CH641377A5

CH641377A5 - Device for comminuting damp waste material

Info

Publication number: CH641377A5
Application number: CH670779A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Hoffmann
Original assignee: Koch Transporttechnik Gmbh
Priority date: 1978-07-19
Filing date: 1979-07-18
Publication date: 1984-02-29
Also published as: FR2437871B1; DE2831641A1; DE2831641C2; FR2437871A1; NL7905447A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von feuchter Abfallmasse mit einer Fördereinrichtung, die zu einem mit mindestens einem Messer besetzten Rotor führt. The invention relates to a device for crushing moist waste mass with a conveyor device which leads to a rotor equipped with at least one knife.

Das Einsatzgebiet solcher Vorrichtungen sind in erster Linie Verbrennungsanlagen, in denen die zerkleinerte Abfallmasse, insbesondere Abwasserschlammkuchen, auf einen Verbrennungsrost aufgestreut wird. Hier kommt es darauf an, den zu verbrennenden Abfall in geeigneter Stückgrösse und möglichst gleichmässiger Verteilung auf den Verbrennungsrost der Anlage aufzubringen. Zum Zerkleinern auf die gewünschte Stückgrösse sind Vorrichtungen mit messerbesetzten Rotoren üblich. Das Aufstreuen auf den Rost erfolgt in verschiedener Weise. Eine besonders zweckmässige Lösung ist, die Zerkleinerungsmesser des Rotors zugleich als Wurfschaufeln dafür zu benutzen. Um dem Rotor das Material in gleichmässiger, lockerer Form zuzuführen, ist eine bekannte derartige Vorrichtung mit einer Förderschnecke versehen. Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus. Such devices are primarily used in incineration plants in which the comminuted waste mass, in particular sewage sludge cake, is sprinkled onto a combustion grate. The important thing here is to apply the waste to be incinerated in a suitable piece size and as evenly as possible to the combustion grate of the system. Devices with knife-set rotors are common for shredding to the desired piece size. Sprinkling on the grate is done in different ways. A particularly useful solution is to use the shredding knives of the rotor as throwing blades at the same time. In order to feed the material to the rotor in a uniform, loose form, a known device of this type is provided with a screw conveyor. The invention is based on this prior art.

Als Aufgabe liegt der Erfindung zugrunde, den Zerkleinerungsvorgang besser und genauer steuerbar zu machen, insbesondere auch für den Fall des unmittelbar anschliessenden Ausstreuens des zerkleinerten Materials durch den Zerkleinerungsrotor. The object of the invention is to make the comminution process easier and more controllable, in particular also in the case of the immediately subsequent spreading of the comminuted material by the comminution rotor.

Gemäss der Erfindung erfüllt diesen Zweck eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art, bei der die Fördereinrichtung zugleich eine Stopfeinrichtung ist. According to the invention, this purpose is achieved by a device of the type described in the introduction, in which the conveying device is also a stuffing device.

In der neuen Vorrichtung wird also zunächst nicht zerkleinert, sondern im Gegenteil verdichtet. Hierdurch werden defmiertere und auch sonst günstigere Verhältnisse für die nachfolgende Zerkleinerung geschaffen. Die Masse erhält eine in vergleichsweise engen Grenzen liegende Dichte und einen gleichmässigen Vorschub nicht nur in bezug auf die Geschwindigkeit, sondern auch in bezug auf den Material-fluss nach Menge pro Zeiteinheit. Ausserdem sind in der gestopften Masse die einzelnen Teile fester gehalten, was das Zerschneiden und Zerreissen der Teile durch die Messer des Rotors erleichtert und das Zerkleinerungsergebnis verbessert; es werden kleinere Korngrössen und es wird eine kleinere Toleranz der Korngrössen erreicht. Alles dies ist für sich vorteilhaft, aber gleichermassen auch für den Streuvorgang, der gleichmässiger und besser steuerbar wird. Es wird eine gleichmässige Schüttung des ausgestreuten Materials erzielt, so dass dieses im Falle der Abfallverbrennung mit Sicherheit vollständig verbrennt und keine Klumpen entstehen, die nur bis in eine beschränkte Tiefe hinein verkoken und einen un-verbrennten Kern behalten, der weiterhin Bakterien enthält. Das Ausmass der Verbesserungen erweist sich jedenfalls in der Praxis als beachtlich. In the new device, there is initially no crushing, on the contrary, it is compacted. This creates more defined and otherwise more favorable conditions for the subsequent comminution. The mass receives a comparatively narrow density and a uniform feed not only in terms of speed, but also in terms of material flow in terms of quantity per unit of time. In addition, the individual parts are held tighter in the stuffed mass, which facilitates the cutting and tearing of the parts by the blades of the rotor and improves the crushing result; there are smaller grain sizes and a smaller tolerance of the grain sizes is achieved. All of this is advantageous in itself, but also equally for the spreading process, which becomes more uniform and easier to control. A uniform pouring of the scattered material is achieved, so that in the event of waste incineration, it will definitely burn completely and there will be no lumps that only coke to a limited depth and retain an unburned core that still contains bacteria. In any case, the extent of the improvements turns out to be remarkable in practice.

