DEVICE FOR COMMINUTING WASTE PAPER

Abstract: 1. An apparatus (1) for shredding waste paper and like materials capable of being torn, by means of a rotor (6) which rotates with a horizontal axis inside a housing (2) and on the circumference of which, swinging beater knives (11) are disposed eccentrically to the rotor axis, which beater knives co-operate, along their beating circle, with a plurality of transverse rows of counterknives supported at the housing side and form a shredding path leading from an input region (4) to a discharge region (5), characterized in that the counterknives (18 to 25, 35 to 38) are adapted, at least in a region preceding the discharge region (5), to the rotational profile region defined by the beater knives (11) and rotor (6) except for a motion gap (39) precluding mutual contact, and in that the discharge region comprises an opening region (32) which cannot be covered.

Description: Vorrichtung zum Zerkleinern von Altpapier Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Altpapier u. dgl. zerreissbaren Materialien nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Vorrichtungen der hier betrachteten Art arbeiten in be kannter Form nach den Prinzipien sogenannter wHammermühlen , bei denen pendelbewegliche Häznmer am Umfang sehnellaufender Rotoren auf das zu zerkleinernde Material einwirken. Dabei ist zur Verringerung der Verstopfungsgefahr fUr ausreichende Zwischenräume und Abstände zwichen den rückschwenkbaren Hämmern und feststehenden Ambosselementen gesorgt. Dieses robuste Funktionsprinzip hat auch in jüngerer Zeit bei der Zerkleinerung von Altpapier Anwendung gefunden, obgleich das Material nicht spröde ist und dementsprechend nicht zerschlagen werden kann, sondern zerrissen werden muss. Um einen ausreichenden Zerkleinerungsgrad zu gewährleisten, wie er etwa bei der Vernichtung von Akten- und Datenmaterial gefordert wird, sind auslassseitig Siebe oder Gitterroste längs des Schlagkreises angeordnet, so dass nur hinreichend kleines Material den Einwirkungsbereich verlassen kann, während grossstückiges Material im Rotorbereich - gegebenenfalls mehrfach umlaufend - zurückbleibt. Bei dieser Art der Papierzerkleinerung treten allerdings besondere Probleme auf, indem der schnellaufende Rotor eine starke Blaswirkung entfacht und das umlaufende zerkleinerte Material auch einlassseitig auswirft,was zu Belästigungen und Gefahren für die Umwelt führt und aufwendige Gegenmassnahmen und Beseitigungsmassnahmen erfordert. Der Blaseffekt wird noch dadurch verstärkt, dass sich Papier u. dgl. flächiges Material leicht flach auf den Austrittsgittern oder -rosten ablegt, so dass die Blaswirkung bei abgedecktem Auslass vorciert zum Einlauf hin gerichtet ist, wobei das zerkleinerte Material den Rotorbereichen nicht in der vorgesehenen Weise verlassen kann. Es versteht sich, dass die Leistung einer solchen Zerkleinerungsvorrichtung - dem Verstopfungsgrad der Austrittsgitter entsprechend - verringert ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Altpapier u. dgl. zerreissbaren Materialien zu schaffen, die eine verringerte Blasluftentfaltung und Staubemission aufweist und - auch bei einem für Akten- und Datenmaterial geforderten Zerkleinerungsgrad - eine gute Zerkleinerungsleistung bei störungsunanfälligem Betrieb bietet. Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe von einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Mit der erfindungsgemässen Lösung wird in Bezug auf die Blaswirkung des Rotors für eine zumindest in einem Teilbereich enge Verzahnung von Rotationsprofil und Gegenmesserprofil gesorgt und damit die Entfaltung eines vom Rotor mitgeschleppten Blasstromes unterbunden. Im gleichen Sinne wirkt ein nachfolgender unabdeckbarer öffnungsbereich, mit dem anstelle einer ringförmigen Luftführung eine zentrifugale Luftführung zum Auslass hin gefördert wird. Mit einer dem Rotationsprofil der Schlagmesser angepassten Gestaltung der Gegenmesser sind aber auch flache tangentiale Spalte vermieden, in denen sich Papier und ähnlich geformtes Material flach ablagern kann. Das Material wird vielmehr zur Zerkleinerung gebracht, wobei die Breiten und gegenseitigen Abstände der Schlagmesser wie auch die Breiten und Abstände der Gegenmesser den Grad der Materialzerstückelung erzwingen. Der nachfolgende unabdeckbare öffnungsbereich sorgt dafür, aass das zerkleinerte Material den Zerkleinerungspfad zum Auswurfbereicn hin verlässt und nicht etwa im Kreis umläuft oder gar zum Eingabebereich hin ausgeblasen wird. Der wiederholte Materialumlauf verringerte nämlich die Durchsatzleistung bekannter Maschinen ähnlicher Art auf einen Bruchteil der möglichen Leistung und führte dazu, dass bereits zerkleinertes, umlaufendes Material eine unerwünschte Feinzerkleinerung erfährt, so dass es leicht aus dem Eingabebereich ausgeblasen werden kann oder auch sonst als staubförmiges Material schwierig zu fördern und zu verarbeiten ist. Vorteilhaft kann die Anpassung der Gegenmesser an das Schlagmesserprofil zu einem engen, verzahnten Bewegungsspalt auf einem dem Auswurfbereich unmittelbar vorgelagerten Teilbereich eingeschränkt sein, während die auf dem Zerkleinerungspfad vorgelagerten Gegenmesser grössere Zwischenabstände einhalten. Damit wird eine stufenweise Zerkleinerung des Materials erreicht. Mit besonderem Vorteil können die Schlagmesser eine gegabelte Form aufweisen. Damit lassen sich relativ schmale Verzahnungen im Sinne eines guten Zerkleinerungsgrades erzielen. Gleichwohl bleiben die einzelnen Schlagmesser in ihrer übrigen Konstruktion gross genug, um robuste Führungen und Lagerungen zu ermöglichen und insbesondere, um beim Auftreten auf das Material eine ausreichend grosse Schlagmasse aufzuweisen. Soweit eine derartige Zerkleinerungsvorrichtung auch zum Grobzerkleinern von Papier und anderen zerreissbaren Materialien eingesetzt werden soll - wie dies häufig der Fall ist - können die Gegenmesser auf einem vom Schlagkreis fortbewegbaren Träger angeordnet sein, wobei dieser Träger insbesondere für die eng an das Schlagmesserprofil angepassten Gegenmesser vorzusehen ist. Die Vorrichtung kann dann auch für die generell weniger kritische Grobzerkleinerung eingesetzt und damit in vielen Fällen besser ausgelastet werden. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert ist. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 Ventikalschnitt durch eine Zerkleinerungsvor richtung, Fig. 2 Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3, Schnitt durch die Gegenmesser (jeweils in Gegen4 u. 5 überstellung zu den Schlagmessern) nach Linie III-III, IV-IV bzw. V-V in Fig. 1. Die in der Zeichnung insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung weist ein umschliessendes Gehäuse 2 - im wesentlichen in Kastenform - auf, das nach oben hin durch einen Einfüllstutzen 3 zu einem obenliegenden Eingabebereich 4 gestreckt ist. Nach unten ist das Gehäuse gleichfalls zu einem Auswurfbereich 5 hin geöffnet, an den sich am Einsatzort geeignete Förderer, Verarbeitungseinrichtungen oder Pressen anschliessen