DE2051756A1

DE2051756A1 - Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfall

Info

Publication number: DE2051756A1
Application number: DE19702051756
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Schwarz, Werner, 7032 Sindelfingen
Priority date: 1970-10-22
Filing date: 1970-10-22
Publication date: 1972-04-27
Also published as: DE2051756C3; DE2051756B2; AT321702B; BR7107042D0; ZA717004B

Description

VORRICHTUNG ZUM ZERKLEINERN VON ABFALL Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfall wie Flaschen, Drehspäne, Obstkisten od. dgl o, mit einem Motor, einem mit dem Motor verbundenen Untersetzungsgetriebe, mit mindestens einer vom Untersetzungsgetriebe angetriebenen Welle, mit auf der Welle an drehfest angeordneten Messern, mit einer oberhalb der Messer angeordneten Einfüllöffnung und mit einer unterhalb der Messer angeordneten Auslassöffnung.
Bekannte Vorrichtungen dieser Art verlangen vom Personal höhere Bedienungskenntnisse und höhere Bedienungssorgfalt als man erwarten kann. Sie verarbeiten auch nicht all das, was in gewerblichen Betrieben wie z. B. der spanabhebenden Industrie, in Warenhäusern, dem Einzelhandel usw. anfällt. Obstkistchen z. B. müssen vorgebrochen werden. Es sind eine größere Anzahl von Vorrichtungen zum Zerkleinern von Abfall bekannt geworden. Diese sind jedoch spezialisiert und können nicht wahllos Autobatterien, Plastikbehälter, Ölkanister, Holzkisten, Kataloge, Femsehröhren, Flaschen, Stahlspäne die beim Drehen anfallen usw. verarbeiten und zerkleinern.
Eine solche Vorrichtung muß gleichermaßen mit den Problemen fertig werden, die der Glasstaub beim Zerbrechen von Glasflaschen aufwirft, wie auch mit dem Problem, Blechgegenstände zu zerkleinern, die sich oftmals nur um die Welle legen und die Welle abwurgen, statt durch die Messer zerkleinert zu werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der man Ab611 dieser Art praktisch ohne Bedienungskenntnisse so zerkleinern kann, daß eine erhebliche Volumenersparnis eintritt.
Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei zueinander parallele Wellen vorgesehen sind, daß eine der Wellen ein kleines axiales Spiel und die andere praktisch kein axiales Spiel hat, daß auf jeder Welle in regelrnaßigen Abständen Gruppen von scheibenförmigen Messem sitzen, daß die Gruppen der einen Welle in die Zwischenräume zwischen die Gruppen der anderen Welle greifen, daß der lichte Abstand zwischen je zwei benachbarten Gruppen auf der spiellosen Welle gleich dem Spiel und der Breite der dazwischen greifenden Gruppe auf der spiel besitzenden Welle ist, daß sich die Wellen im Betrieb mit entgegengtztemDrehsinn und wenig unterschiedlicher Drehzahl so bewegen, daß die Messer sich von der Einfüllöffnung aus gesehen aufeinander zu bewegen, daß der Motor von einer Reversiervorrichtung ansteuerbar ist, daß die Messer in Seitenansicht gesehen einen Sprungbereich haben, in dem sie von einem größeren Durchmesser auf einen kleineren Durchmesser springen, daß der Sprungbereich eine sich unter größenordnungsmaßig mit 300 öffnende, im Drehsinn gerichtete Nase aufweist, daß der unter der Nase zum kleineren Durchmesser hin sichelförmig zurückspringende Raum größenordnungsmaßig Uebliche Wein-, Bier-, Spiritusfllaschen od. dgl. Hälse aufnehmen kann, und daß die Sprungbereiche ie Welle winkelmtißig gegeneinander versetzt sind.
Durch das axiale Spiel hat der Glasstaub Platz zwischen den Flanken der Messer.
