DE602004007386T2

DE602004007386T2 - Vorrichtung zum zermahlen von nichtmetallteilen

Info

Publication number: DE602004007386T2
Application number: DE602004007386T
Authority: DE
Inventors: Richard Diaz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2004-04-29
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2024-04-30
Also published as: CA2527840A1; EP1633485B1; FR2855986A1; ATE366141T1; CN100569379C; RU2335343C2; DE602004007386D1; PL1633485T3; US20060079101A1; WO2004110630A1; AU2004247419A1; EP1633485A1; JP2006527648A; CA2527840C; JP4504978B2; ES2287743T3; RU2006101230A; AU2004247419B2; US7163164B2; CN1842373A

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Recyclings nicht-metallischer Materialien. So betrifft sie eine Zerkleinerungsvorrichtung für nicht-metallische Teile, die dazu geeignet ist, insbesondere ein Teil aus Kunststoff in Granulat zu zerkleinern.
Sie zielt insbesondere auf ein Mittel zur Erfassung der Anwesenheit von Teilen aus metallischem Material innerhalb der Vorrichtung.
Stand der Technik
Auf allgemeine Weise weisen Maschinen zum Recycling nicht-metallischer Teile eine Zerkleinerungsvorrichtung zur Erzeugung von Granulaten auf, welche dazu geeignet sind, zur Herstellung neuer Teile, beispielsweise durch Spritzguß oder Extrusion, wiederverwendet zu werden.
Dabei kann es jedoch vorkommen, daß metallische Teile in die Zerkleinerungsvorrichtung eingeführt werden, da sie zum Beispiel als Befestigungsmittel der zu zerkleinernden Teile an einer Struktur dienen, zum Beispiel einer Automobil-Stoßstange, welche durch metallische Nieten an dem Fahrgestell befestigt ist. Wenn die metallischen Teile in den Zerkleinerer eintreten, laufen sie einerseits Gefahr, die Zähne des Zerkleinerers zu beschädigen und andererseits die Einspritzdüsen oder Extrusionsdüsen bei der nachfolgenden Verwendung der Granulate zu verstopfen.
Die Erfassung metallischer Teile wird innerhalb von Zerkleinerungsvorrichtungen nicht durchgeführt. Dieser Vorgang erfolgt herkömmlicherweise vor dem Zerkleinern in einer Vorrichtung zum Zuführen der zu zerkleinernden Teile, zum Beispiel durch schwer zu handhabende und kostspielige magnetische Mittel.
Die Druckschrift FR 2 700 278 beschreibt folglich ein Zuführsystem für eine Zerkleinerungsvorrichtung für nicht-metallische Teile. Dieses System ist mit einer Vorrichtung zur Erfassung metallischer Teile mittels einer längs in der Maschine angeordneten und elektrisch von dem Gehäuse der Maschine isolierten Leiste ausgerüstet. Ein Stromkreis wird dabei geschlossen, wenn ein metallisches Teil gleichzeitig in Kontakt mit der Leiste und dem Gehäuse steht.
Dagegen erlaubt diese Erfassungsvorrichtung nicht die Erfassung metallischer Teile, die in nicht-metallischem Material eingebettet sind. Ferner ist sie vor dem Zerkleinerer angeordnet, und folglich ist häufig zu beobachten, daß metallische Teile bis zur Zerkleinerungsvorrichtung gelangen und dabei erhebliche Schäden verursachen. Ebenso können metallische Teile irrtümlich zwischen den beiden Vorgängen zugeführt werden, wodurch der Zerkleinerer beschädigt werden kann und die Einspritz- oder Extrusionsdüsen verstopft werden können.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, diesen Nachteil auf einfache, sichere und wirksame Art und Weise zu beseitigen.
Die Erfindung hat zum Ziel, einerseits die Erfassung der metallischen Teile in einer Zerkleinerungsvorrichtung zu realisieren und andererseits dabei die automatische Abschaltung der Zerkleinerungsvorrichtung zu bewirken, insbesondere bei Zerkleinerungsvorrichtungen mit geringer Drehgeschwindigkeit der Welle des Zerkleinerers.
