DE2129925A1

DE2129925A1 - Brechwerk

Info

Publication number: DE2129925A1
Application number: DE19712129925
Authority: DE
Inventors: Hirokazu Saitoh; Yoshio Ushiku
Original assignee: MITSUBOSHI IND; Mitsuboshi Sangyo Co Ltd
Current assignee: MITSUBOSHI IND; Mitsuboshi Sangyo Co Ltd
Priority date: 1970-06-20
Filing date: 1971-06-16
Publication date: 1972-01-13
Also published as: NL166629B; JPS556419B1; NL7107068A; GB1348314A; NL166629C; US3758035A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 8O, MAUERKIRCHERSTR. 4S

Dr. Barg Dipl.-lng. .Stapf, 8 MOnchen 80, MauerkirdiersfraBe 45 ·

lhrZ«idi«n Ihr Schreib» Unser Zeichen Υΐ/ΚΤ 21005 Dahi™ l6 . Juni 1971

Anwaltsakte; 21 005

Mitsuboshi Sangyo Go., Ltd. Tokyo / Japan

Brechwerk

Die Erfindung bezieht sich auf ein Brechwerk zum Zerkleinern von zähem Material, insbesondere Asphalt.

Das Brechen oder Zerkleinern von zähem Material bietet wegen dessen Klebrigkeit bei Normaltemperaturen Schwierigkeiten.

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82 72(98 82«) 48 70 43(98 70 43) 48 33 10 <98 33 10) Telegr;ir,,/ia: BERGSTAPFPAfENT München TELEX 05 24 5iO BERG d Bunk ι Bayeritdie Vereinsbank MOnchen 453 100 Postscheck: München 653 43

Für derartige Zwecke wurden bereits verschiedene Arten von Brechwerken vorgeschlagen. Bei den meisten dieser Brechwerke wurden mittels besonders geformter Klingen Schneid- oder

Scherwirkungen auf das Material ausgeübt, wobei im kontinuierlichen Betrieb solcher Brechwerke häufig Störungen eintraten.

Die Erfindung soll ein Brechwerk schaffen, welches ohne Störungen über einen längeren Zeitraum kontinuierlich betreibbar ist und Zerkleinerungseinrichtungen von einfachem Aufbau aufweist, mittels welcher das Material durch kombinierte Schlag- und Quetschwirkung zerkleinert wird.

Demgemäß schafft die Erfindung ein Brechwerk mit einer waagerecht angeordneten zylindrischen Kammer, welche im oberen Teil einer ihrer Stirnwandungen eine Einlaßöffnung sowie im unteren Teil ihrer zylindrischen Wandung eine Anzahl Bohrungen aufweist, mit einer konzentrisch in der Kammer drehbar gelagerten und mittels Antriebseinrichtungen antreibbaren Welle und mit wenigstens zwei mit gegenseitigem Axialabstand an der Welle befestigten, radial verlaufenden Brechatäben, von denen der der Einlaßöffnung zunächst angeordnete eine dieser zugekehrte ebene Seitenfläche und der andere bzw. die übrigen eine in Umlaufrichtung vorwärts gerichtete scharfe Kante aufweisen.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In dieser zeigt:

Pig. 1 eine seitliche Schnittansicht des erfindungsgemäßen Brechwerks und

Pig. 2 eine Stirn-Schnittansicht des erfindungsgemäßen Brechwerks entsprechend der Linie A-A in Pig. I.

Die in der Zeichnung dargestellte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brechwerks weist eine waagerecht angeordnete zylindrische Kamin er 20 mit zwei Stirnwandungen 21 und 22 und einer Zylinderwandung 23 auf. Im oberen Teil der Stirnwandung 21 ist eine Einlaßöffnung zum Eintragen des zu brechenden Materials in die Kammer gebildet. Die Zylinderwandung 23 weist in ihrem unteren TeilJ. Bohrungen auf, durch welche hindurch das zerkleinerte Material aus der Kammer ausfällt. Eine in Lagern 10 und 10· drehbar gelagerte Welle 12 ist konzentrisch in der Kammer 20 angeordnet. An einem Ende der Welle 12 ist eine Riemenscheibe 11 für den Antrieb der Welle mittels eines (nicht dargestellten) Riementriebs und Motors befestigt. Am Kammergehäuse ist ein in der Einlaßöffnung mündender Einlauftrichter 1 und am Unterteil der Kammer 20 ein Austrittsschacht 14 angebracht. Auf der Welle 12 ist konzentrisch

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eine Trommel 6 befestigt· Eine Anzahl in gegenseitigem Axialabstand, an der Welle befestigter Brecherstäbe 7»8,9 und 9¹ ragt radial aus der Trommel 6 hervor in die Zerkleinerungszone 5 der Kammer 20.

