DE3709800A1

DE3709800A1 - Rotor fuer hammerbrecher

Info

Publication number: DE3709800A1
Application number: DE19873709800
Authority: DE
Inventors: Helmut Manschwetus
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1987-03-25
Filing date: 1987-03-25
Publication date: 1988-10-13
Also published as: GB2203967A; GB8807014D0; US4917314A; FR2612804B1; CH668007A5; FR2612804A1; DE3709800C2; GB2203967B

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für Hammerbrecher nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Das mit Hammerbrechern zu zerkleinernde Material, z. B. Schrott, Haus- und Indu striemüll, fällt in den unterschiedlichsten geometrischen Formen und Zusammenset zungen an, beispielsweise in Form von vorgepreßten Autokarosserien, Kühlschränken, Waschmaschinen, Herden, Blechbehältern, Blechtafeln oder Blechstreifen. Durch ge eignete Anordnung der Arme und damit auch der Hämmer im Rotor wird versucht, einen möglichst großen Durchsatz zu erreichen.

Es ist bekannt, die Rotoren für Hammerbrecher zum Zerkleinern von Schrott oder anderen zerkleinerbaren Materialien aus nebeneinander angeordneten zwei- oder mehrteiligen Armen zusammenzusetzen, wobei zweiseitig Arme jeweils um 90° ver setzt zur Anwendung kommen (US-PS 38 44 494), während mehrteilige Arme be kannt sind in der Form mit Sternen mit drei oder sechs in einer Ebene liegenden und gleichmäßig auf dem Rotorumfang verteilten Armenden.

Nachteilig bei den bekannten Armformen und Armanordnungen ist, daß die Arme in der Regel am Ende nur einen geringen Querschnitt aufweisen und der Rotor somit nur ein relativ geringes Massenträgheitsmoment hat. Außerdem sind zwischen diesen Armen große Räume, in denen sich Schrott oder andere zu zerkleinernde Materialien festsetzen können. Bedingt durch das geringe Massenträgheitsmoment und das sich festsetzende Material kommt es zu Rotor-Unwuchten mit unruhigem Rotorlauf, schnellem Drehzahlabfall und ggf. auch zum Blockieren des Rotors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß bei vorgegebenen Rotorabmessungen ein möglichst großes Massenträgheitsmoment erzielt, die Gefahr des Festsetzens von Material in den Räumen zwischen den Tragkörpern weitgehend verringert und eine gute Anpaßbar keit an das jeweils zu zerkleinernde Material geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Rotor durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Mit der Erfindung wird ein Rotor geschaffen, der bei vorgegebenen Rotorabmessun gen ein großes Massenträgheitsmoment hat, dessen Kappen gezielt an der Zerkleine rung und Umformung mitwirken, ohne daß die Gefahr eines Eindringens von größe ren Materialzuammenballungen ins Rotorinnere im Bereich zwischen den platten förmigen Tragkörpern besteht, und der eine hohe, dem jeweils zu zerkleinernden Material angepaßte Zerkleinerungs- und Umformwirkung hat. Dies wird dadurch er reicht, daß sowohl die in Umfangsrichtung unmittelbar aufeinanderfolgenden Hämmer als auch die in Umfangsrichtung unmittelbar aufeinanderfolgenden Kappen zuein ander in Richtung der Rotordrehachse versetzt sind, wobei sich die Wirkungsbe reiche sowohl der Hämmer als auch der Kappen überdecken. Die Gestaltung der Hammergassen zwischen der durch die Kappen gebildeten, abgestuften, wendelförmi gen Abdeckung des Rotorumfangs ergibt eine Fördertendenz in axialer Richtung auf das im Hammerbrecher befindliche Material, die nicht nur die Zerkleinerungs- und Umformwirkung des Rotors verbessert, sondern auch eine gezielte Beeinflussung des Materialflusses im Innenraum des Hammerbrechers ermöglicht.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist jeder Tragkörper nur ein sich radial nach außen erstreckendes Ende zur Lagerung einer Hammerachse und zur Aufnahme einer Kappe auf. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß bei einem der artigen Rotor unabhängig von dem Winkel zwischen den in Umfangsrichtung gegen einander verdrehten Tragkörpern nur jeweils ein Hammer je Rotorumlauf zum Ein griff kommt, so daß sich eine uneingeschränkte Ausnutzung der Schlagenergie jedes Hammers ergibt.

Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß jeder Tragkörper zwei sich gegenüberliegenden, sich radial nach außen erstreckende Enden zur Lage rung jeweils einer Hammerachse und zur Aufnahme jeweils einer Kappe aufweist und daß die in Achsrichtung unmittelbar aufeinanderfolgenden Tragkörper jeweils um denselben, von 90° abweichenden Winkel zueinander verdreht sind. Mit dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es möglich, bei gegebenen Rotorabmessungen in Abhängigkeit von dem Verdrehwinkel zwischen benachbarten Tragkörpern die An zahl der jeweils mit einem Hammer bestückten Plätze und die Anzahl der aktiv an der Zerkleinerungs- und Umformarbeit teilnehmenden Kappen zur Anpassung an das jeweils zu zerkleinernde Material zu verändern.

Bei beiden Ausgestaltungen können Hammerplätze anstelle von Hämmern mit Achs schutzkörpern bestückt werden, die einerseits die Hammerachse und den Innenraum des Rotors abdecken und andererseits bei entsprechender Gestaltung an der Um formarbeit teilnehmen.

Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, den Rotor aus Rotorabschnitten mit gegenläufig verlaufenden Hammergassen auszubilden. Hierdurch ist eine gezielte Beeinflussung der Querfördertendenz auf das im Hammerbrecher befindliche Mate rial möglich, insbesondere zur Gestaltung der Entsorgung oder zur Verminderung vom Verschleiß an den Gehäusestirnwänden.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Abschnitt eines Rotors mit sechs um 60° auf dem Umfang versetzten Hammerachsen und Tragkörpern mit zwei sich gegenüberliegenden und sich radial nach außen erstreckenden Enden in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 als Einzelheit einen Tragkörper mit Kappen gemäß Fig. 1 in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3 einen Stirnschnitt durch den Rotor nach Fig. 1,

Fig. 4 die Abwicklung der Mantelfläche eines Rotors mit sechs um 60° auf dem Umfang versetzten Hammerachsen, Tragkörpern mit zwei sich gegenüberliegenden und sich radial nach außen erstreckenden Enden mit Kappen und wendelförmig verlaufenden Hammergassen,

Fig. 5 die Abwicklung der Mantelfläche eines Rotors wie Fig. 4, jedoch mit gegenläufig verlaufenden Hammergassen,

Fig. 6 einen Stirnschnitt durch einen Rotor mit vier um 90° auf dem Umfang versetzten Hammerachsen und Trag körpern mit nur einem sich radial nach außen er streckenden Ende und Kappe,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Tragkörpers mit Kappen für den Rotor gemäß Fig. 6,

Fig. 8 die Abwicklung der Mantelfläche eines Rotors gemäß Fig. 6 mit vier um 90° auf den Umfang versetzten Ham merachsen und Tragkörpern mit nur einem sich radial nach außen erstreckenden Ende mit Kappe mit wendel förmig verlaufenden Hammergassen,

Fig. 9 die Abwicklung der Mantelfläche eines Rotors wie Fig. 8, jedoch mit gegenläufig verlaufenden Hammergassen,

Fig. 10 einen Stirnschnitt durch einen Rotor mit acht um 45° auf dem Umfang versetzten Hammerachsen und Trag körpern mit zwei sich gegenüberliegenden und sich radial nach außen erstreckenden Enden mit Kappen,

Fig. 11 die Abwicklung der Mantelfläche eines Rotors gemäß Fig. 10 mit wendelförmig verlaufenden Hammergassen,

Fig. 12 die Abwicklung der Mantelfläche eines Rotors gemäß Fig. 10, jedoch mit gegenläufig verlaufenden wendelförmigen Hammergassen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Abschnitt eines Rotors sind mehrere Tragkörper 2 durch (nicht näher dargestellte) Zuganker 3, die parallel zur Rotordrehachse 1 a ver laufen, zu einem Rotorkörper verbunden. Jeder der Tragkörper 2 hat zwei sich gegen überliegende Enden 2 a (siehe auch Fig. 2), die sich radial nach außen erstrecken und in denen die (nicht näher dargestellten) Hammerachsen 3 gelagert sind. An den En den 2 a sind Kappen 4 befestigt, die mit ihren Kappenseitenwänden die Seitenflächen der Tragkörperenden 2 a überdecken. Die Tragkörper 2 sind bei dem in Fig. 1 darge stellten Ausführungsbeispiel unter Einhaltung einer gleichmäßigen Teilung von 60° verdreht zueinander angeordnet.

