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Das
Patent betrifft Anlagen zum Brechen loser Materialien in kleine
Stücke,
und insbesondere Anlagen zum Brechen eisenhaltiger und nicht eisenhaltiger
Metallmaterialien, die aus der Wiedergewinnung von verschrotteten
Materialien stammen.
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Die
Materialien liegen in der Form von verdichteten, parallelepipeden
Stücken
vor, die durch das Pressen von Autokarosserien erhalten wurden, oder
in der Form von verschiedenartig geformten Stücken, die sich aus der Aufteilung
von verschrotteten Gegenständen
ergeben, die vor ihrer Wiederverwendung als eine Rohmaterialquelle
das Brechen erfordern, zum Beispiel vor ihrem Schmelzen und Aufbereiten
in Hochöfen,
welche sie in einfach verwendbare Gussrohblöcke umwandelt.
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Brechanlagen
weisen Brecher auf, die im Allgemeinen als Hammerbrecher bekannt
sind und schematisch aus einem Käfig
aus Metallstangen bestehen, innerhalb welchem ein Rotor mit hoher
Drehzahl rotiert.
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An
seinem Umfang gelenkig angebracht trägt der Rotor eine bestimmte
Anzahl an Brammen, die üblicherweise als
Hämmer
bekannt sind, welche um eine nicht auf den Schwerpunkt bezogene
Achse schwingen und durch die Zentrifugalkraft nach außen gerichtet
gehalten werden.
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Das
zu brechende Material wird durch die Hämmer getroffen, welche entweder
alleine oder in Kombination mit einem oder mehreren, fest an dem Rahmen
angebrachten Ambossen dieses in Stücke auf die gewünschten
Abmessungen reduzieren.
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Die
auf diese Art und Weise erhaltenen Metallstücke treten durch die Öffnungen
aus dem Käfig aus
und werden außerhalb
gesammelt.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere die Hammerrotoren, welche im bekannten
Stand der Technik eine Zentralwelle aufweisen, auf welcher die kreisförmigen Platten
befestigt sind, zwischen denen die Hammergelenkstifte aufgenommen
sind.
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Die
EP 0 873 791 beschreibt
einen Rotor für Schredder
und Hammermühlen,
welcher eine zentrale Welle der oben beschriebenen Bauart aufweist.
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Diese
Hämmer
sind durch ein bestimmtes Trägheitsmoment
um die Gelenkachse, abhängig von
ihrer Länge
und Masse, charakterisiert.
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Die
Wirksamkeit des Rotors hängt
aus diesem Grund wesentlich von der Länge der Hämmer ab, d. h. des Ab stands
zwischen ihrem Schwerpunkt und der Gelenkachse der kreisförmigen Platten.
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Die
Länge der
Hämmer
legt den Rotordurchmesser insoweit fest, als dieser mindestens das
Doppelte der Länge
der Hämmer
plus dem Durchmesser der zentralen Welle aufweisen muss, welche
die Platten trägt,
an welcher die Hämmer
gelenkig angebracht sind.
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Weil
die von den Brechern aufgenommene Leistung leicht mehrere tausend
Pferdestärken
erreichen kann, ist klar, dass der Gesamtdurchmesser der Welle einer
der Hauptfaktoren ist, welcher die Dimensionen der gesamten Maschine
festlegt.
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Aus
diesem Grund sind die aus dem Stand der Technik bekannten Brecher
alle von der starren Bauart mit großen Abmessungen.
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Das
dem vorliegenden Patent zugrunde liegende Problem besteht darin,
Rotoren für
Brecher der oben beschriebenen Bauart zu schaffen, welche für gleiche
Hammerabmessungen vergleichsweise sehr geringe diametrische Abmessungen
aufweisen.
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In
zweiter Linie schafft die Erfindung einen Rotor, der es ermöglicht,
dass ein Brecher mit derart geringen Abmessungen konstruiert werden
kann, dass eine wesentliche Verringerung der Konstruktions- und
Betriebskosten erreicht und die Mobilität der Anlage ermöglicht und
vereinfacht werden kann.