können. In dem Gehäuse 2 ist ein Rotor 6 mittels einer Welle 7 gelagert, die über eine Uberlastkupplung 8 mit einem aussenseitig angeflanschten Elektromotor 9 in Antriebsverbindung steht. Der Rotor 6 weist einen im wesentlichen walzenförmigen Umriss auf, der durch eine Mehrzahl voneinander distanziert auf der Welle 7 aufgereihter Scheiben 10 definiert ist. Nahe dem Umfang der Scheiben sind zwischen diesen Schlagmesser 11 in mehreren, hier beispielsweise vier Reihen mit zur Achse der Welle 7 paralleler Achse pendelnd auf Bolzen 12 gelagert. Die gestreckt ausgebildeten Schlagmesser sind ausserhalb des eigenen Schwerpunkts gelagert und richten sich bei schnellaufendem Rotor infolge der Fliehkraft nach aussen, können aber bei Aufprall auf feste Hindernisse, wie sie auch durch zu zerkleinerndes Material gebildet sein können, so zurückweichen, dass ein Festfahren des Rotors oder Schlagzerstörungen an diesem nicht auftreten. Zu der insoweit bekannten Bauweise der Zerkleinerungsvorrichtung 1 gehört auch, dass das Material über eine schräge Gleitfläche 13 dem Rotor 6 in einem Bereich zugeführt wird, in dem er bei Drehsinn nach einem Pfeil 14 aufwärts läuft, so dass niederstürzendes Material gleich eine Schlagbeanspruchung durch die Messer 11 erfährt. Für die weitere Zerkleinerung hat sich die Gestaltung und Anordnung der Gegenmesser als besonders wichtig und kritisch herausgestellt, und zwar nicht nur im Hinblick auf den eigentlichen Zerkleinerungsvorgang, sondern auch im Hinblick auf die Material führung längs des weiteren Zerkleinerungspfads im Umlauf sinn des Pfeils 14 längs des Rotorumfangs und auch für die EinfluSnahme auf die bei schnellaufenden Rotoren unvermeidliche Windentwicklung. Längs eines mit einem weiteren Pfeil 15 angedeuteten Bereichs des Zerkleinerungspfades sind als senkrechte Scheiben an der Wand des Gehäuses 2 Gegenmesser 16 angeordnet, deren Schlagkante 17 etwa quer zur Tangentialrichtung verläuft und einen oberen Einfüllbereich begrenzt. Der weitere Zerkleinerungspfad sieht dann acht Reihen 18 bis 25 von Gegenmessern vor, deren Reihenverlauf im wesentlichen parallel zur Achse 7 liegt. Vondiesen Reihen ist die erste Reihe 18 unmittelbar am Gehäuse 2 festgelegt. Sechs weitere Reihen 19 bis 24 sind auf einem schwenkbeweglichen Träger 26 gemeinsam angeordnet, dessen Schwenkachse 27 am Gehäuse festliegt. Ein im Abstand zur Schwenkachse 27 vorgegebener Anlenkpunkt 28 sieht die Verbindung mit einem hydraulischen Stellglied 29 vor, dessen Zylinder der Baugrösse wegen in einem nach aussen vorstehenden Gehäuseabteil 30 angelenkt ist. Der Träger 26 ist von der in Fig. 1 eingezeichneten Stellung in die zusätzlich gestrichelt skizzierte Stellung fortschwenkbar, um die Messerreihen 19 bis 24 ausser Eingriff mit dem Rotor 6 zu bringen, wenn nur eine grobe Papierzerkleinerung (was regelmässig unkritisch durchzuführen ist) gewünscht wird. In der ausgeschwenkten Position bildet der Träger einen sich keilförmig aufweitenden Zwischenraum zum Rotor auf, so dass für das grobzerkleinerte Material keine Möglichkeit des Festsetzens vorliegt. In der für eine überaus kritische Feinzerkleinerung des Materials herangeschwenkten Stellung wird der Träger 26 endseitig in einem Auge 31 durch Querbolzen verriegelt, um das hydraulische Stellglied 29 zu entlasten und die herangeschwenkte Stellung eindeutig festzulegen. Zwischen der letzten Reihe 24 der Gegenmesser auf dem Träger 26 und der Messerreihe 25 ist eine breite Auswurföffnung 32 belassen, die auch bei herangeschwenktem Träger