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Die Erfindung betrifft ein Abfallzerkleinerungs- Abfallzerkleinerungsgerät
gerät, bestehend aus einem von einer Spülflüssigkeit durchflossenen Mahlgehäuse,
in dem ein scheibenförmiger Rotor umläuft, der auf einer Welle angeordnet ist und
auf dessen zur Einfüllöffnung gerichteter Seite, im Abstand von der Rotorachse,
mindestens zwei schwenkbare Zerkleinerungsmesser angelenkt sind, die an ihrer vorderen
Längsseite eine gekrümmte Schneidkante und am freien Messerende sowohl an der Messeroberseite
als auch an der Messerunterseite je eine mit einer Schneide versehene Breehernase
aufweisen.
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Abfallzerkleinerungsgeräte mit einem derartigen Zerkleinerungswerk
bewähren sich in der Praxis, wenn Abfallstoffe zugeführt werden, wie sie beispielsweise
in Küchen anfallen. Anders verhält es sich jedoch, wenn mit diesen Geräten hygienische
Papier- und Zellstoffwaren vernichtet werden sollen. Derartige Abfallstoffe schlingen
sich um die Zerkleinerungsmesser herum und schwämmen durch die zugeführte Spülflüssigkeit
auf, so daß kurze Zeit nach Inbetriebnahme eines solchen Gerätes der Messerraum
von diesen aufgeschwämmten Faserstoffen nicht mehr frei ist und der Rotorantrieb
zum Stillstand kommt. Die Ursache dieses Umstandes ist hierbei in der speziellen
Ausbildung der Zerkleinerungswerkzeuge zu sehen, die hammerförmig so ausgelegt sind,
daß der den Hammerkopf bildende, die Brechernase tragende Teil der Zerkleinerungsmesser
während der Rotation des Rotors dem eigentlichen, an den Bolzen angelenkten Messerteil
nacheilt und dessen die Schneide aufweisende, der Gehäusewand gegenüberliegende
Seite gewölbt ausgebildet ist. Auf Grund dieser Ausbildung befinden sich die die
eigentliche Materialtrennung zustande bringenden Schneidkanten der Messerschneide
und der Brechernasen in einem erheblichen radialen Abstand von der Gehäusewand,
so daß beim Betrieb solcher Geräte entsprechende Papier- und Zellstoffwaren, wie
Damenbinden u. dgl., anfänglich zwischen die schwenkbaren Zerkleinerungsmesser und
die Gehäusewand gezwängt werden, wobei sich die Zerkleinerungsmesser zwangläufig
in immer stärkerem Maße zurücklegen, d. h. radial nach innen schwenken, und dabei
von diesen Materialien umschlungen und wirkungslos gemacht werden.
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Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß sich diese Nachteile
nur dann vermeiden lassen, wenn die Schneiden bzw. Schneidkanten der Zerkleinerungsmesser
so in Beziehung zur Gehäuseinnenwand gebracht werden, daß sie in jeder Messerstellung
zwangläufig zur Materialzerkleinerung beitragen. Diese Erkenntnis hat zu einer Messerkonstruktion
geführt, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß die an der vorderen Längsseite
des Messerkörpers vorgesehene Sehneidkante in ihrem mittleren Bereich ein konkav
ausgebildetes Teilstück aufweist, das im Anschluß nach außen konvex weitergeführt
ist bis zu den in einer gemeinsamen etwa vertikalen Ebene liegenden Schneiden der
Brechernasen, die in Messerflugrichtung einseitig zulaufende Keile bilden, deren
Schneiden den größten Radialabstand von der Schwenkachse des Messerkörpers haben.
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Bei der erfindungsgemäßen Messerkonstruktion haben somit die durch
die Brechernasen gebildeten Schneidkanten im wesentlichen den größten Radialabstand
von der Rotationsachse des Rotors, wobei die Keilform der Brechernasen bei der hohen
Umfangsgeschwindigkeit des Rotors mit den durch sie gebildeten Schneidkanten dadurch
stets die gewünschte Zerstörung des betreffenden Fasermaterials bewirken, daß sich
die Schneide bzw. Schneidkanten in jeder Messerstellung in der wirksamen Schneidstellung
befinden. Durch die konkave Ausbildung der Messerschneide kommt unter der Wirkung
der Fliehkräfte zwangläufig ein ziehender Schnitt zustande, und durch die sich anschließende
konvexe Gestaltung der Schneide bis zu den Schneidkanten der Brechernasen wird der
Schnitt kontinuierlich fortgesetzt, wobei die Schneiden der Brechernasen der Messerschneide
nacheilen, wodurch eine zusätzliche wirksame Zerkleinerung der Abfallstoffe erreicht
wird.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird hierbei vorgeschlagen,
den Krümmungsradius des konvex ausgebildeten Teilstückes der Schneidkante so groß
und den Abstand dieses Teilstückes von der Schwenkachse des Zerkleinerungsmessers
derart zu
wählen, daß der Abstand dieses Schneiderteilstückes von
der Gehäusewand auf einem verhältnismäßig großen Schwenkbereich im wesentlichen
unverändert bleibt. Eine derartige Messergestaltung gewährleistet, daß auch bei
einem Verschwenken der Zerkleinerungsmesser, bewirkt durch einen entsprechenden
Widerstand der Fasermaterialien, die Messerschneiden nicht um einen solchen Betrag
von der Gehäusewand zurückweichen, daß sich in dem sich ergebenden Zwischenraum
Abfallstoffe aufbauen können, die schließlich zur Blockierung des Gerätes führen.
