DK169378B1 - Apparat til neddeling af materiale - Google Patents

Description

i DK 169378 B1

Den foreliggende opfindelse angår et apparat til neddeling af materiale, såsom husholdningsaffald, meget omfangsrigt affald, som køleskabe, dæk, møbler, træstød, nedrivningstømmer og lignende, hvilket apparat omfatter neddelingsorganer, der udgøres af knive, som er anbragt jævnt 5 fordelt langs og omkring to stort set parallelle og vandrette aksler, der drives af en motor, som er indrettet til at rotere akslerne frem og tilbage, hvilket materiale tilføres til knivene gennem et indløb, der er anbragt ovenover knivene.

10 Der er flere situationer, hvor en neddeling af materialer er ønskelig. Ved industriel anvendelse af nyttige råmaterialer, såsom træ, vil der restere uanvendelige affaldsprodukter, herunder også roden. Dette affaldsprodukt giver producenten store problemer. Endvidere er det ønskeligt at reducere volumenet af almindeligt lossepladsaffald for der- 15 ved at mindske behovet for fyldpladser. Volumenreduktion er også ønskelig i forbindelse med transport. Endvidere er der ofte et ønske om neddeling af affaldsmaterialer forud for en forbrænding, kompostering eller et genbrug af disse.

20 Et apparat af denne type kendes for eksempel fra US patentskrift nr. 3.845.907. Imidlertid er dette apparat forbundet med flere ulemper. De knive, der er monteret på den ene aksel, samvirker med knivene på den anden aksel. Følgeligt er apparatets kapacitet begrænset. Endvidere vil de to aksler ikke kunne roteres med individuel omdrejningshastig- 25 hed og rotationssekvens.

Problemet med en effektiv og økonomisk neddeling af materialerne er således hidtil ikke blevet løst på en tilfredsstillende måde.

30 Det er formålet med den foreliggende opfindelse at afhjælpe dette problem og at anvise et apparat til effektiv og økonomisk neddeling af materiale, uanset om dette består af en inhomogen sammensætning, som husholdningsaffald, eller om det består af meget store enheder.

35 Dette opnås ifølge den foreliggende opfindelse med et apparat af den indledningsvis nævnte type, som er ejendommeligt ved, at knivene samvirker med knive, der er fast monteret på en del af apparatets ramme imellem akslerne for neddeling af materialet, når akslerne roterer i modsat retning, således at knivbladenes æg føres mod hinanden ved DK 169378 B1 2 oversiden af de faste knive, og at drivorganer er anbragt mellem motoren og akslerne, hvilke drivorganer er indrettet til indbyrdes uafhængigt at rotere hver aksel frem og tilbage ifølge en forudbestemt sekvens (fig. 6).

5

Knivene vil under deres rotation foretage en neddeling i form af en gennemskæring og medbringning af materialer, som anbringes på appara-tets ramme i en eller anden form for indfyldningstragt. På grund af knivenes placering sker der en jævn medbringning af materiale uden ri-10 siko for, at en stor mængde materiale fra tid til anden indføres mellem de roterende knive og de faste knive. Denne jævne medbringning og dermed jævne neddeling af materialet kan sikres ved en tilfældig eller skruelinieformet placering af knivene omkring de to aksler. Når knivbladene ved rammens overside føres mod hinanden, vil de således med-15 bringe materiale, som sønderdeles, når knivbladenes æg samvirker med de faste knive. Knivene vil således på effektiv måde være medvirkende til at sikre materialets fremføring og ved en passende udformning af knivene er det muligt at afpasse mængden af fremført materiale efter drivorganernes kapacitet samt den belastning, som knivene kan tåle.

20

For at undgå at knivene blot skærer et spor i materialet og derefter ikke foretager yderligere medbringning, er apparatets drivorganer indrettet, således at de med jævne mellemrum kan rotere akslerne individuelt i en retning modsat rotationsretningen for knivens skærende be-25 vægel se. Denne frem- og tilbagerettede individuelle rotation af akslerne sker ifølge en forudbestemt sekvens, som er fastlagt på baggrund af det materiale, der skal neddeles. Rotationen kan også initieres på basis af en måling af belastningen på knivene.

30 Som eksempel på mulige sekvenser kan nævnes en rotation med 14 omdrejninger i knivenes skærende bevægelse efterfulgt af 1 omdrejning i en modsat retning samt en rotation med 10 omdrejninger i retningen for knivens skærende bevægelse efterfulgt af 4 omdrejninger i en modsat retning. Det bemærkes dog, at en hvilken som helst kombination af 35 frem- og tilbagerettet rotation er mulig, men at den mest effektive udnyttelse af apparatet opnås, såfremt den tilbagegående rotation minimeres.

