DE3807983C2 - Vorrichtung zum Zerkleinern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Gegenständen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen dienen im allgemeinen zum Einsatz in Shredderanlagen, wobei aufgrund der üblichen Anordnung der Reißzähne am Trommelmantel stoßartige Belastungen auftreten, die einen raschen Verschleiß der gesamten Vorrichtung zur Folge haben. Außerdem benötigen die bekannten Vorrichtungen verhältnismäßig hohe Drehmomente für den Antrieb der Trommel, insbesondere für die Zerkleinerung von harten Gegenständen. Nicht zuletzt aus diesen Gründen konnte sich bisher der Einsatz derartiger Vorrichtungen für Anwendungsfälle nicht durchsetzen, bei denen nur eine geringe bis mittlere Auslastung vorliegt.

Gegenstand der gattungsbildenden DE 30 33 629 A1 ist eine Zerreissvorrichtung für Abfälle, insbesondere Papier, die eingangsseitig einen Grobzerkleinerer und ausgangsseitig einen Feinzerkleinerer aufweist. Die beiden Zerkleinerer sind als Trommeln ausgebildet, an deren Umfang Reißzähne befestigt sind, die wie die Zinken eines Kammes in die Lücken gegenüberliegender, fester Gegenzähne eingreifen. Die Reihen der an der Trommel angebrachten Reißzähne verlaufen vorzugsweise in Achsrichtung der Trommel, wobei zur Vermeidung von Stoßbelastungen die axiale Ausrichtung abgewandelt werden kann; nähere Angaben hierzu sind jedoch nicht gemacht.

Aus der US 4 350 308 ist eine Shredderwalze bekannt, deren Reißzähne mit einer gezahnten Gegenleiste zusammenarbeiten. Die Reißzähne sind unregelmäßig auf der Walze verteilt und haben achsparallele Schneidkanten.

In der DE 27 02 177 A1 ist eine Walzenzerkleinerungsmaschine beschrieben und dargestellt, bei der zwei gegenläufige rotierende Walzen Reißzähne tragen, die in Schraubenlinien auf der jeweiligen Trommel befestigt sind und achsparallele Schneidkanten aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Gegenständen zur Verfügung zu stellen, die bei äußerst einfachem Aufbau nur verhältnismäßig geringen Belastungen ausgesetzt ist und trotzdem sehr hohe Leistungen erbringt.

Bei einer Vorrichtung der angegebenen Gattung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht vor allem darin, daß aufgrund der Anordnung der Reißzähne in jeder Reihe und des erläuterten Verlaufs der Schneidkanten ein sehr gleichmäßiger Betrieb gewährleistet ist, da bei der Rotation der Trommel die Reißzähne entsprechend ihrer etwa schraubenlinienförmigen Anord­ nung nicht gleichmäßig, sondern nacheinander in Eingriff mit den Gegenzähnen kommen. Da die Schneidkanten der Reißzähne eine zum Reihenverlauf entgegengesetzte Schräglage haben, ergibt sich ein scherender Schnitt, was sich äußerst günstig auf die Belastung auswirkt und außerdem einen geräuscharmen und leicht­ gängigen Betrieb sicherstellt.

Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung können die Gegenzähne je­ der Reihe eine Schneidkante haben, die entgegengesetzt zur Rich­ tung der Schneidkanten der Reißzähne schräg verläuft.

Dadurch, daß jede Reihe der Reißzähne schräg zur Trommelachse verläuft, wird bei der Trommelrotation ein Drall verursacht, der einen nach einer Seite gerichteten Materialfluß zur Folge hat. Dieser Drall wird in sehr einfacher und vorteilhafter Wei­ se dadurch kompensiert, daß die Schneidkanten der Reißzähne ent­ gegengesetzt zum Reihenverlauf schräg zur Trommelachse verlau­ fen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Reißzähne und die Gegenzähne mit ihrer der Schneidflä­ che gegenüberliegenden Rückseite an festen Stützblöcken anlie­ gen. Diese Stützblöcke, die beispielsweise am Trommelmantel an­ geschweißt sein können, nehmen einen großen Teil der in Umfangs­ richtung wirkenden Schnittkräfte auf und entlasten dadurch die Befestigungselemente, im allgemeinen Schrauben, mit denen die Zähne an der Trommel bzw. an Tragbalken angebracht sind.

