DE3420416C2 - Materialleitschacht, insbesondere für Altmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Materialleitschacht, insbe­ sondere für Altmaterial, mit darin umlaufenden Werkzeu­ gen.

Eine Anordnung der vorstehenden Art ist beispielsweise aus der US-PS 3 614 821 bekannt. Im dort offenbarten Ma­ terialleitschacht sind zwei um eine horizontale Achse ge­ genläufig drehende Zerkleinerungswalzen angeordnet. Auf­ gabe solcher Vorrichtungen ist es, das aufgegebene Mate­ rial, z. B. Metallbehälter, Glasflaschen, Kartons und an­ deren Abfall für die nachfolgende Weiterbehandlung opti­ mal vorzubereiten, d. h. beispielsweise einen bestimmten Zerkleinerungsgrad von sperrigem Müll zu erzeugen oder z. B. verschnürte Zeitschriftenpakete oder anderes kompak­ tes Material aufzulockern, um es nachfolgenden Sortier­ einrichtungen, Preßvorrichtungen oder dgl. zuzuführen.

Beispielsweise kann Altpapier im vorstehenden Sinne ein sehr problematisches Material sein, weil sein Anliefe­ rungszustand sehr unterschiedlich ist. So fällt Altpapier beispielsweise als Ausgangsmaterial teils in mehr oder minder stark aufgelockerter Form mit geringer Schütt­ dichte an, z. B. als Wellpappen in jeder Form, als Kaufhausabfall und als Mischpapiersorten oder aber auch in Form eines Materials mit hoher Schüttdichte, wie Zei­ tungen, Akten, Prospekte u. dgl.

Bei Altpapier besteht im Hinblick auf eine optimale Auf­ bereitung des Ausgangsmaterials für die anschließende Weiterverarbeitung zu gepreßten Ballen die Forderung, der Ballenpresse ein möglichst aufgelockertes Material zuzu­ führen. Bei Mischpapier, z. B. Kaufhausabfällen, befindet sich das Material bereits in einem zum Pressen geeigneten Zustand, während kompakt angeliefertes Material, z. B. ge­ bündelte Zeitschriften noch der Auflockerung bedürfen, um bei der nachfolgenden Weiterverarbeitung eine Vergleich­ mäßigung der Materialstruktur über den gesamten Pressen­ querschnitt zu erhalten. Hingegen kommt es bei sperrig angelieferten Materialien, wie beispielsweise Kartonagen oder Tonnen mehr auf den Zerkleinerungseffekt an, um da­ durch eine dichtere Schichtung des Materials zu errei­ chen. Durch diese Maßnahme der Auflockerung bzw. Zerklei­ nerung des jeweiligen Materials wird bei der Beladung von Behältern oder Containern ein höherer Füllungsgrad er­ reicht, ebenso bei Pressen, bei denen verbunden damit zu­ sätzlich noch eine erhöhte Ausstoßleistung erzielt werden kann. Dies kann durch geeignete Vorrichtungen im Materi­ alleitschacht bewirkt werden. Solche Vorrichtungen wirken allerdings störend und hemmend auf den Materialfluß, wenn keine Vorbehandlung des Materials im Materialleitschacht erforderlich ist.

Es besteht außerdem bei gewissen Altmaterialsorten durch entsprechenden Einsatz einer geeigneten Vorrichtung im Materialleitschacht die Möglichkeit, das aufgegebene Grundmaterial, welches für eine eventuelle nachfolgende Weiterbehandlung geeignet ist, von anhaftendem Schmutz bzw. Verunreinigungen zu befreien. So können beispiels­ weise durch auf das Altmaterial einwirkende Schlagenergie von Schlagorganen mineralische Ablagerungen in alten Was­ serrohren, die anschließend weiterbehandelt werden sol­ len, abgelöst oder Erdrohre von der Teerisolation befreit sowie sprödbrüchiges Material, z. B. Keramik von den wie­ derverwendbaren Metallen abgelöst werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs erwähnten Materialleitschacht so zu verbessern, daß der darin angeordnete Rotor unabhängig von den aufgegebenen, zu verarbeitenden Materialien und gleichgültig, ob er auf die Materialien einwirken soll oder nicht, in seiner Lage verbleiben und dennoch bestimmte Materialien sicher erfassen und zerkleinern bzw. auflockern kann, während er andere Materialien unbeeinflußt lassen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Haupt­ anspruch angegebenen Maßnahmen gelöst.

