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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerreissen und/oder Zerbrechen von Material, insbesondere Abfallmaterial, mit in einem Gehäuse rotierend angeordneten Schlagelementen, die zur Zerkleinerung des Materials auf dieses schlagen und es ist in einem Strom mit leichteren und schwereren Teilen durch eine Auslassöffnung des Gehäuses wegschleudern, wobei das zerkleinerte Material zumindest ein Stück zusammen mit einem Luftstrom strömt.
Die Zerkleinerung und Beseitigung von Abfallmaterial ist heute bereits ein grosses Problem. Tagtäglich werden unzählige Glasflaschen, Metalldosen, Plastikbehälter, Pappschachteln, Sprühdose, Plastiktaschen,
Kunststoffolien oder -filme, Papiertaschen, Zeitungen und Magazine usw. als Abfall weggeworfen und müssen mit bzw. zusätzlich zu anderem Müll gesammelt werden. Die Sammlung sowie Beseitigung dieses Abfalls und Mülls stellt z. B. für die öffentlichen Verwaltungsbehörden ein Problem von immer grösser werdender Bedeutung dar.
Bei bisher verwendeten Zerkleinerungsvorrichtungen wurden den zu zerkleinernden Materialien grosse Energien erteilt. Dabei wurde jedoch in vielen Vorrichtungen die dem Material erteilte Energie nicht zur Gänze zur Zerkleinerung aufgewendet. Ein beträchtlicher Energiebetrag wurde beim Durchschleusen des Materials durch
Grössensortier-Gitter oder -Roste verschwendet. Ausserdem bleiben bei mit derartigen Gittern ausgerüsteten Maschinen Partikel oder Teile, die nicht genügend zerkleinert wurden, um durch die Gitter zu kommen, im allgemeinen in dem Bereich der Vorrichtung, wo zerkleinert wird, bis die gewünschte kleinere Grösse erreicht ist.
Dies führt bei derartigen Zerkleinerungsvorrichtungen zu oft auftretenden Materialansammlungen oder - anhäufungen, und dabei wird auf das Material oftmals eingewirkt, bevor es die Vorrichtung verlässt, wobei in vielen Fällen überaus feine Teilchen erhalten werden, welche die Vorrichtung verstopfen und eine grosse Menge von für das Bedienungspersonal und die Vorrichtung nachteiligem Staub verursachen. Eine längere Anwesenheit derartiger grösserer Teile in der Vorrichtung hindert zumeist auch kleinere Teilchen, die bereits auf die richtige Grösse zerkleinert wurden, am Verlassen der Vorrichtung.
Auf Grund der oben beschriebenen Aspekte benötigen daher die bisherigen Materialzerkleinerungsvorrichtungen grössere Leistungen, als zur Materialzerkleinerung auf eine bestimmte Grösse notwendig war. überdies verminderten die oben erwähnten Gesichtspunkte auch die Durchsatzkapazität der Zerkleinerungsvorrichtungen.
In bestimmten früheren Vorrichtungen, in denen Material sowohl zerkleinert als auch sortiert wurde, wurde Energie beim Aufprallen von Material auf Prall-oder Anhaltflächen-nach dem Abfördern aus der Zerkleinerungszone und vor dem Sortieren-verschwendet. Andere Vorrichtungen wieder, welche sich zwar zu einem Aussortieren mit geringem Energieverlust eigneten, waren zum Zerbrechen und/oder Zerreissen und Sortieren des Abfallmaterials od. dgl. ungeeignet.
In der brit. Patentschrift Nr. 265, 841 ist beispielsweise eine Pulvermühle mit Luftaustragung beschrieben, wobei im Austragkanal ganz allgemein Klappen zur Regelung des Sichtluftstromes vorgesehen sind ; zur Sortierung der Grösse nach den in ihrer Wirkung einem Sieb vergleichbaren Platten, die zu grosse Teile nicht durchlassen und über eine Leitung zur Schlagzone zurückzuführen. Eine Vorsiebung wird durch einen Rost in der Auslassöffnung des Rotorgehäuses erreicht.
In der USA-Patentschrift Nr. 2, 364, 101 ist eine Pulvermühle mit pneumatischer Austragung beschrieben, wobei zur Trennung der genügend kleinen, auszutragenden Teilchen von den noch zu grossen, der Schlagzone wieder zurückzuführenden Teilchen eine eigene Separationskammer vorgesehen ist. Dabei wird ein Luftstrom durch die Rückführungsleitung durch einen die Luft absperrenden Rotorzuteiler--30--verhindert, während wie bei der Vorrichtung gemäss der vorgenannten britischen Patentschrift Regler für den Sichtluftstrom vorgesehen sind.
In ähnlicher Weise zeigen die deutsche Patentschrift Nr. 863738 eine Häckselmaschine und die deutschen Auslegeschriften 1050157 und 1106152 Mühlen mit pneumatischer Austragung mit Druck- bzw. Sauggebläse. Dabei entspricht die Schleudermühle gemäss der deutschen Auslegeschrift 1050157 in etwa der Vorrichtung gemäss der USA-Patentschrift Nr. 2, 364, 101, da auch hier ein eigener Separationsraum sowie eine die Luft absperrende Schleuse in der Rückführleitung vorgesehen sind. Anderseits besitzt die Prallmühle gemäss der deutschen Auslegeschrift 1106152 nicht einmal eine Rückführleitung für zu grosse Materialteilchen, sondern einen eigenen Austrag an der Unterseite der Mühle, so dass bei dieser Vorrichtung keinerlei gesonderte Trennung des Gutes nach gemeinsamem Austrag stattfindet.
Bei der in der brit. Patentschrift Nr. 552, 971 beschriebenen Mühle wird ein Strom von zerkleinerten Materialteilen durch Auslassöffnungen direkt in einen Behälter mit mehreren Abteilungen ausgetragen, wobei die Sortierung der Materialteile der Grösse bzw. Schwere nach ziemlich ungenau erfolgt.
Schliesslich sind auch noch Vorrichtungen bekannt, die Förderbänder oder Vibrationsförderer
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Patentschrift Nr. 1. 568. 305, brit. Patentschrift Nr. 858, 637)zumeist-wenn überhaupt-erst im Anschluss daran eine herkömmliche Sichtung des Materials mit Hilfe von Sieben (franz. Patentschrift Nr. 1. 568. 305, österr. Patentschrift Nr. 199977, brit. Patentschrift Nr. 858, 637) oder komplizierten Gravitationsabscheidern (brit. Patentschrift Nr. 858, 637) stattfindet.
Es ist daher ein wesentliches Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs angeführten Art zu
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schaffen, bei der beim Zerbrechen und/oder Zerreissen von Material, Abfallmaterial, die dem Material erteilte
Energie möglichst zur Gänze zum Zerkleinern und auch zum Sortieren des Materials ausgenutzt wird, so dass eine möglichst einfache und wirkungsvolle Trennung bzw. Sortierung von leichterem und schwererem Material erreicht wird. Ferner soll die Masse des Materials in einem durch den Bereich der Maschine, in dem zerkleinert wird, hindurchgeführt werden können, wobei die Materialmenge, die in die Zerkleinerungszone eintritt, rasch wieder daraus entfernt werden soll, so dass die weitere Einwirkung auf das Material auf ein Minimum beschränkt wird.
Auch soll eine Durchsatzkapazität der Vorrichtung ermöglicht werden, die wesentlich grösser als bei bisher verwendeten oder bekannten Maschinen ist, die denselben Leistungsbedarf aufweisen.