einen ungehinderten Materialstrom von dem Rotor 6 fort ermöglicht. Demgegenüber hat die Messerreihe 25 in erster Linie eine Abstreifer- und Abweiserfunktion. Mitgerissenes Material wird zurückgehalten und mitgeführte Luft abgebremst. Zur Abbremsung der mitgeschleppten Luft ist auch von Vorteil, dass ein kastenförmiger Einbau 33, der auch die erwähnte Gleitfläche 13 trägt, geschlossen ausgebildet ist und somit eine Luftbarriere darstellt. Einzelheiten der für die Funktion der Zerreissvorrichtung besonders wichtigen Gestaltung der Schlagmesser und Gegenmesser sind aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlich, wobei - insoweit von der Darstellung in Fig. 1 zum Teil abweichend- jeweils eine Rotorposition mit direkt gegenüberstehenden Schlagmessern 11 gezeigt ist. Die zwischen den Scheiben 10 mit Abstand zueinander gelagerten und auf Bolzen 12 aufgereihten Schlagmesser ragen radial nach aussen aus den Scheiben 10 hervor und bilden dort den eigentlichen Hammerbereich, der, wie aus Fig. 11 ersichtlich, eine gezackte Randform hat, um die Reisswirkung zu verbessern. Diese Gestaltung ist sowohl in wie auch gegen die Drehrichtung symmetrisch vorgesehen, was in erster Linie die Montage fehlersicher macht und bei Verschleiss der in Drehrichtung vornliegenden Schlagkanten eine Erneuerung durch Umdrehen der Messer ermöglicht. Aus den Fig. 3 bis 5 wird deutlich, dass die Schlagmesser gekerbt ausgebildet sind, wobei die Kerben 34 in Drehrichtung verlaufen und quer zur Drehrichtung ein gegabeltes Profil der Schlagmesser erzeugen. Damit wird das Schlagprofil gegliedert, was für die Feinzerkleinerung von Material vorteilhaft ist. Diese Unterteilung wird aber nicht mit einer entsprechenden Verringerung der Massenträgheit der Schlagmesser erkauft, diese behalten vielmehr den grössten Teil ihrer Masse und der damit zusammenhängenden Aufprallenergie. Die Kontur der Scheiben 10 und - zwischen diesen - der Schlagmesser 11 bestimmt beim Umlauf des schnellaufenden Rotors ein Rotationsprofil, welches für die fortschreitende Zerkleinerung des Materials und für die Luftbewegungen am Rotorumfang zu berücksichtigen ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist die Gegenmesserreihe 18 so gestaltet, dass einzelne Zähne 35 jeweils gegen die Stirnseiten der Scheiben 10 gerichtet sind. Die Kerben 34 und ein für eine ungestörte Bewegung des Rotors vorzusehender Bewegungsspalt um die Schlagmesser 11 sind freigehalten. Nach Fig. 4 weist die Schlagmesserreihe 21 Zähne 36 auf, die - unter Einhaltung eines Bewegungsspiels - in die Kerben 34 eingepasst sind. Material, das beispielsweise mit den gegabelten Schlagmessern die Messerreihe 18 passieren konnte, wird hier abgefangen und zerrissen. Demgegenüber kann aber noch Material in einem zwischen den Schlagmessern belassenen Freiraum weitergefördert werden. Die in Fig. 5 zu erkennende Gegenmesserreihe 24 sieht demgegenüber eine weitestmögliche Anpassung des Gegenmessers 24 an das Rotationsprofil des Rotors 6 vor, wobei Zähne 37 und 38 in die Kerben 34 bz > . in die Zwischenräume zwischen den Schlagmessern eingreifen. Solange die Schlagmesser nicht zu einem Zurückweichen gezwungen werden, kann hier nur noch feinzerkleinertes Material weitergefördert werden, dessen Stückgrösse durch die Querschnittsflächen der Schlagmesser 11 bestimmt ist. Dabei verläuft der im Profil verbleibende Bewegungsspalt 39 zwischen dem Rotor und dem Schlagmesser 34 mäanderförmig, so dass sich flaches Material wie Papier oder Folie nicht auf einer Fläche absetzen