Det bemærkes, at der med udtrykket "frem- og tilbagegående rotation" I r ^— I ------ 3 DK 169378 B1 henvises til rotation i retningen for knivens skærende bevægelse henholdsvis rotation i modsat retning.

En særlig fordelagtig udførelsesform for opfindelsen er særpræget ved, 5 at hver kniv forløber i et plan vinkelret på akslernes rotationsakse og omfatter to umiddelbart efter hinanden anbragte stort set U-formede knivblade, at de to knivblades radialt ydre og forreste del, således som set i rotationsretningen for knivens skærende bevægelse, er udformet som stort set tangenti alt orienterede kiler, at afstanden fra ro-10 tationsaksen til det forreste knivblads kile er mindre end afstanden til det bageste knivblads kile, og at det bageste knivblads radialt ydre kontur stort set følger et udsnit af en spiralformet linie omkring rotationsaksen.

15 Med denne udformning af knivene vil de to efterfølgende knivblades U-form bevirke, at apparatet ikke "overfyldes", således at apparatet overbelastes. Hver af de to ϋ-formede knive vil kunne medbringe og neddele en materialemængde, som bestemmes af det U-formede knivblads åbning. Da den forreste del af knivbladene tillige er kileformet, vil 20 en begyndende flækning af materialet ske før knivens skærende aktion.

Der vil således optræde en meget jævn belastning, hvilket forøger ap-paratets holdbarhed og mindsker effektbehovet. Det bemærkes endvidere, at de forskellige radiale placeringer af de to knivblades kile gør det 25 muligt at foretage en mere effektiv neddeling af materialet for hver omdrejning af akslen, end det ville være muligt med et knivblad, hvis kileformede spids er placeret tilnærmelsesvis på samme måde som den kileformede spids af det bageste knivblad. Knivenes effektivitet forøges, idet der sker en rensning samt en omfordeling af materialet, når 30 akslen roteres tilbage. Omfordelingen af materialet, der befinder sig i apparatet, sker effektivt, da det bageste knivblads ydre kontur er spiralformet og eventuelt riflet. Denne form vil sikre, at materialet ikke blot "ruller", som det ville være tilfældet, hvis den ydre kontur var glat og cirkel formet omkring rotationsaksen.

35

Opfindelsen vil herefter blive forklaret nærmere under henvisning til den medfølgende tegning, hvor fig. 1 viser et planbi Hede af et apparat ifølge opfindelsen, 4 DK 169378 B1 fig. 2 et side billede af en kniv, der indgår i apparatet ifølge fig. 1, fig. 3 et snit gennem den i fig. 2 viste kniv ifølge planet III-III, fig. 4 et snit gennem den i fig. 2 viste kniv ifølge planet IV-IV, 5 fig. 5 et diagram til illustration af apparatets drivorganer, og fig. 6 et billede til illustration af tre mulige drivsekvenser for apparatet aksler.

Fig. 1 illustrerer et planbillede af et apparat ifølge opfindelsen set 10 ovenfra. Apparatet 1 omfatter to parallelle og vandrette aksler 2. Akslerne 2 er forsynet med knive 3. Knivene 3 er monteret på akslerne 2 ved hjælp af fastspændingsflanger 4, således at hver kniv 3 forløber i et plan vinkelret på akslernes rotationsakser 5. Knivene 3, der vil blive forklaret nærmere herefter, samvirker med underknive 6, der er 15 fast monteret på tværgående bjælker 7, som udgør en del af apparatets ramme 1. Knivene 6 befinder sig mellem de to aksler 2, således at en neddeling af materialet sker ved, at de roterende knive 3 fra oversiden roterer forbi de faste knive 6. Materialeneddelingen foregår således i området mellem de to aksler 2 og ved oversiden af de faste knive 20 6.

For at sikre en effektiv og økonomisk neddeling af materialer er de roterende knive 3 anbragt skruel inieformet omkring hver af de to aksler 2. Idet akslerne roterer i modsat retning, således at knivene 3 25 føres mod hinanden ved oversiden af de faste knive 6, trækkes materialet ind i mellemrummet og ind i neddelingszonen. Denne indtrækning af materiale foregår med et jævnt tempo på grund af den skruel i nieformede placering af knivene 3. Dette sikrer en jævn fordeling af belastningen på apparatet, og der stilles således ikke krav til stor effekt, - som 30 kan klare momentant høje belastninger.

