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Dokumentenidentifikation DE102006050031A1 31.05.2007
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden harter Bestandteile
Anmelder Finbark Oy, Espoo, FI
Erfinder Saalasti, Timo, Espoo, FI;
Salo, Juha, Espoo, FI;
Kettunen, Juha, Espoo, FI
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Anmeldedatum 24.10.2006
DE-Aktenzeichen 102006050031
Offenlegungstag 31.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.05.2007
IPC-Hauptklasse B02C 18/22(2006.01)A, F, I, 20070227, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B02C 23/16(2006.01)A, L, I, 20070227, B, H, DE   B27L 11/08(2006.01)A, L, I, 20070227, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abscheiden harter Bestandteile in einem Reißer, in dem das Material zwischen einen von Vorreißrotoren (2, 3) gebildeten Spalt und von da zum Hauptreißrotor (4) hin befördert wird. Die harten Feinbestandteile werden über die Löcher (10) eines unter dem unteren Vorreißrotor (2) angeordneten Mantels (8) abgeführt.

Beschreibung[de]
Technischer Hintergrund

Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abscheiden harter Bestandteile in einem mit umlaufenden Rotor bestückten Reißer, der zum Zerreißen festen Materials zum Zwecke einer Verringerung der Stückgröße des Materials eingesetzt wird. Je nach ihrem spezifischen Verwendungszweck werden solche Reißer auch als Brecher oder Hacker bezeichnet; in dieser Schrift werden sie jedoch alle als Reißer bezeichnet.

In mit Rotor bestückten Reißern, die zum Zerkleinern von Holzmaterial eingesetzt werden, treten als größter Einzelverschleißfaktor hartes Erdmaterial, Sand und Steine, die mit dem Aufgabegut in die Maschine gelangen, in Erscheinung. Zum Abscheiden von Sand und kleinen Steinen vom eigentlichen Aufgabegut lässt man das Material vor dem Zerkleinern oft über ein Scheibensieb laufen. Sehr häufig hat der Reißer auch irgendeine Art Aufgaberollensystem, oft mit absichtlich so weitem Rollenabstand, dass es Feinstoff und Sand passieren lässt.

Das Scheibensieb und die Aufgaberollensysteme mit weitem Rollenabstand sind betriebssichere Vorrichtungen, erweisen sich aber, was das Abscheiden von Sand vorn Aufgabegut betrifft, als nicht sehr effektiv.

Beschreibung der Erfindung

Nun wurden gemäß der unabhängigen Patentansprüche ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abscheiden harter Bestandteile von dem zu zerreißenden Material und der Einsatz des Verfahrens und der Vorrichtung beim Zerreißen von Holzmaterial erfunden. In den übrigen Ansprüchen sind einige vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung vorgestellt.

Gemäß der Erfindung lässt man das Material zunächst durch einen von übereinander angeordneten Vorreißrotoren gebildeten Spalt, d.h. Nip laufen und führt es danach dem getrennt davon angeordneten Hauptreißrotor zu. Die Vorreißrotoren haben bevorzugt stabile Zähne und rotieren mit ziemlich hoher Geschwindigkeit, damit die Zähne auf das zu zerkleinernde Material eine kräftige sandablösende Schlag- und Rüttelwirkung ausüben. Die Zähne stehen bevorzugt deutlich über die Rotoroberfläche hervor und brauchen nicht unbedingt besonders greifend und scharf zu sein, denn sie dienen hauptsächlich dazu, die Oberfläche und krumme, höckerige Stellen des Guts, an denen sich Sand und Erdmaterial festsetzt, zu zerschlagen. Unterhalb des unteren Vorreißrotors befindet sich ein gelochter Mantel, durch dessen Öffnungen der Feinstoff aus dem Reißer abgeht. Das eigentliche Aufgabegut gelangt weiter in die Reißstufe zum Hauptrotor. Der Spalt zwischen Mantel und unterem Vorreißrotor ist bevorzugt relativ weit, z. B. 0,02–0,15 m. Dabei erfolgt dann keine so starke Abnutzung dieser beiden Bauteile, sondern die Zähne bewirken sozusagen ein Rühren des Feinstoffs über dem Gitterrost. Treffen die Rotorzähne auf größere Steine, werden diese in kleine Stücke zertrümmert, sodass zumindest ein Teil auch des gröberen Steinmaterials abgetrennt wird. Die Vorreißrotoren lässt man bevorzugt mit ziemlich hoher Geschwindigkeit, zum Beispiel mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 4–15 m/s rotieren. Das Aufgabegut wird bevorzugt mit deutlich niedrigerer Bewegungsgeschwindigkeit, zum Beispiel maximal 1 m/s, zwischen die Vorreißrotoren geführt. Dabei erfährt das Gut mit Eintritt in den Spalt einen Ruck, der zum Ablösen des Sandes beiträgt.

