DE3406285A1

DE3406285A1 - Hammerbrecher mit zwischen den rotorscheiben angeordneten haemmern

Info

Publication number: DE3406285A1
Application number: DE19843406285
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: ALBERT HOFFMANN KG 5180 ESCHWEILER; Albert Hoffmann KG
Current assignee: ALBERT HOFFMANN GMBH 52249 ESCHWEILER DE
Priority date: 1984-02-22
Filing date: 1984-02-22
Publication date: 1985-10-24
Also published as: FR2559681A1; BE903393A; CH667220A5; GB2154470B; DE3406285C2; GB2154470A; FR2559681B1; GB8422313D0

Description

Die Erfindung betrifft einen Hammerbrecher mit schnellumlaufendem Rotor, dessen Hämmer zwischen drehfest mit der Rotorwelle verbundenen Rotorscheiben auf den Hammerachsen gelenkig befestigt sind, insbesondere zum Zerkleinern eines Gemisches aus metallischem und nichtmetallischem Material.

Derartige Hammerbrecher dienen zum Zerkleinern verschiedenster Materialien, wobei die verteilt über die Umfangsflache des Rotors angeordneten Hämmer zwischen Rotorscheiben sitzend gelenkig an Hammerachsen befestigt sind. Der Rotor ist in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet und als schnellumlaufender Rotor ausgebildet. Derartige Hammerbrecher werden beispielsweise zum Zerkleinern von Altautokarossen eingesetzt, wobei diese durch die Hämmer zunächst zerrissen, dann anschließend verdichtet zermahlen und zerkleinert werden. Diese Zerkleinerung, Verformung und Verdichtung des Materials erfolgt hauptsächlich im unteren Teil der Mahlzone zwischen den Hämmern und der Gehäuseinnenseite. Die Rotorscheibenaußenflächen sind nur unwesentlich oder gar nicht an diesen Vorgängen beteiligt. Im oberen Teil der Mahlzone wird das Material gegen die Wände geschleudert und verdichtet. Das Material wird solange im Mahlraum bearbeitet und zerkleinert, bis es auf eine Stückgröße gebracht ist, die einen Austrag durch Röstöffnungen im unteren Teil der Mahlzone oder im Flugbereich des Materials im oberen Teil der Mahlzone ermöglicht.

Für die Leistung eines derartigen Hammerbrechers und die Qualität des Endproduktes sind die Erfassunqs-, Zerkleinerungs-, Verformungs-, Verdichtungs-, Transport- und Auswurfvorgänge von entscheidender Bedeutung. Bei den bis-

herigen Harnmerbrechern und ihren Rotoren mit den daran befestigten Rotorscheiben bilden diese zwar einen wesentlichen Teil der Gesamtoberfläche des Rotors, dienen aber im wesentlichen nur der Lagerung der Achsen für die Hammer. Aufgrund der Formgebung sind sie an den für die Leistung des Hammerbrechers und die Qualität des Endproduktes entscheidenden Vorgängen nicht oder nur unwesentlich beteiligt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hammerbrecher mit Rotorscheiben zu schaffen, dessen Rotorscheiben den Zerkleinerungs-, Verformungs- und Verdichtungsprozeß verbessernd beeinflussen und jeweils für diesen Prozeß aktivierbar sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rotorscheibenenden der Rotorscheiben mit vergrößerten und gezielt als Verformungs- und Verdichtungsflächen wirkenden Oberflächen ausgebildet sind.

Aufgrund dieser Gestaltung der Rotorscheiben haben nun auch diese wesentlichen Anteil an den für die Leistung des Brechers und die Qualität des Endproduktes entscheidenden Erfassungs-, Zerkleinerungs-, Verformungs-, Verdichtungs-, Transport- und Auswurfvorgängen und Prozessen. Durch die beschriebene Formgebung der Rotorscheibenenden, d.h. durch Ausbildung vergrößerter und den Zerkleinerungs- und Bearbeitungsvorgang begünstigender Oberflächen wird überraschend sowohl die Leistung des Hammerbrechers gesteigert als auch die Qualität des Endproduktes verbessert. Mit Verformungs- und Verdichtungsflächen sind solche Ausbildungen gemeint, bei denen statt der glatten und der Rotorscheibe entsprechenden Oberfläche bzw. Umfangsflache Veränderungen an dieser vorgesehen sind, die als zusätz-

liehe Bearbeitungsflächen für das zu zerkleinernde bzw. zu bearbeitende Material wirken. In den Unteransprüchen sind Ausbildungen näher erläutert.

