DE2136203C2 - Abfall-Zerkleinerer - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Abfall-Zerkleinerer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Abfall-Zerkleinerer ist in der US-PS 31 65 270 beschrieben.

Zum Beseitigen von Abfall findet die Naßzerkleinerung immer weitere Anwendung. Bei der Naßzerkleinerung wird de·· Abfall in einen von einem Zerkleinerungsrotor erzeugten Wasserwirbel eingebracht und zu einem Brei verarbeitet, der einer Wasser-Extraktionsvorrichtung zugeführt wird, in welcher das Wasser entfernt und wieder in die Zerkleinerungsvorrichtung zurückgeführt wird. Die üblichen Abfall-Zerkleinerungsvorrichtungen wurden unter der Voraussetzung entwickelt, daß fast der gesamte Abfall von einer faserartigen und daher zu Brei verarbeitbaren Art ist und sie wurden überwiegend für Lebensmittelreste und Papierabfall verwendet In der letzten Zeit wurde ein Anzahl von Verbesserungen durchgeführt weiche die Fähigkeit dieser Maschinen verbesserten, steigende Mengen von nicht zu Brei verarbeitbarem Material, insbesondere Kunststoffen, zu behandeln. Diese Verbesserungen umfassen die Verwendung von geschlitzten Ringen, welche den Zerkleinerungsrotor umgeben, Ansät?e am Rand des Rotors, welche die öffnungen des Siebes überstreichen, Pumpflügel an der Außenseite des Siebes und Verzögerungsglieder oberhalb des Umfanges des Zerkleinerungsrotors. Dadurch wurde die Fähigkeit, Kunststoffmaterial zu verarbeiten, bis auf 10 Gew.-% erhöht, wodurch das Aussortieren dieser Stoffe aus dem Abfall verringert wurde. Der Anteil der Kunststoffe am Abfall hat sich jedoch laufend erhöht und beträgt sehr häufig mehr als 10%. Außerdem ist dieses Material zäher geworden. Die Verwendung von geschlitzten Ringen hat ihre Grenzen, wenn de* weniger zerkleinerte Brei durch eine Rohrleitung einem entfernt liegenden Wasserextraktor zugeführt werden muß. Andere Stoffe, die sich üblicherweise im Abfall befinden, wie Gegenstände aus Draht, ergeben immer noch erhebliche Probleme und verlangen eine manuelle Sortierung, bevor der Abfall der Maschine zugeführt werden kann. Auch hat sich gezeigt, daß sich faserförmiges Material zwischen umlaufenden und feststehenden Teilen der Maschine verklemmen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abfall-Zerkleinerer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, mit dem auch Abfälle, die einen relativ hohen Kunststoff-Anteil aufweisen, verarbeitet und zerkleinert werden können und faserförmiges Material zwischen den umlaufenden und feststehenden Teilen des Zerkleinerers gelöst zerkleinert und entfernt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.

Die beiden miteinander zusammenwirkenden Scherglieder sind in der Lage, auch zähe Kunststoffe zu zerkleinern, wobei aufgrund der Schrägstellung der Schneidkanten das Material, das nicht geschnitten werden kann, wie metallische Rohre, Stangen usw., weggeschoben wird. Die Abweisblende sorgt dafür, daß der zu zerkleinernde Abfall der Schneidkante des zweiten Schergliedes zugeführt wird, wo er von der Schneidkante des ersten Schergliedes erfaßt und in Zusammenwirken mit dem zweiten Scherglied zerkleinert wird. Das scherenartige Zusammenwirken des ersten Schergliedes mit den Abstreifern verhindert, daß sich faserförmiges Material am Umfang des Siebes ansammelt und bewirkt, daß etwa angesammeltes Material nicht nur gelöst, sondern auch zerkleinert wird.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn zwischen den Schneidkanten des ersten Schergliedes und der Abstreifer ein Winkel zwischen etwa 16° und 35° besteht. Dieser Winkel soll jedoch kleiner sein als der Winkel zwischen den Schneidkanten des ersten und des zweiten Schergliedes.

Das Sieb kann an seiner oberen Kante mit einem radial nach außen sich erstreckenden Flansch versehen sein, an dem das zweite Scherglied angebracht ist, das sich radial nach innen zu um etwa den gleichen Betrag erstreckt wie der Abstreifer.

