Zerkleinerungsmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf eine Zer kleinerungsmaschine, die eine umlaufende Trommel mit axialen Ein- und Auslassöff= nungen aufweist. In der Trommel soll das Behandlungsgut durch ständiges Umwälzen und Niederfallen zerbröckelt und. zerkleinert werden.
Es ist bereits bekannt, bei derartigen Ma schinen den Trommeldurchmesser mindestens zweimal grösser als die Trommellänge aus zuführen und die Trommelstirnwand mit mittleren Ein- und Auslassöffnungen zum Zuführen und Ableiten des Behandlungs gutes zu versehen, wobei das Ableiten des hin reichend feinzerkleinerten Gutes durch Saug luft erfolgen soll.
Es wurde auch bereits vor geschlagen, die Trommel an ihren Stirn wänden im Bereich ;der mittleren öffnungen mit ringförmigen Ansätzen, zu versehen, die einer Aussonderung des Behandlungsgutes und einer ungleichmässigen Verteilung seiner feineren und gröberen Bestandteile über die Trommellänge bzw. Trommelbreite entgegen wirken soll.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeich net, dass die Trommel am Trommelmantel auf den Umfang verteilt angeordnete, nach innen ragende Brechleisten und an den sieh gegen überliegenden Stirnwänden nach innen ra gende Ansätze mit Keilflächen aufweist, die eine Mahl- und Keilwirkung auf .das in der Trommel umgewälzte Behändhingsgut aus üben, In der Zeichnung ist ein Ausführungs- beispiel der Erfindung dargestellt. Hierbei zeigt;
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Zer kleinerungsmaschine, Fig. 2 einen vergrösserten Querschnitt durch die an den Trommelstirnwänden be findlichen Keilleisten, Fig. 3 eine Vorderansicht der diese Lei sten bildenden Keilstücke, Fig.4 einen schematischen Schnitt durch die untere Hälfte einer Zerkleinerungstrom mel, die hinsichtlich der Keilflächenausbil- dung von Fig.1 abweicht,
Fig. 5 einen schematischen Schnitt der untern. Hälfte der Trommel nach Fig.1. Fig. 6 einen schematischen. Querschnitt durch die Trommel zur Darstellung der Be wegung des Behandlungsgutes und Fig. 7 eine vergrösserte Teildarstellung des untern Teils der Trommel im Querschnitt, der die Verteilung des Gutes beim Einfüllen in die Trommel wiedergibt.
Die Zerkleinerungsmaschine nach Fig. 1 weist eine Drehtrommel 10 auf, deren zylip-- drischer iMantel 11 nach innen ragende Brech- leisten 12 trägt. Zwischen den Brechleisten 12 befinden sich gemäss Fig. 7 Futterstücke 12a, die den Trommelmantel, gegen das zu behandelnde Gut abschirmen. Der Trommel mantel wird von den senkrechten Stirnwän den 13, 13a getragen, die auf hohlen Dreh zapfen 14, 15 sitzen.
Die Drehzapfen sind mit Lagern 16, 17 auf Fundamentträgern 18 abgestützt und umschliessen eine Einlassöff- nung 19 und eine Auslassöffnung 20 der Trommel: Von einem Förderband 21 wird ein Trich ter 22 mit dem Behandlungsgut gespeist, das durch die öffnung 19 in die Trommel fällt. Das zerkleinerte Gut wird von einem nicht dargestellten Sauggebläse durch die Auslass- öffnung 20 abgesaugt lind durch einen Schacht 23 in einen Behälter geleitet.
An den Stirnwänden 13, 13a der Trom mel sind ringförmige, nach innen ragende An sätze 24, 25 und 26, 27 mit Keilflächen kon zentrisch angeordnet, welche Ansätze mit den Keilflächen Pralleisten bilden. Diese Leisten liegen in solchen Abständen voneinander und vom Umfange der Trommel, dass das zu zer kleinernde Behandlungsgut .die Schrägflächen der Leisten berührt und sie zu überbrücken sucht, wie dies in Fig. 1 -durch die Pfeillinien, 28, 29, 30 und 31 angedeutet ist.
Beim Dre hen der Trommel üben die Keilfläehen eine kräftige Keil- und Mahlwirkung auf das in ständiger Bewegung befindliche Gut aus, das zugleich von den Brechleisten der Trommel nach oben mitgeführt wird und dann nach unten zurückfällt und auf die Kanten der Brechleisten auftrifft.