Die erfindungsgemässe Zerkleinerungsmaschine der eingangs angeführten Art ist gekennzeichnet durch wenigstens ein von einem hindernisfreien ersten, mit einem Ende an die Auslassöffnung angeschlossenen und einen hindernisfreien Austragweg von den Schlagelementen weg zur Aufnahme des Stromes und Fortsetzung der
Bewegung zumindest eines Teiles der schwereren Materialteile in der ihnen von den Schlagelementen erteilten
Richtung zum andern Ende hin bildenden Auslassrohr abzweigendes zweites Auslassrohr sowie wenigstens eine
Ablenkeinrichtung zur Ablenkung bzw. Wegführung zumindest eines Teiles des Luftstromes und wenigstens eines
Teiles der leichteren Materialteile vom ersten Auslassrohr in das abzweigende Auslassrohr.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung, die sich eine Kombination von ballistischer und pneumatischer
Technik zunutze macht, wird auf einfache Weise eine verhältnismässig genaue Trennung bzw. Sortierung von leichterem und schwererem Material erreicht. Die Vorteile der erfindungsgemässen Konstruktion kommen dabei insbesondere bei der Zerkleinerung von heterogenem Material wie z. B. Abfallmaterial zur Geltung, wo leichtes
Material, wie etwa Papier, Stoffreste usw. sowie schweres Material, insbesondere Metallstücke, praktisch gleichzeitig anfallen können, wobei die schwereren bzw. eine grössere Dichte aufweisenden Teile infolge der ihnen erteilten kinetischen Energie durch das erste Auslassrohr ausgetragen werden und die abgelenkten leichteren Materialteile zusammen mit einem Luftstrom durch ein bzw. das abzweigende (s) Auslassrohr strömen.
Dabei wäre z. B. eine rein pneumatische Austragung im Hinblick auf die schwereren Materialteile wenig geeignet, während dann ausserdem auch kaum eine entsprechende Separation derart unterschiedlicher Materialien erreicht werden könnte. Anderseits wäre auch eine bloss ballistische Austragung im Hinblick auf die leichteren, einen relativ grossen Luft- bzw. Strömungswiderstand aufweisenden Materialteile kaum zweckmässig.
Die Schlag-oder Prallelemente, die beispielsweise aus Hämmern od. dgl. bestehen, definieren bei ihrer
Drehbewegung den (bzw. die) sogenannten Hammer-oder Schlagkreis (e) ; das Gehäuse kann einen oder mehrere Teile aufweisen, die nahe diesem (bzw. diesen) Schlagkreis (en) liegen, wodurch das zugeführte Material von diesen Teilen und den Schlagelementen zusammen zerrissen bzw. zerbrochen wird. Dabei sind viele Formen möglich, wie etwa eine entsprechend dem Schlagkreis gekrümmte Platte, wobei weiters diese Platte regelmässige oder unregelmässige, gewellte, sägezahnförmige und/oder unterbrochene Abschnitte aufweisen kann ; z. B. können
Vorsprünge, Zähne od. dgl. nach oben bzw. innen zwischen die in seitlichen Abständen voneinander vorgesehenen Schlagelemente ragen.
Durch die Schläge der Hämmer bzw. anderer Schlagelemente werden die Materialteilchen durch die Auslassöffnung des Gehäuses geschleudert. Der Materialstrom bewegt sich zumindest bis zum genannten abzweigenden zweiten Auslassrohr in dieser Richtung weiter, in welcher Abzweigung bzw. in welchem zweiten Auslassrohr die leichteren Partikel abgesondert und wegbefördert werden. Die schwereren Teile werden z.
B. in einem sich im wesentlichen in der ursprünglichen Bewegungsrichtung, die ihnen von den Hämmern usw. des Rotors erteilt worden war, weiterbewegenden Strom gehalten, wobei ihr geradliniger Abstand vom Rotor wenigstens so lange kontinuierlich gesteigert wird, bis sie das genannte zweite Auslassrohr bzw. die Abzweigung passiert haben, wodurch die schweren Teile beim Vorbeifliegen an der Abzweigung unter dem Einfluss ihrer entsprechenden Energie unterstützt werden. Dies gewährleistet, dass nur wenige schwerere Teile in die Abzweigung für die leichteren Teile eintreten, umsomehr, da Luft benutzt wird, die Aussonderung der leichten Partikel aus dem Materialstrom und ihre Wegförderung in der Abzweigung zu unterstützen.
Um ferner eine mehrstufige Zerkleinerung etwa von relativ grossen Stücken in ziemlich kleine Teile in einem ohne irgendwelche Ûberstell- oder Fördereinrichtungen, zu ermöglichen, können mehrere Vorrichtungen hintereinandergeschaltet werden, wozu zumindest ein Auslassrohr einer Vorrichtung mit dem Einlass einer nächsten Vorrichtung verbunden wird.
Wie bereits oben angeführt, können die Schlagelemente aus in seitlichen Abständen angeordneten Hämmern bestehen, die etwa blockförmig oder zinken-bzw. gabelförmig, mit mehreren Zinkenspitzen, ausgebildet sein können. Die Zinkenspitzen arbeiten mit den vorerwähnten Vorsprüngen zusammen, d. h. die Vorsprünge und die Zinken gelangen bei deren Rotation in Eingriff. Die Vorsprünge können dabei in zueinander ausgerichteten Reihen angeordnet sein. Um jedoch eine günstige Zerreiss- bzw. Brechwirkung zu erzielen, können die Vorsprünge in Querrichtung relativ zueinander versetzt angeordnet sein. Auch können die Vorsprünge teilweise oder vollständig aus dem Schlagkreis zurückziehbar bzw. in den Hammerkreis zustellbar sein.
Ferner kann das zu behandelnde Material angefeuchtet werden, wodurch einerseits eine Kühlung und anderseits eine Schmierung erzielt werden kann.
Zur Erzeugung des Luftstromes können beispielsweise der Rotor bzw. dessen Schlagelemente dienen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei der die Teilchensortierung auf
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besonders einfache Weise gesteuert bzw. eingestellt werden kann, ist dadurch gekennzeichnet, dass als Ablenkeinrichtung wenigstens einem Auslassrohr bzw. einem daran angeschlossenen Behälter ein an sich bekannter Luftstromregler, insbesondere eine Drosselklappe zur Steuerung des Luftstromes in dem Auslassrohr zugeordnet ist.
Weiters ist es erfindungsgemäss von Vorteil, wenn das erste Auslassrohr in Strömungsrichtung des Materials gesehen nach der bzw. einer Abzweigung eines Auslassrohres, gegebenenfalls vor Abzweigung des nächsten Auslassrohres, eine Öffnung mit einer Drosselklappe aufweist und an das abzweigende Auslassrohr bzw. einen daran angeschlossenen Behälter eine Luftansaugeinrichtung angeschlossen ist zur Unterstützung der Materialseparation durch einen Gegenluftstrom im ersten Auslassrohr.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen noch weiter erläutert. Im einzelnen zeigen Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht, grösstenteils im Schnitt, einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Zerreissen und/oder Zerbrechen sowie Sortieren von Material ; Fig. 2 einen Schnitt gemäss der Linie 2-2 in Fig. l ; Fig. 3 einen Schnitt gemäss der Linie 3-3 in Fig. 2 ; Fig. 4 eine Detailansicht, teilweise im Schnitt dieser Vorrichtung, zur Veranschaulichung einer Zustelleinrichtung für die Vorsprünge des Gehäuses ; Fig. 5 einen Schnitt durch das Gehäuse einer Vorrichtung mit einer Befeuchtungseinrichtung ; die Fig. 6 und 7 verschiedene Hammerformen ;
Fig. 8 schematisch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ; die Fig. 9 bis 12 Beispiele zur Veranschaulichung der verschiedenen möglichen Positionen für Einund Auslasskanäle am Rotorgehäuse ; Fig. 13 eine Detailansicht, teilweise im Schnitt, einer andern Zustelleinrichtung für die Vorsprünge zu deren Einstellung relativ zum Schlagkreis ; die Fig. 14 und 15 schematisch Anlagen mit drei bzw. zwei hintereinandergeschalteten Vorrichtungen nach der Erfindung ; Fig. 16 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform mit einer Rückführeinrichtung für zu grosse Stücke ; und die Fig. 17 und 18 teilweise und schematische Darstellungen von Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung mit unterschiedlichen Luftstrompfaden.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, besitzt die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Zerreissen bzw. Zerbrechen von Material ein Rotorgehäuse-10-, das auf einem Sockel --9-- befestigt ist. Auf einer Rotorwelle--11-sind mehrere Rotorscheiben -12-- aufgekeilt oder auf andere Weise drehschlüssig mit ihr verbunden. Wie
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2--14-- gebildeten sogenannten Hammerkreis führt eine geneigte Einlauf-oder Zuführrutsche--19--. Vom
Hammerkreis weg erstreckt sich ein nach oben geneigtes erstes Auslassrohr--30--.