Bei einer bevorzugten Ausführung sind an dem Zerkleinerungsrotor zwei diametral gegerüberliegende erste Schergüeder angeordnet, während gleichmäßig über den Umfang des Siebes verteilt eine ungerade Anzahl von Abstreifern vorgesehen ist, so daß stets nur ein Abstreifer ijit einem der ersten Scherglieder zusammenwirkt. Beispielsweise können neun Abstreifer am Umfang des Siebes vorgesehen sein. Vorzugsweise sind drei zweite Scherglieder gleichmäßig verteilt auf dem Flansch des Siebes angebracht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Abfall-Zerkleinerers, teilweise geschnitten, unu

Fig.2 eine perspektivische Ansicht des Zerkleinerungsrotors, des diesen umgebenden Siebes und der darauf angeordneten Scherglieder und Abstreifer.

Der Behälter der Abfall-Zerkleinerungsmaschine wird von einer ringförmigen Wand 10 und einem radial nach innen sich erstreckenden Boden lla gebildet, der ein Teil eines kreisförmigen Fußes 11 ist. Im Behälter ist ein Sieb 12 angeordnet, das eine Zerkleinerungskammer 13 von einer Breikammer 14 trennt. Das Sieb 12 umgibt mit geringem Spalt einen Zerkleinerungsrotor 15, der auf dem Absatz 18 der Welle 17 eines Motors 16 befestigt ist und durch letzteren angetrieben wird. Ein» Dichtung 19 dichtet die Welle 17 ab.

Am Boden lla des Behälters 10 sind Abweisblenden 20 angebracht, die das zu zerkleinernde Material in den Bereich des Zerkleinerungsrotos 15 bringen. Der Rotor 15 ist auf seiner Oberseite mit einer Mehrzahl von Schneidzähnen 21 und zwei diagonal gegenüberliegenden, von der Oberseite hochstehenden ersten Schergliedern 22 versehen. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Scherglieder vorgesehen werden.

Das Sieb 12 ist an seiner Oberkante mit einem radial nach außen sich erstreckenden Flansch 23 versehen, an dem drei sich nach oben erstreckende zweite Scherglieder 24 angeordnet sind.

An der Innenseite des Siebes 12 sind mehrere Abstreifer oder Vorsprünge 25 in gleichem Abstand voneinander vorgesehen. Die Anzahl dieser Abstreifer 25 hängt von den Gegebenheiten ab. Im Ausführungsbeispiel sind neun derartige Abstreifer vorgesehen. Jeder Abstreifer 25 weist eine Schneidkante auf, die sich in bezug auf die ersten Scherglieder 22 von der Ebene, in der die Oberseite des Zerkleinerungsrotors 15 liegt, nach oben erstreckt, um eine zusätzliche Schneidwirkung neben der Schneidwirkung zwischen dsn Scher- 5^ gliedern 22 und 24 zu bewirken.

Die Scherglieder 22 sind von dem Außenumfang des Rotors 15 radial nach innen versetzt, um einen Spalt zwischen den Abstreifern 25 und den Schergliedern 22 zu erhalten und ein scherenartiges Zusammenwirken zwischen den Scher- bzw. Schneidkanten der Teile 22 und 25 zu erreichen. Entsprechend dieser Anordnung der Scherglieder 22 sind die feststehenden Scherglieder 24 am Flansch 23 so angebracht, daß sie sich radial nach innen zu über den Zerkleinerungsrotor 15 um den gleichen Betrag erstrecken wie die Abstreifer 25. Dadurch wird ein scherenartiges Zusammenwirken der Scherzlieder 22 und 24 während des Umlaufs des Rotors 15 erreicht Die Schneid wirkung zwischen den Schergliedern 22 und den Abstreifern 25 findet unterhalb der Oberfläche des Flansches 23 statt, und da sich die Scherglieder 22 und 24 nach oben über die Oberseite des Flansches 23 erstrecken, findet die Schneidwirkung zwischen diesen Gliedern oberhalb des Flansches 23 statt

Abfall und Wasser werden in die Zerkleinerungskammer 13 eingeführt, in der der Abfall durch den Zerkleinerungsrotor 15 auf eine Größe zerkleinert wird, bei der die festen Teilchen durch Öffnungen 26 im Sieb 12 in die Breikammer 14 eintreten können. Der Brei gelangt in den Auslaßkanal 27 und von dort über eine nicht gezeigte Pumpe zu einem ebenfalls nicht gezeigten Extraktor, in welchem das Wasser entfernt und dem Zerkleinerer wieder zugeführt wird.

