DE3241043C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zerkleinerungsvor­ richtung für Abfälle, insbesondere zellulosehaltige Pro­ dukte, wie Reb- oder Baumholz, Holzabfälle, Stroh oder dergleichen mit um eine Achse rotierend antreibbaren Mes­ sern, die in einem Gehäuse eingesetzt sind und mit orts­ fest angeordneten Gegenmessern zusammenwirken, wobei das Gehäuse im Anschluß an die Zuführöffnung für das zu zer­ kleinernde Gut in einem Teilbereich an den Außendurch­ messer der rotierend antreibbaren Messer angepaßt ist und diese eng umhüllt.

Eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Abfällen, die mit derartig ausgebildeten Messern bestückt ist, ist durch die DE-OS 24 54 262 bekannt. Die Messer bestehen hierbei aus mehreren versetzt zueinander auf einer Antriebswelle angeordneten, biegesteifen rechteckigen Platten, deren vorderer Rand auf den einander gegenüberliegenden Seiten jeweils durch einen Kreisbogen gebildet ist. Eine mit solchen Messern ausgerüstete Vorrichtung ist zwar zum Zerkleinern von Mischmüll, um auf diese Weise eine Volu­ mensreduzierung zu ermöglichen, verwendbar, eine hohe Verdichtung von Abfällen läßt sich jedoch nicht erreichen.

Des weiteren ist durch die DE-A 27 51 958 eine Zerkleine­ rungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung bekannt. Die hierbei in Richtung der Rotorwelle spiralförmig ange­ ordneten Rotormesser arbeiten mit ortsfesten Gegenstählen zusammen, so daß bei Drehung des Rotors die zu zerkleinern­ den Abfälle zwischen den Rotormessern und den Gegenstählen zu Schnitzeln gebrochen werden. Eine hohe Verdichtung der zerkleinerten Abfälle ist mit dieser Ausgestaltung somit ebenfalls nicht zu erzielen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Zerkleinerungs­ vorrichtung zur Bearbeitung von Abfällen zu schaffen, mittels der nicht nur Abfall unterschiedlicher Art zuverlässig zer­ kleinert und aus dieser herausgefördert werden kann, sondern mittels der auch eine hohe Verdichtung des Abfalles, und zwar unter Wärmeeinwirkung, zu erzielen ist. Die den Messern zu­ geführte Antriebsenergie soll hierbei durch diese teilweise in Wärme umgewandelt werden, so daß in dem Abfall befindliche verflüssigbare Teile während des Zerkleinerungsvorganges für kurze Zeit ihren Aggregatzustand ändern und das zerkleinerte Gut somit verbacken wird. Der Bauaufwand, mit dem dies zu er­ reichen ist, soll äußerst gering gehalten werden, so daß eine wirtschaftliche Fertigung der Vorrichtung gegeben ist, dennoch soll eine stets zuverlässige Schneide- und Transportleistung der Messer gewährleistet sein.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Messer von einer die Antriebswelle aufnehmenden Naben abstehende, in Drehrichtung gekrümmt ausgebildete Förderzinken und Preßzinken aufweisen und daß die Preßzinken in ihrem Außendurchmesser gegen­ über den Förderzinken zurückgesetzt ausgebildet sind. Angebracht ist es hierbei, die Preßzinken etwa um 0,5- 5 v.H. in ihrem Außendurchmesser gegenüber dem Außendurch­ messer der Förderzinken zurückzusetzen und zwischen zwei För­ derzinken jeweils einen oder mehrere Preßzinken anzuordnen.

Um eine hohe Temperatur zu erreichen, können die Förder­ zinken und/oder die Preßzinken in dem in Drehrichtung gekrümmt ausgebildeten vorderen Bereich mit einer oder mehreren in Achsrichtung oder geneigt zu dieser sich erstreckenden Rillen, mit einer Riffelung, einer Verzahnung oder dgl. versehen werden.

Sehr vorteilhaft ist es des weiteren, das Messer als Messerwelle auszubilden, die aus einzelnen die Förder- und Preßzinken tragenden, nebeneinander auf der Antriebs­ welle angeordneten Messerscheiben besteht.

