DE3924750A1 - Walzenbrecher - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Walzenbrecher zum Zer­ kleinern von bevorzugt grobstückigen und sperrigen Abfall­ stoffen gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Walzenbrecher zählt durch den Prospekt "IR" der Firma Iggesund Recycling Gemla - Schweden zum Stand der Technik. Hierbei sind in einem etwa trapezförmigen Gehäuse mit einem oberen Einfüllbereich und einem bodenseitigen Ausstoßbereich drei Walzen derart versetzt zueinander ange­ ordnet, daß zwei Walzen in einer horizontalen Ebene parallel nebeneinander rotieren und die dritte Walze sich mit ihrer Rotationsachse unterhalb der beiden erstgenannten Walzen in einer Vertikalebene erstreckt, die mittig zwischen den beiden oberen Walzen verläuft. Sämtliche Walzen besitzen umfangsseitige Wendeln, die sich über die gesamte Länge der Walzen erstrecken. In die Wendeln sind vom Rand her etwa U-förmige Ausnehmungen eingearbeitet, wobei in jedem Wendelgang eine Ausnehmung angeordnet ist. Die dadurch in einer Wendel gebildeten Ausnehmungen erstrecken sich exakt geradlinig parallel zur Rotationsachse der entsprechenden Walze. Durch die in die Wendelgänge eingearbeiteten Ausneh­ mungen werden Reißzähne gebildet, welche die zu zerkleinern­ den Abfallstoffe ergreifen und in den Quetsch- und Zerklei­ nerungsbereich der Wendeln hineinziehen sollen.

Obwohl sich Walzenbrecher der beschriebenen Ausbildung in der Praxis bewährt haben, hat aber gerade diese Praxis auch gezeigt, daß Abfallstoffe bestimmter Konfiguration nicht befriedigend zerkleinert werden. So hat man beispielsweise beobachtet, daß längliche Abfallstoffe, wie beispielsweise lange Äste oder Holzbalken sich auf mehreren Wendelgängen abstützen und die Ausnehmungen unter diesen Abfallstoffen hindurchrotieren. Die Reißzähne können dadurch nicht mit den Abfallstoffen in Kontakt gelangen und diese zwischen die Walzen ziehen. Sofern die Abfallstoffe dennoch von den Zäh­ nen erfaßt werden, hat die Ausrichtung der Ausnehmungsreihen parallel zu den Walzenachsen den Nachteil, daß längliche Abfallstoffe sich dann nicht in der gewünschten Weise schräg­ stellen und von den Wendeln zerkleinert, sondern sich paral­ lel zu den Walzen ausrichten und eingeklemmt werden. Dieser Sachverhalt führt maschinenbedingt zu einem automatischen Stillstand sowie einem Reversierbetrieb der Walzen mit dem Ziel, die Verklemmung aufzuheben.

Neben den durch wiederholtes Reversieren bedingten hohen Totzeiten, in denen also kein wirtschaftliches Ausbringen erfolgt, haftet der gattungsprägenden Bauart der weitere Nachteil an, daß durch die beim Blockieren der Walzen zwangs­ läufig auftretenden erheblichen Querkräfte die Walzenlager außerordentlich hoch beansprucht werden. Die Standzeit des Walzenbrechers wird hierdurch merklich herabgesetzt. Hinzu treten ferner die nicht unerheblichen Belastungen der An­ triebe durch das ständige Reversieren bei verklemmten Abfall­ stoffen, und zwar insbesondere dann, wenn es sich um elektro­ mechanische Walzenantriebe handelt.

Der Erfindung liegt, ausgehend von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Bauart eines Walzenbrechers, die Aufgabe zugrunde, diesen so zu verbessern, daß insbesondere auch längliche Abfallstoffe einwandfrei und ohne mehrfaches Reversieren der Brechwalzen mit den dadurch bedingten Nach­ teilen in Bezug auf Totzeiten und erhöhten mechanischen Beanspruchungen zerkleinert werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merk­ malen.

