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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerreissen und/oder Zerbrechen von Material, insbesondere Abfallmaterial, mit in einem Gehäuse rotierend angeordneten Schlagelementen, die zur Zerkleinerung des Materials auf dieses schlagen und es ist in einem Strom mit leichteren und schwereren Teilen durch eine Auslassöffnung des Gehäuses wegschleudern, wobei das zerkleinerte Material zumindest ein Stück zusammen mit einem Luftstrom strömt.
Die Zerkleinerung und Beseitigung von Abfallmaterial ist heute bereits ein grosses Problem. Tagtäglich werden unzählige Glasflaschen, Metalldosen, Plastikbehälter, Pappschachteln, Sprühdose, Plastiktaschen,
Kunststoffolien oder -filme, Papiertaschen, Zeitungen und Magazine usw. als Abfall weggeworfen und müssen mit bzw. zusätzlich zu anderem Müll gesammelt werden. Die Sammlung sowie Beseitigung dieses Abfalls und Mülls stellt z. B. für die öffentlichen Verwaltungsbehörden ein Problem von immer grösser werdender Bedeutung dar.
Bei bisher verwendeten Zerkleinerungsvorrichtungen wurden den zu zerkleinernden Materialien grosse Energien erteilt. Dabei wurde jedoch in vielen Vorrichtungen die dem Material erteilte Energie nicht zur Gänze zur Zerkleinerung aufgewendet. Ein beträchtlicher Energiebetrag wurde beim Durchschleusen des Materials durch
Grössensortier-Gitter oder -Roste verschwendet. Ausserdem bleiben bei mit derartigen Gittern ausgerüsteten Maschinen Partikel oder Teile, die nicht genügend zerkleinert wurden, um durch die Gitter zu kommen, im allgemeinen in dem Bereich der Vorrichtung, wo zerkleinert wird, bis die gewünschte kleinere Grösse erreicht ist.
Dies führt bei derartigen Zerkleinerungsvorrichtungen zu oft auftretenden Materialansammlungen oder - anhäufungen, und dabei wird auf das Material oftmals eingewirkt, bevor es die Vorrichtung verlässt, wobei in vielen Fällen überaus feine Teilchen erhalten werden, welche die Vorrichtung verstopfen und eine grosse Menge von für das Bedienungspersonal und die Vorrichtung nachteiligem Staub verursachen. Eine längere Anwesenheit derartiger grösserer Teile in der Vorrichtung hindert zumeist auch kleinere Teilchen, die bereits auf die richtige Grösse zerkleinert wurden, am Verlassen der Vorrichtung.
Auf Grund der oben beschriebenen Aspekte benötigen daher die bisherigen Materialzerkleinerungsvorrichtungen grössere Leistungen, als zur Materialzerkleinerung auf eine bestimmte Grösse notwendig war. überdies verminderten die oben erwähnten Gesichtspunkte auch die Durchsatzkapazität der Zerkleinerungsvorrichtungen.
In bestimmten früheren Vorrichtungen, in denen Material sowohl zerkleinert als auch sortiert wurde, wurde Energie beim Aufprallen von Material auf Prall-oder Anhaltflächen-nach dem Abfördern aus der Zerkleinerungszone und vor dem Sortieren-verschwendet. Andere Vorrichtungen wieder, welche sich zwar zu einem Aussortieren mit geringem Energieverlust eigneten, waren zum Zerbrechen und/oder Zerreissen und Sortieren des Abfallmaterials od. dgl. ungeeignet.
In der brit. Patentschrift Nr. 265, 841 ist beispielsweise eine Pulvermühle mit Luftaustragung beschrieben, wobei im Austragkanal ganz allgemein Klappen zur Regelung des Sichtluftstromes vorgesehen sind ; zur Sortierung der Grösse nach den in ihrer Wirkung einem Sieb vergleichbaren Platten, die zu grosse Teile nicht durchlassen und über eine Leitung zur Schlagzone zurückzuführen. Eine Vorsiebung wird durch einen Rost in der Auslassöffnung des Rotorgehäuses erreicht.
In der USA-Patentschrift Nr. 2, 364, 101 ist eine Pulvermühle mit pneumatischer Austragung beschrieben, wobei zur Trennung der genügend kleinen, auszutragenden Teilchen von den noch zu grossen, der Schlagzone wieder zurückzuführenden Teilchen eine eigene Separationskammer vorgesehen ist. Dabei wird ein Luftstrom durch die Rückführungsleitung durch einen die Luft absperrenden Rotorzuteiler--30--verhindert, während wie bei der Vorrichtung gemäss der vorgenannten britischen Patentschrift Regler für den Sichtluftstrom vorgesehen sind.
In ähnlicher Weise zeigen die deutsche Patentschrift Nr. 863738 eine Häckselmaschine und die deutschen Auslegeschriften 1050157 und 1106152 Mühlen mit pneumatischer Austragung mit Druck- bzw. Sauggebläse. Dabei entspricht die Schleudermühle gemäss der deutschen Auslegeschrift 1050157 in etwa der Vorrichtung gemäss der USA-Patentschrift Nr. 2, 364, 101, da auch hier ein eigener Separationsraum sowie eine die Luft absperrende Schleuse in der Rückführleitung vorgesehen sind. Anderseits besitzt die Prallmühle gemäss der deutschen Auslegeschrift 1106152 nicht einmal eine Rückführleitung für zu grosse Materialteilchen, sondern einen eigenen Austrag an der Unterseite der Mühle, so dass bei dieser Vorrichtung keinerlei gesonderte Trennung des Gutes nach gemeinsamem Austrag stattfindet.