Zur Erhöhung des Wirkungsgrades ist es hierbei zweckmäßig, die einzelnen Messerscheiben der Messerwelle in Umfangs­ richtung gegeneinander versetzt anzuordnen, derart, daß die Förder- oder Preßzinken einer Scheibe im Bereich des von den Zinken der unmittelbar benachbarten Scheiben einge­ schlossenen Zwischenraumes angeordnet sind. Zu dem gleichen Zweck können aber auch die Messerscheiben der Messerwelle in Umfangsrichtung gegeneinander verdreht angeordnet werden, derart, daß die Förderzinken mindestens zweier unmittelbar benachbarter Messerscheiben vorzugsweise um eine Teilung gegeneinander versetzt angeordnet sind.

Zur Vergrößerung des Fördervolumens der Messerwelle können in einfacher Weise vorzugsweise in deren mittleren Bereich zwischen den Förder- und Preßzinken eine oder mehrere je­ weils durch Aussparen eines Zinken gebildete Aufnahme­ kammern vorgesehen werden.

Das mit dem rotierend antreibbaren Messer bzw. der Messer­ welle zusammenwirkende Gegenmesser ist zweckmäßigerweise als im Bereich der Auslaßöffnung des Gehäuses in Förder­ richung hinter dieser angeordneter rechenartiger Nieder­ halter auszubilden, dessen Stege zwischen die einzelnen Meserscheiben der Messerwelle eingreifen.

Bei dieser Ausgestaltung ist es angebracht, die Stege des Niederhalters in Form eines stumpfwinkligen Dreiecks aus­ zubilden, in Höhe der Antriebswelle der Messerwelle am Gehäuse zu befestigen und mit ihrem freien Ende bis etwa zur Mitte der Antriebswelle versetzt zu dieser in die Messerscheiben hineinragen zu lassen, wobei die der Aus­ laßöffnung des Gehäuses zugekehrte Stirnfläche der Stege zu dieser sich konisch erweiternd ausgebildet und das freie Ende der Stege mit einer in Richtung der Auslaß­ öffnung geneigten Einführschräge versehen sein sollte.

Zweckmäßig ist es ferner, zwischen den Stegen des Nieder­ halters unmittelbar vor der Auslaßöffnung des Gehäuses einen vorzugsweise als durchgehende Leiste ausgebildeten, bis nahe an den Durchmesser der Förderzinken ragenden Füllkeil anzuordnen.

Die gemäß der Erfindung ausgebildete Zerkleinerungsvor­ richtung ist nicht nur einfach in der konstruktiven Ausge­ staltung und somit auf wirtschaftliche Weise herstellbar und ermöglicht eine zufriedenstellende Zerkleinerung sowie Wei­ terbeförderung der diesem zugeführten Abfälle, sondern mit einer derartigen Vorrichtung ist auch eine Umwandlung der den Messern zugeführten Antriebsenergie in Wärme zu bewerk­ stelligen, die auf das zerkleinerte Gut übertragbar ist. Wer­ den nämlich die Messer mit Förderzinken, die in einem Teil­ bereich des Gehäuses von diesem eng umhüllt sind, und mit Preßzinken, die in ihrem Außendurchmesser gegenüber den För­ derzinken zurückgesetzt sind, versehen, so ist es möglich, einen Teil des zu zerkleinernden Gutes mittels der Förderzinken dem Gegenmesser zuzuführen und im Zusammenwirken mit diesem zu zerkleinern, mittels der kürzeren Preßzinken wird dagegen ein Teil des zu zerkleinernden Gutes zwischen diesen und dem Gehäuse eingepreßt und reibt an diesem, so daß die zugeführte Antriebsenergie in Wärme umgesetzt wird. In dem Gehäuse steigt die Temperatur dadurch derart an, daß Teile des zu zerkleinernden Gutes mitunter ihren Aggregatszustand kurzzeitig ändern, beispielsweise tritt aus zellulosehaltigen Produkten Lignin aus; während des nachfolgenden Abkühlens des zerkleinerten Gutes wird dieses wiederum fest verbacken. Es wird somit nicht nur eine Verdichtung und damit eine Volumensverkleinerung gegenüber der zugeführten Menge erreicht, sondern dieses wird auch in einem erheblichen Maße verfestigt und ist damit leicht zu transportieren.

