Zerkleinerungsvorrichtung mit mindestens einer Drehtrommel und Verfahren zu deren Betrieb Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zerklei nerungsvorrichtung mit mindestens einer Drehtrom mel und einem oder mehreren im Trommelinnern angeordneten, mit einer oder mehreren Kanten ver- sehenen Zerkleinerungsorganen sowie ein Verfahren zu deren Betrieb.
Bei der praktischen Anwendung der Abwasser klärung und Reinigung mittels dem Totaloxydations- verfahren ist der Erfolg weitgehend abhängig von der vorgängig vorzunehmenden feinsten Zerkleine rung der mannigfaltigen Grobstoffe, welche einer Anlage mit dem Abwasser zugeschwemmt werden.
Die Zerkleinerung dieser Grobstoffe stellt ein schwierig zu lösendes Problem dar und die zur Ver fügung stehenden Zerkleinerungs-Vorrichtungen sind entweder sehr kompliziert und damit kostspielig oder im Betrieb störanfällig und unzuverlässig.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Nach teile zu umgehen. Die erfindungsgemässe Zerkleine- rungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Zerkleinerungsorgan im Trommelinnern axial gehal tert und in Umfangsrichtung der Trommel gleitbar ist, so dass die als Schneidkante ausgebildete Kante gegen die Trommelinnenfläche anliegt und wobei im Betrieb infolge der Reibung zwischen dem Zerklei nerungsorgan und dem Trommelmantel jenes von diesem bei axial gleichbleibender Lage hochgehoben wird und anschliessend entgegen der Trommeldreh richtung abrutscht,
um dabei das sich zwischen Trommelmantel und Zerkleinerungsorgan befindende Gut zu zerkleinern.
Das Verfahren zum Betreiben dieser Vorrichtung zum Zerkleinern von festen Stoffen in Flüssigkeiten ist dadurch gekennzeichnet, dass man das Gemisch ins Trommelinnere leitet, darin -die Feststoffe zer kleinert und das zerkleinerte Gut mit Flüssigkeit durch öffnungen im Trommelmantel ausschwemmt. Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert.
Es zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Zerkleine rungsvorrichtung gemäss Linie I-I .der Fig. 2, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Zerkleine rungsvorrichtung gemäss Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Zerkleine- rungsvorrichtung mit vieleckigem Drehtrommel querschnitt,
Fig.4 und 5 Ausschnitte aus Zerkleinerungs vorrichtungen mit kreisrundem Drehtrommelquer- schnitt und verschiedenartigen Zerkleinerungsorga nen, Fig. 6 verschiedene Zerkleinerungsorgane in Auf sicht, Fig. 7 einen Axialschnitt durch eine weitere Aus führung einer Zerkleinerungsvorrichtung, gemäss Li nie VII-VII der Fig. 8, Fig. 8 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäss Schnittlinien VIII-VIII der Fig. 7.
Die in den Fig.1 und 2 dargestellte Zerkleine- rungsvorrichtung besitzt eine als Mühlengehäuse aus gebildete Drehtrommel 1 .mit einem Mantel 3 rund zwei Abschlusswänden 5 und 7. Die Lagerung der Trommel 1 und deren Antrieb .erfolgt über einen Lagerbund 9, der mit einer mittigen Bohrung 11 und einer Keilbahn 13 versehen äst, um die Antriebs welle drehfest mit dem Mühlengehäuse zu verbinden.
Am der Antriebsseite angewandten Ende der Drehtrommel 1 ist ein Deckel 15 auf der Abschlussi- wand 5 befestigt. Dieser Deckel 15 weist einen sich ins Innere der Trommel 1 konisch erweiternden Einlauf 17 mit einer Einspeiseöffnung 19 auf. Das Mühlengehäuse 1 ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, durch Zwischenwände 21 und 23 unterteilt. Diese besitzen je .eine Öffnung 25 bzw. 27, welche Odem durch die Einspeiseöffnung 19 zugeführten Abwas ser erlaubt, sich in Kammern 40, 41 und 42 zu verteilen.
Der Trommelmantel 3 ist mit Öffnungen 29 versehen, welche einen zylindrischen Teil 31 sowie einen sich nach aussen anschliessenden, konischen Teil 33 bssitzen und ferner mit zylindrischen öff- nungen 35 sowie doppeltzylindrischen Öffnungen 37 versehen sind.
In jeder Kammer 40, 41 .und 42 befindet sich ein Quetschmesser 43, welches quaderförmig aus gebildet ist und eine vordere Schneidekante 44 sowie ein-- hintre Quetschkante 47 aufweist. Haltebügel 45 und 46 verhüten, dass das Quetschmesser 43 ins Innere des Trommelraumes fällt.
