NO330393B1 - Findelingsmaskin for materialer av vilkarlig art, eksemplvis avfall eller trevirke - Google Patents

Abstract

En findelingsmaskin for materialer av vilkårlig art innbefatter: -et opptak for materialet (5), -minst en i huset (1) opplagret aksel (2) med findelingsverktøy (3), -i huset (1) anbrakte stive skjæreverktøy (4), for samvirke med findelingsverktøyene (3), slik at materialet (5) kan findeles med spesifikt små krefter. Dette oppnås ved at findelingsverktøyene (3) har skjærområder (3.1, 3.2) av hvilke et indre skjærområde (3.1) kan gripe tak i og findele mer materiale (5) og derfor har en indre momentarm, og et ytre skjærområde (3.2) kan gripe tak i og findele mindre materiale (5) og derfor har en større momentarm. De stive skjæreverktøy (4) har tenner (4.2) og således tannflanker (4.3) som samvirker med et av skjærområdene (3.1, 3.2). Et første tverrskjær (3.4) på findelingsverktøyet (3) er rettet forbiskjærende mot et andre tverrskjær (4.4) på en tann (4.2) i det stive skjæreverktøy (4).

Description

Findelingsmaskin for materialer av vilkårlig art, eksempelvis avfall eller trevirke

Oppfinnelsen vedrører en findelingsmaskin for materialer av vilkårlig art, så som husholdningsavfall og grovere avfall eller trevirke, innbefattende et i et hus anordnet opptak for materialet, minst en drevet aksel hvorpå findelingsverktøy er anordnet, og i huset anordnede stive skjæreverktøy som motverktøy for findelingsverktøyene, for findeling av materialet.

Slike findelingsmaskiner er også kjent under betegnelsen "rivere".

På basis av teknikkens stand kan det for den innledningsvis bare typemessig angitte findelingsmaskin sammenstilles en anordning, som har de nedenfor angitte trekk.

Fra EP 0 521 081 Bl er det kjent findelingsverktøy i form av U-formede kniver som lig-ger i på akslenes dreieaksel loddrette plan og er anordnet jevnt rundt to i hovedsaken parallelle, horisontale aksler som drives med en motor, som kan drive akslene i motsatte retninger. Akslene har en innbyrdes avstand som er noe større enn en dobbelt avstand mellom en knivs radielle ytterpunkt og dreieaksen. Drivanordninger er anordnet mellom motoren og akslene.

Materialet tilføres knivene gjennom en over knivene anordnet sjakt. Disse kniver samvirker med mellom akslene, på en del av anordningens ramme, faststående kniver. Under findelingen av materialet roterer akslene i motsatte retninger, idet herunder snittkan-tene beveges mot hverandre.

Som også kjent fra tidligere, er den innbyrdes avstand mellom de to aksler en fast avstand.

Drivinnretningene innbefatter likeledes på kjent måte et egnet gir for hver av de to akslene, en hydraulisk motor med innstillbar rotasjonshastighet for drift av hver aksel, en

innstillbar pumpe for forsyning av de elektriske motorer og gir, hvormed motoren driver pumpene, som kan reversere oljestrømmen gjennom de hydrauliske motorer, for derved å dreiepåvirke den enkelte aksel for seg, forover og bakover ifølge en forutbestemt sek-vens.

Vesentlig ved oppfinnelsen ifølge EP 0 521 081 Bl er at hver kniv innbefatter to etter hverandre anordnede og i hovedsaken U-formede blad, at de radielt ytre og fremre deler av de to blad, sett i knivens rotasjonsretning under skjæring, er utformet som i hovedsaken tangentielt orienterte kiler, at avstanden mellom rotasjonsaksen og kilen på det fremre blad er kortere enn avstanden mellom rotasjonsaksen og kilen på det etterfølg-ende blad, og at den radielt ytre kontur til det etterfølgende blad i hovedsaken tilsvarer et segment av en spiralformet linje om rotasjonsaksen.

