DE1905647B - Zerkleinerungsvorrichtung und Verfahren zu deren Betrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung mit feststehendem Behälter und einem Antrieb für mindestens einen im Behälter angeordneten Zcr-Llcincrungskörpcr, der gleit- und drehbar auf einem fiit Schneidkanten vorgesehenen Lochboden auflegt.

Bei Abwasserreinigungsanlagen, die nach dem Totelöxydationsverfahren arbeiten, ist deren Erfolg Weitgehend von der Feinstzerkleinerung der im anfal· !enden Abwasser enthaltenen mannigfaltigen Orob-■toffcn abhängig.

In konventionellen Oroßanlagcn für die Abwasserreinigung, die eine mechanische Vorklärung, eine Belebung und eine Nachklärung aufweisen, passiert das anfallende Abwasser einen Grobrechen, an dem iin Teil der Feststoffe hängenbleibt. Diese werden einem Grobzerkleinerer zugeführt und gelangen anschließend in die mechanische Vorklärung. Hier setzen sich die Feststoffe auf den Boden ab. Die leichten Schwimmstoffe schweben an die Oberfläche und werden durch Räumvorrichtungen und Pumpen in die Faultürmc befördert. Hier steigen die leichten Schwimmstoffe wieder an die Oberfläche und bilden eine Decke, die für die Schlammtrocknung ein Hindernis ist.

ίο Ferner sind Zerkleinerungsvorrichtungen mit feststehendem Behäher bekannt, deren Zerkleinerungskörper in radialer Richtung auf dem Behälterboden um ein vorbestimmtes Maß frei beweglich ist. Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist, daß die Zerkleinerung nicht im erwünschten Maße durchführbar ist bzw. nur mit einem erheblichen Zeitaufwand in Verbindung mit einem unerwünschten Energie- und Materialverschleiß (USA.-Patentschrift 2 828 086).
Bei einer anderen Zerkleinerungsvorrichtung mit feststehendem Behälter ist der Boden teilweise als Lochboden ausgebildet und weist das Zerkleinern begünstigende Schneidkanten auf, die wirksam werden, wenn der Zerkleinerungskörper mit seinen Gegenschneiden rotierend darüber hinweg gleitet. Verglichen mit der unmittelbar vorgenannten Vorrichtung ist diese Ausführungsform zwar günstiger, aber auch mit dem Nachteil behaftet, daß der Zerkleinerungsvorgang einen erheblichen Zeitaufwand benötigt, wenn eine Feinstzerkleinerung angestrebt ist (USA.-Patentschrift 2 912 176).

Aufgabe der Erfindung ist es, dem Zcrkleincrungskörper solche Bewegungsimpulse zu vermitteln, daß ein schnelles, zeitsparendes Zerkleinern durchführbar ist.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Lochboden feststehend und der Zerklcinerungskörper in einem Bereich von 'angential bis radial bezogen auf die Antriebswelle in einem vorbestimmten Maß frei beweglich ist. Eine Ausführungsform dieser Art sieht vor, daß die Antriebswelle mit einem zu ihr exzentrisch angeordneten Bolzen verbunden ist und der Bolzen in eine Öffnung des Zcrkieinerungskörpcrs hineinragt, um diesen zu bewegen.

Durch diese intermittierenden, planctcnähnlichcn Bewegungsimpulse wird der angestrebte Feinheitsgrad des zu zerkleinernden Gutes in kurzer Zeit erreicht.

Diese Ausführungsform kann auch mehrere z. B. sternförmig angeordnete Zcrklcinerungskörper aufweisen.

Ein anderer Lösungsweg sieht vor, daß der Lochboden feststehend und an der Antriebswelle ein Antriebskopf befestigt ist, in dessen Schlitz der als Schneidbalkcn ausgebildete Zcrklcinerungskörper eingreift. Auch durch diese in einem vorbestimmten Maß frei beweglichen Zerklcinerungskörper wird der angestrebte Feinheitsgrad des zu zerkleinernden Gutes in relativ kurzer Zeit erreicht.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Lochboden sich nach unten erweiternde öffnungen aufweisen.

Begünstigt wird der Zerklcinerungsvorgang, wenn an der Behälterwand innen eine oder mehrere Rippen vorgesehen werden.