Insbesondere beim Zerkleinern eines Gemisches aus metallischem und nichtmetallischem Material aber auch beim Zerkleinern von ausschließlich metallischem Material sind alle Teile des Hammerbrechers einem erheblichen Verschleiß unterworfen. Dies gilt sowohl für die Hammer als solche als auch beispielsweise für die Rotorscheiben. Um zu vermeiden, daß die Rotorscheiben aufgrund des auftretenden und durch die Integration in den Zerkleinerungsprozeß begünstigten Verschleiß häufig insgesamt ausgewechselt werden müssen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Verformungs- und Verdichtungsflächen Formteilen zugeordnet sind, die segmentartig ausgebildet und lösbar mit den Rotorscheibenenden verbunden sind. Bei einer derartigen Ausbildung ist es lediglich erforderlich, die Formteile jeweils bei auftretendem Verschleiß auszuwechseln. Aufgrund der Reduzierung des Montageaufwandes ist dann auch gleichzeitig eher sichergestellt, daß diese den Zerkleinerungs- und Bearbeitungsprozeß begünstigenden Teile frühzeitig ausgewechselt werden, d.h· jeweils mit voller Wirksamkeit für den Bearbeitungsprozeß zur Verfügung stehen.

Nach einer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verformungs- und Verdichtungsflächen Schlag- und Schneidkanten, Mitnehmerflächen und Brechkanten aufweisen. Durch diese gezielte Ausbildung der Verformungs- und Verdichtungsflächen ist sichergestellt, daß für die verschiedenen Prozesse auch jeweils gezielte Bearbeitunqszonen bzw. Flächen zur Verfügung stehen. In vorteilhafter

Weise wird so erreicht, daß neben den Hämmern gezielt auch weitere Teile des Rotors systematisch in den Bearbeitunqsprozeß miteingreifen.

Dabei wird erfindungsgemäß besonders darauf geachtet, daß die Rotoroberfläche nicht einen Mantel darstellt, sondern vielmehr, daß die Verformungs- und Verdichtungsflächen bzw. die Formteile in ihrer Gesamtheit eine mit Zwischenräumen durchsetzte Rotoroberfläche bilden. Damit ist sichergestellt, daß über die Umfangsflache des Rotors zahlreiche derartige zusätzliche Bearbeitungsflächen zur Verfügung gestellt sind.

Die Hämmer sind über Hammerachsen an den Rotorscheiben befestigt. Sollen die Hämmer ausgewechselt werden, so ist es lediglich notwendig, die Achsstangen herauszuziehen, so daß dann die Hammer herausfallen bzw. entnommen v/erden können. In Ausnutzung dieser vorteilhaften Ausbildung ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Formteile an den Hammerachsen bzw. Achsstangen befestigt sind. Mit dem Lösen der Achsstangen werden somit auch gleichzeitig die entsprechenden Formteile gelöst und können durch neue ersetzt werden.

Das Lösen der Achsstangen ist andererseits verhältnismäßig aufwendig, insbesondere dann, wenn nur einzelne Hämmer oder andererseits einzelne Formteile ausgewechselt werden sollen. Um diesen Aufwand zu reduzieren, ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Formteile direkt an den Rotorscheiben befestigt sind, wobei sie beispielsweise im Bereich der U-Stege mit den Rotorscheiben verschraubt sind, wobei zusätzlich möglichst eine Art Versteckung vorzusehen ist, um eine leichte An-

bringung zu sichern und andererseits zu erreichen, daß die Schrauben nicht durch Verschleiß beschädigt werden.

Ein sicherer Sitz der Formteile ist erreicht, indem die Formteile zweckmäßigerweise die Rotorscheibenenden umfassend oder teilweise umfassend und sich auf der Umfangsflache der Rotorscheiben abstützend ausgebildet sind. Hierdurch wird ein sicherer Sitz der Formteile sichergestellt und damit gleichzeitig erreicht, daß die durch die gezielte· Ausbildung der Rotorscheibenenden erreichte höhere Schwungmasse auch vollständig für den Bearbeitungsprozeß mit ausgenutzt werden kann.

Eine entsprechende Abstützung auf den Rotorscheibenenden ist zu erreichen, indem die Formteile u-förmig ausgebildet sind, wobei die Außenecken in den U-Bögen abgeschrägt und damit trapezförmig ausgebildet sind. Durch diese Abschrägung der Außenecken werden zusätzliche Bearbeitungsflächen für das zu zerkleinernde Material geschaffen. Insbesondere entstehen dadurch zusätzliche Ecken bzw. Schneidkanten, die den Zerkleinerungsprozeß wie erläutert positiv beeinflussen.