For at sikre effektiv neddeling samt jævn tilførsel af materiale er knivene er udformet, således som forklaret i det efterfølgende under henvisning til fig. 2-4. Hver kniv 3 omfatter to efter hinanden an-35 bragte stort set U-formede knivblade 8. De to knivblades radialt ydre og forreste del 9, således som set i rotationsretningen 10 for kniven 3's skærende bevægelse, er udformet med stort set tangenti alt orienterede kiler 12. Denne kileform letter knivenes indtrængning og en begyndende neddeling af materialet. Hver af de to knivblade 8 har till i- 5 DK 169378 B1 ge en æg 11, som forløber ved indersiden af det U-formede knivblad. Afstanden fra rotationsaksen 5 til kilen 12 på det forreste knivblad, således som set i rotationsretningen, er mindre end afstanden fra rotationsaksen 5 til kilen 12 på det bageste knivblad. Herved sikres, at 5 hver af de to knivblade 8 bidrager til neddelingen af materiale, samtidig med at der opnås en udjævning af belastningen, da neddelingen foregår i to separate operationer, der foretages af hver af de to knivblade 8. Dette vil sammen med den spiralformede placering af knivene 3 være medvirkende til en minimering af den nødvendige effekt til 10 at drive apparatet.

Det bageste knivblads radiale ydre kontur 13 følger en spiralformet linie omkring rotationsaksen 5 med den radialt yderste del anbragt ved kilen. Herved mindskes risikoen for, at materialet klemmer mod den 15 ydre kontur 13. Kniven 3 omfatter ved den bageste del 14, således som set i rotationsretningen, et modsatrettet U-formet knivblad 15 med en skærende æg 16, der medvirker til neddeling, når akslen roterer modsat retningen 10 for knivens skærende bevægelse. Ved den modsatrettede bevægelse, der primært tjener til at omfordele materiale, der befinder 20 sig i mellemrummet mellem de to aksler, vil knivbladet 15, der ligeledes er forsynet med en kileformet spids 17, kunne neddele materiale, der befinder sig indenfor apparatets ramme 1 men i området udenfor de to aksler 2.

25 Den ydre kontur 13 kan være riflet eller glat. Såfremt den er riflet vil der opnås et bedre indgreb med materialet og dermed en bedre omfordeling. Hver kniv monteret på en aksel 2, idet et anslag 18 bringes i anlæg mod en flange 4 og fastspændes dertil ved hjælp af bolte 19 (se fig. 1). Såfremt en kniv brækker itu, kan den således let udskif-30 tes. Det er ligeledes muligt let at omstille apparatet for et andet antal knive pr. aksel end den viste udformning med ni knive pr. aksel. Således er akslerne 2 og de fastmonteret knive 6 monteret på en del af apparatets ramme, som udgør en selvstændig enhed, der let kan fjernes fra den resterende del af apparatet 1. I tilfælde af vedligeholdelse 35 er det således blot nødvendigt at udskifte denne enhed, hvorefter apparatet igen er klar til brug.

I fig. 5 ses, at hver af de to aksler 2 via et passende gear 20 drives af separate drivorganer i form af hydraulikmotorer 21 med indstillelig 6 DK 169378 B1 rotationshastighed. Hydraulikmotorerne 21 fødes ved hjælp af regulerbare pumper 22, som via gear 23 drives af en motor 24. Motoren 24 kan være en dieselmotor eller en eller flere elmotorer. I den kreds, som fører hydraulikolie fra en tank 25 til hydraulikmotorerne 21 er der 5 indskudt en pressostat 26 før hver af motorerne 21. Det bliver herved muligt at måle den belastning, der optræder på knivene 3, og denne måling benyttes til en regulering af akslerne 2's rotationshastighed ved regulering af volumenstrømmen. Rotationshastigheden reguleres i to hastighedstrin, men reguleringen kan også være trinløs. Ved indstil -10 ling af pumperne 22 er det muligt at vende strømningsretningen i den hydrauliske kreds, som driver hver af motorerne 21. På denne måde er det muligt at rotere hver aksel 2 frem og tilbage ifølge en forudbestemt sekvens. Herved opnås en neddeling ved rotation i den ene retning samt en omfordeling af materiale ved rotation i den modsatte ret-15 ning. Den forudbestemte sekvens vælges afhængigt af det materiale, som skal neddeles. Motoren driver tillige en pumpe 27 for apparatets sekundære funktioner, der ikke vil blive beskrevet nærmere, da det ikke er nødvendigt for forståelse af den foreliggende opfindelse.

