-
VORRICHTUNG ZUM BEARBEITEN VON ABFALL Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Bearbeiten von zerkleinertem Abfall unterschiedl icher Zusammensetzung.
-
Maschinen, z. B. gegen dem US-Patent 3 845 907, können - obwohl sie
langsam laufen -Abfalle unterschiedlichster Art schnell zerkleinern. Zum Beispiel
kann man mit ihnen Blechbüchsen, Obstkisten aus Holz, Bücher, Autobatterien, Drehspäne,
Stahigürtelreifen, Glasflaschen, Fernsehbildröhren usw. sehr stark zerkleinern.
Bei Misch-Müll gelingt dabei eine Volumenreduzierung von 5 : 1. Der unten aus der
Maschine herausfallende Mull ist aber gleichwohl noch locker und hat zahlreiche
Hohlräume. Vor allem dann, wenn im Miscil-Mbll Holzstdbe vorhanden waren, fallen
aus der Maschine 20 bis 40 cm lange Bruchstücke heraus, denen das "Kreuz" nicht
gebrochen ist. Diese Holzspiitter können von Balken, Brettern, Kisten od. dgl. her
stammen.
-
Der zerkleinerte Mull fällt aus der Maschine nach unten heraus und
meist in einen Behälter.
-
Diese Behalter können nicht allzu groß sein, weil sie unter die Maschine
passen mUssen und deshalb muß man sie häufig leeren. Dies bedeutet Arbeitseinsatz,
Überwachung usw.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, mit der
nochmals eine Volumenreduzierung um mindestens den Faktor 1 bis 2 bei Misch-Mull
möglich ist, und zwar auch danr wenn sich lange Holzsplitter im Misch-Mull befinden
und mit der man große Behälter über einen längeren Zeitraum hinweg mit dem noch
mehr komprimierten Mull füllen kann.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch folgende Merkmale gelöst
a) Parallel zum EinlaRtrichter und in dessen unterem Bereich ist eine einzige Welle
vorgesehen, die mit hohem Moment und mit niederer Drehzahl angetrieben ist.
-
b) Auf der Welle sitzen drehfest und hochkant in ihrer Gestalt untereinander
gleiche biegesteife Platten, die ganz wesentlich länger als breit sind.
-
c) Die Platten sind wenig kürzer als der Einlaßtrichter in Höhe der
Welle breit ist und haben geringen Abstand voneinander.
-
d) Die Welle ist bei Überlast reversierbar.
-
an e) Auf einem Niveau unterhalb der Welle ist ein Auslaßschacht vorgesehen,
den eine Rückstauvorrichtung anschließbar ist.
-
f) Von dem in Drehrichtung der Welle gesehen hinteren Bereich des
Auslaßschachtes ragen etwa zur Welle hin zwischen die Platten reichende ortsfeste
Abstreiffinger.
-
g) Es ist ein im Querschnitt etwa kreisbogentörmiges Sektorstück vorgesehen,
dessen Innenseite glatt ist, von der in Drehrichtung der Welle gesehen hinteren
Wand des Einlaßtrichters ausgeht und etwa tangential in den Boden des Auslaßschachts
übergeht.
-
Durch die Merkmale des Anspruchs 2 erreicht man eine kompakte, staubdichte,
lärmdichte Verbindung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der Zerkleinerungsvorrichtung.
Außerdem fällt der aus der Zerkleinerungsvorrichtung kommende Mull auf denjenigen
Bereich der Platten, die sich abwärts bewegen. Aus diesem Typ der Zerkleinerungsvorrichtungen
kommen die relativ langen Holzsplitter etwa senkrecht nach unten hängend heraus.
Im statistischen Mittel gelingt es daher sehr schnell, diesen Holzsplittern dadurch
das Kreuz zu brechen, indem sie durch die Platten gegen das Sektorstück gepresst,
und gleichzeitig zum Auslaßschacht hin bewegt werden. Diesen Weg können die geraden,
langen Holzsplitter nicht in ihrer gestreckten Gestalt durchlaufen und werden daher
gebrochen.