Jedoch ist das axiale Spiel noch so klein, daß sich in dem entstehenden Spalt kein Blech festsetzen kam, daß dann, statt zerkleinert zu werden, lediglich durch die Vorrichtung hindurchgewürgt würde. Durch die unterschiedlichen Drehzahlen werden notwendigenfalls die zu zerkleinernden Gegenstände in Drehung versetzt und können sozusagen von verschiedenen Seiten her von den Messern besagt werden. Die unterschiedlichen Drehzahlen verhindern schlagartige Belastungen und verhindern ein Verklemmen. Im gleichen Sinne wirkt auch die Reversiervorrichtung, durch die eingeklemmte Gegenstande wieder freikommen. Der Winkel im Bereich von 300 ist vor allem beim Zerkleinern van Blech wichtig Zum einen läßt er die beim Eindringen in Blech auftretenden Krafte nicht zu schnell anwachsen, was bei größeren Winkeln wie z. B. 50 der Fall ware. Andererseits läßt sich mit einer so geformten Nase ein genügend großes Loch im Blech erzeugen und vor allem ist der Winkel groß genug im Hinblick darauf, als man die Nase ja bei jedem Reversiervorgang wieder aus dem Blech herausziehen muß. Eine Nase mit zu kleinem Winkel würde zwar noch leichter in das Blech eindringen, wurde beim Reversieren jedoch zu schlecht aus dem gerissenen Loch im Blech herauskommen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine perspektivische maßstäbliche Ansicht der Vorrichtung, Fig. 2 einen maßstäblichen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig0 1 jedoch ohne Motor, Reversiervorrichtung, Einfülltrichter und Füße, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2, Fig. 4 einen maßstäblichen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2, Fig. 5 die Seitenansicht eines Messers im Maßstab 1 1, Fig. 6 die Ansicht der Fig. 5 gemäß Pfeil A, Fig. 7 eine schematische Darstellung des Messerflanken-Versatzes, Fig. 8 eine schematische Teilansicht gemäß dem Pfeil B in Fig. 3.
Die erfindungsgemdße Vorrichtung steht gemäß Fig. 1 auf vier Füßen 11, zwischen die ein Wagen, ein Korb od. dgl. für den zerkleinerten Abfall geschoben werden kann An Baugruppen erkennt man einen Einfülltrichter 12, einen 7 1/2 PS Elektromotor 13, dessen Welle senkrecht steht, einen Kasten 14, in dem Sicherungen, Ein- und Ausschalter, sowie die ansich bekannte Reversiervorrichtung vorgesehen sind0 Das Kernstück bilden ein Getriebekasten 16 und der Messerkasten 17. Unterhalb des Messerkastens 17 erkennt man eine Umrandung 18 der Auslaßöffnung0 Der Getriebekasten 16 dient mit seiner oberen Wand 19 und seiner unteren Wand 21 als Lager für eine senkrecht angeordnete Schneckenwelle 22, die oben einen Innenmehrkant 23 hat, in den die Welle des Elektromotors 13 passt. Im mittleren Bereich ist eine Schnecke 24 vorgesehen die drehfest auf der Schneckenwelle 22 ist. Ein Lager 26 in der oberen Wand 19 und ein Lager 27 in der unteren Wand 21 lagern die Schneckenwelle 22e Das Lager 27 ist als Doppel-Kegeirollenlager ausgebildet und kann axialen Schub oder Zug aufnehmen, dessen Richtung von der Drehrichtung des Elektromotors 13 abhängt.
Mit der Schnecke 22 kämmt ein Schneckenzahnrad 28, das gemäß Fig. 3 mit einem Lager 29 drehfest auf einer Welle 31 gelagert ist Wie man aus Fig. 3 sieht, trägt die Welle 31 rechts ein kleineres Zahnrad 32. Das rechte Ende der Welle 31 ist fliegend und drehbar in einem Lager 33 gelagert, das am linken, kreiszylindrischen Teil 34 einer Sechskantwelle 36 fest angeschraubt ist. Das Lager 33 und die Welle 31 können sich also unabhängig voneinander drehen, sind jedoch koaxial.