De trekk som er kjent fira den findelingsmaskin som er angitt i EP 0 928 222 Bl, kan funksjonskombineres med den foran beskrevne fordelingsmaskin, for oppnåelse av en funksjonerende enhet.

De faststående kniver dannes av et kjent skjærebord, som er anordnet ved bunnen av en trakt med minst en sats fikserte, parallelle nedre kniver, som adskilles fra hverandre med åpninger i bordet.

Videre er det på kjent måte anordnet minst en dreibar aksel tilhørende en drivenhet, hvilken aksel er anordnet over skjærebordet i en retning loddrett relativt de nedre knivene.

Dessuten er det på kjent måte anordnet et antall skiveformede øvre kniver. Disse er fes-tet til akselen og hver kniv har et antall hender og strekker seg delvis ned i hver av bord-åpningene. Hver åpning er bredere enn den tilhørende øvre kniv, som dessuten er anordnet nær en nedre kniv i den tilhørende åpning.

Med denne kjente oppfinnelse er det vesentlig at den nedre kniv strekker seg i en retning som medfører at den krysser akselens akse eller et område rundt aksen, idet det i forbindelse med denne utførelse gås ut fra at det fra DK 169 378 er kjent et skjærebord hvis plan strekker seg under akselen.

På hver side av akselen er det anordnet en sats bestående av flere kniver. Knivene danner en V eller en omvendt V.

De respektive skjærkanter kan være hvelvet eller bølgeformet.

Med den konstruktive forbedring som er angitt i EP 0 928 222 Bl, for det i kniver opp-delte skjærebord, hvor skjærebordets plan skjærer eller krysser akselens akse, skal man kunne findele materialet med en fordelaktig skjærevinkel på ca. 90°.

En ifølge den dokumenterte teknikkens stand sammenstilt og foran beskrevet findelingsmaskin for materialer, så som organisk avfall, grovere avfall og lignende, har til tross for en god funksjon fremdeles ulemper. Disse består særlig i at

- stabiliteten til de på akselen anbragte findelingsverktøy er usikker,

- findelingen har begrenset effektivitet som følge av de faststående kniver, kapasiteten kan ikke økes, hvilket skyldes findelingsverktøyenes materialvekt-trykkende virkning i samvirke med de faststående kniver, og

- maskinens energiforbruk er relativt høyt.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en findelingsmaskin for materialer av vilkårlig art, eksempelvis avfall, så som husholdningsavfall og grovere avfall eller trevirke, særlig organisk avfall, grovere avfall så som kjøleskap, dekk, møbler, tepper, madrasser, trestokker, rivningsved eller lignende materialer, hvilken findelingsmaskin innbefatter

et i et hus anordnet opptak for materialet,

- minst en aksel hvorpå det er anordnet findelingsverktøy,

- i huset anbragte stive skjæreverktøy, hvis skjærkanter i sine forlengelser ikke krysser akselens akse eller et område rundt denne, mot hvilke stive skjæreverk-tøy findelingsverktøyene på akselen skjærer det innførte materialet.

Som følge av samvirket mellom akselens findelingsverktøy, som virker i begge dreieret-ninger, og de stive skjæreverktøy blir materialet differensiert grepet, transportert og fiksert mot de stive skjæreverktøy og findelt med spesifikt små krefter.

På den ene side må findelingsmaskinen utformes i for fremstilling, drift, vedlikehold og reparasjoner egnede utførelser, og for det andre må findelingen kunne styres.

For å oppnå den nevnte hensikt med oppfinnelsen må

- findelingsverktøyenes stabilitet økes,

- findelingsgraden må økes ved konstruktiv endring av de stive skjæreverktøy, maskinens kapasitet må økes,

- maskinens energiforbruk må senkes,

- findelingen av særlig duktile, ikke-sprø materialer, så som eksempelvis plast og plastfolier, må fremmes, og - det i opptaksområdet liggende materiale som skal findeles må kunne tilføres de til rådighet stående skjærgeometrier på en fullstendig måte.

