DE2451168C2 - Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfall - Google Patents

Description

c)

Die Vorrichtung hat vier horizontale, parallel zueinander und etwa auf gleicher Höhe liegende Wellen (iM8,19,21).

Auf den beiden äußeren Wei'en (17, 21) sitzen die ersten Messer (28).

Zwischen diese Messer (2S) rei hen Finger (30) eines gestellfesten Kamms bis nahe an die Distanzhülsen (2

(27).

e)

g)

40

45

50

Auf den beiden mittleren Wellen (18, 19) sitzen zwei Messer (51), bei denen abweichend von den ersten Messern (28) in den Rücken eine flache Räumungsausnehmung (52) eingearbeitet ist, deren Schneide (58) gegen die normale Drehrichtung(48,49) gerichtet ist. Der vor der Schneide (58) liegende zweite Sprungbereich (54) ist wesentlich kleiner als der erste Sprungbereich (36).
Die Schneide (58) der Räumungsausnehmung (52) liegt nahe der Spitze (40) der ersten Schneide (37), jedoch zur Vermeidung von Materialschwächungen genügend weit von ihr entfernt. Der Rücken (59) der Räumungsausnehmung (52) ist bedeutend länger als der zweite Sprungbereich (54) und verläuft ebenfalls in sich und mit dem anschließenden Umfang des Messers (51) stetig.

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2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die winkelmäßig nächste Entfernung zwischen den Sprungbcrcichcn (36, 54) zwischen 15 und 40°, vorzugsweise zwischen 20 und 30, insbesondere bei 25° liegt. 6Q

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sprungbereich (54) etwa halbkreisförmig ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sprungbereich (54) 3 bis 4mal flacher als der erste Sprungbereich (36) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sprungbereich (54) hinter-Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfall aller Art, wie Autoreifen, Drehspäne, Obstkistchen, Gegenstände aus Blech usw. mit einem Motor, mit mindestens zwei parallel zueinander angeordneten, langsam laufenden Weilen, mit Drehlagern für die Wellen, mit einem Getriebe zwischen dem Motor und den Wellen, durch welches die Wellen in entgegengesetzten Drehrichtungen und unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden, mit einer Reversiervorrichtung für die Wellen, mit einer Vielzahl massiver scheibenförmiger erster Messer, die auf den Wellen angeordnet fest mit diesen verbunden sind und durch Distanzhülsen auf Abstand gehalten sind, wobei die Messer der einen Welle in Zwischenräume zwischen die Messer der anderen Welle greifen, mit einer Umrißform der Messer, bei welcher ein Schneidezahn in die normale Drehrichtung weist, welche in der entgegengesetzten Richtung einer kontinuierlichen, glatten, nach innen gerichteten, etwa spiraligen Form folgt, die bis zu einem Sprungbereich reicht, der bis zu dem Schneidezahn hochschwingt und zur Aufnahme von Hälsen üblicher Getränkeflaschen dient.

Eine solche Vorrichtung ist z. 3. durch die deutsche Offenlegungsschrift 20 51 756 bekanntgeworden. Bei diesen Maschinen gibt es im wesentlichen zwei Reinigungsprobleme:

1. Der Raum zwischen den Flanken benachbarter Messer wird gereinigt, indem man

a) den Wellen unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten gibt und

b) die eine Welle fest anordnet, während die andere Welle ein geringes axiales Spiel in der Gegend von Vio mm hat.

Dei Abstand zwischen den Spitzen der Messerscheibe und der gegenüberliegenden Distanzhülsc beträgt etwa 2 bis 3 mm. In diesen Zwischenraum können sich Teile, insbesondere Blechstreifen, Gummistreifen od. dgl. festklemmen, die weder durch das axiale Spiel noch durch die unterschiedliche Drehzahl beseitigt werden können.