Mit dem Zahnrad 32 kämmt ein größeres Zahnrad 37, das auf dem linken kreiszylindrischen Teil 38 einer zweiten Sechskantwelle 39 aufgekeilt ist. Das Teil 38 verjüngt sich nach linkslund ist mit seinem Endbereich in einem Lager 41 der Seitenwand 42 gelagert, während der rechte Bereich des Teils 38 die rechte Seitenwand 44 durchquert und dort in einem Lager 43 gelagert ist. Das Zahnrad 37 hat eine Nabe 46, die einstückig mit einem kleineren Zahnrad 47 ist. Das Zahnrad 47 dreht sich also genau so schnell wie das Zahnrad 37. Das Zahnrad 47 kämmt mit einem größeren Zahnrad 48, das jedoch im Durchmesser etwas kleiner ist als das Zahnrad 37 Das Zahnrad 48 ist auf den Teil 34 aufgekeilt, Wie man sieht, kann damit zum einen die Drehzahl des Elektromotors 13 wesentlich herabgesetzt werden und außerdem kann man die beiden Sechskantwellen 36, 39 gegensinnig, jedoch mit unterschiedlicher Drehzahl antreiben. Diese Konstruktion istdenhohen, beim Betrieb auftretenden Kräften axialer und radialer Richtung gewachsen, obwohl die Breite des Getriebekastens nur 19 cm, seine lichte Höhe 22,5 cm und seine lichte Lange 59,5 cm betragen. Der Getriebekasten ist so ausgebildet, daß er bei dem eingezeichneten Ölspiegel 49 öldicht ist.
Der Messerkasten weist einen stabilen Rahmen auf, der oben und unten für den Einft7lltrichter 12 bzw. fur die AuslaMffnung offen ist. Den einen Teil des Rahmens bildet die Seitenwand 44 und die anderen drei Seiten werden aus zusammengeschweißten U-Eisen 49 , 51 gebildet, deren glatter Quersteg 52 nach innen weist.
Das U-Eisen 51 trägt in seinem Quersteg 52 zwei Lager fUr die Endzapfen 53 der beiden Sechskantwellen 36, 39. Die langeren U-Eisen 49 sind 43 cm lang.
Das U-Eisen 51 ist 56,6cm lang.
Auf jeder Sechskantwelle 36, 39 sitzen Messer 54, die unter sich alle gleich sind.
Jede Sechskantwelle 36, 39 trägt 14 Messer 54, die jeweils in Zweiergruppen 56,57, 58,59,61,62,63 zusammengefasst sind. In Fig. 3 sind der Einfachkeit halber,ur die Zweiergruppen der Sechskantwelle 36 eingezeichnet. Diese Zweiergruppen werden durch Distanzhülsen 64 auf Abstand gehalten, die ebenfalls untereinander gleiches Maß haben, die jedoch um 2/100 mm breiter als zwei Messer 54, do h. eine Zweiergruppe, sind. Druckringe 66, 67 spannen die gesamte Anordnung axial vor, so daß sich die Zweiergruppen und die Distanzringe auf der Sechskantwelle 36 nicht axial verschieben können.
Gemäß Fig. 8 erkennt man, daß in den Zwischenraum benachbarter Zweiergruppen je eine Zweiergruppe 68 der Sechskantwelle 39 passt, so daß eine Spaltöffnung 69 bestehen bleibt, durch die das zerkleinerte Material nach unten fallen kann.
Die Messer hoben die in Fig 5 und 6 gezeichnete Form. Ihr Innensechskant 71 passt genau auf die Sechskantwellen 36, 39. Die Sechskantwellen 39 sind absichtlich nicht gehärtet, damit sie genügend zäh sind. Dagegen sind die Messer 54 auf eine Rockwellhörte von 60 - 62 gehärtet. Vom Bereich 72 bis zum Bereich 73, d. h. über einen Winkel von 200 , ist der Umrissbereich 74 kreisförmig mit einem Halbmesser von 140 mm. Der Umrissbereich 76, welcher im Uhrzeigersinn nach dem Bereich 73 folgt, verläuft ebenfalls längs einer Kreisb@hn, deren Mittelpunkt 77 gegenüber dem Mittelpunk@ 78 um 29 mm nach unten und 34,5 mm nach rechts versetzt ist und einen Radius von 115 mm hat, Im Umrissbereich 76 wächst alsö vom Mittelpunkt 78 aus gesehen der Radius ständig. An den Umrissbereich 76 schließt sich eine Nase 79 an, deren obere Flanke 81 eben ist und senkrecht zur Zeichnungsebene steht und deren untere Flanke 82 ebenfalls eben ist, jedoch unter einem Winkel von 10° zur Senkrechten nach unten geneigt ist. Von der Nasenspitze 83 an hat man einen Sprungberelch 84, der einen sichelförmig zurückspringenden Raum schafft.