Zur Erzielung der Stopfwirkung ist die Schnecke vorzugsweise zu ihrem Ausstossende hin verjüngt. Die Schnecke erstreckt sich dabei zweckmässig bis zum Ausstossende des Gehäuses; dies vermindert ihren Kraftbedarf und beugt einer Pfropfenbildung in dem verjüngten Gehäuseabschnitt vor. Die Schneckenwindungen können mit Vorteil zum Ausstossende hin steiler werden. In order to achieve the stuffing effect, the screw is preferably tapered towards its end of ejection. The screw expediently extends to the discharge end of the housing; this reduces their power requirement and prevents clogging in the tapered housing section. The screw turns can advantageously become steeper towards the end of the ejection.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Messer schwenkbar angeordnet und in ihrer Arbeitsstellung durch die Fliehkraft gehalten, z.B. um Fremdkörpern wie Eisenstücken, ausweichen zu können. Sie können jedoch auch in Arbeitsstellung arretierbar sein. According to a further advantageous embodiment of the invention, the knives are pivotally arranged and held in their working position by centrifugal force, e.g. to avoid foreign bodies such as pieces of iron. However, they can also be locked in the working position.

Weiter wird vorgeschlagen, die Messer mindestens zum Teil umklappbar und in der umgeklappten Stellung arretierbar zu machen. So kann auf einfache Weise die Zahl der wirksamen Messer den jeweiligen Materialeigenschaften oder sonstigen Bedingungen, z.B. einer gewünschten Vorschubgeschwindigkeit der Schnecke, angepasst und optimiert werden; die anderen Messer werden umgeklappt. It is also proposed to make the knives at least partially foldable and lockable in the folded position. So the number of effective knives can easily be adapted to the respective material properties or other conditions, e.g. a desired feed speed of the screw can be adjusted and optimized; the other knives are folded down.

Zweckmässigerweise sitzen die Messer jeweils an einem entsprechend schwenkbaren bzw. klappbaren und arretierbaren Messerhalter. The knives expediently each sit on a correspondingly pivotable or foldable and lockable knife holder.

Die Messer können auch gezahnt sein. Die Zähne aufeinanderfolgender Messer werden dann zweckmässigerweise versetzt angeordnet. The knives can also be serrated. The teeth of successive knives are then expediently arranged offset.

Eine weitere wesentliche Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass ein ortsfestes Gegenmesser, vorzugsweise über dem Rotor, vorgesehen ist. Das Gegenmesser kann mitgerissene Fasern od.dgl. noch zerteilen, begrenzt aber vor al- Another essential embodiment of the invention is that a stationary counter knife, preferably above the rotor, is provided. The counter knife or entrained fibers or the like. still divide, but limited above all

2 2nd

5 5

10 10th

IS IS

20 20th

2S 2S

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

641 377 641 377

lem die Breite des Auswurfwinkels. Damit diese einstellbar ist, ist die Kante des Gegenmessers vorzugsweise ein Stück entlang des den Messerlauf des Rotors umschreibenden Kreises verstellbar; auch der Abstand der Messerkante von diesem Kreis sollte verstellbar sein. lem the width of the ejection angle. In order for this to be adjustable, the edge of the counter knife can preferably be adjusted a little along the circle circumscribing the knife path of the rotor; the distance of the knife edge from this circle should also be adjustable.

Die Verstellbarkeit lässt sich sehr einfach und zweckmässig dadurch verwirklichen, dass das Gegenmesser schwenkbar und in verschiedenen Schwenkstellungen arretierbar sowie in der Länge seines Schwenkradius verstellbar ist. The adjustability can be realized very simply and expediently in that the counter knife can be pivoted and locked in various pivot positions, and the length of its pivot radius can be adjusted.

Ergänzend kann zur Begrenzung des Auswurfwinkels über dem Auslass eine verstellbare, vorzugsweise schwenkbare, Haube angeordnet sein. In addition, an adjustable, preferably pivotable, hood can be arranged above the outlet to limit the ejection angle.