und dort die Gegenmesser stillegen kann. Insbesondere wird aber auch die vom Rotor mitgerissene Luft maximal abgebremst und abgefangen, die Luftschleppe des Rotors wird "abgekämmt" und verwirbelt. Das Material wird damit gut zerkleinert und abgebremst, der Austrittsöffnung 32 zugeführt und auch unter der weiteren Wirkung der Messerrei-he 25 daran gehindert, wiederkehrend umzulaufen und zum Teil feinzermahlen zu werden, was lediglich die Staubbelastung fördert. Das Material gelangt zu einem grösstmöglichen Anteil gleichmässig in der vorgegebenen Weise zerkleinert zum Auswurfbereich 5 und weiter nach unten, wo es durch mechanische oder pneumatische Förderer abzuführen ist. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise die überaus störende Windentwicklungeines Rotors gebremst und die Staubbelastung der Umgebung wirkungsvoll reduziert werden kann. Gleich zeitig hat sich mit relativ einfachen Mitteln, d.h. mit einer angepassten Gestaltung der Gegenmesser erreichen lassen, dass das Material, anstelle teilweise sich festzusetzen und teilweise wiederholt umzulaufen nunmehr in einem präzisierten Zerkleinerungspfad durch die Vorrichtung bewegt, dass die Leistung der Maschine gegenüber vergleichbar ausgelengten herkömmlichen Maschinen um ein Vielfaches gesteigert ist.

Claims: Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Zerkleinern von Altpapier und dgl. zerreissbaren Materialien mittels eines innerhalb eines Gehäuses mit horizontaler Achse umlaufenden Rotors, an dessen Umfang exzentrisch zur Rotorachse pendelbewegliche Schlagmesser angeordnet sind, die längs ihres Schlagkreises mit mehreren Querreihen gehäuseseitig abgestützter Gegenmesser zusammenwirken, und einen von einem Eingabebereich zu einem Auswurfbereich führenden Zerkleinerungspfad bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenmesser (18 bis 25, 35 bis 38) zumindest in einem dem Auswurfbereich (32) vorgelagerten Bereich dem durch die Schlagmesser (11) definierten Rotationsprofil des Rotors (6) bis auf einen die gegenseitige Berührung ausschliessenden Bewegungsspalt (39) angepasst sind, und dass der Auswurfbereich einen unabdeckbaren Offnungs- bereich (32) umfasst. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenmesser (18 bis 24) in einem vom Eingabebereich (4) in Umfangsrichtung des Rotors (6) gesehen ersten Umfangsbereich (Gegenmesser 18 bis 24) Zwischenräume zu dem Rotationsprofil der Schlagmesser (11) ausbilden. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schlagmesser (11) ein gezahntes Rotationsprofil (Kerben 34) mit mehreren im Querabstand zueinander nach aussen gerichteten Schlagfingern aufweisen. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schlagmesser eine durch eine stirnseitig einspringende Kerbe (34) gabelförmig ausgebildet ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenmesser (21,24) zumindest zum Teil in die Kerbe (34) hineinragende Zähne (36,37) aufweisen. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Reihen (19 bis 24) der Gegenmesser auf einem bewegbaren Träger (26) angeordnet sind. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (26) mit zur Rotorachse (7) paralleler Achse (27) in einem bezüglich der Drehrichtung des Rotors (6) vorderen Bereich angelenkt ist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (26) einen steuerbaren Schwenkantrieb (29) aufweist.

Inventors: AULBERT, WALTER, WESTERFELD, MANFRED
Applicants: PAAL'S PACKPRESSEN-FABRIK GMBH & CO. KG
Application year: 1985
Main classification: B02C13
IPC codes: B02C18