Wie aus Fig. l ersichtlich, weist der Boden --13-- des Rotorgehäuses --10-- drei Reihen nach oben abstehender Vorsprünge--21, 22 und 23-- auf. Jede der drei Reihen weist vier in Querrichtung relativ zueinander versetzte Vorsprünge auf, wie am besten aus Fig. 2 ersehen werden kann. Jeder der Vorsprünge - -21, 22 und 23-liegt, wie Fig. 2 zeigt, in der Vertikalebene einer der Rotorscheiben-12-. Dadurch liegen die Vorsprünge zu beiden Seiten der Bewegungspfade der Schwunghämmer--14--. Die Vorsprünge können relativ zur Basis bzw. zum Boden geneigt angeordnet sein, um dem zu zerkleinernden Material eine schrägliegende Prallfläche zu präsentieren.
Auch können die Vorsprünge gekrümmt oder hakenförmig anstatt gerade verlaufend ausgebildet sein, wobei durch die gekrümmte oder hakenförmige Oberfläche das Material leichter zerrissen werden kann. Die nach oben ragenden Vorsprünge-21, 22 und 23-- können wahlweise benutzt werden oder nicht, wozu geeignete Zustelleinrichtungen zum Heben und Senken der Vorsprünge - -21, 22 und 23-vorgesehen werden können. Fig. 4 zeigt eine derartige Zustelleinrichtung. Dabei sind im Boden --13-- des Rotogrehäuses --10-- Öffnungen vorgesehen, durch die die Vorsprünge-21, 22 und 23ragen Diese Vorsprünge können beispielsweise durch Schweissen auf einem Block--59--befestigt sein.
Die obere Fläche des Blockes --59-- ist konkav und passt sich der konvexen Aussenfläche des Bodens --13-- des Rotorgehäuses--10--an. Weiters ist die Unterseite des Blockes--59--an beiden Seiten abgeschrägt und liegt auf zwei einander gegenüberliegenden Keilblöcken--51, 52--auf. Geeignete Antriebseinrichtungen, wie z. B. Hydraulikeinrichtungen--55 und 56--, können zum Verschieben der Keilblöcke--51 und 52-in entgegengesetzten Richtungen vorgesehen sein (Fig. 4). Wenn die Hydraulikzylinder--55 und 56-betätigt werden, so dass die Kolben bzw.
Kolbenstangen-53 und 54-sich auseinanderbewegen, dann werden auch die Keilblöcke--51 und 52--auseinandergezogen, wodurch der Block --59-- nach unten sinken kann, wobei die Vorsprünge-21, 22 und 23-direkt aus ihrer oberen Eingriffsstellung abgesenkt werden.
Bei der Zustelleinrichtung gemäss Fig. 13 ist eine entsprechend dem gekrümmten Boden--13-- gekrümmte platte -171-- direkt unterhalb des Bodens--13--an einer Lasche--173--mittels eines
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--171-- eingeschraubt.- 174 und 175--, mit gegeneinander gerichteten sphärischen Sitzflächen. Diese Sitzflächen liegen an einander gegenüberliegenden Kanten eines Schlitzes --78-- in einem Stützkragen-79-an. Dadurch wird die Platte - -171-- am Herunterfallen gehindert.
Wenn die Vorsprünge-21, 22 und 23-relativ zum Boden--IS-- nach unten bewegt werden sollen, wird die obere Mutter --174-- im gewünschten Ausmass gelockert, u. zw. wird sie auf der Schraube --76-- nach oben geschraubt. Dadurch kann die Platte --71-- nach unten sinken, wobei die Schraube-76-gemäss der Darstellung in Fig. 13 nach rechts schwenkt.
Die untere
Schraubenmutter welche sich relativ zum Schlitz --78-- nach unten bewegt hat, wird nun nach oben hin gegen die Kanten des Schlitzes --78-- festgezogen. Um die Vorsprünge-21, 22 und 23-nach oben zu bewegen, d. h. zuzustellen, wird die Vorgangsweise umgekehrt, d. h. die untere Mutter--175--wird dadurch gelockert, dass sie entlang der Schraube --76-- im gewünschten Ausmass nach unten geschraubt wird, wonach die Bolzen bzw. die Schraube --76-- nach links geschoben bzw. geschwenkt wird, um die Platte - 171-um das gewünschte Stück zu heben.
Die obere Schraubenmutter --174-- wird sodann auf der Schraube --76-- nach unten gegen die Kanten des Schlitzes-78-des Stützkragens-79-festgezogen.
Wie Fig. 2 zeigt, sind die einzelnen Vorsprünge--21, 22 und 23--der drei Reihen jeweils relativ zu den andern
Vorsprüngen derselben Reihe in Querrichtung gesehen, versetzt angeordnet. Auf Grund dieser versetzten Anordnung kommt das von den Hämmern --14-- geschlagene Material sukzessive und nicht gleichzeitig mit den Vorsprüngen einer jeden Reihe in Berührung, wodurch das Zerkleinern und Zerreissen des Materials erleichtert wird.
Die Gesamtanzahl der Vorsprünge ist hier ebenso wie die Anzahl der Hämmer oder der Rotorscheiben nur beispielsweise angegeben. Die Anzahlen können vergrössert oder verkleinert werden, je nach dem gewünschten zu erhaltenden Endprodukt.
Durch das kombinierte Einwirken der sich rasch bewegenden Hämmer und der Vorsprünge auf das Material kann eine relativ gleichmässige Teilchengrösse erzielt werden. Dies rührt wahrscheinlich daher, dass die Vorsprünge nach oben zwischen die Bewegungsbahnen der Hämmer ragen. Bei manchen Anordnungen kann es erwünscht sein, anstatt der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Hämmer --14-- die in Fig. 6 gezeigten drei- oder mehrzinkigen Hämmer --114-- zu verwenden. Von diesen unterscheiden sich die Hämmer --14-- dadurch, dass sie zwei Zinken in ein und derselben Vertikalebene besitzen. Die Hämmer können jedoch auch kompakt oder blockförmig sein, wie etwa die Hämmer-214-in Fig. 7.
Falls gewünscht, kann dem Bereich der Hämmer Wasser zugeführt werden, um den Leistungsbedarf herabzusetzen. Die Hinzufügung von Wasser trägt auch zur Herabsetzung der Temperatur innerhalb der Vorrichtung bei. Fig. 5 veranschaulicht eine Art, wie das Wasser dem zu zerreissenden bzw. zu zerkleinernden Material hinzugefügt werden kann. Wie Fig. 5 zeigt, läuft das Wasser aus einem Versorgungsbehälter--61--auf den Boden des Zuführkanals --19--, und bildet auf der gesamten Bodenfläche einen Wasserfilm. Das durch diese Zuführrutsche --19-- in die Maschine einzubringende Material gleitet dann auf diesem Wasserfilm. Wasser kann auch durch eine Öffnung --62-- im Oberteil des Gehäuses-10-zugeführt werden.
Das Wasser überzieht die Oberfläche der sich schnell bewegenden Hämmer--14--und Rotorscheiben--12--.
Das zugefügte Wasser vermindert die Reissfestigkeit des Materials und wirkt als Schmiermittel für das Material, wenn es durch die Maschine geschleust wird. Dadurch werden etwaige Bremseffekte vermindert, welche beim Hindurchpressen des Materials zwischen den stationär angeordneten Vorsprüngen oder Zähnen--21, 22 und 23-auftreten können.