Vorzugsweise können die Reißzähne und die Gegenzähne identisch ausgebildet sein, so daß die Lagerhaltung und der Ersatz verschlisse­ ner Zähne wesentlich vereinfacht werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Gegenzähne an relativ zur Trommel verstellbaren Tragbalken angebracht sein. Da­ durch ist es möglich, den Zerkleinerungsgrad einzustellen.

Das Gehäuse kann im Abgabebereich als Halbschale mit Durch­ trittsöffnungen für das zerkleinerte Gut ausgebildet sein. Dadurch bie­ tet sich die Möglichkeit, die Halbschale von der Trommel weg­ schwenkbar zu lagern. Auch kann hierdurch sehr rasch ein Zugang zur Trommel geschaffen werden, beispielsweise bei Wartungs- oder Re­ paraturarbeiten.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn auf die der Trommel gegen­ überliegende Innenseite der Halbschale ein auswechselbares Sieb aufgelegt ist. Über dieses Sieb kann jede gewünschte Zerkleine­ rung gewählt werden. Die bei einer ersten Zerkleinerung gebilde­ ten Stücke, die größer als die Sieböffnungen sind, werden von der Trommel mitgerissen und bei der weiteren Rotation nochmals zerkleinert, bis der gewünschte Zerkleinerungsgrad erreicht ist, bei dem die Stücke durch das Sieb nach außen abgegeben wer­ den.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der folgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Es zeigt:

Fig. 1 die Ansicht einer Trommel für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht der Trommel und einer Reihe von Gegen­ zähnen in schematischer Darstellung und

Fig. 3 eine schematische Stirnansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, in die die Trommel der Fig. 1 bzw. 2 eingesetzt ist.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Trommel 10 besteht aus ei­ nem zylindrischen Mantel 12 aus Stahl mit daran angeschweißten Stirnwänden 14, die auf einer Welle 16 befestigt sind, über die die Trommel 10 in Richtung des eingezeichneten Pfeiles A in Dre­ hung versetzt werden kann. Der Mantel 12 trägt mehrere Reihen 18 von Reißzähnen 20, die vorzugsweise aus Chrom-Hartguß herge­ stellt sind. Jede Reihe 18 hat dabei einen schräg zur Trommel­ achse 22 gerichteten Verlauf, was in Fig. 2 durch den Winkel α angedeutet ist.

Die Reißzähne 20 einer Reihe 18 sind auf Lücke versetzt zu den Reißzähnen 20 der beiden benachbarten Reihen 18 angeordnet. Im Betrieb arbeiten die auf der Trommel 10 befestigten Reißzähne 20 mit Gegenzähnen 24 zusammen, die auf Tragbalken 26 (vgl. Fig. 3) angebracht sind, welche an festen Gehäuseteilen 28 gela­ gert sind. Im Beispiel der Fig. 3 sind insgesamt zwei derarti­ ger Tragbalken 26 vorgesehen, wobei die Gegenzähne 24 eines Tragbalkens 26 zu denen des anderen Tragbalkens 26 versetzt an­ geordnet sind. Da auch die Reißzähne 20 aufeinander folgender Reihen 18 auf Lücke zueinander stehen, kommen die Gegenzähne 24 eines Tragbalkens 26 mit nur jeder zweiten Reihe 18 von Reißzäh­ nen 20 in Schnitteingriff.