Bei der bekannten, zwei Wellen aufweisenden Maschine wird dieses Problem dadurch gelöst, daß man einen Rechen vorsieht, dessen Kamm fest mit dem Gestell der Maschine verbunden ist und dessen Finger schräg von unten her in die Zwischenräume zweier benachbarter, auf der gleichen Welle sitzender Messergruppen greift. Dabei endet die Fingerspitze ebenfalls 2 bis 3 mm vor der Distanzhülse. Mit einem solchen Finger kann man ein um die Distanzhülse gewickelten Rcsl abstreifen.

Mochte man nun eine Maschine mit vier Wellen bauen, so kann man solche Abstreiffinger lediglich für die erste und vierte Welle verwenden. Bei der zweiten und dritten Welle dagegen hätte dies erhebliche konstruktive Schwierigkeiten. Zum einen Mal fällt dort wegen der besonderen Drehrichtung der Wellen dann der zerkleinerte Abfall auf die Finger und baut sich dort der Höhe nach auf. Gegebenenfalls kann der Abfall dann wiederum von den Messern erfaßt werden, statt daß er direkt nach unten fällt. Außerdem bereitet auch das Anbringen der Rechen dort Schwierigkeiten, weil sie nur an ihren Enden am Gestell befestigbar sind. Sie sind dagegen nicht mit ihrem Kamm am Gestell befestigbar, wie dies bei der Zweiwellenmaschine möglich ist Schließlich würden solche Finger bei der zweiten und dritten Welle auch Änderungen im Getriebe hervorrufen: Bei der VierweJ'enmaschine ist es aus Gründen der Einfachkeit der Konstruktion und auch der hiermit unmittelbar verknüpften richtigen Drehrichtung der Wellen erwünscht, daß die Antriebsräder für die Wellen miteinander kammen. Das heißt, es soll das Antriebsrad der Welle 1 mit dem Antriebsrad der Welle 2 und das Antriebsrad der Welle 2 mit dem Antriebsrad der Welle 3 usw. kämmen. Es stimmen dann sowohl die notwendigen unterschiedlichen Drehzahlen als auch die unterschiedlichen Drehrichtungen. Würde man nun einen solchen Rechen auch für die Wellen 2 und 3 vorsehen, dann müßte man die Abstände der Wellen untereinander ändern. Wenn man die Weüenabstände ändert, dann ändert man auch die Abstände der sie antreibenden Zahnräder. Diese darf man jedoch nicht verändern, denn ein größeres Antriebszahnrad gibt der zugehörigen Welle natürlich eine kleinere Drehgeschwindigkeit als erwünscht Um nun bei geändertem Wellenabstand sowohl die Drehrichtung als auch die Drehzahl zu erhalten, müßte man die einzelnen Antriebszahnräder durch zwei Zwischenräder miteinander in Verbindung bringen. Dies würde geiricbemäßig einen untragbaren Aufwand erfordern.

Aufgabe ^er Erfindung ist es, für Vier-Wellenmaschine eine Maßnahme anzugeben, die es gestattet, bei Vier-Wellenmaschinen auf einfache Weise die Räume zwischen den Distanzbüchsen der Wellen 2 und 3 und den gegenüberliegenden Messern zu reinigen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch folgende Merkmale gelöst:

a) Die Vorrichtung hat vier horizontal, parallel zueinander und etwa auf gleicher Höhe liegende Wellen.

b) Auf den beiden äuCr.ren Wellen sitzen die ersten Messer.

c) Zwischen diese Messer reichen Finger eines gesteüfesten Kamms bis nahe an die Distanzhülsen.

d) Auf den beiden mittleren Wellen sitzen zweite Messer, bei de;ien abweichend von den ersten Messern in den Rücken eine flache Räumausnehmung eingearbeitet ist, deren Schneide gegen die normale Drehrichtung gerichtet ist.

e) Der vor der Schneide liegende zweite Sprungbereich ist wesentlich kleiner als der erste Sprungbefeieh.

f) Die Schneide der Räumausnehmung liegt nahe der Spitze der ersten Schneide, jedoch zur Vermeidung von Materialschwächung genügend weit von ihr entfernt.

g) Der Rücken der Räumausnehmung ist bedeutend f5 langer als der zwei;?. Sprungbereich und verläuft ebenfalls in sich und mit dem anschließenden Umfang des Messers stetig.

