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Die Erfindung betrifft einen Materialleitschacht, insbeson-
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dere für Altmaterial, mit darin umlaufenden Werkzeugen.
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Eine Anordnung der vorstehenden Art ist beispielsweise aus der US-PS
3 614 821 bekannt. Im dort offenbarten Materialleitschacht sind zwei um eine horizontale
Achse gegenläufig drehende Zerkleinerungswalzen angeordnet. Aufgabe solcher Vorrichtungen
ist es, das aufgegebene Material, z.B. Metallbehälter, Glasflaschen, Kartons und
anderen Abfall für die nachfolgende Weiterbehandlung optimal vorzubereiten, d.h.,
beispielsweise einen bestimmten Zerkleinerungsgrad von sperrigem Müll zu erzeugen
oder z.B. verschnürte Zeitschriftenpakete oder anderes kompaktes Material aufzulockern,
um es nachfolgenden Sortiereinrichtungen, Preßvorrichtungen oder dgl. zuzuführen.
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Beispielsweise kann Altpapier im vorstehenden Sinne ein sehr problematisches
Material sein, weil sein Anlieferungszustand sehr unterschiedlich ist. So fällt
Altpapier beispielsweise als Ausgangsmaterial teils in mehr oder minder stark aufgelockerter
Form mit geringer Schüttdichte an, z.B. als Wellpappen in jeder Form, als Kaufhausabfall
und als Mischpapiersorten oder aber auch in Form eines Materials mit hoher Schüttdichte,
wie Zeitungen, Akten, Prospekte und dergleichen.
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Bei Altpapier besteht im Hinblick auf eine optimale Aufbereitung des
Ausgangsmaterials für die anschließende Weiterverarbeitung zu gepreßten Ballen die
Forderung, der Ballenpresse ein möglichst aufgelockertes Material zuzuführen.
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Bei Mischpapier, z.B. Kaufhausabfällen, befindet sich das Material
bereits in einem zum Pressen geeigneten Zustand, während kompakt angeliefertes Material,
z.B. gebündelte Zeitschriften noch der Auflockerung bedürfen, um bei der nachfolgenden
Weiterverarbeitung eine Vergleichmäßigung der
Materialstruktur über
den gesamten Pressenquerschnitt zu erhalten. Hingegen kommt es bei sperrig angelieferten
Materialien, wie beispielsweise Kartonagen oder Tonnen mehr auf den Zerkleinerungseffekt
an, um dadurch eine dichtere Schichtung des Materials zu erreichen. Durch diese
Maßnahme der Auflockerung, bzw. Zerkleinerung des jeweiligen Materials wird bei
der Beladung von Behältern oder Containern ein höherer Füllungsgrad erreicht, ebenso
bei Pressen, bei denen verbunden damit zusätzlich noch eine erhöhte Ausstoßleistung
erzielt werden kann. Dies kann durch geeignete Vorrichtungen im Materialleitschacht
bewirkt werden. Solche Vorrichtungen wirken allerdings störend und hemmend auf den
Materialfluß, wenn keine Vorbehandlung des Materials im Materialleitschacht erforderlich
ist.
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Es besteht außerdem bei gewissen Altmaterialsorten durch entsprechenden
Einsatz einer geeigneten Vorrichtung im Materialleitschacht die Möglichkeit, das
aufgegebene Grundmaterial, welches für eine eventuelle nachfolgende Weiterbehandlung
geeignet ist, von anhaftendem Schmutz bzw. Verunreinigungen zu befreien. So können
beispielsweise durch auf das Altmaterial einwirkende Schlagenergie von Schlagorganen
mineralische Ablagerungen in alten Wasserrohren, die anschließend weiterbehandelt
werden sollen, abgelöst oder Erdrohre von der Teerisolation befreit sowie sprödbrüchiges
Material, z.B. Keramik von den wiederverwendbaren Metallen abgelöst werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs erwähnten Materialleitschacht
so zu verbessern, daß der darin angeordnete Rotor unabhängig von den aufgegebenen,
zu verarbeitenden Materialien und gleichgültig, ob er auf die Materialien einwirken
soll oder nicht, in seiner Lage verbleiben und dennoch bestimmte Materialien sicher
erfassen und zerkleinern bzw. auflockern kann, während er andere Materialien unbeeinflußt
lassen kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein an sich bekannter
Rotor mit Schlagorganen in einer an den Materialleitschacht angrenzenden, zu diesem
hin geöffneten Kammer außerhalb des Materialleitschachtes im Bereich der Wandebene
des Materialleitschachtes gelagert ist und der Aktionsradius der Schlagorgane gleich
oder größer als die Länge des Materialleitschachtes ist. Durch diese Maßnahme wird
erreicht, daß der Materialaufbereiter durch einfaches Stillsetzen bei Bedarf aus
dem Materialleitschacht "ausgeblendet" werden kann, weil dann seine Werkzeuge -
seien es flexible oder starre Schlagorgane - so herabhängen bzw. in Ruhestellung
eine Ebene mit der die Kammer öffnung enthaltenden Wand bilden, daß sie den Querschnitt
des Materialleitschachtes freigeben. Dadurch ist bei unbeeinträchtigtem Materialleitschachtquerschnitt
die Verarbeitung von in ihrer Ausgangsbeschaffenheit bzw. Schüttdichte unterschiedlichen
oder auch gemischten Materialien möglich. Eine Verengung des Materialleitschachtes
wird durch die versetzte Lage des Rotors zur Achse des Materialleitschachtes und
ggf. durch das Herabhängen der Schlagorgane im ausgeschalteten Zustand vermieden,
die im Betrieb den gesamten Füllschachtquerschnitt bestreichen.
