DE3874408T2

DE3874408T2 - Zerkleinerungsapparat.

Info

Publication number: DE3874408T2
Application number: DE8888304051T
Authority: DE
Inventors: Susumu Doumen; Toshiaki Haga; Takeshi Kunisada
Original assignee: Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd
Priority date: 1987-05-09
Filing date: 1988-05-05
Publication date: 1993-04-15
Anticipated expiration: 2008-05-06
Also published as: EP0291227B1; EP0291227A2; US4921176A; DE3874408D1; EP0291227A3

Description

Die Erfindung betrifft einen Zerkleinerungsapparat zum Zerkleinern von Material wie z.B. Abfall, Holz, Plastik und dergl., und speziell einen Zerkleinerungsapparat, der dieses Material unter Benutzung von Schneidscheiben zerkleinert.
JP-A-58-500890 zeigt einen Zerkleinerungsapparat dieser Art. Gemäß Figuren 1 und 2 ist dieser Zerkleinerungsapparat versehen mit einem Gehäuse 3, das an einer Basis 4 befestigt ist und einen Einlaß 1 und einen Auslaß 2 hat, Schrauben oder Schnecken 5a, 5b und 5c, die drehbar im Gehäuse 3 parallel zueinander angeordnet sind, und einen Motor 6, der mit den Schnecken 5a, 5b und 5c verbunden ist, um die Schnecken 5a, 5b und 5c anzutreiben. Ein spiralenförmiges Schneidmesser 8a ist rechtsgängig mit einer regelmäßigen Steigung auf der Umfangsfläche einer Welle 7a der ersten Schnecke 5a befestigt. Ein spiralenförmiges Schneidmesser 8b ist rechtsgängig mit der gleichen Steigung wie der oben beschriebenen Steigung auf der Umfangsfläche einer Welle 7b auf der zweiten Schnecke 5b befestigt. Ein spiralenförmiges Schneidmesser 8c ist linksgängig mit der gleichen Steigung wie die oben beschriebene Steigung auf der Umfangsfläche einer Welle 7c der dritten Schnecke 5c befestigt.
Wie in Figur 2 gezeigt, wird Abfall, der vom Einlaß des Gehäuses 3 in den Raum zwischen den Schnecken 5a und 5b und zwischen die Schnecken 5b und 5c eingeführt wird, komprimiert, geschnitten und durch die Schneidmesser 8a, 8b und 8c zerrissen. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich das Schneidmesser 8a im Gegenuhrzeigersinn und die Messer 8b und 8c drehen sich im Uhrzeigersinn. Danach werden die zerkleinerten Teile aus dem Auslaß 2 entladen.
Dieser Zerkleinerungsapparat hat aber den Nachteil, daß der Abfall nicht mehr als einmal durch die Schneidmesser 8a, 8b und 8c zerkleinert wird, während sich die Schnecken 5a, 5b und 5c um 360º drehen.
Der Zerkleinerungsapparat hat den weiteren Nachteil, daß wenn der Abfall ein steifes Fremdmaterial enthält, das Fremdmaterial zwischen den nebeneinander liegenden Schnekken 5a und 5b und/oder die Schnecken 5b und 5c eingeklemmt wird. Als Folge können die Wellen 7a, 7b und/oder 7c angehalten werden und dies kann den Zerkleinerungsbetrieb unterbrechen. Zusätzlich können Teile der Schnecken 5a, 5b, und/oder 5c zerbrochen werden, was ein Ersetzen der Schnekken erfordert.
Ein weiterer Stand der Technik ist offenbart in der japanischen Gebrauchsmusterschrift Nr. 48-63-389. Eine Zerkleinerungsanordnung, die darin offenbart ist, ist versehen mit einem ersten Zerkleinerer, der aus Zerkleinerungsrollen oder einer Kompressionsrolle besteht, die den Abfall in große Stücke zerkleinert. Die Zerkleinerungsanordnung ist ferner versehen mit einem zweiten Zerkleinerer, der aus einer Drehtrommel und einem festen Messer besteht, welche die grobgeschnittenen Teile in kleine Teile zerkleinert. Der erste Zerkleinerer ist an einem oberen Teil der Zerkleinereranordnung befestigt und der zweite Zerkleinerer in einem Unterteil davon. Dies verursacht, daß die Zerkleinerungsanordnung groß ist, so daß ein großer Raum nötig ist, um sie zu installieren, und außerdem kann der Zerkleinerer leicht ausfallen, da er sehr viele Teile benötigt.
Die DE-A-1062677 zeigt ein Gerät zum Zerkleinern von Material, welches eine Vielzahl von Schneidscheiben enthält, die auf einem Drehelement befestigt sind, wobei die Schneidscheiben auf dem Drehelement mit einer vorbestimmten Neigung relativ zur Achse des Drehelements befestigt sind.