Bei einer bevorzugten Messerkonstruktion ist hierbei der Krümmungsradius des konvexen
Schneiderteilstückes wesentlich kleiner als der Krümmungsradius des konkaven Schneidenteilstükkes
ausgelegt. Das Größenverhältnis beträgt vorzugsweise ein Viertel bis ein Fünftel:
Günstig ist es außerdem, die Konstruktion so zu treffen, daß die Schneidkante in
eine durch die keilförmigen Brechernasen gebildete, von deren Schneide zurückweichende
Schrägfläche mündet. Es ist dadurch ein direkter 17bergang der Messerschneide zu
den Schneidkanten der Brechernasen geschaffen und irgendwelche Ecken oder Kanten,
die nicht zur Schneiderbildung beitragen, sind auf diese Weise vermieden.
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Vorteilhaft ist es außerdem, wenn die Brechernasen symmetrisch zur
Schneidkante des Messerkörpers vorgesehen sind.
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In zweckmäßiger Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes können außerdem
am Umfang des Mahlgehäuses in an sich bekannter Weise vorzugsweise drei mindestens
die Höhe der Brechernasen aufweisende Quetschrippen vorgesehen sein, die parallel
zur Achse des Mahlgehäuses verlaufen. Durch diese Quetschrippen wird ein zusätzliches
Quetschen der Abfallstoffe herbeigeführt, so daß sich deren Zerkleinerung noch vorteilhafter
gestaltet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht auf ein erfindungsgemäßes Abfallzerkleinerungsgerät,
wobei das Mahlgehäuse des Zerkleinerungswerkes teilweise aufgebrochen ist, F i g.
2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1, F i g. 3 eine Draufsicht eines Zerkleinerungsmessers,
wie es im Zerkleinerungswerk des erfindungsgemäßen Abfallzerkleinerungsgerätes Verwendung
findet, F i g. 4 eine Seitenansicht des Messers gemäß F i g. 3, F i g. 5 eine Vorderansicht
des Messers gemäß Fig. 3.
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Das erfindungsgemäße Abfallzerkleinerungsgerät, das als selbständiges
Gerät, beispielsweise in einem entsprechenden Gehäuse, installiert und als Hygienegerät
in Toiletten zur Vernichtung von Binden, Tampons, Watte und dergleichen Zellstoffwindeln
u. ä. dienen kann oder als Zusatzaggregat in vorhandene Spülbecken eingebaut werden
kann, weist einen auf dem Flansch 10 des Antriebsmotors 12 aufgeflanschten
Sockel 14 eines als Ganzes mit 16 bezeichneten Mahlgehäuses auf. Der auf dem Sockel
14 abnehmbare Oberteil 18 des Mahlgehäuses bildet einen sich nach unten erweiternden
Sammelraum 20, an dem bei 22 eine Spülflüssigkeitszuführleitung 24 angeschraubt
ist. Im Sockel 14 ist zentral ein Lager 26 vorgesehen, in dem eine auf der Antriebswelle
28 des Antriebsmotors befestigte Rotörscheibe 30 gelagert ist. Die Rotorscheibe
30 liegt mit ihrer unteren Stirnfläche an einem Ringstück 32 des Lagers 26
auf. In dieser Stirnseite ist außerdem eine Ringdichtung 34 eingesetzt, die eine
wirksame Abdichtung zwischen Abfalleinfüllraum und dem Lagerraum im Sockel 14 des
Gerätes schafft. Wie aus F i g. 1 und 2 zu ersehen ist, trägt die Rotorscheibe 30
an ihrer der Einfüllöffnung des Gehäuseoberteils 18 zugekehrten Stirnseite
zwei einander diametral gegenüberliegende Bolzen 36 und 38, an denen die
als Ganzes mit 40
bzw. 42 bezeichneten Zerkleinerungsmesser in an sich bekannter
Weise schwenkbar angeordnet sind. Mit Hilfe je eines Sprengringes 44 sind die beiden
Zerkleinerungsmesser axial urverschiebbar auf dem Bolzen gehalten. Diese Zerkleinerungsmesser
weisen, wie F i g. 2 und 3 zeigen, eine ungefähr rechteckförmige Messerplatte 46
auf, die entlang ihrer in Flugrichtung gerichteten Längsseite eine Schneide 48 hat.