Schliesslich wird man in der Regel die Vorschubgeschwindigkeit der Schnecke und die Rotordrehzahl verstellbar machen, um sie den Materialeigenschaften anpassen zu können. Finally, the feed speed of the screw and the rotor speed are usually made adjustable so that they can be adapted to the material properties.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder. The drawing shows an embodiment of the invention.

Fig. 1 zeigt den wesentlichen Teil einer Vorrichtung zum Zerkleinern und Streuen von Abwasserschlammkuchen in einem senkrechten Längsschnitt. Fig. 1 shows the essential part of a device for crushing and spreading sewage sludge cake in a vertical longitudinal section.

Fig. 2 zeigt den in Fig. 1 rechts gestrichelt gezeichneten Vorrichtungsteil, spiegelbildlich zu diesem in grösserem Massstab. Fig. 2 shows the part of the device shown in dashed lines on the right in Fig. 1, mirrored to this on a larger scale.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2. Fig. 3 shows a section along line III-III in Fig. 2nd

In einem aus drei Teilen 1,2 und 3 mittels Flanschverbindungen 4 zusammengesetzten Gehäuse ist eine Schnecke 5 angeordnet. Ihre Welle besteht ebenfalls aus drei Teilen 6, 7 und 8. Der aus Vollmaterial bestehende Wellenteil 6 ist an dem in Fig. 1 abgeschnittenen Ende des Gehäuseteils 1 in einem normalen Wälzlager und an dem anderen Ende des Gehäuseteils 1 in einem Axial-Radial-Lager 9 gelagert. Auf das über das Lager 9 hinaus in das Gehäuseteil 2 ragende Ende des Wellenteils 6 ist das Wellenteil 7, das hohl ist, aufgesteckt. Ebenso ist das, gleichfalls hohle, im Durchmesser kleinere Wellenteil 8 über einen Kern durch eine Steckverbindung an das Wellenteil 7 angesetzt. Die auf den Wellenteilen 7 und 8 sitzende Schneckenwendel ist strichpunktiert angedeutet. A screw 5 is arranged in a housing composed of three parts 1, 2 and 3 by means of flange connections 4. Your shaft also consists of three parts 6, 7 and 8. The shaft part 6 consisting of solid material is at the end of the housing part 1 cut off in FIG. 1 in a normal roller bearing and at the other end of the housing part 1 in an axial-radial bearing 9 stored. The shaft part 7, which is hollow, is plugged onto the end of the shaft part 6 which projects into the housing part 2 beyond the bearing 9. Likewise, the hollow shaft part 8, which is also smaller in diameter, is attached to the shaft part 7 via a core by means of a plug connection. The screw spiral sitting on the shaft parts 7 and 8 is indicated by dash-dotted lines.

Die Schnecke 5 ist angetrieben von einem auf dem Gehäuseteil 1 mit einer Schwinge 10 gelagerten Motor 11 mit Getriebe 12. Die Abtriebswelle des Getriebes 12 ist mit dem in Fig. 1 weggebrochenen Ende des Wellenteils 6 durch einen Kettentrieb verbunden. The worm 5 is driven by a motor 11 with a gear 12 mounted on the housing part 1 with a rocker arm 10. The output shaft of the gear 12 is connected to the end of the shaft part 6 broken away in FIG. 1 by a chain drive.

Das Gehäuseteil 1 hat nur die Funktion der Lagerung und des Antriebs der Schnecke 5. Das Gehäuseteil 2 dient dem Einfüllen. Es ist mit einem grossen, im waagrechten Querschnitt rechteckigen Einfüllstutzen 13 versehen. In dem Gehäuseteil 3 wird das Material verdichtet. Zu diesem Zweck verjüngen sich das Gehäuseteil 3 und der darin sich erstreckende Teil der Schnecke 5 zum Ende hin. Die Schnek-kenwindungen werden in dem Gehäuseteil 3 zum Ende hin etwas steiler. The housing part 1 only has the function of supporting and driving the screw 5. The housing part 2 is used for filling. It is provided with a large filler neck 13 which is rectangular in horizontal cross section. The material is compressed in the housing part 3. For this purpose, the housing part 3 and the part of the screw 5 extending therein taper towards the end. The screw turns become somewhat steeper towards the end in the housing part 3.