Kerngedanke bildet hierbei die Maßnahme, die Ausnehmungen nunmehr derart in die Wendeln zu integrieren, daß die durch die Ausnehmungen gebildeten kanalartigen Ausnehmungsreihen nicht mehr parallel zu den Wellenachsen verlaufen und da­ durch auch die von den Ausnehmungen gebildeten Reißzähne nicht mehr parallel zu den Wellenachsen angeordnet sind. Auf diese Weise kann jetzt sichergestellt werden, daß von den Reißzähnen erfaßte längliche Abfallstoffe aus einer Parallel­ lage zu den Walzenachsen geschwenkt und dadurch dem Zerklei­ nerungsprozeß wesentlich günstiger zugeführt werden. Dadurch werden Verklemmungen vermieden und somit auch die zur Besei­ tigung des Verklemmens bisher benötigten Reversierungen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die bislang durch Stauvorgänge bedingten Querkräfte weitgehend in Fortfall gelangen. Die Walzenlager werden geschont. Die Standzeit des Walzenbrechers wird heraufgesetzt. Die auftretenden Maximal­ belastungen verringern sich. Ferner werden dadurch die An­ triebsbelastungen vergleichmäßigt. In diesem Zusammenhang ist auch zu beachten, daß der zu installierende Leistungsbe­ darf geringer angesetzt werden kann, da der Zerkleinerungs­ vorgang insgesamt günstiger abläuft.

Die Integration der Ausnehmungen zu kanalartigen Ausnehmungs­ reihen, welche gewissermaßen schraubenlinienförmig zu den Wendelachsen verlaufen, kann unabhängig davon vorgenommen werden, ob die Wendeln sich über die gesamte Länge der Brech­ walzen durchgehend erstrecken oder ob auf zumindest einer Brechwalze wenigstens zwei gegenläufig angeordnete Wendelab­ schnitte vorgesehen sind, um die zu zerkleinernden Abfall­ stoffe möglichst im Zentralbereich des Walzenbrechers zu halten. Auch der Grad der Steigung der Wendeln ist im Prin­ zip nebensächlich. Ferner können zwei oder mehr Wendeln von einem Ende zum anderen Ende einer Brechwalze durchlau­ fen. Darüberhinaus können sowohl die Anzahl der Wendeln an den Brechwalzen als auch die Geschwindigkeit der Brech­ walzen beliebig miteinander kombiniert werden.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist in den Merkmalen des Anspruchs 2 gekennzeichnet. Hierdurch kann der Zerkleinerungseffekt noch mehr beschleunigt werden, da auch längliche Abfallstoffe nur kurzfristig parallel zu den Walzenachsen ausgerichtet bleiben, weil bereits bei zwei einander diametral gegenüberliegenden Ausnehmungsreihen schon bei jeder halben Umdrehung einer Brechwalze die Reiß­ zähne eine Verdrehung der Abfallstoffe aus der Parallellage zur Walzenachse bewirken.

Bei der Ausführungsform des Anspruchs 3 verlaufen sämtliche Ausnehmungsreihen in dieselbe Versetzungsrichtung. Längliche Abfallstoffe können dadurch an einem Ende von den Reißzähnen der einen Brechwalze und am anderen Ende von den Reißzähnen der anderen Brechwalze erfaßt und auf diese Weise an einer Verlagerung parallel zu den Drehachsen der Brechwalzen gehin­ dert werden. Die Abfallstoffe werden quasi wechselseitig eingespannt, hierdurch in ihrer Lage relativverdreht und folglich ohne die Gefahr einer Einklemmung in günstiger Weise dem Zerkleinerungsprozeß zugeführt.

Unter Anwendung der Merkmale des Anspruchs 4 verlaufen die Ausnehmungsreihen der benachbarten Brechwalzen V-förmig zueinander. Auch ist es hierbei zweckmäßig, die Brechwalzen gegeneinander rotieren und die Reißzähne gegeneinander wir­ ken zu lassen. Hierdurch wird ebenfalls in vorteilhafter Weise erreicht, daß längliche Abfallstoffe, die ggf. zu­ nächst parallel zu den Walzenachsen angeordnet sind, mit Sicherheit verdreht und in kräftemäßig günstiger Weise zwischen den Wendeln zerkleinert werden.

Obwohl es im Rahmen der Erfindung liegt, die Ausnehmungen einer Ausnehmungsreihe von Wendelgang zu Wendelgang mit voneinander abweichenden Winkeln in Umfangsrichtung versetzt anzuordnen, wird eine bevorzugte Ausführungsform in den Merkmalen des Anspruchs 5 gesehen, wonach eine gleichmäßige Versetzung mit stets demselben Winkel erfolgt.