De her angitte oppgaver må tilfredsstilles for å oppnå de i forhold til teknikkens stand ønskede fordeler.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette ved at

a) findelingsverktøyene i en respektiv dreieretning for akselen og sett i tverrsnitt har minst to skjærområder, av hvilke minst et nedre skjærområde kan gripe tak i

og findele mer materiale og derfor har en relativt liten momentarm, og minst et ytre skjærområde kan gripe tak i og findele mindre materiale og derfor har en relativt stor momentarm, idet skjærkonturene til begge skjærområder danner en sirkelbue om akselens akse i retning mot nevnte akse, b) de stive skjæreverktøy har flere sagtannlignende anordnede tenner og har således to innbyrdes vinkelstilte tannflanker på tennene som har skjæresamvirke med et

av skjærområdene,

c) i hver begynnende virksomme skjærestilling er en, et første tverrskjær dannende spiss på findelingsverktøyet parallellforskjøvet og forbiskjærende rettet mot et andre tverrskjær dannende spiss på en tann i det stive skjæreverktøy, hvorved de ved siden av de mellom findelingsverktøyenes skjærområder og skjæreverktøy-enes skjærkanter tilveiebragte skjærekrefter får en ekstra så vel som parallelt med akselens akse rettet brytekant med mot materialet parallellforskjøvet kjervvirkning og spesifikk høy virkende kraft, og d) materialet underkastes en aktiv og ekstra findeling med aggressiv deltakelse av tennene på de stive skjæreverktøy.

Ifølge en videreutvikling av oppfinnelsen er findelingsverktøyene anordnet innbyrdes forskutt i aksialretningen på akselen eller anordnet med ulike radielle avstander, idet tennene på de stive skjæreverktøy er tilsvarende anordnet, hvilke skjæreverktøy er utformet som en bom eller blokk.

Dessuten har akselen skiver hvorpå findelingsverktøyene er anordnet eller utformet. Disse findelingsverktøy arbeider sammen med tennene, mellom og i inngrep med de i avstand anordnede stive skjæreverktøy på bommen.

For på en gunstig måte å kunne montere og demontere akselen, har den i begge ender tapper som er løsbart forbundet med akselen og eventuelt danner et lagerområde. Forbindelsen kan være slik utformet at det skjer ved hjelp av flenser.

Huset er utført med doble vegger på endesidene, og i hulveggen er det anordnet en skive som danner en labyrintaktig tetning mot materialutstrømning. Skiven kan hensiktsmes-sig dannes av flensen.

Skjærkonturene til de sagtannaktig utformede tennene på de stive skjæreverktøy, kan dannes av sliteelementer, som eksempelvis kan være utbyttbare.

I tillegg til de fordeler som oppnås med oppfinnelsen, så som eksempelvis

- øking av inndelingsgraden,

- øking av kapasiteten og

- redusering av energiforbruket

for bedring av findelingsmaskinens virkningsgrad, kan det for ytterligere optimalisering av findelingen benyttes en styring hvis styringsverdier utledes fra i det minste en gradient av en parameter i findelingsprosessen.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor

fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom findelingsmaskinen,

fig. 2 viser et grunnriss av maskinen i fig. 1,

fig. 3 viser et tverrsnitt gjennom maskinen i fig. 1 og 2, med forenklet angivelse av de for oppfinnelsen vesentlige virkningsprinsipper mellom findelingsverktøyene og de stive skjæreverktøy, idet tverrsnittet viser en arbeidsfase med innført, men ennå ikke findelt materiale,

fig. 4 viser et tverrsnitt som i fig. 3 og viser en arbeidsfase i den påbegynte findeling, og

fig. 5 viser et tverrsnitt som i fig. 3 og 4 og viser en arbeidsfase under den videre findeling.

En findelingsmaskin ifølge oppfinnelsen, for husholdningsavfall, grovere avfall eller trevirke, består ifølge figurene 1 og 2 av et hus 1 med to i huset opplagrede, motsatt hverandre drevne aksler 2. På akslene 2 er det anordnet skiver 2.1 med findelingsverk- tøy 3. Disse findelingsverktøy er radet opp slik med innbyrdes avstand på akslene 2 at de samvirker med stive skjæreverktøy 4, som er utført som bommer i akslenes 2 aksiale retning. Samvirket er slik at findelingsverktøyene og de stive skjæreverktøy arbeider parallellforskjøvet og skjærer opp og findeler materialet 5 som føres inn i et opptak 1.2.