Somit ergeben die Kappen 4 eine abgestufte, wendelförmige Abdeckung des Rotor umfangs.

Im Bereich der Hammerachsen 3 ergibt sich jeweils zwischen zwei in axialer Rich tung parallel verlaufender Enden 2 a zwischen den Kappen 4 ein Hammerplatz B, auf dem jeweils ein schwenkförmiger Hammer oder ein Schutzkörper zum Schutz der Hammerachse angeordnet werden kann.

In Fig. 2 ist als Einzelheit aus Fig. 1 ein Tragkörper 2 perspektivisch dargestellt.

In Fig. 3 ist der Rotor nach Fig. 1 im Stirnschnitt dargestellt.

Jeder Hammer 6 hat einen mit 7 bezeichneten Rundumschwenkbereich. Der bei ro tierendem Rotor von den Hämmern 6 erzeugte Flugkreisdurchmesser ist mit 8 be zeichnet, der über die Kappe 4 reichende Rotordurchmesser ist mit 9 bezeichnet. Die zweiseitigen Tragkörper 2 weisen an ihren Längsseiten insgesamt vier kreis bogenförmige Aussparungen 10 a bis 10 d auf, die bis auf einen geringen Abstand C nahe an die je nach Einbauart im Rotor möglichen Rundumschwenkbereiche 7 der Hämmer 6 heranreichen.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Abwicklung der Rotormantelfläche sind als Ausfüh rungsbeispiel auf der Rotorlänge L zwischen den Endscheiben 11 und 12 neunund zwanzig zweiseitige Tragkörper 2 angeordnet. Die insgesamt sechs vorhandenen Ham merachsen 5 sind mit 5 a, 5 b, 5 c, 5 d, 5 e und 5 f bezeichnet. Die von den Kappen 4 überdeckten Abwicklungbereiche sind mit 4′ bezeichnet. Die Anzahl der möglichen, jeweils zwischen zwei benachbarten Tragkörperenden oder zwischen den Tragkörper enden und den Endscheiben 11 bzw. 12 liegenden Hammerplätze B beträgt 56, wobei je Tragkörperebene maximal zwei Hammerplätze B verfügbar sind. Zwischen den in Umfangsrichtung seitlich versetzt hintereinanderliegenden Kappen 4 erstrecken sich über den Rotorumfang, gesehen von Z bis Z′, die Hammergassen 14. Bei der in Fig. 4 mit Pfeil 15 angegebenen Rotordrehrichtung und einer in Richtung des Pfeils 16 erfolgten Aufreihung von mit 60° im Uhrzeigersinn verdrehten, zwei seitigen Tragkörpern 2 ergibt sich auf dem Rotorumfang für die Kappen 4 eine wendelförmige Anordnung, die wegen der Ablenkung und Umformung des zerkleiner ten Materials an den Tragkörpervorderseiten 4.1 in Richtungauf die jeweilige Ham mergasse 14 zu einer Fördertendenz entgegen der Richtung des Pfeils 16 führt. Eine Entsorgung von Schmutz und Kleinteilen wird dann am Rotorende II vorgesehen. Am Rotorende I kann dann eine Entsorgung entfallen.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Abwicklung der Rotormantelfläche sind als Ausfüh rungsbeispiel auf der Rotorlänge L zwischen den Endscheiben 11′ und 12′ neunund zwanzig zweiseitige Tragkörper 2′ angeordnet. Die insgesamt sechs vorhandenen Hammerachsen 5 sind mit 5 a′, 5 b′, 5 c′, 5 d′, 5 e′ und 5 f′ be zeichnet. Die von den Kappen 4 überdeckten Abwicklungsbereiche sind mit 4′ bezeichnet. Zwischen den in Umfangsrichtung seitlich versetzt hintereinander liegenden Kappen 4 erstrecken sich über den Rotorumfang von Z 1 bis Z 1′ die Hammergassen 24, von Z 2 bis Z 2′ die Hammergassen 24′. Diese Hammergassen haben unterschiedliche Wendelrichtungen und verlaufen spiegelbildlich zur Tragkörperebene M. Die Richtun gen der in den Rotorlängsabschnitten R und S vorhandenen parallelen Hammergassen 24 bzw. 24′ ergeben sich aus folgendem Aufbau: Bei der in Fig. 5 mit Pfeil 15′ an gegebenen Rotordrehrichtung und einer in Richtung des Pfeils 16′ erfolgten, bis zur Tragkörperebene M reichenden Aufreihung von mit 60° im Gegenuhrzeigersinn versetzten zweiseitigen Tragkörpern 2′ ergibt sich auf dem Rotorumfang für die Kappen 4 eine wendelförmige Anordnung, die in der Richtung Z 2-Z 2′ verläuft; bei der ab der Tragkörperebene M bis zur Endscheibe 11′ reichende Aufreihung von mit 60° im Uhrzeigersinn versetzten zweiseitigen Tragkörper 2′ ergibt sich auf dem Rotorumfang für die Kappen 4 eine wendelförmige Anordnung, die in der Richtung Z 1-Z 1′ verläuft. Das zerkleinerte Material wird bei dieser gegenläufigen Anord nung der Tragkörper 2 zur Rotormitte abgelenkt. Die Anzahl der möglichen jeweils zwischen zwei benachbarten Tragkörperenden oder zwischen Tragkörperenden und den Endscheiben 11′ bzw. 12′ liegenden Hammerplätze B′ beträgt im Ausführungsbei spiel nach Fig. 5 = 54.