-
Durch die Merkmale des Anspruchs 3 erreicht man, daß die Zerkleinerungsvorrichtung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht auch dann noch Material zuführt, wenn die
Zerkleinerungsvorrichtung reversiert. Es würde sonst der Fall eintreten, daß die
Zerkleinerungsvorrichtung normal arbeitet, die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch
reversiert und dann würde der Einlaßtrichter der erfindungsgemäßen Vorrichtung überfüllt.
-
Durch die Merkmale des Anspruchs 4 erreicht man, daß der Vorschub
des komprimierten Mülls über die Breite des Auslaßschachts etwa gleich ist und gleichzeitig
diese Vorschubbewegung über die Breite des Auslaßschachts oszillierend ist. Das
aus dem Auslaßschacht ausgestoßene Mülivolumen hat dann immer in einem bestimmten
Abschnitt einen Druck in Ausstoßrichtung und kann dann nicht mehr rückwärts expardieren.
Dies ist wesentlich besser als wenn man in einem bestimmten Zeitintervall nur ausschiebt;
dann nicht mehr auf das Müllvolumen wirkt, dann wieder aussch-iebt usw. Außerdem
verteilt sich das von Motor und Getriebe
aufzubringende Moment ganz
gleichmäßig über eine Umdrehungsperiode.
-
Durch die Merkmale des Anspruchs 5 erreicht man eine große Gleichmäßigkeit
im Ausschieben Indem man den Winkel so wie angegeben bemißt, sieht man beim Hineinschauen
in den Schacht eine verhältnismäßig dichte Front nebeneinanderstehender Platten,
die großflächig auf den auszustoßenden Mull drücken, so daß das Müllpaket an bestimmten
Stellen nicht nur eingedellt, sondern tatsächlich hinausgeschoben wird.
-
Durch die Merkmale des Anspruchs 6 vereinfacht sich die Anordnung
der Platten auf der Achse und es läuft pro halbe Umdrehung der Welle lediglich eine
Verdichtungswelle vom einen Ende zum anderen Ende des Schachtes. Außerdem wird auch
hierdurch die dusschiebende Front breit gehalten.
-
Durch die Merkmale des Anspruchs 7 erreicht man eine ganz wesentliche
Verbesserung der Ausschiebbedingungen, etwa im Verhältnis zu rein rechteckigen Platten.
Während sich die Abrundungen zwischen die Abstreiffinger hineindrehen, schieben
sie ganz bis zum Schluß den verdichteten Mull aus dem Auslaßschacht hinaus und diese
Ausschiebbewegung wird am Schluß sogar fast Null, wenn die Platte zwischen den zugehörigen
Abstreiffingern verschwindet. Sie hat also gerade dann ihre höchste Kompressionskraft.
-
Durch die Merkmale des Anspruchs 8 erreicht man eine einfache Herstellungsweise
der Platten, kann die in den Platten auftretenden Kräfte leichter berechnen und
vermeidet Unstetigkeitsstellen, an denen sich der Mull festhaken könnte. Außerdem
ermöglicht diese Formgebung, die Plattenoiis im wesentlichen rechteckigen Rohlingen
auszustanzen
und den Stanzschnitt sehr abfallfrei zu gestalten.
-
Durch die Merkmale~des Anspruchs 9 wird ebenfalls die Herstellung
erleichtert, das Stanzwerkzeug hat keine Vorsprünge und deshalb höhere Stanzzeiten
und der Mull wird stetig erfasst und ausgestoßen.
-
Durch die Merkmale des AnspruchslO bleiben die Platten einerseits
genügend breit, um die auftretenden Momente aufnehmen zu können, und sind auf der
anderen Seite genügend schlank, um zwischen sich und der Wandung der Vorrichtung
genügend Platz für den Mull zulassen.
-
Platten mit der Dimensionierung gemäß dem Anspruchl 1 haben sich bei
Versuchen als optimal herausgestellt.
-
Mit den Drehzahlen nach Anspruch 12 gelingt es, durch starke Untersetzung
die zum Komprimieren des Mülls notwendigen hohen Momente aufzubringen, wobei die
Leistung des antreibenden Motors relativ niedrig liegen kann. Außerdem berücksichtigt
diese Drehzahl, daß es besser ist, den komprimierten Mull aus dem Auslaßschacht
besser mit relativ langsamen, jedoch kräftigen Bewegungen hinauszuschieben, als
mit schnellen, häufigen und vergleichsweise schwachen Bewegungen zu tun.