Das zu zerkleinernde zähe Material wird dem Einlauftrichter 1 zugeführt und durchläuft von diesem aus einen gekrümmt verlaufenden Einlaufeehacht 4» in welchem ein Prallblech 3 das Zurückschleudern des Materials aus der Zerkleinerungszone 5 in den Einlaufschacht 4 verhindert· Im mittleren Bereich der Zerkleinerungszone 5 wird das Material zunächst durch den an einem Ende der Trommel 6 hervorstehenden Brecherstab 7 geschlagen und gequetscht. Anschliessend wird das Material durch den in Axialrichtung in der Mitte der drehbaren Trommel 6 an der dem Stab 7 entgegengesetzten Seite hervorstehenden nächsten Brecherstab beaufschlagt und gequetscht. Schließlich wird das Material zwischen der Innenwandung der Zerkleinerungszone 5 und den am anderen Ende der drehbaren Trommel 6 im rechten Winkel zu den Stäben 7 und 8 hvervorstehenden Brecherstäben 9 und 9¹ weiter zerschlagen und umhergewirbelt. In dieser Weise wird das Material innerhalb weniger Sekunden auf Korngröße gebrochen.

Die Brecherstäbe 7,8,9i9' sind an der in den Lagern 10,1O¹

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gelagerten und über die Riemenscheibe 11 antreibbaren Welle 12 befestigt und ragen durch, die Wandung der Trommel 6 hindurch in die Zerkleinerungszone 5. Das zerkleinerte Material wird über die im Unterteil der Zerkleinerungszone gebildeten Bohrungen 13 und den Auslaßschacht 14 auegetragen. Der Abstand zwischen den Stirnwandungen der !Trommel 6 und den Innenwandungen der Kammer 20 bzw. der Zerkleinerungszone 5 sollte möglichst klein sein. Sie Mündung des Einlaufschachte 4- in die Zerkleinerungszone 5 ist gegenüber dem Brecherstab 7 so angeordnet, daß das Material am unteren bzw· inneren feil des Stabes 7 auf dessen flacher oder ebener Seitenfläche auftrifft. Zu diesem Zweck ist der Stab 7 so angeordnet, daß er eine flache oder ebene Seitenfläche der Innenwandung der Zerkleinerungszone zukehrt. Demgegenüber sind die Brecherstäbe 8,9»9¹ eo befestigt, daß sie den Stirnwandungen der Zerkleinerungszone 5 eine Kante zukehren, fig. 2 zeigt eine Querschnittansicht entsprechend der Linie A-A in £ig. 1. Bei der darin gezeigten Ausführungsform stehen die Brecherstäbe 7,8,9 und 9* zwar rechtwinklig zueinander, sie können jedoch erforderlichenfalls untereinander auch andere als rechte Winkel bilden. Es wurde ermittelt, daß Torteilhaft drei bis acht Brecherstäbe rorhanden sind, für den praktischen Gebrauch sind jedoch Tier Stäbe Torzuziehen.

Wie Torstehend bereits angeführt, ist der Brecherstab 7

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unmittelbar Tor der Mündung des Einlaufschachte 4 angeordnet, i2Bd zwar in der Weise, daß er dem zugeführt en Material eine flache bzw. ebene Seitenfläche zukehrt· Demgegenüber sind die Stäbe 8,9 und 9¹ so angeordnet, daß sie dem su brechenden Material eine Kante zukehren. Sie Brecherstäbe weisen vorzugsweise quadratische Querschnitts-ΐor» auf und laufen an ihren freien Enden in einer Pyraside SttSv Ihre Hinge ist so bemessen, daß zwischen ihren freien Enden und der Innenwandung der Zerkleinerungszone 5 nur ein kleiner Abstand vorhanden ist. Dadurch ist das Anhaften von Material an den Stäben vermieden. Je nach dem au zerkleinernden Material können die Brecherstäbe auch andere, beispielsweise vieleckige Querschnittsformen aufweisen, sollten jedoch auch in einer Spitze auslaufen.

Das im Einlaufechacht 4 angeordnete Prallblech 3 verhindert das Zuriicksehleudern des zu eerkleinernden Materials aus der Zerkleinerungszone 5 in den und aus dem Einlauftrichter 1, wie es aufgrund der hohen Umlauf geschwindigkeit der Brecherstäbe eintreten könnte. In dieser Weise unterstützt das Prallblech 3 die Zerkleinerungswirkung des Brechwerks, welche ohne das Prallblech nicht im erforderlichen Ausmaß erzielbar wäre.