Sowohl die Reißzähne 20 als auch die Gegenzähne 24, die identi­ sche Ausbildungen haben, sind über in diesen versenkt angeordne­ te Schrauben 30 am Mantel 12 der Trommel 10 bzw. am zugehörigen Tragbalken 26 befestigt. Die Reißzähne 20 und die Gegenzähne 24 liegen mit ihrer der jeweiligen Schneidfläche 32 gegenüberlie­ genden Rückseite 34 an Stützblöcken 36 an, die fest mit dem Man­ tel 12 der Trommel 10 bzw. dem jeweiligen Tragbalken 26 verbun­ den sind. Die Stützblöcke 36 sind vorzugsweise mit dem Mantel 12 bzw. dem Tragbalken 26 verschweißt.

Wie vor allem in Fig. 2 angedeutet ist, verläuft jede Reihe der Gegenzähne 24 parallel zur Trommelachse 22, so daß die Reiß­ zähne 20 einer Reihe 18 nacheinander mit den zugeordneten Gegen­ zähnen 24 in Schnitteingriff kommen.

In Fig. 2 ist ferner dargestellt, daß die Reißzähne 20 jeder Reihe 18 eine Schneidkante 38 haben, die in zum Reihenverlauf entgegengesetzter Richtung schräg zur Achse 22 der Trommel 10 verläuft; dies ist in Fig. 2 durch den Winkel β angedeutet. Die Gegenzähne 24 jeder Reihe haben ebenfalls eine Schneidkante 38, die entgegengesetzt zur Richtung der Schneidkanten 38 der Reißzähne 20 schräg verläuft. Auf diese Weise wird bei der Dre­ hung der Trommel 10 ein scherender Schnitt erzielt, der einen leichtgängigen und geräuscharmen Betrieb ermöglicht und eine gute Keilwirkung zur Folge hat, was beim Zerkleinern von zähem Gut sehr vorteilhaft ist.

Diese sehr vorteilhafte Schnittwirkung wird dadurch noch ver­ stärkt, daß die sich an die Schneidkante 38 jedes Reißzahns 20 und jedes Gegenzahns 24 anschließende Schneidfläche 32 unter Bildung eines Spanwinkels in Schnittrichtung zurückgesetzt ge­ neigt ist, was aus Fig. 3 zu ersehen ist.

Wie bereits erwähnt, sind die Gegenzähne 24 an Tragbalken 26 be­ festigt, die relativ zur Trommel 10 verstellbar sind. Zu diesem Zweck ist jeder Tragbalken 26 über eine Achse 40 am zugehörigen Gehäuseteil 28 gelagert, so daß er mittels einer Stelleinrich­ tung 42 zur Trommel 10 hin und von der Trommel 10 weggeschwenkt werden kann (Pfeil B).

Wie die Fig. 3 weiter zeigt, hat das Gehäuse, in dem die Trom­ mel 10 untergebracht ist, eine die Trommel 10 teilweise um­ schließende Halbschale 44, die als Gitter 46 ausgebildet sein kann. Durch die Durchtrittsöffnungen 48 des Gitters 46 kann das zerkleinerte Gut in dem so gebildeten Abgabebereich 50 der Vor­ richtung nach außen fallen. Die Halbschale 44 ist gemäß Fig. 3 über eine Achse 52 am unteren Gehäuseteil 28 gelagert und kann in Richtung des Pfeiles C nach außen geschwenkt werden, wenn zu­ vor ein oberes Feststellorgan 54 gelöst worden ist.

In Fig. 3 ist ferner angedeutet, daß auf die der Trommel 10 ge­ genüberliegenden Innenseite der Halbschale 44 ein Sieb 56 aufge­ legt ist, das auswechselbar ist.

