DE1912501U - Vorrichtung zur beseitigung von abfaellen. - Google Patents

Description

PA.08304M7.2.65

15- Dezember I964 64/6145 -10/Ei

MONO PTJMPS LIMITED, London, England und HAIGH EIGIEEERIIG COMPAIY LIMITED, Ross-on-Wye, Herefordshire, England

"Vorrichtung zur Beseitigung von Abfällen"

Die leuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Beseitigung von Feststoffe enthaltenden Abfällen, beispielsweise Abvrasser- und Küchenabfällen und von Abfällen wie sie in der industriellen Fertigung anfallen.

Gemäss der leuerung ist eine Abfallbeseitigungsanlage vorgesehen, welche eine Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung aufweist, zu welcher die Zuführung der Abfallstoffe durch ein Zuführungsrohr erfolgt, das seinerseits in eine mit dem Abfallmaterial gebildete Suspension hineinragt und derart ausgebildet ist, dass die Abfälle, um in die Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung zu gelangen, mindestens durch einen Teil des Zuführungsrohres eine nach oben gerichtete Bewegungsbahn durchlaufen müssen, wobei an der Ausgangsseite der Einweicheinrichtung die Ansaugseite einer Pumpe angeschlossen ist, welche derart beschaffen ist, dass sie die in einer Flüssigkeit suspendierten Abfälle durch das Rohr und die Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung fördert.

Dadurch, dass bei der neuerungsgemässen Anlage eine Einweich-

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und Zerkleinerungseinrichtung mit einer Pumpe kombiniert ist, wird erreicht, dass die Pumpe auch noch solche Abfallstoffe fördern kann, in denen grössere Feststoffteile enthalten sind als normalerweise durch die Pumpe durchgesetzt werden können. Da die Pumpe ausserdem noch zu dem Zweck eingesetzt wird, die Abfälle unter Zuhilfenahme ihrer Saugwirkung der Einweich- und Zerkleinerungsvorrichtung durch ein Zuführungsrohr zuzuführen, durch welches die Abfallstoffe aufwärts fliessen müssen, wird erreicht, dass schwere Teile wie Steine, Metallstücke usw., die beim Durchlaufen durch die Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung und die Pumpe zu Beschädigungen führen könnten, die Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung gar nicht erst erreichen. Dabei ist einfach die Strömungsgeschwindigkeit in dem Zuführungsrohr entsprechend sorgfältig festzusetzen, was einfach in der Weise geschehen kann, dass dem Zuführungsrohr ein für den jeweiligen Verwendungszweck geeigneter Querschnitt verliehen wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung kann die Anlage auch mit einem zur Aufnahme des Abfalls bestimmten Behälter kombiniert werden. Dabei ist dann die Anordnung derart zu treffen, dass die Zuführung der Abfallstoffe zu der Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung durch ein Zuführungsrohr erfolgt, welches seinerseits in diesen Behälter hineinragt und welches so angeordnet ist, dass das Abfallmaterial, um zu der Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung zu gelangen, von diesem Behälter in das Zuführungsrohr gebracht werden und mindestens einen Teil dieses Zuführungsrohres in Aufwärtsrichtung durchlaufen muss. Zu diesem Zweck ist an der Auslasseite der Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung die Saugseite einer Pumpe angeschlossen, welche derart beschaffen ist, dass sie eine aus den Abfällen und einer Flüssigkeit bestehende Suspension durch das Zuführungsrohr und die Einweichvorrichtung ansaugen kann.

Für den vorbeschriebenen Zweck kann nun zwar jede "beliebige Pumpe verwendet werden, jedoch finden hierfür vorteilhafterweise möglichst Verdrängungspumpen mit zwei ineinandergreifenden und ineinander angeordneten Schraubengangbauteilen Verwendung, wobei der äussere Bauteil jeweils einen Gewindegang mehr aufweist als der innere Bauteil und sich sämtliche G-ewindegänge des inneren Bauteils stets in Kontakt mit den Querteilen des äusseren Bauteiles befinden, eines dieser Pumpenbauteile besteht dabei vorzugsweise aus einem elastischen Werkstoff.