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In der Praxis wird die Länge der Schlagorgane vorzugsweise so bemessen,
daß sie maximal der Länge des Materialleitschachtes zuzüglich dem seitlichen Versatz
der Rotorachse außerhalb des Materialleitschachtes entspricht.
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Materialien mit hoher Schüttdichte, z.B. gebündelte Zeitungspakete
werden über einen Förderer den sich abwärts bewegenden Schlagorganen zugeführt.
Das Material wird von den Schlagorganen erfaßt, angerissen und aufgelockert und
gegen die Materialleitschachtwände geworfen. Das derart aufgelockerte Material fällt
dann gleichmäßig verteilt über den Materialleitschachtquerschnitt in die nachgeschaltete
Weiterbehandlungsstation.
Materialien geringer Schüttdichte, die einer Auflockerung bzw. Zerkleinerung kaum
bedürfen, gelangen überwiegend ohne Einsatz des Rotors in die Weiterbehandlungsstation.
Lediglich bei u.U. auftretenden Brückenbildungen, die z.B. durch überlange Wellpappen
verursacht werden können, kann der Rotor kurz zum Einsatz kommen. Die vorgeschlagene
Maßnahme bewirkt somit, daß der nachgeordneten Weiterbehandlungsstation durch den
Materialleitschachtbereich, unabhängig von der zugeführten Materialqualität, ein
gleichbleibend aufgelockertes oder aufgeschlossenes Material zugeführt werden kann.
Eine hohe Durchsatzleistung von nicht mittels der Schlagorgane zu behandelndem Material
wird dadurch erreicht, daß die Rotorwelle des Materialaufbereiters außerhalb des
Materialleitschachtes im Bereich der die Kammeröffnung enthaltenden Wandebene des
Materialleitschachtes gelagert ist, weil sich dann die Schlagorgane bei Stillsetzen
des Rotors selbsttägig aus dem Materialleitschacht zurückziehen.
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Einen voll befriedigenden Einzugseffekt erhält das aufgegebene Material
durch die sich abwärts bewegenden Schlagorgane und einen Auflockerungseffekt dadurch,
daß das Material vom Rotor gegen die Materialleitschachtwände geschleudert wird.
Zusätzlich kann sich zu diesen Faktoren in Kombination mit der Wahl der erforderlichen
Umdrehungsgeschwindigkeit ein weiterer Schneideffekt addieren, wenn in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung die flexiblen Schlagorgane aus Stahlseilen oder Ketten
bestehen. Durch den auf das Material mittels der Schlagorgane ausgeübten Schneideffekt
erfährt das aufgegebene Material eine zusätzliche Zerkleinerung, was bei vielen
Altmaterialien eine schnellere und bessere Verarbeitung ermöglicht.
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Um "tote Zonen" zu vermeiden, erstreckt sich der Rotor über die gesamte
Breite des Materialleitschachtes, so daß garantiert sämtliches vom Rotor zu erfassende
Material von diesem erreicht wird. Eine Alternativausführung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung besteht darin, daß die Rotorwelle vertikal
verläuft.
Um bei dieser Ausführungsform die erwähnten "toten Zonen" völlig zu vermeiden, ist
in Weiterbildung der Erfindung der Querschnitt des Materialleitschachtes vorzugsweise
halbkreisförmig gestaltet, wodurch gewährleistet wird, daß das den Wirkungen des
Rotors auszusetzende Material an jeder Stelle des Schachtes vom Rotor sicher erfaßt
und verarbeitet werden kann.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen
erfindungsgemäß ausgebildeten Materialleitschacht mit einem in Betrieb befindlichen
Rotor mit horizontaler Welle; Fig. 2 einen Rotor gemäß Fig. 1 in Ruhestellung; Fig.
