der Zerkleinerungsmaschine nach der Erfindung ist es, und zwar innerhalb des Kriteriums für das

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Untersetzungsverhältnis nach der oben gegebenen Definition, daß es sehr einfach ist, eine Auswahlreihe austauschbarer Getriebeelemente und auch anderer Einzelteile in einer Standard-Zerkleinerungskammer vorzusehen. Austauschbarkeit der Elemente des Untersetzungsgetriebes und/oder verschiedener Typen von Zerkleinerungs

läßt werkzeugen z.B. die Maschine effektiv in einem großen Bereich von Zerkleinerungsbedingungen arbeiten. Eine Zerkleinerungsmaschine nach der Erfindung bietet daher die Möglichkeit eines wesentlich erhöhten universellen Einsatzes, was, verbunden mit einem hohen Grad von Standard! sierung, zu verringerten Kosten führt, verglichen mit heute existierenden Zerkleinerungsmaschinen, bei denen jede einzelne Maschine hauptsächlich nur für einen relativ begrenzten Bereich der Zerkleinerungsbedingungen geeignet ist und daher relativ höhere Kosten durch die besonderen Einzelteile einer solchen Maschine notwendig macht.

Ein Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine nach der Erfindung wird im folgenden erläutert und in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine prinzipielle, schnittbildliche Seitenansicht der Zerkleinerungsmaschine nach der Schnittlinie I-I in Figur 2,

Fig. 2 ein prinzipielles Schnittbild entlang der Schnittlinie H-II in Figur 1 und

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Flg. 3 ein Diagramm, In dem die Antriebsleistung des Motors der Zerkleinerungsmaschine aufgetragen ist gegenüber der Winkelgeschwindigkeit der Wellen zur Erläuterung des Kriteriums, nach dem die Parameter der Zerkleinerungsmaschine nach der Erfindung gewählt werden.

Die Zerkleinerungsmaschine nach Figur 1 und 2 hat einen Rahmen, der nur teilweise dargestellt ist und ein Zerkleinerungsgehäuse 10 aufweist. Dieses Zerkleinerungsgehäuse 10 ist nach oben und unten offen, sein Innenraum wird als Zerreißkammer 11 bezeichnet. Eine Endwand 12 der Zerreißkammer 11 wird durch eine Seite des Getriebegehäuses 13 gebildet. Dieses Getriebegehäuse ist nach außen abgeschlossen, so daß es ein ölbad aufnehmen kann. Zwei parallele, im Querschnitt hexagonale Wellen 14, 15 erstrecken sich durch die Kammer 11 und tragen jede für sich rotierende Zerkleinerungswerkzeuge 16. Zylindrische Endbereicht 18, 19 jeder dieser Wellen 14, 15 erstrecken sich durch den Raum des Getriebegehäuses 13.

Ein elektrisches, in seiner Drehrichtung umschaltbarer Antriebsmotor 9 ist an seiner Ausgangswelle 20 direkt mit der treibenden Seite der Kupplung 21 verbunden, die in der Figur 1 schematisch skizziert ist. Die angetriebene Seite der Kupplung 21 treibt eine Sohnecke 20, durch die wiederum die Wellen 14, 15 in gegensinniger Rotation angetrieben werden, wie dies durch die Pfeile in Figur 1 angedeutet ist, und zwar über das Untersetzungsgetriebe in dem Getriebegehäuse 13. Hierdurch werden die Antriebseinheit, die aus dem

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Motor und der Kupplung 21 besteht, mit den Wellen 14, 15 und ebenso diese Wellen 14, 15 untereinander gekoppelt.

Jedes Zerkleinerungswerkzeug 16 besteht im wesentlichen aus einer koaxial zu den hexagonalen Wellen 14, 15 angeordneten und mit ihnen fest verbundenen Scheibe. Diese Schneidscheiben überlappen sich gegenseitig, wie aus Figur 2 zu ersehen ist. Jedes Zerkleinerungswerkzeug hat eine periphere Kante 23, die mit den Kanten benachbarter Zerkleinerungswerkzeuge zusammenwirkt und einen Schneidzahn 24, der radial aus dem Umfang jeder Schneidscheibe hervorspringt und mit dieser Scheibe einstückig verbunden ist. Jeder Schneidzahn 24 endet in einer Schneidspitze 33. Abfall oder anderes zu zerkleinerndes Material wird über einen nicht dargestellten Beschickungstrichter durch das Oberteil des Zerkleinerungsgehäuses eingegeben, durchstoßen und in bekannter Weise in kleine Teile durch die rotierenden Zerkleinerungswerkzeuge 16 zerschnitten und durch die Unterseite des Zerkleinerungsgehäuses 10 abgeführt.