Einerseits zum Schutz der Achsstangen und andererseits um weitere Schneid- und Schlagkanten zu bilden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Formteile einseitig vorgezogene Lagernaben aufweisen. Diese Lagernaben sind dabei so in die Formteile integriert bzw. aus diesen herausgezogen, daß entsprechende zusätzliche Bearbeitungsflächen, insbesondere Schneid- und Schlagkanten, entstehen.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß die Rotorscheibenenden oder die Formteile eine sägeblattähnlich geformte Umfangsflache bilden. Diese Ausbildung bringt jeweils in Drehrichtung besonders viele und deutlich betonte Schneidkanten, Schlagkanten, Mitnehmerflächen und Brechkanten. Diese sind der Anzahl der Segmente bzw. Formteile entsprechend vorhanden, wobei je nach Befestigung an den Rotorscheiben den Achsstangen entsprechend viele Segmente oder auch mehr Segmente vorhanden sind.

Erreicht wird diese sägeblattähnliche Form auf einfache und zweckmäßige Weise dadurch, daß die Umfangsflache in Abschnitte oder Segmente unterteilt ist, deren Radius in Drehrichtung gesehen kontinuierlich zunimmt. Die sägeblattähnliche Ausbildung der Umfangsflache ist dabei sowohl bei Verwendung von Formteilen wie auch bei entsprechender Formgebung der Rotorscheiben direkt zu erreichen. Der Herstellungsaufwand ist je nach Material und Ausbildung bei der Verwendung von Formteilen oder auch bei durchgehenden Rotorscheiben geringer.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Hammerbrecher geschaffen ist, der unabhängig von der Ausbildung des Austrages oder auch der Stellung der Rotorwelle in seiner Leistung variierbar ist, indem seine Rotorscheiben mehr oder weniger in den Bearbeitungsprozeß integriert werden. Durch Größe und Formgebung der geschaffenen Verformungs- und Verdichtungsflächen tragen die Rotorscheiben erstmals gezielt zur Leistung des Hammerbrechers und zur Beeinflussung der Qualität des Endproduktes wesentlich bei. Der Mehraufwand für eine entsprechende Ausbildung der Rotorscheiben bzw. der Rotorscheibenenden wird durch diese Erhöhung der Leistung und Verbesserung der Qualität mehr als aufgehoben. Hinzu kommt,

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daß der Verschleiß zweckmäßig auf solche Teile beschränkt wird, die einfach und ohne großen Aufwand ausgewechselt werden können. Damit ist zugleich erreicht, daß die für den Bearbeitungsprozeß wesentlichen Teile frühzeitig ausgewechselt werden, um jeweils optimale Teile für den Bearbeitungsprozeß zur Verfugung zu haben.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen im Schnitt gezeigten Hammerbrecher mit Rotor in Seitenansicht,

Fig. 2 die perspektivische Darstellung eines Formteils mit optimierten Verformungs- und Verdichtungsflächen,

Fig. 3 eine Vorkopf—Ansicht eines den Hämmern zuzuordnenden Formteils,

Fig. 4 eine Rotorscheibe in Seitenansicht,

Fig. 5 eine längsgeschnittene Rotorscheibe in Teilansicht und

Fig. 6 einen Rotor in Draufsicht.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Hammerbrecher 1 handelt es sich um einen insbesondere für die Zerkleinerung von Altautokarossen vorgesehenen sogenannten Shredder. Das Gehäuse 2 des Hammerbrechers ist ventilatorähnlich ausgebildet, wobei das zu zerkleinernde Material über eine Schräge und den Einlaß 3 in dieses Gehäuse hineingeführt wird. Dabei wirken die auf den Rotor 5 und zwischen den Rotorscheiben 6, 7 angeordneten Hammer 8, 9 gleichzeitig als Einzugs- und Zerkleinerungsorgan. Zerkleinert wird das Material dadurch, daß es über die Hammer 8, 9 über die Mahlbahn 4 gezogen, gepreßt und gefördert wird. Die Rotor-

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Scheiben 6, 7 sind mit der Rotorwelle Io fest verbunden, während die Hämmer 8, 9 über die Hammerachsen 11, 12 bzw. die Achsstangen 13 beweglich an den Rotorscheiben 6, 7 befestigt sind. Mit 14 ist der Auslaß am oberen Ende bzw. dem Deckel des Gehäuses 2 bezeichnet.