Aus der US-PS 1 152 141 ist eine Mühle mit vorgeschalte­ tem Zerkleinerungswerkzeug bekannt, das weder von der Funktion noch vom Aufbau her mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Materialleitschachtes vergleichbar ist. Das Anliegen dieses bekannten Vorschlages ist es nämlich, die Abnutzung der Haupthämmer zu verringern und gleichzeitig eine Pulverisierungszone zu schaffen. Damit wird ein für die erfindungsgemäße Vorrichtung gerade un­ erwünschtes Ergebnis erzielt. Darüber hinaus ist bei dem Gerät nach dem Stand der Technik als besonderes Merkmal zwingend vorgesehen, daß durch einen einzigen Antrieb sämtliche drei Schlagwerke im Betrieb ständig umlaufen, die erfindungsgemäße Freigabe des Materialleitschacht­ querschnitts somit beim Stand der Technik nicht nur wegen der Konstruktion der beiden vorgeschalteten Rotorwerk­ zeuge, sondern auch wegen deren im Betrieb ständig stattfindenden Umlaufs unmöglich ist.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird demgegenüber erreicht, daß der Materialaufbereiter durch einfaches Stillsetzen bei Bedarf aus dem Materialleitschacht "aus­ geblendet" werden kann, weil dann seine Werkzeuge - seien es flexible oder starre Schlagorgane - so herabhängen bzw. in Ruhestellung eine Ebene mit der die Kammeröffnung enthaltenden Wand bilden, daß sie den Querschnitt des Materialleitschachtes freigeben. Dadurch ist bei unbeein­ trächtigtem Materialleitschachtquerschnitt die Verar­ beitung von in ihrer Ausgangsbeschaffenheit bzw. Schütt­ dichte unterschiedlichen oder auch gemischten Materia­ lien möglich. Eine Verengung des Materialleitschachtes wird durch die versetzte Lage des Rotors zur Achse des Materialleitschachtes und gegebenenfalls durch das Herab­ hängen der Schlagorgane im ausgeschalteten Zustand ver­ mieden, die im Betrieb den gesamten Füllschachtquer­ schnitt bestreichen.

In der Praxis wird die Länge der Schlagorgane vorzugs­ weise so bemessen, daß sie maximal der Länge des Materi­ alleitschachtes zuzüglich dem seitlichen Versatz der Ro­ torachse außerhalb des Materialleitschachtes entspricht.

Materialien mit hoher Schüttdichte, z. B. gebündelte Zei­ tungspakete werden über einen Förderer den sich abwärts bewegenden Schlagorganen zugeführt. Das Material wird von den Schlagorganen erfaßt, angerissen und aufgelockert und gegen die Materialleitschachtwände geworfen. Das der­ art aufgelockerte Material fällt dann gleichmäßig ver­ teilt über den Materialleitschachtquerschnitt in die nachgeschaltete Weiterbehandlungsstation. Materialien geringer Schüttdichte, die einer Auflockerung bzw. Zerkleinerung kaum bedürfen, gelangen überwiegend ohne Einsatz des Rotors in die Weiterbehandlungsstation. Lediglich bei u. U. auftretenden Brückenbildungen, die z. B. durch überlange Wellpappen verursacht werden können, kann der Rotor kurz zum Einsatz kommen. Die vorgeschlagene Maßnahme bewirkt somit, daß der nachgeordneten Weiterbehandlungsstation durch den Materialleitschachtbereich, unabhängig von der zugeführten Materialqualität, ein gleichbleibend aufgelockertes oder aufgeschlossenes Material zugeführt werden kann. Eine hohe Durchsatzleistung von nicht mittels der Schlagorgane zu behandelndem Material wird dadurch erreicht, daß die Rotorwelle des Materialaufbereiters außerhalb des Materialleitschachtes im Bereich der die Kammeröffnung enthaltenden Wandebene des Materialleitschachtes gelagert ist, weil sich dann die Schlagorgane bei Stillsetzen des Rotors selbsttägig aus dem Materialleitschacht zurückziehen.