Der Bauaufwand, mit dem dies zu erreichen ist, ist äußerst gering, da lediglich die Preßzinken in ihrem Außendurch­ messer kleiner zu bemessen sind als die Förderzinken, um das zu zerkleinernde Gut über einen Teilbereich des Gehäuses an diesem zu reiben und somit einen Teil der Antriebsenergie in Wärme umzusetzen. Dennoch ist gewährleistet, daß eine stets zufriedenstellende Zerkleinerung mit Hilfe des Gegen­ messers vorzunehmen ist. Selbstverständlich können, je nach der Art des zu zerkleinernden Gutes, die Zinken in ihrer Form und in ihrer Ausgestaltung, indem diese beispielsweise mit Rillen versehen werden, an dieses angepaßt werden, um eine optimale Arbeitsweise zu erreichen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung ausgebildeten aus einzelnen mit Förder- und Preßzinken bestückten Messern zusammengesetzte, in einem Gehäuse angeordnete Messerwelle dargestellt, das nachfolgend im einzelnen erläutert ist.

Die in einem Gehäuse 1 beispielsweise einer Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfallprodukten eingesetzte Messer­ welle 10 besteht aus mehreren, auf einer Antriebswelle 6 verdreht zueinander angeordneten Messern 11, 11′ . . ., die von einer Nabe 12 abstehende Förderzinken 13 sowie Preßzinken 14 aufweist. Die Förderzinken 13 wie auch die Preßzinken 14 sind in der mit A gekennzeichneten Dreh­ richtung gekrümmt ausgebildet.

In ihrem Außendurchmesser D ₂ sind die Preßzinken 14 gering­ fügig gegenüber dem Außendurchmesser D ₁ der Förderzinken 13 zurückgesetzt, so daß in dem Teilbereich 5 des Gehäuses 1, in dem dieses an den Außendurchmesser D ₁ der Förderzinken 13 angepaßt ist und diese eng umgibt, eine Preßstrecke geschaffen ist, in der das durch die Einführöffnung 2 des Gehäuses 1 der Messerwelle 10 zugeführte Gut von den Preßzinken 14 an dessen Innenwand gepreßt wird, so daß ein Teil der Antriebsenergie in Wärme umgesetzt wird.

Das mit der Messerwelle 10 zusammenwirkende Gegenmesser besteht aus einem rechenartig ausgebildeten Niederhalter 21, dessen an einer mit dem Gehäuse 1 fest verbundenen Platte 23 angebrachten Stege 22 zwischen die einzelnen aus Scheiben gebildeten Messer 11, 11′ . . . eingreifen. Die Stege 22, zwischen die ein Füllkeil 26 eingesetzt ist, sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines stumpf­ winkeligen Dreieckes gestaltet, das mit seinem freien Ende 25 bis nahezu zur Mitte der Antriebswelle 6 versetzt zu dieser in die Messer 11, 11′ . . . hineinragt und mit einer Einführschräge 27 versehen ist. Die der Auslaßöffnung 3 des Gehäuses 1 zugekehrte Stirnfläche 24 erweitert sich somit zu dieser hin, so daß das zerkleinerte Gut durch die Auslaßöffnung 3 leicht in einen sich an diese anschließenden Schacht 4 in Richtung des Pfeiles B gefördert werden kann.

Um die Temperatur in dem Gehäuse 1 zu erhöhen, können in die Förderzinken 13 und auch in die Preßzinken 14 Rillen 15 bzw. 16 eingearbeitet werden, in denen das zu zer­ kleinernde Gut, beispielsweise Aststücke, gehalten und an der Innenwand des Gehäuseteils 5 entlanggerieben werden.

Das durch die Einführöffnung 2 des Gehäuses 1 der Messer­ welle 10 zugeführte Gut wird von den zwischen den Zinken vorgesehenen Aufnahmetaschen 17 aufgenommen, zu dem Nieder­ halter 21 transportiert und im Zusammenwirken mit den Stegen 22 sowie dem Füllkeil 26 zerkleinert. Ein Teil dieses Gutes wird aber, da die Preßzinken 14 in ihrem Außendurch­ messer kleiner bemessen sind als die Förderzinken 13, in dem Teilbereich 5 des Gehäuses 1 gegen dieses gepreßt und an der Gehäuseinnenwand entlanggerieben, so daß ein Teil der über die Antriebswelle 6 zugeführten Energie somit in Wärme umgewandelt wird. Auf diese Weise wird die Temperatur in dem Gehäuse 1, je nach Anzahl der Preßzinken 14 und deren Ausgestaltung, derart erhöht, daß zumindest ein Teil des zu zerkleinernden Gutes mitunter den Aggregatszustand ändert, in dem beispielsweise Kunststoffteile zähflüssig werden oder aus zellulosehaltigen Produkten Lignin ausge­ schieden wird. In dem Förderkanal 4 tritt jedoch, sobald eine entsprechende Abkühlung eingetreten ist, wiederum eine Verhärtung ein, so daß ein hochverdichteter und fester Strang in dem Förderschacht 4 gefördert wird.