Am Ende der Schnecke ist an einem Flansch 14 das Gehäuseteil 3 eine Zerkleinerungsvorrichtung 15 folgenden Aufbaues angesetzt: At the end of the screw, the housing part 3, a comminution device 15 of the following structure is attached to a flange 14:

In einem Gehäuse 16 ist ein Rotor 17, seine Achse senkrecht zur Schneckenachse, angeordnet, der einerseits mit einem Achsschenkel 18 in einem an der Gehäusewandung sitzenden Lager 19 gelagert und anderseits mit einer kurzen Hohlwelle 20 auf die Abtriebswelle 21 eines an der Gehäusewandung angeflanschten Getriebemotors 22 aufgesteckt ist. Zwei auf dem Achsschenkel 18 und der Hohlwelle 20 sitzende Schalen 23 bzw. 24 kapseln zwei Dichtungen 25 bzw. 26, deren eines Teil sie jeweils tragen, von dem Gehäuseinneren ab. Der Grundkörper des Rotors 17 wird durch einen jeweils über zwei Scheiben 27 und 28 auf dem Achsschenkel 18 und der Hohlwelle 20 sitzenden Zylinder 29 gebildet. Die beiden stirnseitigen Scheiben 27 haben hier radial über den Zylindermantel hinausragende Vorsprünge 40. Jeweils zwei an den beiden Enden des Zylinders 29 einander gegenüberliegende Vorsprünge 40 sind ausserdem durch eine auf dem Zylindermantel angeschweisste Leiste 41 miteinander verbunden. In den Vorprüngen 40 sind mittels Bolzen 30 vier Messerhalter 31 schwenkbar gelagert. A rotor 17, its axis perpendicular to the screw axis, is arranged in a housing 16, which is mounted on the one hand with an axle stub 18 in a bearing 19 seated on the housing wall and on the other hand with a short hollow shaft 20 on the output shaft 21 of a geared motor 22 flanged to the housing wall is attached. Two shells 23 and 24 seated on the steering knuckle 18 and the hollow shaft 20 encapsulate two seals 25 and 26, one part of which they each carry, from the interior of the housing. The basic body of the rotor 17 is formed by a cylinder 29 which is seated on the steering knuckle 18 and the hollow shaft 20 via two disks 27 and 28. The two front disks 27 here have projections 40 projecting radially beyond the cylinder jacket. Two projections 40 located opposite each other at the two ends of the cylinder 29 are also connected to one another by a strip 41 welded onto the cylinder jacket. Four knife holders 31 are pivotably mounted in the projections 40 by means of bolts 30.

Die Messerhalter bestehen jeweils aus einer Stange 32, in der die betreffenden beiden Bolzen 30 in stirnseitigen Bohrungen eingepresst sitzen, und einer an der Stange ange-schweissten Platte 33 mit axial ausgedehnten Langlöchern 34 zum Befestigen eines Messers 35 durch Verschraubung 36. Ferner sind die Messerhalter 31 mit zwei Klötzen 37 versehen, die, wie in Fig. 2 strichpunktiert wiedergegeben, in umgeklappter Stellung der Messerhalter 31 auf dem Zylinder 29 anliegen. Um nach Bedarf einen Teil der Messerhalter in der umgeklappten Stellung zu halten, kann man entsprechend geformte, d.h. etwas gebogene, Konsolen an den Leisten 41 anschrauben. The knife holders each consist of a rod 32, in which the two bolts 30 in question are pressed into face-end bores, and a plate 33 welded to the rod with axially extended elongated holes 34 for fastening a knife 35 by screwing 36. Furthermore, the knife holders 31 provided with two blocks 37 which, as shown in broken lines in FIG. 2, rest on the cylinder 29 in the folded position of the knife holder 31. In order to keep part of the knife holder in the folded position as required, you can shape it accordingly, i.e. screw the slightly curved brackets to the strips 41.

Die Messer 35 weisen eine rechteckige Zahnung auf. Mittels der Langlöcher 34 sind die Zähne aufeinanderfolgender Messer versetzt eingestellt. The knives 35 have a rectangular toothing. The teeth of successive knives are set offset by means of the elongated holes 34.