Einen voll befriedigenden Einzugseffekt erhält das aufgegebene Material durch die sich abwärts bewegenden Schlagorgane und einen Auflockerungseffekt dadurch, daß das Material vom Rotor gegen die Materialleitschachtwände geschleudert wird. Zusätzlich kann sich zu diesen Faktoren in Kombination mit der Wahl der erforderlichen Umdrehungsgeschwindigkeit ein weiterer Schneideffekt addieren, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die flexiblen Schlagorgane aus Stahlseilen oder Ketten bestehen. Durch den auf das Material mittels der Schlagorgane ausgeübten Schneideffekt erfährt das aufgegebene Material eine zusätzliche Zerkleinerung, was bei vielen Altmaterialien eine schnellere und bessere Verarbeitung ermöglicht.

Um "tote Zonen" zu vermeiden, erstreckt sich der Rotor über die gesamte Breite des Materialleitschachtes, so daß garantiert sämtliches vom Rotor zu erfassende Material von diesem erreicht wird. Eine Alternativausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Rotorwelle vertikal verläuft. Um bei dieser Ausführungsform die erwähnten "toten Zonen" völlig zu vermeiden, ist in Weiterbildung der Erfindung der Querschnitt des Materialleitschachtes vorzugsweise halbkreisförmig gestaltet, wodurch gewährleistet wird, daß das den Wirkungen des Rotors auszusetzende Material an jeder Stelle des Schachtes vom Rotor sicher erfaßt und verarbeitet werden kann.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Materialleitschacht mit einem in Betrieb befindlichen Rotor mit horizontaler Welle;

Fig. 2 einen Rotor gemäß Fig. 1 in Ruhestellung;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Materialleitschacht gemäß Fig. 1, teilweise im Schnitt;

Fig. 4 eine Alternativausführung des Materialleitschachtes mit einem in Betrieb befindlichen Rotor mit vertikaler Welle;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4;

Fig. 6 einen Rotor gemäß Fig. 1 mit einem Aktionsradius der Schlagorgane, der größer als die Länge des Materialleitschachtes ist;

Fig. 7 eine Alternativausführung des Materialaufbereiters gemäß Fig. 1 in Ruhestellung; und

Fig. 8 einen Materialleitschacht mit nachgeordnetem Container.

Der erfindungsgemäß ausgestattete Materialleitschacht 1 wird im Bereich der Ebene B-B an eine nicht dargestellte Weiterbehandlungsstation angeschlossen. Denkbar und möglich wären als Weiterbehandlungsstation Vorrichtungen und Einrichtungen zur Verarbeitung oder Ablagerung von Altmaterial, beispielsweise Papier, Müll und Schrott etc., die im Hinblick auf ihre Weiterverarbeitung einer vorangehenden Zerkleinerung bzw. Auflockerung bedürfen. Materialleitschächte der nachfolgend beschriebenen Art sind in der Regel so gestaltet, daß das aufgegebene Material im wesentlichen lediglich durch Schwerkrafteinfluß den Materialleitschacht passieren kann.

Der Materialleitschacht 1 wird durch Wände 2a, b, c und d begrenzt. Das zu verarbeitende Material wird über ein Förderband 3 herangeführt. Der Materialleitschacht 1 ist mit einer zu ihm hin offenen Kammer 4 verbunden. Im Bereich der die Kammeröffnung 5 enthaltenden Wandebene des Materialleitschachtes 1 ist ein Rotorgrundkörper 6 mit flexiblen Schlagorganen 7 gelagert, der insgesamt als Rotor 8 bezeichnet wird. Auf dem Umfang des Rotorgrundkörpers 6 verteilt sind in jeder der zueinander parallelen vertikalen Schlagebenen vorzugsweise vier flexible Schlagorgane 7 angeordnet, bei denen es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um Stahlseile handelt. Denkbar wäre es auch, daß am Ende der Schlagorgane 7 bzw. Stahlseile nicht dargestellte Werkzeuge, beispielsweise Hämmer befestigt werden. Die Stahlseile bzw. flexiblen Schlagorgane 7 sind mittels Schrauben 9 an dem Rotor 6 befestigt.