-
Mit dem Merkmal gemäß Anspruch 13 berücksichtigt man nicht nur die
Umlenkung in die Horizontale, sondern auch, daß das Sektorstück genügend lang ist,
um den komprimierten vom nicht komprimierten Mül l zu trennen und man hat eine genügend
lange Strecke,
um die Kompression durchzuführen und Holzspäne brechen-zu
können.
-
Durch die Merkmale des Anspruchs 14 benötigt man keine lediglich Energie
verzehrende Rückstauvorrichtung an und für sich, sondern kann mit derR ückstauvorrichtung
sowohl den komprimierten Mull an den gewünschten Ort bringen als auch den Durchlaßwiderstand
des Rohres zum Rückstauen verwenden.
-
Durch die Merkmale des Anspruchs 15 gelingt es, den Behälter als Rückstauvorrichtung
vorzusehen, so daß unmittelbar von der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Behälter
gefördert werden kann. Dies ist wesentlich besser als in naheliegender Weise den
komprimierten Mull in den Behälter fallen zu lassen, denn durch den Fall würde sich
der komprimierte Mull wieder lockern.
-
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele hervor. In der Zeichnung zeigen :
Fig. 1 eine schaubildliche, maßstäbliche Ansicht einer Zerkleinerungsmaschine, unter
die die erfindungsgemäße Vorrichtung geflanscht ist, sowie ein sich an den Auslaßschacht
anschließendes angedeutetes langes Rohr, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Reduktionsvorrichtung, Elektromotor und Rückstauvorrichtung,
Fig. 3 die Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit angedeutetem Elektromotor,
angedeuteten Wirkungskreisen der Messer der Zerkleinerungsmaschine und angedeutetern
Container, in den der Auslaßschacht mundes, Fig. 4 den Blick in den Auslaßschacht,
Fig.
5 die Seitenansicht einer einzelnen Platte, exakt im Maßstab 1 2, Fig. 6 ein Diagramm,
welches die Bewegung des Druckbergs zeigt.
-
Ein etwa 1 m hohes Gestell aus Stahlrohr hat vier Füße 11, die oben
durch Quertraversen 12 miteinander verbunden sind. Die Quertraversen 12 sind durch
weitere, nicht dargestellte Traversen und die Füße 11 durch Traversen 13 verbunden.
Auf den Quertraversen 12 sitzt ein Messerkasten 14 ortsfest verschraubt. Rechts
von ihm ist ein Getriebekasten 16 zu sehen, an den ein Elektromotor 17 angeflanscht
ist. Mit dieser Einheit ist auch ein Schaltkasten 18 verbunden. In diesem sind Sicherungen
vorhanden. Ferner sind hier die Mittel für die von der Stromabnahme abhängigen Reversierung
sowie die Schaltschütze untergebracht. Auf den Messerkasten 14 ist ein großer, oben
offener Trichter 19 befestigt. Im Messerkasten sind zwei horizontale, gegenläufig
angetriebene, unter Überlast reversierbare, parallele Wellen 21, 22 vorgesehen,
die in Fig. 3 schematisch dargestellt sind. Auf ihnen sitzen drehfest Messer, deren
scheibenförmige Gestalt durch Kreise 23, 24 angedeutet ist. Zerkleinerter Mull kommt
etwa bei 26 heraus, sofern nicht gerade reversiert wird. Wie man aus Fig. 3 sieht,
ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 27 direkt unterhalb des Messerkastens 14 befestigt
und die Kreise 23, 24 können sogar etwas in die Vorrichtung 27 hineinragen.
-
Die Vorrichtung 27 umfasst im wesentlichen einen Einlaßtrichter 28,
einen Auslaßschacht 29, einen an der Vorrichtung 27 auf deren Rückseite befestigten
Elektromotor 31 mit angeflanschtem Reduktionsgetriebe, einer Kraftubertragungsvorrichtung
32,einer Welle 33, Platten 34, Abstreiffinger 36 und einer Rückstauvorrichtung 37,
38.