An den Achsstangen 13 sind die Hämmer 8, 9 wie beschrieben frei beweglich bzw. drehbar gelagert. Durch Ziehen der Achsstangen 13 werden die Hämmer 8, 9 aus- bzw. eingebaut. Ist die Geschwindigkeit des Rotors 5 genügend groß, stellen sich die Hämmer 8, 9 aufgrund der Zentrifugalkraft radial nach außen und bearbeiten das dem Hammerbrecher 1 zugeführte Material wie beschrieben.

Für die Leistung des Hammerbrechers 1 und die Qualität des darin erzeugten Endproduktes sind die Erfassungs-, Zerkleinerungs-, Verformungs-, Verdichtungs-, Transport- und Auswurfvorgänge von ausschlaggebender Bedeutung. An diesen Vorgängen sind im wesentlichen die Hämmer 8, 9 sowie die entsprechend ausgebildeten und noch weiter zu erläuternden Rotorscheiben 6, 7 beteiligt, wobei die Hämmer 8, 9 mit der Mahlbahn 4 zusammenwirken. Die Integrierung der Rotorscheiben 6, 7 in den Bearbeitungsprozeß wird dadurch erreicht, daß die Oberflächen 17 der Rotorscheibenenden 16 gezielt ausgebildet bzw. verändert sind. Sie sind als Verformungs- und Verdichtungsflächen ausgebildet, wozu sie im dargestellten Beispiel entsprechend geformte Formteile 2o, 21, 22, 23 haben.

Fig. 2 verdeutlicht die Ausbildung der Formteile 2o, 21, 22, wobei Fig. 3 die Ausbildung des Formteiles 23 wiedergibt. Die Formteile weisen aufgrund der gezielten Ausbildung als Verformungs- und Verdichtungsfläche 18

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Schlag- und Schneidkanten 24, Mitnehmerflächen 25 und Brechkanten 26 auf· Hierzu sind die u-förmig ausgebildeten Formteile 2o, 21, 22, wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht hutförmig auf die Rotorscheibenenden 16 aufgesetzt bzw, aufgestülpt. Diese U-Bögen 28 sind an den Außenecken 27 abgeschrägt, so daß zusätzliche Brechkanten bzw. Ecken entstehen. Die Flanken 29, 29¹ liegen dicht, wie insbesondere Fig. 5 verdeutlicht, an den Rotorscheibenenden 16 an.

Zusätzlich zu den bereits erläuterten Schlag- und Schneidkanten 24 sowie Mitnehmerflächen 25 sind v/eitere solche Kanten und Flächen 24», 25' dadurch gebildet, daß die Lagernaben 3o zumindest auf einer Seite seitlich vorgezogen ausgebildet sind. Diese Ausbildung der Lagernaben erleichtert dabei gleichzeitig den Einsatz der in Fig. 3 verdeutlichten Ausbildungsform des Formteils 23, was jeweils im Bereich der Hämmer 8, 9 zum Einsatz kommen soll, wie anhand der Fig. 6 erläutert wird.

Diese zusätzlichen Schlag- und Schneidkanten 24, Mitnehmerflächen 25 und Brechkanten 26 sowie die entsprechenden Verformungs- und Verdichtungsflächen 18 bewirken ein besseres Einziehen des Materials in das Gehäuse 2 bzw. die Mahlbahn 4, ein zusätzliches Zerkleinern des Materials, ein besseres Verformen und Verdichten, einen besseren Transport des Materials innerhalb der Mahlbahn 4 und schließlich erleichtern sie auch noch den Auswurf des Materials über den Auslaß 14. Dadurch kommt es insgesamt zu einer Verbesserung der Leistung des Hammerbrechers 1 und zu einer Steigerung der Qualität des Endproduktes.