Die Wirkungsweise des Zerkleinerers ist aus F i g. 2 ersichtlich. Wenn der Rotor 15 umläuft passieren die ersten Scherenglieder 22 die zweiten Scherenglieder 24 und die Abstreifer 25. Die Form dieser Teile ist derart daß dabei eine scherenartige Wirkung erzielt wird. Die Abweisblende 20 ist so angeordnet, daß sie die zu zerkleinernden Stoffe zwischen die Schneidkanten führt und einen kontinuierlichen Zwangsfiuß des Materials über die Scherflächen erzeugt Die Lage des stationären Schergliedes 24 in bezug auf die Abweisblende 20 hängt von den Umständen ab. Vorzugsweise sollte jedoch das Scherglied 24 so smgeordnet sein, daß der Strom aus Wasser und Feststoffen gerade vor dem feststehenden Scherglied 24 abgelenkt wird, so daß das umlaufende Scherglied 22' die Feststoffe zerschneiden kann. Bei einer ausgeführten Maschine beträgt der eingeschlossene Winkel A zwischen den Schneidkanten der Scherglieder 22 und 24 zwischen 35° und 55°. Dadurch wird das Material gehalten, so daß das Schergiied 22 scherenartig auf dieses wirken kann. Die Scherkante des Schergliedes 22 ist aus zwei Gründen schräggestellt. Einer der Gründe liegt darin, daß dadurch Material, das nicht geschnitten werden kann, wie Rohre, Stangen usw, weggeschoben wird. Der zweite Grund besteht darin, daß dadurch verhindern werden soll, daß fadenförmiges Material sich an dem umlaufenden Scherglied 22 anhängt und dadurch eine Unwucht für den Rotor 15 erzeugt. Dadurch wird die Schneidwirkung verbessert, da die Schneidkante stets sauber ist. Es ist zweckmäßig, das stationäre Scherglied 24 verschiebbar am Flansch 23 zu befestigen, um es in bezug auf das umlaufende Scherglied 22 einstellbar zu machen, so daß ein bestimmter Abstand zwischen den Schneidkanten der Scherglieder 22 und 24 aufrechterhalten werden kann.

Eine derartige Maschine hat eine fast unbegrenzte Fähigkeit, bisher schwierig zu handhabende Mengen von Kunststoffen oder anderem nicht in Brei verwandelbarem Material allmählich zu zerkleinern. Je schwerer und härter die Scherglieder sind, umso schwerer und zäher kann das zu verarbeitende Abfallmaterial sein.

Ein zusätzliches scherenartiges Zusammenwirken ist zwischen den Abstreifern 25 und den umlaufenden Schergliedern 22 vorgesehen. Der Winkel 3 zwischen den Schneidkanten der Abstreifer 25 und der Scherglieder 22 kann zwischen 0° und 35° betragen und er liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 16° und 35°.

Ohne die Anwesenheit der Abstreifer 25 würde beim Umlauf des Rotors 15 für manche Stoffe, wie faser- oder fadenförmiges Material, die Tendenz bestehen, sich zwischen den Schergliedern 22 und der zylindrischen Innenfläche des Siebes 12 zu verklemmen. Dieses Material würde nicht mehr entfernt werden, da sich der Abstand zwischen den Scherzliedern 22 und dem Sieb 12 über

