EP3852931A1

EP3852931A1 - Schutzkappe und damit ausgestatteter rotor für eine maschine zur zerkleinerung von metallgegenständen oder gesteinsmaterialien

Info

Publication number: EP3852931A1
Application number: EP18778417.8A
Authority: EP
Inventors: Carsten JUNGE; Bruno Mayer
Original assignee: Stahlwerke Bochum AG
Current assignee: Stahlwerke Bochum AG
Priority date: 2018-09-20
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2021-07-28
Anticipated expiration: 2038-09-20
Also published as: ES2980230T3; EP3852931C0; WO2020057744A1; PL3852931T3; EP3852931B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schutzkappe für einen Rotor zum Zerkleinern von Metallgegenständen oder Gesteinsmaterialien, mit einem Lagerabschnitt (2') mit einer Lageröffnung (8'), in die zur Befestigung eine Lagerachse einführbar ist, und mit einem vom Lagerabschnitt (2') getragenen Felgenabschnitt (3'), der eine Stirnseite (13') mit einer Schlagfläche (14'), die im Gebrauch einer schlagenden Belastung ausgesetzt ist, zwei Längsseiten (9', 10'), die mit einem Abstand zueinander angeordnet sind, der der parallel zur Längsachse (X) der Lageröffnung (8') gemessenen Breite (BF) des Felgenabschnitts (3') entspricht und die seitlich über den Lagerabschnitt (2') hinausstehen, sowie zwei Schmalseiten (11', 12') aufweist, von denen sich jeweils eine an einem der schmalen Enden des Felgenabschnitts (3') zwischen den Längsseiten (9',10') erstreckt, wobei der Felgenabschnitt (3') an seinen Schmalseiten (11', 12') im Neuzustand jeweils eine Nenndicke (DSN) besitzt. Um bei einer solchen Schutzkappe bei einer zu einem im Betrieb pendelnden Schlaghammer benachbarten Anordnung eine Lebensdauer zu erreichen, die an den normalen Verschleißturnus der anderen auf dem Rotor angeordneten Schutzkappen (1') angepasst ist, schlägt die Erfindung vor, an der Stirnseite (13') des Felgenabschnitts (3') einen nach außen vorstehenden Verdickungsabschnitt (15') auszubilden, der an eine der Längsseiten (9', 10') angrenzt und eine Dicke (DVM) aufweist, die größer ist als die Nenndicke (DSN) des Felgenabschnitts (3').

Description

Schutzkappe und damit ausgestatteter Rotor für eine Maschine zur Zerkleinerung von Metallgegenständen oder Gesteinsmaterialien

Die Erfindung betrifft eine Schutzkappe für einen Rotor zum Zerkleinern von Metallgegenständen oder Gesteinsmaterialien. Derartige Schutzkappen und damit bestückte Rotoren werden typischenweise in so genannten "Shreddern“ eingesetzt, die zur Zerkleinerung von Metallschrott, wie zu verschrottende Karosserien von Fahrzeugen, oder von Abbruch- oder Baurestmassen eingesetzt werden.

Beispiele für Schutzkappen der hier in Rede stehenden Art sind in der WO 97/05951 A1 und der Broschüre "Stahlwerke Bochum - Hochverschleißfeste Gußteile", aus dem Jahre 2012, herausgegeben von der Anmelderin und zum Download bereitstehend unter der URL http://stahlwerke-bochum.com/wp- content/uploads/2015/07/swbJmage_prospekt_d.pdf gezeigt.

Ein Beispiel für einen Rotor für eine Zerkleinerungsmaschine, der mit

Schlagwerkzeugen der hier betrachteten Art bestückt werden kann, ist in der EP 1 047 499 B1 und der EP 0 384 018 A1 dargestellt.

An den im Gebrauch um eine Drehachse rotierenden Rotoren sind an ihrem Umfang mehrere in gleichen Winkelabständen um die Drehachse verteilte, sich achsparallel zur Drehachse erstreckende Achsen vorgesehen, auf denen beabstandet zueinander eine größere Zahl von Schlaghämmern frei pendelnd gelagert sind.

In seinen Umfangsbereichen zwischen den Schlaghämmern ist der Rotor mit Schutzkappen der hier in Rede stehenden Art besetzt, die in der Fachsprache auch "Rotorkappen" genannt werden. Die Schutzkappen bestehen, wie die Schlaghämmer, aus Stahl und sind überwiegend gießtechnisch, alternativ aber auch durch Schmieden, Brennschneiden oder als Schweißkonstruktionen hergestellt.

Die Schutzkappen dienen dabei zum einen als Prallfläche für Bruchstücke des zu zerkleinernden Materials. Gleichzeitig schützen sie die inneniiegenden beweglichen Teile des Rotors. Um diese Doppelfunktion zu erfüllen, müssen sie eine hohe Stabilität aufweisen, dürfen jedoch auch kein übermäßiges Volumen aufweisen, um den Rotor nicht durch zu große Gewichte und damit im Betrieb einhergehende dynamische Kräfte zu überlasten.