Um ein derartiges Problem zu lösen, wurde eine Zerkleinerungsvorrichtung für nicht-metallische Teile entworfen und entwickelt, mit einer motorgetriebenen, drehenden Welle innerhalb eines Sammelbehälters. Die Welle ist mit einer Mehrzahl von Zähnen versehen, die dazu bestimmt sind, die nicht- metallischen Teile zu schreddern und zu zerkleinern. Die Zähne sind radial in Reihen an dem Umfang der Welle angeordnet, so daß sie bei ihrer Rotation mit den Zähnen mindestens eines feststehenden Kamms zusammenwirken, der an dem Behälter befestigt ist und den Behälter in einen oberen Teil oberhalb des Kamms und einen unteren Teil unterhalb des Kamms abgrenzt.
Gemäß der Erfindung weist der feststehende Kamm eine elektrisch leitende Basis auf, die an ein bestimmtes Potential angeschlossen ist, und eine elektrisch leitende Oberfläche, die in Richtung des oberen Teils des Behälters orientiert ist, von der Basis elektrisch isoliert ist und an ein zu dem Potential der Basis unterschiedliches Potential angeschlossen ist. Diese Anordnung erlaubt die Erfassung der Anwesenheit metallischer Teile durch Schließen des Stromkreises zwischen der Oberfläche und der Basis.
Anders gesagt, befindet sich die elektrisch leitende und elektrisch von der Basis des Kamms isolierte Oberfläche im Bereich der Zufuhr nicht-metallischer Teile der Zerkleinerungsvorrichtung. Wenn ein metallisches Teil gleichzeitig in Kontakt mit dieser leitenden Oberfläche und der Basis des Kamms tritt, erzeugt es dabei einen Kurzschluß oder, einfacher, verändert den Widerstand, der insbesondere mit einer Wheatstone'schen Brücke verbunden sein kann. Man leitet folglich von dieser Änderung oder dieser Zustandsveränderung ab, daß ein metallisches Teil in der Zuführzone für nicht-metallische Materialien einer derartigen Zerkleinerungsvorrichtung vorhanden ist.
Gemäß der Erfindung kann die Zerkleinerungsvorrichtung eine Mehrzahl Kämme aufweisen, die zur Erfassung der Anwesenheit metallischer Teile geeignet sind und die zu beiden Seiten der mittleren Längsebene der Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet sind. Anders gesagt erlauben es die Kämme, die Vorrichtung in zwei Volumen aufzuteilen, wobei das erste Volumen das Zufuhrvolumen ist, welches auch oberer Teil der Vorrichtung genannt wird, wenn die Zufuhr durch Schwerkraft erfolgt, und das zweite Volumen die Granulate nicht-metallischer Materialien aufnimmt, welches ebenfalls unterer Teil der Vorrichtung genannt wird, wenn die Zufuhr durch Schwerkraft erfolgt.
Vorteilhafterweise sind die elektrischen Potentiale der Basis des Kamms und der Zähne der motorgetriebenen, drehenden Welle identisch. Da nämlich der Abstand zwischen diesen zwei Elementen sehr klein ist, könnte ein Potentialunterschied zwischen diesen zwei Elementen die Ursache für einen Lichtbogen sein, was den Stromkreis schließen und die Wirksamkeit der Erfassung stören würde.
In der Praxis weisen die Basis des Kamms und die Zähne der motorgetriebenen, drehenden Welle ein Nullpotential auf. In diesem Fall sind sie mit der Masse der Vorrichtung verbunden.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird die leitende Oberfläche von einer leitenden Platte gebildet, die auf der Basis des Kamms mittels mindestens eines elektrisch isolierten Flanschelements gehalten ist.
In der Praxis ist das elektrisch isolierte Flanschelement eine Schraube auf gleichem Potential wie dem der Basis. Diese Schraube durchragt dabei eine Bohrung, die in der Platte angebracht ist, und setzt die Platte mittels ihres Kopfes fest.
Ein aushärtbares elektrisch isolierendes Material ist dabei zwischen der Basis, der Platte und der Schraube eingefügt, um die Platte von der Basis elektrisch zu isolieren.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die leitende Oberfläche von einem elektrisch leitenden Profil gebildet, welches in eine in die Basis eingestochene Nut eingefügt ist und mit einem isolierenden Harz beschichtet ist. Dieses Profil wird in die zuvor mit Klebstoff gefüllte Nut eingefügt, wodurch die so hergestellte obere Oberfläche einem Schleifvorgang unterzogen wird, der das Harz auf der leitenden Oberfläche entfernt, um die Leitung sicherzustellen.