Damit bei der Aufgabe des zu verarbeitenden Materials "tote Zonen" möglichst vermieden werden, d. h. die Schlagorgane 7 des Rotors 8 das aufgegebene Material an jeder Stelle des Materialleitschachtes 1 sicher erreichen und erfassen, wird die Länge der flexiblen Schlagorgane 7 vorzugsweise so ausgelegt, daß sie bis an die diametral gegenüberliegende Wand, im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 bis an die Wand 2c des Schachtes 2, heranreichen. Bei gewissen zu verarbeitenden Materialien empfiehlt es sich, den Aktionsradius R der flexiblen Schlagorgane 7 so auszulegen, wie es in den Fig. 1 bis 5 und Fig. 7 dargestellt ist, so daß zwischen den Enden der Schlagorgane 7 und der entsprechenden Materialleitschachtwand (in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Wand 2c) noch ein gewisser Abstand bzw. Einzugsspalt verbleibt.

Gemäß Fig. 3 ist die Rotorwelle 10 des Rotorgrundkörpers 6 in Lagern 11 drehbeweglich gelagert, die an den Seitenwänden 2b und 2d des Schachtes 2 befestigt sind. Ein Motor 12 (s. Fig. 1) treibt den Rotorgrundkörper 6 über Riemenscheiben 13, 14 und einen Treibriemen 15 in Pfeilrichtung an, so daß der Rotor 8 an der Materialeinlaufseite abwärts dreht.

Fig. 2 zeigt den beschriebenen Rotor 8 in Ruhestellung. Die dann herabhängenden Schlagorgane 7 geben den Materialleitschacht 1 für den gewünscht ungehinderten Materialdurchtritt frei.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Alternativausführung eines Rotors 6, bestehend aus einem mit Schlagorganen 7 bestückten Rotorgrundkörper 17, dessen Welle vertikal verläuft. Der Rotor 17 bzw. die Rotorwelle 18 ist in Lagern 19 gelagert, welche an der Kammer 4 befestigt sind. Um auch bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung "tote Zonen" weitestgehend zu vermeiden, ist der Querschnitt des Materialleitschachtes 1 vorzugsweise halbkreisförmig ausgebildet, damit die flexiblen Schlagorgane 7 bei entsprechender Längenauslegung für einen Schlagkreis R möglichst sämtliches aufgegebene Material überall im Materialleitschacht 1 sicher erfassen. Angetrieben wird der Rotor 17 im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4, wie im Beispiel gemäß Fig. 3 beschrieben, über einen Motor 12 und Riemenscheiben 13, 14 sowie einen Treibriemen 15.

Fig. 7 zeigt den Rotor 8 mit starren Schlagorganen 7. Der Rotor 8 besteht in diesem Fall aus einem Rotorgrundkörper 20 mit horizontaler Rotorwelle 21. Der Rotor bzw. die Rotorwelle 21 ist, wie zu den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen erläutert, in für dieses Beispiel nicht dargestellten Lagern gelagert, welche an der Kammer 4 befestigt sind. Auf dem Umfang des Rotorgrundkörpers 20 verteilt sind in jeder der zueinander parallelen vertikalen Schlagebenen mehrere Schlagorgane 7 angeordnet, bei denen es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um starre Rotorblätter 22 handelt.

