[0001] Die Erfindung betrifft einen Werkzeugeinsatz für eine Vorrichtung zum Zerkleinern
von stückigem Material, mit einem Schlagabschnitt, der an seiner freien Außenseite
eine Schlagfläche aufweist, auf die im praktischen Einsatz das zu zerkleinernde Material
trifft, und mit einem Befestigungsabschnitt, der auf einer von der Schlagfläche abgewandten
Seite mit dem Schlagabschnitt verbunden ist und zum lösbaren Befestigen des Werkzeugeinsatzes
in der Vorrichtung dient. Bei solchen Werkzeugeinsätzen handelt es sich beispielsweise
um Schutzkappen oder Hämmer von Rotoren, die in Brechern oder Shreddern zum Zerkleinern
von Gestein, Abbruchmaterialen, Kraftfahrzeugen und dergleichen eingesetzt werden.
[0002] Ebenso betrifft die Erfindung eine solche Vorrichtung zum Zerkleinern von stückigem
Material, die mit einem Werkzeugeinsatz der hier in Rede stehenden Art ausgestattet
ist. Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise zum Zerkleinern von Metall-, Gesteins-oder
Abbruchmaterialien eingesetzt. Dabei sind ihre Werkzeugeinsätze extremen Belastungen
sowohl im Bereich ihrer direkt mit dem zu zerkleinernden Gut in Kontakt kommenden
Schlagflächen als auch im Bereich ihres Befestigungsabschnitts ausgesetzt, in dem
sie in der jeweiligen Zerkleinerungsmaschine gelagert sind.
[0003] Die Werkzeugeinsätze sind in Zerkleinerungsvorrichtungen der hier in Rede stehenden
Art üblicherweise auf einem Rotor schwenkbar gelagert oder fest montiert. Dazu verfügt
der Rotor über mehrere im Rotor gelagerte Achsen, an denen jeweils mindestens ein
Werkzeugeinsatz über ein in seinen Befestigungsabschnitt eingeformten Lagerauge schwenkbar
gelagert oder fixiert ist. Die schwenkbar gelagerten Werkzeuge können bei einer entsprechenden
rotatorischen Bewegung des Rotors auf diese Weise im Betrieb Pendelbewegungen ausführen,
so dass sie das auf sie treffende Material mit besonders hoher kinetischer Energie
zerschlagen.
[0004] Üblicherweise sind die Werkzeugeinsätze als Gussstücke hergestellt. Sie können aber
auch als Schweißkonstruktion, als Brennteil oder als Schmiedeteil gefertigt sein.
[0005] Aus der Praxis sind Werkzeugeinsätze bekannt, die als so genannter "Monoblock" ausgeführt
sind. Einfache Ausführungen dieser aus einem einzigen Gussmaterial bestehenden, blockartigen
Schlagwerkzeuge weisen in der Regel eine über ihren Querschnitt und ihre Länge gleichmäßige
Härte auf. Bei besser an die jeweils auftretenden Belastungen angepassten Monoblock-Werkzeugen
ist dagegen der im praktischen Einsatz direkt der schlagenden Belastung ausgesetzte
Schlagabschnitt härter ausgebildet, während der Lagerabschnitt ein zäheres, weniger
hartes Gefüge aufweist und so in der Lage ist, die in der Praxis im Bereich des Lagerauges
auftretenden dynamischen Belastungen besser zu ertragen.
[0006] Auch werden in der Praxis schlagend belastete Werkzeuge eingesetzt, bei denen im
Bereich der Schlagfläche Inlays in den Schlagkörper eingegossen sind (
DE 195 28 512 A1).
[0007] Durch die während des Zerkleinerungsprozesses impulsförmig auf ihre Schlagflächen
auftreffenden schlagenden Belastungen sind die Schlagabschnitte der Werkzeugeinsätze
einem hohen schlagenden abrasiven Verschleiß unterworfen. Daher müssen sie in regelmäßigen
Abständen ausgetauscht werden.
[0008] Bei bekannten, beispielsweise in der
DE 197 56 275 C1 oder der
DE 199 27 765 A1 beschriebenen Zerkleinerungsvorrichtungen der eingangs angegebenen Art werden zu
diesem Zweck die von dem Rotor getragenen Achsen, an denen die Werkzeugeinsätze schwenkbar
gelagert sind, gezogen und der Rotor gedreht, bis die Werkzeugeinsätze in Folge der
Schwerkraft aus dem Rotor herausfallen.
[0009] Bei der Montage neuer Werkzeugeinsätze werden dann deren Befestigungsabschnitte mit
ihrer Lageröffnung in den im Bereich des jeweiligen Lagers vorhandenen Freiraum eingesetzt.
Anschließend wird die Lagerachse durch die entsprechenden Aufnahmeöffnungen des Lagers
und die Lageröffnungen des Befestigungsabschnitts des jeweiligen Werkzeugeinsatzes
gesteckt, so dass der Werkzeugeinsatz auf der Achse hin und her pendeln kann.