In Fig. 6 ist als weiteres Ausführungsbeispiel ein Rotor im Stirnschnitt dargestellt, bei dem mehrere Tragkörper 2 mit jeweils nur einem sich radial nach außen er streckenden Ende 2 a und außen befestigter Kappe 4 jeweils um 90° verdreht auf der Rotorwelle 1 angeordnet sind. Die Tragkörper 2 sind durch vier Zuganker 3 in axialer Richtung gegeneinander verspannt. Auf den über die Rotorlänge reichenden und in den Tragkörperenden 2 a gelagerten Hammerachsen 5 sind die Hämmer 6 schwenkbar angeordnet, wobei der Schwenkbereich mit 7 bezeichnet ist. Die nicht näher dargestellten Schutzkappen 4 überdecken die Seitenflächen der Tragkörperenden 2 a.

In Fig. 7 ist als Einzelheit ein Tragkörper 2 mit nur einem sich radial nach außen erstreckenden Ende 2 a und außen befestigter Kappe 4 dargestellt.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Abwicklung der Rotormantelfläche sind als Ausfüh rungsbeispiel auf der Rotorlänge L zwischen den Endscheiben 11 und 12 vierzig Tragkörper 2 mit jeweils nur einem sich radial nach außen erstreckenden Ende und außen befestigten Kappen 4 angeordnet. Die insgesamt vier vorhandenen Hammer achsen sind mit 5 a, 5 b, 5 c und 5 d bezeichnet. Die von den Kappen 4 überdeckten Abwicklungsbereiche der Rotormantelfläche sind mit 4′ bezeichnet. Die Anzahl der möglichen Hammerplätze B beträgt 40.

Zwischen den in Umfangsrichtung seitlich versetzt hintereinanderliegenden Kappen 4 erstreckt sich über den Rotorumfang, gesehen von Z nach Z′, eine wendelförmige Hammergasse 14.

Die in Fig. 9 dargestellte Abwicklung der Rotormantelfläche zeigt ein Ausführungs beispiel, bei dem über die Rotorlänge L zwischen den Endscheiben 11 und 12 vierzig Tragkörper 12 mit insgesamt 39 Hammerplätzen vorhanden sind.