Bei der in der brit. Patentschrift Nr. 552, 971 beschriebenen Mühle wird ein Strom von zerkleinerten Materialteilen durch Auslassöffnungen direkt in einen Behälter mit mehreren Abteilungen ausgetragen, wobei die Sortierung der Materialteile der Grösse bzw. Schwere nach ziemlich ungenau erfolgt.
Schliesslich sind auch noch Vorrichtungen bekannt, die Förderbänder oder Vibrationsförderer
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Patentschrift Nr. 1. 568. 305, brit. Patentschrift Nr. 858, 637)zumeist-wenn überhaupt-erst im Anschluss daran eine herkömmliche Sichtung des Materials mit Hilfe von Sieben (franz. Patentschrift Nr. 1. 568. 305, österr. Patentschrift Nr. 199977, brit. Patentschrift Nr. 858, 637) oder komplizierten Gravitationsabscheidern (brit. Patentschrift Nr. 858, 637) stattfindet.
Es ist daher ein wesentliches Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs angeführten Art zu
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schaffen, bei der beim Zerbrechen und/oder Zerreissen von Material, Abfallmaterial, die dem Material erteilte
Energie möglichst zur Gänze zum Zerkleinern und auch zum Sortieren des Materials ausgenutzt wird, so dass eine möglichst einfache und wirkungsvolle Trennung bzw. Sortierung von leichterem und schwererem Material erreicht wird. Ferner soll die Masse des Materials in einem durch den Bereich der Maschine, in dem zerkleinert wird, hindurchgeführt werden können, wobei die Materialmenge, die in die Zerkleinerungszone eintritt, rasch wieder daraus entfernt werden soll, so dass die weitere Einwirkung auf das Material auf ein Minimum beschränkt wird.
Auch soll eine Durchsatzkapazität der Vorrichtung ermöglicht werden, die wesentlich grösser als bei bisher verwendeten oder bekannten Maschinen ist, die denselben Leistungsbedarf aufweisen.
Die erfindungsgemässe Zerkleinerungsmaschine der eingangs angeführten Art ist gekennzeichnet durch wenigstens ein von einem hindernisfreien ersten, mit einem Ende an die Auslassöffnung angeschlossenen und einen hindernisfreien Austragweg von den Schlagelementen weg zur Aufnahme des Stromes und Fortsetzung der
Bewegung zumindest eines Teiles der schwereren Materialteile in der ihnen von den Schlagelementen erteilten
Richtung zum andern Ende hin bildenden Auslassrohr abzweigendes zweites Auslassrohr sowie wenigstens eine
Ablenkeinrichtung zur Ablenkung bzw. Wegführung zumindest eines Teiles des Luftstromes und wenigstens eines
Teiles der leichteren Materialteile vom ersten Auslassrohr in das abzweigende Auslassrohr.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung, die sich eine Kombination von ballistischer und pneumatischer
Technik zunutze macht, wird auf einfache Weise eine verhältnismässig genaue Trennung bzw. Sortierung von leichterem und schwererem Material erreicht. Die Vorteile der erfindungsgemässen Konstruktion kommen dabei insbesondere bei der Zerkleinerung von heterogenem Material wie z. B. Abfallmaterial zur Geltung, wo leichtes
Material, wie etwa Papier, Stoffreste usw. sowie schweres Material, insbesondere Metallstücke, praktisch gleichzeitig anfallen können, wobei die schwereren bzw. eine grössere Dichte aufweisenden Teile infolge der ihnen erteilten kinetischen Energie durch das erste Auslassrohr ausgetragen werden und die abgelenkten leichteren Materialteile zusammen mit einem Luftstrom durch ein bzw. das abzweigende (s) Auslassrohr strömen.
Dabei wäre z. B. eine rein pneumatische Austragung im Hinblick auf die schwereren Materialteile wenig geeignet, während dann ausserdem auch kaum eine entsprechende Separation derart unterschiedlicher Materialien erreicht werden könnte. Anderseits wäre auch eine bloss ballistische Austragung im Hinblick auf die leichteren, einen relativ grossen Luft- bzw. Strömungswiderstand aufweisenden Materialteile kaum zweckmässig.
Die Schlag-oder Prallelemente, die beispielsweise aus Hämmern od. dgl. bestehen, definieren bei ihrer
Drehbewegung den (bzw. die) sogenannten Hammer-oder Schlagkreis (e) ; das Gehäuse kann einen oder mehrere Teile aufweisen, die nahe diesem (bzw. diesen) Schlagkreis (en) liegen, wodurch das zugeführte Material von diesen Teilen und den Schlagelementen zusammen zerrissen bzw. zerbrochen wird. Dabei sind viele Formen möglich, wie etwa eine entsprechend dem Schlagkreis gekrümmte Platte, wobei weiters diese Platte regelmässige oder unregelmässige, gewellte, sägezahnförmige und/oder unterbrochene Abschnitte aufweisen kann ; z. B. können
Vorsprünge, Zähne od. dgl. nach oben bzw. innen zwischen die in seitlichen Abständen voneinander vorgesehenen Schlagelemente ragen.