Sammenlignet med teknikkens stand er det med hensyn til de tekniske krav til findelingsmaskinen vesentlig at tenkte forlengelser av skjærkantene 4.1 (figurene 3 til 5) på de stive skjæreverktøy 4 ikke krysser eller skjærer akslenes 2 akser eller områdene rundt aksene.

Dette krav tar sikte på at materialet 5 i samvirket mellom findelingsverktøyene 3 og de stive skjæreverktøy 4 skal bli differensiert grepet, transportert og fiksert mot de stive skjæreverktøy 4 og bli oppdelt med spesifikt små krefter. Det vil si at findelingsmaskinens virkningsgrad kan økes vesentlig sammenlignet med den findeling som foregår i de vanlige riverne.

Som vist i figurene 3 til 5 har findelingsverktøyene 3 hver to skjærområder 3.1, 3.2 som er slik utformet at stabiliteten til findelingsverktøyene 3 ikke påvirkes negativt.

Et indre skjærområde 3.1 bearbeider mer materiale 5 og har en relativ liten hevarm eller momentarm. Et ytre skjærområde 3.2 bearbeider mindre materiale 5 og har en relativ stor momentarm. Konturene 3.3 til de nevnte skjærområder 3.1, 3.2 følger en konsen-trisk sirkelbue om akslene 2.

I utgangspunktet vil denne konstruktive utforming gi den nødvendige forutsetning for at de til rådighet stående krefter skal kunne anvendes på en mer virksom måte enn hittil i en findeling av materialer.

I denne sammenheng har de stive skjæreverktøy 4 flere sagtannlignende anordnede tenner 4.2. Således vil to innbyrdes vinkelstilte tannflanker 4.2 på tennene 4.2 samvirke slik med minst et av skjærområdene 3.1, 3.2 at materialet 5 alltid klemmes og snittes og skjæres med skjærkantene.

I funksjonell sammenheng står det faktum at ved hver begynnende, virksomme skjærestilling vil et respektivt første tverrskjær 3.4 dannende spiss på findelingsverktøyet 3 være parallellforskjøvet i forhold til en et respektivt andre tverrskjær 4.4 dannende spiss på en tann 4.2 på det stive skjæreverktøy 4, og tverrskjærene vil skjære forbi hverandre. Derved vil de mellom skjærområdene 3.1, 3.2 på findelingsverktøyene 3 og skjærkantene 4.1 på de stive skjæreverktøy 4 tilveiebragte henholdsvis virkende skjærkrefter til-føres en ekstra, spesifikt høytvirkende kraft som følge av den parallelt med akselens 2 akse rettede brytekant som utøver en parallell kjerwirkning på materialet 5.

Denne kombinasjon av trekk medfører at materialet 5 underkastes en aktiv og ekstra findeling som følge av tennenes 4.2 aggressive deltakelse i findelingen.

Findelingsmaskinen vil være bedre tilpasset de ulike typer materialer 5 som findeles, idet

- findelingsverktøyenes 3 stabilitet økes,

- findelingsgraden og kapasiteten øker,

- energiforbruket senkes

og man får samme transportvirkning under findelingen som i en "river".

Figurene 3 til 5 viser tre faser for belysning av den bedrede virkning til findelingsmaskinen ifølge oppfinnelsen: Figur 3 viser skjematisk hvordan de med ulike momentarmer utførte skjærområder 3.1, 3.3 griper tak i materialet 5 med ulike volummengder og fordeler det slik mot de stive skjæreverktøy 4 mellom tannflankene 4.3 at det oppnås en optimal forberedelse av findelingen. Figur 4 viser tydelig hvordan det mot tannflankene 4.3 innklemte materiale 5

skjæres som følge av virkningen til skjærområdene 3.1, 3.2 mot skjærkantene 4.1 og hvordan materialet dessuten utsettes for virkningene til de første og andre samvirkende tverrskjær 3.4,4.4 samt den ekstra brytekantvirkning.