Durch gegenläufige Anordnung der Tragkörper 2 in den Rotorabschnitten S und R ergeben sich bei diesem Beispiel, ähnlich wie bei dem Beispiel nach Fig. 5, gegen läufige wendelförige Hammergassen 14 und 14′, die jeweils zwischen Z 1-Z 1′ und Z 2-Z 2′ dargestellt sind. Somit ist auch die Fördertendenz auf das zerkleinerte Material gegenläufig.

Fig. 10 zeigt im Stirnschnitt einen Rotor mit jeweils um 45° auf dem Umfang ver dreht angeordneten Tragkörpern 2 mit jeweils gegenüberliegenden, radial nach außen weisenden Enden 2 a und außen angebrachten Kappen 4.

In Fig. 11 ist die Abwicklung der Mantelfläche eines Rotors gemäß Fig. 10 dargestellt. Die acht jeweils um 45° versetzten Hammerachswellen 5 sind mit 5 a bis 5 h bezeich net. Zwischen den Endscheiben 11 und 12 sind im Ausführungsbeispiel auf der Länge L 40 Tragkörper mit zwei sich gegenüberliegenden Enden angeordnet. Dabei ergeben sich 80 Hammerplätze B.

Bei dieser Anordnung ergibt sich, wie auch bei den vorgenannten Beispielen, eine wendelförmige Hammergasse 14.

Fig. 12 zeigt die Mantelfläche eines Rotors gemäß Fig. 10, jedoch mit gegenläufig verlaufenden wendelförmigen Hammergassen 14 und 14′ analog den vorgenannten Bei spielen. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 sind auf der Länge L zwischen den Endscheiben 11 und 12 insgesamt 40 Tragkörper mit zwei sich gegenüberliegenden Enden angeordnet. Dabei ergeben sich 76 Hammerplätze B.

Für alle vorgenannten Ausführungsbeispiele gilt, daß die verfügbaren Hammerplätze B je nach Art des zu zerkleinernden Materials mit einer unterschiedlichen Anzahl von Hämmern 6 bestückt werden können. Nicht mit Hämmern bestückte Hammerplätze erhalten Schutzkörper zum Schutz der Hammerachswellen.

Claims

1. Rotor für Hammerbrecher, beispielsweise zum Zerkleinern von Schrott, Haus- und Industriemüll, mit mehreren aneinanderliegenden und in Umfangsrichtung zueinander verdreht angeordneten plattenförmigen Tragkörpern, die in axialer Richtung gegeneinander verspannt sind und in deren mit Kappen versehenen Enden parallel zur Rotordrehachse verlaufende und über die Rotorlänge reichende Hammerachsen gelagert sind, auf denen jeweils zwischen zwei axial benachbarten, parallel zueinander verlaufenden Tragkörperenden schwenk fähige Hämmer bzw. Schutzkörper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die radial außenliegenden Enden (2 a) der in Richtung der Rotordrehachse (1 a) aufeinanderfolgenden Tragkörper (2) in Umfangsrichtung unter Einhaltung einer gleichmäßigen Teilung derart zueinander verdreht und jeweils mit einer die Seitenflächen der Tragkörperenden (2 a) überdeckenden Kappe (4) versehen sind, daß sich infolge der Verdrehung der benachbarten Tragkörper (2) in Umfangsrichtung mindestens eine abgestufte, wendelförmige Abdeckung des Rotorumfangs mit dazwischenliegenden, ebenfalls wendelförmig verlaufenden Hammergassen (Z-Z′) ergibt.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tragkörper (2) nur ein sich radial nach außen erstreckendes Ende (2 a) zur Lagerung einer Hammerachse (5) und Aufnahme einer Kappe (4) aufweist.

3. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tragkörper (2) zwei sich gegenüberliegende, sich radial nach außen erstreckende Enden (2 a) zur Lagerung jeweils einer Hammerachse (5) und zur Aufnahme jeweils einer Kappe (4) aufweist und daß die in Achsrichtung unmittelbar aufein anderfolgenden Tragkörper (2) jeweils um denselben, von 90° abweichenden Winkel zueinander verdreht sind.

4. Rotor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (L) aus Rotorabschnitten (S und R) mit gegenläufig verlaufenden Hammer gassen (Z 1-Z 1′ und Z 2-Z 2′) besteht.