Zwar ist aus der DE-OS 18 16 666 eine Vorrichtung bekanntgeworden, die Messer mit je einem Rückschneidezahn aufweisen. Zum einen handelt es sich hier nur um eine Zweiwellen-Maschine. Zum zweiten schneidet der Rückzahn nicht, weil die Messer — wenn auch mit unterschiedlicher Winkelgeschwindigkeiten — stets nur in der Schneidrichtung des Stechschneidezahns betrieben werden, und zum dritten arbeiten die Rückenzähne stets mit einem radial verschiebbaren Reinigungsring zusammen, der seinerseits mit einem Distanzrmg zusammen arbeitet, wobei entweder der Distanzring außen oder der Reinigungsring innen ein Gewinde aufweist. Trotz des Vorhandenseins eines Rückenzahns und weiterer, komplizierender und verteuernder Maßnahmen ist diese Lösung unzureichend, weil sich zwischen dem Distanzring und dem Reinigungsring Zerkleinerungsgut ansammeln kann, das dann bei radialer Auslenkung des Reinigungsrings durch den Stechschneidezkhn oder aber auch durch den Rückzahn zusammengedrückt wird. Dabei wi:.: die Gesamtkonstruktion vollständig unnötig belastet. Auch hat der Rückzahn einen Sprungbereich, der im wesentlichen gleich groß ist wie der Sprungbereich des Stechschneidezahns.

Bei Jer erfindungsgemäßen Vorrichtung reinigt man die Distanzbüchsen der Wellen 1 und 4 bei jedem Drehsinn der Wellen, während man die Distanzbüchsen der Wellen 2 und 3 nur bei der Reversierung reinigt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dies bei weitem susreicht. Außerdem tritt dann nicht mehr die Gefahr auf. die bei der Verwendung von Rechen auftreten würde: Bei sehr schwerer Last biegen sich nämlich die Wellen um einige Millimeter durch, was einen 2—3 mm-Abstand der Finger von den Wellen erfordert. Ein Auflaufen der Finger auf den Distanzbüchsen der Wellen 2 und 3 ist damit vermieden, weil man auf solche Finger gar nicht angewiesen ist

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 erreicht man, daß einerseits genügend Material zwischen den Sprungbereichen vorhanden ist, das die beim Zerkleinern auftretenden Kräfte aufnehmen kann und daß andererseits der zweite Sprungbereich trotzdem im Betrieb der gegenüberliegenden Abstandsbüchse optimal nahe kommt.

Durch die Merkmale des Anspruchs 3 erreicht man eine einfache Herstellung des zweiten Sprungbereichs und außerdem eine solche Gestaltung, bei der Reste am besten von der gegenüberliegenden Distanzbüchse herabgerissen werden.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 erreicht man, daß der zweite Sprungbereich während des Normalbetriebs praktisch nicht beachtet zu werden braucht, während er im Reversierbetrieb seine Aufgabe voll erfüllen kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 5 erhält man eine Hakenwirkung, mit der man besonders gut Gegenstände von den Distanzhülsen herunterziehen kann.

Durch die Merl /nale des Anspruchs 6 erreicht man einen sanften Übergang zwischen dem Rücken der Räumausnehmung und dem angrenzenden Umfang des Messers.