Die ringförmigen, nach innen ragenden Keilflächenleisten können so ausgeführt sein, wie es in Fig. 2 und 3 für die Leisten 26 und 27 angedeutet ist, d. h. sie bestehen aus ein zelnen Keilstücken 34, 35, die mit Schrauben an der senkrechten Stirnwand 13a der Trom mel in. Gewindelöchern 32 und 33 befestigt sind und wie ein Kreisringsektor zur Trom melachse hin verjüngt zulaufen.
Die Keil stücke 34, 35 können aus einem Stfick gegos sen sein und an ihren nach innen ragenden Keilflächen 37, 38 eine besondere Ausgestal tung aufweisen, um die Keilwirkung in' dem durch die Linien 30 (Fug. 1) angedeuteten Bereich zu erhöhen.
Die Keil- und Mahlwirkung auf das ein- gefüllte Behandlungsgut wird in dem ring förmigen Zerkleinerungsraiun 39 (Fug. 1) ein geleitet. Um eine grösstmögliche Zerkleine- ringswirkung zu erreichen, müssen die Ab stände ml und m2 (vergleiche Fig. 4 und 5) ein bestimmtes Verhältnis aufweisen, wie es im einzelnen noch weiter unten erläutert wird.
Ein seitliches Abrutschen des Gutes zwischen den Brechleisten 12 und den Keil flächenansätzen kann durch ringförmige An sätze 40 verhindert werden, die an den Trom melstirnwänden angebracht sind und radial gerichtete Rippen aufweisen, die nach innen in Achsrichtung vorstehen. Die Schrägflächen 41 und 42 der Pralleisten (Fug. 2) sind unter einem Winkel von etwa 60 gegen die Stirn wand geneigt, und die Keilleisten weisen demnach einen dreieckigen Querschnitt auf.
In der Ausführung nach Fig. 4 ist die Trommel 43 an ihrem Mantel 45 mit Brech- leisten 44 versehen. Die Stirnwände 46 und 47 tragen Pralleisten 48 und 49, an deren Keil- oder Schrägflächen 50 die Keilwirkung eingeleitet wird. Die an diesen Flächen sich auswirkende, resultierende Druckkraft R ergibt axiale und radiale Einzelkräfte x und y, die das zwischen den Keilflächen und den Brechleisten sich einklemmende laut gegen die Kanten der Brechleisten und nach den gegenüberliegenden Keilflächen drücken.
Die innere Endkante 51 der .Schrägfläche 50 weist von den Innenseiten der Brechleisten 44 einen Abstand ml auf.
An den Planflächen<B>52</B> der Leisten 48, 49 wirken sich reine Querkräfte s und t aus. Um eine gute Mahl- ,und Brechwirkung der Pralleisten sicherzustellen, soll sich jede Leiste um wenigstens etwa 1/1o des Abstandes v zwischen den Stirnwänden der Trommel nach innen erstrecken. Der Abstand m2 soll also höchstens<B>0</B>,8 v betragen. Ist das Behand lungsgut besonders grobstückig, so können die Leisten 48, 49 auch niedriger sein.
In Fig. 5 ist der untere Teil einer Trom mel 54 dargestellt, die etwa die Ausführung nach Fig. 1 aufweist. Die Trommel ist an ihrem Mantel mit Brechleisten Q55 versehen und trägt an ihren Stirnwänden Q60 und 61 ringförmige Pralleisten 56,<B>517,58</B> und 5'.T mit Keilflächen. Für eine'Trommelseite betrachtet, wird an der Schrägfläche 62 der Leiste 57 die Keilwirkung eingeleitet.
Eine Verstärkung der Keilwirkung bei grösseren (Stücken des Behandlungsgutes ergibt sich im Raum zwi schen den Spitzen ,64, wobei die Resultieren den der sich an den 'Schrägflächen<B>65</B> und 66 auswirkenden Kräfte im wesentlichen seit wärts gerichtet sind.
Es wurde festgestellt, dass das Verhältnis der Länge zum Durchmesser der Trommel von merkbarem Einfluss auf die Wirksamkeit des Zerkleinerungsvorganges ist. Der Trom meldurchmesser soll wenigstens das Doppelte der Trommellänge betragen. Jedoch ist es unzweckmässig, das Verhältnis zwischen dem Durchmesser und der Länge grösser als 5:1, werden zu lassen, weil sonst die Keilwirkung durch das Anwachsen der Zentrifugalkräfte beeinträchtigt wird.
Diese Beeinträchtigung tritt nicht ein, solange 7n,2 nicht grösser als 0,8 v ist. Die Ein leitung einer Keilwirkung im Bereich 39' (Fig.1). fordert weiterhin auch ein bestimm tes Verhältnis zwischen m, und m2 zur Errei chung einer besten Kapazität und Zerkleine rungsleistung.