Genauer gesagt geht die geschliffene Flanke 82 in einen Radius von 15 mm über, der seinerseits nach etwa 120 Winkelgraden in eine Ebene 86 übergeht. Hieran schließt sich ddnn wieder der Bereich 72 an, Der senkrecht gemessene Abstand zwischen der Ebene 86 und der Nasenspitze 83 beträgt 40 mm. Zur Senkrechten 87 hat die Flanke 81 einen Winkel von 750 Mit Ausnahme der Flanke 82 und einem Teil des Radiusses von 15 mm ist am Umfang de Messers 54 nichts geschliffen. bte Kanten 88 , 89 sind zwar rechtwinklig, aber nicht übermäßig scharf. Dagegen sind die Seltenfldchen 91, 92 planparallel auf das Maß 15 - 0,01 mm geschliffen.
In jeder der Zweiergruppen sind die einzelnen Messer 54 so angeordnet, daß die Nasenspitzen 83 um 1800 versetzt sind. Hieraus erklärt sich auch, warum In Fig. 3 die rechten Messer einer Gruppe höher als die linken Messer roten, während die linken Messer tiefer als die rechten Messer ragen. Jede Zweiergruppe ist jedoch zu anderen um 600 gleichsinnig versetzt. Es seien im folgenden die Nasenspitzen 83 der rechten Messer 54 jeder Z5veiergruppe 56 - 83 betrachtet0 Dann liegt die Nasenspitze für die Zweiergruppe 56 beispielsweise auf einem Strahl 93, die Nasenspitze der Zweiergruppe 57 auf einem Strahl 94 usw. bis wieder die Nasenspitze der Zweiergruppe 63 auf dem Strahl 93 liegt. Es ergibt sich dann die in Fig" 7 gezeigte schematische Anordnung. Der senkrechte Abstand der Sechskantwellen 36, 39 ist so, daß bei gegebener Messerkonfiguration die Messer immer um ein Stück 94 überlappen, wie dies Fig. 8 zeigt, und zwar auch dann, wenn sich die Bereiche 73 geringsten Radius gegenüberstehen. Man erreicht dadurch,daß sich die Messer seitlich führen können und daß keine gemeinsame Spaltöffnung längs der Sechskantwellen 36, 39 auftritt, sondern immer abgegrenzte Spaltöffnungen 69, wie dies Fig. 8 zeigt.
Der Umrissbereich 76 ermöglicht, daß ein Messer mit seinem Gegenmesser möglichst lange im Eingriff bleibt, Blechkanister od. dgl. werden dann nicht bloß abgewürgt, sondern auch zerschnitten0 Welcher Welle man das axiale Spiel gibt, ist im Grunde gleichgültig. Beide Wellen dürfen das axiale Spiel jedoch nicht haben.
Beim Ausführungsbeispiel wurde ein Motor von 7 1/2 PS gewählt. Dieser gestattet es, bei dem verwendeten Getriebe genügend lange Sechskantwellen 36, 39 vorzusehen, so daß Obstkistchen ganz in den Einfülltrichter 12 hineingeworfen werden können und nicht vorher vorgebrochen werden müssen. Außerdem ermöglicht dieser Elektromotor Momente aufzubringen, die bei dem gegebenen Abstand des Sprungbereichs 84 von der geometrischen Längsachse der Welle realistische Momente aufzubringen gestattet. Auf ebenfalls normierte Motoren mit 4 oder 10 PS kann man deshalb nicht zuruckgreifen, weil der 4 PS-Motor zu schwach Wäre und der 10 PS-Motor unhandlich groß ist. Eine Vorrichtung, die mit einem 10 PS-Motor versehen ist, wäre fur die beabsichtigten Anwendungsfälle zu unhandlich. Ein 7 1/2 PS-Motor wird mit 15 Ampere abgesichert. Dies ist ein Wert, den auch normale Netze vertragen. Es hat sich gezeigt, daß bei starker Last der 7 1/2 PS-Motor 12 Ampere aufnimmt und daß man ab dieser Grenze etwa reversieren sollte. Wann reversiert wird, kann entweder durch eine Uhr zeitabhängig gemacht werden oder aber kann man die Reversierung von der Stromaufnahme abhängig machen. Werden z. B.
12 Ampere vom Motor aufgenommen, dann läßt man die Reversierung eintreten. Der Strom ist dann zugleich ein Maß für das aufgebrachte Drehmoment.