[0010] Da die Werkzeugeinsätze in der Regel ein hohes Gewicht aufweisen und ein großes Volumen
einnehmen, ist sowohl die Montage neuer Werkzeugeinsätze als auch die Demontage verschlissener
Werkzeugeinsätze zeitaufwändig und beschwerlich. Zusätzlich erschwert werden dabei
die Montagearbeiten durch die engen räumlichen Bedingungen und die Form der Werkzeugeinsätze,
die es besonders schwierig macht, einen Kran so mit ihnen zu verkoppeln, dass der
Werkzeugeinsatz auf einfache Weise zielgenau positioniert werden kann.
[0011] Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe der Erfindung darin, einen Werkzeugeinsatz
zur Verfügung zu stellen, der mit geringerem Aufwand in einer Vorrichtung zum Zerkleinern
von stückigem Material montiert werden kann. Darüber hinaus sollte eine Vorrichtung
zum Zerkleinern von stückigem Material angegeben werden, deren Werkzeugeinsatz auf
vergleichbar einfache Weise ausgewechselt werden kann.
[0012] In Bezug auf den Werkzeugeinsatz ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch einen gemäß
Anspruch 1 gestalteten Werkzeugeinsatz gelöst worden. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüchen angegeben.
[0013] Hinsichtlich der Vorrichtung zum Zerkleinern von stückigem Material besteht die erfindungsgemäße
Lösung der voranstehend genannten Aufgabe in einer gemäß Anspruch 14 ausgebildeten
Vorrichtung. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
in dem auf Anspruch 14 rückbezogenen Anspruch angegeben.
[0014] Mit der Erfindung steht ein Werkzeugeinsatz für eine Vorrichtung zum Zerkleinern
von stückigem Material zur Verfügung, der in Übereinstimmung mit dem eingangs erläuterten
Stand der Technik einen Schlagabschnitt, der an seiner freien Außenseite eine Schlagfläche
aufweist, auf die im praktischen Einsatz das zu zerkleinernde Material trifft, und
einen Befestigungsabschnitt aufweist, der auf einer von der Schlagfläche abgewandten
Seite mit dem Schlagabschnitt verbunden ist und zum lösbaren Befestigen des Werkzeugeinsatzes
in der Vorrichtung dient.
[0015] Erfindungsgemäß ist nun im Neuzustand des Werkzeugeinsatzes mindestens an dem Schlagabschnitt
mindestens ein aus der Schlagfläche hervorstehender Anschlagpunkt vorhanden, an den
ein Tragmittel ankoppelbar ist. Dieser auf der Schlagfläche stehende Anschlagpunkt
ist frei zugänglich und kann vom jeweiligen Monteur leicht erreicht werden. Dementsprechend
einfach ist es, ein Tragmittel, wie ein Hebeband oder -seil, mit dem erfindungsgemäßen
Werkzeugeinsatz zu verkoppeln, wobei zum Ankoppeln des jeweiligen Tragmittels selbstverständlich
auch geeignete, von dem Tragmittel getragene Anschlagmittel, wie Haken oder Schäkel,
genutzt werden können. Anschließend kann dann der Werkzeugeinsatz mit Hilfe eines
Krans oder desgleichen in seine Montageposition gebracht und solange gehalten werden,
bis auch die Lagerachse montiert ist, an der der Werkzeugeinsatz in seiner fertig
montierten Position gelagert ist.
[0016] Selbstverständlich können an der Schlagfläche auch zwei oder mehr Vorsprünge in erfindungsgemäßer
Weise vorhanden sein, wenn dies aus Gründen der Manipulierbarkeit des Werkzeugeinsatzes
bei seiner Montage zweckmäßig ist. Dies kann beispielsweise dann angezeigt sein, wenn
der Werkzeugeinsatz sehr groß oder die Platzverhältnisse sehr beengt sind, so dass
eine besonders sichere und genaue Positionierung des Werkzeugeinsatzes erforderlich
ist.
[0017] Sobald das erfindungsgemäße Werkzeug positioniert ist, wird der auf seiner Schlagfläche
vorhandene Anschlagpunkt nicht mehr gebraucht. Dabei nimmt die Erfindung gezielt in
Kauf, dass der Anschlagpunkt durch auf ihn treffendes zu zerkleinerndes Material sehr
schnell so stark zerstört und abgetragen wird, dass er bereits nach kurzer Einsatzdauer
kaum mehr vorhanden ist. Der auf der Schlagfläche vorhandene Anschlagpunkt hat so
im praktischen Einsatz nahezu keinen Einfluss auf die normale Funktion und die Schlagleistung,
die der Werkzeugeinsatz im praktischen Einsatz erbringt.
[0018] Da der erfindungsgemäß auf der Schlagfläche vorgesehene Anschlagpunkt nur während
der Montage genutzt wird, kann er auf beliebige Weise an dem Werkzeugeinsatz befestigt
sein. Wesentlich ist dabei lediglich, dass die Verbindung zwischen dem Werkzeugeinsatz
und dem Anschlagpunkt ausreicht, um die während der Montage eines neuen Einsatzes
auftretenden Belastungen sicher aufzunehmen. Eine Möglichkeit dazu besteht darin,
den Anschlagpunkt stoffschlüssig, also beispielsweise durch Schweißen, Kleben, Löten
oder in vergleichbarer Weise mit dem Schlagabschnitt zu verbinden.