Das Abwasser gelangt mitsamt den Feststoffen durch die Einspeiseöffnung 19 in den konisch er weiterten Einlauf 17 und von dort in die Kammern 40, 41 und 42. Das schwerere Festmaterial setzt sich in der ersten Kammer 40 ab, während in die letzte Kammer 42 nur noch Schwebestoffe und Wasser einströmen.
Da die Trommel 1 sich im Betriebe dreht, wird, bedingt durch die Reibung, das Quetsch- messer 43 mitgenommen und damit gehoben, bis es in die gestrichelte Lage gemäss F,ig. 2 gelangt, wor auf die Reibungskräfte zwischen seinen Auflagekan ten und der Innenfläche .des Mantels 3 dem Gewicht nicht mehr standhalten und das Quetschmesser 43 in seine ausgezogene Lage zurückfällt. Dabei über streicht die vordere Schneidekante 44 die Öffnungen 29, 35 und 37 und schert das sich ihr in den Weg stellende Material ab bzw. zerschneidet und verklei nert es.
Die hintere Quetschkante 47 trägt während der Fallbewegung des Quetschmessers 43 aus der gestrichelt gezeichneten Lage in die ausgezeichnete ebenfalls das ihre zur Zerkleinerung bei. Die beiden Haltebügel 45 und 46 verhüten ein sich Überschlagen des Quetschmessers 43 gegen die Drehaxe hin oder ein seitliches Abweichen aus der angegebenen Lage.
Wenn ein Feststoffteil nicht nach einer Trommel drehung zerkleinert wird, so gelangt er während des Weiterdrehens der Trommel, die sich pro Minute ungefähr 20mal dreht, immer wieder mit .den Schnei dekanten 44 bzw.
den hinteren Quetschkanten 47 der Quetschmesser 43 in Berührung, so dass @am Ende die Feststoffe derart zerkleinert sind, dass sie mit dem Abwasser durch die verschiedenen Öff nungen 29, 35 und 37 abfliessen können und bereit sind, entsprechend dem Verfahren total oxydiert zu werden.
Es hat sich als äusserst wichtig erwiesen, den unteren Teil der Trommel 3 derart mit Wasser zu überfluten, dass zumindest die Öffnungen im unter sten Teil der Trommel vollständig ins Wasser einge- taucht sind.
Es ist indessen grundsätzlich auch möglich, die beschriebene Zerkleinerungsvorrichtung für .die Trokr. kenzerkleinerung zu benützen und eventuell,die Öff nungen im Mantel 3 wegzulassen. In Fig. 3 ist der Querschnitt durch ein Mühlen- gehäuse 48 vieleckiger Form mit einem Quetsch- messier 43 in seinen heidenextremen Lagen dar gestellt.
Fig. 4 zeigt eine andere Form eines Quetsch- messers 50 mit einer vordern Schneidekante 51 und einer hintern Schneidekante 52.
Dieses Quetschmes- ser 50 ist im allgemeinen wirkungsvoller als das Messer 43, Bei der Ausführung gemäss Fig. 5 sind im Man tel 3 zwei hintereinander liegende Quetschmesser 54 und 55 angeordnet, von welchen :das vordere 54 eine vordere Schneidekante 57 und eine hintere Quetsch- kante 58 und das hintere 55 eine Schneidekante 59 und eine Quetschkante 60 besitzt.
In Fig. 6 sind vier weitere unterschiedliche For men von Quetschmessern ersichtlich. Die erste Aus führung entspricht den hintereinander angeordneten Quetschmessern 54 und 55 der Fig. 5. Ein weiteres Quetschmesser 62 weist seine Schneidekante 63 und eine Quetschkante 64 sowie konisch in Drehrichtung zusammenlaufende Seitenflächen 65 auf, welche ver hüten"dass sich Feststoffe zwischen den Seitenflächen und dem Quetschmesser 62 festklemmen können.
Es ist ferner ein Quetschmesser 67 mit einem konisch zusammenlaufenden Kopfteil 69 und einem ebensolchen Schwanzteil 68 sowie einer Schneide kante 70 ersichtlich. Die Kante zwischen dem Kopf teil 69 und dem Schwanzteil 68 kann ebenfalls als Schneidekante ausgebildet werden. Auch bei dieser Form ist ein Verklemmen von Festteilen zwischen Quetschmesser und Mantel nicht möglich.