Das Verfahren wirkt sich günstig auf den Reißprozess aus indem es Sand und Steine eliminiert und den Verschleiß der Hauptrotormesser verringert, sodass der Hauptrotor eine gleichmäßige Stückgröße liefert und seine Leistungsaufnahme besser konstant bleibt. Leicht zu verwirklichen ist das Verfahren besonders in Verbindung mit verschiedenartigen Aufgabevorrichtungen des Reißers mit horizontaler Gutaufgabe.

Der Spalt zwischen Mantel und unterem Vorreißrotor ist am besten schmaler als der Spalt zwischen unterem und oberem Vorreißrotor, jedoch so, dass auch Material, das beträchtlich größer als die angestrebte Stückgröße ist, um den unteren Vorreißrotor zurück in den Vorreißspalt laufen kann. Die Löcher des Mantels sind kleiner als die Auslassöffnungen des Gitterrostes des Hauptreißrotors. Das durch die Mantellöcher abgehende Material wird im Allgemeinen dem vom Hauptreißrotor gelieferten zerkleinerten Material zugeschlagen.

Die Vorreißrotorgeschwindigkeit ist bevorzugt regelbar, sodass auch die Sandabscheidung über die Geschwindigkeit reguliert werden kann.

Das Material wird bevorzugt mit einem Förderer an den Vorreißrotor geschoben. Auf diese Weise erzielt man einen gleichmäßigen Aufgabestrom, der leicht auch regulierbar eingerichtet werden kann. Der Förderer besteht bevorzugt aus einem horizontalen Band- oder Gliederbandförderer.

Der Scheitelpunkt des unteren Vorreißrotors befindet sich bevorzugt höher als die Transportebene des Förderers.

Es ist von Vorteil, wenn der gegenseitige Abstand der Vorreißrotoren verstellbar ist; bevorzugt so, dass der obere Rotor in vertikaler Richtung verlagert werden kann.

Der Förderer, der Vorreißspalt und der Hauptreißrotor befinden sich bevorzugt ungefähr auf gleicher Ebene. Dabei können dann auch relativ lange Stücke durch die Vorrichtung geschleust werden.

Die Erfindung eignet sich zum Einsatz in Reißern, die zum Zerkleinern als Brennstoff dienenden Holzmaterials eingesetzt werden. Zum Beispiel Stubben und Schlagabraum sind ja oft mit Sand und Steinen behaftet.

Im Folgenden wird eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung noch eingehender beschrieben. In den Zeichnungen zur Beschreibung zeigt 1 den Reißer im Schnitt.

Der Reißer in 1 hat als Hauptteile ein Materialaufgabeförderer 1, einen Vorreißer mit den Vorreißrotoren 2 und 3 und auf diese folgend einen Hauptreißer mit dem Hauptreißrotor 4. Das Aufgabegut besteht aus Holzmaterial, besonders Schlagabraum, der zur Verfeuerung zerkleinert wird. Die Geschwindigkeit des Aufgabeförderers 1 ist regulierbar.

Im Vorreißer befinden sich übereinander angeordnet der untere Rotor 2 und der obere Rotor 3, die so in einander entgegengesetzten Richtungen rotieren, dass sie das auf dem Aufgabeförderer 1 ankommende Material weiter zum Hauptreißrotor 4 hin befördern. Der Umfang des unteren Rotors 2 ist mit Reißzähnen 5, der Umfang des oberen Rotors 3 mit Reißzähnen 6 und der Umfang des Hauptrotors 4 mit Reißmessern 7 bestückt. Die Rotoren haben gleiche Breite.

