DE2810359A1

DE2810359A1 - Vorrichtung zum selektiven sortieren von materialschnitzeln

Info

Publication number: DE2810359A1
Application number: DE19782810359
Authority: DE
Inventors: Elmer Christensen; Frank J Steffes
Original assignee: BC Holding Group Inc
Current assignee: BC Holding Group Inc
Priority date: 1977-03-16
Filing date: 1978-03-10
Publication date: 1978-09-21
Also published as: NO144324C; BR7801589A; JPS53130567A; NO144324B; FR2383712A1; NO780916L; JPS614592B2; SE7802981L; CA1116125A; SE432541B; FI780685A7

Description

- 6 Black Clawson Inc., P.O.Box 1028, Everett, Washington /USA

Vorrichtung zum selektiven Sortieren von Materialschnitzeln

Die vorliegende Erfindung betrifft Sortierwerke und insbesondere Sortierwerke, die Holzschnitzel nach ihrer Dicke sortieren, die bei der Herstellung von Papierzellstoff verwendet werden.

Die große Mehrheit der Vorrichtungen zum Sortieren von Schnitzeln aus verschiedenem Material und verschiedener Größe verwendet Siebe mit einer geeigneten Maschendichte (mesh), die es ermöglichen, daß Schnitzel mit kleineren Abmessungen hinsichtlich der Dicke, Länge und Breite durch das Sieb hindurchtreten und gesammelt werden, während der Ästestoff (rejected material) zurweiteren Verwendung über das Sieb läuft.

Andere für diesen Zweck bekannte Vorrichtungen verwenden mehrere Scheiben von gleichem Durchmesser, die in mehreren Reihen angeordnet sind, über die das zu sortierende Material zugeführt wird. Die Scheiben rotieren in der gleichen Richtung, wodurch bewirkt wird, daß das Material im Sortierwerk weiter vorrückt. Solche Vorrichtungen sind in erster Linie für eine Grobabscheidung von klumpigen oder gedehnten überlangen Schnitzeln aus Materialien von im allgemeinen geringerer Größe gedacht. Die verwertbaren Schnitzel kleinerer Größe treten relativ leicht durch die Scheiben hindurch, während die Schnitzel mit Übergröße durch, die Scheiben zurückgehalten und zum Auslaß transportiert werden. Lange, dünne Teile, die abgesehen von ihrer Länge verwertbar wären, da sie länger sind als die Entfernung

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zwischen den Scheiben, werden quer zur Flußrichtung der übrigen Schnitzel zur Auslaßseite der Vorrichtung transportiert.

Wenn eine solche Vorrichtung für die "ösäb sortierung von HoIzschniit zein verwendet wird, ist es somit erforderlich, daß das Material nicht zu sehr gekippt wird (be upset), anderenfalls treten die längeren dünnen Teile durch die Scheiben und verunreinigen die gesammelten verwertbaren Schnitzel. Die Scheiben haben deshalb einen gleichmäßigen Durchmesser, so daß die Schnitzel horizontal durch die Vorrichtung geführt werden.

Ein weiterer Nachteil dieses letzteren Typs bekannter Vorrichtungen ist der, daß bei Verwendung von Scheiben mit glatten äußeren peripheren Kanten die zu sortierenden Materialschnitzel dazu neigen, über die Scheiben zu gleiten und nicht von ihnen erfaßt zu werden, und daß sie dadurch nicht so wirksam sortiert werden, wie es erwünscht wäre, was einen wesentlichen Verlust an sonst verwendbaren Materialschnitzeln, die bei den nicht durchgetretenen Schnitzeln verbleiben und entfernt werden, bewirkt.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen ist bei Verwendung einiger Bauelementenformen von nicht kreisförmiger Scheibengestalt, z. B. mit sternförmigem oder anders gewundenem Umfang,^aaiese Bauelemente in benachbarten Reihen angeordnet sind, die wie Getrieberäder ineinander greifen, während sie mit den gleichen Umfangsgeschwindigkeiten rotieren, um

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ein Kippen der überlangen Schnitzel zu verhindern, wodurch deren ordnungsgemäße Bewegung über die Oberseiten der hintereinander angeordneten Scheibenreihen unterbrochen wird, jedoch bewirkt dies auch, daß eine beträchtliche Menge an Schnitzeln, die verwertbar- wären, wenn sie auf eine von den Zwischenräumen zwischen den benachbarten Scheiben verschiedene Abmessung gekippt würden, zu dem Auslaß für das nicht durchgelassene gebracht wird.