-
Im einzelnen : Der Einlaßtrichter hat Ösen 39 , mit denen er unter
den Messerkasten 14
geschraubt werden kann. Seine in sich ebene
Rückwand 41 bildet mit der Horizontalen einen Winkel von 550, seine in sich im wesentlichen
ebene Vorderwand 42 bildet mit der Horizontalen einen Winkel von etwa 65 und die
Seitenwände 43, 44 sind entsprechend rhombusförmig geschnitten und zum Einlaßtrichter
28 zusammengeschweißt. Am Einlaßtrichter 28 ist auch der Elektromotor 31 befestigt.
-
Der Auslaßschacht 29 ist so breit wie der Einlaßtrichter 28. Seine
Seitenwände 46, 47 gehen fluchtend in die Seitenwände 43, 44 über und stoßen stumpf
von unten gegen diese. Sie sind im großen und ganzen rechteckig und haben hinten
eine kreisbogenförmige Abrundung 48. Da die Seitenwände 46, 47 jedoch viel weniger
hoch sind als die Seitenwände 43, 44 breit sind, ist der Auslaßquerschnitt des Auslaßschachtes
29 zwei-bis dreimal kleiner als der Querschnitt des Einlaßtrichters 28. Die Oberwand
49 des Auslaßschachts 29 ist eine rechteckförmige, in sich ebene Platte. Sie reicht
bis zur Vorderwand 42 unter diese.
-
Der Boden 51 verläuft zunächst horizontal und parallel zur Oberwand
49, ist in sich eben und geht etwa unterhalb der Welle 33 in eine Rückwand 52 über,
die die Form eines Viertel-Zylindermantels hat und stumpf bis unter die Unterseite
der Rückwand 41 reicht.
-
Dieser Gestalt folgt auch die Abrundung 48 der Seitenwände 46,47 .
Es entsteht dadurch im Verlauf der RUckwand 41 und der RUckwand 52 ein Knick 53,
den man am besten in Fig. 3 sieht.
-
Entsprechend der Anzahl Zwischenräume zwischen den Platten 34 sind
in der Seitenansicht etwa rechteckige Abstreiffinger 36 plattenförmiger Gestalt
senkrecht hochkant stehend an die Vorderwand 42 im Bereich deren Knick 54 mit ihrem
in Fig. 3 rechten Ende angeschweißt. Ihre linke Stirnfläche 56 reicht bis knapp
vor die Welle 33 und ihre untere
Stirnfläche 57 verläuft gemäß
Fig. 3 unter einem flachen Winkel nach links unten. Dies sieht man auch in Fig.
4.
-
An den vorderen senkrechten Teil der Vorderwand 42 sind Versteifungsecken
58 angeschweißt, , deren mittlere auch an der Oberwand 49 angeschweißt sind. Es
sind fernerhin in geeigneter Weise angeschweißte Lappen 59 und Schrauben 61 vorgesehen,
so daß man alles, was zum Auslaßschacht 29 gehört, einstuckig abschrauben kann.
-
Die am deutlichsten in Fig. 5 dargestellten Platten 34 haben eine
kreisrunde Ausnehmung 61, mit der sie auf die Welle 33 aufgeschoben und dort senkrecht
zu ihr stehend verschweißt werden. Der Durchmesser beträgt etwa 50 mm. Um die Ausnehmung
61 herum ist noch genügend Material, um die Drehmomente aufnehmen zu können. In
bezug zur geometrischen Achse 62 sind die Platten 34 punktsymmetrisch. Ihr Umriß
wird durch zwei zueinander parallele Geraden 63 , 64 bestimmt, deren kürzester Abstand
etwa 80 mm beträgt. Da die Drehrichtung gemäß dem Pfeil 66 ist, bilden die Geraden
63, 64 den Rücken der Platten 34. Der in diesem Sinne vordere Rand der Platten 34
wird durch Kreisbögen 67, 68 gebildet, deren Radius etwa bei 75 mm liegt, die stetig
in die Geraden 63, 64 dort übergehen, wo sie ein kurzes Stück bis über die Mitte
hinausreichen und die mit einer tangential fast 900 betragenden Spitze 69 , 71 in
die gegenüberliegende Gerade 63 bzw. 64 übergehen.
-
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind 17 Platten 34 vorgesehen
und da die erste Platte zur letzten Platte lediglich um 1800 und nicht um 3600 versetzt
ist, beträgt
die Winkeldifferenz zwischen den Platten 34 rund 100.