3 eine Draufsicht auf den Materialleitschacht gemäß Fig. 1, teilweise im Schnitt;
Fig. 4 eine Alternativausführung des Materialleitschachtes mit einem in Betrieb
befindlichen Rotor mit vertikaler Welle; Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie
V-V in Fig. 4; Fig. 6 einen Rotor gemäß Fig. 1 mit einem Aktionsradius der Schlagorgane,
der größer als die Länge des Materialleitschachtes ist; Fig. 7 eine Alternativausführung
des Materialaufbereiters gemäß Fig. 1 in Ruhestellung; und Fig. 8 einen Materialleitschacht
mit nachgeordnetem Container.
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Der erfindungsgemäß ausgestattete Materialleitschacht 1 wird im Bereich
der Ebene B-B an eine nicht dargestellte Weiterbehandlungsstation angeschlossen.
Denkbar und möglich wären als Weiterbehandlungsstation Vorrichtungen und Einrichtungen
zur Verarbeitung oder Ablagerung von Altmaterial, beispielsweise Papier, Müll und
Schrott etc., die im Hinblick auf ihre Weiterverarbeitung einer vorangehenden Zerkleinerung
bzw. Auflockerung bedürfen. Materialleitschächte der nachfolgend beschriebenen Art
sind in der Regel so gestaltet, daß das aufgegebene Material im wesentlichen lediglich
durch Schwerkrafteinfluß den Materialleit-
Der Materialleitschacht
1 wird durch Wände 2a, b, c und d begrenzt. Das zu verarbeitende Material wird über
ein Förderband 3 herangeführt. Der Materialleitschacht 1 ist mit einer zu ihm hin
offenen Kammer 4 verbunden. Im Bereich der die Kammeröffnung 5 enthaltenden Wandebene
des Materialleitschachtes 1 ist ein Rotorgrundkörper 6 mit flexiblen Schlagorganen
7 gelagert, der insgesamt als Rotor 8 bezeichnet wird. Auf dem Umfang des Rotorgrundkörpers
6 verteilt sind in jeder der zueinander parallelen vertikalen Schlagebenen vorzugsweise
vier flexible Schlagorgane 7 angeordnet, bei denen es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel
um Stahlseile handelt. Denkbar wäre es auch, daß am Ende der Schlagorgane 7 bzw.
Stahlseile nicht dargestellte Werkzeuge, beispielsweise Hämmer befestigt werden.
Die Stahlseile bzw. flexiblen Schlagorgane 7 sind mittels Schrauben 9 an dem Rotor
6 befestigt.
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Damit bei der Aufgabe des zu verarbeitenden Materials "tote Zonen"
möglichst vermieden werden, d.h. die Schlagorgane 7 des Rotors 8 das aufgegebene
Material an jeder Stelle des Materialleitschachtes 1 sicher erreichen und erfassen,
wird die Länge der flexiblen Schlagorgane 7 vorzugsweise so ausgelegt, daß sie bis
an die diametral gegenüberliegende Wand, im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß
Fig.
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6 bis an die Wand 2c des Schachtes 2, heranreichen. Bei gewissen zu
verarbeitenden Materialien empfiehlt es sich, den Aktionsradius R der flexiblen
Schlagorgane 7 so auszulegen, wie es in den Fig. 1 bis 5 und Fig. 7 dargestellt
ist, so daß zwischen den Enden der Schlagorgane 7 und der entsprechenden Materialleitschachtwand
(in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Wand 2c) noch ein gewisser Abstand
bzw. Einzugsspalt verbleibt.
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Gemäß Fig. 3 ist die Rotorwelle 10 des Rotorgrundkörpers 6 in Lagern
11 drehbeweglich gelagert, die an den Seitenwänden 2b und 2d des Schachtes 2 befestigt
sind. Ein Motor 12 (s. Fig. 1) treibt den Rotorgrundkörper 6 über Riemenscheiben
13,
14 und einen Treibriemen 15 in Pfeilrichtung an, so daß der Rotor 8 an der Materialeinlaufseite
abwärts dreht.
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Fig. 2 zeigt den beschriebenen Rotor 8 in Ruhestellung.
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Die dann herabhängenden Schlagorgane 7 geben den Materialleitschacht
1 für den gewünscht ungehinderten Materialdurchtritt frei.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Alternativausführung eines Rotors 6,
bestehend aus einem mit Schlagorganen 7 bestückten Rotorgrundkörper 17, dessen Welle
vertikal verläuft.