Da die erfindungsgemässe Vorrichtung nicht von einem Rost- oder Gittersystem zur Grössenbestimmung der einzelnen Teile oder von der Aufbringung einer Zentrifugalkraft auf andere Teilchen abhängt, um das Material durch die Gittersektionen zu pressen, hat das Bedienungspersonal mehr Möglichkeiten bei der Auswahl von Art und Menge der hinzufügbaren Flüssigkeit zur Unterdrückung einer Staubentwicklung. Bei Verwendung einer derartigen Vorrichtung kann auch in unmittelbarer Nachbarschaft eine reinere Umgebung erzielt werden, was für das Bedienungspersonal von Vorteil ist. Die Grösse des Endproduktes wird. bewirkt bzw. kontrolliert und eingestellt durch die Abstände der einzelnen sich bewegenden Hämmer --14--, die Abstände der stationär
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Im tatsächlichen Betrieb werden gelegentlich auch grosse und schwere Teile, welche nur schwer, wenn nicht sogar unmöglich zu verkleinern sind, in die Vorrichtung gelangen. Aber auch diese Teile müssen, wenn sie einmal in die Vorrichtung gelangt sind, durch diese befördert werden, wenn nicht ein Stillstand oder ein Abwürgen der Vorrichtung erfolgen soll. Wenn die Teile nicht zerrissen oder zerbrochen werden können, halten die Vorsprünge das Material auf und behindern es an dessen Durchbeförderung. Die Schwunghämmer--14--werden dann auf einen kleineren Kreis zurückschwenken, bis die bedienende Person die Vorsprünge aus dem Weg entfernt.
Wenn die Vorsprünge entfernt werden, können die schnellrotierenden Hämmer genügend fest auf das nicht zu zerkleinernde oder unzerbrechliche Material schlagen und diesem genügend Energie erteilen, so dass es in das Auslassrohr --30-- geschleudert wird.
Ein derartiges Material, das aus diesem oder jenem Grund nicht zerkleinert und in der ursprünglichen Form oder Grösse durch die Maschine befördert werden muss, hat normalerweise eine grosse Masse und eine hohe
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Dichte. Deshalb ist es von Vorteil, wenn die Schwunghämmer genügend langstielig sind, so dass sie eine entsprechende zurückgeschwenkte Lage einnehmen und sich an den schwierigen Teilen vorbeibewegen können, wobei sie dennoch genügend schwer sind, so dass sie, nachdem die Vorsprünge entfernt wurden, wieder ausschwenken und dem Material einen ausreichenden Bewegungsimpuls erteilen, so dass dieses in das Auslassrohr --30-- geschleudert wird. Dass ein derartiges Material in der Vorrichtung ist und nicht zwischen den
Vorsprüngen hindurchbewegt werden kann, lässt sich auf viele Arten anzeigen.
So zieht beispielsweise unter solchen Bedingungen der Motor normalerweise einen ausserordentlich hohen Strom, welcher gemessen werden kann, und die Strommesseinrichtung kann mit der Zustelleinrichtung für die Vorsprünge verbunden sein, und diese steuern. Oder aber das Zurückschwenken der Hämmer --14-- kann mit Hilfe von Vibrationsindikatoren gemessen werden. Es kann aber auch das Bedienungspersonal die Zustellung bzw. Entfernung der Vorsprünge steuern, wenn beobachtet wird, dass im Inneren der Maschine sich offensichtlich etwas geändert hat, wenn ein schwieriger Teil eingeklemmt ist.
Es ist möglich, die erfindungsgemässe Vorrichtung derart zu betreiben, dass die gesamte oder zumindest ein Grossteil der gesamten Materialmenge, die in das Innere des Gehäuses zugeführt wurde, bereits im ersten Umlauf entlang des Hammerkreises wieder aus dem Gehäuse abgeführt wird. Dies wird dadurch ermöglicht, dass keine Gitter oder Prallflächen, die eine Vorwärtsbewegung des zerbrochenen und/oder zerrissenen Materials verhindern, in dem Maschinenteil vorgesehen sind, der stromaufwärts einer noch zu beschreibenden Trennstation liegt.
Die anfänglich auf das Material übertragene Energie, welche zum Teil zum Brechen, Abscheren, Biegen und Zerreissen des Materials verwendet wird, wird dadurch noch nicht vollständig aufgebraucht, und folglich kann ein beträchtlicher Teil der Energie dazu verwendet werden, den Abfall oder andere Partikel vorwärts von der Zerkleinerungszone weg zu schleudern, u. zw. mit einer Geschwindigkeit, die beträchtlich höher ist als jene, die das Material bei der Zuführung innehatte, sowie dazu, die Trennung von leichteren und schwereren Teilen zu erleichtern.
Wenn man zunächst die Wirkung eines Luftstromes unbeachtet lässt, so setzen die vorwärtsgeschleuderten Teile für eine Zeit ihren Weg in der Richtung, in die sie durch die Hämmer geschleudert worden waren, fort, bis sie durch eine Öffnung in der Vorrichtung nach unten fallen. Die kleinen oder weniger dichten Teile werden als erste nach unten fallen, die grössten und schwersten Partikel hingegen werden als letzte nach unten fallen und entfernt.
Da die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Zerbrechen und/oder Zerreissen von Materialien der verschiedensten Arten verwendet werden kann, variieren normalerweise die Weglängen der Partikel sehr, die diese Teile auf Grund der Hammerschläge zurücklegen. Diese Entfernungsdifferenzen können verringert und die Trennung und Beförderung des zerrissenen Materials kann weiter erleichtert werden, wenn ein gesteuerter Luftstrom verwendet wird.
Beispielsweise können bei der erfindungsgemässen Vorrichtung die schnell rotierenden Hämmer selbst dazu verwendet werden, einen beträchtlichen Luftstrom in der Förderrichtung zu schaffen, wie in den Zeichnungen mit den Pfeilen in dem Auslassrohr --30-- angedeutet ist. Schwereres Material, wie z. B. Stahl, hat ein genügend grosses Masse-zu-Oberfläche-Verhältnis, so dass das Stahlmaterial, wenn ihm von den Hämmern ein Bewegungsmoment erteilt wurde, die Geschwindigkeit und die Richtung, in die es geschleudert wurde, für eine relativ lange Distanz beibehält. Anderseits besitzt Papier ein verhältnismässig kleines Masse-zu-Oberfläche-Verhältnis und verliert daher bald seine Geschwindigkeit.
Wenn sich das Papier jedoch in einem Strömungsmedium bewegt, beispielsweise Luft, die mit derselben Geschwindigkeit wie das Papier strömt, so wird sich das Papier weiter mit dem Strömungsmedium bewegen.
Unter Bezugnahme auf die in Fig. l dargestellte Vorrichtung können weniger dichte Materialien, wie z. B.
Papier, und insbesondere jene mit relativ grossen Oberflächen, durch Steuerung eines Luftstromes von dem ersten oder Hauptauslassrohr--30--in ein zweites, abzweigendes seitliches Auslassrohr --31-- abgelenkt werden. Beispielsweise kann das abzweigende Auslassrohr --31-- zu einem Behälter --41-- führen, welcher eine offene Klappe oder einen offenen Schieber--44--aufweist, so dass der von den schnell rotierenden Hämmern --14-- hervorgerufene Luftstrom in dieses abzweigende Auslassrohr --31-- und durch die Klappe--44-- nach aussen strömt. Die weniger dichten Partikel, wie z. B. Papier, können dann dazu gebracht werden, dem Luftstrom in das Auslassrohr --31-- und in den Behälter --41-- zu folgen.
Material mit etwas grösserer Dichte als Papier wird auf Grund der ihm von den schnell rotierenden Hämmern erteilten Anfangsgeschwindigkeit an dem zunächst liegenden abzweigenden Auslassrohr--31-vorbeifliegen, wird jedoch in ein dahinter vorgesehenes weiteres seitliches abzweigendes Auslassrohr--32-- hineingezogen, u. zw. mit Hilfe eines in dieses Auslassrohr-32-strömenden Luftstromes. Die Menge der vom
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- 45-an einem Behälter-42-reguliert.
Die dichten Teile, z. B. aus Stahl, werden vom Luftstrom nicht beeinflusst ; sie bewegen sich auf Grund des
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bis die Erdanziehungskraft eine genügende Änderung ihrer Bewegungsbahn verursacht. Diese Teile bewegen sich normalerweise über die gesamte Länge des Auslassrigres --30-- nd fallen entweder in eine letzte oder am
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weitesten entfernt liegende seitliche Abzweigung --33-- oder werden mit Hilfe einer Aufprallfläche--34-- in diese abgelenkt.
Ein Luftstrom vom Hammerkreis zur letzteren Abzweigung --33-- ist nicht notwendig und würde bloss die Stärken der viel nützlicheren Luftströme in die näheren abzweigenden Auslassrohre-31 und 32-vermindern. Zweckmässig wird daher eine Einrichtung zur Verhinderung eines derartigen Luftstromes vorgesehen.