[0019] Ebenso ist es denkbar, den Anschlagpunkt einstückig an den Schlagabschnitt anzuformen.
Diese Möglichkeit erweist sich insbesondere dann als besonders vorteilhaft, wenn der
erfindungsgemäße Werkzeugeinsatz gießtechnisch hergestellt wird.
[0020] Um sicherzustellen, dass der Anschlagpunkt bereits nach kurzer Einsatzdauer im Wesentlichen
vollständig eingeebnet ist, so dass eine einheitlich geformte, ein entsprechend gleichmäßiges
Schlagergebnis gewährleistende Schlagfläche an dem Werkzeug vorhanden ist, kann der
Anschlagpunkt im Bereich seines Übergangs zum Schlagabschnitt eine Sollbruchstelle
aufweisen, an der der Anschlagpunkt beim Auftreffen des zu zerkleinernden Materials
gezielt bricht.
[0021] Um das Ankoppeln des jeweils verwendeten Tragmittels zu vereinfachen, kann der Anschlagpunkt
eine Durchgangsöffnung aufweisen. Dabei kann er beispielsweise hakenförmig ausgebildet
sein, so dass ein Band oder Seil auf einfache Weise direkt mit dem Werkzeugeinsatz
verkoppelt werden kann.
[0022] Alternativ ist es auch möglich, den Anschlagpunkt nach Art einer mit einer Anschlagkante
zum Ankoppeln des Tragmittels versehenen taschenförmigen Ausnehmung in die Schlagfläche
des Schlagabschnitts einzuformen. Dabei kann die Anschlagkante als Steg ausgebildet
sein, der sich frei über die taschenförmige Ausnehmung des Anschlagpunktes erstreckt.
Im Fall, dass die taschenförmige Ausnehmung nach Art einer Höhlung in den Schlagabschnitt
eingeformt ist, kann die Anschlagkante aber auch an dem die Einführöffnung der Höhlung
begrenzenden Rand des Dachabschnitts ausgebildet sein, durch den die Ausnehmung zur
Schlagfläche des Schlagabschnitts hin abgedeckt ist. Unabhängig davon, wie der taschenförmige
Anschlagpunkt ausgebildet ist, besteht ein Vorteil dieser Ausgestaltung darin, dass
die erfindungsgemäßen Werkzeugeinsätze bei dieser Ausgestaltung auch im Neuzustand
problemlos auf ihrer Schlagfläche ruhend gelagert werden können, bis sie in die jeweilige
Zerkleinerungsvorrichtung eingebaut werden.
[0023] Grundsätzlich erweist sich die erfindungsgemäße Ausgestaltung bei allen schweren
und großvolumigen Schlagwerkzeugeinsätzen als vorteilhaft, die aufgrund ihres hohen
Gewichts nur mit Hilfe eines Krans oder einer vergleichbaren Hebeeinrichtung bewegt
werden können. Besonders günstig wirkt sich die durch die Erfindung eröffnete Möglichkeit
einer einfachen und doch genauen Positionierung des Werkzeugeinsatzes dann aus, wenn
der Befestigungsabschnitt eine Lageröffnung zum schwenkbaren Befestigen des Werkzeugeinsatzes
in der Vorrichtung zum Zerkleinern von stückigem Material aufweist, wenn der erfindungsgemäße
Werkzeugeinsatz also dazu vorgesehen ist, auf einer Achse oder Welle in der jeweiligen
Vorrichtung gelagert zu werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich bei der
Lagerung um eine schwenkbare Lagerung handelt, die keinen Gegenhalt für den zu montierenden
Werkzeugeinsatz bildet.
[0024] Ergänzend zu dem auf der Schlagfläche eines erfindungsgemäßen Werkzeugeinsatzes im
Neuzustand vorhandenen Anschlagpunkt kann auch der Befestigungsabschnitt einen Anschlagpunkt
zum lösbaren Ankoppeln eines Tragmittels aufweisen. Abhängig von der Konstruktion
der jeweiligen Zerkleinerungsvorrichtung und der räumlichen Verhältnisse kann dieser
Anschlagpunkt beispielsweise bei der Montage eines erfindungsgemäßen Werkzeugeinsatzes
zum Ankoppeln eines Seils oder Bandes genutzt werden, mit dem das Ausrichten des Einsatzes
an dem Montageort unterstützt wird. Besonders nützlich erweist sich der an dem Befestigungselement
vorhandene, zum Ankoppeln eines Tragmittels bestimmte Anschlagpunkt allerdings bei
der Demontage. So kann der im praktischen Betrieb keinem Verschleiß ausgesetzte Anschlagpunkt
zum sicheren Ankoppeln desjenigen Tragmittels genutzt werden, mit dem ein verschlissener
Werkzeugeinsatz nach seiner Demontage abtransportiert wird. Dazu kann der Anschlagpunkt
nach Art einer Öse eine Durchgangsöffnung zum Ankoppeln des Tragmittels aufweisen
oder beispielsweise hakenförmig ausgebildet sein. Steht der von einem vorstehenden
Anschlagpunkt eingenommene Raum in der jeweiligen Zerkleinerungsvorrichtung nicht
zur Verfügung, ist es auch denkbar, den Anschlagpunkt nach Art einer in den Befestigungsabschnitt
eingeformten Tasche auszubilden, in die das Tragmittel zum Ankoppeln greift.