Zu diesem Zweck weisen Schutzkappen der hier in Rede stehenden Art einen Lagerabschnitt auf, in den eine Lageröffnung eingeformt ist, in die zur

Befestigung der Schutzkappe an dem Rotor eine Lagerachse einführbar ist. Der Lagerabschnitt trägt einen dachartig ausgebildeten Felgenabschnitt. Dieser weist eine vom Lagerabschnitt abgewandte Stirnseite mit einer Schlagfläche auf, die im Gebrauch einer schlagenden Belastung durch auf sie treffende Stücke des zu zerkleinernden Materials ausgesetzt ist. Ebenso hat der

Felgenabschnitt zwei Längsseiten, die in einem Abstand zueinander

angeordnet sind, der der parallel zur Längsachse der Lageröffnung

gemessenen Breite des Felgenabschnitts entspricht, und die seitlich über den Lagerabschnitt hinausstehen, sowie zwei Schmalseiten, von denen sich jeweils eine an einem der schmalen Enden des Felgenabschnitts zwischen den

Längsseiten erstreckt. Dabei besitzt der Felgenabschnitt mindestens an seinen Schmalseiten im Neuzustand jeweils eine Nenndicke.

Die nächstbenachbart zu den Schlaghämmern angeordneten Schutzkappen werden dabei so beabstandet zu dem jeweiligen Schlaghammer montiert, dass einerseits der Schlaghammer seine Pendelbewegung frei ausführen kann, andererseits aber der Spalt, der zwischen der jeweiligen Schutzkappe und dem zugeordneten Schlaghammer notwendig vorhanden sein muss, um dessen Pendelbewegung zu ermöglichen, möglichst schmal ist, um während des Betriebs das Eindringen von Metall- oder Gesteinsteilen in den betreffenden Spalt und ein Blockieren des Hammers durch im Spalt sitzendes Material zu verhindern.

In der Praxis zeigt sich an den jeweils benachbart zu den im Gebrauch frei pendelnden Schlaghämmern starker Verschleiß, der an den dem

Schlaghammer zugeordneten Längsseite des Felgenabschnitts besonders schnell fortschreitet. Verursacht wird dieser höhere Verschleiß durch

Materialstücke, die trotz einer möglichst passgenauen Anordnung in die Spalte zwischen den pendelnd gelagerten Schlaghämmern und der benachbarten Schutzkappe gelangen. Der schnelle Verschleißfortschritt macht es erforderlich, die hammernahen Schutzkappen früher durch neue Schutzkappen zu ersetzen als die anderen Schutzkappen des Rotors, die dem normalen Verschleiß unterliegen.

Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik hat sich somit die Aufgabe ergeben, eine Schutzkappe für einen Rotor der voranstehend erläuterten Art zu schaffen, die auch bei einer zu einem im

Betrieb pendelnden Schlaghammer benachbarten Anordnung eine

Lebensdauer erreicht, die an den normalen Verschleißturnus der anderen auf dem Rotor angeordneten Schutzkappen angepasst ist.

Darüber hinaus sollte ein Rotor für eine Maschine zur Zerkleinerung von Metalloder Gesteinsmaterialien geschaffen werden, bei dem mit einfachen Mittel eine optimal lange Einsatzdauer zwischen zwei Betriebsunterbrechungen, in denen seine Schutzkappen getauscht werden müssen, erreicht ist.

In Bezug auf das Schlagwerkzeug hat die Erfindung diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein solches Schlagwerkzeug gemäß Anspruch 1 ausgestaltet ist.

Bei einem die voranstehend genannte Aufgabe lösenden Rotor für eine

Maschine zum Zerkleinern von Metall- oder Gesteinsmaterialien, insbesondere Schrott, wie zu verschrottende Automobilkarosserien, oder vom Gebäudebau oder -abbruch stammenden Gesteinsrestmassen sind dementsprechend mindestens zwei erfindungsgemäß ausgebildete, an dem Rotor fest montierte Schutzkappen und ein Schlagwerkzeug vorgesehen, das zwischen den

Schutzkappen angeordnet und an dem Rotor pendelnd gelagert ist, wobei jeweils diejenige Längsseite der Schutzkappen dem Schlagwerkzeug zugewandt ist, an die der Verdickungsabschnitt der Schutzkappen angrenzt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert.

Eine erfindungsgemäße Schutzkappe für einen Rotor zum Zerkleinern von Metallgegenständen oder Gesteinsmaterialien weist somit einen

Lagerabschnitt, in den eine Lageröffnung eingeformt ist, in die zur Befestigung der Schutzkappe an dem Rotor eine Lagerachse einführbar ist, und einen von dem Lagerabschnitt getragenen, dachartig ausgebildeten Felgenabschnitt auf, der eine vom Lagerabschnitt abgewandte Stirnseite mit einer Schlagfläche, die im Gebrauch einer schlagenden Belastung durch auf sie treffende Stücke des zu zerkleinernden Materials ausgesetzt ist, zwei Längsseiten, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der der parallel zur Längsachse der Lageröffnung gemessenen Breite des Felgenabschnitts entspricht, und die seitlich über den Lagerabschnitt hinausstehen, sowie zwei Schmalseiten hat, von denen sich jeweils eine an einem der schmalen Enden des

Felgenabschnitts zwischen den Längsseiten erstreckt, wobei der

Felgenabschnitt mindestens an seinen Schmalseiten im Neuzustand jeweils eine Nenndicke DSN besitzt.