Figur 5 viser den fasen hvor de ytre skjærområder 3.2 med en større momentarm og den mindre materialmengde 5 samvirker med de stive skjæreverktøy 4.

Med bibehold av virkningsprinsippet ifølge oppfinnelsen og som ytterligere understøt-telse av dette er som vist i fig. 1 og 2 findelingsverktøyene 3 radielt forskutt anordnet innbyrdes i aksialretningen på akslene 2. Det er ikke vist på tegningen, men man har en mulighet for å anordne findelingsverktøyene 3 med ulike vinkelstillinger på akselen 2, det vil si aksialt i skjærprofilen, eksempelvis slik at man får et konisk forløp. Tilsvarende kan også tennene 4.2 på det aksialt som bom forløpende stive skjæreverktøy 4 an-ordnes.

Den teknologisk gunstige utførelse av findelingsmaskinen ifølge oppfinnelsen med hensyn til fremstilling, drift, vedlikehold og reparasjoner, oppnås med de i fig. 1 viste trekk. Som vist har akslene 2 tapper 2.2 med et lagerområde ved hver ende. Forbindelsen mellom de respektive tapper 2.2 og akselen 2 skjer ved hjelp av en respektiv flenskobling

2.3.

I praksis er det for understøttelse av en optimal findeling og sikring av en pålitelig funksjon viktig at intet materiale 5 kan trenge ut gjennom komponenter som er avtettet i forhold til hverandre. Derfor er huset 1 som vist i fig. 1 utført med en dobbeltvegg 1.1 i hver endeside. I dobbeltveggen er det anordnet en respektiv tetningsskive 2.4 på tappene 2.2 eller endene til akslene 2. Tetningsskiven 2.4 danner en tetningslabyrint i dobbeltveggen 1.1. Teknologisk fordelaktig dannes tetningsskiven 2.4 av flensene 2.3.

For å skåne de stive skjæreverktøy 4 med hensyn til nedsliting vil det være gunstig å forsyne skjærkonturene 4.5 med sliteelementer 4.6, slik det er antydet i fig. 3 til 5.

En ifølge oppfinnelsen utført findelingsmaskin kan på en optimal måte tilfredsstille de økede krav som stilles til findeling av materialer av den angitte type. Maskinen innbefatter midler som kan registrere gradienten til en parameter i findelingsmaskinen og be-nytte denne som en styringsverdi for en styring av findelingsmaskinen.

Claims (12)

1. Findelingsmaskin for materialer av vilkårlig art, eksempelvis avfall, så som husholdningsavfall, grovere avfall eller trevirke, særlig organisk avfall eller grovere avfall, så som kjøleskap, dekk, møbler, tepper, madrasser, trestokker, rivningsved eller lignende, innbefattende - et i et hus (1) anordnet opptak for materialet (5), - minst en i huset (1) opplagret, i begge retninger drivbar aksel (2), hvorpå det er anordnet findelingsverktøy (3), - i huset anbragte stive skjæreverktøy (4), hvis skjærkanter (4.1) i sine forlengelser ikke skjærer eller krysser akselens (2) akse eller et område rundt aksen,, mot hvilke skjæreverktøy (4) akselens (2) fordelingsverktøy (3) findeler det inngitte materialet, idet som følge av samvirket med akselens (2) fordelingsverktøy (3) og de stive skjæreverktøy (4) materialet (5) differensiert grepet, transportert og fiksert mot de stive skjæreverktøy (4), findeles med spesifikt små krefter,karakterisert vedat a) findelingsverktøyene (3) i en respektiv dreieretning for akselen (2) og sett i tverrsnitt har minst to skjærområder (3.1,3,2), av hvilke minst ett indre skjærområde (3.1) kan gripe tak i og findele mer materiale (5) og derfor har en relativt liten momentarm, og minst ett ytre skjærområde (3.2) kan gripe tak i og findele mindre materiale (5) og derfor har en relativt stor momentarm, idet konturene (3.3) til begge skjærområder (3.1, 3.2) i aksens retning danner en sirkelbue om akselens (2) akse, b) de stive skjæreverktøy (4) har flere sagtannlignende anordnede tenner (4.2) og således to innbyrdes vinkelstilte tannfianker (4.3) på tennene (4.2) har skjæresamvirke med et av skjærområdene (3.1, 3.2), c) i hver begynnende virksomme skjærestilling er en et første tverrskjær (3.4) dannende spiss på findelingsverktøyet (3) parallellforskjøvet og forbiskjærende rettet mot en et andre tverrskjær (4.4) dannende spiss på en tann (4.2) i det stive skjæreverktøy (4), hvorved de ved siden av de mellom fordelingsverktøyenes (3) skjærområder (3.1, 3.2) og skjæreverktøyenes (4) skjærkanter (4.1) tilveiebragte skjærekrefter får en ekstra så vel som parallelt med akselens (2) akse rettet brytekant med mot materialet (5) parallellforskjøvet kjervvirkning og spesifikk høy virkende kraft, og d) materialet (5) underkastes en aktiv og en ekstra findeling med aggressiv deltakelse av tennene (4.2) på de stive skjæreverktøy (4).