[0025] Eine besonders gleichmäßige, die Schwenkbewegung des jeweiligen Werkzeugeinsatzes
nur in geringem Maße beeinflussende Massenverteilung ergibt sich dann, wenn der dem
Schlagabschnitt zugeordnete Anschlagpunkt und der Anschlagpunkt des Befestigungsabschnitts
zum jeweiligen Ankoppeln eines Tragmittels jeweils eine Durchgangsöffnung aufweisen
und der Befestigungsabschnitt eine Lageröffnung besitzt und wenn die Mittelpunkte
der Durchgangsöffnungen und der Lageröffnung auf einer Geraden liegen.
[0026] Kostengünstig herstellen lässt sich auch ein erfindungsgemäßer Werkzeugeinsatz dadurch,
dass er gießtechnisch insbesondere aus einer Eisengusslegierung hergestellt wird,
wobei in die besonders verschleißbelasteten Zonen des Werkzeugeinsatzes selbstverständlich
Verstärkungselemente aus einem anderen, höherfesten und weniger verschleißempfindlichen
Material eingegossen sein können.
[0027] In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zerkleinern von stückigem Material lassen
sich die voranstehend erläuterten Vorteile der Erfindung dadurch nutzen, dass sie
mindestens einen erfindungsgemäß ausgebildeten Werkzeugeinsatz umfassen, auf den das
zu zerkleinernde Material im Werkzeugeinsatz trifft, wobei in der Vorrichtung ein
Lager vorgesehen ist, an dem der Werkzeugeinsatz mit seinem Befestigungsabschnitt
lösbar befestigt ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn der erfindungsgemäße Werkzeugeinsatz
an dem betreffenden Lager schwenkbar gelagert ist, weil der an der Schlagfläche des
Werkzeugeinsatzes vorhandene, zum Ankoppeln eines Tragmittels bestimmte Anschlagpunkt
es auf besonders einfache Weise erlaubt, den Werkzeugeinsatz mit Hilfe eines Krans
oder einer vergleichbaren Trageinrichtung zu montieren.
[0028] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
- Fig. 1
- einen ersten Werkzeugeinsatz in seitlicher Ansicht;
- Fig. 2
- den in Fig. 1 gezeigten Werkzeugeinsatz in einem Schnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten
Schnittlinie A-A;
- Fig. 3
- einen zweiten Werkzeugeinsatz in seitlicher Ansicht;
- Fig. 4
- den in Fig. 3 gezeigten Werkzeugeinsatz in einem Schnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten
Schnittlinie B-B;
- Fig. 5
- eine Vorrichtung zum Zerkleinern von stückigem Material in geschnittener Ansicht;
- Fig. 6
- einen dritten Werkzeugeinsatz in einer Fig. 2 entsprechenden Schnittdarstellung;
- Fig. 7
- einen vierten Werkzeugeinsatz in einer Fig. 2 entsprechenden Schnittdarstellung.
[0029] Bei dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Werkzeugeinsatz 1 handelt es sich um eine
einstückig aus Eisengusswerkstoff gegossene Schutzkappe für einen Rotor R einer Vorrichtung
S zum Zerkleinern von stückigem Material M in Materialteile MT, wie sie in Fig. 5
dargestellt sind.
[0030] Der in an sich bekannter Weise geformte Werkzeugeinsatz 1 weist einen Schlagabschnitt
2 und einen daran angeschlossenen Befestigungsabschnitt 3 auf.
[0031] Der Schlagabschnitt 2 ist tonnendachartig in radialer Richtung nach außen gewölbt,
so dass er in Seitenansicht bogenförmig ist. Er besitzt eine in radialer Richtung
gemessene Dicke D2 und eine in axialer Richtung gemessene Breite B2. Seine außen liegende
Schlagfläche 5 weist dementsprechend die Form eines Zylinderflächenabschnitts auf.
[0032] Der Befestigungsabschnitt 3 ist an die Innenseite des Schlagabschnitts 2 angeformt
und hat einen zentralen, in Seitenansicht in Bezug auf den Schlagabschnitt 2 mittig
angeordneten zentralen Bereich 6, dessen in axialer Richtung gemessene Breite B6 geringer
ist als die Breite B2 des Schlagabschnitts 2. Bezogen auf die Breite B2 des Schlagabschnitts
2 ist der zentrale Bereich 6 außermittig angeordnet, so dass der Schlagabschnitt 2,
wie in Fig. 2 dargestellt, auf der einen Seite seitlich weiter über den zentralen
Bereich 6 hinaus steht als auf der gegenüberliegenden Seite.