Die Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung ihrerseits ist zweckmässigerweise mit einem Rotor versehen, der innerhalb eines Zahnkranzes drehbar ist. Die Anordnung ist hierbei derart getroffen, dass die Abfälle die Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung in der Weise durchlaufen, dass sie zwischen dem Zahnkranz und dem Rotor hindurchtreten müssen. Der Zahnkranz kann dabei zwei verschiedene Zahnsätze aufweisen, von denen der eine die Abfälle zunächst einmal nur grob zerkleinert, während der andere dann eine Feinzerkleinerung bewirkt. Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform der Neuerung verläuft das Zuführungsrohr im wesentlichen senkrecht von der Einweicheinrichtung nach unten.

Die Ueuernng sei nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Abfallbeseitigungsanlage, und

Figur 2 eine Teilansicht der Anlage nach Figur 1 in vergrösserter Darstellung, wobei zur anschaulicheren Darstellung des Innenaufbaues der Anlage einige Aussenteile weggelassen vrurden.

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Entspreeilend der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform der Erfindung weist die Anlage eine Einweich- und Zerkleinerungsvorrichtung 10 auf, deren Antrieb wiederum durch einen Motor Ί2 erfolgt. Des weiteren ist eine Verdrängungspumpe 14 vorgesehen, die ihrerseits durch den Elektromotor 16 angetrieben wird. Die Zuführung;- der Abfallstoff e zu der Einweicheinrichtung 10 erfolgt über ein Zuführungsrohr 18, welches von der Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung senkrecht nach unten verläuft. Die Saugseite der Pumpe 14- ist derart an die Auslasseite der Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung angeschlossen, dass die Pumpe die Abfälle beim Betrieb der Vorrichtung durch das Zuführungsrohr 18 in die Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung und durch diese hindurch ansaugt, und die zerkleinerten Abfallstoffe schliesslich durch das Auslassrohr 20 nach aussen abführt. Wie aus Figur 1 deutlich hervorgeht, kann die erfindungsgemässe Anlage ohne weiteres oberhalb eines Sumpfes, eines Trichters oder eines anderen Abfallbehälters derart eingebaut werden, dass das Zuführungsrohr 18 unterhalb den Füllspiegel der Abfälle reicht.

Die Betätigung und Steuerung der Pumpe erfolgt mit Hilfe eines Schalters, der seinerseits in Abhängigkeit voja Niveau des Abfalls betätigt wird, wobei dieses Niveau von den beiden Elektroden 22 und 24 ermittelt wird. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, dass der Pumpenantrieb abgeschaltet wird, sobald das Abfallniveau in Bezug auf das Zuführungsrohr 18 gesehen eine von vornherein festgelegte durch die Elektrode 24 bestimmte Höhe unterschreitet. Steigt der Abfall über eine von vornherein festgelegte,durch die Elektrode 22 bestimmte Höhe an, so wird der Pumpenantrieb wieder eingeschaltet. Des weiteren ist die Anordnung zweckmässigerweise so gewählt, dass der Schalter in derselben Weise zugleich auch, die Betätigung der Antriebseinrichtung für die Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung steuert.

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Wie aus Figur 2 hervorgeht, weist die Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung einen verjüngten (Hals)teil 26 auf, der seinerseits in einem Gehäuse 28 ausgebildet ist, das an dem Gehäuse 30 festgeschraubt ist. Die Antriebswelle des Elektromotors 12 ragt dabei in das Gehäuse 30 hinein. An der Innenseite des Gehäuses 30 ist ein Schneidring 32 mit den beiden Zahnsätzen 34 und 36 befestigt. Am unteren Ende der Antriebswelle ist ein Rotor 371ösbar angebracht, der seinerseits zwei Schneidarme 38 aufweist, Vielehe jeweils wiederum mit vier aus gehärtetem Stahl bestehenden. Messern versehen sind. Des weiteren weist der von der Welle lösbare Rotor noch eine mit Schlitzen versehene Scheibe auf. Überhalb der Scheibe befindet sich eine Saugkammer 44> an die der Auslass 46 der Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung angeschlossen ist. Dieser Auslass 46 ist über ein Zwischenstück 48 mit der Einlasseite der Pumpe 14 verbunden. Der Antrieb der Pumpe 14 erfolgt durch den Motor 16 über die an ihren beiden Enden jeweils mit einem Kardangelenk' versehene Antriebswelle 50. Eines dieser beiden Kardangelenke ist in der Zeichnung bei 51 angedeutet. Die Pumpe 14 selbst weist zwei ineinander angeordnete und ineinandergreifende Schraubengänge auf, von denen das äussere Gewinde 52 einen Gang mehr aufweist als das Innengewinde 54 und ausserdem aus einem elastischen Werkstoff gefertigt ist. Die Gänge des Innengewindes befinden sich dabei in jeder Querschnittsebene in ständigem Kontakt mit dem Aussengewinde. Das Auslassrohr 20 kann beliebig ausgebildet sein und kann beispielsweise aus einem Kunststoffrohr mit einem Innendurchmesser von etwa 30 mm bestehen.