Durch die Schläge der Hämmer bzw. anderer Schlagelemente werden die Materialteilchen durch die Auslassöffnung des Gehäuses geschleudert. Der Materialstrom bewegt sich zumindest bis zum genannten abzweigenden zweiten Auslassrohr in dieser Richtung weiter, in welcher Abzweigung bzw. in welchem zweiten Auslassrohr die leichteren Partikel abgesondert und wegbefördert werden. Die schwereren Teile werden z.
B. in einem sich im wesentlichen in der ursprünglichen Bewegungsrichtung, die ihnen von den Hämmern usw. des Rotors erteilt worden war, weiterbewegenden Strom gehalten, wobei ihr geradliniger Abstand vom Rotor wenigstens so lange kontinuierlich gesteigert wird, bis sie das genannte zweite Auslassrohr bzw. die Abzweigung passiert haben, wodurch die schweren Teile beim Vorbeifliegen an der Abzweigung unter dem Einfluss ihrer entsprechenden Energie unterstützt werden. Dies gewährleistet, dass nur wenige schwerere Teile in die Abzweigung für die leichteren Teile eintreten, umsomehr, da Luft benutzt wird, die Aussonderung der leichten Partikel aus dem Materialstrom und ihre Wegförderung in der Abzweigung zu unterstützen.
Um ferner eine mehrstufige Zerkleinerung etwa von relativ grossen Stücken in ziemlich kleine Teile in einem ohne irgendwelche Ûberstell- oder Fördereinrichtungen, zu ermöglichen, können mehrere Vorrichtungen hintereinandergeschaltet werden, wozu zumindest ein Auslassrohr einer Vorrichtung mit dem Einlass einer nächsten Vorrichtung verbunden wird.
Wie bereits oben angeführt, können die Schlagelemente aus in seitlichen Abständen angeordneten Hämmern bestehen, die etwa blockförmig oder zinken-bzw. gabelförmig, mit mehreren Zinkenspitzen, ausgebildet sein können. Die Zinkenspitzen arbeiten mit den vorerwähnten Vorsprüngen zusammen, d. h. die Vorsprünge und die Zinken gelangen bei deren Rotation in Eingriff. Die Vorsprünge können dabei in zueinander ausgerichteten Reihen angeordnet sein. Um jedoch eine günstige Zerreiss- bzw. Brechwirkung zu erzielen, können die Vorsprünge in Querrichtung relativ zueinander versetzt angeordnet sein. Auch können die Vorsprünge teilweise oder vollständig aus dem Schlagkreis zurückziehbar bzw. in den Hammerkreis zustellbar sein.
Ferner kann das zu behandelnde Material angefeuchtet werden, wodurch einerseits eine Kühlung und anderseits eine Schmierung erzielt werden kann.
Zur Erzeugung des Luftstromes können beispielsweise der Rotor bzw. dessen Schlagelemente dienen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei der die Teilchensortierung auf
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besonders einfache Weise gesteuert bzw. eingestellt werden kann, ist dadurch gekennzeichnet, dass als Ablenkeinrichtung wenigstens einem Auslassrohr bzw. einem daran angeschlossenen Behälter ein an sich bekannter Luftstromregler, insbesondere eine Drosselklappe zur Steuerung des Luftstromes in dem Auslassrohr zugeordnet ist.
Weiters ist es erfindungsgemäss von Vorteil, wenn das erste Auslassrohr in Strömungsrichtung des Materials gesehen nach der bzw. einer Abzweigung eines Auslassrohres, gegebenenfalls vor Abzweigung des nächsten Auslassrohres, eine Öffnung mit einer Drosselklappe aufweist und an das abzweigende Auslassrohr bzw. einen daran angeschlossenen Behälter eine Luftansaugeinrichtung angeschlossen ist zur Unterstützung der Materialseparation durch einen Gegenluftstrom im ersten Auslassrohr.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen noch weiter erläutert. Im einzelnen zeigen Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht, grösstenteils im Schnitt, einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Zerreissen und/oder Zerbrechen sowie Sortieren von Material ; Fig. 2 einen Schnitt gemäss der Linie 2-2 in Fig. l ; Fig. 3 einen Schnitt gemäss der Linie 3-3 in Fig. 2 ; Fig. 4 eine Detailansicht, teilweise im Schnitt dieser Vorrichtung, zur Veranschaulichung einer Zustelleinrichtung für die Vorsprünge des Gehäuses ; Fig. 5 einen Schnitt durch das Gehäuse einer Vorrichtung mit einer Befeuchtungseinrichtung ; die Fig. 6 und 7 verschiedene Hammerformen ;
Fig. 8 schematisch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ; die Fig. 9 bis 12 Beispiele zur Veranschaulichung der verschiedenen möglichen Positionen für Einund Auslasskanäle am Rotorgehäuse ; Fig. 13 eine Detailansicht, teilweise im Schnitt, einer andern Zustelleinrichtung für die Vorsprünge zu deren Einstellung relativ zum Schlagkreis ; die Fig. 14 und 15 schematisch Anlagen mit drei bzw. zwei hintereinandergeschalteten Vorrichtungen nach der Erfindung ; Fig. 16 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform mit einer Rückführeinrichtung für zu grosse Stücke ; und die Fig. 17 und 18 teilweise und schematische Darstellungen von Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung mit unterschiedlichen Luftstrompfaden.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, besitzt die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Zerreissen bzw. Zerbrechen von Material ein Rotorgehäuse-10-, das auf einem Sockel --9-- befestigt ist. Auf einer Rotorwelle--11-sind mehrere Rotorscheiben -12-- aufgekeilt oder auf andere Weise drehschlüssig mit ihr verbunden. Wie
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2--14-- gebildeten sogenannten Hammerkreis führt eine geneigte Einlauf-oder Zuführrutsche--19--. Vom
Hammerkreis weg erstreckt sich ein nach oben geneigtes erstes Auslassrohr--30--.