[0033] In den zentralen Bereich 6 ist eine Lageröffnung 7 eingeformt. Deren Mittelpunkt
liegt auf einer Graden G, die den von dem Schlagabschnitt 2 umspannten Winkelbereich
halbiert. Die Drehachse X der Lageröffnung 7 ist achsparallel zu der Achse ausgerichtet,
um die der Schlagabschnitt 2 mit seiner Schlagfläche 5 gekrümmt ist. Die Lageröffnung
7 dient zum Befestigen des Werkzeugeinsatzes 1 auf dem Rotor R der Vorrichtung S.
[0034] Seitlich an den zentralen Bereich 6 des Befestigungsabschnittes 3 sind jeweils stegartige,
quer zur Achse X ausgerichtete Stützbereiche 8,9 angeschlossen, die jeweils einen
der über den zentralen Bereich 6 hinausstehenden Bereich des Schlagabschnitts 2 gegen
den zentralen Bereich 6 abstützen.
[0035] Im Neuzustand sind an der Schlagfläche 5 zwei nach Art von Ösen ausgebildete Anschlagpunkte
10,11 vorhanden, die aus der Schlagfläche 5 hervorstehen. Die Anschlagpunkte 10,11
besitzen jeweils eine Durchgangsöffnung 12,13, deren Längsachse achsparallel zur Achse
X ausgerichtet ist. Bezogen auf die Breite B2 des Schlagabschnitts 2 (Fig. 2) sind
die Vorsprünge 10,11 dabei so ausgerichtet, dass sie mittig zu einer durch den Schwerpunkt
P des Werkzeugeinsatzes 1 verlaufenden Normalen auf die Schlagfläche 5 ausgerichtet
sind, während sie in Seitenansicht (Fig. 1) gesehen jeweils im gleichen Abstand zu
der ihnen zugeordneten Schmalseite 14,15 des Schlagabschnitts 2 spiegelsymmetrisch
zur Graden G angeordnet sind.
[0036] Die jeweilige Durchgangsöffnung 12,13 der Anschlagpunkte 10,11 ist so ausgebildet,
dass mit den Anschlagpunkten 10,11 jeweils ein in Fig. 1 nur durch gestrichelte Linien
angedeutetes Tragmittel T1,T2, wie ein Seil oder Band, mittels eines geeigneten Anschlagmittels
16,17, wie einem Haken oder Schäkel, verkoppelt werden kann, um an einen hier nicht
gezeigten Kran angehängt zu werden. Die Anordnung der Anschlagpunkte 10,11 ist dabei
so gewählt, dass sich bei eingehängtem Tragmittel T1,T2 eine Dreiecksaufhängung ergibt,
durch die der Werkzeugeinsatz 1 trotz seines hohen Gewichts bei einem Transport lagestabil
an einem Kran hängt.
[0037] Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Anschlagpunkte 10,11 einstückig
mit dem Werkzeugseinsatz 1 verbunden, indem sie bei der gießtechnischen Herstellung
des Werkzeugeinsatzes 1 direkt an ihn angegossen worden sind. Genauso ist es jedoch
auch möglich, die Anschlagpunkte 10,11 separat vorzufertigen und dann in geeigneter
Weise an dem Schlagabschnitt 2 zu befestigen.
[0038] Im praktischen Einsatz ist der Schlagabschnitt 3 des Werkzeugeinsatzes 1 hohen schlagenden
Belastungen durch zu zerkleinerndes Material oder Bruchstücke des Materials ausgesetzt,
das auf seine Schlagfläche 5 trifft. Diese Belastungen sind so hoch, dass die Anschlagpunkte
10,11 bereits nach kurzer Einsatzdauer abgetragen sind und die Schlagfläche 5 auch
im Bereich der Anschlagpunkte 10,11 eine im Wesentlichen gleichmäßig gekrümmte Form
besitzt. Unterstützt werden kann der schnelle Abtrag der Anschlagpunkte 10,11 dadurch,
dass im Bereich der Übergänge 18,19 der Anschlagpunkte 10,11 zur Schlagfläche 5 jeweils
gezielt eine Materialschwächung 20 vorgesehen ist. Die jeweilige Materialschwächung
20 kann als Sollbruchstelle ausgelegt sein, an der die Anschlagpunkte 10,11 brechen,
wenn Material aus einer von einer Normalen auf die Schlagfläche 5 abweichenden Richtung
auf die Anschlagpunkte 10,11 trifft. Auf diese Weise ist trotz der jeweiligen Materialschwächung
20 sichergestellt, dass die Anschlagpunkte 10,11 die beim Transport und der Montage
des Werkzeugeinsatzes 1 auftretenden Gewichtskräfte sicher aufnehmen können.
