Search International and National Patent Collections
Some content of this application is unavailable at the moment.
If this situation persists, please contact us atFeedback&Contact
1. (WO1991007229) CRUSHING DEVICE
Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

ZerkleinerungsVorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung insbe sondere für Abfallmaterial mit einem Antrieb und mit eine eine obere Einfüllöffnung aufweisenden Gehäuse, in dessen un terem Teil ein Paar von sich gegenläufig drehenden, ineinan dergreifenden Zerkleinerungswalzen angeordnet ist, die je weils mehrere zahnradartige Zerkleinerungsscheiben aufweisen die durch DistanzScheiben axial beabstandet sind und dere Zähne umfangseitige Schneidelemente bilden.

Eine derartige Zerkleinerungsvorrichtung ist beispielsweis aus der DE-PS 12 91 606 oder der AT-PS 359 812 bekannt. Di zahnradartigen Zerkleinerungsscheiben der einen Walze greife dort in die durch die Distanzscheiben gebildeten Zwischen räume der anderen Walze ein. Jede Zerkleinerungswalze ist au einer Welle angeordnet, die außerhalb des Arbeitsraumes übe ein Getriebe an einen gemeinsamen Antriebsmotor angeschlosse ist. Da stark schwankende Belastungen auftreten, müssen di Getriebe massiv ausgebildet werden.

Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, eine der artige Zerkleinerungsvorrichtung so auszubilden, daß beid Zerkleinerungswalzen von einem Antriebsmotor ohne Zwischenge triebe angetrieben werden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Zerklei nerungswalze mit dem Antrieb versehen ist und daß die Zähn der Zerkleinerungswalze mit den Zähnen der Zerkleinerungs scheiben der zweiten antriebslosen Zerkleinerungswalze käm men. Auf diese Weise findet die Kraftübertragung zwischen de Zerkleinerungswalzen direkt in der gesamten Länge über di zahnradartigen Zerkleinerungsscheiben statt, wobei sich al zusätzlicher Vorteil ergibt, daß eine in Umfangsrichtun formschlüssige Verbindung zwischen der nicht angetriebene Welle und den darauf angeordneten Zerkleinerungsscheiben ent behrlich ist.

In einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, daß die Höhe der Zähne größer als ihre Eingriffstiefe ist. Durch die Differenz zwischen Zahnhöhe und Eingriffstiefe verbleibt in jeder Zahnlücke trotz des eingreifenden Zahnes der anderen Zer-kleinerungsscheibe ein ausreichender Freiraum für das zerkleinerte Material.

Größere Freiräume für zwischen die kämmenden Zähne gelangendes Material ergeben sich weiters einerseits dadurch, daß die Höhe der Zähne zumindest der doppelten Eingriffstiefe entspricht und/oder dadurch, daß jede ZerkleinerungsScheibe an zumindest einer Seite in die Zahnlücken offene Ausnehmungen aufweist. Diesem Zweck dient weiters auch eine Ausführung, in der die Zähne einen verjüngten Zahnfuß aufweisen. Die Schwächung der einzelnen Schneidezähne stellt dabei wegen des Vielfacheingriffes über die gesamte Länge der Zerkleinerungs-walzen keine wesentliche Schwächung der Kraftübertragung dar.

Die Zerkleinerungswalzen können unterschiedliche Durchmesser aufweisen, wobei die kleinere Zerkleinerungswalze mit dem Antrieb versehen ist. Dadurch werden nicht nur die Zerkleinerung begünstigende unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Zerkleinerungswalzen erzielt, sondern es findet auch eine kraftsparende Übersetzung statt, die es gestattet, einen schwächer dimensionierten Antriebsmotor zu verwenden.