Di· normale Betriebsdrehzahl des Brechwerks beträgt 750 - 900 U/min. Diese Drehzahl ist jedoch je nach der

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Zähigkeit des zu zerkleinernden Materials Änderungen unterworfen. Zum Zerkleinern von thermoplastischem Material ist beispielsweise die Drehzahl von 900 U/min geeignet, während für duroplastisches oder anorganisches Material Drehzahlen von 12oo U/min erforderlich sein können. Die im Unterteil der Zerkleinerungezone vorhandenen Bohrungen weisen je nach dem zu zerkleinernden Material verschiedenen Durchmesser auf. Beim Zerkleinern von sehr zähem Material können Bohrungen mit kleinem Durchmesser Verstopfungen verursachen. I¹Ur den praktischen Gebrauch ergeben Bohrungen von 10 mm Durchmesser günstige Ergebnisse. Es wurde festgestellt, daß zum Zerkleinern von zähem Material relativ lange Stäbe 7,8,9»9* ait einer Trommel 6 von relativ geringem Durchmesser, und bei hartem, wenig zähem Material relativ kurze Brecherstäbe mit einer Trommel von relativ großem Durchmesser günstige Ergebnisse liefern.

In der erfndungsgemäßen Vorrichtung wird das Material während des Zerkleinerns ohne besondere Einrichtungen durch Luft gekühlt. Bei sehr zähem Material kann zusätzlich eine Einrichtung für zwangsläufige Luftkühlung vorhanden sein.

Anschließend ist die Erfindung anhand einiger praktischer Verwendungsbeispiele des Brechwerks weiter erläutert.

Beispiel 1.

Zum Zerkleinern von erstarrtem Asphalt mit einer Durch-

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schlagfestigkeit von 20 - 30 wurde dieser zunächst in Brocken von etwa 15 cm zerkleinert. Bei der günstigsten Trommeldrehzahl von 900 ü/min wurde das Material innerhall) 2-3 see. auf Korngrößen von

40 - 50 mesh

zerkleinert. Die Bohrungen 13 hatten dabei Durchmesser von 10 mm. Bei einer Größe der Bohrungen von 5 mm entstanden beim kontinuierlichen Betrieb des Brechwerks Verstopfungen, fc Demgegenüber entstand bei intermittierendem Betrieb eine Körnung des Materials von

100 - 120 mesh.

In dieser Weise aufbereiteter Asphalt stellt ein neuartiges, gekörntes Produkt dar, welches sich vorteilhaft als Asphalt-Bedachungsmaterial verwenden läßt, wobei herkömmliche Einrichtungen zum Schmelzen und Erhitzen sowie Leitungen zum Ausbringen desselben nicht erforderlich sind. Das Material eignet sich ferner zur Verwendung als Nässeschutz für Gebäude od. dergl.,ale Straßenbelag oder als Estriehmaterial usw. . Somit ist der gekörnte Asphalt ohne Schwierigkeit für zahlreiche Zwecke verwendbar, einschließlich solcher, für welche herkömmlicher Asphalt Verwendung fand.

Beispiel 2.

Als Beispiel für die Zerkleinerung von hartem oder eprödwa Material wurde Marmor aufbereitet. Bei einer Drehzahl der

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Trommel von 1200 U/min wurde in etwa drei see. eine Korngröße von

80 - 100 mesh

erzielt. Der Durchmesser der Bohrungen betrug 10 am. Zur Zerkleinerung auf noch geringere Korngrößen wurden befriedigende Ergebnisse bei intermittierendem Betrieb und einer Größe der Bohrungen von 5 am erzielt. Dabei wurde festgestellt, daß sich relativ hartes bzw. sprödes Material ohne Schwierigkeit und ohne die bei kontinuierlichem Betrieb auftretende Erhitzung des Materials wirkungsvoll aufbereiten läßt.

Das auf diese Weise erhaltene Produkt eignet sich unter Beimengung von Harzen oder Bindemitteln zur Herstellung von künstliches Schmucksteinen oder Fußboden - oder Wandbelägen von befriedigendem Aussehen und hervorragender Haltbarkeit .

Beispiel 3

Als Versuch für die Zerkleinerung von Hart-Polyvinylchlorid wurde aus solchem Material gefertigtes Spielzeug und Hausgerät zerkleinert. Bei einer Trommeldrehzahl von 750 U/»in wurde in etwa drei see. eine Korngröße von

50 - 60 mesh

erzielt. Der Durchmesser der Bohrungen betrug dabei 10 mm. Der Versuch diente dazu, Abfallmaterial in gekörnte Form

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zu zerkleinern, so daß Gleichmäßigkeit oder Kornform außer Betracht gelassen wurde.