[0039] An seine von der Schlagfläche 5 abgewandte Seite ist an den zentralen Bereich 6 des
Werkzeugeinsatzes 1 ebenfalls ein nach Art einer Öse ausgebildeter Anschlagpunkt 21
angeformt, der gegenüber der rückwärtigen Außenfläche 22 des zentralen Bereichs 6
vorsteht. Die Durchgangsöffnung 23 des Anschlagpunktes 21 ist dabei wie die Durchgangsöffnungen
12,13 der Anschlagpunkte 10,11 ausgerichtet und ausgebildet, so dass zur Demontage
oder zur Unterstützung der Montage auch mit dem Anschlagpunkt 21 problemlos ein geeignetes
Tragmittel 24, wie ein Seil oder Band, entweder direkt oder über einen als Anschlagmittel
25 dienenden Haken oder Schäkel mit dem Werkzeugeinsatz 1 verkoppelt werden kann.
Das Tragmittel 24 und das jeweilige Anschlagmittel 25 sind in Fig. 1 ebenfalls nur
durch gestrichelte Linien angedeutet.
[0040] Beim in den Figuren 3 und 4 sowie 6 und 7 gezeigten Werkzeugeinsätzen 31,43,44 handelt
es sich um jeweils einen gießtechnisch in einem Stück hergestellten Hammer, wie er
ebenfalls typischerweise an dem Rotor R der Vorrichtung S montiert wird.
[0041] Die Grundform der ebenfalls aus Eisengusswerkstoff einstückig gegossenen Werkzeugeinsätze
31,43,44 entspricht der Grundform handelsüblicher Schlaghämmer für Shredder. Dementsprechend
besitzen die Werkzeugeinsätze 31,43,44 jeweils einen in tonnendachartig nach außen
gewölbten, in Seitenansicht bogenförmig gekrümmten Schlagabschnitt 32 von in radialer
Richtung gemessener Dicke D32 und in Achsrichtung gemessener Breite B32. Die nach
außen gerichtete Schlagfläche 33 des Schlagabschnitts 32 ist jeweils in entsprechender
Weise gekrümmt und bildet wie die Schlagfläche 3 des Werkzeugeinsatzes 1 einen Ausschnitt
einer Hohlzylindermantelfläche.
[0042] An die von der Schlagfläche 33 abgewandte Seite des Schlagabschnitts 32 ist jeweils
ein bezogen auf den Schlagabschnitt 32 mittig ausgerichteter Befestigungsabschnitt
34 angeformt, der eine Lageröffnung 35 aufweist. Der Mittelpunkt der Lageröffnung
35 fällt in diesem Fall mit dem Mittelpunkt der Krümmung des Schlagabschnitts 32 zusammen.
Ihre Längsachse stimmt dementsprechend mit der Drehachse D überein, um die der Werkzeugeinsatz
31 im praktischen Einsatz pendelt.
[0043] Beim Werkzeugeinsatz 31 ist im Neuzustand an der Schlagfläche 32 ein nach Art einer
Öse ausgebildeter, einstückig an den Werkzeugeinsatz 31 angegossener Anschlagpunkt
36 vorhanden, der aus der Schlagfläche 33 hervorsteht. Wie die Anschlagpunkte 10,11
des Werkzeugeinsatzes 1 besitzt der Anschlagpunkt 36 eine Durchgangsöffnung 37, deren
Längsachse achsparallel zur Drehachse D ausgerichtet ist. Dabei ist der Anschlagpunkt
36 an zentraler Stelle auf der Schlagfläche 32 positioniert. Aufgrund der symmetrischen
Massenverteilung des Werkzeugeinsatzes 31 ist er damit mittig in Bezug auf die Lage
einer durch den Schwerpunkt P' des Werkzeugeinsatzes 31 verlaufenden Normale auf die
Schlagfläche 33 ausgerichtet. An seiner von der Schlagfläche 32 abgewandten Seite
ist gegenüberliegend zum Anschlagpunkt 36 an den Befestigungsabschnitt 34 des Werkzeugeinsatzes
31 ein weiterer nach Art einer Öse ausgebildeter Anschlagpunkt 38 angeformt, der gegenüber
der zugeordneten Außenfläche 39 des Befestigungsabschnitts 34 vorsteht. Die Durchgangsöffnung
40 des Anschlagpunktes 38 ist dabei wie die Durchgangsöffnung 37 des Anschlagpunkts
36 ausgerichtet und ausgebildet.
[0044] Die Durchgangsöffnungen 37,40 der Anschlagpunkte 36,38 sind dabei so ausgerichtet
und ausgebildet, dass mit ihnen zur Demontage oder Montage jeweils problemlos ein
geeignetes Tragmittel 41, wie ein Seil oder Band, entweder direkt oder über einen
als Anschlagmittel 42 dienenden Haken oder Schäkel mit dem Werkzeugeinsatz 31 verkoppelt
werden kann. In Fig. 3 sind das jeweilige Tragmittel 41 und das Anschlagmittel 42
ebenfalls jeweils nur durch gestrichelte Linien angedeutet.
[0045] Aufgrund der hohen schlagenden Belastungen durch zu zerkleinerndes Material ist auch
der auf der Schlagfläche 32 angeordnete Anschlagpunkt 36 im praktischen Einsatz bereits
nach kurzer Einsatzdauer abgetragen, so dass die Schlagfläche 32 auch im Bereich des
Anschlagpunkts 36 bald eine im Wesentlichen gleichmäßig gekrümmte Form besitzt.