Beispielsweise steuert, wie Fig. l zeigt, ein Hydraulikzylinder --71-- die Stellung eines oberen Schiebers oder Verschlusses--72--. Von den Hämmern --14-- durch das Auslassrohr --30-- in die Abzweigung - geschleuderte Teile aus Stahl oder irgendeinem andern dichten Material sammeln sich auf diesem oberen Verschluss-72--. Der obere Verschluss oder Schieber --72-- wird sodann mittels des Hydraulikzylinders --71-- beiseitgeschoben und geöffnet, und das Material fällt nach unten auf einen unteren Verschluss oder Schieber--74--, welcher sich in geschlossener Stellung befindet. Der obere Schieber - wird danach wieder geschlossen, worauf der untere Schieber --74-- mit Hilfe eines Hydraulikzylinders --73-- geöffnet wird, so dass das Material in einen Behälter-43--fallen kann.
Bei Vorsehen einer derartigen Einrichtung kann dann der Behälter --43-- entfernt und geleert werden, ohne dass die seitliche Abzweigung --33-- mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht wird, wodurch ein Ableiten des Luftstromes von den Auslassrohren--31 und 32--verhindert wird, u. zw. auch dann, wenn der Behälter --43-- zwecks Leerung entfernt wird.
Fig. 8 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Zerbrechen und/oder Zerreissen sowie Sortieren von Material, welche ähnlich der in Fig. l dargestellten Vorrichtung ist, jedoch insofern abgeändert wurde, dass die am
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und die dichtesten Partikel das Hauptauslassrohr --30-- aufärts und sodann in die äusserste Abzweigung --33-- abwärts befördert werden.
Die Fig. 9, 10,11 und 12 illustrieren verschiedene mögliche Stellungen, die der Einlass --19-- und das Auslassrohr-30-relativ zum Rotorgehäuse --10-- einnehmen können.
Fig. 14 veranschaulicht eine Möglichkeit, wie drei erfindungsgemässe Zerreiss- und/oder Brechvorrichtungen --10. 110, 210-hintereinandergeschaltet werden können. Ein Teil des Materials, das in der Hammerkreiszone der Vorrichtungen --10-- teilweise zerkleinert worden ist, wird der Prall- oder Hammerzone der Vorrichtung
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überEinlass --219-- dem Hammerkreisbereich der dritten Vorrichtung --210-- zur weiteren Zerkleinerung zugeführt.
Fig. 15 zeigt eine Anordnung, bei der das ganze Material, das vom Hammerkreis der ersten Vorrichtung - weggefördert wird, über einen Zuführkanal, eine-rutsche oder ein -rohr usw. --119-- dem Hammerkreis der zweiten Vorrichtung --110-- zwecks weiterer Zerkleinerung durch Zerreissen und/oder Brechen zugeführt wird.
Fig. 16 zeigt eine Vorrichtung mit einem Bandförderer--136--, einem Gehäuse-120--, Hämmern --123-- und einem ersten Auslassrohr--124--. Dieses ist mit einer Rückführleitung --124R-- zum Zurückführen von schwereren, grösseren Teilen zur Zerkleinerungszone, i. e. zum Hammerkreis, verbunden. Die
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Wie in den Fig. 17 und 18 gezeigt, kann die Luft in beliebigen Arten bzw. Richtungen strömen, und es braucht der Luftstrom auch nicht unbedingt von den rotierenden Schlagelementen erzeugt werden. Fig. 17 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem Gehäuse --216--, welches auf einem erhöhten Sockel --209-- befestigt ist und das mit einem Einlasskanal-229-und einem Auslassrohr --230-- versehen ist. Ein zweites seitliches abzweigendes Auslassrohr--231--führt zu einem Behälter --241--, während das erste Auslassrohr --230-- nach einem Knick über ein Rohr --233-- zu einem Behälter-242-für die schwereren Materialteile führt.
Im Auslassrohr-230-ist, in Strömungsrichtung des Materials gesehen, nach der Abzweigung des Auslassrohres --231-- ein Schieber, eine Klappe od. dgl.
--245-- zum Steuern der Luftzuführung in das Auslassrohr --230-- vorgesehen. Ein Zentrifugalgebläse
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verbunden. Beim Betrieb dieser Vorrichtung saugt der Rotor im Gehäuse-216-durch den Einlass-229- Luft aus der Atmosphäre an. Die Luft folgt einem gemeinsamen Strömungspfad durch das Gehäuse --216-und, zusammen mit den vom Rotor nach oben weggeschleuderten leichten und schweren Teilen, in das Auslassrohr --230--. Wenn das Gebläse-238-eine ausreichende Kapazität besitzt, wird es nicht nur Luft
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u. zw.--231-- leichte Partikel aus dem Materialstrom mitnehmen und in den Behälter--241--befördern.
Die schwereren Teile setzen ihren Weg im Auslassrohr --230-- fort, bis dass sie auf eine energieabsorbierende
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Aufprall- und Ablenkfläche --234-- auftreffen, wonach sie in das Rohr --233-- und in den Behälter --242- fallen.
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17--239-- versehen, so dass die Einlassseite des Gehäuses-217-wirksam von der Atmosphäre abgeschlossen ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Schieber bzw. die Klappe --246-- im ersten Auslassrohr --230-- zwischen dem Gehäuse-216-und der Abzweigung-231-, in Strömungsrichtung gesehen, vorgesehen.
Im Betrieb verhindert der luftdichte Einlass die Erzeugung eines Luftstromes durch den Rotor. Das Gebläse --238-- saugt Luft durch die Klappe --246-- an, wodurch sich die Luft mit dem Materialstrom von leichten und schweren Teilen im Auslasskanal vereinigt. Dann werden die Luft und die leichten Partikel in das abzweigende Auslassrohr -231-- abgesaugt, während die schweren Teile, wie bei der obigen Ausführungsform, weiterfliegen.
Bei der Vorrichtung gemäss Fig. 18 ist es auch möglich, die Wirkung des Schiebers--246--zu unterstützen bzw. ihn durch einen andern Schieber zu ersetzen, u. zw. mit bzw. durch einen Schieber--245-an der in Fig. 17 gezeigten Stelle. Einer oder beide der Schieber können dann während des Betriebes des Gebläses --238- offen sein, wodurch Luft im Auslassrohr-230-abwärts und/oder aufwärts zur Abzweigung des Auslassrohres-231-hin strömt. Ähnliche Strömungsverhältnisse können erhalten werden, wenn ein oder mehrere Gebläse mit ihren Druckanschlüssen an den Stellen der Schieber--245 bzw. 246--mit dem Auslassrohr-230--verbunden werden.
In diesem Fall können Klappen, Schieber oder andere Luftstromregler am Behälter-241--, u. zw. an der Stelle, wo die Ansaugöffnung --237-- mit ihm verbunden ist, angebracht werden, während das Gebläse --238- weggelassen werden kann.
Weitere Modifikationen, Variationen und Abänderungen sind ebenfalls möglich, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Zerreissen und/oder Zerbrechen von Material, insbesondere Abfallmaterial, mit in einem Gehäuse rotierend angeordneten Schlagelementen, die zur Zerkleinerung des Materials auf dieses schlagen und es in einem Strom mit leichteren und schwereren Teilen durch eine Auslassöffnung des Gehäuses wegschleudern, wobei das zerkleinerte Material zumindest ein Stück zusammen mit einem Luftstrom strömt, gekennzeichnet durch wenigstens ein von einem hindernisfreien ersten, mit einem Ende an die Auslassöffnung angeschlossenen und einen hindernisfreien Austragweg von den Schlagelementen weg zur Aufnahme des Stromes und Fortsetzung der Bewegung zumindest eines Teiles der schwereren Materialteile in der ihnen von den Schlagelementen erteilten Richtung zum andern Ende hin bildenden Auslassrohr (30 ;
230) abzweigendes zweites Auslassrohr (31, 32 ; 231) sowie wenigstens eine Ablenkeinrichtung (44, 45 ; 238, 245 ; 246) zur Ablenkung bzw. Wegführung zumindest eines Teiles des Luftstromes und wenigstens eines Teiles der
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The invention relates to a device for tearing and / or breaking material, in particular waste material, with percussion elements rotatingly arranged in a housing, which strike the material to shred it and throw it away in a stream with lighter and heavier parts through an outlet opening of the housing wherein the shredded material flows at least a piece together with an air stream.