Die vorliegende Erfindung überwindet die oben beschriebenen Schwierigkeiten und Nachteile der bekannten Vorrichtungen durch eine Dickensortiervorrichtung für Materialschnitzel, die nicht nur Schnitzel von verwertbarer Dicke bei hinreichend kleiner Breite und Länge durch benachbarte Scheiben hindurch sortiert, sondern auch lange Schnitzel der gewünschten Dicke so kippt, daß sie in das verwertbare Material -sortiert werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet mehrere parallele Reihen von Scheibenelementen, in denen die Scheiben in jeder Reihe parallel senkrecht entlang einer gemeinsamen horizontalen zentralen Rotationsachse in Abständen angeordnet sind. Die Scheiben benachbarter Reihen greifen radial mit gleichen Zwischenräumen ineinander, wodurch keine Schnitzel von größerer Dicke als der Zwischenraum zwischen die überlappenden Scheibenoberflächen hindurch abwärts gelangen können, wobei die Breite dieses Zwischenraums so eingerichtet wird, daß sie

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der maximal gewünschten Dicke der verwertbaren Schnitzel entspricht. Außerdem muß Vorsorge getroffen werden, daß der Zwischenr aum zwischen der Kante jedes Scheibenelementes und dem radial nächsten Teil der benachbarten Reihe oder Reihen nicht größer ist als der Zwischenraum zwischen den ineinandergreifenden Scheiben, z. B. durch Abstandshalter zwischen den benachbarten Scheiben auf einer gemeinsamen Welle.

Die zu sortierenden Schnitzel werden oberhalb der ersten Scheibenreihe in die Vorrichtung eingegeben. Das Material wird dann vom Eingang über die Scheiben transportiert, wobei die Schnitzel mit einer geringeren Dicke als die Breite des Zwischenraumes zwischen den benachbarten ineinandergreifenden Scheiben zwischen dieselben fallen. Die übrig bleibenden dickeren Schnitzel werden zur letzten Scheibenreihe transportiert und fallen in eine Auslaßvorrichtung, durch die sie aus der Vorrichtung entfernt werden.

Für die praktische Durchführung der Erfindung ist es wichtig, daß hinreichend Vorsorge getroffen wird, daß Kräfte entwikkelt werden, die die wandernden Schnitzel längs der Scheiben ausrichten und sie so kippen, daß sie ihre Dicke den Zwischenräumen zwischen den benachbarten ineinandergreifenden Scheiben zukehren. Dies kann besonders wirksam dadurch geschehen, daß benachbarte Scheiben mit verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten rotieren. Eine für diesen Zweck bevorzugte Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung weist in jeder Reihe Scheiben

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mit wechselnden Durchmessern auf, ζ. B. mit einem Unterschied von 5,08 cm (2 inch), so daß auch dann, wenn alle Reihen mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit angetrieben werden, sowohl die ausgerichteten als auch die ineinandergreifenden Scheiben mit verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten rotieren.

In einer weiteren Ausf(ihrungsform der vorliegenden Erfindung wird der gewünschte Unterschied der Umfangsgeschwindigkeiten der benachbarten Scheiben dadurch erreicht, daß die Scheiben in jeder Reihe einen gemeinsamen Durchmesser haben, der von dem in der benachbarten Reihe oder den benachbarten Reihen verschieden ist und alle Reihen mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit angetrieben werden. Die dabei erhaltenen wiederholten Änderungen der Vorwärtsgeschwindigkeit der Schnitzel an den Oberseiten der Scheiben und ihrer vertikalen Ausrichtung beim Übergang von Scheiben eines Durchmessers zu Scheiben eines anderen Durchmessers bewirken ein Kippen der Schnitzel, wodurch sie in die geeignete Richtung gebracht werden, um durch die ineinandergreifenden Schreiben hindurchzutreten, wenn sie innerhalb des verwertbaren Dickebereiches liegen.

In einer weiteren Ausführungsform können Scheiben von gleichem Durchmesser verwendet werden, wobei benachbarte Reihen mit verschiedenen Winkelgeschwindigkeiten angetrieben werden sollten, um verschiedene Umfangsgeschwindigkeiten bei den Scheiben benachbarter Reihen zu erreichen. Weitere Anordnungen der Scheiben und Abstandshalter in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind im folgenden im einzelnen

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- 11 beschrieben. In jedem Falle besitzt jede Scheibe einen radial profilierten äußeren peripheren Kantenteil, wobei die Profiltiefe hinreichend flach ist, um zu verhindern, daß Schnitzel mit einer größeren Dicke als die vorbestimmte Dicke zwischen die äußere periphere Kante des Elementes und einem gegenüberliegenden Abstandshalter hindurchtreten, wobei der Zweck des profilierten Scheibenumfanges der ist, glatte zylindrische Kanten zu vermeiden, die nur eine minimale reibende oder greifende Einwirkung auf die Schnitzel haben.

Die profilierten Außenflächen der Scheiben bewirken eine Greifwirkung, die den Transport der Schnitzel über die Oberseiten der Scheibenelementenreihen erleichtern, und die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Vielzahl von Formen der Außenflächen der Scheiben. Eine bevorzugte Form hat ein Profil, das dadurch gebildet wird, daß eine Vielfalt wiederkehrend wechselnder Radien mit Mischwirkung in der

Ebene der Scheibe gemischt vorkommen, wobei die Radien hinreichend klein sind, daß Schnitzel, die eine größere als die gewünschte Dicke aufweisen, nicht zwischen dem äußeren peripheren profilierten Kantenteil der Scheibe und einem gegenüberliegenden Abstandshalter hindurchgelangen können.