[0046] Beim Werkzeugeinsatz 43 ist im Neuzustand in die Schlagfläche 32 an zentraler Position
ein nach Art einer Tasche in den Werkzeugeinsatz 43 ausgebildeter Anschlagpunkt 45
eingeformt. Der Anschlagpunkte 45 besitzt dabei einen sich über seine taschenförmige
Ausnehmung erstreckende Anschlagkante 46, an der das jeweilige Hebemittel zum Anschlag
kommt.
[0047] Abhängig von der Art und Weise der gießtechnischen Erzeugung kann die Anschlagkante
45, wie in Fig. 6 gezeigt, als freistehender Steg ausgebildet sein. Im Fall, dass,
wie in Fig. 7 angedeutet, der Anschlagpunkt 45 bei dem Werkzeugeinsatz 44 eine nach
Art einer Höhlung 47 in den Schlagabschnitt 32 eingeformten Tasche ausgebildet ist,
kann die dort vorgesehene Anschlagkante 48 aber auch an dem die Einführöffnung 49
der Höhlung 47 nach oben begrenzenden Rand des Dachabschnitts ausgebildet sein, durch
den die Höhlung 46 zur Schlagfläche 33 des Schlagabschnitts 32 hin abgedeckt ist.
[0048] Unabhängig davon, wie die jeweilige Anschlagkante 45,48 ausgebildet ist, erstreckt
sie sich jeweils quer zur Drehachse D, um ein einfaches Einhaken des jeweiligen Hebemittels
50 (Haken) zu ermöglichen.
[0049] Bei der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung S handelt es sich um einen Shredder an
sich bekannter Bauform, wie er beispielsweise zum Zerkleinern von stückigem, großvolumigen
Material M, wie Automobilkarosserien, Bauschutt, Abraum oder größerer Gesteinsbrocken,
eingesetzt wird. Das Material M und nach der Zerkleinerung erhaltene Teile MT sind
in Fig. 5 lediglich durch Pfeile angedeutet.
[0050] Die Vorrichtung S umfasst einen Rotor R, der um eine Drehachse DR rotiert. Auf seinem
Umfang in gleichmäßigen Winkelabständen verteilt sind an dem Rotor R sechs als Schlaghämmer
dienende Werkzeugeinsätze 31 angeordnet. Die Werkzeugeinsätze 31 sind dabei jeweils
auf einer durch ihre jeweilige Lageröffnung 35 geführten Achse 51 schwenkbar gelagert,
so dass sie im praktischen Betrieb aufgrund der Rotation des Rotors R Pendelbewegungen
um die ihnen jeweils zugeordnete Achse 51 ausführen.
[0051] Die zwischen den Werkzeugeinsätzen 31 verbleibenden Zwischenräume sind durch als
Prallplatten dienende Werkzeugeinsätze 1 besetzt. Die Werkzeugeinsätze 1 sind dabei
mittels durch ihre jeweilige Lageröffnung 7 geschobene Achsen 52 unbeweglich an dem
Rotor R gehalten.
[0052] Zur Demontage verschlissener Werkzeugeinsätze 1,31 wird die jeweils zugeordnete Achse
51,52 gezogen, so dass der jeweilige Werkzeugeinsatz 1,31 von dem Rotor R getrennt
wird. Anschließend kann an den unversehrten, vor der schlagenden Belastung jeweils
geschützten rückwärtigen Anschlagpunkt 21,38 ein Tragmittel eines hier nicht gezeigten
Krans angekoppelt und der jeweilige Werkzeugeinsatz 1,31 abtransportiert werden.
[0053] Zur Montage wird ein über seine Anschlagpunkte 10,11 bzw. 36 sicher an dem nicht
gezeigten Kran hängender Werkzeugeinsatz 1 bzw. 31 herantransportiert und so ausgerichtet,
dass die zugeordnete Achse 51,52 mit vergleichbar geringem Aufwand durch seine jeweilige
Lageröffnung 7,35 gesteckt werden kann.