The shredding and disposal of waste material is already a major problem today. Countless glass bottles, metal cans, plastic containers, cardboard boxes, spray cans, plastic bags,
Plastic sheets or films, paper bags, newspapers and magazines, etc., are thrown away as waste and must be collected with or in addition to other waste. The collection and disposal of this waste and garbage is z. B. is a problem of increasing importance for the public administration authorities.
In the previously used crushing devices, the materials to be crushed were given great energies. In many devices, however, the energy imparted to the material was not entirely used for comminution. A considerable amount of energy was expended in passing the material through
Sizing grids or grids wasted. In addition, in machines equipped with such grids, particles or parts which have not been comminuted enough to pass through the grids generally remain in the area of the device where comminution takes place until the desired smaller size is reached.
This leads to frequent accumulations of material in such comminution devices, and the material is often acted upon before it leaves the device, in many cases extremely fine particles being obtained which clog the device and a large amount of material for the operating personnel and the device cause harmful dust. A prolonged presence of such larger parts in the device usually also prevents smaller particles, which have already been comminuted to the correct size, from leaving the device.
Due to the aspects described above, the previous material comminution devices therefore require greater power than was necessary for comminuting the material to a certain size. moreover, the above-mentioned considerations also reduced the throughput capacity of the crushers.
In certain earlier devices in which material was both shredded and sorted, energy was wasted in impacting material on baffles, after removal from the shredding zone and before sorting. Other devices, on the other hand, which were suitable for sorting out with little energy loss, were unsuitable for breaking and / or tearing and sorting the waste material or the like.
In British Patent No. 265, 841, for example, a powder mill with air discharge is described, with flaps for regulating the flow of classifying air being provided in the discharge channel; for sorting the size according to the plates that are comparable in their effect to a sieve, which do not allow too large parts to pass through and lead back to the impact zone via a line. A pre-screening is achieved by a grate in the outlet opening of the rotor housing.
US Pat. No. 2,364,101 describes a powder mill with pneumatic discharge, a separate separation chamber being provided to separate the sufficiently small particles to be discharged from the particles that are still too large and are returned to the impact zone. In this case, an air flow through the return line is prevented by a rotor distributor - 30 - which shuts off the air, while regulators are provided for the classifying air flow, as in the device according to the aforementioned British patent specification.
In a similar way, the German patent specification No. 863738 shows a chopping machine and the German Auslegeschriften 1050157 and 1106152 mills with pneumatic discharge with pressure and suction fans. The centrifugal mill according to the German Auslegeschrift 1050157 corresponds roughly to the device according to US Pat. No. 2, 364, 101, since here, too, a separate separation space and an air lock in the return line are provided. On the other hand, according to German patent application 1106152, the impact mill does not even have a return line for material particles that are too large, but its own discharge on the underside of the mill, so that with this device there is no separate separation of the material after common discharge.
In the mill described in British Patent No. 552,971, a stream of comminuted pieces of material is discharged through outlet openings directly into a container with several compartments, the sorting of the pieces of material according to size or weight being rather imprecise.
Finally, devices are also known, the conveyor belts or vibration conveyors
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Patent specification No. 1,568,305, British patent specification No. 858, 637) mostly-if at all-only afterwards a conventional sifting of the material with the help of sieves (French patent specification No. 1,568,305, Austrian patent specification No. 1,568,305). Patent specification No. 199977, British patent specification No. 858, 637) or complicated gravitational separators (British patent specification No. 858, 637) takes place.
It is therefore an essential aim of the invention to provide a device of the type mentioned at the outset
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create, when breaking and / or tearing of material, waste material given to the material
Energy is used in its entirety as far as possible for shredding and also for sorting the material, so that the simplest and most effective separation or sorting of lighter and heavier material is achieved. Furthermore, the mass of the material should be able to be passed through the area of the machine in which it is comminuted, with the amount of material entering the comminution zone being quickly removed therefrom, so that the further action on the material is to be removed Minimum is restricted.
A throughput capacity of the device should also be made possible which is significantly greater than in previously used or known machines which have the same power requirement.
The shredding machine according to the invention of the type mentioned at the outset is characterized by at least one of an obstacle-free first, one end connected to the outlet opening, and an obstacle-free discharge path away from the impact elements for receiving the flow and continuing the
Movement of at least some of the heavier material parts in the area given to them by the striking elements
Second outlet tube branching off towards the other end and at least one outlet tube
Deflection device for deflecting or guiding at least part of the air flow and at least one
Part of the lighter material parts from the first outlet pipe into the branching outlet pipe.
The inventive training, which is a combination of ballistic and pneumatic
Making use of technology, a relatively precise separation or sorting of lighter and heavier material is achieved in a simple manner. The advantages of the construction according to the invention come in particular when comminuting heterogeneous material such. B. Waste material comes into its own where light
Material, such as paper, scraps of fabric, etc. and heavy material, especially pieces of metal, can occur practically at the same time, with the heavier or higher density parts being discharged through the first outlet pipe due to the kinetic energy imparted to them, and the deflected lighter material parts together with it a stream of air through an or the branching outlet pipe (s).
It would be z. B. a purely pneumatic discharge with regard to the heavier material parts is not very suitable, while then also hardly a corresponding separation of such different materials could be achieved. On the other hand, a purely ballistic discharge would hardly be expedient with regard to the lighter material parts exhibiting a relatively large air or flow resistance.
The striking or impact elements, which for example consist of hammers or the like, define in their
Rotational movement of the so-called hammer or impact circle (s); the housing may have one or more parts which are close to this (or these) percussion circle (s), whereby the supplied material is torn or broken together by these parts and the percussion elements. Many shapes are possible, such as a plate curved according to the percussion circle, and this plate can also have regular or irregular, corrugated, sawtooth-shaped and / or interrupted sections; z. B. can
Projections, teeth or the like protrude upward or inward between the striking elements provided at lateral distances from one another.
The material particles are thrown through the outlet opening of the housing by the blows of the hammers or other striking elements. The material flow moves on at least as far as the said branching second outlet pipe in this direction, in which branch or in which second outlet pipe the lighter particles are separated and transported away. The heavier parts are z.
B. in a current moving essentially in the original direction of movement given to them by the hammers etc. of the rotor, their linear distance from the rotor being increased continuously at least until they reach said second outlet pipe or have passed the junction, whereby the heavy parts are supported as they fly past the junction under the influence of their corresponding energy. This ensures that only a few heavier parts enter the junction for the lighter parts, all the more since air is used to aid in the removal of the light particles from the material flow and their removal in the junction.
In order to further enable a multi-stage comminution of relatively large pieces into rather small parts in one without any transfer or conveying devices, several devices can be connected in series, for which at least one outlet pipe of one device is connected to the inlet of a next device.
As already mentioned above, the striking elements can consist of hammers arranged at lateral intervals, which are approximately block-shaped or toothed or. can be fork-shaped, with several prong tips. The tine tips cooperate with the aforementioned protrusions, i.e. H. the projections and the prongs engage as they rotate. The projections can be arranged in mutually aligned rows. However, in order to achieve a favorable tearing or breaking effect, the projections can be arranged offset relative to one another in the transverse direction. The projections can also be partially or completely retractable from the percussion circle or can be advanced into the hammer circle.
Furthermore, the material to be treated can be moistened, whereby on the one hand cooling and on the other hand lubrication can be achieved.
For example, the rotor or its striking elements can be used to generate the air flow.
An advantageous embodiment of the device according to the invention, in which the particle sorting on
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can be controlled or adjusted in a particularly simple manner, is characterized in that a known air flow regulator, in particular a throttle valve for controlling the air flow in the outlet tube, is assigned as a deflection device to at least one outlet pipe or a container connected to it.
Furthermore, it is advantageous according to the invention if the first outlet pipe, viewed in the direction of flow of the material, has an opening with a throttle valve after the or a branch of an outlet pipe, possibly before branching of the next outlet pipe, and an opening with a throttle valve on the branching outlet pipe or a container connected to it Air suction device is connected to support the material separation by a counter air flow in the first outlet pipe.