In einer Erweiterimg 38 des Gehäuses 16 nach oben ist ein Gegenmesserhalter 39 bei 42 angelenkt. Er kann in verschiedenen Schwenkstellungen gehalten werden durch zwei Schrauben 43, die durch Bogenlöcher 44 des Gehäuses hindurch in mit Gewindebohrungen versehene, an dem Gegenmesserhalter 39 angeschweisste Klötze 45 greifen. Der Gegenmesserhalter 39 weist radial zu seiner Anlenkung verlaufende Langlöcher 46 auf, die die Befestigung eines Gegenmessers 47 in sehr unterschiedlichen Abständen von der Anlenkung 42 durch Verschraubung 48 erlauben. Das Gegenmesser 47 hat eine gerade Kante. Diese kann aufgrund der Win-kelverstellbarkeit des Messerhalters 39 und der radialen Verstellbarkeit des Messers 47 entlang des die Messer 35 umschreibenden Kreises 49 verstellt werden, wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist. A counter knife holder 39 is articulated at 42 in an expansion 38 of the housing 16 upwards. It can be held in different swivel positions by two screws 43 which engage through arch holes 44 of the housing into blocks 45 provided with threaded bores and welded to the counter knife holder 39. The counter knife holder 39 has elongated holes 46 running radially to its articulation, which permit the attachment of a counter knife 47 at very different distances from the articulation 42 by screwing 48. The counter knife 47 has a straight edge. This can be adjusted on the basis of the angular adjustability of the knife holder 39 and the radial adjustability of the knife 47 along the circle 49 circumscribing the knives 35, as indicated by dashed lines in FIG. 2.

Schliesslich ist über dem Auslass 50 des Gehäuses 16 eine Haube 51 angeordnet, die ebenfalls mittels Verschraubung 52 durch ein Bogenloch 53 in verschiedenen Winkelstellun-gen befestigt werden kann. Finally, a hood 51 is arranged above the outlet 50 of the housing 16, which can also be fastened by means of a screw connection 52 through an arch hole 53 in various angular positions.

Der Antrieb 11,12 der Schnecke 5 und der, hydraulische, Antrieb durch den Getriebemotor 22 sind in ihrer Drehzahl veränderbar. The drive 11, 12 of the screw 5 and the hydraulic drive by the geared motor 22 can be changed in their speed.

Das Material wird durch den Einfüllstutzen 13 aufgegeben, von der Schnecke 5 weiter gefördert und im vorderen, sich verjüngenden Gehäuseteil 3 gestopft. Der am Ende der Schnecke austretende Pressstrang wird von den durch die Fliehkraft radial nach aussen gestellten Messern 35 abgeschert. Das dabei entstehende Zerkleinerungsgut wird von den Messern 35 durch den Auslass 50 ausgeschleudert. Die Lage der Kante des Gegenmessers, an der auch noch eine weitere Zerkleinerung stattfinden kann, bestimmt die Breite des Auswurfwinkels. Die Haube 51 verhindert eine Streuung über diese Winkelbreite hinaus. The material is fed through the filler neck 13, conveyed further by the screw 5 and stuffed in the front, tapered housing part 3. The extruded strand emerging at the end of the screw is sheared off by the knives 35, which are turned radially outward by the centrifugal force. The resulting comminution material is thrown out by the knives 35 through the outlet 50. The position of the edge of the counter knife, at which further comminution can also take place, determines the width of the ejection angle. The hood 51 prevents scattering beyond this angular width.

Um gleichmässige Verhältnisse zu gewährleisten, wird die Schnecke am Einfüllstutzen immer vollständig gefüllt. To ensure uniform conditions, the screw on the filler neck is always completely filled.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

S S

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

641 377 PATENT CLAIMS

1. Device for crushing moist waste mass with a conveyor device which leads to a rotor equipped with at least one knife, characterized in that the conveyor device (5) is also a stuffing device.

2. Device according to claim 1, characterized in that the rotor (17) is also a spreading tool for spreading the crushed waste mass onto a combustion grate.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the conveying and stuffing device (5) is a screw, the housing of which tapers towards the ejection end and the screw turns of which become steeper towards the ejection end and preferably extend up to the ejection end of the housing .

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rotor (17) is arranged directly at the ejection end of the conveying and stuffing device (5).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the one or more knives (35) are arranged pivotably and held in the working position by the centrifugal force, preferably also can be locked in the working position and are preferably each on a correspondingly pivotable or Foldable and lockable knife holder (31) sits or sits.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the knife (s) (35) can be folded down at least in part and can be locked in the folded position.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the knife or knives (35) is or are toothed, the teeth of successive knives preferably being offset.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a stationary counter knife (47) is provided above the rotor, the edge of which is a piece along the circle circumscribing the knife course of the rotor (17) and its distance from this adjustable and which is preferably pivotable and lockable in various pivot positions and adjustable in the length of its pivot radius.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that it has an adjustable, preferably pivotable hood (51) over its outlet (50).

10. Device according to one of claims 3 to 9, characterized in that the feed speed of the screw (5) is adjustable.

11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the rotor speed is adjustable.