Eine weitere Form der Scheibenaußenflächen hat ein Profil, das aus mehreren in Zwischenräumen angeordneten, im wesentlichen halbkreisförmigen Vertiefungen in der Ebene der Scheibe besteht, wobei die Tiefe der halbkreisförmigen Vertiefungen entsprechend den oben erwähnten Radien begrenzt wird. Eine weitere alternative Konstruktion ist ein äußeres Profil, das aus einer Vielzahl von im allgemeinen dreieckig zahnähnlichen Vorsprüngen in der Scheibenebene besteht, wobei die Tiefe zwischen den

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Vorsprüngen entsprechend den oben erwähnten Radien begrenzt wird.

Eine weitere alternative Scheibenkonstruktion hat ein Umfangsprofil, das durch eine Vielzahl von wellenähnlichen Vorsprüngen mit einem gerundeten Führungskantenteil in Richtung der Scheibenrotation und einen im allgemeinen flachen Teil aufweist, der sich strahlenförmig nach innen in Richtung zur Unterseite des gerundeten Teils der rückwärtig benachbarten Projektion erstreck^ der in der Scheibenebene geb ildet wird, wobei die Tiefe des Profils wie vorher erwähnt begrenzt wird.

Es sind noch viele andere Formen des Umfangsprofils der Scheiben möglich, so lange die Tiefe des Profils so ist, daß sie verhindert, ( daß Schnitzel mit größerer als der gewünschten Dicke zwischen die Scheibenkante und einem gegenüberliegenden Abstandshalter hindurchtreten. Außerdem ist die Form verschiedener ümfangsprofile benachbarter Scheiben vorzugsweise so, daß die längeren Schnitzel von verwertbarer Dicke parallel zu dem Materialfluß über die Scheiben orientiert werden und nicht quer dazu, wie bei bekannten Vorrichtungen. Dies unterstützt das Aufrichten solcher langen Schnitzel, so daß sie leichter durch die Scheiben hindurch gelangen können.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfinduflcf^uSer solchei erwähnten bekannten Vorrichtungen liegt in der Möglichkeit einer alternativen Konstruktion, in der die Scheibenreihen in einer geneigten Ebene angeordnet sind und nicht in einer horizontalen Ebene, wie es in einer alternativen Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung erwogen wurde. Die geneigte Ebene kann entweder aufwärts

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oder abwärts zu dem Einlaß-oder Auslaßmechanismus relativ geneigt sein, so daß die Materialbeschickungsrate wie gewünscht gesteigert oder vermindert v/erden kann.

Zusätzlich zur Verwendung einer geneigten Ebene ist als weitere Alternative vorgesehen, die Scheibenreihen in einer Kaskadenanordnung zu verwenden, in der mehrere Reihen sich in einer horizontalen Ebene benachbart zum Einlaßmechanismus befinden, des weiteren mehrere Reihen abwärts geneigt anschließend an die erste Gruppe horizontal angeordneter Reihen angeordnet sind und zum dritten mehrere Reihen horizontal im Anschluß an die geneigten Reihen vorgesehen sind, die zu dem Auslaßmechanismus führen. Dadurch wird eine variable Materialflußrate erzeugt, die das Kippen oder anders das Reorientieren der Schnitzel erleichtert, so daß diejenigen mit der gewünschten Dicke zwischen die Scheiben der Vorrichtung hindurchgelangen können.

Bevor auf die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übergegangen wird, sollte festgehalten werden, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zwar im wesentlichen für das Sortieren von Holzschnitzeln zur Verwendung bei der Herstellung von Papierzellstoffbrei entwickelt wurde, daß er jedoch auch für das Sortieren von Schnitzeln anderer Materialien hinsichtlich der Dicke verwendbar ist, und daß er insbesondere für solche Schnitzel verwendbar ist, die in einem wesentlichen Längen- und Breitenbereich liegen. Demzufolge soll die Bezugnahme auf "Schnitzel" hierin entsprechend umfassend verstanden werden und sich nicht auf

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Holzschnitzel beschränken.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Figur 1 ist eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 2 ist eine rückwärtige Ansicht der Ausführungsform von Figur 1.

Figur 3 ist eine partielle Schnittperspektive der Ausführungsform nach Figur 1 ,von oben.

Figur 4 ist eine Oberansicht einer alternativen Konstruktion der Scheibenelemente und gegenüberliegenden Abstandshaltern der vorliegenden Erfindung.

Figur 5 ist eine Vorderansicht der in Figur 4 gezeigten Scheibenelementenanordnung.

Figur 6 ist die Oberansicht einer zweiten alternativen Anordnung der erfindungsgemäßen Scheibenelemente.

Figur 7 ist eine Vorderansicht der Scheibenelementanordnung nach Figur 6.

Figur 8 ist eine Oberansicht einer dritten.alternativen Anordnung der erfindungsgemäßen Scheibenelemente.

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Figur 9 ist eine Zeichnung eines Teilstückes eines bevorzugten profilierten Kantenteils der erfindungsgemäßen Scheibenelemente.

Figur 10 ist eine Zeichnung eines Teilstückes einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines profilierten Kantenteils der erfindungsgemäßen Scheibenelemente.

Figur 11 ist eine Zeichnung eines dritten profilierten Kantenteils der erfindungsgeroäßen Scheibenelemente.