Gemäß der Erfindung ist die leitende Platte elektrisch mit einer Steuerungseinheit der Vorrichtung verbunden. So stoppt die Steuerungseinheit die Rotation der motorgetriebenen Welle und sendet eine Information an eine Anzeige, wenn der Stromkreis durch ein auf der leitenden Platte und der Basis des Kamms aufliegendes elektrisches Teil geschlossen ist. Diese Anzeige ermöglicht es dann dem Bedienpersonal der Vorrichtung, die Quelle der Betriebsunterbrechung der Vorrichtung zu kennen. Die Anzeige kann gemäß der gewählten Ausführungsform eine Leuchtanzeige oder eine Nachricht auf einer Vorrichtung der Art Bildschirm sein. Das Bedienpersonal muß dann das metallische Teil, das den Kurzschluß bildet, entfernen und anschließend den Start der Vorrichtung reaktivieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Art der Ausführung der Erfindung sowie die Vorteile, die sich aus ihr ergeben, gehen gut aus der folgenden Beschreibung beschreibend und nicht einschränkend angeführter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor, in denen
die 1 eine Querschnittansicht eines Zerkleinerers gemäß der Erfindung ist;
die 2 eine perspektivische Ansicht zweier Kämme ist, die dazu geeignet sind, die Anwesenheit metallischer Teile gemäß der Erfindung zu erfassen;
die 3 eine Schnittdarstellung eines Kamms gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
die 4 eine schematische Darstellung in Draufsicht eines Kamms gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist;
die 5 eine entlang der Linie V-V der 4 erstellte Schnittansicht ist;
die 6 eine schematische Darstellung einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter und gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung hergestellter Kämme ist.
Ausführungsformen der Erfindung
Wie bereits ausgeführt, betrifft die Erfindung eine Zerkleinerungsvorrichtung nicht-metallischer Teile mit mindestens einem feststehenden Kamm, der dazu geeignet ist, die Anwesenheit metallischer Teile in der genannten Zerkleinerungsvorrichtung zu erfassen.
Wie in der 1 gezeigt, weist die Zerkleinerungsvorrichtung 1 einen Behälter auf, in dem ein oberer Teil 5 abgegrenzt ist, in den die zu zerkleinernden nicht-metallischen Teile 2 eingefüllt werden. Eine motorgetriebene, drehende Welle 11 ist im unteren Teil 6 der Zerkleinerungsvorrichtung 1 angeordnet. Die Welle 11 ist mit einer Mehrzahl von Zähnen 8 versehen, die radial in Reihen an dem Umfang der Welle angeordnet sind. Sie weist ebenfalls eine oder mehrere große Schneiden 9 auf, die sich radial in bezug auf die Welle erstrecken und dazu geeignet sind, die in die Vorrichtung eingeführten großen nicht-metallischen Teile 2 zu zerteilen.
Die Zähne 8, 9 wirken bei ihrer Rotation mit den Zähnen 15 mindestens eines feststehenden Kamms 4 zusammen. Diese Zone begrenzt folglich die Grenze zwischen dem oberen Teil 5 und dem unteren Teil 6 der Zerkleinerungsvorrichtung 1.
Während des Herabfallens der nicht-metallischen Teile 2 in der Zerkleinerungsvorrichtung 1 werden diese zunächst gegen den Kamm 4 gedrückt und anschließend zunehmend geschreddert, so daß Granulate 7 aus nicht-metallischen Materialien in dem unteren Teil 6 gebildet werden.
Wie in 2 dargestellt, kann der Kamm 4 zerlegt werden in zwei Abschnitte 4a, 4b mit einer mittleren Aussparung, die das Hindurchtreten der Schneiden 9 erlaubt. Er weist ebenfalls Zähne 15 auf, die den Zähnen 8 der motorgetriebenen Welle erlauben, frei zu drehen und dabei aufgrund des Zusammenwirkens der Zähne 8 und 15 miteinander Granulate zu erzeugen. Gemäß der Erfindung weist der Kamm eine Basis 41, 42 auf, die elektrisch leitend ist und an ein bestimmtes Potential angeschlossen ist, und eine elektrisch leitende Oberfläche 14, die in Richtung des oberen Teils 5 des Zerkleinerers 1 gerichtet und an ein von dem der Basis 41, 42 unterschiedliches Potential angeschlossen ist, um die Anwesenheit metallischer Teile durch Schließen des so gebildeten Stromkreises zu erfassen.