Eine weitere Ausführung sieht vor, daß die Dicke der Zerkleinerungsscheiben größer als die Dicke der Distanzscheiben ist. Die Zerkleinerungsscheiben der beiden Zerkleinerungswalzen können dann axial zueinander versetzt sein, sodaß die beiden Seitenbereiche jeder Zerkleinerungsscheibe in die zueinander weisenden Seitenbereiche der beiden gegenüberliegenden Zerkleinerungsscheiben eingreifen. Ein paarweiser Eingriff der Zerkleinerungsscheiben ergibt sich hingegen bei einer nur geringfügigen axialen Versetzung bzw. wenn, wie bevorzugt vorgesehen, die Zerkleinerungsscheiben miteinander fluchten. Die letztgenannte Ausführung führt aufgrund der fluchtenden Zwischenräume zu weiteren Vorteilen. So ist dadurch eine Ausfüh- rung möglich, in der unterhalb der beiden Zerkleinerungswa zen eine angetriebene, dritte Walze vorgesehen ist, die die Zwischenräume beider Zerkleinerungswalzen eingreifen Zahnscheiben aufweist. Auf diese Weise ist der Durchtri durch die Zwischenräume zwischen den Zerkleinerungsscheib unmöglich, da diese passierendes, nicht- bzw. nur teilze kleinertes Material zwangsläufig von den Zahnscheiben d dritten Walze ergriffen und zerkleinert wird. Durch d Eingriff der Zahnscheiben in die fluchtenden Zwischenräu beider Zerkleinerungswalzen kann weiters auch kein Materi in die an der Unterseite wieder außer Eingriff kommend Zerkleinerungsscheiben eindringen, sodaß die dritte Wal einerseits als dritte Zerkleinerungswalze und anderersei als Räumwalze dient. Deren Drehrichtung ist dabei an si belanglos, da sie in jedem Fall gleichsinnig zu einer u gegensinnig zur zweiten Zerkleinerungswalze ist.

An sich sind Zerkleinerungsvorrichtungen mit drei Zerklein rungswalzen bekannt, beispielsweise aus der DE-OS 32 34 4 oder der DE-OS 26 00 454. Da jedoch in beiden Zerkleinerung vorrichtungen die ZerkleinerungsScheiben der beiden ober Zerkleinerungswalzen auf Lücke versetzt sind, greift die d runterliegende dritte Walze nur in eine der beiden Zerklein rungswalzen (DE-OS 32 34 485) , oder in keine der beiden Ze kleinerungswalzen (DE-OS 26 00 454) ein. Eine Nachzerklein rung ist damit unvollständig, und die Räumung festgesetzt Materialteile kann aus höchstens einer Zerkleinerungswal erfolgen.

Die Zahnscheiben der dritten Walze können Zähne aufweise die durch etwa V-förmige, gerundete Ausschnitte begren sind, die Zahnscheiben der dritten Walze ähneln damit Kette zahnrädern, wobei sich diese Form als besonders günstig f die Nachzerkleinerung und die Ausräumung erwiesen hat.

Ebenso wie die Drehrichtung ist auch die Drehzahl der dritt Walze ohne besondere Bedeutung, es hat sich jedoch als vo teilhaft gezeigt, wenn die Drehzahl der dritten Walze größ ist.

Wenn das zu zerkleinernde Material wenig oder keine langfas-rigen Anteile aufweist, so sieht eine konstruktiv besonders vorteilhafte Ausführung vor, daß die dritte Walze in der Mit-telebene zwischen den beiden Zerkleinerungswalzen angeordnet ist, und die Zahnscheiben der dritten Walze an Distanzscheiben zwischen den Zerkleinerungsscheiben beider Zerkleinerungswalzen angenähert sind. Da diese Ausführung völlig symmetrisch ist, können ausschließlich gleiche Abweiselemente verwendet werden. Hier hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Achsen der drei Walzen etwa durch die Eckpunkte eines gleichseitigen Dreiecks bestimmt sind.

Weiters ist es von Vorteil, wenn sich zwischen die Zerkleine-rungsscheiben gehäusefest angeordnete Abweiselemente erstrecken, die an die Distanzscheiben angenähert sind. Hie-durch wird eine Rückführung des Materials außerhalb der Zerkleinerungswalzen zur Seite der Eintrittsöffnung hin verhindert.

Hier sieht eine günstige Ausführung vor, daß jeweils ein Abweiselement an der Seite der Einfüllöffnung sich zwischen die Zerkleinerungsscheiben der gegenüberliegenden Zerkleinerungswalze erstreckt. Dies vermeidet Betriebsstörungen durch den Einzug zu großer, sich verklemmender Materialstücke zwischen die Zerkleinerungswalzen. Das Abweiselement endet vorzugsweise in einer Schneidkante, die die Zähne der beidseitig angrenzenden Zerkleinerungsscheibe überragt.