Figur 12 ist eine Zeichnung einer vierten alternativen Konstruktion des Kantenteils eines erfindungsgemäßen Scheibenelementes.

Figur 13 ist eine Teilquerschnittsansicht des profilierten Kantenteils eines erfindungsgemäßen Scheibenelementes mit einem doppeleckigen Teil.

Figur 14 ist eine schematische Zeichnung der horizontalen Anordnung mehrerer Reihen der erfindungsgemäßen Scheibenelemente.

Figur 15 ist eine schematische Zeichnung mehrerer Kaskadenreihen der erfindungsgemäßen Scheibenelemente.

Figur 16 ist eine schematische Zeichnung, die eine Reihe von Scheibenelementen zeigt, die relativ zur Richtung des Materialflusses aufwärts geneigt sind und

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Figur 17 ist eine schematische Darstellung mehrerer Reihen von Scheibenelementen, die relativ zur Richtung des Materialflusses abwärts geneigt sind.

Gemäß den Figuren 1-3 umfaßt die Grundkonstruktion der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Rahmenstruktur 10 und mehrere Scheibenelemente 12 mit Abstandshaltern 14, die zwischen den Scheiben montiert sind, die alle drehbar auf mehreren Antriebswellen 16 befestigt sind, die drehbar an der Rahmenstruktur 10 befestigt sind. Die Antriebswellen 16 werden durch eine Kette 20 durch ein Zahnrad 18 angetrieben, das durch einen Motor 22 über ein Zahnrad 24, eine Kette 25 und ein Zahnrad 26 auf der gleichen Welle 27 wie das Zahnrad 18 angetrieben wird.

Oberhalb der ersten Reihen der Scheiben 12 befindet sich eine Beschickungsrutsche 30, durch die die Schnitzel, die sortiert werden sollen, in die Vorrichtung eingeführt werden. Die Pfeile A zeigen die Richtung des Flusses der Materialschnitzel, die sortiert werden sollen, die Pfeile B zeigen die Flußrichtung der Schnitzel der gewünschten Größe, die zwischen die Scheiben 12 gefallen sind und der Pfeil C zeigt die Flußrichtung der weggeworfenen Schnitzel, die dicker als gewünscht sind.

Die Basis der Rahmenstruktur 10 bildet eine Röhren-Stahlkonstruktion, die stark genug ist, um sowohl das Gewicht der Vorrichtung als auch das der zu sortierenden Material-

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Schnitzelbeschickung zu tragen. An den Seiten und Enden der Vorrichtung, über dem Teil, in dem sich der Antriebsmechanismus befindet»sind vorzugsweise Sicherheitsgitter 32 abnehmbar befestigt, um die in der Nähe der Vorrichtung Arbeitenden vor/möglichen Verletzungen zu bewahren. Die Gitter 32 sind abnehmbar, so daß der Antriebsmechanismus der Vorrichtung gewartet werden kann.

Die Beschickungsrutsche 30 ist vorzugsweise aus einem Bahnmaterial hergestellt, so daß man eine Rutsche mit einem rechtwinkligen Querschnitt erhält, der jedoch an der Unterseite 33 gerundet ist, so daß die Schnitzel in einer Tangente auf die erste Reihe der Scheiben 12 geleitet werden. Die Beschickungsrutsche 30 ist vorzugsweise an der Oberseite der Rahmenstruktur 10 befestigt, z. B. durch Befestigungsschellen 36, die durch Bolzen mit der Rahmenstruktur und der Beschickungsrutsehe verbunden sind. Für die Seitenteile 37 und 39 auf jeder Seite der Scheibe 12 kann auch Blech verwendet werden, um eine Führung für die Materialschnitzel von der Beschickung bis zum Auslaß zu bewirken.

Alle Antriebswellen 16, die die Scheiben 12 tragen, sind an der Rahmenstruktur 10 durch Lager 40 drehbar befestigt, die der Reihe nach auf geeigneten Teilen der Rahmenstruktur 10 befestigt sind. An einem Ende jeder Antriebswelle 16 befindet sich ein Zahnrad 44, das in angetriebenem Eingriff mit einer Kette 20 steht. An dem anderen Ende jeder Antriebswelle 16 befinden sich mehrere abwechselnde Scheiben 12 und Zwischenräume

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vorstehenden. Kante
14, die zwischen einer / 45 auf der Welle und einer Mutter 46, die am Ende der Welle zur Innenseite der benachbarten Lagerung 40 aufgeschraubt ist, befestigt sind.

Wie oben ausgeführt wurde, befinden sich alle Zahnräder 44 in angetriebenemExiigriff mit der Kette 20, die sich zwischen dem Antriebszahnrad 18 und dem Folgezahnrad 50 erstreckt. Zusätzlich sind zwei Leitzahnräder 51 und 52 angebracht, um eine zweckentsOrechende Antriebswirkung der Kette 20 auf das Zahnrad 44 auf jederAntriebswelle 16 zu gewährleisten.