Wie aus Fig. l ersichtlich, weist der Boden --13-- des Rotorgehäuses --10-- drei Reihen nach oben abstehender Vorsprünge--21, 22 und 23-- auf. Jede der drei Reihen weist vier in Querrichtung relativ zueinander versetzte Vorsprünge auf, wie am besten aus Fig. 2 ersehen werden kann. Jeder der Vorsprünge - -21, 22 und 23-liegt, wie Fig. 2 zeigt, in der Vertikalebene einer der Rotorscheiben-12-. Dadurch liegen die Vorsprünge zu beiden Seiten der Bewegungspfade der Schwunghämmer--14--. Die Vorsprünge können relativ zur Basis bzw. zum Boden geneigt angeordnet sein, um dem zu zerkleinernden Material eine schrägliegende Prallfläche zu präsentieren.
Auch können die Vorsprünge gekrümmt oder hakenförmig anstatt gerade verlaufend ausgebildet sein, wobei durch die gekrümmte oder hakenförmige Oberfläche das Material leichter zerrissen werden kann. Die nach oben ragenden Vorsprünge-21, 22 und 23-- können wahlweise benutzt werden oder nicht, wozu geeignete Zustelleinrichtungen zum Heben und Senken der Vorsprünge - -21, 22 und 23-vorgesehen werden können. Fig. 4 zeigt eine derartige Zustelleinrichtung. Dabei sind im Boden --13-- des Rotogrehäuses --10-- Öffnungen vorgesehen, durch die die Vorsprünge-21, 22 und 23ragen Diese Vorsprünge können beispielsweise durch Schweissen auf einem Block--59--befestigt sein.
Die obere Fläche des Blockes --59-- ist konkav und passt sich der konvexen Aussenfläche des Bodens --13-- des Rotorgehäuses--10--an. Weiters ist die Unterseite des Blockes--59--an beiden Seiten abgeschrägt und liegt auf zwei einander gegenüberliegenden Keilblöcken--51, 52--auf. Geeignete Antriebseinrichtungen, wie z. B. Hydraulikeinrichtungen--55 und 56--, können zum Verschieben der Keilblöcke--51 und 52-in entgegengesetzten Richtungen vorgesehen sein (Fig. 4). Wenn die Hydraulikzylinder--55 und 56-betätigt werden, so dass die Kolben bzw.
Kolbenstangen-53 und 54-sich auseinanderbewegen, dann werden auch die Keilblöcke--51 und 52--auseinandergezogen, wodurch der Block --59-- nach unten sinken kann, wobei die Vorsprünge-21, 22 und 23-direkt aus ihrer oberen Eingriffsstellung abgesenkt werden.
Bei der Zustelleinrichtung gemäss Fig. 13 ist eine entsprechend dem gekrümmten Boden--13-- gekrümmte platte -171-- direkt unterhalb des Bodens--13--an einer Lasche--173--mittels eines
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--171-- eingeschraubt.- 174 und 175--, mit gegeneinander gerichteten sphärischen Sitzflächen. Diese Sitzflächen liegen an einander gegenüberliegenden Kanten eines Schlitzes --78-- in einem Stützkragen-79-an. Dadurch wird die Platte - -171-- am Herunterfallen gehindert.
Wenn die Vorsprünge-21, 22 und 23-relativ zum Boden--IS-- nach unten bewegt werden sollen, wird die obere Mutter --174-- im gewünschten Ausmass gelockert, u. zw. wird sie auf der Schraube --76-- nach oben geschraubt. Dadurch kann die Platte --71-- nach unten sinken, wobei die Schraube-76-gemäss der Darstellung in Fig. 13 nach rechts schwenkt.
Die untere
Schraubenmutter welche sich relativ zum Schlitz --78-- nach unten bewegt hat, wird nun nach oben hin gegen die Kanten des Schlitzes --78-- festgezogen. Um die Vorsprünge-21, 22 und 23-nach oben zu bewegen, d. h. zuzustellen, wird die Vorgangsweise umgekehrt, d. h. die untere Mutter--175--wird dadurch gelockert, dass sie entlang der Schraube --76-- im gewünschten Ausmass nach unten geschraubt wird, wonach die Bolzen bzw. die Schraube --76-- nach links geschoben bzw. geschwenkt wird, um die Platte - 171-um das gewünschte Stück zu heben.