Der Lagerabschnitt einer Schutzkappe der erfindungsgemäßen Art trägt somit den Felgenabschnitt nach Art eines Dachs, das mindestens an seinen

Längsseiten über den Lagerabschnitt hinaussteht, so dass die Breite des Felgenabschnitts deutlich größer ist als die des Lagerabschnitts. Dabei kann der Lagerabschnitt selbstverständlich in an sich bekannter Weise im Bereich des Lagerauges verbreitert sein, um die dort im Gebrauch auftretenden Belastungen sicher aufnehmen zu können. Ebenso können an dem

Lagerabschnitt in ebenso bekannter Weise schmale Rippen oder desgleichen ausgebildet sein, die zur Aussteifung der Schutzkappe insgesamt oder zur optimierten Abstützung des Felgenabschnitts dienen.

Eine erfindungsgemäße Schutzkappe ist nun dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirnseite ihres Felgenabschnitts ein nach außen vorstehender

Verdickungsabschnitt ausgebildet ist, der mindestens an eine der Längsseiten angrenzt und eine Dicke DVM aufweist, die größer ist als die Nenndicke DSN des Felgenabschnitts.

Bei einer erfindungsgemäßen Schutzkappe ist folglich an der im Gebrauch der schlagenden Belastung ausgesetzten Stirnseite eine Materialanhäufung vorgesehen, die an eine der Längsseiten des Felgenabschnitts angrenzt und in radialer Richtung gegenüber den an sie angrenzenden, nicht verdickten Bereichen des Felgenabschnitts vorsteht. Der Verdickungsabschnitt ist auf diese Weise so an der Stirnseite des Felgenabschnitts ausgebildet und angeordnet, dass er bei Montage an einem erfindungsgemäßen Rotor in engster Nachbarschaft des Schlaghammers montiert werden kann. Als Folge davon steht in dem hinsichtlich eines schnell fortschreitenden abrasiven Verschleißes empfindlichen Bereich des Rotors zusätzliches Materialvolumen zur Verfügung, das zwar nach wie durch Schrott- oder Gesteinstücke und desgleichen, die in den Spalt zwischen der jeweiligen erfindungsgemäßen Schutzkappe und dem neben ihr pendelnden Schlaghammer gelangen, beschleunigt abgetragen wird. Aufgrund des im Bereich des

Verdickungsabschnitts zusätzlich vorhandenen Materials wird jedoch auch im besonders stark verschleißenden Bereich des Felgenabschnitts die für einen sicheren Betrieb erforderliche Mindestdicke des Felgenabschnitts erst unterschritten, wenn auch in den sonstigen, nicht verdickten Bereichen des Felgenabschnitts durch Verschleiß die Dicke nicht mehr ausreicht.

Mit der Erfindung gelingt es somit auf denkbar einfache Weise, die

Lebensdauer auch derjenigen Schutzkappen, die bei einem Rotor für eine Maschine zum Zerkleinern von Schrott oder Gesteinsmaterialien und

desgleichen in unmittelbarer Nachbarschaft eines pendelnd gelagerten

Schlaghammers angeordnet sind, an die Lebensdauer der übrigen

Schutzkappen des Rotors anzupassen. Infolgedessen sind bei einem

erfindungsgemäßen Rotor die Zeitintervalle, die zwischen dem Austausch der Schutzkappen vergehen, so vereinheitlicht, dass innerhalb eines technisch stets unvermeidbaren Toleranzbereichs regelmäßig alle Schutzkappen gemeinsam einen Verschleißzustand erreichen, in dem sie gemeinsam ausgetauscht werden müssen.

Das im Bereich des erfindungsgemäß auf der Stirnseite des Felgenabschnitts vorgesehenen Verdickungsabschnitts jeweils anzuhäufende Materialvolumen, insbesondere seine Ausdehnung und seine Dickenverteilung, kann durch Beobachtung des Verschleißfortschritts bei, in der Nachbarschaft der

Schlaghämmer am jeweiligen Rotor montierten konventionell gestalteten Schutzkappen ermittelt werden.

So kann es bei sehr stark belasteten Schutzkappen zweckmäßig sein, wenn sich der Verdickungsbereich über die gesamte Breite des Felgenabschnitts erstreckt.