In diesem Zusammenhang beträgt gemäß den Merkmalen des An­ spruchs 6 unter Berücksichtigung praktischer Gegebenheiten in Bezug auf die Abmessungsverhältnisse eines Walzenbrechers eine zweckmäßige Winkelversetzung 10°.

Über die Länge einer Brechwalze gesehen sollte zur Gewähr­ leistung einer einwandfreien Abfallstoffzerkleinerung die Versetzung der ersten zur letzten Ausnehmung einer Ausneh­ mungsreihe nicht mehr als 180° betragen. Bevorzugt beträgt der Maximalwinkel jedoch nicht mehr als 90° (Anspruch 7).

Die Wirksamkeit der Zerkleinerung wird durch die Merkmale des Anspruchs 8 zusätzlich gefördert. Außerdem kann sich zerkleinertes Material nicht einklemmen, sondern vielmehr problemlos die Ausnehmungen verlassen.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 9 wird das Eindringen der Reißzähne in die Abfallstoffe erleichtert und der dadurch hervorgerufene Zerkleinerungseffekt weiter verbessert.

Die Wirksamkeit der Reißzähne unter Vermeidung von Verklem­ mungen wird unter Anwendung der Merkmale des Anspruchs 10 noch mehr erhöht.

Nach Anspruch 11 kann die Wirkrichtung der Reißzähne aller Brechwalzen gleichsinnig verlaufen.

Eine weitere Ausführungsform sieht Anspruch 12 vor, wonach die Wirkrichtungen der Reißzähne der Brechwalzen gegen­ sinnig verlaufen, und zwar derart, daß die Abfallstoffe stets in den Bereich zwischen zwei Brechwalzen gezogen werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in der Seitenansicht eine Brechwalze gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt durch die Brech­ walze der Fig. 1 entlang der Linie II-II;

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung eine Teilansicht auf die Darstellung der Fig. 2 gemäß dem Pfeil III;

Fig. 4 in der Seitenansicht eine Brechwalze gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 5 in der Draufsicht zwei parallel nebeneinander angeordnete Brechwalzen;

Fig. 6 ebenfalls in der Draufsicht zwei parallel nebeneinander angeordnete Brechwalzen gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 7 einen vertikalen Querschnitt durch einen Walzenbrecher mit bodenseitigem Brechrost.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Brechwalze 1 bildet Bestand­ teil eines in der Fig. 7 schematisch dargestellten Walzen­ brechers WB zum Zerkleinern von grobstückigen und sperrigen Abfallstoffen, wie z. B. Paletten oder Forst- und Gartenab­ fälle.

Sie besteht aus einem zentralen Rohr 2 mit stirnseitig an das Rohr 2 geschweißten Platten 3 (Fig. 1 und 2). Zwi­ schen den beiden Platten 3 erstreckt sich eine umfangsseitig des Rohrs 2 angeschweißte Wendel 4 rechteckigen Querschnitts. Die Wendel 4 ist radial zur Walzenachse 5 auf das Rohr 2 geschweißt.

Wie die Fig. 1 und 2 ferner erkennen lassen, sind in jeden Wendelgang 6 zwei gegenüberliegende Ausnehmungen 7 eingearbeitet. Die Ausnehmungen 7 sind von Wendelgang 6 zu Wendelgang 6 in Wirkrichtung WR zueinander versetzt angeordnet, und zwar entsprechend dem Verlauf der Wendel 4. Die Versetzung zwischen zwei benachbarten Wendelgängen 6 entspricht beispielsweise einem Winkel α von 10°. Die maximale Versetzung der ersten Ausnehmung 7 bis zur letzten Ausnehmung 7 beträgt 90°. Auf diese Weise wird eine kanal­ artige Ausnehmungsreihe 8 gebildet, die nicht parallel zur Walzenachse 5 verläuft, sondern diese schraubenlinienförmig mit Abstand umschließt. In der Fig. 1 sind die Ausnehmungen 7 nur in den beiden ersten Wendelgängen 6 angedeutet. Die Ausnehmungen 7 in den anderen Wendelgängen 6 sind lediglich durch eine strichpunktierte Linienführung für die Ausneh­ mungsreihe 8 veranschaulicht.