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Der Rotor 17 bzw. die Rotorwelle 18 ist in Lagern 19 gelagert, welche
an der Kammer 4 befestigt sind. Um auch bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung
"tote Zonen" weitestgehend zu vermeiden, ist der Querschnitt des Materialleitschachtes
1 vorzugsweise halbkreisförmig ausgebildet, damit die flexiblen Schlagorgane 7 bei
entsprechender Längenauslegung für einen Schlagkreis R möglichst sämtliches aufgegebene
Material überall im Materialleitschacht 1 sicher erfassen. Angetrieben wird der
Rotor 17 im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4, wie im Beispiel gemäß Fig. 3 beschrieben,
über einen Motor 12 und Riemenscheiben 13, 14 sowie einen Treibriemen 15.
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Fig. 7 zeigt den Rotor 8 mit starren Schlagorganen 7. Der Rotor 8
besteht in diesem Fall aus einem Rotorgrundkörper 20 mit horizontaler Rotorwelle
21. Der Rotor bzw. die Rotorwelle 21 ist, wie zu den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen
erläutert, in für dieses Beispiel nicht dargestellten Lagern, welche an der Kammer
4 befestigt sind. Auf dem Umfang des Rotorgrundkörpers 20 verteilt sind in jeder
der zueinander parallelen vertikalen Schlagebenen mehrere Schlagorgane 7 angeordnet,
bei denen es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um starre Rotorblätter 22
handelt.
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Damit der Querschnitt des Materialleitschachtes 1 bei Stillstand des
Rotors 8, d.h. wenn dessen Einwirken auf das Material nicht gewünscht bzw. nicht
erforderlich ist, garantiert für den Durchtritt des Materials freigegeben werden
kann, ist im gezeichneten Beispiel in jeder Schlagebene nur ein Paar fluchtender
Schlagorgane vorgesehen, nämlich zwei 0 um 180 zueinander versetzt auf der Rotorwelle
21 befestigte Rotorblätter 22. Die gewünschte End- bzw. Ruhestellung des Rotors,
in der die starren Schlagorgane in bzw.
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hinter der Ebene der Wand 2a des Materialleitschachtes liegen, kann
durch an dem Rotorgrundkörper 20 und der Rotorwelle 21 vorgesehenen Orientierungsmarken
angesteuert werden, z.B. über eine auf den Antrieb einwirkende Bremse.
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An den Ecken der Rotorblätter 22 sind diagonal gegenüberliegende Messer
23 angeordnet. Befindet sich der Rotor 8 in Ruhestellung, bzw. sind die Schlagorgane
oder Rotorblätter 22 aus dem Materialleitschacht 1 ausgeblendet, so verschließen
die Rotorblätter 22 aus dem Materialleitschacht schließen die Rotorblätter 22 die
Kammer öffnung 5 und bilden mit der Wand 2a eine Ebene. Der Antrieb erfolgt entsprechend
den vorbeschriebenen Beispielen.
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Bei. sämtlichen beschriebenen Ausführungsbeispielen, sei es mit horizontal
gelagerter oder auch mit vertikal gelagerter Rotorwelle 10/21 bzw. 18, sind die
Rotorwellen außerhalb der Kammeröffnung 5 des Materialleitschachtes 1 versetzt zur
Achse A-A des Materialleitschachtes 1 noch hinter der in der Ebene der Schachtwand
2a verlaufenden Achse C-C in der Kammer 4 gelagert.
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Fig. 8 zeigt schließlich eine Zuordnungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen
Materialleitschachtes 1, und zwar ist diesem als Zwischenlager für Altmaterial jeglicher
Art ein Container 24 zum Ab- bzw. Weitertransport nachgeordnet.
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Das über das Förderband 3 zugeführte Material durchläuft den erfindungsgemäßen
Materialleitschacht 1, wobei es erforderlichenfalls der Einwirkung eines in der
Kammer 4 untergebrachten Rotors der vorbeschriebenen Art ausgesetzt werden kann,
und gelangt dann nach dem Austritt aus dem unteren Ende des Schachtes 1 in den Container
24.
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Der erfindungsgemäß ausgestaltete Materialleitschacht 1 kann auf einfachste
Weise die Forderung erfüllen, Materialien mit geringer Schüttdichte nicht oder nur
in einigen wenigen Fällen und Materialien mit hoher Schüttdichte stärker aufzulockern
bzw. zu zerkleinern und Verbundmaterialien optimal aufzuschließen.