2. Findelingsmaskin ifølge krav 1,karakterisert vedat findelingsverktøyene (3) har innbyrdes forskjøvne vinkelstillinger sett i akselens (2) akseretning.

3. Findelingsmaskin ifølge krav 1 eller 2,karakterisertv e d at findelingsverktøyene (3) er anordnet med ulike radielle avstander relativt akselens (2) akse.

4. Findelingsmaskin ifølge et av kravene 1 til 3,karakterisertv e d at tennene (4.2) på de stive skjæreverktøyene (4) med parallellforskjøvne skjærkonturer (4.5) strekker seg i aksialretningen som en bom og at i hver begynnende skjærestilling minst ett av de respektive første tverrskjær (3.4) er rettet parallellforskjøvet skjærende mot i det minste ett respektivt av de andre tverrskjær (4.4).

5. Findelingsmaskin ifølge et av kravene 1 til 4,karakterisertved at akselen (2) har skiver (2.1) hvorpå findelingsverktøyene (3) er anordnet eller utformet, hvilke skiver har inngrep med skjærevirkning med de på bommen avstandsplasserte stive skjæreverktøy (4).

6. Findelingsmaskin ifølge et av kravene ltil5,karakterisertv e d at akselen (2) har tapper (2.2) som er løsbart forbundne med akselen (2).

7. Findelingsmaskin ifølge et av kravene 1 til 6,karakterisertved at tappene (2.2) danner et lagerområde.

8. Findelingsmaskin ifølge et av kravene 1 til 7,karakterisertv e d at forbindelsen mellom tappene (2.2) og akselen (2) skjer ved hjelp av flenser (2.3).

9. Findelingsmaskin ifølge et av kravene 1 til 8,karakterisertv e d at huset (1) ved endesiden er utformet med en respektiv dobbeltvegg (1.1), i hvilken dobbeltvegg det er anordnet en med akselen (2) forbundet tetningsskive (2.4), hvorved det dannes en slags labyrintteming.

10. Findelingsmaskin ifølge et av kravene 1 til 9,karakterisertv e d at tetningsskiven (2.4) dannes av flensene (2.3).

11. Findelingsmaskin ifølge et av kravene 1 til 10,karakterisertv e d at skjærkonturene (4.5) til de stive skjæreverktøy (4) er forsterket med sliteelementer (4.6).

12. Findelingsmaskin ifølge et av kravene 1 til 11,karakterisertv e d at det er anordnet midler for optimalisering av findelingsprosessen, hvilke midler kan registrere gradienten til en parameter i findelingsprosessen eller findelingsmaskinen, hvilken gradient kan anvendes som en styreverdi for en styring av findelingsmaskinen.