Jede Ausnehmung 7 bildet durch eine Hinterschneidung einen Reißzahn 9 mit dem Umfang 10 der Wendel 4. Die Tiefe T der Ausnehmungen 7 beträgt maximal 70% der Höhe H der Wendel. Die den Ausnehmungen 7 zugewandten Stirnseiten 11 der Reiß­ zähne 9 sind, wie die Fig. 3 erkennen läßt, keilartig aus­ gebildet.

Die Fig. 1 und 2 zeigen, daß an der Brechwalze 1 zwei um 180° zueinander umfangsseitig versetzte Ausnehmungsreihen 8 ausgebildet sind.

Bei der in der Fig. 4 veranschaulichten Ausführungsform einer Brechwalze 1′ sind zwei gegenläufig angeordnete Wendel­ abschnitte 4′, 4′′ umfangsseitig eines Rohrs 2 angeschweißt. Es ist zu erkennen, daß der eine Wendelabschnitt 4′ sich über etwa zwei Drittel der Walzenlänge und der andere Wen­ delabschnitt 4′′ sich nur über etwa ein Drittel der Länge der Brechwalze 1′ erstreckt.

Auch die Bauart der Fig. 4 weist Ausnehmungen 7 auf, die entsprechend der Darstellung der Fig. 1 von Wendelgang 6 zu Wendelgang 6 in Umfangsrichtung der Brechwalzen 1′ zuein­ ander versetzt angeordnet sind. Es ist ferner zu erkennen, daß zu einer ersten Ausnehmungsreihe 8 eine weitere Ausneh­ mungsreihe 8 um 180° umfangsseitig des Wendelabschnitts 4′ versetzt angeordnet ist. Die Ausnehmungsreihen 8 in dem Wendelabschnitt 4′ können sich bis in den Wendelabschnitt 4′′ fortsetzen.

Die Fig. 5 veranschaulicht zwei Brechwalzen 1′ gemäß Fig. 4 nebeneinander in einem ansonsten nicht näher veranschau­ lichten Brechergehäuse. Die Ausnehmungsreihen 8 in den Brech­ walzen 1 verlaufen in dieselbe Umfangsrichtung. Es können zwei oder mehr Ausnehmungsreihen 8 pro Brechwalze 1′ vorge­ sehen sein.

Die Ausführungsform der Fig. 6 zeigt eine Bauart ähnlich der der Fig. 5. Der Unterschied besteht lediglich darin, daß die Ausnehmungsreihen 8 in den beiden Brechwalzen 1′ nunmehr sowohl im Winkel zu den Walzenachsen 5 als auch im Winkel zueinander verlaufen.

Die Fig. 7 veranschaulicht den schematischen Aufbau eines Walzenbrechers WB mit zwei Brechwalzen 1′ gemäß Fig. 4. Die Wirkrichtung WR der beiden Brechwalzen 1′ ist gegensinnig.

Unterhalb der Brechwalzen 1′ ist ein um eine horizontale seitliche Achse 12 verschwenkbarer Brechrost 13 angeordnet. Der Brechrost 13 besteht aus einzelnen Querleisten 14, die durch im Querschnitt etwa trapezförmige Distanzstücke 15 voneinander getrennt sind. Die Distanzstücke 15 erstrecken sich etwa in den die Walzenachsen 5 schneidenden Vertikal­ ebenen. Sie besitzen oberseitige Messerkanten 16, die gegen die Wirkrichtung WR der Brechwalzen 1′ gerichtet sind. Die Messerkanten 16 verlaufen etwa im Bereich der Oberkante der Querleisten 14.

Die Querleisten 14 sind oberseitig mit an die Kontur der Brechwalzen 1′ bzw. Wendeln 4 angepaßten Trennkeilen 17 versehen. Die Grate 19 der Trennkeile 17 erstrecken sich in der Vertikalebene zwischen den Brechwalzen 1′. Sie ver­ laufen etwas unterhalb der die Walzenachsen 5 schneidenden Horizontalebene.

Ferner läßt die Fig. 7 erkennen, daß seitlich neben den Brechwalzen 1′ am Brechergehäuse 19 vertikal ausgerichtete Brechrippen 20 mit Abstand zueinander vorgesehen sein kön­ nen. Auch diese Brechrippen 20 sind im unterhalb der Walzen­ achsen 5 verlaufenden Bereich an die Kontur der Brechwalzen 1′ angepaßt. Sie besitzen knapp oberhalb der Querleisten 14 Messerkanten 21, die gegen die Wirkrichtung WR der Brech­ walzen 1′ weisen.