Eine weitere Ausführung zeigt ein Quetschmesser 72 mit einem Kopfteil 74, dessen Schneidekanten 75 und 76 in Bewegungsrichtung der Trommel ko nisch zusammenlaufen.
luden Fig. 7 und 8 ist eine Variante einer Zer- kleinerungsvorrichtung dargestellt. Sie besitzt eine äussere Kammer 78, in welcher sich :ein mittlerer Mantel 79 und ein innerer Mantel 81 befinden. Der mittlere Mantel 79 ist mit zylindrischen öff- nungen 80 versehen, während der innere Mantel 81 zylindrische Öffnungen 82 grösseren Durchmessers aufweist.
Auf diese Weise entstehen in der in den Fig. 7 und 8 ersichtlichen Weise eine Mittelkammer 83 und eine Innenkammer 84. Als Quetschmesser dient ,das Messer 50, welches die in Fig. 4 .ersichtliche Form besitzt und sich über die ganze Trommelbreite erstreckt.
Im Betrieb bewegen sich die drei Trommeln in gleicher Art wie das Quetschmesser 50 relativ zu einander, indem das angetriebene Trommelgehäuse 1 die beiden Mäntel 79 bzw. 81 durch Reibung mit bewegt, so dass zwischen den Innen- und Aussen flächen der Mäntel und dem Quetschmesser 50 ein Schneiden und Quetschender Feststoffe erfolgt, wel ches so lange andauert, bis die zerkleinerten Stoffe durch die entsprechenden Öffnungen durchtreten und schliesslich mit dem Abwasser nach aussen gespült werden.
Die beschriebene Zerkleinerungsvorrichtung nützt die Eigenart der kontinuierlich oder temporär fliessenden Abwässer aus und bewerkstelligt eine Zer kleinerung im Durchfliessverfahren. Dabei zerkleinert sie sowohl schwimmendes wie sinkendes, hartes wie weiches, kurz- und langfaseriges Mahlgut, und zwar gleichmässig, wobei !die Teilchengrössen durch ent sprechende Grössen der Löcher im Aussenmantel vor bestimmt werden können und normalerweise zwi schen 1j10 und 50 mm liegen.
Erfahrungsgemäss sind die an in Kläranlagen ein gebauten Apparate gestellten Forderungen sehr hoch, da diese Apparate einem Dauerbetrieb standhalten müssen.
Crushing device with at least one rotating drum and method for its operation The present invention relates to a crushing device with at least one rotating drum and one or more crushing members arranged inside the drum and provided with one or more edges, and a method for their operation.
In the practical application of wastewater clarification and purification by means of the total oxidation process, the success is largely dependent on the finest comminution to be carried out beforehand of the various coarse materials that are flooded into a plant with the wastewater.
The comminution of these coarse materials is a problem that is difficult to solve and the comminution devices available are either very complicated and therefore expensive or prone to failure and unreliable in operation.
The present invention aims to circumvent these parts after. The shredding device according to the invention is characterized in that the shredding element is axially supported in the interior of the drum and is slidable in the circumferential direction of the drum, so that the edge formed as a cutting edge rests against the inner surface of the drum and, during operation, due to the friction between the shredding element and the Drum shell that is lifted up by this with an axially constant position and then slips off against the direction of drum rotation,
in order to shred the material located between the drum shell and the shredding element.
The method for operating this device for comminuting solid substances in liquids is characterized in that the mixture is passed into the interior of the drum, the solids are comminuted therein and the comminuted material is flushed out with liquid through openings in the drum shell. The invention will then be explained using figures, for example.
1 shows an axial section through a comminution device along line II of FIG. 2, FIG. 2 shows a cross section through the comminution device along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a cross section through a comminution device polygonal rotary drum cross-section,
4 and 5 excerpts from shredding devices with a circular rotary drum cross-section and different types of shredding organs, FIG. 6 different shredding organs in plan view, FIG. 7 an axial section through a further embodiment of a shredding device according to line VII-VII of FIG. 8, FIG. 8 a cross section through the device according to section lines VIII-VIII in FIG. 7.
The comminution device shown in FIGS. 1 and 2 has a rotary drum 1 formed as a mill housing .with a jacket 3 around two end walls 5 and 7. The drum 1 and its drive are supported via a bearing collar 9, which is connected to a central bore 11 and a wedge track 13 provided to connect the drive shaft rotatably to the mill housing.
At the end of the rotary drum 1 facing the drive side, a cover 15 is attached to the end wall 5. This cover 15 has an inlet 17 which widens conically into the interior of the drum 1 and has a feed opening 19. As can be seen from FIG. 1, the mill housing 1 is divided by partition walls 21 and 23. These each have .ein opening 25 or 27, which breath water supplied through the feed opening 19 allows wastewater to be distributed in chambers 40, 41 and 42.