Es ist bekannt, Feststoff mit einem Anteil Wasser im unteren Teil des Behälters abzuziehen; erfindungsgemäß zieht man gleichzeitig einen Anteil dem Oberteil des Behälters ab.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und Beschreibung, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Zerkleinerungsvorrichtung gemäß Linie I-I der F i g. 2,

F i g. 2 eine Aufsicht auf die Zerkleinerungsvorrichtung gemäß Fig. 1, mit abgehobenem Deckel,

F i g. 3 eine schematisierte Aufsicht analog F i g. 2, mit mehreren im Behälter angeordneten Zerkleinerungsorganen,

F i g. 4 bis 6 ein weiteres Zerkleinerungsorgan mit Antriebskopf, im Aufriß, Seitenriß und in Aufsicht.

Eine Zerkleinerungsvorrichtung, wie diese insbesondere in Abwasserreinigungsanlagen Verwendung findet, weist einen feststehenden Behälter I mit einem Lachboden 3 und in diesem angeordnete Öffnungen 5 auf, die wie aus F i g. 1 ersichtlich, zylindrisch, sich nach außen stetig oder stufenweise konisch erweiternd oder in diesen Formen kombiniert sein können. Der Behälter 1 ist mit einem im Innern mit Rippen 9 ausgerüsteten Mantel 7 versehen. Das zu behandelnde feststof führende Abwasser gelangt durch einen Einlaufstut7.cn 11 ins Innere des Behälters 1. Ein an Scharnieren IS schwenkbar befestigter Deckel 13 wird mittels eines Verschlusses 17 auf einen Flansch des Mantels 7 gespannt. Der Deckel 13 kann jederzeit leicht nach öffnen des Verschlusses 17 in die offene Lage geschwenkt werden. Dies sichert einen leichten Zugang ins Innere des Behälters 1.

Eine durch eine Öffnung 19 des Deckels 13 durchgehende Antriebswelle 21 ist an ihrem freien Ende mit einem Arm, gegebenenfalls einem sternförmigen, oder einer Scheibe 23 versehen, welche mit einem oder mehreren Mitnehmerbolzen 25 ausgerüstet ist. Um das zu bearbeitende Gut in den Bereich des Zerkleinerungskörpers zu fördern, kann eine Wendel 27 an der Antriebswelle 21 befestigt sein. Auf dem Lochboden 3 liegt ein Zerkleinerungskörper 29 mit einer mittigen öffnung 31 und messerartigen Schneid- und Quctschkanlen 33 sowie außenlicgendcn Quetsch- und Abschlcifkantcn 35. Kanäle 37 erlauben das Hin- und Herfließen des zu behandelnden Gutes. Dessen Fest- und Schlammstoffc werden an den Kanten 33 und 35 des Körpers 29 zerrieben, zcrquetscht, geschnitten, zerdrückt und zerschlagen. Der Zerkleinerungskörper kann auch ohne die Quetschi'nd Schneidkanten 33, 35 sowie ohne Kanäle 37 ausgeführt werden. Bei drehender Welle 21 wird der Zerkleinerungskörper 29 über die Scheibe 23 und den Bolzen 25 kraftschlüssig mit dieser verbunden und in einer ungefähren Kreisbahn auf der Innenseite des Mantels 7 geführt, wobei, entsprechend dem Durchmesseruntcrschied zwischen dem Bolzen 25 und der Öffnung 31 der Zerkleinerungskörper 29 sich radial und tangential verschieben kann. Die durch die Drehung des Körpers 29 hervorgerufene Zentrifugalkraft versucht, diesen an den Mantel 7 zu pressen. Dieser Umfangskontakt mit dem Mantel 7 direkt oder über dazwischenliegendes, zu zerkleinerndes Gut versetzt den Zerkleinerungskörper 29 in Eigenrotation, so daß im Betrieb eine intermittierende Planetenbewegung des Zerkleinerungskörpers 29 entsteht, welcher seinen Abstand von der Achse der Antriebswelle 21 ebenfalls verändert, so daß eine kombinierte Reib-, Quetsch-, Schleif-, Schlag-, Drück- und Schneidwirkung auf die zu zerkleinernden und zermalmenden Produkte entsteht. Der Bodendruck des Zerkleinerungskörpers 29 und damit die auf einen Teil des Gutes wirkende Kraft ist abhängig vom Gewicht des Zerkleinerungskörpers ?.9. Das verarbeitete und zerkleinerte Material strömt durch die Öffnungen 5 im Lochboden 3 aus der Zerkleinerungsvorrichtung aus,.