den ganzen Umfang des Siebes erstreckt. Durch die Anordnung einer Mehrzahl von Abstreifern 25 um den Umfang des Siebes 12 herum, die sich nach innen über die Oberfläche des Rotors 12 erstrecken, werden zusätzliche Schneidfläche gebildet, welche das Lösen, Schneiden und Entfernen des verklemmten faserförmigen Materials erleichtern. Um die Abstreifer 25 anbringen zu können, sind die Scherglieder 22 um ein Stück radial nach innen von dem Umfang des Rotors angebracht. Um die Scherwirkung zwischen den stationären Schergliedern 24 und den umlaufenden Schergliedern 22 zu erhalten, erstrecken sich die stationären Scherglieder 24 radial nach innen zu bis zu einer Stelle, wo ein scherenartiges Zusammenwirken mit den umlaufenden Schergliedern 22 möglich ist. Die Abstreifer 25 bewirken ein periodisches Schneiden, das von einer periodisehen Entlastung gefolgt wird. Durch diese Anordnung wird verklemmtes faserförmiges Material gelöst und das Zerschneiden und Entfernen erleichtert. Zu jeder Zeit wirkt nur ein Abstreifer 25 mit einem der beiden Scherglieder 22 zusammen. Darauf folgt eine kurze Entlastungsperiode und dann kommt ein anderer Abstreifer 25 mit dem Scherglied 22 auf der anderen Seite des Rotors 25 in Eingriff. Durch Anordnung von zwei Schergliedern 22 auf gegenüberliegenden Seiten des Rotors 15 sind die Zeitintervalle zwischen den Schnitten kürzer. Es ist jedoch trotzdem ein Zeitintervall gegeben, um zu gewährleisten, daß nur jeweils ein Abstreifer 25 mit einem der beiden Scherglieder 22 zusammenwirkt, so daß der Motor 16 eine geringere Leistung haben kann. Aus diesem Grunde soll eine ungerade Anzahl von Abstreifern vorgesehen werden. Zusätzlich zu dem geringeren Leistungsbedarf ist ein kürzerer Zeitraum zwischen den einzelnen Schnitten gegeben, da die gegenüberliegenden Scherglieder 22 abwechselnd einen Abstreifer 25 überstreichen.

In der Zeichnung ist die Schneidkante jedes Abschneiders 25 im wesentlichen senkrecht Die Schneidkanten können jedoch auch geringfügig schräggestellt werden, um ein besseres scherenartiges Zusammenwirken mit den Schergliedern 22 zu erreichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

Patentansprüche:

1. Abfail-Zerkleinerer mit einem eine ringförmige Wand und einen radial nach innen sich erstreckenden Boden aufweisenden Behälter, der einen mit Abstand von der Wand angeordneten Zerkleinerungsrotor mit auf der Ober:2ite angebrachten Schneid-Werkzeugen aufnimmt, welcher von einem stationären Sieb umgeben ist, an dem Abstreifer angebracht sind, die sich nach innen erstrecken und mit Schneidkanten versehen sind, die beim Umlauf des Rotors periodisch mit den Schneidkanten der darauf angebrachten Schneidwerkzeuge zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneid- werkzeuge mindestens ein Scherglied (22) aufweisen, das sich nach oben über das Sieb (12) hinaus erstreckt und dessen Schneidkante einerseits mit den Abstreifern (25) und andererseits mit mindestens einem stationären, oberhalb des Siebes (12) angeordneten zweiten Scherglied (24) scherenartig zusammenwirkt, und daß in einem Abstand von dem zweiten Scherglied (24) mindestens eine Abweisblende (20) vorgesehen ist, die sich vom Behälterboden (Ua^ nach oben erstreckt.

2. Abfall-Zerkleinerer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Schneidkanten des ersten Schergliedes (22) und des Abstreifers (25) zwischen 16° und 35° beträgt

3. Abfall-Zerkleinerer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Schneidkanten des ersten und des zweiten Schergliedes (22 bzw. 24) größer ist als der Winkel zwischen der Schneidkante des ersten Schergliedes (22) und der Schneidkante des Abstreifers (25).

4. Abfall-Zerkleinerer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (12) an seiner Oberkante einen radial nach außen sich erstreckenden Flansch (23) aufweist, an welchem das zweite Scherglied (24) derart angebracht ist, daß es sich um im wesentlichen den gleichen Betrag wie der Abstreifer (25) radial nach innen erstreckt.

5. Abfall-Zerkleinerer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Zerkleinerungsrotor (15) zwei diametral gegenüberliegende erste Scherglieder (22) angeordnet sind, und daß am Umfang des Siebes (12) im gleichen Abstand voneinander eine ungerade Anzahl von Abstreifern (25) vorgesehen ist, die so angeordnet sind, daß stets jeweils nur ein Abstreifer (25) mit einem ersten Scherglied (22) zusammenwirkt.

*\ Abfall-Zerkleinerer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß neun Abstreifer (25) am Umfang des Siebes (12) angebracht sind.

7. Abfall-Zerkleinerer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß drei zweite Scherglieder (24) in gleichen Abständen zueinander am Flansch (23) des Siebes (12) angebracht sind.