Die Messerplatte weist an ihrem freien Ende zur Schneide 48 symmetrisch angeordnete
Brechernasen 50 und 52 auf. Diese Brechernasen greifen in einen wesentlich erweiterten
unteren Teil 54 des Gehäuseoberteils ein, der an seinem Umfang beispielsweise drei
in gleichem Winkelabstand voneinander angeordnete Quetschrippen 56, 58, 60 aufweist.
Die Zerkleinerungsmesser sind in ihrer Länge so ausgelegt, daß sie bis in den unmittelbaren
Bereich dieser Quetschrippen reichen. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion dieser
Zerkleinerungsmesser ist sichergestellt, daß Papier- und Zellstoffwaren, insbesondere
hygienische Papier- und Zellstoffwaren, vollständig vernichtet werden.
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Im folgenden soll nun die spezielle Messerkonstruktion näher beschrieben
werden.
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Die Zerkleinerungsmesser sind mit Hilfe von auf den Bolzen 36 und
38 aufgesteckten Auflagestücken 62 in einer solchen Lage gehalten, daß die gemäß
F i g. 1 untere Brechernase 52 mit geringem Abstand über einer Ringfläche 64 des
Sockels 14 gehalten ist. Wie besonders aus F i g. 3 ersichtlich ist, ist die Schneide
48 auf einem verhältnismäßig großen Bereich, und zwar im wesentlichen über die gesamte
Flugrichtung gerichtete Längsseite der Messerplatte 46 konkav ausgebildet, und an
dem konkaven Schneidenteil66 schließt sich ein konvex gekrümmter Schneidentei168
an. Dieser Schneiderteil ist rückwärts bis zu einer Schneidkante 70 geführt, die
durch keilförmige Endstücke der beiden Brechernasen 50 und 52 gebildet ist. Die
keilförmigen Endstücke der Brechernasen 72 liegen erfindungsgemäß im Flugkreis
der Zerkleinerungsmesser. Der Punkt, an dem sich der konvex gekrümmte Schneidenteii
68 mit der durch die Keilform der Brechernasen gebildeten Schneidkante 70 schneidet,
weist im wesentlichen die größte radiale Entfernung von der Achse der Bolzen 36
und 38 bzw. der Rotationsachse des durch die Rotorscheibe 30 gebildeten Rotors auf.
Die Brechernasen sind dabei so ausgelegt, daß die den Quetschrippen 56, 58 und 60
gegenüberliegende Seite 74 der Brechernasen vom Schneidenfiugkreis zurückweicht,
so daß ein Freiwinkel geschaffen ist. Ähnliche Freiwinkel sind dadurch geschaffen,
daß die Flächen 76 und 78 der Quetschnasen, von denen die Fläche 78 der Ringfläche
64 des Sockels 14 zugekehrt ist, von der Keilspitze 72 aus zurückweichen.
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Auf Grund der konkaven Ausbildung eines Teils der Schneide
40 werden die Abfallstoffe, wenn sie
unter der Wirkung der
durch die Rotation der Rotorplatte 30 bewirkten Zentrifugalkraft in radialer Richtung
an die Wand des Gehäuseoberteils geschleudert werden, an diesem Schneidenteil entlanggeführt,
und es kommt dadurch ein ziehender Schnitt zustande, so daß diese Stoffe zwangläufig
auseinandergetrennt werden. Durch den konvex gekrümmten Teil 68 der Schneide 48,
der auf Grund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Zerkleinerungsmesser bis unmittelbar
an die Quetschrippen heranreicht, wird dieser Trennvorgang fortgesetzt, wobei durch
die nacheilende Schneidkante 70 der beiden Brechernasen 50 und 52 eine weitere
Zerkleinerung der bereits durchtrennten Stoffe erfolgt. Auf Grund dessen, daß gemäß
der Erfindung der Schnittpunkt des konvexen Schneidenteils 68 mit der Schneide 70
im Flugkreis des Messers liegt, der normalerweise lediglich einen geringfügigen
Abstand von der Gehäusewand hat, wird eine vollständige Zerkleinerung von Papier-
und Zellstoffwaren erreicht. Optimale Arbeitsergebnisse lassen sich hierbei erreichen,
wenn die zur Bildung der Schneide bzw. Schneidkanten dienenden Keilflächen 80, 82
bzw. 74, 84 bei einer entsprechenden Stärke des Materials einen Keilwinkel von ungefähr
45° aufweisen.