Wenn Feststoffteile ,.icht sofort zerkleinert werden, gelangen sie während des Weiterdrehens des Zerkleinerungskörpers 29 immer wieder mit diesem und den festen Wänden des Behälters I in Berührung, so daß nach einer gewissen Zeit die Feststoffe derart aufgeteilt sind, daß sie praktisch als homogenes Gemisch durch die Öffnungen 5 abfließen.

Es ist auch möglich, wie in F i g. 3 schematisch dargestellt, an Stelle nur eines Zerkleinerungskörpers 29 z. B. deren drei zu verwenden, den Arm 23 bzw. die Scheibe sternförmig auszubilden und mit der entsprechenden Anzahl Bolzen 25 auszurüsten.

Eine weitere Möglichkeit besteht im Einsetzen eines Quetsch- und Schneidbalkens 46 in einen Schlitz 44 eines Antriebskopfes 42, der mit einer Antriebswelle 40 in Verbindung steht. Bei dieser aus der: F i g. 4 bis 6 ersichtlichen Ausführung liegt der Balken 46 im Schlitz 44, wöbe: auch hier bei entsprechendem Spiel ein radiales Verschieben des Balkens 46 gegenüber dem Mantel 7 vorgesehen werden kann.

Im Gegensatz zu den bisher bekanntgewordenen Zerkleincrungsvorrichtungen, die nicht nur teuer, sondern sehr störanfällig sind und für gewisse Güter bezüglich Zerkleinerungscffekt nicht genügen, besitzt die vorbeschriebene Zerkleinerungsvorrichtung die Eigenschaft, bei kontinuierlich oder temporär zufließenden Abwassern, die Feststoffe gleichmäßig zu zerkleinern. Sie erfaßt sowohl schwimmendes wie absinkendes, hartes wie leichtes, kurzes wie langfaseriges Mahlgut, wobei die Endteilchengröße weitgehend durch die Größen der Öffnungen 5 im Lochboden 3 des Behälters 1 bestimmt werden.

Versuche haben gezeigt, daß die vorbcschriebcnen Zerklcinerungsvonichtungen auch als Enlwässcrer verwendbar sind, indem durch die Öffnungen 5 oder im Bchälterunterteil das feststoffangereicherte Schwommatcrial und im Oberteil das abgeschiedene Wasser abfließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Paten lansprüche:

1. Zerkleinerungsvorrichtung mit feststehendem Behälter und einem Antrieb für mindestens einen im Behälter angeordneten Zerkleinerungskörper, der gleit- und drehbar auf einem mit Schneidkanten versehenen Lochboden aufliegt, dadu rch gekennzeichnet, daß der Lochboden (3) feststehend und der Zerkleinerungskörper (29, 46) in einem Bereich von tangential bis radial bezogen auf die Antriebswelle (21) in einem vorbestimmten Maß frei beweglich ist,

2. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (21) mit einem zu ihr exzentrisch angeordneten Bolzen ^25) verbunden ist, der in eine öffnung (31) des Zerkleinerungskörpers (29) hineinragt.

3. Zerkleinerungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere z. B. sternförmig angeordnete Zerklcincrungskörper (F i g. 3).

4. Zerkleinerungsvorrichtung mit feststehendem Behälter und einem Antrieb für mindestens einen im Behälter angeordneten Zerkleincrungskörper. der gleit- und drehbar auf einem mit Schneidkanten versehenen Lochboden aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochboden (3) feststehend und an der Antriebswelle (40) ein Antriebskopf (42) befestigt ist, in dessen Schlitz (44) der als Sehneidbalk'jn ('6) ausgebildete Zerkleineamgskörper eingreift.

5. Zerkleinerungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochboden (3) sich nach unten erweiternde öffnungen (5) aufweist.

6. Zerkleinerungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter, z. B. dem Mantel (7) eine oder mehrere Rippen (9) angeordnet sind.

7. Verfahren zum Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 6, bei dem man Feststoff mit einem Anteil Wasser im Unterteil des Behälters abzieht, dadurch gekennzeichnet, daß man gleichzeitig einen Anteil im Oberteil des Behälters abzieht.