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Das
genannte Problem wird durch einen Brecherrotor gelöst, welcher
die in den Ansprüchen
angegebenen Eigenschaften aufweist.
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Die
Vorteile und konstruktiven und betriebsmäßigen Eigenschaften der Erfindung
werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlich,
welche durch die Figuren der beigefügten Zeichnungen dargestellt
sind, welche verschiedene mögliche
Ausführungsformen
der Erfindung zeigen.
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1 ist
eine schematische Seitenansicht eines Brechers gemäß der Erfindung.
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2 ist
eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform des Rotors.
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3 ist
ein Schnitt nach der Linie III-III aus 2.
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4 ist
ein Schnitt nach der Linie IV-IV aus 3.
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5 ist
eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform des Rotors.
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6 ist
ein Schnitt nach der Linie VI-VI aus 5.
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7 ist
ein Schnitt nach der Linie VII-VII aus 6.
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8 ist
eine schematische Draufsicht einer dritten Ausführungsform des Rotors.
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9 ist
ein Schnitt nach der Linie IX-IX aus 9.
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10 bis 14 sind
schematische Ansichten anderer Ausführungsformen der Erfindung.
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15 ist
ein axialer Schnitt durch eine mögliche
Ausführungsform
der Erfindung.
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Die
Figuren zeigen einen Brecher, welcher ein äußeres Gehäuse 1 aufweist, das
einen robusten Käfig
aufweist, das aus einer Serie von im wesentlichen kreisförmiger,
gekrümmter
Balken 2 gebildet ist, die als Rippen bekannt sind, in
ihrem oberen, vorderen Bereich unterbrochen und durch eine Reihe
von paralleler, geradliniger Balken 3 zusammengehalten sind,
die als Längselemente
bekannt und mit den Seitenwänden 11 des
Gehäuses 1 verbunden
sind.
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Die
Rippen 2 und die Längselemente 3 bilden
zusammen einen Käfig,
innerhalb dessen ein Rotor 4 rotiert, der die Hämmer 5 trägt. Wenigstens eines
der Längselemente 3 weist
größere Abmessungen
als die anderen auf und wirkt als ein Amboss gegen die Hämmer 5.
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In
einer ersten Ausführungsform,
die in den 2 bis 4 dargestellt
ist, weist der Rotor 4 ein Paar kreisförmiger Endplatten 41 auf,
die jeweils mit einer Nabe 42 (7) versehen
sind, der mit demjenigen der anderen Platte ausgerichtet ist.
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Die
Platten 41 sind durch vier mit gleichem Abstand um den
Umfang verteilte Umfangsstäbe bzw.
-stangen 43 miteinander verbunden, auf welchen profilierte
Flachelemente 44 montiert sind, um die Kontinuität der Anordnung
sicherzustellen und den Raum festzulegen, innerhalb welchem die
Hämmer 5 rotieren.
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Jedes
profilierte flache Element 44 weist zwei symmetrische Mulden 45 auf,
welche den Raum eingrenzen, der von einem Hammer 5 während einer vollständigen Umdrehung
eingenommen wird.
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Die
profilierten Elemente 44 umfassen nur zwei einander gegenüberliegende
Stangen bzw. Wellen der vier Stangen 43 und sind abwechselnd um
90° rotiert
zu den benachbarten profilierten Elementen angeordnet.
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Innerhalb
des Raums, der axial durch ein profiliertes Element eingenommen
ist, tragen die zwei durch dieselben freigelassenen Stangen zwei gegenüberliegende
Hämmer 5.
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In
dem dargestellten Beispiel ist die Dicke der Hämmer offensichtlich nur geringfügig kleiner
als die Dicke der profilierten flachen Elemente, so dass, wenn diese zwischen
den Endplatten 41 zusammengeklemmt werden, die Hämmer zum
Schwingen frei bleiben.