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Die Formteile 2o, 21, 22 und auch 23 sind wie Fig. 4 verdeutlicht segmentartig in einzelnen Abschnitten 31 den Rotorscheiben 6 bzw. 7 zugeordnet. Sie sind dabei jeweils gleich ausgebildet, so daß sie untereinander auscetauscht werden können, mit Ausnahme des Formteiles 23, das wie Fig. 6 verdeutlicht jeweils im Bereich der Hammer 8, 9 anzuordnen ist. Die Abschnitte 31 bzw. die Rotorscheiben 6, sind dabei sägeblattähnlich ausgebildet, was dadurch erreicht wird, daß sie einseitig und in Drehrichtung zunehmend erhöht sind. Damit ergibt sich von Formteil zu Formteil jeweils ein Sprung. In ihrer Gesamtheit "bilden sie die beschriebene sägeblattähnliche Umfangsflache. Diese Sprünge dienen vorteilhaft als die beschriebenen Schlag- und Schneidkanten 24 der Zerkleinerung, wobei die Mitnehmerflächen 25 wie erläutert zum Einziehen, Transportieren und Auswerfen des Materials und zur Verformung und Verdichtung dienen. Die beschriebene säge— ähnliche Umfangsf lache 33 ist von daher als besonders vorteilhafte Ausführungsform zu werten. Der dichte und genaue Sitz der Formteile 2o, 21, 22, 23 auf der Rotorscheibe 6 bzw. 7 wird durch entsprechende Anpassung der inneren Umfangsflache 33' an die Umfangsflache 32 der Rotorscheiben 6, 7 sichergestellt. Die Formteile 2o bzw. ihre Abschnitte 31 sind wie erläutert untereinander austauschbar, was im übrigen auch für die Formteile 23 untereinander gilt.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf die Rotoroberfläche Die einzelnen Hammerachsen sind mit 11, 12 bzw. 11*, 12' bzw. 11»», 12«-· bezeichnet. Die einzelnen Hammer sind wie dargestellt in bestimmter Anordnung über die gesamte Rotoroberfläche 34 verteilt und mit 8, 9 bzw. 8», 9' bzw. 8", 9·» bzw. 8·", 9"» bezeichnet. Fig. 6 verdeutlicht

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weiter, daß über die gesamte Rotoroberfläche Zwischenräume 35, 36 vorgesehen sind, die für die Wirkung der Verformungsund Verdichtungsfläche 18, 19 wesentlich sind, wobei alle diese Zwischenräume 35, 36 im Prinzip eine gleiche Formgebung aufweisen·

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Claims

Albert Hoffmann KG, Bergrather Straße 66-7o, 518o Eschweiler Hammerbrecher mit zwischen den Rotorscheiben angeordneten Hämmern Patentansprüche

1. Hammerbrecher mit schnellumlaufendem Rotor, dessen Hammer zwischen drehfest mit der Rotorwelle verbundenen Rotorscheiben auf den Hammerachsen gelenkig befestigt sind, insbesondere zum Zerkleinern eines Gemisches aus metallischem und nichtmetallischem Material, dadurch geknnzeichnet, daß die Rotorscheibenenden (16) der Rotorscheiben (6,7) mit vergrößerten und gezielt als Verformungs- und Verdichtungsflächen (18) wirkenden Oberflächen (17) ausgebildet sind.

2. Hammerbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungs- und Verdichtungsflächen (18) Formteilen (2o, 21, 22) zugeordnet sind, die segmentartig ausgebildet und lösbar mit den Rotorscheibenenden (16) verbunden sind.

3. Hammerbrecher nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungs- und Verdichtungsflächen (18) Schlag- und Schneidkanten (24), Mitnehmerflächen (25) und Brechkanten (26) aufweisen.

4. Hammerbrecher nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungs- und Verdichtungsflächen (18) bzw. die Formteile (2o, 21, 22) in ihrer Gesamtheit eine mit Zwischenräumen (35, 36) durchsetzte Rotoroberfläche (34) bilden.

5. Hammerbrecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (2o, 21, 22) an den Hammerachsen (11, 12) bzw. Achsstangen (13) befestigt sind.

6. Hammerbrecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (2o, 21, 22) direkt an den Rotorscheiben (6, 7) befestigt sind.

7. Hammerbrecher nach Anspruch 2 und Anspruch 5 oder Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (2o, 21, 22) die Rotorscheibenenden (16)

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umfassend oder teilweise umfassend und sich auf der Umfangsflache (32) der Rotorscheiben (6, 7) abstützend ausgebildet sind.

8. Hammerbrecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (2o, 21, 22) u-förmig ausgebildet sind, wobei die Außenecken (2 7) in den U-Bögen (28) abgeschrägt und damit trapezförmig ausgebildet sind.

9. Hammerbrecher nach Anspruch 2 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (2o, 21, 22) einseitig vorgezogene Lagernaben (3o) aufweisen.

10. Hammerbrecher nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorscheibenenden (16) oder die Formteile (2o,21,22) eine sägeblattähnlich geformte Umfangsflache (33) bilden.

11. Hammerbrecher nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsflache (33) in Abschnitte (31) oder Segmente unterteilt ist, deren Radius in Drehrichtung gesehen kontinuierlich zunimmt.