Das Untersetzungsgetriebe besteht im wesentlichen aus einer Schnecke 25 mit Schneckenschaft 22, die ein Schneckenrad 26 an der Welle 14 treibt. Diese Welle 14 ist mit einem Stirnrad 27 verbunden, das ein zweites Stirnrad 28 an der Welle 15 antreibt. Das über- bzw. Untersetzungsverhältnis zwischen den Stirnrädern 27, 28 ist auf ein Verhältnis von 2 : 1 ausgelegt. Die Welle 15 ist die sich langsamer drehende der beiden Wellen 14. 15.

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Die Wellen 14 und 15 sind In Kugellagern 29 gelagert. Das untere Ende der Schneckenwelle 20 wird von einem geeigneten Axiallager 30 aufgenommen, das In gezeigtem Ausführungsbeispiel aus einem Paar Kegelrollenlager besteht. Um die Wellen 14, 15 sind Im Bereich der Wand 20 Dichtungen angeordnet, am äußeren Ende der Wellen 14, 15 befinden sich Labyrinthdichtungen 32.

Die nicht gezeigte Steuervorrichtung des Antriebsmotors 9 weist eine Vorrichtung zur Bewegungsumkehr auf, die von einem - ebenfalls nicht dargestellten - Meßwertaufnehmer gesteuert wird. Dieser lust die Umkehrvorrichtung aus, sobald das Drehmoment auf einer der Wellen 14, 15 einen vorgegebenen Wert erreicht. Dies geschieht, wenn ein von den Schneidwerkzeugen 16 ergriffener Gegenstand einen übermäßigen Widerstand bietet und hierdurch die Zerkleinerungsmaschine abbremst oder zum Halt bringt. Es soll hier noch angemerkt werden, daß der Apparat, insoweit als er bisher beschrieben worden ist in gewöhnlicher, konventioneller Weise aufgebaut ist, jedoch mit Ausnahme der Kupplung 21. Die verschiedenen Lager können beliebig ausgeführt sein, vorzugsweise sind sie Kugellager. Ebenso können die Zerkleinerungswerkzeuge jede beliebige Ausbildung aufweisen, sie brauchen nicht notwendigerweise doppelseitig zu sein, wie dies dargestellt ist. Insbesondere können sie jede geeignete Form am Umfang haben.

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Die Kupplung 21 ist eine Kupplung beliebigen Typs, die automatisch bei Angreifen eines Drehmomentes in Gegenrichtung mit einem vorgegebenen Wert an ihrer angetriebenen Seite ausrücken kann. Dieses Drehmoment entspricht der maximal zulässigen Kraft an den Schneidspitzen 33. Vorteilhafterweise ist die Kupplung 21 justierbar, so daß sie auf einen gewünschten Grenz- oder Maximalwert an der Schneidspitze 33 eingestellt werden kann. Dieser Grenzwert wird während der Konstruktion der Maschine gewählt und ermittelt, er kann z.B. bei dem 5-fachen der normalen Kraft an den Schneidspitzen 33 bei normaler Arbeitsweise der Zerkleinerungsmaschine liegen. In diesem Zusammenhang soll noch angemerkt werden, daß der Wert der Kraft an den Schneidspitzen, der einem bestimmten Drehmoment, bei dem die oben angesprochene Vorrichtung zur Bewegungsumkehr ausgelöst wird, entspricht, kleiner sein kann als der eben angesprochene Grenzwert. Dadurch wird die Kupplung 21 normalerweise beim Umschalten und Lauf in Gegenrichtung des Motors in Eingriff bleiben und nur dann ausrücken, wenn aus irgendeinem Grunde - wie z.B. durch ein unerwünschtes Objekt, das zwischen die Zerkleinerungswerkzeuge geraten ist, z.B. ein Eisenstab - die Kraft an den Schneidspitzen auf den Grenzwert anwächst.