Die obere Schraubenmutter --174-- wird sodann auf der Schraube --76-- nach unten gegen die Kanten des Schlitzes-78-des Stützkragens-79-festgezogen.
Wie Fig. 2 zeigt, sind die einzelnen Vorsprünge--21, 22 und 23--der drei Reihen jeweils relativ zu den andern
Vorsprüngen derselben Reihe in Querrichtung gesehen, versetzt angeordnet. Auf Grund dieser versetzten Anordnung kommt das von den Hämmern --14-- geschlagene Material sukzessive und nicht gleichzeitig mit den Vorsprüngen einer jeden Reihe in Berührung, wodurch das Zerkleinern und Zerreissen des Materials erleichtert wird.
Die Gesamtanzahl der Vorsprünge ist hier ebenso wie die Anzahl der Hämmer oder der Rotorscheiben nur beispielsweise angegeben. Die Anzahlen können vergrössert oder verkleinert werden, je nach dem gewünschten zu erhaltenden Endprodukt.
Durch das kombinierte Einwirken der sich rasch bewegenden Hämmer und der Vorsprünge auf das Material kann eine relativ gleichmässige Teilchengrösse erzielt werden. Dies rührt wahrscheinlich daher, dass die Vorsprünge nach oben zwischen die Bewegungsbahnen der Hämmer ragen. Bei manchen Anordnungen kann es erwünscht sein, anstatt der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Hämmer --14-- die in Fig. 6 gezeigten drei- oder mehrzinkigen Hämmer --114-- zu verwenden. Von diesen unterscheiden sich die Hämmer --14-- dadurch, dass sie zwei Zinken in ein und derselben Vertikalebene besitzen. Die Hämmer können jedoch auch kompakt oder blockförmig sein, wie etwa die Hämmer-214-in Fig. 7.
Falls gewünscht, kann dem Bereich der Hämmer Wasser zugeführt werden, um den Leistungsbedarf herabzusetzen. Die Hinzufügung von Wasser trägt auch zur Herabsetzung der Temperatur innerhalb der Vorrichtung bei. Fig. 5 veranschaulicht eine Art, wie das Wasser dem zu zerreissenden bzw. zu zerkleinernden Material hinzugefügt werden kann. Wie Fig. 5 zeigt, läuft das Wasser aus einem Versorgungsbehälter--61--auf den Boden des Zuführkanals --19--, und bildet auf der gesamten Bodenfläche einen Wasserfilm. Das durch diese Zuführrutsche --19-- in die Maschine einzubringende Material gleitet dann auf diesem Wasserfilm. Wasser kann auch durch eine Öffnung --62-- im Oberteil des Gehäuses-10-zugeführt werden.
Das Wasser überzieht die Oberfläche der sich schnell bewegenden Hämmer--14--und Rotorscheiben--12--.
Das zugefügte Wasser vermindert die Reissfestigkeit des Materials und wirkt als Schmiermittel für das Material, wenn es durch die Maschine geschleust wird. Dadurch werden etwaige Bremseffekte vermindert, welche beim Hindurchpressen des Materials zwischen den stationär angeordneten Vorsprüngen oder Zähnen--21, 22 und 23-auftreten können.
Da die erfindungsgemässe Vorrichtung nicht von einem Rost- oder Gittersystem zur Grössenbestimmung der einzelnen Teile oder von der Aufbringung einer Zentrifugalkraft auf andere Teilchen abhängt, um das Material durch die Gittersektionen zu pressen, hat das Bedienungspersonal mehr Möglichkeiten bei der Auswahl von Art und Menge der hinzufügbaren Flüssigkeit zur Unterdrückung einer Staubentwicklung. Bei Verwendung einer derartigen Vorrichtung kann auch in unmittelbarer Nachbarschaft eine reinere Umgebung erzielt werden, was für das Bedienungspersonal von Vorteil ist. Die Grösse des Endproduktes wird. bewirkt bzw. kontrolliert und eingestellt durch die Abstände der einzelnen sich bewegenden Hämmer --14--, die Abstände der stationär
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Im tatsächlichen Betrieb werden gelegentlich auch grosse und schwere Teile, welche nur schwer, wenn nicht sogar unmöglich zu verkleinern sind, in die Vorrichtung gelangen. Aber auch diese Teile müssen, wenn sie einmal in die Vorrichtung gelangt sind, durch diese befördert werden, wenn nicht ein Stillstand oder ein Abwürgen der Vorrichtung erfolgen soll. Wenn die Teile nicht zerrissen oder zerbrochen werden können, halten die Vorsprünge das Material auf und behindern es an dessen Durchbeförderung. Die Schwunghämmer--14--werden dann auf einen kleineren Kreis zurückschwenken, bis die bedienende Person die Vorsprünge aus dem Weg entfernt.
Wenn die Vorsprünge entfernt werden, können die schnellrotierenden Hämmer genügend fest auf das nicht zu zerkleinernde oder unzerbrechliche Material schlagen und diesem genügend Energie erteilen, so dass es in das Auslassrohr --30-- geschleudert wird.