Der Antriebsmotor 22 kann alle gewünschten Eigenschaften haben, die erforderlich sind, um die nötiqe Antriebskraft für den Antrieb der Scheiben 12 mit den nötigen Rotationsgeschwindigkeiten für ein gutes Sortieren der Materialspäne zu gewährleisten. Lediglich beispielsweise ist in einer Vorrichtung, die wie abgebildet konstruiert wurde, ^rait sechs Reihen allgemeiner Scheibenelemente 12 mit einem Durchmesser von 38,10 bis 43,18 cm (15 bis 17 inch), worin jede Scheibenreihe etwa 30,48 cm (12 inch) lang ist, ein Antriebsmotor mit variabler Geschwindigkeit von 1,014 PS (1 HP), der die Motorantriebswelle mit variablen Geschwindigkeiten zwischen 114 und 1117 Umdrehungen pro Minute antreibt, hinreichend.

Es ist auch wünschenswert, daß man den Durchmesser des Antriebszahnrades 24 verändern kann, und deshalb sollte die Antriebswelle des Motors mit einer Einrichtung versehen sein,

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die einen Wechsel dieses Zahnrades ermöglicht. Es wurde gefunden, daß im allgemeinen ein Geschwindigkeitsbereich von 20 bis 40 Umdrehungen pro Minute für die Antriebswelle 16 zufriedenstellende Ergebnisse liefert.

In Figur 8 sind mehrere bevorzugte Scheibenelemente 12 und Abstandshalter 14, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, gezeigt. Figur 4 zeigt eine solche Ausführung, in der eine Serie von ersten Scheibenelementen 78 mit relativ großem Durchmesser abwechselrid mit Scheibenelementen 80 von relativ kleinerem Durchmesser angeordnet sind, die alle durch Abstandshalter von relativ größerem und kleinerem Durchmesser 82 und 84 jeweils voneinander getrennt werden.

Diese Konstruktion bewirkt, daß jede Scheibenreihe eine Anordnung aufweist, in der relativ größere und kleinere Scheiben miteinander abwechseln, die mit den benachbarten Scheibenreihen ineinandergreifen, so daß in der Vorrichtung abwechselnd Paare von benachbartem gleichem Durchmesser, in—einandergreifend mit Scheiben von größerem und kleinerem Durchmesser, vorliegen, während sich in jeder Reihe in einer sich wiederholenden Anordnung Scheiben von größerem und kleinerem Durchmesser befinden .

Die Abstandshalter 82 und 84 haben einen solchen äußeren Durchmesser, daß die Entfernung von den Kanten der Scheiben jeder Größe zu den Kanten der gegenüberliegenden Abstandshalter nicht größer ist als die Entfernung zwischen den benachbarten ineinan-

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<jer greif enden Scheiben. D. h., daß in dem Falle einer relativ größeren Scheibe 78 der entsprechende gegenüberliegende Abstandshalter 84 einen relativ kleineren Durchmesser hat als der Abstandshalter 82, so daß die Entfernung zwischen der Kante des äußeren Umfangs der Scheibe 78 und dem Abstandshalter 84 nicht größer ist als die Entfernung zwischen zwei benachbarten ineinandergreifenden Scheiben.

Die bevorzugten relativen Durchmesser dieser Scheibenanornungen ist am besten in Figur 5 zu sehen. Wenn beispielsweise die größeren Scheiben 78 etwa einen Durchmesser von 43,18 cm (17 inches)aufweisen, ist es vorteilhaft, relativ kleinere Scheiben 80 mit einem Durchmeser von 38,10 cm (15 inches) zu verwenden. Jedoch dürfen diese Abmessungen nicht als Begrenzung angesehen werden und in den relativen Abmessungen können wesentliche Änderungen durchgeführt werden, ohne die Vorteile der vorliegenden Erfindung zu vermindern.

Hinsichtlich einer anderen in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Anordnung zeigt wiederum Figur 6 die Verwendung von zwei Scheibenelementen 78 und 80 verschiedenen Durchmessers, jedoch sind bei dieser Abwandlung alle Scheiben auf irgendeiner vorgegebenen Antriebswelle 16 von gleichem Durchmesser, während die benachbarte Welle oder die Wellen entweder die Scheiben mit kleinerem oder mit größerem Durchmesser enthalten. Diese Anordnung ergabt benachbarte ineinandergreifende Scheiben, die abwechselnd größer oder kleiner sind, während in jeder vorgegebenen Reihe die Scheiben von gleichem Durchmesser sind.

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Eine dritte Abwandlung der Scheibenanordnung ist in Figur 8 gezeigt, v/orin die Anordnung der Scheibenelemente in jeder Reihe so ist, daß auf eine einzelne Scheibe 78 von relativ größerem Durchmesser zwei Scheiben 80 mit relativ kleinerem Durchmesser folgen, wobei sich diese Anordnung über die gesamte zur Verfügung stehende Breite der Scheiben auf der Antriebswelle wiederholt. Benachbarte Antriebswellen haben die gleiche Anordnung, sie sind jedoch versetzt, so daß eine Scheibe 78 von größerem Durchmesser zwischen Scheiben 80 von kleinerem Durchmesser auf einer benachbarten Antriebswelle angeordnet ist. Die Abstandshalter 82 und 84 sind so angeordnet, daß sie jeweils mit den kleineren Scheiben 80 und den größeren Scheiben 78 korrespondieren. Der Zwischenraum zwischen dem Kantenteil der Außenflächen jeder Scheibe und dem gegenüberliegenden Abstandshalter sollte nicht größer sein als die Entfernung zwischen benachbarten ineinandergreifenden Scheiben.