In Fig. 3 sieht man auch den Kreis 72, welchen die Spitzen 69, 71 beschreiben. Man
erkennt, daß der Kreis 72 etwa parallel zur Abrundung 48 bzw. zur Rückwand 52 verläuft,
ihr genügend nahe, jedoch nicht zu nahe kommt. Außerdem erkennt man, daß durch den
Knick 54 eine Annäherung an den Kreisverlauf gegeben ist. Diesem Bereich kommt der
Kreis 72 näher als der Ruckwand 52.
-
Das Ende der Wellen 33 ist in Buchsen 73 gelagert, welche sowohl am
Einlaßtrichter 28 als auch am Auslaßschacht 29 in nicht dargestellter Weise befestigt
sind.
-
Fig. 4 zeigt etwas rechts von der Mitte liegende Platten 34 in ihrer
unteren Stellung. Man erkennt hieraus, daß der Mull großflächig aus dem Auslaßschacht
29 herausgedrückt wird.
-
Diese Fläche läuft bei weiterer Drehung der Welle 33 gemäß dem Pfeil
74 nach links.
-
Die dabei auftretende Druckbewegung ist in Fig. 6 festgehalten. Waagrecht
ist hier die Breite des Auslaßschachts 29 aufgetragen und senkrecht ist die Kraft
aufgetragen, die im Mull im Auslaßschacht 29 herrscht. Man erkennt detalilich einen
4ruckberg 76, der gemäß dem Pfeil 74 gleichwe in Fig. 4 nach links wandert, rechts
wieder erscheint, wieder nach links wandert usw. Man erkennt auch, daß der Druck
nie zu Mull wird.
-
H ierzu mag die Stirnfläche 57 der Abstreiffinger 53 beitragen1 welche
wegen ihrer Schrägstellung einen Gleichrichtereffekt macht. Im wesentlichen sind
jedoch die Abstreiffinger 53 dazu da, um zu verhindern , daß der komprimierte Muil
wieder in den Einlaßtrichter 28 gelangen kann.
-
Beim Reversieren ist die Drehrichtung 66 entgegengesetzt, es wird
Material aus dem
Äuslaßschacht 29 heraus und in den Einlaßtrichter
28 hochgekratzt, so daß der ubermäßige Druck nachläßt. Es wird der Strom durch die
Wicklungen des Elektromotors 31 gemessen. Steigt dieser über ein bestimmtes Maß3,
dann wird die Reversierung eingeleitet und z. B. 5 oder 10 Sekunden lang reversiert.
Danach läuft die Vorrichtung 27 wieder in ihrer normalen Arbeitsrichtung.
-
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 hat die Rückstauvorrichtung 37
die Gestalt eines langen Rohrs mit einem entsprechend hohen Strömungswiderstand.
Dieses Rohr kann z. B.
-
aus einem Gebäude heraus zu einem Abfallbehälter, zu einer Müllverbrennungsan
lage od. dgl. fuhren. Durch seinen inneren Widerstand verhindert es, daß die Platten
34 den Mull lose aus dem Auslaßschacht 29 herauskratzen, was geschieht, wenn keine
Rückstauvorrichtung vorhanden ist.
-
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 hat die Rückstauvorrichtung 38
die Gestalt eines Containers. Durch seine Wand 77 ist ein Durchbruch 78 gemacht,
der sich knapp oberhalb des Bodens 79 befindet. Hat der Mull ein bestimmtes Niveau
im Container erreicht, dann ubt er einen Rückstau auf den Auslaßschacht 29 aus und
die Komprimierung setzt ein. Man kann hier allerdings nur solche Container verwenden,
die sehr famstabil sind.
-
Sind sie dies nicht, so lehrt die Erfahrung, daß sie durch den inneren
Druck des komprimierten MUlls teilweise auseinandergedruckt und deformiert werden.
-
Beim Ausführungsbeispiel werden vorzugsweise die Elektromotoren 17
und 31 gleichzeitig reversiert, je nachdem, ob das durch den Elektromotor 17 angetriebene
Werk zuviel
Drehmoment benötigt oder ob das durch den Elektromotor
31 angetriebene Werk zuviel Drehmoment benötigt. Es liegt hier also eine ODER-Funktion
vor.