Aus den Figuren 1 und 2 wird ersichtlich, daß zu jedem beliebigen Zeitpunkt während des Arbeitens der Zerkleinerungsmaschine, die zwischen den Schneidspitzen 33 und dem zu zerkleinernden Gegenstand aufgebrachte Kraft die Summe der

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Kräfte an den zu dem Zeitpunkt tatsächlich mit dem angesprochenen Gegenstand in Kontakt befindlichen Schneidspitzen 33 ist. Diese Kraft ist für einen gegebenen Durchmesser der Schneidwerkzeuge proportional zu dem an der Welle angreifenden Drehmoment, das vom Motor über das Getriebe 25 bis 28 angreift. Die zu jedem beliebigen Wert des Drehmomentes gehörende Leistung kann daher als eine Gerade in einem Diagramm dargestellt werden, in dem die Leistung des Motors als Funktion der Winkelgeschwindigkeit der Welle aufgetragen ist.

In Figur 3 ist ein Beispiel für ein derartiges Diagramm gegeben. Es betrifft ein typisches Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine, wie ein solches unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 beschrieben worden ist. Es wird davon ausgegangen, daß die Winkelgeschwindigkeit der sich langsamer drehenden Welle 15 die Hälfte der Winkelgeschwindigkeit der sich schneller drehenden Welle 14 ist. Auf der Abszisse ist die Winkelgeschwindigkeit der sich langsamer drehenden Welle 15 dargestellt, die Gerade A stellt das Drehmoment an der sich langsamer drehenden Welle dar, das ist das doppelte Drehmoment der schneller rotierenden Welle 14, und zwar bei einem Wert der an den Schneidspitzen angreifenden Kraft, der für das gezeigte Beispiel der. Grenzwert ist. Ebenso sind in die Figur 3 sieben einzelne Punkte P eingezeichnet, die für vier verschiedene Leistungen des Motors stehen, und zwar bei

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vier verschiedenen Werten des Untersetzungsverhältnisses zwischen der Schnecke 25 und dem Schneckenrad 26. Die vier verschiedenen Werte für die Leistung sind aufgetragen bei den Ordinatenteilungen 4, 5 1/2, 7 1/2 und 10.

Aus Figur 3 ist ersichtlich, daß alle diese Punkte P unterhalb der Linie A liegen. Allgemein ausgedrückt, ist das Untersetzungsverhältnis des Getriebes 25 bis 28 zwischen dem Motor und der sich langsamer drehenden Welle 15 (z.B. 80 : 1 für eine 40 : 1 Schnecke zu Schneckenrad-Untersetzung und 30 : 1 für eine 15:1 Schnecke zu Schneckenrad-Untersetzung) so, daß die Winkelgeschwindigkeit der sich langsamer drehenden Welle 15 zu jeder Zeit stets oberhalb eines Wertes liegt, der durch das Verhältnis von motorischer Leistung (und damit des Ausgangsdrehmomentes) zu dem speziellen zugehörigen Wert der Winkelgeschwindigkeit der langsameren Welle bei einer vorgegebenen Grenz- oder Maximalkraft an den Schneidspitzen definiert ist.

Sobald die Winkelgeschwindigkeit der langsameren Welle 15 durch Angreifen einer übermässigen Kraft an den Schneidspitzen 33 abnimmt, kommt die Kupplung 21, die z.B. als Rutschkupplung ausgebildet ist, außer Eingriff, wenn ein Drehmoment erreicht wird, das ein vorgegebenes Vielfaches des Nominaldrehmomentes entsprechend den Werten der Gerade A ist.

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Es 1st verständlich, daß der Grenzwert der Kraft an den Schneidspitzen so gewählt wird, daß ein vernünftiger Sicherheitsfaktor für alle Einzeltelle der Maschine erhalten wird. Dieser Faktor braucht jedoch nicht so groß zu sein, als wäre die Kupplung 21 überhaupt nicht vorhanden.

Für jede Zerkleinerungsmaschine der oben beschriebenen Art für

die der charakteristische Punkt P unterhalb der Linie A in Figur 3 oder einem äquivalenten Diagramm liegt, ist es mit Hilfe konventioneller Entwicklungstechnik möglich, die maximalen statischen oder dynamischen Beanspruchungen zu bestimmen, denen die Hellen, Zerkleinerungswerkzeuge, Lager, Getriebe und Kupplung ausgesetzt sind. Diese Einzelteile werden entsprechend individuell ausgewählt.

Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß aus Figur 3 folgendes ersichtlich wird: für eine Zerkleinerungsmaschine nach der Erfindung ist die Fähigkeit zur Selbstzerstörung oder Selbstbeschädigung unter übernormalen Lastbedingungen nicht gegeben, auch wenn das Schnecke zu Schneckenradverhältnis und/ oder die Größe des Motors geändert werden. Es ist daher möglich, für eine Standardmaschine austauschbare Sätze von Schnecke 25 zu Schneckenrad 26 und austauschbare Motoren vorzusehen. Weiterhin können die Stirnräder 27, 28 ausgetauscht werden durch Räder, die ein anderes über- oder Untersetzungsverhältnis zwischen den beiden Wellen 14 und 15 liefern, z.B. 1 : 1 oder

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1,5 : 1, unter der Voraussetzung, daß die normale Winkelgeschwindigkeit jeder Welle 14, 15 unterhalb der Linie A in Figur 3 oder einem entsprechenden, äquivalenten Diagramm für eine Maschine entsprechend Figur 3 bleibt. Die Schneidwerkzeuge 16 können ebenso ausgetauscht werden durch andere Werkzeuge mit unterschiedlicher Formgebung, jedoch desselben Durchmessers wie die Werkzeuge 16.

Der Motor muß nicht notwendigerweise ein elektrischer Motor sein, er kann z.B. auch ein hydraulischer Motor sein.

Mit all diesen möglichen Variationen kann eine derartige Standardmaschine schnell einer Vielzahl von Zerkleinerungsbedingungen angepaßt werden, z.B. einem weiten Variationsbereich hinsichtlich der Beschaffenheit des zu zerkleinernden Materials, ohne daß die der Maschine innewohnende Beschaffenheit bei der Anwendung verloren ginge.

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Leerseite

Claims (5)

1. PATENTANWÄLTE OIPL-ING. WERNER FREISCHEM

   ILSE FREISCHEM

   SMO KÖLN 1 HEUMARKT 50 TELEFON: (0221) 235···

   PATENTANSPRÜCHE

   ^Zerkleinerungsmaschine mit mindestens zwei parallel zueinander angeordneten, in einer Zerreißkammer mit rotierenden Zerkleinerungswerkzeugen verbundenen und über ein Getriebe motorisch angetriebenen Wellen, die mit ihrer jeweils benachbarten Welle unter Ausführung gegensinniger Drehungen gekoppelt sind und bei der die Zerkleinerungswerkzeuge einer Welle sich mit denen der benachbarten Welle zumindest teilweise überdecken, dadurch gekennzeichnet, daß in der Antriebseinheit eine automatisch oberhalb eines von der Antriebsseite aufgebrachten Drehmomentes auslösende Kupplung (21) angeordnet ist.
2. 2.Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit einen Motor (9) und eine Kupplung (21) aufweist und die treibende Seite der Kupplung (21) unmittelbar mit dem Motor (9) verbunden ist.
3. 3.Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Untersetzungsgetriebe (25, 26)

   ist, dessen Untersetzungsverhältnis so ausgelegt ist, daß

   ORIGINAL INSPECTED

   die kleinste Winkelgeschwindigkeit einer Welle (14, 15) für jedes beliebige Drehmoment der Antriebseinheit (9, 21) stets größer als ein vorgegebener kritischer Wert ist, der festgelegt ist durch das Verhältnis von diesem Antriebsdrehmoment zu dem zugehörigen Wert der kleinsten Winkelgeschwindigkeit der Welle bei einer vorgegebenen, maximal zulässigen,an die Arbeitsflächen (33) eines Zerkleinerungswerkzeuges (16) angreifenden Kraft aufgrund eines in die Zerreißkammer (10) eingegebenen Gegenstandes.
4. 4. Zerkleinerungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (14, 15) über Kopplungsvorrichtungen miteinander verbunden sind, durch die sich verschiedene Wellen mit verschiedener Winkelgeschwindigkeit drehen und die kleinste Winkelgeschwindigkeit die der sich langsamer drehenden Welle (15) ist.
5. 5. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zerkleinerungswerkzeug (16) mindestens einen radial nach außen vorstehenden, eine Schneidspitze (33) ausbildenden Bereich (24)aufweist und der kritische Wert des Antriebsdrehmoments für die kleinste Winkelgeschwindigkeit festgelegt ist durch das Verhältnis von Antriebsdrehmoment zum zugehörigen Wert der Winkelgeschwindigkeit der Welle bei der größten an der Schneidspitze (33) angreifenden Kraft, die ohne Ausrücken der Kupplung (21) zu-

   lässio ist.

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