Vorteilhafterweise ist das Potential für die Basis 41, 42 die Masse der Vorrichtung 1.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Oberfläche 14 des Kammes 4 mittels leitender Platten (43, 44) ausgeführt, die elektrisch in bezug auf die Basis 41, 42 des Kamms 4 isoliert sind. Jede leitende Platte 43, 44 wird in bezug auf den Kamm 4 mittels zweier Schrauben 47 gehalten. Jede der Schrauben 47 durchragt eine in der Platte 43, 44 angebrachte Bohrung 48 und blockiert die Platte 43, 44 mittels ihres Kopfes.
Wie in der 3 dargestellt, ist die Schraube 47 in bezug auf die Platte 43 elektrisch isoliert. Auf diese Weise ist das Potential der Schraube dasjenige der Basis 41 des Kamms 4a.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung (4 und 5) wird auf der Oberseite der Basis eine Nut 50 hergestellt, insbesondere durch Spanen, welche sich im wesentlichen über die Gesamtheit oder einen Teil ihres Umfangs, außer entlang ihrer Mittellinie, erstreckt. Diese Nut ist dazu bestimmt, die leitende obere Oberfläche 14 aufzunehmen, welche in diesem Fall durch ein leitendes metallisches Profil 51 mit der genannten Nut entsprechender Form gebildet ist.
Dieses Profil ist zum Beispiel durch Eintauchen mit einem isolierenden Harz beschichtet, wie zum Beispiel Polyamid, mit einer Dicke nahe 3/10 Millimeter. Sobald das Harz getrocknet ist, wird die Nut 50 mit Klebstoff, zum Beispiel mit Cyanacrylat, gefüllt, und anschließend wird das genannte Profil 51 mit Druck in die Nut 50 eingefügt. Wenn der Klebstoff abgebunden hat, wird die obere Oberfläche des Kamms einem Schleifvorgang unterzogen, der es erlaubt, sie zu ebnen und vor allem die obere leitende Fläche des Profils 51 freizulegen.
Eine derartige Ausführungsform erlaubt es, den Rückgriff auf eine mechanische Verbindung zwischen der leitenden Oberfläche und der Basis des Kamms zu vermeiden.
Die Platte 43, 44 oder das Profil 51 ist durch ein Drahtelement 45, 46 mit der Steuerungseinheit der Vorrichtung 1 verbunden. Wenn ein metallisches Teil gleichzeitig in Kontakt mit der Platte 43, 44 oder dem Profil 51 und mit der Basis 41, 42 des Kamms 4 tritt, wird dabei ein Stromkreis geschlossen, und die Steuerungseinheit stoppt automatisch die Drehung der motorgetriebenen Welle 11. Sie sendet dann eine Information an eine Anzeige, um dem Bedienpersonal zu ermöglichen, den Grund des Stillstands der Vorrichtung 1 festzustellen.
Um die Vervielfältigung der Drahtverbindungen im Fall des Einsatzes einer Vielzahl von Kämmen zu vermeiden, werden die Profile 51 miteinander mittels einer spitzen oder an ihren zwei Enden mit einer Kugel versehenen Schraube 52 in Kontakt gebracht, die mit einer Außenhülle 53 aus einem elektrisch nicht leitenden Material überzogen ist, welche ein Gewinde aufweist. Diese Schraube wird in einer Bohrung 54 aufgenommen, die im Bereich der Seitenfläche jedes der Kämme angebracht ist und im Bereich der Nut 50, mit der sie versehen sind, mündet, so daß sie in Kontakt mit dem leitenden Profil 51 ist.
Auf diese Weise ist die Gesamtheit der Profile an das gleiche Potential angeschlossen, ohne mit der Basis der Kämme kurzgeschlossen zu sein.
Aus der vorangehenden Beschreibung geht hervor, daß eine erfindungsgemäße Vorrichtung mehrere Vorteile aufweist, nämlich:

• sie erlaubt eine erhebliche Reduktion der durch die Anwesenheit metallischer Teile in einer Zerkleinerungsvorrichtung dieses Typs hervorgerufenen Risiken;
• sie ist auf sehr einfache Weise an die in der Industrie verwendeten Zerkleinerungsvorrichtungen anpaßbar;
• ihre einfache Funktionsweise macht aus ihr ein sicheres und günstiges Werkzeug.