Ein derartiges Material, das aus diesem oder jenem Grund nicht zerkleinert und in der ursprünglichen Form oder Grösse durch die Maschine befördert werden muss, hat normalerweise eine grosse Masse und eine hohe
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Dichte. Deshalb ist es von Vorteil, wenn die Schwunghämmer genügend langstielig sind, so dass sie eine entsprechende zurückgeschwenkte Lage einnehmen und sich an den schwierigen Teilen vorbeibewegen können, wobei sie dennoch genügend schwer sind, so dass sie, nachdem die Vorsprünge entfernt wurden, wieder ausschwenken und dem Material einen ausreichenden Bewegungsimpuls erteilen, so dass dieses in das Auslassrohr --30-- geschleudert wird. Dass ein derartiges Material in der Vorrichtung ist und nicht zwischen den
Vorsprüngen hindurchbewegt werden kann, lässt sich auf viele Arten anzeigen.
So zieht beispielsweise unter solchen Bedingungen der Motor normalerweise einen ausserordentlich hohen Strom, welcher gemessen werden kann, und die Strommesseinrichtung kann mit der Zustelleinrichtung für die Vorsprünge verbunden sein, und diese steuern. Oder aber das Zurückschwenken der Hämmer --14-- kann mit Hilfe von Vibrationsindikatoren gemessen werden. Es kann aber auch das Bedienungspersonal die Zustellung bzw. Entfernung der Vorsprünge steuern, wenn beobachtet wird, dass im Inneren der Maschine sich offensichtlich etwas geändert hat, wenn ein schwieriger Teil eingeklemmt ist.
Es ist möglich, die erfindungsgemässe Vorrichtung derart zu betreiben, dass die gesamte oder zumindest ein Grossteil der gesamten Materialmenge, die in das Innere des Gehäuses zugeführt wurde, bereits im ersten Umlauf entlang des Hammerkreises wieder aus dem Gehäuse abgeführt wird. Dies wird dadurch ermöglicht, dass keine Gitter oder Prallflächen, die eine Vorwärtsbewegung des zerbrochenen und/oder zerrissenen Materials verhindern, in dem Maschinenteil vorgesehen sind, der stromaufwärts einer noch zu beschreibenden Trennstation liegt.
Die anfänglich auf das Material übertragene Energie, welche zum Teil zum Brechen, Abscheren, Biegen und Zerreissen des Materials verwendet wird, wird dadurch noch nicht vollständig aufgebraucht, und folglich kann ein beträchtlicher Teil der Energie dazu verwendet werden, den Abfall oder andere Partikel vorwärts von der Zerkleinerungszone weg zu schleudern, u. zw. mit einer Geschwindigkeit, die beträchtlich höher ist als jene, die das Material bei der Zuführung innehatte, sowie dazu, die Trennung von leichteren und schwereren Teilen zu erleichtern.
Wenn man zunächst die Wirkung eines Luftstromes unbeachtet lässt, so setzen die vorwärtsgeschleuderten Teile für eine Zeit ihren Weg in der Richtung, in die sie durch die Hämmer geschleudert worden waren, fort, bis sie durch eine Öffnung in der Vorrichtung nach unten fallen. Die kleinen oder weniger dichten Teile werden als erste nach unten fallen, die grössten und schwersten Partikel hingegen werden als letzte nach unten fallen und entfernt.
Da die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Zerbrechen und/oder Zerreissen von Materialien der verschiedensten Arten verwendet werden kann, variieren normalerweise die Weglängen der Partikel sehr, die diese Teile auf Grund der Hammerschläge zurücklegen. Diese Entfernungsdifferenzen können verringert und die Trennung und Beförderung des zerrissenen Materials kann weiter erleichtert werden, wenn ein gesteuerter Luftstrom verwendet wird.
Beispielsweise können bei der erfindungsgemässen Vorrichtung die schnell rotierenden Hämmer selbst dazu verwendet werden, einen beträchtlichen Luftstrom in der Förderrichtung zu schaffen, wie in den Zeichnungen mit den Pfeilen in dem Auslassrohr --30-- angedeutet ist. Schwereres Material, wie z. B. Stahl, hat ein genügend grosses Masse-zu-Oberfläche-Verhältnis, so dass das Stahlmaterial, wenn ihm von den Hämmern ein Bewegungsmoment erteilt wurde, die Geschwindigkeit und die Richtung, in die es geschleudert wurde, für eine relativ lange Distanz beibehält. Anderseits besitzt Papier ein verhältnismässig kleines Masse-zu-Oberfläche-Verhältnis und verliert daher bald seine Geschwindigkeit.
Wenn sich das Papier jedoch in einem Strömungsmedium bewegt, beispielsweise Luft, die mit derselben Geschwindigkeit wie das Papier strömt, so wird sich das Papier weiter mit dem Strömungsmedium bewegen.
Unter Bezugnahme auf die in Fig. l dargestellte Vorrichtung können weniger dichte Materialien, wie z. B.