Beim Betrieb der vorbeschriebenen Anlage wird dieselbe oberhalb einer geeigneten Abfallstelle, beispielsweise einer Abwassergrube 60 oder einem Küchenabfälle und andere organische Abfälle aufnehmenden Trichter angeordnet. Die Abfälle müssen jedoch dabei in jedem Falle in Form einer Suspension dieser Abfälle in einer Flüssigkeit, gewöhnlich

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im Wasser, vorliegen. Gegebenenfalls wird diesen Abfällen zur Erzielung einer derartigen Suspension eine entsprechende Menge an Wasser bzw. einer anderen Flüssigkeit zugegeben. Liegt das Abfallniveau oberhalb der durch die Elektrode 22 bestimmten Höhe, so werden die Motoren der Pumpe und der Einweicheinrichtung eingeschaltet und die Abfälle durch die Saugwirkung der Pumpe durch das Zuführungsrohr 18 in den Halsteil 26 eingesaugt. Die mit einer hohen Umdrehungsgeschwindigkeit umlaufenden Schneidarme 38 des Rotors drücken die feststoffe gegen den Schneidring 32, so dass diese zwischen den aus gehärtetem Stahl bestehenden Messern 40 und den beiden Zahnsätzen 34 und 36 weitgehend zerkleinert werden. Dabei bewirktder erste Zahnsatz 34 lediglich eine grobe Zerkleinerung der Abfallstoffe, während der zweite Zahnsatz 36 eine Feinzerkleinerung herbeiführt. Die so erhaltene eingeweichte und zerkleinerte fliessfähige Masse wird durch die Saugwirkung der Pumpe 14 durch die in der Scheibe 42 vorgesehenen Schlitze angesaugt und gelangt über die Leitung 48 zu der Pumpe, von wo sie durch die enge Auslassleitung 20 entsprechend nach aussen weitergeleitet wird. Wenn die Suspension unter der Wirkung der Pumpe 14 durch die Zuführungsleitung 18 nach oben angesaugt wird, so sind dabei in der Flüssigkeit noch derartige Feststoffe wie Küchenabfälle, Gummi, Lumpen, Papier, Holz usw. enthalten. Für die schwereren Teile, wie z.B. Steine, Metall u.dgl. ist die Wirkung der eigenen Schwerkraft grosser als die Saugwirkung der Pumpe, so dass diese Teile nicht durch das Zuführungsrohr mit angesaugt werden. Wie ersichtlich muss dabei die Strömungsgeschwindigkeit in dem Zuführungsrohr derart gewählt werden, dass auch wirklich gewährleistet ist, dass Feststoffe wie Steine, Metall u.dgl. tatsächlich in der vorbeschriebenen Weise unter der Wirkung der Schwerkraft wieder aus dem Zuführungsrohr nach unten fallen. Dies geschieht bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung in der Weise, dass dem Zuführungsrohr einfach ein entsprechender Durchmesser verliehen wird. In Fällen, in denen eine Pumpe mit verstellbarer Saugwirkung zum Ein-