Durch die Merkmale des Anspruchs 7 erreicht man, daß die um die Distanzbüchsen der ersten und vierten Welle liegenden Gegenstände günstig von der flachen Rückenausnehmung gereinigt werden, weil die Gegenstände sozusagen von selbst in die Rückenausnehmung hineinlaufen. Das gleiche gilt in bezug auf die zweite und dritte Welle, sofern unterschiedliche Drehzahlen vor-

handen sind.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß in manchen Fällen die Finger und der Kamm für die erste und vierte Welle fehlen können, sofern die Messer dieser Wellen gleich gestaltet sind wie die Messer der zweiten und dritten Welle.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels hervor. In der Zeichnung zeigt

Fig. I die Draufsicht auf die vier Schneidsät/.e mit abgebrochenen Trichter und schematisch gezeichneten Antriebs-Radsätzen,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. I, F i g. 3 die Draufsicht zu F i g. 2.

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 1,

F i g. 5 ein Winkeldiagramm über die Versetzung der Messer.

Eine nicht näher dargestellte Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfall hat oben einen rechteckigen Trichter mit Seitenwänden 11, 12, 13, 14. Der Trichter hat unten eine große rechteckförmige Öffnung 16. In dieser Öffnung befinden sich auf gleicher Höhe und parallel zueinander vier Sechskant-Wellen 17, 18,19, 21, die sich um geometrische Längsachsen 22, 23, 24 und 26 drehen. Es sind hierfür geeignete, nicht dargestellte Lager vorgesehen. Auf der Welle 17 sitzen im Wechsel Distanzbüchsen 27. welche Messer 28 auf Distanz halten. Es sind immer zwei Messer 28 zu einem Messersatz direkt nebeneinanderliegend zusammengefaßt. Diese Messer haben die aus F i g. 4 ersichtliche Gestalt. Sie weisen einen Innensechskant 29 auf. mit dem sie auf die sechseckige Welle 17 passen. Der Außenumfang verläuft etwa gemäß einer gleichmäßigen Spirale schwacher Steigung und ist ebenmäßig. In der technischen Ausführung handelt es sich allerdings nicht um eine reine Spiralfigur, sondern um eine Annäherung dieser Spirale mittels dreier Kreisradien, im einzelnen wird der Bereich 31 durch einen Radius von rund 50 mm, ausgehend vom Punkt 32. der Bereich 33 durch einen Radius von etwa 70 mm. ausgehend vom Mittelpunkt 34 (durch den auch die geometrische Längsachse 22 geht) und der Bereich 34 durch einen Radius von etwa 90 mm, ausgehend vom Punkt 32. dargestellt. Es entsteht dadurch ein Sprungbereich 36. der gemäß der maßstäblichen I : 1-Darstellung von Fig. 4 eine solche Größe hat. daß er Hälse von Weinflaschen, Bierflaschen. Apfelsaftflaschen usw. aufnehmen kann, daß er jedoch die Bäuche dieser Flaschen nicht aufnehmen kann. Es ist wichtig, daß nach der Spitze 40 gegen den Uhrzeigersinn gesehen der Bereich 34 stetig verläuft und nicht etwa durch einen Anschliff abgeflacht ist. Man vermeidet hierdurch unliebsame Unstetigkeiten bei der Bewegung des zu verarbeitenden Gutes, sei es in normaler Drehrichtung, sei es in Reversierdrehrichtung. Die Schneide 37 hat keinen Freiwinkel, ist gerade und steht unter einem Winkel von 45= zur Horizontalen nach Fig.4. Der Übergang von der Schneide 37 zum Bereich 31 erfolgt durch einen Bereich 38. welcher durch einen 15mm-Radius definiert wird, der von dem Punkt 38 ausgeht. Dieses Messer ist sowohl leicht herzustellen und hat gleichzeitig sehr gute Arbeitsergebnisse.

Wie aus F i g. i hervorgeht, sind immer zwei Messer zu einer Gruppe zusammengefaßt, deren Spitzen 40 jeweils um 180° gegeneinander versetzt liegen. Die Spitzen der Gruppen sind aber auch unter sich versetzt, und zwar gemäß F i g. 5 jeweils um 60". Liegen die Spitzen der Messer einer Gruppe z. B. bei 0 und 180°, so liegen die Spitzen der nächsten Gruppe bei 60 und 240^G, die Spitzen der dritten Gruppe bei 180 und 300° usw. Durch nicht dargestellte Mittel sind die Distanzbüchsen 27 und die Messer 28 axial gegeneinander verspannt, so daß sie sich relativ zur Welle 17 nicht verschieben können. Dies gilt natürlich auch für alle anderen Wellen.