In vielen Fällen wird es jedoch ausreichen, wenn sich der Verdickungsabschnitt ausgehend von der Längsseite, an die er jeweils angrenzt, über höchstens drei Viertel der Breite des Felgenabschnitts erstreckt, wobei der Felgenabschnitt dann in einem Bereich Nenndicke aufweist, der an diejenige Längsseite angrenzt, die zu der Längsseite gegenüberliegt, an der der Verdickungsbereich angrenzt. Eine auf einen Teilbereich der Breite des Felgenabschnitts

beschränkte Erstreckung des Verdickungsbereichs hat zudem den Vorteil, dass bei einem erfindungsgemäßen Rotor an ihrer Längsseite, an der Nenndicke vorliegt, ein sprungfreier Übergang zwischen der erfindungsgemäßen

Schutzkappe und einer zur betreffenden Längsseite der erfindungsgemäßen Schutzkappe nächst benachbart angeordneten, konventionell ausgebildeten Schutzkappe hergestellt werden kann. Mit "Nenndicke“ ist im vorliegenden Text jeweils die Dicke im unverschlissenen Neuzustand bezeichnet, also die Dicke, die der betreffende Bereich oder Abschnitt des Felgenabschnitts aufweist, wenn die erfindungsgemäße

Schutzkappe neu am Rotor eines Shredders oder einer vergleichbaren

Zerkleinerungsmaschine montiert wird.

In gleicher weise wie die Breitenerstreckung des Verdickungsabschnitts kann auch seine optimale Erstreckung in Umfangsrichtung des Felgenabschnitts, d.h. in einer längs der Längsseiten des Felgenabschnitts ausgerichteten Richtung, empirisch durch Beobachtung des Verschleißgeschehens bei konventionellen Schutzkappen ermittelt werden. Hierbei hat sich gezeigt, dass der

Verdickungsabschnitt sich vorteilhafterweise über nicht mehr als neun Zehntel und nicht weniger als zwei Zehntel der in Umfangsrichtung des

Felgenabschnitts gemessenen Umfangslänge des Felgenabschnitts erstreckt. Auf diese Weise liegen angrenzend an die jeweilige Schmalseite des

Felgenabschnitts jeweils noch ein Endabschnitt vor, dessen Dicke der

Nenndicke entspricht, so dass auch hier ein passgenauer sprungfreier

Übergang zur in Umfangsrichtung nächst benachbart angeordneten,

konventionell ausgebildeten Schutzkappe eines erfindungsgemäß bestückten Rotors gewährleistet werden kann.

Die erfindungsgemäß erzielte Verlängerung der Lebensdauer einer

Schutzkappe kann dabei insbesondere dadurch erreicht werden, dass der Bereich größter Dicke des Verdickungsabschnitts der erfindungsgemäßen Schutzkappen bei einem erfindungsgemäßen Rotor jeweils den Winkelbereich abdeckt, den das jeweilige Schlagwerkzeug bei seiner Pendelbewegung im Betrieb überstreicht.

Schließlich kann auch die erforderliche Dicke des Verdickungsabschnitts durch Beobachtung des Verschleißgeschehens bei konventionell gestalteten

Schutzkappen empirisch ermittelt werden. Erfahrungswerte zeigen hier, dass auch bei besonders starkem Verschleiß ein ausreichendes Verschleißvolumen im erfindungsgemäß vorgesehenen Verdickungsabschnitt des Felgenabschnitts bereitgestellt ist, wenn für das aus der maximalen Dicke DVM, die der

Verdickungsabschnitt zusätzlich zur Nenndicke DSN der Schutzkappe an den Schmalseiten ihres Felgenabschnitts aufweist, und der Nenndicke DSN gebildete Verhältnis DVM : DSN gilt 1 : 10 < DVM : DSN < 1 : 1.

Indem das Verhältnis DVM : DSN mindestens 1 : 5 beträgt, kann auch bei einem nicht vorsehbar schnellen Verschleißfortschritt gewährleistet werden, dass auch die im besonders verschleißgefährdeten Bereich des Rotors angeordneten erfindungsgemäßen Schutzkappen das Ende ihrer Lebensdauer erst erreichen, wenn auch die konventionellen anderen Schutzkappen des Rotors ausgetauscht werden müssen.

Eine optimale Abwägung zwischen der durch die erfindungsgemäße

Verdickung des Felgenabschnitts verursachte Gewichtszunahme und der Verlängerung der Lebensdauer einer erfindungsgemäßen Schutzkappe ergibt sich dann, wenn das Verhältnis DVM : DSN höchstens 4 : 5 beträgt.

Indem der Verdickungsabschnitt sprungfrei in die an ihn angrenzenden, mindestens Nenndicke aufweisenden Bereich übergeht, kann erreicht werden, dass auf den so ausgebildeten Übergangsbereich der Stirnseite des

Felgenabschnitts treffende Bruchstücke des jeweils zu zerkleinernden Materials von der Schlagfläche abprallen, ohne dabei größere Teile aus dem

Verdickungsbereich herauszubrechen.