Die EP-A-0130618 zeigt einen weiteren Apparat zum Zerkleinern von Material, der Schneidscheiben aufweist, die auf einem Drehelement in einer vorbestimmten Neigung zur Achse des Drehelements befestigt sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Zerkleinerungsapparat zum Zerkleinern von Material vorgesehen mit:
einem Gehäuse mit einem Einlaß und einem Auslaß;
mindestens einem ersten Rotationsteil und einem zweiten Rotationsteil, die drehbar in dem Gehäuse befestigt sind, und deren Rotationsachsen zueinander parallel sind;
einer Vorrichtung zum Drehen des ersten und zweiten Rotationsteils; und
einer Schnecke, die an der äußeren Umfangsfläche des zweiten Rotationsteils befestigt ist; wobei:
eine Vielzahl von Schneidscheiben schräg an der äußeren Umfangsfläche mindestens eines ersten Rotationsteils befestigt ist in vorbestimmten, gleichmäßigen Intervallen, um so eine vorbestimmte Neigung zur Achse des ersten Rotationsteils aufzuweisen;
eine Vielzahl von Klingen, spiralig so an der äußeren Umfangsfläche des zweiten Rotationsteils befestigt sind, daß sie die Schnecke schneiden; und
wobei eine stationäre Klinge an einer inneren Oberfläche des Gehäuses so befestigt ist, daß sie dem zweiten Rotationsteil gegenübersteht; wobei der Zerkleinerungsvorgang durchgeführt wird durch die Schneidscheiben und die Schnekke, gefolgt von einem weiteren Zerkleinerungsvorgang durch die Klingen auf dem zweiten Rotationsteil und die stationäre Klinge.
Im folgenden wird die Betriebsweise dieses Apparates beschrieben.
Wenn ein erstes und ein zweites Drehteil benutzt werden, das erste für die Schneidscheiben und das zweite für die Schnecke, wird Abfall, der zwischen die beiden Drehteile eingeführt wird, komprimiert und in große Stücke zerteilt durch die Schneidscheiben und die Schnecke. Daraufhin werden die großen Abfallteile komprimiert und in kleine Teile zerschnitten durch die Klingen auf dem zweiten Rotationsteil und die stationäre Klinge.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun beispielhaft unter Bezugsnahme auf die Figuren im Detail beschrieben. Es zeigen:
Figuren 1 und 2 einen vertikalen Schnitt und eine Draufsicht auf einen herkömmlichen Zerkleinerer.
Figur 3 eine Vorderansicht eines Zerkleinerers in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Figur 4 eine Ansicht entlang dem Schnitt A-A von Figur 3,
Figur 5 ein Querschnitt entlang der Linie B-B von Figur 3,
Figur 6 eine Ansicht längs der Linie C-C von Figur 5,
Figur 7 eine Ansicht entlang der Linie D-D von Figur 5; und
Figur 8 eine Ansicht entlang der Linie E-E von Figur 5.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist beschrieben unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 8.
In den Figuren 3 und 4 ist ein Gehäuse 301 gezeigt, welches einen Einlaß 302 in einem oberen Teil und einen Auslaß 303 in einem unteren Teil aufweist. Zwei Drehtrommeln 304 und 314, die als Rotationsteile dienen, sind im Gehäuse 301 so vorgesehen, daß die Rotationstrommeln auf dem gleichen Level parallel zueinander angeordnet sind, und eine weitere Rotationstrommel 305 ist unter den Rotationstrommeln 304 und 314 angeordnet. Die Rotationstrommeln 304, 314 und 305 werden durch jeweilige Lager 306 abgestützt und die Enden der Drehtrommeln 304 und 314 sind mit Motoren 307 und 317 gekoppelt, wodurch die Drehtrommel 304 im Gegenuhrzeigersinn und die Drehtrommel 314 im Uhrzeigersinn gedreht werden. Die Drehung der Drehtrommel 314 wird auf die Drehtrommel 305 über ein Übertragungsteil 308 übertragen. Wie in Figur 6 gezeigt, sind die oberen Drehtrommeln 304 und 314 jeweils mit einer Vielzahl von Schneidscheiben 309 und 319 versehen, die in vorbestimmten Abständen angeordnet sind.
Die Schneidscheiben 309 und 319 sind geneigt zu den Drehtrommeln 304 bzw. 314. Die Schneidscheiben 309 und 319 üben auf den Abfall Kräfte in entgegengesetzte Richtungen, d.h. Scherkräfte, aus durch die Drehung der Drehtrommeln 304 und 314 in entgegengesetzte Richtungen. Der Abfall wird durch diese Scherkräfte komprimiert und zerkleinert im Zwischenraum zwischen den Schneidscheiben 309 und 319.