Damit der Querschnitt des Materialleitschachtes 1 bei Stillstand des Rotors 8, d. h. wenn dessen Einwirken auf das Material nicht gewünscht bzw. nicht erforderlich ist, garantiert für den Durchtritt des Materials freigegeben werden kann, ist im gezeichneten Beispiel in jeder Schlagebene nur ein Paar fluchtender Schlagorgane vorgesehen, nämlich zwei um 180° zueinander versetzt auf der Rotorwelle 21 befestigte Rotorblätter 22. Die gewünschte End- bzw. Ruhestellung des Rotors, in der die starren Schlagorgane in bzw. hinter der Ebene der Wand 2a des Materialleitschachtes liegen, kann durch an dem Rotorgrundkörper 20 und der Rotorwelle 21 vorgesehenen Orientierungsmarken angesteuert werden, z. B. über eine auf den Antrieb einwirkende Bremse.

An den Ecken der Rotorblätter 22 sind diagonal gegenüberliegende Messer 23 angeordnet. Befindet sich der Rotor 8 in Ruhestellung, bzw. sind die Schlagorgane oder Rotorblätter 22 aus dem Materialleitschacht 1 ausgeblendet, so verschließen die Rotorblätter 22 die Kammeröffnung 5 und bilden mit der Wand 2a eine Ebene. Der Antrieb erfolgt entsprechend den vorbeschriebenen Beispielen.

Bei sämtlichen beschriebenen Ausführungsbeispielen, sei es mit horizontal gelagerter oder auch mit vertikal gelagerter Rotorwelle 10/21 bzw. 18, sind die Rotorwellen außerhalb der Kammeröffnung 5 des Materialleitschachtes 1 versetzt zur Achse A-A des Materialleitschachtes 1 noch hinter der in der Ebene der Schachtwand 2a verlaufenden Achse C-C in der Kammer 4 gelagert.

Fig. 8 zeigt schließlich eine Zuordnungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Materialleitschachtes 1, und zwar ist diesem als Zwischenlager für Altmaterial jeglicher Art ein Container 24 zum Ab- bzw. Weitertransport nachgeordnet. Das über das Förderband 3 zugeführte Material durchläuft den erfindungsgemäßen Materialleitschacht 1, wobei es erforderlichenfalls der Einwirkung eines in der Kammer 4 untergebrachten Rotors der vorbeschriebenen Art ausgesetzt werden kann, und gelangt dann nach dem Austritt aus dem unteren Ende des Schachtes 1 in den Container 24.

Der erfindungsgemäß ausgestaltete Materialleitschacht 1 kann auf einfachste Weise die Forderung erfüllen, Materialien mit geringer Schüttdichte nicht oder nur in einigen wenigen Fällen und Materialien mit hoher Schüttdichte stärker aufzulockern bzw. zu zerkleinern und Verbundmaterialien optimal aufzuschließen.

Claims (9)

1. Materialleitschacht, insbesondere für Altmaterial, mit darin umlaufenden Werkzeugen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein an sich bekannter Rotor (6/8, 16) mit Schlagorganen (7) in einer an den Materialleit­ schacht (1) angrenzenden, zu diesem hin geöffneten Kammer (4) außerhalb des Materialleitschachtes (1) im Bereich der Wandebene (c-c) des Materialleitschachtes (1) gelagert ist und die Schlagorgane (7) bei Betrieb den Querschnitt des Materialleitschachtes (1) zumindest teilweise bestreichen und bei Stillstand unabhängig vom Betrieb der übrigen Anlage den Querschnitt des Materialleitschachtes (1) vollständig freigeben.

2. Schacht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagorgane (7) des Rotors (6/8) starr sind.

3. Schacht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagorgane (7) des Rotors (6/8, 16/17) flexi­ bel sind.

4. Schacht nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Stahl­ seile als flexible Schlagorgane (7) des Rotors (6/8, 16/17).

5. Schacht nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Ketten als flexible Schlagorgane (7) des Rotors (6/8, 16/17).

6. Schacht nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine horizontal verlaufende Rotorwelle (10) des Rotors (6).

7. Schacht nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Rotor (6/8) über die gesamte Breite (b) des Materialleitschachtes (1) erstreckt.

8. Schacht nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (18) des Ro­ tors (17) vertikal verläuft.

9. Schacht nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Materialleitschachtes (1) halb­ kreisförmig ist.