Der untere Rotor 2 und der obere Rotor 3 bilden zusammen einen relativ weiten Vorreißspalt. Zum Verstellen der Spaltweite kann der obere Rotor (3) außerdem vertikal verlagert werden. Der Förderer 1 besteht aus einem horizontalen Bandförderer, mit dem das Aufgabegut in den Vorreißspalt geschoben wird. Der Scheitelpunkt des unteren Rotors 2 befindet sich geringfügig höher als die Förderfläche des Förderers 1.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Vorreißrotoren 2 und 3 beim Reißen ist wesentlich größer als die Geschwindigkeit des Förderers 1, sodass das Material gleichsam in den Vorreißspalt hineingerissen wird.

Die Vorreißrotoren 2 und 3 sind mit relativ großen und starken krallenartigen Reißzähnen 5, 6 besetzt, die das Aufgabegut, auch inhomogenes Gut (wie Stubben und Äste), zuverlässig erfassen und es in kleinere Stücke zerlegen. Im Vorreißspalt kommt es auch zu einem Ausgleich des Materialstroms, besonders in Breitenrichtung über die gesamte Arbeitsbreite. Auch Steine werden zertrümmert.

Der untere Rotor 2 ist an seiner Unterseite von dem Mantel 8 umgeben, der Gegenzähne 9 und zwischen diesen befindliche Löcher 10 aufweist. Der zwischen dem unteren Rotor 2 und dem Mantel 8 vorhandene Spalt ist kleiner als der zwischen dem unteren Rotor 2 und dem oberen Rotor 3 vorhandene Spalt, aber trotzdem noch relativ weit. Die Öffnungen 10 sind so klein, dass durch sie kein im Hinblick auf die gewünschte definitive Stückgröße zu großes Material abgehen kann. Am dem Aufgabeförderer 1 zugewandten Ende des Mantels 8 ist ein knapp über der Fördererebene liegendes waagrechtes 11 Teil vorhanden, das den Aufgabetisch bildet.

Aus dem von den Vorreißrotoren 2 und 3 gebildeten Vorreißspalt wird ein Teil des Materials seitlich zum Hauptreißrotor 4 hin geschleudert. Ein Teil des Materials gelangt jedoch zwischen den unteren Rotor 2 und den Mantel 8, von wo das feinste Material über die Öffnungen 10 abgeht, während das restliche Material in den Vorreißspalt zurückgeführt wird.

Im Vorreißer erfolgt auch ein effektives Abscheiden von Sand (einschl. kleiner Steine u.dgl. schwereren kleinkörnigen Materials). Der vom Aufgabegut mitgeführte Sand wird im Vorreißer abgelöst. Der vor dem Spalt und im Spalt abgelöste Sand trachtet auf den Mantel 8 zu fallen und durch dessen Löcher 10 hindurch abzugehen. Größere Steine wiederum werden in dem Vorreißspalt und in dem Spalt zwischen dem Vorreißrotor 2 und dem Mantel 10 in kleinere Teile zerlegt, die über die Öffnungen 10 abgehen. Der Mantel 10 fungiert also als Trennsieb.

Der Spalt zwischen dem Mantel 8 und den Zähnen 5 des Vorreißrotors 2 ist verhältnismäßig groß (Spaltweite je nach Aufgabegut und gewünschter Stückgröße z.B. 0,02–0,15 m). Somit bewirken die Zähne 5 gleichsam ein Auflockern des Materials, und der Verschleiß der Zähne und des Mantels 8 ist geringer.

Die Zähne 5 stehen deutlich aus der Oberfläche des unteren Reißrotors 2 hervor. Sie sind stabil gebaut, brauchen aber nicht unbedingt besonders greifend und scharf zu sein, denn sie dienen hauptsächlich dazu, die Oberfläche und die krummen, höckerigen Stellen des Materials, an denen sich Sand und Erdmaterial festsetzen, zu zerschlagen.

Die Vorreißrotoren 2 und 3 rotieren ziemlich schnell (Umfangsgeschwindigkeit z.B. 4–15 m/s), damit ihre Zähne 5 und 6 das zu zerkleinernde Material kräftig schlagen und rütteln, um so den anhaftenden Sand abzulösen.

Günstig auf das Sandablösen wirkt sich auch aus, dass der Scheitelpunkt des unteren Reißrotors 2 über dem Niveau des Aufgabeförderers 1 liegt. Dadurch wird nämlich die Wirksamkeit des auf das Material beim Eintritt in den Reißspalt gerichteten Schlags verstärkt.