Tabelle .I stellt zweckmässige Werte für die Abmessungen der 'Trommel nach Durch messer und Länge in Verbindung mit der Be messung der -Pralleisten zusammen.
EMI0003.0009
<I>Tabelle <SEP> I:</I>
<tb> Durchmesser <SEP> Länge <SEP> Abmessung <SEP> Verhältnis
<tb> cm <SEP> cm <SEP> ml <SEP> cm <SEP> <I>ml <SEP> :
<SEP> m2</I>
<tb> 184 <SEP> 9!2 <SEP> <B>25</B> <SEP> 0,47
<tb> 228 <SEP> 10<B>7</B> <SEP> 3<B>1</B>5,2 <SEP> 0,54
<tb> 274 <SEP> 122 <SEP> 43;8 <SEP> 0,70
<tb> 3i65 <SEP> 12;2 <SEP> 49a3 <SEP> 0,78
<tb> 518 <SEP> 132 <SEP> 7<B>1</B>9,5 <SEP> 1,06 <SEP> - Solange m2 kleiner als 0,8 v ist, kann an den Pralleisten eine seitliche Keilwirkung erzielt werden, sogar dann, wenn das Ver hältnis zwischen dem Durchmesser und der Länge der Trommel grösser als :5 :1 ist.
Indes sen sind in diesem Falle die seitlichen Zerklei nerungskräfte in der Nähe der Trommelachse nicht ausreichend gross, um in diesen Berei chen eine Brech- oder Mahlwirkung auf die sich um ihre Achsen drehenden Stücke des Behandlungsgutes auszuüben.
Ausser den Trommelabmessungen muss auch die Drehgeschwindigkeit der Trommel richtig gewählt werden, damit das :Gut in richtiger und wirksamer Weise in der 'Trom mel umgewälzt wird. Zweckmässigerweise wird die Umwälzung des Gutes in der in Fig. 6 dargestellten Weise angestrebt. Meist verteilt sich das Gut am Trommelboden so, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, wobei die groben :Stücke obenauf liegen. Dreht sich die Trommel im Uhrzeigersinn, so wird das Behandlungsgut von den Brechleisten 12 nach oben gewälzt, wobei es von den 'Stirnwänden her durch die Keilflächen -uiter Druck gesetzt und zerklei nert wird.
Im Bereich der Stirnflächenansätze 40 entsteht dabei eine Schleifzone 68 und iin Bereich der Pralleisten eine Zerkleinerungs zone 69 für die gröberen Stücke, während das zwischen ihnen enthaltene feinere Gut üri- Bereich einer Kaskadenzone 70, zurückfällt. Die Drehgeschwindigkeit der Trommel wird so gewählt, dass das nach oben gewählte 'Gut in einer an der Linie 67 beginnenden Fallzone 71 nach unten fällt.
Der Anfang der Fallzone soll möglichst dicht am Scheitel der Trom mel liegen, damit das untere Ende der Fall zone möglichst wenig im Bereich des durch Schwerkraft am Trommelboden verbliebenen Gutes 72 liegt lind das nach oben mitgeführte Gut mit grösster Fallhöhe auf die Kanten der -unten befindlichen Brechleisten 1!2 und der zwischen ihnen liegenden 'Futterstücke 12a niederfällt. Dabei wird das Gut in der :Fall zone nach Stückgrösse so verteilt, dass die klei- nerenTeilchen bei 73 weiter nach aussen nie derfallen als die grossen 'Stücke bei 74.
Die auf den Brechleisten 12 und den Fütterstük- ken 12a auseinandergebrochenen Stücke wer den durch Schlag-, Mahl- und Schleifwirkung weiter zerkleinert, bis das 'Gut fein genug ist, um beim Niederfallen von der -Saugluft- durch die öffnung 20 mitgerissen zu werden. I3ier- durch wird vermieden, dass das Feingut in der 'Trommel bleibt und die ISchlagwirkiuig beim Niederfallen des groben Gutes beein trächtigt.
Die Trommeldrehzahl soll zwischen 82 und 92 % der kritischen Drehzahl liegen, wobei sich eine beste Leistung bei annähernd 871/9 ergibt.
Die kritische Drehzahl ist diejenige, bei der Behandhmgsgut in einer Stückgrösse von 7,5 cm und weniger unter Einfluss der Zentrifugalkraft von der Trommel vollständig in Umlauf versetzt wird und beim Drehen der<U>T</U>rommel nicht mehr im freien Fall nach mlten niederfällt.