Papier, und insbesondere jene mit relativ grossen Oberflächen, durch Steuerung eines Luftstromes von dem ersten oder Hauptauslassrohr--30--in ein zweites, abzweigendes seitliches Auslassrohr --31-- abgelenkt werden. Beispielsweise kann das abzweigende Auslassrohr --31-- zu einem Behälter --41-- führen, welcher eine offene Klappe oder einen offenen Schieber--44--aufweist, so dass der von den schnell rotierenden Hämmern --14-- hervorgerufene Luftstrom in dieses abzweigende Auslassrohr --31-- und durch die Klappe--44-- nach aussen strömt. Die weniger dichten Partikel, wie z. B. Papier, können dann dazu gebracht werden, dem Luftstrom in das Auslassrohr --31-- und in den Behälter --41-- zu folgen.
Material mit etwas grösserer Dichte als Papier wird auf Grund der ihm von den schnell rotierenden Hämmern erteilten Anfangsgeschwindigkeit an dem zunächst liegenden abzweigenden Auslassrohr--31-vorbeifliegen, wird jedoch in ein dahinter vorgesehenes weiteres seitliches abzweigendes Auslassrohr--32-- hineingezogen, u. zw. mit Hilfe eines in dieses Auslassrohr-32-strömenden Luftstromes. Die Menge der vom
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- 45-an einem Behälter-42-reguliert.
Die dichten Teile, z. B. aus Stahl, werden vom Luftstrom nicht beeinflusst ; sie bewegen sich auf Grund des
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bis die Erdanziehungskraft eine genügende Änderung ihrer Bewegungsbahn verursacht. Diese Teile bewegen sich normalerweise über die gesamte Länge des Auslassrigres --30-- nd fallen entweder in eine letzte oder am
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weitesten entfernt liegende seitliche Abzweigung --33-- oder werden mit Hilfe einer Aufprallfläche--34-- in diese abgelenkt.
Ein Luftstrom vom Hammerkreis zur letzteren Abzweigung --33-- ist nicht notwendig und würde bloss die Stärken der viel nützlicheren Luftströme in die näheren abzweigenden Auslassrohre-31 und 32-vermindern. Zweckmässig wird daher eine Einrichtung zur Verhinderung eines derartigen Luftstromes vorgesehen.
Beispielsweise steuert, wie Fig. l zeigt, ein Hydraulikzylinder --71-- die Stellung eines oberen Schiebers oder Verschlusses--72--. Von den Hämmern --14-- durch das Auslassrohr --30-- in die Abzweigung - geschleuderte Teile aus Stahl oder irgendeinem andern dichten Material sammeln sich auf diesem oberen Verschluss-72--. Der obere Verschluss oder Schieber --72-- wird sodann mittels des Hydraulikzylinders --71-- beiseitgeschoben und geöffnet, und das Material fällt nach unten auf einen unteren Verschluss oder Schieber--74--, welcher sich in geschlossener Stellung befindet. Der obere Schieber - wird danach wieder geschlossen, worauf der untere Schieber --74-- mit Hilfe eines Hydraulikzylinders --73-- geöffnet wird, so dass das Material in einen Behälter-43--fallen kann.
Bei Vorsehen einer derartigen Einrichtung kann dann der Behälter --43-- entfernt und geleert werden, ohne dass die seitliche Abzweigung --33-- mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht wird, wodurch ein Ableiten des Luftstromes von den Auslassrohren--31 und 32--verhindert wird, u. zw. auch dann, wenn der Behälter --43-- zwecks Leerung entfernt wird.
Fig. 8 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Zerbrechen und/oder Zerreissen sowie Sortieren von Material, welche ähnlich der in Fig. l dargestellten Vorrichtung ist, jedoch insofern abgeändert wurde, dass die am
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und die dichtesten Partikel das Hauptauslassrohr --30-- aufärts und sodann in die äusserste Abzweigung --33-- abwärts befördert werden.
Die Fig. 9, 10,11 und 12 illustrieren verschiedene mögliche Stellungen, die der Einlass --19-- und das Auslassrohr-30-relativ zum Rotorgehäuse --10-- einnehmen können.
Fig. 14 veranschaulicht eine Möglichkeit, wie drei erfindungsgemässe Zerreiss- und/oder Brechvorrichtungen --10. 110, 210-hintereinandergeschaltet werden können. Ein Teil des Materials, das in der Hammerkreiszone der Vorrichtungen --10-- teilweise zerkleinert worden ist, wird der Prall- oder Hammerzone der Vorrichtung
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überEinlass --219-- dem Hammerkreisbereich der dritten Vorrichtung --210-- zur weiteren Zerkleinerung zugeführt.
Fig. 15 zeigt eine Anordnung, bei der das ganze Material, das vom Hammerkreis der ersten Vorrichtung - weggefördert wird, über einen Zuführkanal, eine-rutsche oder ein -rohr usw. --119-- dem Hammerkreis der zweiten Vorrichtung --110-- zwecks weiterer Zerkleinerung durch Zerreissen und/oder Brechen zugeführt wird.