The drum shell 3 is provided with openings 29, which have a cylindrical part 31 and a conical part 33 adjoining outward, and are also provided with cylindrical openings 35 and double-cylindrical openings 37.
In each chamber 40, 41 and 42 there is a squeezing knife 43, which is cuboid and has a front cutting edge 44 and a rear squeezing edge 47. Retaining brackets 45 and 46 prevent the crush knife 43 from falling into the interior of the drum space.
The wastewater and the solids pass through the feed opening 19 into the conical inlet 17 and from there into the chambers 40, 41 and 42. The heavier solid material settles in the first chamber 40, while the last chamber 42 only contains suspended matter and water pour in.
Since the drum 1 rotates during operation, the squeezing knife 43 is taken along due to the friction and thus lifted until it is in the dashed position according to FIG. 2 arrives, whereupon the frictional forces between its bearing edges and the inner surface .des jacket 3 can no longer withstand the weight and the crush knife 43 falls back into its extended position. In doing so, the front cutting edge 44 strokes the openings 29, 35 and 37 and shears off the material that is in the way or cuts it up and reduces it.
The rear squeeze edge 47 also contributes to the size reduction during the falling movement of the squeeze knife 43 from the position shown in dashed lines into the marked position. The two retaining brackets 45 and 46 prevent the squeezing knife 43 from rolling over against the axis of rotation or from deviating sideways from the specified position.
If a solid part is not shredded after rotating the drum, it will get back and forth with the cutting edges 44 or the other as the drum continues to rotate, which rotates about 20 times per minute.
the rear squeezing edges 47 of the squeezing knife 43 in contact, so that @ at the end the solids are comminuted in such a way that they can flow off with the sewage through the various openings 29, 35 and 37 and are ready to be totally oxidized according to the process.
It has proven to be extremely important to flood the lower part of the drum 3 with water in such a way that at least the openings in the lowest part of the drum are completely immersed in the water.
In principle, however, it is also possible to use the described comminuting device for .die Trokr. To use kzerkleinerung and possibly to omit the openings in the jacket 3 Publ. In FIG. 3, the cross section through a mill housing 48 of polygonal shape with a pinch knife 43 is shown in its extreme positions.
4 shows another form of a crushing knife 50 with a front cutting edge 51 and a rear cutting edge 52.
This squeezing knife 50 is generally more effective than knife 43. In the embodiment according to FIG. 5, two squeezing knives 54 and 55 are arranged one behind the other in the jacket 3, of which: the front 54 has a front cutting edge 57 and a rear squeezing edge. edge 58 and the rear 55 has a cutting edge 59 and a pinch edge 60.
In Fig. 6 four other different For men of squeeze knives can be seen. The first implementation corresponds to the squeezing knives 54 and 55 of FIG. 5 arranged one behind the other. Another squeezing knife 62 has its cutting edge 63 and a squeezing edge 64 and side surfaces 65 conically converging in the direction of rotation, which prevent solids between the side surfaces and the Pinch knife 62 can clamp.
There is also a squeeze knife 67 with a conically converging head part 69 and a tail part 68 as well as a cutting edge 70 can be seen. The edge between the head part 69 and the tail part 68 can also be designed as a cutting edge. Even with this form, it is not possible for fixed parts to jam between the crushing knife and the jacket.
Another embodiment shows a squeezing knife 72 with a head part 74, the cutting edges 75 and 76 converge ko cally in the direction of movement of the drum.
7 and 8 show a variant of a comminuting device. It has an outer chamber 78 in which there are: a middle jacket 79 and an inner jacket 81. The middle jacket 79 is provided with cylindrical openings 80, while the inner jacket 81 has cylindrical openings 82 of larger diameter.
In this way, in the manner shown in FIGS. 7 and 8, a central chamber 83 and an inner chamber 84 are created. The squeezing knife is the knife 50, which has the shape shown in FIG. 4 and extends over the entire width of the drum.
In operation, the three drums move in the same way as the squeeze knife 50 relative to one another, in that the driven drum housing 1 moves the two shells 79 and 81 by friction, so that between the inner and outer surfaces of the sheaths and the squeeze knife 50 a cutting and squeezing of the solids takes place, which lasts until the comminuted substances pass through the corresponding openings and are finally flushed to the outside with the waste water.
The comminution device described uses the nature of the continuously or temporarily flowing waste water and brings about a comminution in the flow-through process. It comminutes both floating and sinking, hard and soft, short and long-fiber grist, and evenly, whereby the particle sizes can be determined by the corresponding sizes of the holes in the outer shell and are usually between 1j10 and 50 mm.
Experience has shown that the requirements placed on apparatus installed in sewage treatment plants are very high, since these apparatuses have to withstand continuous operation.