Shredding machine. The invention relates to a shredding machine which has a rotating drum with axial inlet and outlet openings. In the drum, the material to be treated should crumble and fall through constant circulation. be crushed.
It is already known to supply the drum diameter at least twice larger than the drum length in such machines and to provide the drum end wall with central inlet and outlet openings for supplying and discharging the treatment, with the discharge of the sufficiently finely comminuted material being carried out by suction should.
It has also already been proposed to provide the drum at its end walls in the area; the central openings with ring-shaped extensions, which are intended to counteract the segregation of the material to be treated and an uneven distribution of its finer and coarser components over the drum length or drum width.
The invention is characterized in that the drum has on the drum shell distributed over the circumference, inwardly protruding breaking bars and inwardly protruding approaches with wedge surfaces on the opposite end walls, which have a grinding and wedge effect on .das in the drum Exercise circulated Behändhingsgut, In the drawing, an embodiment of the invention is shown. Here shows;
Fig. 1 is a longitudinal section through the shredding machine, Fig. 2 is an enlarged cross-section through the be sensitive on the drum end walls wedge strips, Fig. 3 is a front view of these Lei most forming wedge pieces, Fig. 4 is a schematic section through the lower half of a shredding stream mel which deviates from Fig. 1 with regard to the wedge surface formation,
Fig. 5 is a schematic section of the lower. Half of the drum according to Fig.1. 6 shows a schematic. Cross section through the drum to show the movement of the material to be treated and FIG. 7 is an enlarged partial illustration of the lower part of the drum in cross section, which shows the distribution of the material when it is filled into the drum.
The shredding machine according to FIG. 1 has a rotating drum 10, the cylindrical casing 11 of which has inwardly protruding breaking bars 12. According to FIG. 7, there are pieces of feed 12a between the breaking bars 12, which shield the drum shell from the material to be treated. The drum shell is worn by the vertical Stirnwän the 13, 13 a, the pin on hollow pivot 14, 15 sit.
The pivot pins are supported by bearings 16, 17 on foundation supports 18 and enclose an inlet opening 19 and an outlet opening 20 of the drum: A conveyor belt 21 feeds a hopper 22 with the material to be treated, which falls through the opening 19 into the drum. The comminuted material is sucked off by a suction fan (not shown) through the outlet opening 20 and passed through a shaft 23 into a container.
On the end walls 13, 13a of the drum are ring-shaped, inwardly protruding to sets 24, 25 and 26, 27 with wedge surfaces con centrically arranged, which approaches with the wedge surfaces form impact strips. These strips are at such a distance from one another and from the circumference of the drum that the material to be treated touches the inclined surfaces of the strips and tries to bridge them, as indicated in FIG. 1 by the arrow lines 28, 29, 30 and 31 is.
When rotating the drum, the wedge surfaces exert a powerful wedge and grinding effect on the constantly moving material, which is carried upwards by the breaker bars of the drum and then falls back down and hits the edges of the breaker bars.
The annular, inwardly projecting wedge surface strips can be designed as is indicated in FIGS. 2 and 3 for strips 26 and 27, i. H. They consist of individual wedge pieces 34, 35 which are fastened with screws on the vertical end wall 13a of the drum in. Threaded holes 32 and 33 and taper towards the drum axis like a circular ring sector.
The wedge pieces 34, 35 can be cast from one piece and have a special Ausgestal device on their inwardly projecting wedge surfaces 37, 38 to increase the wedge effect in 'the area indicated by the lines 30 (Fig. 1).
The wedge and grinding effect on the material to be treated is introduced into the ring-shaped comminution chamber 39 (Fig. 1). In order to achieve the greatest possible crushing ring effect, the distances ml and m2 (compare FIGS. 4 and 5) must have a certain ratio, as will be explained in detail below.
Lateral slipping of the goods between the breaker bars 12 and the wedge surface approaches can be prevented by annular sets 40, which are attached to the drum end walls and have radially directed ribs that protrude inward in the axial direction. The inclined surfaces 41 and 42 of the impact strips (Fug. 2) are inclined at an angle of about 60 against the front wall, and the wedge strips accordingly have a triangular cross-section.
In the embodiment according to FIG. 4, the drum 43 is provided with breaking strips 44 on its jacket 45. The end walls 46 and 47 carry baffle strips 48 and 49, on whose wedge or inclined surfaces 50 the wedge effect is initiated. The resulting compressive force R acting on these surfaces results in axial and radial individual forces x and y, which loudly press what is trapped between the wedge surfaces and the breaker bars against the edges of the breaker bars and towards the opposite wedge surfaces.