Aus den Figuren 4, 6 und 8 ist ersichtlich, daß sich oberhalb jedes Abstandshalters 14 eine Art Fach (pocket) befindet, das in axialer Ausdehnung ungefähr etwa doppelt so breit ist wie der Zwischenraum zwischen den ineinandergreifenden Sehe iben 12 und in Richtung parallel zu den Scheiben so lang ist wie der Durchmesser der einzelnen Abstandshalter. Diese Fächer verursachen jedoch im Betrieb keinerlei Probleme und sie beeinflussen auch nicht die gewünschten Ergebnisse der Vorrichtung, wie sie im folgenden beschrieben werden.

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Die Schnitzel fallen in diese Fächer hinein, sie können sich jedoch nicht weiter nach unten bewegen, wenn sie nicht im gewünschten Dickebereich liegen, in. dem sie zwischen den ineinandergreifenden Scheiben hindurchgelangen können. Schnitzel von größerer Dicke, die in ein Fach fallen, verbleiben dort lediglich zeitweise. Früher oder später fallen weitere Schnitzel in das gleiche Fach, bis sich einige verteilen und weggeschleudert werden, augenscheinlich dadurch, daß sie durch den sich aufwärts bewegenden Hinterkantenteil der Scheibe in der nächst vorderen Reihe an dem Fach aufgehoben werden.

Die neuen profilierten Kantenteile der Scheibenelemente der vorliegenden Erfindung sind im wesentlichen in den Figuren 9-12 gezeigt. Eine Ausführung eines profilierten Kantenteils ist in Figur 9 gezeigt, worin ein Ausschnitt (Quadrant) des profilierten Kantenteils eines Scheibenelementes 12 gezeigt ist, die aus einer Vielzahl von wiederkehrend wechselnden Radien 85 und 86 in der Scheibenebene gebildet wird.

Eine zweite Abwandlung des äußeren Umfangsprofils jedes Scheibenelementes 12 ist in Figur 10 gezeigt, worin die Kante durch eine Vielzahl von ausgesparten, im wesentlichen halbkreisförmigen Vertiefungen 87 besteht, zwischen denen ebenfalls in der Scheibenebene ausgesparte Erhöhungen 88 zwischen ihnen gebildet werden.

Eine dritte alternative Form des äußeren Ümfangsprofils eines Scheibenelementes ist in Figur IT gezeigt, worin die äußere Kante durch eine Vielzahl von dreieckig geformten zahnähnlichen Vorsprüngen 9O in der Ebene der Scheibe 12 gebildet wird.

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Eine vierte Abänderung des Profils der äußeren ümfangskante eines Scheibenelementes ist in Figur 12 gezeigt, das durch eine Vielzahl von wellenähnlichen Vorsprüngen gebildet wird, von denen jedes einen gerundeten Führungskantenteil 92 in der Rotationsrichtung des Elementes von Scheibengestalt aufweist, sowie einen im allgemeinen flachen Teil 94, der sich radial einwärts zur Unterseite des gerundeten Teils 92 der rückwärtig benachbarten Projektion erstreckt und in der Scheibenebene gebildet wird.

Die Tiefe des Profils an den Kanten eines jeden der obigen Scheibenelemente sollte nicht größer sein, daß die Schnitzel der gewünschten Maximumdicke zwischen den Kanten des Elementes und einem gegenüberliegenden Abstandshalter hindur-digelangen können. Die genaue Tiefe für jede gegebene Profilgestaltung und die Dicke der zu sortierenden Schnitzel können am besten experimentell bestimmt werden, so daß die Zusammenwirkung von Tiefe, Abstand (pitch) und Umfangsgeschwindigkeit so ist, daß übermäßig dicke Schnitzel nicht in dieses Gebiet hineingelangen können. Eine Anordnung, die sich beispielsweise als zufriedenstellend erwiesen hat, besteht aus einer Scheibe mit einem Durchmesser von 4 3,18 cm (17 inch) mit einem Profilkantenteil aus benachbarten wechselnden Radien mit einer Entfernung von 7,5 ° zwischen den Zentren und einer Tiefenänderung von 6,096 mm (0,24 inch).

Außerdem können alle in den Figuren 9 bis 12 gezeigten Anordnungen der profilierten Kantenteile der Scheibenelemente im Querschnitt abgeschrägte Kantenteile haben, wie es bei 95 in Figur

1.M gezeigt ist, oder sie können flache Seiten habe, wenn es gewünscht ist.

Zusätzlich zur Abänderung der Anordnung der profilierten Außenkantenteile der Scheibenelemente zur Unterstützung der Erfassung der zu sortierenden Schnitzel kann auch daran gedacht werden, daß Änderungen in der Anordnung der Scheibenreihen verwendet werden können um einen Materialfluß über die Oberseiten der Scheiben zu bewirken. Eine solche Anordnung ist in Figur 14 gezeigt, die der Anordnung der Scheiben 12 wie in Figur 1 gezeigt entspricht. Diese Anordnung bildet eine im wesentlichen horizontale Ebene, in der die zu sortierenden Schnitzel in eine Richtung fließen, die durch Pfeile A in Figur 1 angedeutet sind.