Claims

Zerkleinerungsvorrichtung (1) für nicht-metallische Teile (2) mit mindestens einer motorgetriebenen, drehenden Welle (11) innerhalb eines Sammelbehälters für die zu zerkleinernden, nicht-metallischen Teile, wobei die genannte Welle (11) mit einer Mehrzahl von Zähnen (8) versehen ist, die dazu bestimmt sind, die genannten nicht-metallischen Teile (2) zu schreddern und zerkleinern, wobei die genannten Zähne (8) radial in Reihen an dem Umfang der Welle (11) angeordnet sind, so daß sie bei ihrer Rotation mit den Zähnen (15) mindestens eines feststehenden Kamms (4, 4a, 4b) zusammenwirken, der an dem Behälter befestigt ist und den Behälter in einen oberen Teil (5) oberhalb des Kamms (4, 4a, 4b) und unteren Teil (6) unterhalb des Kamms (4, 4a, 4b) abgrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte feststehende Kamm (4, 4a, 4b) eine elektrisch leitende Basis (41, 42) aufweist, die an ein bestimmtes Potential angeschlossen ist, und eine elektrisch leitende Oberfläche (14), die in Richtung des oberen Teils (5) des Behälters orientiert ist, von der genannten Basis (41, 42) elektrisch isoliert ist und an ein zu dem Potential der Basis (41, 42) unterschiedliches Potential angeschlossen ist, so daß die Anwesenheit metallischer Teile durch Schließen des so gebildeten Stromkreises erfaßt wird.
Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzahl Kämme (3, 4) aufweist, die zur Erfassung der Anwesenheit metallischer Teile geeignet sind und zu beiden Seiten der mittleren Längsebene der Zerkleinerungsvorrichtung (1) angeordnet sind.
Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Potentiale der Basis (41, 42) und der Zähne (8) der motorgetriebenen, drehenden Welle (11) identisch sind.
Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (41, 42) und die Zähne (8) der motorgetriebenen, drehenden Welle (11) an ein Nullpunktpotential angeschlossen sind.
Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Oberfläche (14) von einer leitenden Platte (43, 44) gebildet wird, die auf der Basis (41, 42) mittels mindestens eines elektrisch isolierten Flanschelements gehalten ist.
Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch isolierte Flanschelement von einer Schraube (47) gebildet wird, die an das gleiche Potential wie das der Basis (41, 42) angeschlossen ist, wobei die genannte Schraube (47) eine Bohrung (48) durchragt, die in der Platte (43, 44) angebracht ist, und die Platte (43, 44) mittels ihres Kopfes festsetzt.
Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein aushärtbares elektrisch isolierendes Material (10) zwischen der Basis (41, 42), der Platte (43, 44) und der Schraube (47) eingefügt ist, um die Platte (43, 44) von der Basis (41, 42) elektrisch zu isolieren.
Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Oberfläche (14) von einem elektrisch leitenden Profil (51) gebildet wird, welches in einer Nut (50) mit komplementärer Form aufgenommen ist, die auf der oberen Oberfläche des Kamms hergestellt ist und sich im wesentlichen entlang der Gesamtheit oder eines Teils seines Umfangs, außer entlang seiner Mittellinie, erstreckt, wobei das genannte Profil vor seinem Einkleben in die genannte Nut mit einem isolierenden Harz beschichtet ist.
Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (51) ein und derselben Kammreihe mittels spitzer oder an ihren zwei Enden mit einer Kugel versehener Schrauben elektrisch miteinander verbunden sind, die mit einer Außenhülle aus einem elektrisch nicht leitenden Material überzogen sind, welche ein Gewinde aufweist, wobei jede der genannten Schrauben dazu bestimmt ist, in einer im Bereich der Seitenfläche jedes der Kämme angebrachten und im Bereich der Nut (50), mit der sie versehen sind, mündenden Bohrung aufgenommen zu werden, so daß sie in Kontakt mit dem leitenden Profil (51) sind.
Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Platte (43, 44) oder das Profil (51) elektrisch mit einer Steuerungseinheit der Vorrichtung (1) verbunden ist, welche zum Stoppen der Rotation der motorgetriebenen Welle (11) bestimmt ist, wenn der Kreis durch ein metallisches Teil geschlossen ist.