20 I fig. 6 illustreres tre eksempler på sekvenser for hver af de to aksler 2. I hver af de tre eksempler illustrerer de nederste dele af kurverne akslernes rotation i retningen 10 for knivenes skærende bevægelse, medens de øverste dele af kurverne illustrerer rotation i modsat retning. I det første eksempel er tidsintervallerne ti og t2 5 sekun-25 der henholdsvis 20 sekunder. I det andet eksempel er tidsintervallerne t3 og t4 10 sekunder henholdsvis 20 sekunder. I det tredje eksempel er tidsintervallerne t5 og t6 5 sekunder henholdsvis 40 sekunder. Selv om der i de viste eksempler ikke er vist nogen tidsmæssig overlapning, hvor begge aksler samtidig roterer i retning modsat den for knivenes 30 skærende bevægelse, vil denne situation dog være mulig.

Materiale fyldes ned fra oversiden af det i fig. 1 viste apparat, der er velegnet til neddeling af almindeligt lossepladsaffald indeholdende køleskabe, bildæk, husholdningsaffald, møbler og lignende. Under denne 35 fyldning roterer de to aksler 2 ifølge en forudbestemt sekvens. Det er dog muligt, at en operatør kan gribe ind og overtage styringen af akslernes rotation, såfremt der optræder en unormal tilstand under nedde-1 ingen.

m » T ^

Claims (10)

1. Apparat til neddeling af materiale, såsom husholdningsaffald, meget omfangsrigt affald, som køleskabe, dæk, møbler, træstød, nedrivnings- 5 tømmer og lignende, hvilket apparat omfatter neddelingsorganer, der udgøres af knive (3), som er anbragt jævnt fordelt langs og omkring to stort set parallelle og vandrette aksler (2), der drives af en motor (24), som er indrettet til at rotere akslerne (2) frem og tilbage, hvilket materiale tilføres til knivene gennem et indløb, der er an-10 bragt ovenover knivene, kendetegnet ved, at knivene (3) samvirker med knive (6), der er fast monteret på en del (7) af apparatets ramme imellem akslerne (2) for neddeling af materialet, når akslerne roterer i modsat retning, således at knivbladenes (8) æg (11) føres mod hinanden ved oversiden af de faste knive (6), og at drivorganer 15 (20,21,22,23) er anbragt mellem motoren (24) og akslerne (2), hvilke drivorganer er indrettet til indbyrdes uafhængigt at rotere hver aksel frem og tilbage ifølge en forudbestemt sekvens (fig. 6).

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hver kniv (3) 20 forløber i et plan vinkelret på akslernes rotationsakse og omfatter to umiddelbart efter hinanden anbragte stort set U-formede knivblade (8), at de to knivblades radialt ydre og forreste del (9), således som set i rotationsretningen (10) for knivens skærende bevægelse, er udformet som stort set tangenti alt orienterede kiler (12), at afstanden fra 25 rotationsaksen (5) til det forreste knivblads (8) kile (12) er mindre end afstanden til det bageste knivblads (8) kile (12), og at det bageste knivblads (8) radialt ydre kontur (13) stort set følger et udsnit af en spiralformet linie omkring rotationsaksen (5).

3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at det bageste af de to knivblade ved den bageste del (14), således som set i rotationsretningen (10) for knivens (3) skærende bevægelse, har en modsatrettet U-formet æg (16), der medvirker til materi alneddeling ved rotation modsat retningen (10) for knivens (3) skærende bevægelse. 35

4. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det bageste knivblads ydre flade er riflet.

5. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der anvendes DK 169378 B1 8 fra 8 til 15 knive, fortrinsvis fra 9 til 12 knive (3) for en aksel (2) med en længde på 3 m.

6. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at akslerne (2) 5 og de fastmonterede knive (6) udgør en selvstændig enhed, der kan fjernes og/eller udskiftes ved vedligeholdelse og omstilling af appa-ratet.

7. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de to aksler 10 (2) er anbragt med en indbyrdes afstand, der er lidt større end den dobbelte afstand mellem det radialt yderste punkt (9) på en kniv (3) og rotationsaksen (5), at knivene på de to aksler er anbragt indbyrdes forsat, og at en af knivene dannede skruelinie om de to aksler er arrangeret stort set symmetrisk om et lodret plan, der forløber midt 15 mellem de to aksler.

7 DK 169378 B1 PATENTKRAV.

8. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at drivorganerne (20.21.22.23) er indrettet for at rotere akslerne (2) ifølge individuelle rotationshastigheder og rotationssekvenser. 20

9. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at drivorganerne (20.21.22.23) er hydraulikmotorer (21), at hydraulikkredsen omfatter pressostater (26), der måler belastningen på knivene (3), og at rotationshastigheden reguleres trinvis som følge af signaler fra presso- 25 staterne (26).

10. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at drivorganerne (20.21.22.23) er indrettet for et manuelt indgreb i den forudbestemte sekvens. 30 35 --- f r ^^ — ------