[0001] Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung für insbesondere Schrott, Industrie-
und/oder Hausmüll mit einem, einen Gutaufgabebereich und einen Gutaustragsbereich
aufweisenden, Gehäuse und einem Rotor, der um eine horizontale, von dem Gehäuse aufgenommene
Achse drehbar und mit Zerkleinerungswerkzeugen besetzt ist, wobei die Zerkleinerungswerkzeuge
zur Durchführung der Zerkleinerung mit am Gehäuse befindlichen Widerlagern zusammenwirken.
[0002] Eine Zerkleinerungsvorrichtung dieser Art ist aus der DE-PS 36 43 529 bekannt, bei
der das zu zerkleinernde Gut über einen Winkelbereich von etwa 180° einer direkten
Zerkleinerung unterliegt und danach einem Gutauslaß veränderbarer Größe zugeführt
wird. Setzt das Material der Zerkleinerung einen sehr hohen Widerstand entgegen, so
besteht die Gefahr, daß bis zum Erreichen des Gutauslasses, an dem nicht oder vergleichsweise
schwer zerkleinerbares Gut ausgeworfen werden kann, auf den Rotor und die am Gehäuse
befindlichen Widerlager erhebliche Kräfte einwirken. Infolge des Auftretens solcher
Kräfte sind insbesondere Schäden am Rotor nicht auszuschließen. Eine damit verbundene
ungünstige Veränderung des dynamischen Verhaltens des Rotors kann im Extremfall zum
Funktionsausfall der gesamten Zerkleinerungsvorrichtung führen.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zerkleinerungsvorrichtung der eingangs
beschriebenen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß beim Zerkleineiungsprozeß auftretende,
stark über dem durchschnittlich notwendigen Kraftbedarf liegende Spitzenwerte der
Kraft, die bei Dauerbetrieb eine Überbeanspruchung der Vorrichtung hervorrufen, weitestgehend
unterdrückt werden.
[0004] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem der Gutaufgabereich unterhalb der
die Rotorachse enthaltenden Horizontalebene vorgesehen ist, dem in Drehrichtung des
Rotors, gegenüber dem Gutaufgabebereich tieferliegend, ein den Gutaustragsbereich
ersetzender oder ergänzender Gutauslaß folgt.
[0005] Ein dem Gutaufgabebereich unmittelbar nachgeordneter Gutauslaß ist in doppelter Hinsicht
vorteilhaft. Einerseits kann Material, daß der Zerkleinerung einen besonders hohen
Widerstand entgegensetzt, anhand der Größe der Wechselwirkungskräfte beim Auftreffen
der Hämmer auf das Material als solches qualifiziert und daraufhin dem Zerkleinerungsprozeß
entzogen werden. Andererseits besteht die Möglichkeit, im wesentlichen das zugeführte
Material in der Gesamtheit nach einer Zerkleinerung alleinig in dem Bereich zwischen
Gutaufgabe und Gutauslaß, dem Zerkleinerungsprozeß zu entziehen. Eine solche Betriebsweise
führt bei leicht zerkleinerbarem Gut zu einem Produkt, welches, ohne nochmals zerkleinert
werden zu müssen, für die weitere Aufbereitung zur Verfügung steht. Relativ schwer
zerkleinerbares Material kann derart einer Vorzerkleinerung unterworfen werden, so
daß vorzugsweise in einer Mühle oder einem Shredder herkömmlicher Bauart eine Weiterzerkleinerung
erfolgen kann.
[0006] Zur Veränderung des effektiven Gutaustritt-Gesamtquerschnitts verfügt der Gutauslaß
in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung über eine mehrteilige Wandung mit wenigstens
einem Wandungsteil, der gegenüber den anderen verlagerbar ist.
[0007] Nach einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung erfolgt die Verlagerung des entsprechenden
Wandungsteils entgegen der Wirkung vorgespannter, elastischer Elemente. Überschreiten
die bei der Zerkleinerung entstehenden Kräfte einen bestimmten, vorwählbaren Wert,
so weicht der Wandungsteil aus und gibt einen größeren Querschnitt für nicht ausreichend
zerkleinerbares Material frei.