Durch diesen Versuch sollte lediglich die Aufbereitbarkeit von aus Kunstharzen bestehendem Abfall geprüft werden, da solches Material seit einiger Zeit einen zunehmenden Anteil des Mülls ausmacht und dessen Aufbereitung bzw. Vernichtung beträchtlich erschwerte. Das in der vorstehenden Weise zerkleinerte Material kann in diesem Zustand, ohne Verbrennen oder Pressen, weggeworfen werden, da es im wesentlichen die gleich· Korngröße besitzt wie Sand, ferner kann man das Material mit Asphalt oder Betonmasse mischen und dadurch farbige Straßen- oder Bodenbeläge usw. herstellen.

Somit schafft die Erfindung ein Mehrzweck-rBrechwerk von einfachstem Aufbau und langer Betriebslebensdauer bei kontinuierlichem Betrieb, welches zum wirksamen Zerkleinern von hartem oder sprödem Material ebenso geeignet ist wie zum Zerkleinern von zähem Material, insbesondere Asphalt.

Die Erfindung schafft also ein Brechwerk mit einer waagerecht angeordneten zylindrischen Kammer, einer konzentrisch in der Kammer drehbar gelagerten Welle und wenigstens zwei in gegenseitigem Axialabstand an der Welle befestigten radial angeordneten Brecherstäben auf. In einer der Endwandungen der Kammer ist im oberen Teil eine Einlaßöffnung

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gebildet. Die zylindrische Wandung der Kammer weist in ihrem unteren Teil eine Anzahl Bohrungen auf. Der der Einlaßöffnung zunächst angeordnete Brecherstab hat vorzugsweise quadratische Querschnittsform, wobei zwei seiner Seitenflächen parallel zur Stirnwandung der Kammer verlaufen. Der andere Brecherstab bzw. die übrigen Brecherstäbe haben ebenfalls vorzugsweise quadratische Querschnittsform, wobei ihn? Seitenflächen jedoch im Winkel zur Stirnwandung der Kammer verlaufene

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche:

Brechwerk, gekennzeichnet durch eine im Brechwerk drehbar angeordnete Welle (12) die vorzugsweise von einer konzentrischen Trommel (6) umgeben ist, durch einen von der Welle (12) abragenden Brecherstab (8), und durch wenigstens zwei in gleichem Abstand vom ersten Brecherstab (8) angeordnete weitere Brecherstäbe (7,9,9*) von denen der eine fc (7) zunächst einer Einlaßöffnung derart angeordnet ist, daß er eine flache bzw. ebene Seitenfläche der Stirnwandung der Trommel zukehrt und der andere bzw. die anderen am anderen Ende der Trommel derart angeordnet ist bzw. sind, daß er bzw. sie der betreffenden Stirnwand der Trommel eine Kante bzw. jeweils eine Kante zugekehrt bzw. -kehren.
2. Brechwerk zum Zerkleinern von zähem Material nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zylindrische Kammer (20) mit einem Paar senkrechter Stirnwandungen (21,22) und einer waagerechten zylindrischen Wandung (23), wobei im oberen Teil einer der Stirnwandungen (21) eine Einlaßöffnung zum Eintragen des zu zerkleinernden Materials in die Kammer und im unteren Teil der zylindrischen Wandung Durchbrechungen (13) zum Austragen des zerkleinerten Materials aus der Kammer vorhanden sind, durch eine konzentrisch in der Kammer drehbar gelagerte und mittels Antriebsübertragungseinrichtungen (11) antreibbare Welle (12), und durch wenigstens

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zwei in gegenseitigem Axialabstand entlang der Welle an dieser befestigte, radial verlaufende Brecherstäbe ( 7 bis 9¹) von denen der der Einlaßöffnung zunächst gngeordnete eine der Stirnwandung (21) zugekehrte ebene bzw. flache Seitenfläche aufweist und der andere Brecherstab bzw· die übrigen Brecherstäbe eine scharfe Kante bzw. jeweils eine scharfe Kante aufweist bzw. aufweisen, welche in Umlaufrichtung des bzw. der Stäbe vorwärts gerichtet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der Einlaßöffnung zunächst angeordnete Brecherstab (7) quadratische Querschnittsform aufweist, wobei seine gegenüberliegenden Seitenflächen parallel zur Stirnwand (21) verlaufen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brecherstäbe (8,9»9^f) mit Ausnahme des der Stirnwand (21) zunächst angeordneten quadratische Querschnittsform aufweisen, wobei ihre Seitenflächen im Winkel zur Stirnwandung verlaufen.

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