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satz gelangt, kann die Strömungsgeschwindigkeit durch entsprechende Veränderung der Saugwirkung eingestellt werden. Auf diese Weise wird erreicht, dass Substanzen, durch deren Härte die Einrichtung 10 oder die Pumpe 14 "beschädigt werden könnten, gar nicht erst bis in die Einweicheinrichtung gelangen. Ersichtlich wird mit einer derartigen Anordnung insofern ein ganz wesentlicher Torteil erzielt, als derartige Festkörper nämlich normalerweise zunächst einmal auf einem anderen Wege ausgesondert bzw. ausgesiebt werden müssten und bei einem derartigen Siebvorgang auch aus weicheren Substanzen bestehende grössere Teile zurückgehalten werden würden, die in der Einweich- und Zerkleinerungsvorrichtung ohne weiteres verarbeitet werden können. Des weiteren ist noch zu bemerken, dass das Zuführungsrohr nicht unbedingt senkrecht von der Einweich- und Zerkleinerungsvorrichtung nach unten führen muss. Es kann in diesem Zusammenhang auch jede beliebige andere Anordnung Verwendung finden, bei der lediglich ein Teil des Zuführungsrohres derart geführt ist, dass die zu verarbeitenden Abfälle unter der Saugwirkung der Pumpe nach oben angesaugt werden um die Einweich- und Zerkleinerungsvorrichtung zu erreichen.

Einer der wesentlichen Vorteile bei der Benutzung der Pumpe der vorbeschriebenen Art liegt darin, daas mit einer derartigen Pumpe nicht nur eine gute Pumpwirkung mit gleichmassiger Strömungsgeschwindigkeit und gleichmässigem Abtriebwiderstand erreicht wird, sondern dass sich die Pumpe auch von selbst füllt. Wie bereits angegeben, können ohne weiteres auch andere Pumpenarten zum Einsatz gebracht werden, jedoch müssten in diesem Falle entweder wiederum Vorkehrungen dafür getroffen werden, dass sich die Pumpe selbst füllt oder aber dass die Pumpe unterhalb des Spiegels der durch die Pumpe zu fördernden aus der Flüssigkeit und den Abfällen bestehenden Suspension liegt. Dies kann in der Weise erreicht

werden, dass die Einweich- und Zerkleinerungsvorrichtung im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform einfach umgekehrt und das Zuführungsrohr als umgekehrt U-förmige Zuleitung ausgebildet wird, so dass die Abfallsuspension zunächst einmal durch den einen Schenkel der U-förmigen Leitung nach oben angesaugt wird und dann durch den anderen Schenkel der U-förmigen Leitung nach unten fliesst und so in die Einweich- und Zerkleinerungsvorrichtung gelangt. Diese kann in diesem Pail dann auf einer Höhe angeordnet sein, welche unterhalb des Niveaus der durch die Pumpe zu fördernden Abfallsuspension liegt. Vorzugsweise wird die richtungs.mässigB Anordnung der Einweich- und Zerkleinerungsvorrichtung jedoch nicht verändert und das Zuführungsrohr ist in Form einer umgekehrt U-förmigen Rohrleitung ausgebildet, wobei dann der eine Schenkel dieser U-förmigen Rohrleitung an die nach unten gerichtete Einlassöffnung der Einweich- und Zerkleinerungsvorrichtung durch ein entsprechendes Rohrleitungsknie angeschlossen ist. Auf diese Veise erfolgt die Zuführung der zu verarbeitenden Substanzen zu der Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung, obwohl die Einrichtung unterhalb des Niveaus der durch die Pumpe zu fördernden Suspension angebracht ist, von unten her und bei Abschaltung der Einrichtung fallen sämtliche im Bereich des Rotors der Einweich- und Zerkleinerungsvorrichtung befindlichen Feststoffe aus dieser nach unten, wodurch die Belastung des Motors bei Wiedereinschaltung ganz wesentlich herabgesetzt wird.

Anstelle der Steuerung des Punipenantriebsschalters durch die Elektroden 22 und 24 kanjaein derartiger Schalter auch durch beliebige andere bei Erreichen bestimmter Flüssigkeitsspiegel ansprechende Vorrichtungen, beispielsweise durch geeignete Schwimmer, gesteuert werden.

Gemäss der vorstehend "beschriebenen Ausführungsform der NeLierung werden die Pumpe einerseits und die Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung andererseits zwar jeweils γόη voneinander getrennten Motoren angetrieben, jedoch kann die Anordnung ohne weiteres auch derart getroffen sein, dass der Antrieb dieser beiden Vorrichtungen vorteilhafterweise unter Zuhilfenahme eines einzigen Motors erfolgt.