Das zu zerkleinernde Gut wird der in Fig. 3 gezeigten Vorrich­ tung über einen Stetigförderer 58 zugeführt, an dessen Ende es auf eine Rutsche 60 fällt. Über dieser ist eine in Richtung des Pfeiles D angetriebene Haspel 62 angeordnet, die an einem Schwenkarm 64 gelagert ist, welcher in Richtung des Pfeiles E um die Achse 22 der Trommel 10 schwenkbar ist. Die Haspel 62 er­ greift das zugeführte Gut im Anschluß an den Stetigförderer 58 und drückt es in den Zuführbereich 66 der Vorrichtung, wo es von den Reißzähnen 20 der rotierenden Trommel 10 erfaßt und an den Gegenzähnen 24 des unteren Tragbalkens 26 erstmals zerklei­ nert wird. Die dem eingelegten Sieb 56 bzw. - sofern kein Sieb 56 eingelegt ist - den Durchtrittsöffnungen 48 des Gitters 46 entsprechend zerkleinerten Stücke fallen bei der Weiterdrehung der Trommel 10 im Abgabebereich 50 nach außen, während die noch nicht genügend zerkleinerten Stücke weiter mitgerissen werden, um an den Gegenzähnen 24 des oberen Tragbalkens 26 weiter zer­ kleinert zu werden. Bei der Weiterdrehung der Trommel 10 gelan­ gen diese Stücke dann wieder in den Zuführbereich 66, wo sie nochmals zerkleinert werden. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis der gewünschte Zerkleinerungsgrad erreicht ist und die Stücke durch das Sieb 56 bzw. durch die Durchtrittsöffnun­ gen 48 des Gitters 46 nach außen abgegeben werden.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat sich in der Praxis als sehr leistungsfähig herausgestellt und eignet sich vor allem zum Einsatz in Lohnbetrieben oder Kommunen, beispielsweise zur Zerkleinerung von Abfallholz, Wurzelstöcken, Rinden, Gartenab­ fällen, Kunststoff, Glas, Steinen, Altreifen, Kohle und vieles mehr. Das zerkleinerte Material kann dann je nach Zusammenset­ zung verbrannt oder kompostiert oder einer Weiterverarbeitung zugeführt werden.

Bei einer für die Kompostbereitung ausgelegten Vorrichtung mit einer Trommel 10 von zwei Metern Länge und 80 cm Durchmesser ge­ nügt eine Antriebsleistung von 240 kW. Mit einer derartigen Vor­ richtung ist es möglich, eine Rohmasse von 250 bis 400 m³ Volu­ men zu einem Volumen von nur 90 bis 130 m³ zu zerkleinern.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Zerkleinern von Gegenständen mit einem Gehäuse, in dem eine Trommel mit mehreren Reihen von Reißzähnen drehbar gelagert ist und das einen Zuführbereich sowie einen Abgabebereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Reihe (18) einen schräg zur Trommelachse (22) gerichteten Verlauf hat, daß an der Innenseite des Gehäuses wenigstens eine Reihe von Gegenzähnen (24) angebracht ist, die parallel zur Trommelachse (22) verläuft, und daß die Reißzähne (20) jeder Reihe (18) eine Schneidkante (38) haben, die in zum Reihenverlauf entgegengesetzter Richtung schräg zur Trommelachse (22) verläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenzähne (24) jeder Reihe eine Schneidkante (38) haben, die entgegengesetzt zur Richtung der Schneidkanten der Reißzähne (20) schräg verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich an die Schneidkante (38) jedes Reißzahns (20) oder Gegenzahns (24) anschließende Schneidfläche (32) unter Bildung eines Spanwinkels in Schnittrichtung zurückgesetzt geneigt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißzähne (20) und die Gegenzähne (24) mit ihrer der Schneidfläche (32) gegenüberliegenden Rückseite (34) an festen Stützblöcken (36) anliegen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißzähne (20) und die Gegenzähne (24) identisch ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenzähne (24) an relativ zur Trommel (10) verstellbaren Tragbalken (26) angebracht sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse im Abgabebereich (50) als Halbschale (44) mit Durchtrittsöffnungen (48) für das zerkleinerte Gut ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf die der Trommel (10) gegenüberliegende Innenseite der Halbschale (44) ein auswechselbares Sieb (56) aufgelegt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschale (44) von der Trommel (10) wegschwenkbar gelagert ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden in Umfangsrichtung liegenden Enden der Halbschale (44) je ein Tragbalken (26) vorgesehen ist.