Der Verdickungsabschnitt kann in einem separaten Arbeitsgang nach der Herstellung der Schutzkappe auf die Stirnseite des Felgenabschnitts

aufgebracht werden. Denkbar sind hierzu alle Auftragsverfahren, die den nachträglichen Auftrag von ausreichend verschleißbeständigem Werkstoff in ausreichender Dicke und Verteilung ermöglichen. Möglich ist es auch, einen entsprechend geformten Blechzuschnitt oder desgleichen auf der Stirnseite des Felgenabschnitts durch Verschweißen zu befestigen.

Auf besonders einfache und wirtschaftliche Weise lassen sich erfindungsgemäße Schutzkappen jedoch erzeugen, indem sie in einem Stück aus einem eisenbasierten Gussmaterial erzeugt werden. Typische

Stahlwerkstoffe, aus denen erfindungsgemäß gestaltete Schutzkappen hergestellt sind, sind heute schon zu diesem Zweck verwendete martensitisch erstarrende Vergütungsstähle mit Kohlenstoff-Gehalten von 0,1 - 0,70 Gew.-%. Ebenso lassen sich erfindungsgemäße Schutzkappen aus austenitisch erstarrenden Stählen mit Mangangehalten von 7 - 30 Gew.-% hersteilen. Auch diese unter der Bezeichnung "Hadfield-Stähle" bekannten Stahlsorten haben sich in der Praxis für die Herstellung von Schutzkappen der in Rede stehenden Art seit vielen Jahren bewährt. Ein Beispiel für einen solchen Hadfield-Stahl ist der unter der Normbezeichnung X120Mn12 und der Werkstoffnummer 1.3401 handelsübliche Stahl. Gerade unter stoßender Belastung weisen Hadfield- Stähle einen guten Verschleißwiderstand aufgrund ihrer hohen

Kaltverfestigungsfähigkeit auf. Des Weiteren können erfindungsgemäße Schutzkappen aus zu diesem Zweck bekannten Eisengusswerkstoffen gegossen werden, beispielsweise aus so genanntem "weißen Gusseisen", das Chrom-Gehalte von bis zu 29 Gew.-% aufweist. Ebenso ist es möglich, die erfindungsgemäßen Schutzkappen aus Stahlblech in Schweißkonstruktion herzustellen. Die Verstärkung des Felgenabschnitts erfolgt dabei durch

Auftragsschweißen oder durch das Aufschweißen eines entsprechend vorgefertigten Verstärkungsmoduls aus Stahlblech.

Grundsätzlich lässt sich der erfindungsgemäß vorgesehene

Verdickungsabschnitt in Bezug auf den Lagerabschnitt der Schutzkappe so anordnen, dass er seine Schutzfunktion optimal erfüllen kann. Hierzu eignet sich abhängig von der im Betrieb sich einstellenden Belastungssituation eine auf die Längsseitenansicht der Schutzkappe bezogene asymmetrische oder symmetrische Anordnung des Verdickungsabschnitts.

In vielen Fällen sind konventionelle Schutzkappen bereits in ihrer

Längsseitenansicht gesehen spiegelsymmetrisch gestaltet. Ist ein Rotor für eine Shreddermaschine mit solchen Schutzkappen zu bestücken, erweist es sich als besonders günstig, wenn auch eine erfindungsgemäße Schutzkappe hinsichtlich der Anordnung und Erstreckung ihres Verdickungsabschnitts in der Längsseitenansicht spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung hat den besonderen Vorteil, dass selbst dann nur ein Typ erfindungsgemäßer Schutzkappen erforderlich ist, um einen Rotor beidseits eines Schlaghammers mit erfindungsgemäßen Schutzkappen zu bestücken, wenn der

Verdickungsabschnitt sich nicht über die gesamte Breite des Felgenabschnitts erstreckt. Die Schutzkappen können in diesem Fall durch einfaches Wenden so ausgerichtet werden, dass diejenige ihrer Längsseite, an die der

Verdickungsabschnitt angrenzt, dem betreffenden Schlaghammer zugeordnet ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele

darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch und nicht maßstäblich:

Fig. 1 eine erste Schutzkappe in einer Längsseitenansicht;

Fig. 2 die Schutzkappe gemäß Fig. 1 in einem Schnitt entlang der in Fig. 1 eingetragenen Schnittlinie A-A;

Fig. 3 eine zweite Schutzkappe in einer Längsseitenansicht;

Fig. 4 die Schutzkappe gemäß Fig. 3 in einem Schnitt entlang der in Fig. 3 eingetragenen Schnittlinie B-B;

Fig. 5 einen Ausschnitt eines Rotors für einen Shredder zum Zerkleinern von Metallschrott, wie Fahrzeugkarosserien, mineralischen

Rohstoffen oder mineralischen Abfällen, wie Bauschutt, Abraum oder desgleichen, in einer frontalen Ansicht;

Fig. 6 den Rotor gemäß Fig. 5 in einem Schnitt entlang der in Fig. 5

eingetragenen Schnittlinie C-C. Die in den Figuren 1 - 2 dargestellten Schutzkappen 1 , 1‘ sind jeweils einstückig aus einem hierzu im Stand der Technik gebräuchlichen Stahlgusswerkstoff hergestellt.