Gemäß den Figuren 7 und 8 ist eine Schnecke 310 am Außenumfang der unteren Drehtrommel 309 angeordnet und eine Vielzahl von Klingen 311 sind ebenso spiralig daran befestigt in einer Weise, daß die Klingen 311 die Schnecke 310 schneiden. Die Klingen 311 laufen spiralenförmig in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung, in welcher die Schnecke 310 gewunden ist. Der Spiralwinkel der Klinge 311 ist erheblich größer als der der Schnecke 310. Der Abfall wird komprimiert und in große Stücke zerschnitten durch die Schnecke 310 in Zusammenwirkung mit den Schneidscheiben 319 auf der Drehtrommel 314.
Eine stationäre Klinge 312 ist am Gehäuse 301 so befestigt, daß sie der Drehtrommel 305 gegenübersteht. Diese stationäre Klinge komprimiert und zerschneidet den Abfall, der einmal grob zerkleinert wurde, in kleine Stücke in Zusammenwirkung mit den Klingen auf der Drehtrommel 305. Da der Steigerungswinkel jeder der Klingen 311 groß ist, d.h. der Winkel zwischen jeder Klinge 311 und der stationären Klinge 312 klein ist, wird der Abfall einfach und geschmeidig zerkleinert.
Eine Sperrplatte 313 hindert nicht zerkleinerten Abfall daran, unter sie zu fallen. Klammern 315 stützen die Lager 306 und die Motoren 307 und 317.
In dieser Ausführungsform laufen die Klingen 311 spiralig in einer Richtung entgegengesetzt zu der, in welcher die Schnecke 310 läuft, die ersteren können aber in der gleichen Richtung wie die Schnecke 310 laufen unter der Bedingung eines großen Spiralwinkels. In diesem Falle kann der gleiche Effekt erzielt werden.
Die Betriebsweise dieser Ausführungsform wird im folgenden beschrieben.
Abfall, der in das Gehäuse 301 durch den Einlaß 302 eingeworfen wird, wird zwischen die Drehtrommeln 304 und 314 eingeführt, komprimiert und durch die Schneidscheiben 309 und 319 grob zerkleinert, die auf der jeweiligen Drehtrommel 304 und 314 angeordnet sind, die in entgegengesetzte Richtungen rotieren, wie durch die Pfeile in Figur 5 gezeigt.
Der in relativ große Fragmente zerkleinerte Abfall passiert durch den Raum zwischen den oberen und den unteren Drehtrommeln 314 und 305, da die Drehtrommel 305 sich in eine Richtung dreht, die durch den Pfeil in Figur 5 gezeigt ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Abfall weiter zerkleinert durch die Schneidscheiben 319 und die Schnecke 310 und ebenso durch die Schneidscheiben 319 und die Klingen 310, die zur Achse der Drehtrommel 305 ein wenig geneigt sind.
Wenn der grob zerkleinerte Abfall in Richtung auf die stationäre Klinge 312 eingeführt wird aufgrund der Drehrichtung der oberen und unteren Drehtrommeln 314 und 305, wird der Abfall weiter zerkleinert in kleine Teile durch die stationäre Klinge 312 und die Klingen 311. Selbst wenn irgendein Abfallteil an der Klinge 311 nach unten gleitet, stoppt die Schnecke 310 dieses Abgleiten. Deshalb kann das Abfallfragment zuverlässig in kleine Teile zerkleinert werden.
Drei Drehtrommeln werden benutzt, um in dieser Ausführungsform den Zerkleinerungsbetrieb durchzuführen. Der Vorteil dieser Ausführungsform kann aber auch erreicht werden, wenn nur eine obere Drehtrommel 304 oder 314 benutzt wird.
Wie oben beschrieben, sind eine Vielzahl von Schneidscheiben auf mindestens einer Drehtrommel befestigt mit einer bestimmten Neigung zur Achse der Drehtrommel, während Klingen 311 und eine Schnecke auf der anderen Drehtrommel befestigt sind. Der Zerkleinerungsbetrieb wird durchgeführt zuerst durch die Schneidscheiben und die Schnecke und die Klingen. Dann wird ein weiterer Zerkleinerungsbetrieb durchgeführt durch die Klingen und eine stationäre Klinge, die am Gehäuse so befestigt ist, daß sie der anderen Drehtrommel gegenübersteht. Der Zerkleinerungsbetrieb besteht aus zwei Stufen, eine zum Zerkleinern des Abfalls in große Stücke und die andere zum Zerkleinern der großen Stücke in kleine Stücke. In beiden Stufen des Zerkleinerungsbetriebes ist jeweils die andere Drehtrommel in Betrieb, so daß der Zerkleinerer der vorliegenden Erfindung kompakt sein kann. Ferner treten, da die Anzahl der Bauteile des Zerkleinerers reduziert werden kann aufgrund der Mehrfachfunktion einer der Drehtrommeln, Fehler und Fehlfunktionen nicht so oft auf und zusätzlich kann ein solcher Zerkleinerer mit geringen Kosten hergestellt werden.