The invention is explained in more detail below with reference to some embodiments shown in the drawings. 1 shows a simplified side view, mostly in section, of a device according to the invention for tearing and / or breaking and sorting material; FIG. 2 shows a section along line 2-2 in FIG. 1; 3 shows a section along the line 3-3 in FIG. 2; 4 shows a detailed view, partially in section, of this device, to illustrate a feed device for the projections of the housing; 5 shows a section through the housing of a device with a humidifying device; 6 and 7 different hammer shapes;
8 schematically shows another embodiment of the device according to the invention; FIGS. 9 to 12 examples to illustrate the various possible positions for inlet and outlet channels on the rotor housing; 13 shows a detailed view, partly in section, of another feed device for the projections for their adjustment relative to the percussion circle; 14 and 15 schematically systems with three or two series-connected devices according to the invention; 16 shows a schematic side view of an embodiment with a return device for pieces that are too large; and FIGS. 17 and 18 are partial and schematic representations of embodiments of the device according to the invention with different air flow paths.
As FIGS. 1 and 2 show, the device according to the invention for tearing up or breaking material has a rotor housing-10- which is fastened on a base -9-. A plurality of rotor disks -12- are keyed onto a rotor shaft - 11 - or connected to it in a rotationally locked manner in some other way. How
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2--14-- so-called hammer circle formed leads an inclined inlet or feed chute - 19--. From
Hammer circle away extends an upwardly inclined first outlet pipe - 30 -.
As can be seen from Fig. 1, the bottom --13-- of the rotor housing --10-- has three rows of upwardly protruding projections - 21, 22 and 23--. Each of the three rows has four transversely offset projections relative to one another, as can best be seen from FIG. Each of the projections - -21, 22 and 23 - is, as FIG. 2 shows, in the vertical plane of one of the rotor disks -12-. As a result, the projections lie on both sides of the swing hammers' movement paths - 14 -. The projections can be arranged so as to be inclined relative to the base or to the floor in order to present an inclined impact surface to the material to be comminuted.
The projections can also be curved or hook-shaped instead of straight, with the material being easier to tear due to the curved or hook-shaped surface. The upwardly projecting projections -21, 22 and 23- can be used or not, for which purpose suitable feed devices for raising and lowering the projections -21, 22 and 23- can be provided. 4 shows such a delivery device. Openings are provided in the bottom --13-- of the rotary housing --10-- through which the projections 21, 22 and 23 protrude. These projections can be attached to a block - 59 - for example by welding.
The upper surface of the block --59-- is concave and adapts to the convex outer surface of the bottom --13-- of the rotor housing - 10 -. Furthermore, the underside of the block - 59 - is beveled on both sides and rests on two opposing wedge blocks - 51, 52. Suitable drive devices, such as. B. Hydraulic devices - 55 and 56 - can be provided for moving the wedge blocks - 51 and 52 - in opposite directions (Fig. 4). When the hydraulic cylinders - 55 and 56 - are actuated so that the pistons or
Piston rods - 53 and 54 - move apart, then the wedge blocks - 51 and 52 - are also pulled apart, allowing the block --59 - to sink down, with the projections - 21, 22 and 23 - directly from their upper ones Engagement position are lowered.
In the infeed device according to FIG. 13, a plate -171- curved in accordance with the curved bottom - 13-- is directly below the bottom - 13 - on a tab - 173 - by means of a
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--171-- screwed in. - 174 and 175--, with spherical seats facing each other. These seat surfaces lie on opposite edges of a slot --78-- in a support collar -79-. This prevents the plate - -171-- from falling.
If the projections - 21, 22 and 23 - are to be moved downwards relative to the floor - IS--, the upper nut --174-- is loosened to the desired extent, u. between it is screwed up on the screw --76--. This allows the plate -71- to sink down, with the screw -76-pivoting to the right as shown in FIG.
The lower one
The screw nut which has moved downwards relative to the slot -78- is now tightened upwards against the edges of the slot -78-. To move the projections -21, 22 and 23- upwards, i.e. H. to deliver, the procedure is reversed, i.e. H. The lower nut - 175 - is loosened by screwing it down along the screw --76-- to the desired extent, after which the bolt or screw --76-- is pushed or pivoted to the left, to lift the plate - 171 - to lift the desired piece.
The upper screw nut -174- is then tightened on the screw -76- down against the edges of the slot-78-of the support collar-79.
As Fig. 2 shows, the individual projections - 21, 22 and 23 - of the three rows are each relative to the other
Projections of the same row seen in the transverse direction, arranged offset. Due to this staggered arrangement, the material hit by the hammers --14 - comes into contact successively and not simultaneously with the projections of each row, which makes it easier to crush and tear the material.
The total number of projections, like the number of hammers or rotor disks, is only given here as an example. The numbers can be increased or decreased depending on the desired end product to be obtained.
A relatively uniform particle size can be achieved through the combined action of the rapidly moving hammers and the projections on the material. This is probably due to the fact that the projections protrude upwards between the movement paths of the hammers. In some arrangements it may be desirable to use the three- or multi-pronged hammers --114-- shown in Fig. 6 instead of the hammers --14-- shown in FIGS. 1 to 5. The hammers --14 - differ from these in that they have two prongs in one and the same vertical plane. However, the hammers can also be compact or block-shaped, such as the hammers-214-in FIG. 7.
If desired, water can be added to the area of the hammers to reduce power requirements. The addition of water also helps lower the temperature within the device. Figure 5 illustrates one way in which the water can be added to the material to be shredded. As Fig. 5 shows, the water runs from a supply container - 61 - to the bottom of the feed channel --19 - and forms a film of water over the entire floor area. The material to be brought into the machine through this feed chute --19 - then slides on this film of water. Water can also be supplied through an opening --62-- in the upper part of the housing-10-.
The water coats the surface of the fast moving hammers - 14 - and rotor disks - 12 -.
The added water reduces the tensile strength of the material and acts as a lubricant for the material when it is passed through the machine. This reduces any braking effects that can occur when the material is pressed through between the stationary projections or teeth - 21, 22 and 23.
Since the device according to the invention does not depend on a grate or grid system for determining the size of the individual parts or on the application of a centrifugal force to other particles in order to press the material through the grid sections, the operating staff has more options in selecting the type and quantity of those that can be added Liquid to suppress dust generation. When using such a device, a cleaner environment can also be achieved in the immediate vicinity, which is advantageous for the operating personnel. The size of the end product becomes. effected or controlled and adjusted by the distances between the individual moving hammers --14 -, the distances of the stationary
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In actual operation, large and heavy parts, which are difficult, if not impossible, to reduce in size, will occasionally get into the device. However, once they have entered the device, these parts must also be conveyed through it if the device is not to come to a standstill or stall. If the pieces cannot be torn or broken, the protrusions hold the material up and prevent it from moving through. The swing hammers - 14 - will then swing back in a smaller circle until the operator removes the protrusions out of the way.
When the protrusions are removed, the spinning hammers can hit the unbreakable or unbreakable material hard enough and give it enough energy to fling it into the outlet pipe --30--.
Such material, which for one reason or another does not have to be crushed and conveyed through the machine in its original shape or size, usually has a large mass and a high one
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Density. It is therefore advantageous if the swing hammers are long-handled enough so that they can assume a corresponding swiveled-back position and move past the difficult parts, while still being heavy enough that they swivel out again after the projections have been removed Give the material a sufficient impulse to move so that it is thrown into the outlet pipe --30--. That such material is in the device and not between the
Protrusions can be moved through can be displayed in many ways.
For example, under such conditions, the motor normally draws an extraordinarily high current which can be measured, and the current measuring device can be connected to and control the delivery device for the projections. Or the swinging back of the hammers --14 - can be measured with the help of vibration indicators. However, the operating personnel can also control the infeed or removal of the projections when it is observed that something has obviously changed inside the machine when a difficult part is jammed.
It is possible to operate the device according to the invention in such a way that all or at least a large part of the total amount of material that was fed into the interior of the housing is removed from the housing again in the first cycle along the hammer circle. This is made possible by the fact that no grids or baffles, which prevent the forward movement of the broken and / or torn material, are provided in the machine part which is located upstream of a separating station to be described below.