Zwischen die Gruppen greifen jeweils Finger 30 eines Rechens, der in nicht dargestellter Weise fest mit der Maschine verbunden ist. Gemäß F i g. 4 verlaufen die Finger 30 unter etwa 45° von links unten nach rechts oben, wobei die Unterseite 39 auf den Punkt 35 bzw. die Längsachse 22 zielt. Der Abstand der nächsten Kante 39 der Finger 30 von den Distanzbüchsen 27 betrügt 2 — 3 mm, damit die Distanzbüchsen 27 beim Drehen und unter Last nicht an den Fingern 30 streifen, falls sich die Welle 17 durchbiegen sollte. Die normale Drehrichtung der Welle 17 ist durch einen Pfeil 41 angegeben.

Sinngemäß das gleiche gilt für die Welle 21, jedoch ist ihre normale Drehrichtung gemäß dem Pfeil 42. Hieraus folgt, daß die Spitzen dieser Messer in Richtung des Pfeils 42 schauen.

Die Wellen 17, 18,19 und 21 werden von Zahnrädern 43, 44, 46, 47 angetrieben, die jeweils koaxial zu den Längsachsen 22,23,24,26 liegen und direkt miteinander kämmen. Sie treiben die zugehörigen Wellen auch direkt an. Hieraus ergibt sich die Drehrichtung der Welle 18 gemäß dem Pfeil 48, die Drehrichtung der Welle 19 gemäß de"! Pfeil 49. Die Übersetzungsverhältnisse der Zahnräder 43, 44, 46, 47 sind so, daß die Welle 17 mit 31,3 U/min, die Welle 18 mit 23,8 U/min, die Welle 19 mit 18,2 U/min und die Welle 21 mit 23,8 U/min normalerweise laufen. Hieraus folgt auch die unterschiedliche Größe der Zahnräder 43, 44, 46, 47, die ihrerseits \on einem Elektromotor über ein Vorgelege angetrieben werden. Die exakten Drehzahlen sind nicht so wichtig. Wichtig ist jedoch, daß alle Wellen relativ langsam laufen und auch alle Wellen zueinander Differenzdrehziihien haben. Aufgrund dieser Anordnung bilden sich bei normaler Drehrichtung zwei Arbeitszonen, nämlich einmal zwischen den Wellen 17 und 18 und das andere Mal zwischen den Wellen 19 und 21. Bei der Reversierung bildet sich eine Arbeitszone zwischen den Wellen 18 und 19, so daß nicht nur während der eigentlichen Arbeitszeit, sondern — wenn auch in einem verminderten Maße — während der Reversierung gearbeitet wird. Hieran sind allerdings die Schneiden 37 und die Spitzen 40 nicht beteiligt, weil diese ja in Richtung der normalen Arbeitsweise blicken.

Der Winkel zwischen der Schneide 37 und der Tangente an den Bereich 34 in der Spitze 40 beträgt etwa 30° oder etwa 50° und ist in bezug auf seine Herstell ng und Standzeit optimal.

Wie F i g. 1 zeigt, ist grundsätzlich die Anordnung der Messersätze auf den Wellen 18 und 19 gleich, ebenso wie die Anordnung der Distanzbüchsen. Jedoch fehlen hier die Finger 38, welche für die Reinigung der Distanzbüchsen der Wellen 17 und 21 vorgesehen sind.