[0008] Zweckmäßigerweise kommt als verlagerbarer Wandungsteil ein schwenkbarer Boden zum
Einsatz, dessen horizontale Schwenkachse auf der, dem Gutaufgabebereich zugewandten,
Seite des Bodens angeordnet ist.
[0009] Sind auf dem Wandungsteil längs zur Gutbewegungsrichtung Rippen ausgebildet, deren
Höhe bevorzugt in Gutaustragsrichtung zunimmt, so kann ausreichend zerkleinertes Material
zwischen den Rippen ausgeworfen werden.
[0010] Die auf den Oberkanten der Rippen transportierten größeren Materialstücke verbleiben
im Zerkleinerungskreislauf, sofern eine weitere Zerkleinerung auch dieses Materials
erforderlich ist. Hierzu befinden sich die Enden der Rippen zumindest auf der Höhe
des im Zerkleinerungskreislauf nachfolgenden Gehäuseteils. Andernfalls wird der Wandungsteil
derart nach unten verlagert, daß zwischen den Enden der Rippen und dem nachgeordneten
Gehäuseteil ein Freiraum ausreichender Größe entsteht, so daß die größeren Materialstücke,
getrennt von dem zwischen den Rippen bewegten Material, ausgeworfen werden können.
[0011] Für eine intensive Zerkleinerung von insbesondere leicht zerkleinerbarem Gut sind
in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung die auf dem Wandungsteil befindlichen
Rippen quer zur Gutbewegungsrichtung derart angeordnet, daß sie bei einer auf den
Rotor gerichteten Verlagerung des Wandungsteils in die Freiräume zwischen den Zerkleinerungswerkzeugen
des Rotors eintauchen. Die dabei im Gutauslaß verbleibenden Bereiche der Rippen können
zur Vorbestimmung von Größe und Durchsatz an Material durch zusätzliche Strukturelemente,
bspw. in Form von Längs- und Querstegen, ergänzt sein.
[0012] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist im Gutaufgabebereich ein im wesentlichen
auf Zug beanspruchbares Widerlager angeordnet, welches mit den Zerkleinerungswerkzeugen
des Rotors bei der Zerkleinerung des Materials zusammenwirkt. Hierdurch wird es möglich,
zusammenhängende Materialstücke aufzulockern, voneinander zu trennen und teilweise
zu zerkleinern. Die Nachzerkleinerung kann sowohl in der gleichen Vorrichtung als
auch in speziell dem Zerkleinerungsziel angepaßten Vorrichtungen erfolgen.
[0013] Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung der Zerkleinerungsvorrichtung sind ein
materialtragendes. Endstück des Gutaufgabebereiches, ein Widerlager und ein Gutauslaßbereich
zu einem in sich starren Bauteil vereinigt, dessen Abstand zum Rotor veränderbar ist.
[0014] Das Widerlager ist zweckmäßig auf Druck beanspruchbar ausgebildet. Bei Auftreten
von unzulässig hohen Kräften im Bereich des Widerlagers kann der Abstand desselben
vom Rotor vergrößert werden, wodurch gleichzeitig der Gutaustritts-Gesamtquerschnitt
des Gutauslasses eine Vergrößerung erfährt. Nur schwer zerkleinerbares Material kann
somit problemlos aus der Zerkleinerungsvorrichtung entfernt werden, ohne eine übermäßige
Beanspruchung derselben hervorzurufen.
[0015] Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehörigen
Zeichnungen näher erläutert werden.
[0016] Es zeigen
- Fig. 1
- einen Vertikalschnitt durch die Zerkleinerungsvorrichtung mit einem Gutauslaß in einer
ersten Betriebsstellung, in der bei Normalbetrieb Material vorbestimmter Größe und
bei Überlastbetrieb auch Grobmaterial ausgeworfen wird,
- Fig. 2
- einen Vertikalschnitt durch die Zerkleinerungsvorrichtung mit einem Gutauslaß in einer
zweiten Betriebsstellung, in der ständig Grobmaterial, getrennt von kleinstückigem
Gut ausgeworfen wird,
- Fig. 3
- eine Vorderansicht der Zerkleinerungsvorrichtung, teilweise im Schnitt.