BEZUGSZEICHEN |
Bauteil |
1 |
Werkzeugeinsatz |
2 |
Schlagabschnitt des Werkzeugeinsatzes 1 |
3 |
Befestigungsabschnitt des Werkzeugeinsatzes 1 |
5 |
Schlagfläche des Schlagabschnitts 2 |
6 |
zentraler Bereich des Befestigungsabschnitts 3 |
7 |
Lageröffnung des Werkzeugeinsatzes 1 |
8, 9 |
Stützbereiche des Befestigungsabschnitts 3 |
10, 11 |
Anschlagpunkte |
12,13 |
Durchgangsöffnungen der Anschlagpunkte 10,11 |
14,15 |
Schmalseiten des Schlagabschnitts 2 |
16, 17 |
Anschlagmittel, wie Haken oder Schäkel |
18,19 |
Übergänge der Anschlagpunkte 10,11 zur Schlagfläche 5 |
20 |
Materialschwächungen |
21 |
Anschlagpunkt |
22 |
rückwärtige Außenfläche des zentralen Bereichs 6 |
23 |
Durchgangsöffnung des Anschlagpunkts 21 |
24 |
Tragmittel |
25 |
Anschlagmittel |
31 |
Werkzeugeinsatz |
32 |
Schlagabschnitt des Werkzeugeinsatzes 31 |
33 |
Schlagfläche |
34 |
Befestigungsabschnitt des Werkzeugeinsatzes 31 |
35 |
Lageröffnung des Werkzeugeinsatzes 31 |
36 |
Anschlagpunkt |
37 |
Durchgangsöffnung des Anschlagpunkts 36 |
38 |
Anschlagpunkt |
39 |
Außenfläche des Befestigungsabschnitts 34 |
40 |
Durchgangsöffnung des Anschlagpunktes 38 |
41 |
Tragmittel |
42 |
Anschlagmittel 43 |
43 |
Werkzeugeinsatz |
44 |
Werkzeugeinsatz |
45 |
Anschlagpunkte der Werkzeugeinsätze 43,44 |
46 |
Anschlagkante |
47 |
Höhlung |
48 |
Anschlagkante |
49 |
Einführöffnung der Höhlung 47 |
50 |
Hebemittel |
51 |
Achsen |
52 |
Achsen |
B2 |
Breite des Schlagabschnitts 2 |
B32 |
Breite des Schlagabschnitts 32 |
B6 |
Breite des Befestigungsabschnitts 3 |
D |
Drehachse |
D2 |
Dicke des Schlagabschnitts 2 |
D32 |
Dicke des Schlagabschnitts 32 |
Dr |
Drehachse des Rotors R |
G |
Grade |
M |
Zu zerkleinerndes Material |
MT |
durch die Zerkleinerung erhaltene Materialteile |
P |
Schwerpunkt des Werkzeugeinsatzes 1 |
P' |
Schwerpunkt des Werkzeugeinsatzes 31 |
R |
Rotor der Vorrichtung S |
S |
Vorrichtung zum Zerkleinern von Kraftfahrzeugen |
T1,T2 |
Tragmittel, wie Seil oder Band |
X |
Drehachse der Lageröffnung 7 |
1. Werkzeugeinsatz für eine Vorrichtung (S) zum Zerkleinern von stückigem Material (M),
mit einem Schlagabschnitt (2,32), der an seiner freien Außenseite eine Schlagfläche
(5,33) aufweist, auf die im praktischen Einsatz das zu zerkleinernde Material (M)
trifft, und mit einem Befestigungsabschnitt (3,34), der auf einer von der Schlagfläche
(5,33) abgewandten Seite mit dem Schlagabschnitt (2,32) verbunden ist und zum lösbaren
Befestigen des Werkzeugeinsatzes (1,31) in der Vorrichtung (S) dient, dadurch gekennzeichnet, dass im Neuzustand des Werkzeugeinsatzes (1,31) an dem Schlagabschnitt (2,32) mindestens
ein aus der Schlagfläche (5,33) hervorstehender Anschlagpunkt (10,11,36,44) vorhanden
ist, an den ein Tragmittel (T1,T2,41) ankoppelbar ist.
2. Werkzeugeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagpunkt (10,11,36,44) stoffschlüssig mit dem Schlagabschnitt (2,32) verbunden
ist.
3. Werkzeugeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagpunkt (10,11, 36,44) einstückig an den Schlagabschnitt (2,32) angeformt
ist.
4. Werkzeugeinsatz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagpunkt (10,11) im Bereich seines Übergangs zum Schlagabschnitt (2,32)
eine Sollbruchstelle (20) aufweist.
5. Werkzeugeinsatz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagpunkt (10,11) eine Öffnung (12,13,23) zum Ankoppeln des Tragmittels (T1,T2,41)
aufweist.
6. Werkzeugeinsatz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagpunkt hakenförmig ausgebildet ist.
7. Werkzeugeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagpunkt (44) nach Art einer mit einer Anschlagkante (45,47) zum Ankoppeln
des Tragmittels (41) versehenen taschenförmigen Ausnehmung (46) in die Schlagfläche
(33) des Schlagabschnitts (32) eingeformt ist.
8. Werkzeugeinsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagkante (45) des Anschlagpunktes (44) als Steg ausgebildet ist, der sich
frei über die taschenförmige Ausnehmung (46) des Anschlagpunktes (44) erstreckt.
9. Werkzeugeinsatz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (3,34) eine Lageröffnung (7,35) zum schwenkbaren Befestigen
des Werkzeugeinsatzes (1,31) in der Vorrichtung (S) aufweist.
10. Werkzeugeinsatz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Gießteil, Schmiedeteil, Schweißkonstruktion oder Brennteil hergestellt ist.
11. Vorrichtung zum Zerkleinern von stückigem Material (M), mit einem gemäß einem der
voranstehenden Ansprüche ausgebildeten Werkzeugeinsatz (1,31), auf den das zu zerkleinernde
Material (M) im praktischen Einsatz trifft, und mit einem Lager, an dem der Werkzeugeinsatz
(1,31) mit seinem Befestigungsabschnitt (3,34) lösbar befestigt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugeinsatz (1,31) an dem Lager schwenkbar gelagert ist.