Die Schutzkappen 1 ,T sind in der Längsseitenansicht (Figuren 1 ,3) jeweils spiegelsymmetrisch ausgebildet und weisen einen Lagerabschnitt 2,2’ auf, der einen nach Art eines Tonnendachs gewölbten Felgenabschnitt 3,3’ trägt. Der Lagerabschnitt 2,2' besitzt einen breiteren Mittelbereich 4,4’, an den sich zwei Stützrippen 6, 6’, 7, 7’ anschließen, von denen sich jeweils eine von einer der Querseiten des Mittelbereichs 4,4’ in Längsrichtung L der Schutzkappe 1 ,1‘ erstreckt und mittig in Bezug auf die jeweilige Querseite des Mittelbereichs 4,4’ ausgerichtet ist. Die Stützrippen 6, 6’, 7, 7’ weisen dabei eine deutlich geringere Breite BR auf als der Mittelbereich 4,4’ und der Felgenabschnitt 3,3’.

In den Mittelbereich 4,4’ des Lagerabschnitts 2,2’ ist an zentraler Stelle eine Lageröffnung 8,8’ eingeformt, die sich quer zur den Stützrippen 6, 6’, 7, 7’ durch den Mittelbereich 4,4’ erstreckt und eine Achse X definiert, parallel zu der die hier angegebenen Breitenmaße gemessen werden.

Der Felgenabschnitt 3,3’ steht mit seinen Längsseiten 9,9', 10,10’ in

Breitenrichtung B beidseits seitlich über den Lagerabschnitt 2,2’ über und ist in Längsrichtung L an seinen Enden durch Schmalseiten 11 ,11‘, 12,12“ begrenzt, von denen jeweils eine die einander zugeordneten Enden der Längsseiten 9,9’, 10,10’ miteinander verbinden. Die an der vom Lagerabschnitt 2,2’ abgewandten Stirnseite 13,13“ des Felgenabschnitts 3,3’ vorhandene Schlagfläche 14,14' hat demgemäß bei einer Projektion in eine Ebene eine rechteckige Grundform.

An seinen jeweils eine der Schmalseiten 11 ,1 T, 12, 12“ angrenzenden

Endabschnitten 16,16', 17, 17' besitzt der Felgenabschnitt 3,3' eine in bezogen auf die Krümmung des Felgenabschnitts 3,3' in radialer Richtung R gemessene Nenndicke DSN. Gleichzeitig weisen die Schutzkappen 1 ,1 ' an der Stirnseite 13,13“ ihrer

Felgenabschnitte 3,3' jeweils einen Verdickungsabschnitt 15,15“ auf, in dem der Felgenabschnitt 3,3' zusätzlich zur Nenndicke DSN um eine ebenfalls in radialer Richtung R gemessene, hier zur Verdeutlichung nicht maßstäblich dargestellte Dicke DVM verdickt ist. Dabei beträgt das Verhältnis DVM : DSN

typischerweise 1 : 5 - 4 : 5.

Bei der Schutzkappe 1 (Figuren 1 ,2) erstreckt sich der Verdickungsabschnitt 15 in Längsrichtung L über etwa neun Zehntel der Umfangslänge UL des

Felgenabschnitts 3 und in Breitenrichtung B über dessen gesamte Breite BF. Dabei geht der Verdickungsabschnitt 15 an seinen den Schmalseiten 11 ,12 zugeordneten Enden jeweils kehlenartig abgerundet in den jeweiligen

Endabschnitt 16,17 über, so dass ein sprungfreier Übergang zwischen der maximalen Dicke DVM des Verdickungsbereichs 15 und der im Bereich der Endabschnitte 16,17 gegebenen Nenndicke DSN des Felgenabschnitts 3 gebildet ist. Außerhalb des Übergangsbereichs entspricht die Dicke des

Verdickungsbereichs 15 im Neuzustand konstant der maximalen Dicke DVM.

Bei der Schutzkappe 1“ erstreckt sich der Verdickungsabschnitt 15“ dagegen nur über ca. sechs Zehntel der Umfangslänge UL des Felgenabschnitts 3’, wobei er an seinen den Schmalseiten 11“, 12“ zugeordneten Enden in einem längeren, sich jeweils über ca. einem Zehntel der Umfangslänge UL

erstreckenden Übergang in den jeweiligen Endabschnitt 16“, 17“ übergeht, in dem der Felgenabschnitt 3’ der Schutzkappe 1“ im Neuzustand Nenndicke DSN aufweist. Die maximale Dicke DVM liegt im Neuzustand dementsprechend bei der Schutzkappe 1“ in einem zentralen Bereich des Verdickungsabschnitts 15“ vor, der etwa vier Zehntel des Umfangslänge UL einnimmt.