Eine zweite mögliche Anordnung der Scheibenreihe 12 wird in Figur 15 gezeigt, in der ein Kaskadeneffekt verwendet wird, in der mehrere Scheibenreihen 96, die der Beschickungsrutsche benachbart sind, sich in einer im wesentlichen horizontalen Ebene befinden, eine zweite benachbarte Gruppe von Scheibenelementenreihen 98 abwärts relativ zu der ersten Gruppe von Reihen geneigt ist und eine dritte Gruppe von Scheibenelementenreihen 100 wiederum in einer horizontalen Ebene angeordnet ist, die zu dem Ausgang für das nicht verwertete Material der Apparatur führt, wo das Material entleert wird. Damit wird eine Änderung im Materialfluß hervorgerufen, wenn er über den Kaskadenteil des Materialflußweges hinweggeht, was die Vermischung der zu sortierenden Schnitzel fördert, was eine zu-

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sätzliche Wechselwirkung bewirkt, die die Schnitzel aufrichtet und sie der Einwirkung der öffnungen zwischen den benachbarten Scheiben aussetzt, so daß diejenigen mit dem gewünschten Dickebereich senkrecht nach unten zwischen die Elemente hindurchtreten und gesammelt werden können.

Eine dritte Änderung der Anordnung der Scheibenreihen 12 ist in Figur 16 gezeigt, worin ein Materialfließweg mit einem aufwärts geneigten Winkel von der Beschickungsrutsche mit einem Materialfluß, wie er durch den- Pfeil_? gezeigt ist, geschaffen wird.

Eine vierte Änderung der Anordnung der Scheibenelementenreihen ist in Figur 17 gezeigt, in der eine geneigte Ebene für den Materialfluß geschaffen wird, die sich abwärts von der Beschikkungsrutsche erstreckt, in der der Materialfluß in der Richtung des Pfeiles verläuft. Diese letzten beiden Änderungen bewirken jeweils eine Abnahme und eine Zunahme der Materialflußrate über die Oberseiten der Scheiben.

Es ist' darauf hinzuweisen, daß trotz der obigen Beschreibung in Verbindung mit den Abänderungen der Anordnungen für die Scheibenreihen, wie sie z. B. in den Figuren 4 bis 8 gezeigt sind, nur gleichmäßige Anordnungen gegeben warden. Wenn jedoch einige dieser Anordnungen verwendet werden, können Änderungen in den Anordnungen in Nachbarschaft zu den Seitenwänden der Vorrichtung erforderlich sein, um geeignete Abstände zwischen benachbarten scheibenförmigen Elementen einzuhalten. Die in Figur 6 gezeigte Anordnung wird beispielsweise entlang der Seitenschie-

wird beispxeiswe:

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ne 37 so geändert, daß eine größere Scheibe 78 auf der Antriebswelle 16 befestigt wird, auf welcher die üblichen Scheiben die Scheiben 80 mit relativ kleinerem Durchmesser darstellen.

Ähnliche Änderungen können sich in anderen Anordnungen finden, in denen es notwendig ist, den geeigneten Zwischenraum zwischen dem äußeren Umfangskantenteil der Scheibe und einem gegenüberliegenden Abstandselement zu gewährleisten, so daß er nicht größer ist.als die Entfernung zwischen benachbarten ineinandergreifenden Scheiben der regulären Anordnung für die übrigen Reihen ist.

Obwohl der Zwischenraum der Scheiben jede gewünschte Entfernung zwischen ihnen sein kann, so daß ein Schnitzel jeder gewünschten Größe hindurchgelangen kann, ist für das Sortieren von Holzschnitzeln zur Verwendung bei der Herstellung von PapierzellsiSffcrei,wofür die vorliegende Erfindu-ng besonders vorteilhaft zu verwenden ist, ein Zwischenraum zwischen den benachbarten ineinandergreifenden Scheiben von etwa 7 mm zweckmäßig. Jedoch kann der Abstand auch für den Gebrauch in der Papierzellstoffindustrie im Bereich von 3 bis 12 mm oder mehr schwanken, um einen breiteren Bereich an Schnitzeln von erwünschter Dicke zu erhalten.

Obgleich die obige Beschreibung die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschreibt, sind andere Abänderungen möglich. Alle solche Änderungen, die dem Fachmann nahe-

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liegend sind, sollen unter den allgemeinen Erfindungsgedanken, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist, fallen.