Das Durchzwängen von insbesondere langfasrigem Material zwischen den Zahnscheiben der dritten Walze und den Distanzscheiben der sich gegensinnig drehenden Zerkleinerungswalze läßt sich in einer bevorzugten Ausführung auch verhindert, wenn die dritte Walze mit Abstand zu einer Mittelebene zwi-sehen den beiden Zerkleinerungswalzen angeordnet ist und die Zahnscheiben der dritten Walze einerseits an Distanzscheiben zwischen den Zerkleinerungsscheiben der sich gleichsinnig drehenden Zerkleinerungswalze und andererseits an die zwischen den Zerkleinerungsscheiben der sich gegensinnig drehen- den Zerkleinerungswalze angeordneten Abweiselemente angenä hert sind.

Vorteilhaft ist dabei weiters vorgesehen, daß jedes Abweis element eine zur dritten Walze gerichtete Schneidkante auf weist.

Nachstehend werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung a Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen näher beschrie ben:

Es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt nach der Linie I-I der Fig. durch eine erste Ausführung,
Fig. 2 einen Teilhorizontalschnitt nach der Linie II-II de Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf ein zweites Ausfüh führungsbeispiel,
Fig. 4 bis 7 Schnitte nach den Linien IV-IV, V-V, VI-VI un VII-VII der Fig. 3,
Fig. 8 einen Vertikalschnitt durch ein drittes Ausführungs beispiel, und
Fig. 9 einen Teilschnitt nach der Linie IX-IX von Fig. 8.

Eine Zerkleinerungseinrichtung dient insbesondere zur Zer kleinerung von nicht allzu sperrigen, insbesondere kompo stierbaren Abfällen aller Art, wie Papier, Karton, Holz, Gar tenabfällen, usw. und weist ein Gehäuse 1 auf, in dem zwe ineinandergreifende, horizontal verlaufende Zerkleinerungs walzen 2,3 nebeneinander angeordnet sind. Jede Zerkleine rungswalze 2,3 umfaßt eine in Seitenwänden des Gehäuses 1 ge lagerte Welle 4 5, auf der unter Zwischenschaltung von Di stanzscheiben 1. Zerkleinerungsscheiben 6 mit einem axiale Abstand zueinander angeordnet sind.

Jede Zerkleinerungsscheibe 6 ist am Umfang mit gleichmäßige Schneidelementen in Form von Zähnen 7 versehen, sodaß si ähnlich einem Zahnrad ausgebildet ist. Die Dicke jeder Zer kleinerungsscheibe 6 ist bevorzugt größer als die Breite de jeweiligen durch die Distanzscheiben 13 gegebenen Zwischenraumes 18. Die Zähne 7 je zweier Zerkleinerungsscheiben 6 greifen ineinander ein, wobei die Tiefe h der Zahnlücken 8 größer als die Eingriffstiefe a ist. Dadurch wird ein Aufnah-meraum für das zwischen den Zähnen 7 zerkleinerte Material gebildet, der durch eine Verjüngung des Zahnfußes 10 noch vergrößert ist. Eine Zerkleinerungswalze 3 wird somit von der anderen Zerkleinerungswalze 2 angetrieben, der ein nicht näher gezeigter Antrieb 17 zugeordnet ist. Wie ersichtlich, besitzt daher nur eine Welle 4 einen vier- oder sechseckigen Querschnitt, wodurch die darauf aufgefädelten Zerkleinerungsscheiben 6 in Umfangsrichtung formschlüssig gehalten sind, während die Welle 5 der zweiten Zerkleinerungswalze 3 einen runden Querschnitt besitzt. Somit stellt nur die Welle 4 eine Sonderanfertigung dar, und die Zerkleinerungsscheiben 6 und die Distanzscheiben 13 der Welle 5 sind aufgrund der zylindrischen Mittelbohrung leichter herstellbar. In die durch die Distanzscheiben 13 gegebenen Zwischenräume 18 greifen an der Unterseite jeweils Abweiselemente 14 ein, die eine an der Seitenwand des Gehäuses 1 angeordnete Hakenleiste (Fig.l bis 7) untergreifen, auf Trägern 15 aufliegen und an den Distanz-Scheiben 13 von unten anliegen, sodaß sie zusätzlich Stützen für die Zerkleinerungswalzen 2,3 bilden. An der Seite der Einfüllöffnung 11 trägt jede Seitenwand eine Abstreifleiste 26, um bei einer eventuellen, kurzzeitigen Umkehr der mit Pfeilen bezeichneten Drehrichtung der Zerkleinerungswalzen 2,3 das Eindringen von Material zu vermeiden.