Die Umfangsgeschwindigkeit des Hauptreißrotors 4 ist beim Reißen deutlich größer (z.B. 15–35 m/s) als die der Vorreißrotoren 2 und 3. So wird, da der Hauptrotor 4 die gleiche Breite wie die Vorrotoren 2 und 3 hat, mit hoher Geschwindigkeit auch eine hohe Kapazität erreicht. Der Hauptrotor 4 hat einen größeren Durchmesser als die Vorrotoren 2 und 3. Die Achse des Hauptrotors 4 befindet sich ungefähr in der Höhe des von den Vorrotoren 2 und 3 gebildeten Spaltes.

Der Hauptreißrotor 4 ist mit speziell zum Reißen geeigneten Reißmessern 7 bestückt und an seiner Unterseite von einem Gitterrost 12 mit Gegenmessern 13 und Auslassöffnungen 14 zwischen diesen umgeben. Der von dem Hauptrotor 4 und dem Gitterrost 12 gebildete Reißspalt ist wesentlich enger als der zwischen dem Vorreißrotor 2 und dem Mantel 8 vorhandene Spalt. Der Reißspalt ist mitbestimmend für die Stückgröße und Beschaffenheit das abgehenden Materials. Dank der effektiven Sandabscheidung beim Vorreißen hält sich der Verschleiß der Reißmesser 7 trotz der hohen Umfangsgeschwindigkeit des Hauptrotors 4 auf einem erträglichen Maß. Der Hauptstrom des zerkleinerten Materials geht über die Auslassöffnungen 14 ab. Diesem Hauptstrom wird der durch die Öffnungen 10 erhaltene Materialstrom zugeschlagen.

Der Mantel 8 und der Gitterrost 12 sind über eine Trennschwelle 15 miteinander verbunden. Diese bestimmt also die Stelle, an der das Material zwecks Zerreißens zwischen den Hauptreißrotor 4 und den Gitterrost 12 gelangt. Die Trennschwelle befindet sich etwas unterhalb des von den Vorreißrotoren 2 und 3 gebildeten Spaltes. Der Gitterrost 12 setzt sich als Deckel 16 bis über die Rotoren 2, 3 und 4 fort.

Die oben beschriebene Erfindung kann in den durch die Patentansprüche gesetzten Grenzen auch in andersartigen Reißertypen eingesetzt werden.


Anspruch[de]
Verfahren zum Abscheiden harter Bestandteile in einem zum Reduzieren der Stückgröße bestimmten Reißer, in dem das Material in einen von Vorreißrotoren (2, 3) gebildeten Spalt eingetragen und von da zum Hauptreißrotor (4) hin befördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Material in einen zwischen übereinander angeordneten Vorreißrotoren (2, 3) gebildeten Spalt eingetragen wird und die harten Bestandteile durch die Löcher (10) des unter dem unteren Vorreißrotor (2) befindlichen gelochten Mantels (8) hindurch abgeführt werden. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Material mit einem Förderer (1) in den von den Vorreißrotoren (2, 3) gebildeten Spalt gebracht wird. Vorrichtung zum Abscheiden harter Bestandteile in einem zum Reduzieren der Stückgröße des Materials bestimmten Reißer, der Vorreißrotoren (2, 3) und einen Hauptreißrotor (4) aufweist, wobei das zu zerreißende Material in den von den Vorreißrotoren gebildeten Spalt eingetragen und von dort zum Hauptreißrotor hin befördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorreißrotoren (2, 3) übereinander angeordnet sind, und dass in der Vorrichtung unter dem unteren Vorreißrotor (2) ein Mantel (8) mit Löchern (10) vorhanden ist, über die die harten Bestandteile abgeführt werden. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Weite des Spaltes zwischen dem Vorreißrotor (2) und dem Mantel (10) 0,02–0,15 m beträgt. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 in einem Reißer, der mit einem Förderer (1) zum Eintragen des Aufgabegutes durch Hineinschieben in den von den Vorreißrotoren (2, 3) gebildeten Spalt kombiniert ist. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Vorreißrotoren (2, 3) 4–15 m/s beträgt. Einsatz des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 oder der Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 6 in einem Reißer, der zum Zerkleinern von Holzmaterial, insbesondere zum Verfeuern bestimmten Holzmaterials verwendet wird.






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