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Auf
diese Art und Weise wird ein Rotor ohne eine zentrale Welle gebildet,
der somit einen sehr geringen Durchmesser im Vergleich mit einem
herkömmlichen
Rotor aufweist, der Hämmer
mit derselben Länge
aufweist.
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Die
zweite Ausführungsform,
die in den 5 bis 7 dargestellt
ist, weist einen Rotor auf, in dem die in dem Rotor der 2 bis 4 dargestellten
Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.
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Der
Rotor der 5 bis 7 unterscheidet sich
von dem Rotor der 2 bis 4 darin,
dass massive Scheiben 6, die auf den Wellen 43 montiert sind,
zwischen den profilierten Elementen 44 eingeschoben sind,
um die Beschaffenheit des Rotors zu verbessern. In diesem Fall übernehmen
die profilierten Elemente 44 auch die Funktion von Abstandshaltern
zwischen den Scheiben 6 ein.
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Die
Rotortrageinrichtung, die Rotorantriebseinrichtung und andere Maschinenteile
werden nicht detailliert beschrieben, weil diese dem Fachmann dadurch
bekannt sind, dass sie denjenigen des Standes der Technik vollkommen
entsprechen.
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Als
ein Beispiel sollte festgehalten werden, dass ein Rotor wie der
dargestellte einen Durchmesser von ungefähr 900 mm ohne Hämmer aufweist, wobei
diese eine Länge
von 350 mm zwischen ihren Enden und ihrem Gelenkpunkt aufweisen.
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Unter
Bezugnahme auf die 8 und 9 zeigen
diese einen Rotor, der drei Wellen aufweist.
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Bei
gleichen Durchmessern der kreisförmigen
Platten 41 kann dieser Rotor Hämmer aufnehmen, die eine dem
1,66-Fachen der
zulässigen
Länge bei
einem Rotor mit vier Wellen entsprechende Länge aufweisen.
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Die 10 bis 14 zeigen
unterschiedliche alternative Ausführungsformen der Erfindung, welche
sich von den dargestellten in der Anzahl und der Anordnung der Wellen 43 und
in den Hammerabmessungen unterscheiden.
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Insbesondere
können
die Wellen in bestimmten Fällen
und für
bestimmte besondere Anwendungen in einer von derjenigen, die in
den 1 bis 9 dargestellt ist, unterschiedlichen
Anzahl brauchbar sein und sie können über den
Umfang mit unterschiedlichen Abständen von dem Mittelpunkt des
Rotors und ohne auf bestimmte Symmetrien zu achten verteilt sein.
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Die
Wellen müssen
nicht notwendigerweise eine der Rotorlänge entsprechende Länge aufweisen und
sie können
einzeln auf gerade das beschränkt sein,
was zum Verbinden von nur zwei der Scheiben 6 erforderlich
ist.
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In
dem Fall von Stangen, deren Länge
auf zwei oder mehr Scheiben beschränkt ist, sind diese an den
Schei ben befestigt, wobei zwei aufeinanderfolgende Wellen nicht
notwendigerweise in der Axialrichtung zueinander ausgerichtet sind.
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Unter
Bezugnahme auf die Form und die Abmessungen der Hämmer können diese
auf der Basis der unterschiedlichen Stangenverteilungen eine unterschiedliche
Anzahl und unterschiedliche Abmessungen entweder in demselben Bereich
oder in den benachbarten Bereichen des Rotors aufweisen.
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Dies
betrifft sowohl die Umfänge,
deren Mittelpunkt durch die Gelenkachsen der Hämmer gebildet sind, als auch
auf Umfänge,
deren Mittelpunkt durch die Rotorachsen gebildet ist.
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Insbesondere
können
die durch die Hammerenden beschriebenen Umfänge auch unterschiedlich voneinander
sein.
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In
den 10 bis 14, welche
im Übrigen selbsterklärend sind,
werden dieselben Bezugszeichen verwendet, die in den 1 bis 9 verwendet
wurden.