In den beiden in Fig. 1 bis 7 gezeigten Ausführungen fluchten die Zerkleinerungsscheiben 6 der beiden Zerkleinerungswalzen 2,3 und damit auch die aufgrund des Abstandes gebildeten Zwischenräume 18. Somit ist ein Einbau von in beide Zerkleinerungswalzen 2,3 eingreifenden Abweis-, Leit- oder Räumelementen möglich.

Die um die Dicke der Distanzscheiben 13 versetzten Zerkleinerungsscheiben 6 kämmen jeweils paarweise, sodaß deren nur teilweise ineinandergreifenden Zähne 7 in Längsrichtung umfangversetzt anordenbar sind, wodurch die Zahnreihen etwa in einer Schraubenlinie liegen, die die Zerkleinerung gegebenen falls begünstigt.

In der Ausführung nach Fig. 1 und 2 ist unterhalb der beide Zerkleinerungswalzen 2,3 eine dritte, angetriebene Walze 2 vorgesehen, die ebenfalls aus Distanzscheiben 25 und Zahn scheiben 22 zusammengesetzt ist und deren Drehrichtung belie big ist. Zwischen den Zähnen 23 der Zahnscheibe 22 sind etw V-förmige, gerundete Ausschnitte 24 vorgesehen. Die Zahn Scheiben 22 fluchten jeweils mit zwei einander gegenüberlie genden Distanzscheiben 13 der beiden Zerkleinerungswalzen 2,3 und mit den diese stützenden Abweiselementen 14, und greife somit in die Zwischenräume 18 beider Zerkleinerungswalzen 2,3 ein. Von den Zähnen 7 der ZerkleinerungsScheiben 6 zer kleinertes Material fällt nach unten und wird über die darun ter liegende Distanzscheibe 25 der dritten Walze 21 in eine Auslaß 12 überführt. Durch die Zwischenräume 18 transportiertes Material trifft auf die Zahnscheiben 22 de dritten Walze 21, deren Zähne 23 eine eventuelle Nachzerklei nerung bewirken, sowie sich zwischen den Zähnen 7 der Zer kleinerungsscheiben 6 verhängendes Material ausräumen un ebenfalls in den Auslaß 12 übergeben. Die Anordnung de dritten Walze 21 ist dabei asymmetrisch, sodaß deren Zähne 23 an die DistanzScheibe 13 der sich gleichsinnig drehende Zerkleinerungswalze 2 angenähert sind, wobei ein Spalt vo etwa 0 bis 5 mm verbleibt. Dadurch können die im Ein griffsbereich sich gegenläufig bewegenden Zähne 13 im Zwi schenraum 18 liegendes bzw. klemmendes Material übernehmen. Durch die Asymmetrie ist der Durchtrittsspalt zwischen de Zähnen 23 und der sich gegensinnig drehenden zweiten Zerklei nerungswalze 3 größer und beträgt mehrere Zentimeter. Das vo den Zähnen 23, die sich in diesem Eingriffsbereich gleichläu fig wie die der zweiten Zerkleinerungswalze 3 bewegen, er faßte nachzuzerkleinernde Material wird dabei gegen ein Schneidkante 27 des den seitlichen Austritt sperrende Abweiselementes 14 gedrückt und zerkleinert, sodaß das Mate rial in die durch die Distanzscheiben 25 gebildeten Zwischen räume der dritten Walze 21 und zum Auslaß 12 überführbar ist. Somit wird auch langfasriges Material, das nu teilzerkleinert in den Arbeitsbereich der dritten Walze 11 gelangt, zuverlässig auf die gewünschte Größe zerkleinert. Für die Zerkleinerung von Material ohne langfasrigen Anteil kann die dritte Walze 21 auch symmetrisch, das heißt in der Mittelebene zwischen den beiden Zerkleinerungswalzen 2 , 3 angeordnet sein, wobei dann die Zähne 23 jeweils an die Distanzscheiben 13 beider Zerkleinerungswalzen 2,3 angenähert sind.