Gleichzeitig erstreckt sich der Verdickungsabschnitt 15' ausgehend von dessen einer Längsseite 10’ nur über etwa zwei Drittel der Breite BF des

Felgenabschnitts 3’. Dabei liegt im Neuzustand die maximale Dicke DVM ausgehend von der Längsseite 10’ nur über etwa der Hälfte der Breite BF vor. Über den restlichen Teil der Breite BF geht der Verdickungsabschnitt 15“ in Breitenrichtung B in einem kehlenartig aus- und abgerundeten Übergang in den an die andere Längsseite 9’ angrenzenden Längsseitenbereich 18‘ des

Felgenabschnitts 3’ der Schutzkappe V über, in dem Nenndicke DSN vorliegt.

Ein prinzipiell wie ein konventioneller Rotor aufgebauter Rotor 100 für eine hier nicht gezeigte Maschine zum Zerkleinern von Automobilkarosserien oder desgleichen weist drei in gleichen Winkelabständen um eine zentrale

Rotorachse 101 verteilte Achsen 102 - 104 auf, auf der jeweils ein

Schlaghammer 105 - 107 konventioneller Bauart pendelnd gelagert ist. Der Rotor 100 trägt darüber hinaus Schutzkappen 108, die außerhalb des von dem jeweiligen Schlaghammer 105 - 107 bei seiner Pendelbewegung

überstrichenen Bewegungsbereichs 109 dicht an dicht auf dem Rotor 100 sitzen. Die Schutzkappen, die in Längsrichtung LX der Rotorachse 101 gesehen rechts und links von dem jeweiligen Bewegungsbereich 109 angeordnet sind und diesen an seiner Längsseite begrenzen, sind jeweils entsprechend der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Schutzkappe V ausgebildet, wogegen die anderen Schutzkappen 108 des Rotors 100 in konventioneller Bauweise ausgestaltet sind, d.h. eine Form besitzen, die der Form der Schutzkappe V, jedoch ohne den Verdickungsabschnitt 15‘, entspricht.

Die die Bewegungsbereiche 109 seitlich begrenzenden Schutzkappen V sind mit ihren Längsseiten 10‘, an die ihr Verdickungsabschnitt 15‘ jeweils angrenzt, zum jeweiligen Schlaghammer 105 - 107 hin orientiert. Auf diese Weise pendeln die Schlaghämmer 105 - 107 im Gebrauch jeweils entlang des dicksten Bereichs des Verdickungsabschnitts 15‘. Dabei besteht notwendig ein Spalt 112,113 von gewisser Breite zwischen der jeweiligen Längsseite 10‘ der jeweiligen Schutzkappe V und der zugeordneten Seite des betreffenden Schlaghammers 105 - 107. Dieser Spalt 112,113 ist erforderlich, um die freie Pendelbewegung der Schlaghämmer 105 - 107 zu gewährleisten.

Kommen kleinere Stücke des zu zerkleinernden Materials in den Bereich einer der Spalten 112,113, so treffen sie dort auf den Verdickungsabschnitt 15‘ der jeweiligen Schutzkappe V. Im optimalen Fall prallen die Materialstücke an ihm ab. Gelangt jedoch ein Materialstück in den jeweiligen Spalt 112,113, so wird es vom Schlaghammer 105 - 107 mitgenommen und schabt entlang des

Verdickungsabschnitts 15‘. Der in Folge dessen verstärkte abrasive Verschleiß an der jeweiligen Schutzkappe 1' wird durch die im Bereich des

Verdickungsabschnitts 15‘ vorgesehene Materialanhäufung kompensiert, so dass auch im Bereich des einem gesteigerten Verschleiß ausgesetzten

Verdickungsabschnitts 15‘ die für eine ordnungsgemäße Funktion erforderliche Mindestdicke erst unterschritten wird, wenn sie auch in den ursprünglich nur nenndicken Abschnitten (Endabschnitte 15‘,16‘, Längsabschnitt 18‘) unterhalb der Mindestdicke fällt.

Nach Art der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Schutzkappen 1 gestaltete Schutzkappen können beispielsweise an Rotoren eingesetzt werden, bei denen in Längsrichtung LX in abwechselnder Folge jeweils eine Schutzkappe und ein Schlaghammer an dem Rotor gelagert sind, so dass im Gebrauch jeweils entlang beider Längsseiten 9,10 der Schutzkappen 1 ein Schlaghammer pendelt.

BEZUGSZEICHEN

1 ,1' Schutzkappen

2,2' Lagerabschnitt

3,3' Felgenabschnitt

4,4' Mittelbereich

6,6‘,7,7‘ Stützrippen

8,8' Lageröffnung

9,9‘, 10,10' Längsseiten

1 1 , 1 1‘, 12, 12' Schmalseiten

13,13' Stirnseite

14, 14' Schlagfläche

15,15' Verdickungsabschnitt

16,16', 17, 17‘ Endabschnitte

18' Längsseitenbereich des Felgenabschnitts 3’

100 Rotor

101 zentrale Rotorachse

102 - 104 Schlaghammer-Achsen

105 - 107 Schlaghammer

108 konventionelle Schutzkappen

109 Bewegungsbereich der Schlaghammer

1 12,113 Spalt

B Breitenrichtung

BF Breite des Felgenabschnitts 3,3’,3‘

BR Breite der Stützrippen 6,6’,6‘,7,7‘

DVM maximale zusätzliche Dicke des Verdickungsabschnitts 15,15'