The energy initially transferred to the material, some of which is used to break, shear, bend and tear the material, is not yet completely used up and consequently a considerable part of the energy can be used to move the waste or other particles forward to throw away from the crushing zone, u. at a rate which is considerably higher than that which the material had when it was fed and to facilitate the separation of lighter and heavier parts.
If the effect of a current of air is ignored at first, the parts which are thrown forward continue their way for a time in the direction in which they were thrown by the hammers, until they fall down through an opening in the device. The small or less dense parts will be the first to fall, while the largest and heaviest particles will be the last to fall and be removed.
Since the device according to the invention can be used for breaking and / or tearing materials of the most varied types, the path lengths of the particles normally vary greatly, which these parts cover due to the hammer blows. These distance differences can be reduced and the separation and conveyance of the torn material can be further facilitated if a controlled air flow is used.
For example, in the device according to the invention, the rapidly rotating hammers themselves can be used to create a considerable air flow in the conveying direction, as is indicated in the drawings by the arrows in the outlet pipe --30 -. Heavier material, such as Steel, for example, has a sufficiently large mass-to-surface ratio that, once the steel material has been given momentum by the hammers, it will maintain the speed and direction in which it was thrown for a relatively long distance. On the other hand, paper has a relatively small mass-to-surface ratio and therefore soon loses its speed.
However, if the paper is moving in a flow medium, for example air, which is flowing at the same speed as the paper, the paper will continue to move with the flow medium.
With reference to the device shown in Fig. 1, less dense materials, such as. B.
Paper, and especially those with relatively large surfaces, can be deflected by controlling a flow of air from the first or main outlet pipe - 30 - into a second, branching side outlet pipe --31--. For example, the branching outlet pipe --31-- can lead to a container --41-- which has an open flap or an open slide - 44 -, so that the air flow caused by the rapidly rotating hammers --14-- flows into this branching outlet pipe --31-- and through the flap - 44-- to the outside. The less dense particles, such as. B. paper, can then be made to follow the air flow into the outlet pipe --31-- and into the container --41--.
Material with a somewhat greater density than paper will, due to the initial speed given to it by the rapidly rotating hammers, fly past the next branching outlet pipe - 31 -, but is drawn into a further lateral branching outlet pipe - 32 - provided behind it, and the like. with the help of an air stream flowing into this outlet pipe 32. The amount of from
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- 45-on a container-42-regulated.
The dense parts, e.g. B. made of steel, are not affected by the air flow; they move because of the
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until the force of gravity causes a sufficient change in its trajectory. These parts usually move the full length of the outlet trench --30-- and fall either into a last or on
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The most distant lateral branches --33-- or are deflected into this with the help of an impact surface --34--.
Airflow from the hammer circle to the latter branch -33- is not necessary and would merely diminish the strength of the much more useful airflows into the closer branching outlet pipes -31 and 32-. A device for preventing such an air flow is therefore expediently provided.
For example, as shown in Fig. 1, a hydraulic cylinder --71-- controls the position of an upper slide or lock - 72--. Parts of steel or some other dense material thrown from the hammers --14-- through the outlet pipe --30-- into the branch - collect on this upper closure -72--. The upper lock or slide -72- is then pushed aside and opened by means of the hydraulic cylinder -71-, and the material falls down onto a lower lock or slide -74- which is in the closed position. The upper slide - is then closed again, whereupon the lower slide --74-- is opened with the help of a hydraulic cylinder --73-- so that the material can fall into a container 43.
If such a device is provided, the container -43- can then be removed and emptied without the lateral branch -33- being brought into contact with the atmosphere, whereby the air flow can be diverted from the outlet pipes -31 and 32 - is prevented, u. even if the container --43-- is removed for emptying.
Fig. 8 shows schematically a device for breaking and / or tearing and sorting of material, which is similar to the device shown in Fig. 1, but has been modified in that the on
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and the densest particles are conveyed up the main outlet pipe --30-- and then down into the outermost junction --33--.
9, 10, 11 and 12 illustrate various possible positions that the inlet --19-- and the outlet pipe - 30 - can assume relative to the rotor housing --10--.
14 illustrates a possibility of how three tearing and / or breaking devices according to the invention --10. 110, 210 can be connected in series. A part of the material that has been partially crushed in the hammer circle zone of the devices --10-- becomes the impact or hammer zone of the device
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Via inlet --219-- the hammer circle area of the third device --210-- for further shredding.
Fig. 15 shows an arrangement in which all of the material that is conveyed away from the hammer circle of the first device is via a feed channel, a chute or a tube, etc. --119 - the hammer circle of the second device --110- - Is supplied for the purpose of further comminution by tearing and / or breaking.
Fig. 16 shows a device with a belt conveyor - 136 -, a housing - 120 -, hammers --123 - and a first outlet pipe - 124 -. This is equipped with a return line --124R - for returning heavier, larger parts to the shredding zone, i. e. to the hammer circle, connected. The
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As shown in FIGS. 17 and 18, the air can flow in any manner or direction, and the air flow does not necessarily have to be generated by the rotating impact elements. 17 shows an embodiment of the device according to the invention with a housing --216 - which is fastened on a raised base --209 - and which is provided with an inlet duct - 229 - and an outlet pipe --230 -. A second lateral branching outlet pipe - 231 - leads to a container --241--, while the first outlet pipe --230-- after a kink over a pipe --233-- to a container -242- for the heavier material parts leads.
In the outlet pipe 230, seen in the flow direction of the material, there is a slide, a flap or the like after the branching off of the outlet pipe --231--.
--245-- intended to control the air supply into the outlet pipe --230--. A centrifugal fan
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connected. When this device is in operation, the rotor in the housing-216-draws in air from the atmosphere through the inlet-229-. The air follows a common flow path through the housing --216 - and, together with the light and heavy parts flung upwards by the rotor, into the outlet pipe --230--. If the blower-238-has sufficient capacity, it won't just be air
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u. Between - 231 - take light particles with you from the material flow and convey them into the container - 241 -.
The heavier parts continue their way in the outlet pipe --230 - until they are on an energy-absorbing
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Impact and deflecting surface --234--, after which they fall into the pipe --233-- and into the container --242-.
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17--239-- so that the inlet side of the housing-217-is effectively sealed off from the atmosphere. In this embodiment, the slide or the flap --246-- is provided in the first outlet pipe --230-- between the housing-216- and the branch-231-, seen in the direction of flow.
In operation, the airtight inlet prevents the generation of air flow through the rotor. The fan --238-- sucks in air through the flap --246--, whereby the air combines with the material flow of light and heavy parts in the outlet channel. Then the air and the light particles are sucked into the branching outlet pipe -231-, while the heavy parts, as in the above embodiment, fly on.
In the device according to FIG. 18, it is also possible to support the action of the slide - 246 - or to replace it with another slide, and the like. between with or by a slide - 245 - at the point shown in FIG. One or both of the slides can then be open during the operation of the fan -238-, as a result of which air flows in the outlet pipe-230-downwards and / or upwards to the branch of the outlet pipe-231-towards. Similar flow conditions can be obtained if one or more blowers are connected with their pressure connections at the points of the slides - 245 or 246 - with the outlet pipe 230.
In this case, flaps, sliders or other airflow regulators on the container-241--, etc. at the point where the suction opening --237-- is connected to it, while the fan --238- can be omitted.
Further modifications, variations and changes are also possible without departing from the scope of the invention.
PATENT CLAIMS:
1. A device for tearing and / or breaking material, in particular waste material, with percussion elements arranged in a rotating manner in a housing, which strike the material to shred it and throw it away in a stream of lighter and heavier parts through an outlet opening of the housing, the comminuted material flows at least one piece together with an air stream, characterized by at least one of an obstacle-free first, one end connected to the outlet opening and an obstacle-free discharge path away from the impact elements for receiving the flow and continuing the movement of at least a part of the heavier material parts in the direction given to them by the striking elements towards the other end forming the outlet pipe (30;
230) branching off second outlet pipe (31, 32; 231) and at least one deflection device (44, 45; 238, 245; 246) for deflecting or guiding at least part of the air flow and at least part of the
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