Fig. 16 zeigt eine Vorrichtung mit einem Bandförderer--136--, einem Gehäuse-120--, Hämmern --123-- und einem ersten Auslassrohr--124--. Dieses ist mit einer Rückführleitung --124R-- zum Zurückführen von schwereren, grösseren Teilen zur Zerkleinerungszone, i. e. zum Hammerkreis, verbunden. Die
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Wie in den Fig. 17 und 18 gezeigt, kann die Luft in beliebigen Arten bzw. Richtungen strömen, und es braucht der Luftstrom auch nicht unbedingt von den rotierenden Schlagelementen erzeugt werden. Fig. 17 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem Gehäuse --216--, welches auf einem erhöhten Sockel --209-- befestigt ist und das mit einem Einlasskanal-229-und einem Auslassrohr --230-- versehen ist. Ein zweites seitliches abzweigendes Auslassrohr--231--führt zu einem Behälter --241--, während das erste Auslassrohr --230-- nach einem Knick über ein Rohr --233-- zu einem Behälter-242-für die schwereren Materialteile führt.
Im Auslassrohr-230-ist, in Strömungsrichtung des Materials gesehen, nach der Abzweigung des Auslassrohres --231-- ein Schieber, eine Klappe od. dgl.
--245-- zum Steuern der Luftzuführung in das Auslassrohr --230-- vorgesehen. Ein Zentrifugalgebläse
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verbunden. Beim Betrieb dieser Vorrichtung saugt der Rotor im Gehäuse-216-durch den Einlass-229- Luft aus der Atmosphäre an. Die Luft folgt einem gemeinsamen Strömungspfad durch das Gehäuse --216-und, zusammen mit den vom Rotor nach oben weggeschleuderten leichten und schweren Teilen, in das Auslassrohr --230--. Wenn das Gebläse-238-eine ausreichende Kapazität besitzt, wird es nicht nur Luft
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u. zw.--231-- leichte Partikel aus dem Materialstrom mitnehmen und in den Behälter--241--befördern.
Die schwereren Teile setzen ihren Weg im Auslassrohr --230-- fort, bis dass sie auf eine energieabsorbierende
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Aufprall- und Ablenkfläche --234-- auftreffen, wonach sie in das Rohr --233-- und in den Behälter --242- fallen.
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17--239-- versehen, so dass die Einlassseite des Gehäuses-217-wirksam von der Atmosphäre abgeschlossen ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Schieber bzw. die Klappe --246-- im ersten Auslassrohr --230-- zwischen dem Gehäuse-216-und der Abzweigung-231-, in Strömungsrichtung gesehen, vorgesehen.
Im Betrieb verhindert der luftdichte Einlass die Erzeugung eines Luftstromes durch den Rotor. Das Gebläse --238-- saugt Luft durch die Klappe --246-- an, wodurch sich die Luft mit dem Materialstrom von leichten und schweren Teilen im Auslasskanal vereinigt. Dann werden die Luft und die leichten Partikel in das abzweigende Auslassrohr -231-- abgesaugt, während die schweren Teile, wie bei der obigen Ausführungsform, weiterfliegen.
Bei der Vorrichtung gemäss Fig. 18 ist es auch möglich, die Wirkung des Schiebers--246--zu unterstützen bzw. ihn durch einen andern Schieber zu ersetzen, u. zw. mit bzw. durch einen Schieber--245-an der in Fig. 17 gezeigten Stelle. Einer oder beide der Schieber können dann während des Betriebes des Gebläses --238- offen sein, wodurch Luft im Auslassrohr-230-abwärts und/oder aufwärts zur Abzweigung des Auslassrohres-231-hin strömt. Ähnliche Strömungsverhältnisse können erhalten werden, wenn ein oder mehrere Gebläse mit ihren Druckanschlüssen an den Stellen der Schieber--245 bzw. 246--mit dem Auslassrohr-230--verbunden werden.
In diesem Fall können Klappen, Schieber oder andere Luftstromregler am Behälter-241--, u. zw. an der Stelle, wo die Ansaugöffnung --237-- mit ihm verbunden ist, angebracht werden, während das Gebläse --238- weggelassen werden kann.
Weitere Modifikationen, Variationen und Abänderungen sind ebenfalls möglich, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Zerreissen und/oder Zerbrechen von Material, insbesondere Abfallmaterial, mit in einem Gehäuse rotierend angeordneten Schlagelementen, die zur Zerkleinerung des Materials auf dieses schlagen und es in einem Strom mit leichteren und schwereren Teilen durch eine Auslassöffnung des Gehäuses wegschleudern, wobei das zerkleinerte Material zumindest ein Stück zusammen mit einem Luftstrom strömt, gekennzeichnet durch wenigstens ein von einem hindernisfreien ersten, mit einem Ende an die Auslassöffnung angeschlossenen und einen hindernisfreien Austragweg von den Schlagelementen weg zur Aufnahme des Stromes und Fortsetzung der Bewegung zumindest eines Teiles der schwereren Materialteile in der ihnen von den Schlagelementen erteilten Richtung zum andern Ende hin bildenden Auslassrohr (30 ;
230) abzweigendes zweites Auslassrohr (31, 32 ; 231) sowie wenigstens eine Ablenkeinrichtung (44, 45 ; 238, 245 ; 246) zur Ablenkung bzw. Wegführung zumindest eines Teiles des Luftstromes und wenigstens eines Teiles der
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