[0017] Nach den Fig.1, 2 u.3 ist in einem Gehäuse 1 eines Hammerbrechers ein um eine horizontale
Achse 2 drehbarer Rotor 3 gelagert. Am Umfang des Rotors 3 sind auf horizontalen Achsen
4 schwenkbeweglich Hämmer 5 angeordnet. Diese wirken mit den, den Rotor 3 umgebenden
Innenflächen 6 des Gehäuses 1 zusammen, wenn sich der Rotor 3 in Richtung des Pfeiles
7 dreht und über die Dosiereinrichtung 8 zu zerkleinerndes Material, wie Autokarossen,
Stahlbehälter oder dgl. aufgegeben wird. Die Innenflächen 6 des Gehäuses 1 bilden,
ausgehend vom Gutaufgabebereich 9, in Drehrichtung des Rotors 3 betrachtet, im wesentlichen
einen Gutauslaß 10, einen Rostabschnitt 11, einen weiteren Gutauslaß 12 und einen
Prallschacht 13.
[0018] Der Gutauslaß 10 besteht aus einem Grundrahmen 14 und einer Materialtransportfläche
15, die sich ihrerseits aus einer Zuführfläche 16, einer Schlagkante 17 und einem
Boden 18 mit mehreren, parallel zur Gutbewegungsrichtung angeordneten, Rippen 19 zusammensetzt.
Die Höhe der Rippen 19 nimmt in Drehrichtung des Rotors 3 betrachtet zu, so daß in
dem in Fig. 1 dargestellten Betriebszustand ein stetiger Übergäng vom Gutauslaß 10
zu dem Rostabschnitt 11 gegeben ist.
[0019] Der Grundrahmen 14 und die Materialtransportfläche 15 sind um eine gemeinsame, horizontal
angeordnete Achse 20 schwenkbar, wobei die Materialtransportfläche 15 in Richtung
Grundrahmen 14 entgegen der Wirkung eines vorgespannten, sich am Grundrahmen 14 abstützenden
Federpaketes 21 bei Überschreiten der Vorspannung bewegt werden kann. Zur Verlagerung
des Grundrahmens 14 dient eine am Gehäuse 1 angeordnete Verstelleinheit 22.
[0020] Bei Betrieb des Hammerbrechers wird das Material aus dem Gutaufgabebereich 9 über
die Dosiereinrichtung 8 auf die Zuführfläche 16 transportiert, wo vorzugsweise in
Verbindung mit der Schlagkante 17 der Zerkleinerungsprozeß stattfindet, indem die
umlaufenden Hämmer 5 auf das Material einwirken. Leicht zerkleinerbares und bereits
kleinstückig zugeführtes Gut durchtunnelt die Freiräume zwischen den Rippen 19 und
wird ausgeworfen. Das übrige Material verbleibt im Zerkleinerungskreislauf zumindest
bis zum Erreichen des weiteren Gutauslasses 12, dessen Durchtrittsöffnungen zweckmäßig
kleiner gewählt sind als die des Gutauslasses 10.
[0021] Die im Bereich des Gutauslasses 12 noch nicht hinreichend zerkleinerten Materialstücke
verlassen im wesentlichen in ihrer Gesamtheit nach einem vollen Umlauf über den Gutauslaß
10 den -Innenraum der Zerkleinerungsvorrichtung.
[0022] Gelangt aus dem Gutaufgabebereich 9 großstückiges und schwer zerkleinerbares Gut
auf die Materialtransportfläche 15, so weicht diese. bei, die Vorspannung des Federpaketes
21 übersteigenden, Kräften aus, so daß der Abstand zum Rotor 3 vergrößert wird. Oberhalb
der Rippen 19 können daraufhin, wie aus Fig. 2 ersichtlich, die der Zerkleinerung
einen zu hohen Widerstand entgegensetzenden Materialstücke aus dem Kreislauf abgetrennt
werden, ohne sich zwischen den Hämmern 5 und einem starren Widerlager befunden zu
haben. Unzulässig hohe Beanspruchungen des Hammerbrechers durch gegenüber dem Normalbetrieb
wesentlich erhöhten Kräften sind daher ausgeschlossen.