The inner end edge 51 of the inclined surface 50 has a distance ml from the inner sides of the breaking bars 44.
Pure transverse forces s and t act on the plane surfaces <B> 52 </B> of the strips 48, 49. In order to ensure a good grinding and breaking action of the impact strips, each strip should extend inward by at least about 1/10 of the distance v between the end walls of the drum. The distance m2 should therefore be at most <B> 0 </B>, 8 v. If the material to be treated is particularly chunky, the strips 48, 49 can also be lower.
In Fig. 5, the lower part of a Trom mel 54 is shown, which has about the embodiment of FIG. The drum is provided with break-off strips Q55 on its jacket and on its end walls Q60 and 61 has annular impact strips 56, 517, 58 and 5'.T with wedge surfaces. Considered for one side of the drum, the wedge effect is initiated on the inclined surface 62 of the bar 57.
A strengthening of the wedge effect in the case of larger pieces of the material to be treated results in the space between the tips, 64, the results of the forces acting on the inclined surfaces 65 and 66 being directed essentially downwards.
It was found that the ratio of the length to the diameter of the drum has a noticeable influence on the effectiveness of the crushing process. The drum diameter should be at least twice the drum length. However, it is inexpedient to let the ratio between the diameter and the length be greater than 5: 1, because otherwise the wedge effect will be impaired by the increase in centrifugal forces.
This impairment does not occur as long as 7n, 2 is not greater than 0.8 v. The A line of a wedge effect in the area 39 '(Figure 1). also requires a certain ratio between m and m2 in order to achieve the best capacity and shredding performance.
Table .I provides useful values for the dimensions of the drum according to diameter and length in connection with the dimensioning of the bulkheads.
EMI0003.0009
<I> Table <SEP> I: </I>
<tb> diameter <SEP> length <SEP> dimension <SEP> ratio
<tb> cm <SEP> cm <SEP> ml <SEP> cm <SEP> <I> ml <SEP>:
<SEP> m2 </I>
<tb> 184 <SEP> 9! 2 <SEP> <B> 25 </B> <SEP> 0.47
<tb> 228 <SEP> 10 <B> 7 </B> <SEP> 3 <B> 1 </B> 5.2 <SEP> 0.54
<tb> 274 <SEP> 122 <SEP> 43; 8 <SEP> 0.70
<tb> 3i65 <SEP> 12; 2 <SEP> 49a3 <SEP> 0.78
<tb> 518 <SEP> 132 <SEP> 7 <B> 1 </B> 9.5 <SEP> 1.06 <SEP> - As long as m2 is less than 0.8 v, the impact strips can have a lateral wedge effect can be achieved even if the ratio between the diameter and the length of the drum is greater than: 5: 1.
In this case, however, the lateral crushing forces in the vicinity of the drum axis are not sufficiently large to exert a crushing or grinding effect on the pieces of the material to be treated rotating about their axes in these areas.
In addition to the drum dimensions, the speed of rotation of the drum must also be selected correctly so that: the good is circulated in the drum in the correct and effective manner. Expediently, the aim is to circulate the material in the manner shown in FIG. Usually the material is distributed on the drum base as shown in Fig. 7, with the coarse: pieces on top. If the drum rotates clockwise, the material to be treated is rolled upwards by the breaking bars 12, whereby it is set and crushed from the end walls by the wedge surfaces.
A grinding zone 68 is created in the area of the end face attachments 40 and a comminution zone 69 for the coarser pieces in the area of the baffle strips, while the finer material contained between them falls back in a cascade zone 70. The speed of rotation of the drum is selected so that the material selected upward falls downward in a fall zone 71 beginning at line 67.
The beginning of the fall zone should be as close as possible to the apex of the drum so that the lower end of the fall zone lies as little as possible in the area of the goods 72 remaining on the drum base due to gravity and the goods carried upwards with the greatest height of fall on the edges of the bottom Breaking bars 1! 2 and the 'food pieces 12a lying between them falls down. The material is distributed in the: falling zone according to the size of the piece so that the smaller particles at 73 never fall further outwards than the large pieces at 74.
The pieces broken apart on the breaking bars 12 and the feeding pieces 12a are further crushed by the impact, grinding and grinding action until the material is fine enough to be swept away by the suction air through the opening 20 when it falls. This avoids that the fine material remains in the drum and the impact effect is impaired when the coarse material falls.
The drum speed should be between 82 and 92% of the critical speed, with the best performance at approximately 871/9.
The critical speed is the one at which the material to be treated in a piece size of 7.5 cm and less is completely set into circulation by the drum under the influence of centrifugal force and no longer falls in free fall when the drum rotates mlten falls down.