In der vertikalen Mittellängsebene des Walzenbrechers WB können noch dachförmige Brechelemente 22 zwischen den Quer­ leisten 14 vorgesehen sein.

Das Brechergehäuse 19 ist mit einem Einfülltrichter 23 ver­ sehen.

Bezugszeichenaufstellung

 1 Brechwalze
 2 Rohr
 3 Platten
 4 Wendel
 5 Walzenachse
 6 Wendelgang
 7 Ausnehmung
 8 Ausnehmungsreihe
 9 Reißzahn
10 Umfang v. 4
11 Stirnseiten v. 9
12 Schwenkachse v. 14
13 Brechrost
14 Querleisten
15 Distanzstücke
16 Messerkanten
17 Trennkeile
18 Grate v. 17
19 Brechergehäuse
20 Brechrippen
21 Messerkanten an 20
22 Brechelemente
23 Einfülltrichter
α Versetzungswinkel
T Tiefe v. 7
H Wendelhöhe
WB Walzenbrecher
WR Wirkrichtung
1′ Brechwalze
4′ Wendelabschnitt
4′′ Wendelabschnitt

Claims (12)

1. Walzenbrecher zum Zerkleinern von bevorzugt grobstückigen und/oder sperrigen Abfallstoffen, der mindestens zwei in einem Brechkasten (19) parallel nebeneinander gelagerte und bei mittigem Einzug gegenläufig angetriebene Brechwalzen (1, 1′) mit umfangsseitigen gegenläufigen Wendeln (4) auf­ weist, wobei in die Wendeln (4) vom Rand her Ausnehmungen (7) mit dadurch geformten Reißzähnen (9) eingearbeitet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ nehmungen (7) über den wesentlichen Teil der Länge der Wen­ deln (4) in kanalartiger Hintereinanderanordnung vorgesehen und von Wendelgang (6) zu Wendelgang (6) in Umfangsrichtung der Wendel (4) gleichsinnig zueinander versetzt angeordnet sind.

2. Walzenbrecher nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in jeder Wendel (4) zwei oder mehr kanalartige Ausnehmungsreihen (8) vorgesehen sind.

3. Walzenbrecher nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (7) aller Ausnehmungsreihen (8) in dieselbe Wirkrichtung (WR) versetzt sind.

4. Walzenbrecher nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (7) der Ausnehmungsreihen (8) einander benachbarter Brechwalzen (1, 1′) in entgegengesetzte Um­ fangsrichtungen (WR) versetzt sind.

5. Walzenbrecher nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (7) einer Ausnehmungsreihe (8) von Wendelgang (6) zu Wendelgang (6) mit demselben Winkel (α) in Wirk­ richtung (WR) versetzt sind.

6. Walzenbrecher nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (7) von Wendelgang (6) zu Wendelgang (6) mit einem Winkel (α) von jeweils etwa 10° in Wirkrichtung (WR) versetzt sind.

7. Walzenbrecher nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Versetzung der ersten Ausnehmung (7) zur letzten Ausnehmung (7) einer kanalartigen Ausnehmungsreihe (8) maximal 180°, bevorzugt 90° beträgt.

8. Walzenbrecher nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Ausnehmungen (7) gebildeten Reißzähne (9) hinter­ schnitten sind und die Böden der Ausnehmungen (7) spitzwink­ lig in den Umfang (10) der Wendeln (4) auslaufen.

9. Walzenbrecher nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die den Ausnehmungen (7) zugewandten Stirnseiten (11) der Reißzähne (9) keilförmig ausgebildet sind.

10. Walzenbrecher nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Tiefe (T) der Ausnehmungen (7) etwa 70% der Wen­ delhöhe (H) beträgt.

11. Walzenbrecher nach mindestens einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkrichtung der Reißzähne (9) aller Brechwalzen (1, 1′) gleichsinnig ist.

12. Walzenbrecher nach mindestens einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkrichtung der Reißzähne (9) einander benachbarter Brechwalzen (1, 1′) gegensinnig ist.