G-egebenenfalls kann der Antrieb für die Einweich- und Zerkleinerungsvorrichtung auch noch Mittel aufweisen, welche in der Weise wirksam werden, dass die Umdrehungsrichtung des Rotors bei jedem Arbeitsgang gegenüber der Umdrehungsrichtung beim vorhergehenden Arbeitsgang umgeschaltet wird. Durch eine derartige Richtungsumkehr wird gewährleistet, dass eventuell noch an den Zähnen der Einweich- und Zerkleinerungsvorrichtung haftende und diese verstopfende Feststoffe jeweils bei Beginn jedes Arbeitsganges entfernt werden.

In Bezug auf das vorbeschriebene Zuführungsrohr ist noch zu bemerken, dass dessen Form, Grosse und Ausbildung ganz beliebig gewählt werden kann, sofern damit eine bestimmte Fläche gegeben ist, an der die Saugkraft der Pumpe zur Wirkung gelangen kann und sofern die Länge der zu durchlaufenden Strömungsbahn derart bemessen ist, dass schwerere Teile aus der Suspension ausgesondert werden können bzw. sich von selbst aussondern.

Claims (4)

RA. 083048*17.2.65 Schutz_-_Ansprüche

1. Vorrichtung zur Beseitigung von Atfall mit einer Pumpe zur Abfallförderung, gekennzeichnet durch eine Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung (10), an welche ein in eine aus den Abfallstoffen gebildete Suspension eintauchendes Zuführungsrohr (18) angeschlossen ist, in dem die Abfallstoffe vor Eintritt in die Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung mindestens einen Teil dieses Zuführungsrohres in einer nach oben verlaufenden Strömungsbahn durchlaufen und durch Anschluss der Saugseite der Pumpe (14) an die Auslasse it e der Einweich- und Zerkleinerungseinrichtung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführungsrohr (18) in einen Sammelbehälter (60) für den Abfall eintaucht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1-4) eine Verdrängungspumpe mit zwei schraubenförmig ausgebildeten Bauteilen (52,54) ist, von denen eines vorzugsweise aus einem elastischen Werkstoff besteht und welche ineinander angeordnet sind und ineinander eingreifen, wobei der äussere Schraubenteil (52) einen Schraubengang mehr aufweist als der innere Schraubenteil (54) und jeder Schraubengang des inneren Schraubenteiles sich in allen Querschnittsebenen ständig im Kontakt mit dem äusseren Schraubenteil befindet.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einweich- und Zerkleinerungsvorrichtung einen Rotor (37) aufweist, welcher vorzugsweise eine Vielzahl von aus einem gehärteten Werkstoff bestehenden Messern (49) trägt, die innerhalb eines Zahnkranzes (32) drehbar sind.

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': :':g, 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

J|_v'. dass der Zahnkranz einen eine Grobzerkleinerung der Abfälle

^!'--'--^:fc; herbeiführenden Zahnsatz (34) und einen eine Feinzerkleine-

.;!,; rung der Abfälle herbeiführenden zweiten Zahnsatz (36) auf-

"; t. weist.

,ι ; 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen-

,,"""■£] den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpe Schalt-

:-: :_ii;:||^; mittel (22,24) zugeordnet sind, die den Pumpenantrieb (16)

Z M , '.. abschalten, sobald das AbfallniTeau in Bezug auf das Zu-

^¹'^¹'' führungsrohr eine bestimmte Höhe unterschreitet.

*$^. ,„ 7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

''•~i'$ dass die Schaltmittel (22,24) den Pumpenantrieb (16) ab-

^^'ψ'_: ^: schalten, sobald das Abfallniveau in Bezug auf das Zu-

ί^||!: führungsrohr einen zweiten, höher liegenden vorbestimmten

rx·:, I; Höhenwert überschreitet.

■'■%■'&'' 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn-

', ,,!¹^, zeichnet, dass die Schaltmittel (22,24) in ähnlicher Weise

.;■#■ , auch den Antrieb (12) der Einweich- und Zerkleinerungs-

„„,!jj vorrichtung steuern.

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■ ;;^i;.· 9· Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher-

_;>V^i^{i:i i;}: gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb

■'■*'&" sowohl für die Pumpe als auch für die Einweich- und Zerklei-

."/I*¹^:.¹ nerungsvorrichtung durch einen einzigen Motor erfolgt.