Gemäß Fig.2 und 3 sitzen auf den Wellen 18, 19 Messer 51. die sich von den Messern gemäß F i g. 4 laut der maßstäblichen 1 : !-Darstellung von Fig.2 und 3 dadurch unterscheiden, daß sie eine Räumausnehmung eingearbeitet haben. Man kann also bei der Herstellung Messer nach Fig.4 verwenden und diesen zusätzlich die Räumausnehmung 52 einarbeiten. Die kürzeste Entfernung zwischen dem Bereich 38 und dem zweiten Sprungbereich 54 beträgt etwa 3 cm oder winkelmäßig etwa 23^C. Der Bereich 56 wird durch einen Radius von etwa 7 mm definiert, der vom Punkt 57 ausgeht Der Bereich 56 liegt gemäß F i g. 2 so, daß eine spitze Schnei-

de 58 entsteht und der Bereich 56 vom Umfang her gesehen teilweise hinterschnitten ist. Der Bereich 56 läuft in einem flachen Rücken 59 mit großem Halbmesser aus und geht stetig in den Bereich 34 über, der sich jenseits von der Schneide 58 ebenfalls fortsetzt. An seiner tiefsten Stelle ist der Rücken 59 etwa 9 mm von der Stelle entfernt, an der sonst der Bereich 34 verlaufen würde. Winkelmäßig ist der Bereich 59 etwa 35" lang.

Ein Vergleich zwischen den Fig. 4 und 2 zeigt, daß durch die Räumausnehmung 52 wenig Stetigkeit geopfert wurde, ein Messer nach wie vor sehr günstig auf dem Rücken des anderen Messers schneiden kann, daß an den Messern wenig an Stabilität geopfert wurde und trotzdem die Räumausnehmung 52 so liegt, daß sie sehr nahe an diejenige Distanzbüchse herankommt, die sie r> reinigen soll. Da die Räumausnehmungen 52 genau so versetzt sind, wie dies F i g. 5 zeigt, werden die gegenüberliegenden Distanzbüchsen der Wellen 18,19 jeweils zweimal gereinigt, während die Distanzbüchsen der Wellen 17 und 21 einmal gereinigt werden. Wenn sich in :o praktischen Einsatzfällen herausstellt, daß die einmalige Reinigung der Distanzbüchsen der Wellen 17, 21 ausreicht, so kann man auf die Finger 30 ganz verzichten und ggf. dann auch die auf den Wollen 17, 21 sitzenden Messer 28 so gestalten, wie dies F i g. 2 zeigt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

JO

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40

55

60

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfall aller Art wie Autoreifen, Drehspäne, Obstkistchen, Gegenstände aus Blech usw. mit einem Motor, mit mindestens zwei parallel zueinander angeordneten, langsam laufenden Wellen, mit Drehlagern für die Wellen, mit einem Getriebe zwischen dem Motor und den Wellen, durch welches die Wellen in entgegengesetzten Drehrichtungen und unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden, mit einer Reversiervorrichtung für die Wellen, mit einer Vielzahl massiver scheibenförmiger erster Messer, die auf den Wellen angeordnet fest mit diesen verbunden sind und durch Distanzhülsen auf Abstand gehalten sind, wobei die Messer der einen Welle in Zwischenräume zwischen die Messer der anderen Welle greifen, mit einer Umrißform der Messer, bei welcher ein Schneidezahn in die normale Drehrichtung weist, weiche in der entgegengesetzten Richtung einer kontinuierlichen, glatten, nach innen gerichteten etwa spiraligen Form folgt, die bis zu einem Sprungbereich reicht, der bis zu dem Schneidzahn hochschwingt und zur Aufnahme von Hälsen üblicher Getränkeflaschen dient, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   schnitten ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücken (59) der Räumungsausnehmung (52) sich zwischen 20 und 60°, vorzugsweise 30 bis 50°, insbesondere um 40° erstreckt.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Welle (18) langsamer als die erste Welle (17) und die dritte Welle (19) langsnner als die vierte Welle (21) läuft und daß die zweite und dritte Welle vorzugsweise unterschiedliche Drehzahlen haben.