In der Ausführung nach Fig. 3 bis 7 sind Abweis- oder Leitelemente 14 dargestellt, die an der Seite der Einfüllöffnung 11 den Einzugsspalt teilweise überbrücken, und sich jeweils in die gegenüberliegende Zerkleinerungswalze 2,3 erstrecken. Diese Abweiselemente enden in einer Schneidkante 20, die die Zähne 7 der Zerkleinerungsscheiben 6 radial überragen. Der Einzugsspalt für das zu zerkleinernde Material wird dadurch auch in den Zwischenräumen zwischen den Zerkleinerungsscheiben 6 verkleinert und durch die zusätzliche Schneidkante 20 wird auch die Zerkleinerungswirkung verbessert. Die die Schneidkante 20 tragenden Abweiselemente 14 umschließen wechselweise jede zweite Distanzscheibe 13 auf den Wellen 4,5, sodaß sie kammartig ineinander ragend erscheinen. An der Gegenseite ist jeweils ein Abweiselement 14 ähnlich Fig. 1 vorgesehen, das die Distanzscheiben 13 von unten stützt. Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Walze 21 ist auch bei dieser Ausführung bevorzugt vorgesehen, jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet. Ebenso ist auch in der Ausführung nach Fig. 1 und 2 die Anordnung von Abweis- und Leitelementen 14 gemäß Fig. 3 bis 7 möglich, die bis an die Seite der Ein-füllöffnung 11 geführt sind.

In der in Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführung sind die Zerkleinerungsscheiben 6 der beiden Zerkleinerungswalzen 2,3 in axialer Versetzung angeordnet, sodaß jeder Zerkleinerungsscheibe 6 ein Zwischenraum 18 in der anderen Zerkleinerungswalze 3,2 gegenüberliegt, der durch die im Durchmesser gegenüber den anliegenden Zerkleinerungsscheiben 6 kleinere Distanzscheibe 13 bestimmt ist. Jede Zerkleinerungsscheibe 6 greift (mit Ausnahme zweier am Ende angeordneter Scheiben) in jeweils zwei gegenüberliegende Zerkleinerungsscheiben 6 ein, sod eine gleichmäßige Beanspruch; ng der einzelnen Zähne 7 sowo bei der Zerkleinerung als auch der Kraftübertragung gegeb ist. Diese Ausführung gestattet keine versetzte Anordnung d Zähne 7, doch könnte dies dann erreicht werden, wenn die Ze kleinerungsscheiben 6 schrägverzahnt sind oder axial ve setzte Doppelzähne aufweisen.

Die Höhe h der Zähne 7 ist bevorzugt größer als die doppel Eingriffstiefe a, sodaß ein großer Aufnahmefreiraum am Bod jeder Zahnlücke 8 für in die Verzahnung eintretendes Materi erzielt wird. In jede Zahnlücke 8 offene seitliche Ausnehmu gen 9 erleichtern den Materialaustritt, sodaß der Boden jed Zahnlücke 8 ähnlich einer Schneide ausgebildet ist.

Hinsichtlich der benötigten Antriebsleistung ist es günsti die mit dem Antrieb 17 versehene Zerkleinerunσswalze 2 mi einem kleineren Durchmesser auszubilden, wobei der größere Zerkleinerungswalze 3 auch eine geringere Umfangsgeschwindi keit erteilt wird.

Gemäß Fig. l und 3 fällt das zerkleinerte Material durch de Auslaß 12 nach unten. In der Ausführung nach Fig. 8 hingege führt der Auslaß 12 trichterartig zu einem rinnenför ige Träger 15, in dem eine Förderschnecke 16 angeordnet ist Diese kann in einem außerhalb der Zerkleinerungseinrichtun angeordneten Maschinenteil als Preßschnecke zur Verpressun des zerkleinerten Materials weitergeführt sein. Die trichter artige Zuführung wird dabei durch die Abweis- oder Leitele mente 14 begrenzt, die auf dem Träger 15 aufliegend fixie sind und jeweils in einen Zwischenraum 18 zwischen zwei Zer kleinerungsscheiben 6 bis zur jeweiligen Distanzscheibe 1 ragen.

Die beschriebene Förderschnecke 16 kann selbstverständlic auch in den Ausführungen der Fig. 1 bis 7 an den Auslaß 1 angeschlossen sein.