Claims

Patentansprüche:

rN 1Vorrichtung zum iC$rkleinern von Abfall wie Flaschen, Drehspäne, Obstkisten cd" a'gl,, mit einem Motor, einem mit dem Motor verbundenen Untersetzungsgetriebe, mit mindestens einer vom Untersetzungsgetriebe angetriebenen Welle, mit auf der Welle an drehfest angeordneten Messern, mit einer oberhalb der Messer angeordneten Einfüllöffnung und mit einer unterhalb der Messer angeordneten Auslaßtsffnung, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zueinander parallele Wellen (36,39) vorgesehen sind, daß eine der Wellen (36,39) ein kleines axiales Spiel und die andere praktisch kein axiales Spiel hat und daß auf jeder Welle (36,39) in regelmäßigen Abständen Gruppen (56-63, 68) von scheibenförmigen Messern (54) sitzen, daß die Gruppen (56 - 63) der einen Welle (36) in die Zwischenräume zwischen die Gruppen (68) der anderen Welle (39) greifen, daß der lichte Abstand zwischen je zwei benachbarten Gruppen auf der spiellosen Welle gleich dem Spiel und der Breite der dazwischen greifenden Gruppe auf der spielbesitzenden Welle ist, daß sich die Wellen (36,39) im Betrieb mit entgegengesetztem Drehsinn und wenig unterschiedlicher Drehzahl so bewegen, daß die Messer (54) sich von der EinfüllöfFnung (12) aus gesehen aufeinander zu bewegen, daß der Motor (13) von einer Reversiervorrichtung (14) ansteuerbar ist, daß die Messer (54) in Seitenansicht gesehen einen Sprungbereich (84) haben, in dem sie von einem größeren Durchmesser auf einen kleineren Durchmesser springen, daß der Sprungbereich (84) eine sich unter größenordnungsmäßig mit 300 öffnende, im Drehsinn gerichtete Nase (79) aufweist, daß der unter der Nase (79) zum kleineren Durchmesser hin sichelförmig zurückspringende Raum größenordnungsmdßig übliche Wein-, Bier-, Spiritusflaschen od. dgl. Hälse aufnehmen kann, und daß die Sprungbereiche (84) je Welle (36,39) winkelmäßig gegeneinander versetzt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (36,39) horizontal liegen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (36,39) Mehrkantwellen, vorzugsweise Sechskantwellen sind und daß die Messer (54) entsprechende Sechskantausnehmungen (71) haben.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (36,39) eine Schlüsselweite von 41 hoben und aus nicht gehärtetem Chromstahl, vorzugsweise 12%igem Chromstahl sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergeheneden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (36,39) einen Mittenabstand von ca. 130 mm haben,
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe (56 - 63, 68) zwei Messer (54) umfasst, die abstandslos nebeneinander angeordnet sind und deren Sprungbereiche(84) zueinander um 1800 versetzt sind,
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe ( 56 - 63, 68) von der anderen durch eine auf der Welle sitzende Distanzhülse (64) auf Abstand gehalten wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß etwa sieben Gruppen (56 - 63, 68) von etwa 1 5 mm breiten Messern (54) auf jeder Welle (36,39) vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nase (79) von zwei geraden Flanken (81, 82) begrenzt ist.
10c Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die teilden weise sichelförmigen Raum begrenzende Flanke (82) hinterschnitten und geschliffen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (54) eine Form gemäß der Zeichnung hat.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprungbereich (84) im sichelförmigen Raum geschliffen, der übrige Umfang (74,76,81) jedoch nicht geschliffen ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (54) aus einem ölgehärteten, etwa 12%gen Chromstahl mit der Werkstoffnummer 2090 sind und eine Rockwellhärte von etwa 60 haben.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Spiel etwa 2/100 mm ist und daß die Distanzhülsen (64) um das Spiel breiter als eine Gruppe (56 - 63, 68) ist.
1 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlen etwa wie 40 :70 sich verhalten.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reversiervorrichtung (14) zeit- und/oder drehmomentabhongig betätigbar ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicknet, daß bei einer Arbeitsbreite von ca. 40 cm der Motor (13) ein etwa 7 1/2 PS starker Motor ist, daß der Motor (13) eine Schnecke (24) antreibt, die mit einem Schneckenrad (28) kämmt, daß auf der Achse des Schneckenrads (28) ein kleineres Zahnrad drehfest sitzt, das seinerseits mit einem größeren Zahnrad der einen Welle kämmt und daß auf der einen Welle ein zweites kleineres Zahnrad drehfest sitzt, das mit einem zweiten größeren Zahnrad der anderen Welle kämmt.