DSN Nenndicke des Felgenabschnitts

L Längsrichtung der Schutzkappen 1 ,1‘

LX Längsrichtung der Rotorachse 101

UL Umfangslänge

X Achse der Lageröffnung 8

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Schutzkappe für einen Rotor (100) zum Zerkleinern von

Metallgegenständen oder Gesteinsmaterialien, mit einem Lagerabschnitt (2,2'), in den eine Lageröffnung (8,8') eingeformt ist, in die zur Befestigung der Schutzkappe (1,1’) an dem Rotor (100) eine Lagerachse einführbar ist, und mit einem von dem Lagerabschnitt (2,2') getragenen, dachartig ausgebildeten Felgenabschnitt (3,3’), der eine vom Lagerabschnitt (2,2') abgewandte Stirnseite (13,13’) mit einer Schlagfläche (14,14’), die im Gebrauch einer schlagenden Belastung durch auf sie treffende Stücke des zu zerkleinernden Materials ausgesetzt ist, zwei Längsseiten (9,9’, 10, 10’), die in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der der parallel zur Längsachse (X) der Lageröffnung (8,8') gemessenen Breite (BF) des Felgenabschnitts (3,3’) entspricht, und die seitlich über den Lagerabschnitt (2,2') hinausstehen, sowie zwei Schmalseiten (11,11 ',12,12“) aufweist, von denen sich jeweils eine an einem der schmalen Enden des

Felgenabschnitts (3,3’) zwischen den Längsseiten (9,9’, 10, 10’) erstreckt, wobei der Felgenabschnitt (3,3’) an seinen Schmalseiten (11, 11‘,12, 12') im Neuzustand jeweils eine Nenndicke (DSN) besitzt,

dadurch gekennzeichnet, dass

an der Stirnseite (13,13’) des Felgenabschnitts (3,3’) ein nach außen vorstehender Verdickungsabschnitt (15,15') ausgebildet ist, der mindestens an eine der Längsseiten (9,9’, 10, 10’) angrenzt und eine Dicke (DVM) aufweist, die größer ist als die Nenndicke (DSN) des Felgenabschnitts (3,3’).

2. Schutzkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdickungsabschnitt (15‘) sich über höchstens drei Viertel der Breite (BF) des Felgenabschnitts (3’) erstreckt und dass der

Felgenabschnitt (3’) in einem Längsseitenbereich (18‘) Nenndicke (DSN) aufweist, der an diejenige Längsseite (9‘) angrenzt, die zu der Längsseite (10‘) gegenüberliegt, an der der Verdickungsbereich (15‘) angrenzt.

3. Schutzkappe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdickungsabschnitt (15,15‘) sich höchstens über neun Zehntel der in Umfangsrichtung U des

Felgenabschnitts (3,3’) gemessenen Umfangslänge (UL) des

Felgenabschnitts (3,3’) erstreckt.

4. Schutzkappe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das aus der maximalen Dicke DVM des Verdickungsabschnitts zur Nenndicke DSN der Schutzkappe (1,1’) an den Schmalseiten ihres Felgenabschnitts (3,3’) gebildete Verhältnis DVM: DSN gilt 1 :10 < DVM : DSN < 1 : 1.

5. Schutzkappe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis DVM : DSN mindestens 1 : 5 beträgt.

6. Schutzkappe nach einem der voranstehenden Ansprüche 4 oder 5,

dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis DVM : DSN höchstens 4 : 5 beträgt.

7. Schutzkappe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdickungsabschnitt (15,15') sprungfrei in die an ihn angrenzenden, mindestens Nenndicke (DSN) aufweisenden Bereich (16,16‘,17,17',18‘) übergeht.

8. Schutzkappe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einstückig aus einem eisenbasierten Gusswerkstoff gegossen ist.

9. Schutzkappe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Längsseitenansicht

spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.

10. Rotor (100) für eine Maschine zur Zerkleinerung von Metallgegenständen oder Gesteinsmaterialien, umfassend mindestens zwei gemäß einem der voranstehenden Ansprüche ausgebildete, an dem Rotor (100) fest montierte Schutzkappen (1‘) und ein Schlagwerkzeug (105-107), das zwischen den Schutzkappen (1‘) angeordnet und an dem Rotor (100) pendelnd gelagert ist, wobei jeweils diejenige Längsseite (10‘) der

Schutzkappen (1 ,1 ') dem Schlagwerkzeug (105-107) zugewandt ist, an die der Verdickungsabschnitt (15,15‘) der Schutzkappen (1,1‘) angrenzt.

11. Rotor (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich größter Dicke (DVM) des Verdickungsabschnitts (15,15‘) der Schutzkappen (1‘) den Winkelbereich abdeckt, den das Schlagwerkzeug (105-107) im Betrieb bei seiner Pendelbewegung überstreicht.