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Claims

Dr. Hans-Heinrich Willrath tD _ 62 WIESbaden 6 .März 19 Dr. Dieter Weber Ha/B Postfadi TN- 1 ΠΙ IV1 r> .rr Gustav-FreytaB-Stra6e SS Dipl.-Fhys. Klaus beirrert -· *<°««β«""» Telenramniadresse: WILLPATENT PATENTANWÄLTE 2810359 Telex: 4"186247 File 6340 Black Clawson Inc., P.O.Box 1028, Everett, Washington 9 8206 /USA Vorrichtung zum selektiven Sortieren von Materialschnitzeln Priorität; 16. März 1977 in USA, Serial-No. 777 898 Patentansprüche

1. Vorrichtung zum selektiven Sortieren von Schnitzeln und zum Abtrennen von Schnitzeln einer bestimmten Maximumdicke, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus:

mehreren Reihen von Scheibenelementen (12), von denen jede der Reihen mehrere der Elemente in senkrechten parallelen Ebenen mit

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Postsche*: Frankfurt/Main 67 63-60? „ _vBank: Dresdner Bank AG. Wiesbaden. Konto-Nr. £76807

INSPECTED

Zwischenräumen auf einer gemeinsamen zentralen Rotationsachse empfängt,

wobei die Scheibenelemente Benachbarter Reihen mit gleichen axialen Zwischenräumen in gleicher Weite wie die .Maximumdicke und mit im wesentlichen dem gleichen Zwischenraum zwischen dem äußeren Rand des Elements und dem radial nächsten Teil der benachbarten Reihe oder Reihen ineinandergreifen,

wobei das Scheibenelemenr. ein radial im wesentlichen gleichförmig profiliertes äußeres Gebiet mit einer Profiltiefe aufweist, die hinreichend flach ist, um zu verhindern, daß Schnitzel mit einer größeren Dicke als die ^r-laximumdicke zwischen dem äußeren Gebiet und einer benachbarten Reihe hindurchgehen ,

eine Antriebsvorrichtung (22), um die Scheibenelementenreihen in gleicher Richtung in Drehung zu versetzen,

eine Materialbeschickung (30), die so angeordnet ist, daß die Schnitzel auf die Oberseite der ersten der Reihen aufgebracht werden können, um sie über die Oberseiten der Elemente zur letzten der Reihen zu befördern, wobei Schnitzel mit einer Breite, die kleiner ist als die Breite der Zwischenräume zwischen den benachbarten ineinandergreifenden Elementen hindurchfallen und die übrigen Schnitzel über die letzte der Reihen transportiert werden, und eine Entnahmevorrichtung, die mit der letzten Reihe verbunden ist, um

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die Schnitzel, die nicht durch die Zwischenräume zwischen den benachbarten ineinandergreifenden Scheibenelementen hindurchgehen, aus der Vorrichtung zu entfernen,

besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenelemente (12) mit verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten rotieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenelemente (12) in jeder Reihe verschiedene Durchmesser haben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten ineinandergreifenden Scheibenelemente (12) verschiedene Durchmesser haben und die Antriebsvorrichtung (22) so verbunden und geregelt ist, daß sie benachbarte Reihen mit im wesentlichen der gleichen Winkelgeschwindigkeit antreibt und dadurch die benachbarten ineinandergreifenden Scheibenelemente mit verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten rotieren.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Scheibenelemente (12) den gleichen Durchmesser haben und worin die Antriebsvorrichtung (22) so verbunden und geregelt ist, daß die benachbarten Reihen mit verschiedenen Winkelaeschwindigkeiten angetrieben werden und dadurch

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die benachbarten ineinandergreifenden Scheibenelemente mit verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten rotieren.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Reihe eine Steuerwelle und außerdem zylindrische Abstandshalter (82, 84), die auf jeder der Wellen befestigt sind, um mit ihnen zwischen den benachbarten Scheibenelementen auf der Welle zu rotieren, um die Zwischenräume zwischen den benachbarten Sch e ibenelementen zu gewährleisten, wobei der Durchmesser jedes Abstandshalters so ist, daß das äußere Gebiet jedes Scheibenelements in einer benachbarten Reihe von dem gegenüberliegenden Abstandshalter auf Abstand gehalten wird, wobei der Abstand nicht grosser ist als die Entfernung zwischen den benachbarten ineinandergreifenden Ringelementen, enthält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Umkreis jedes Scheibenelementes (12) aus einer Vielzahl von mischenden, wiederkehrend wechselnden Radien in der Ebene des scheibenförmigen Elementes besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Umkreis jedes Scheibenelementes (12) aus einer Vielzahl von ausgesparten, im wesentlichen halbkreisförmigen Vertiefungen in der Ebene des scheibenförmigen Elementes besteht.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Umkreis des Scheibenelementes (12) aus einer Vielzahl von dreieckig geformten zahnähnlichen Vorsprüngen in der Ebene des Scheibenelementes besteht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Umkreis eines jeden Scheibenelementes (12) aus einer Vielzahl von wellenähnlichen Vorsprüngen mit einem gerundeten Führungskantenteil (92) in der Rotationsrichtung des Elementes und einem im allgemeinen ■flachen Teil (94), der sich radial nach innen in Richtung zur Unterseite des gerundeten Teils des rückwärtig benachbarten Vorsprunges'/Besteht, die in der Ebene des Scheibenelementes gebildet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des äußeren Umfangsprofils jedes Scheibenelementes (12) nicht größer ist als das dreifache der Entfernung zwischen den benachbarten ineinandergreifenden Scheibenelementen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen (16) in einer Folge von Ebenen angeordnet sind, so daß ein kaskadenähnlicher Effekt auf die Bewegung des Materials über die scheibenförmigen Elemente (12) hervorgerufen wird.

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