Claims

1. Zerkleinerungsapparat zum Zerkleinern von Material mit:

einem Gehäuse (301) mit einem Einlaß (302) und einem Auslaß (303);

mindestens einem ersten Rotationsteil (304, 314) und einem zweiten Rotationsteil (305), die drehbar in dem Gehäuse befestigt sind, und deren Rotationsachsen zueinander parallel sind;

einer Vorrichtung (307, 317) zum Drehen des ersten und zweiten Rotationsteils; und

einer Schnecke (310) die an der äußeren Umfangsfläche des zweiten Rotationsteils 305 befestigt ist;

dadurch gekennzeichnet, daß:

eine Vielzahl von Schneidscheiben (309, 319) schräg an der äußeren Umfangsfläche mindestens eines ersten Rotationsteils (304, 314) befestigt ist in vorbestimmten, gleichmäßigen Intervallen, um so eine vorbestimmte Neigung zur Achse des ersten Rotationsteils aufzuweisen;

daß eine Vielzahl von Klingen (311) spiralig so an der äußeren Umfangsfläche des zweiten Rotationsteils befestigt sind, daß sie die Schnecke schneiden; und

daß eine stationäre Klinge (312) an einer inneren Oberfläche des Gehäuses (301) so befestigt ist, daß sie dem zweiten Rotationteil gegenübersteht;

wobei der Zerkleinerungsvorgang durchgeführt wird durch die Schneidscheiben und die Schnecke, gefolgt von einem weiteren Zerkleinerungsvorgang durch die Klingen auf dem zweiten Rotationsteil und die stationäre Klinge.

2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei erste Rotationsteile aufweist.