[0023] In Abhängigkeit von der Art des Zerkleinerungsgutes kann auf den Gutauslaß 12 verzichtet
werden, oder aber es können weitere, mit unterschiedlich großen Durchtrittsöffnungen
ausgestattete Gutauslässe vorgesehen sein.
[0024] Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, den Boden 18 nicht mit Rippen 19 zu versehen,
insbesondere dann, wenn der Hammerbrecher als Vorzerkleinerer ohne konkrete Vorgaben
hinsichtlich der gewünschten Stückigkeit eingesetzt wird. In einem solchen Fall ist
es weiterhin möglich, die Zuführfläche 16 starr am Gehäuse anzuordnen.
[0025] Zur Erfindung zählt weiterhin eine Ausführung, nach der eine arretierbare, als Widerlager
wirkende Dosiereinrichtung 8 zum Einsatz kommt, wobei auf die Schlagkante 17 verzichtet
werden kann, wenn ein Auflockern und Auseinanderziehen des Materials notwendig erscheint,
um dieses einer weiteren Verarbeitung zugänglich machen zu können. Bei einer solchen
Art der Zerkleinerung werden die von den Hämmern 5 ausgehenden Tangentialkräfte genutzt.
1. Zerkleinerungsvorrichtung für insbesondere Schrott, Industrie- und/oder Hausmüll mit
einem, einen Gutaufgabebereich und einen Gutaustragsbereich aufweisenden, Gehäuse
und einem Rotor, der um eine horizontale, von dem Gehäuse aufgenommene Achse drehbar
und mit Zerkleinerungswerkzeugen besetzt ist, wobei die Zerkleinerungswerkzeuge zur
Durchführung der Zerkleinerung mit am Gehäuse befindlichen Widerlagern zusammenwirken,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gutaufgabebereich (9) unterhalb der die Rotorachse
(2) enthaltenden Horizontalebene vorgesehen ist, dem in Drehrichtung des Rotors (3),
in Relation zum Gutaufgabebereich (9) tieferliegend, ein den Gutaustragsbereich (12)
ersetzender oder ergänzender Gutauslaß (10) folgt.
2. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gutauslaß
(10) eine mehrteilige Wandung verfügt, wobei zur Veränderung des effektiven Gutaustritt-Gesamtquerschnitts
ein Wandungsteil (18) gegenüber den anderen Wandungsteilen verlagerbar ist.
3. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlagerung
des Wandungsteiles (18) entgegen der Wirkung vorgespannter, elastischer Elemente (21)
erfolgt.
4. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Wandungsteil als um eine horizontale Achse (20) schwenkbarer Boden (18) ausgebildet
ist.
5. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Wandungsteil (18) mit längs zur Gutbewegungsrichtung angeordneten Rippen (19) versehen
ist.
6. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der
Rippen (19) in Gutaustragsrichtung zunimmt.
7. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
auf dem Wandungsteil (18) befindlichen Rippen (19) quer zur Gutbewegungsrichtung über
die Arbeitsbreite der Zerkleinerungsvorrichtung derart angeordnet sind, daß sie bei
einer auf den Rotor (3) gerichteten Verlagerung des Wandungsteils (18) in die Freiräume
zwischen den Zerkleinerungswerkzeugen (5) des Rotors (3) eintauchen.
8. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß im Gutaufgabereich (9) ein im wesentlichen auf Zug beanspruchbares Widerlager
(8) angeordnet ist, welches mit den Zerkleinerungswerkzeugen (5) des Rotors (3) bei
der Zerkleinerung des Materials zusammenwirkt.
9. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein materialtragendes Endstück (16) des Gutaufgabebereiches (9), ein Widerlager
(17) und ein Gutauslaßbereich (18, 19) zu einem in sich starren Bauteil vereinigt
sind, dessen Abstand zum Rotor (3) veränderbar ist.
10. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen
auf Druck beanspruchbares Widerlager (17).