Um das Fassungsvermögen der Messerwelle 10 zu erhöhen, können einzelne der Zinken freigespart werden, so daß vergrößerte Aufnahmetaschen 18 gebildet sind.

Claims (13)

1. Zerkleinerungsvorrichtung für Abfälle, insbesondere zellulosehaltige Produkte, wie Reb- oder Baumholz, Holz­ abfälle, Stroh oder dergleichen mit um eine Achse rotie­ rend antreibbaren Messern, die in einem Gehäuse eingesetzt sind und mit ortsfest angeordneten Gegenmessern zusammen­ wirken, wobei das Gehäuse im Anschluß an die Zuführöffnung für das zu zerkleinernde Gut in einem Teilbereich an den Außendurchmesser der rotierend antreibbaren Messer ange­ paßt ist und diese eng umhüllt, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (11) von einer die Antriebswelle (6) auf­ nehmenden Nabe (12) abstehende, in Drehrichtung (A) ge­ krümmt ausgebildete Förderzinken (13) und Preßzinken (14) aufweisen und daß die Preßzinken (14) in ihrem Außendurch­ messer (D ₂) gegenüber den Förderzinken (13) zurückgesetzt ausgebildet sind.

2. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßzinken (14) etwa um 0,5-5 v.H. in ihrem Außendurchmesser (D ₂) gegenüber dem Außendurchmesser (D ₁) der Förderzinken (13) zurückgesetzt sind.

3. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Förderzinken (13) eines Messers (11) mehrere Preßzinken (14) angeordnet sind.

4. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderzinken (13) und/oder die Preßzinken (14) eines Messers (11) in dem in Drehrichtung (a) gekrümmt ausgebildeten vorderen Bereich mit einer oder mehreren in Achsrichtung oder geneigt zu dieser sich erstrecken­ den Rillen (15, 16) mit einer Riffelung, einer Verzahnung oder dgl. versehen sind.

5. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer als Messerwelle (10) ausgebildet ist, die aus einzelnen die Förder- und Preßzingen (13, 14) tragenden nebeneinander auf der Antriebswelle (6) ange­ ordneten Messerscheiben (11, 11′) besteht.

6. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Messerscheiben (11, 11′) der Messer­ welle (10) in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind, derart, daß die Förder- oder Preßzinken (13, 14) einer Scheibe (11) im Bereich des von den Zinken der unmittelbar benachbarten Scheiben (11′) eingeschlos­ senen Zwischenraumes angeordnet sind.

7. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerscheiben (11, 11′) der Messerwelle (10) in Umfangsrichtung gegeneinander verdreht angeordnet sind, derart, daß die Förderzinken (13) mindestens zweier unmittelbar benachbarter Messerscheiben (11, 11,) vor­ zugsweise um eine Teilung gegeneinander versetzt ange­ ordnet sind.

8. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des Fördervolumens der Messerwelle (10), vorzugsweise in deren mittleren Bereich, zwischen den Förder- und Preßzinken (13, 14) eine oder mehrere jeweils durch Aussparen eines Zinken gebildete Auf­ nahmekammern (18) vorgesehen sind.

9. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenmesser als im Bereich der Auslaßöffnung (3) des Gehäuses (2) in Förderrichtung (B) hinter dieser angeordneter rechenartiger Niederhalter (21) ausgebildet ist, dessen Stege (22) zwischen die einzelnen Messer­ scheiben (11, 11′) der Messerwelle (10) eingreifen.

10. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (22) des Niederhalters (21) in Form eines stumpfwinkligen Dreiecks ausgebildet, in Höhe der An­ triebswelle (6) der Messerwelle (10) am Gehäuse (7) befestigt sind und mit ihrem freien Ende (25) bis etwa zur Mitte der Antriebswelle (6) versetzt zu dieser in die Messerscheiben (11, 11′) hineinragen.

11. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die der Auslaßöffnung (3) des Gehäuses (1) zuge­ kehrte Stirnfläche (24) der Stege (22) zu dieser sich konisch erweiternd ausgebildet sind.

12. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß das freie, in das Gehäuse (1) ragende Ende (26) der Stege (22) mit einer in Richtung der Auslaß­ öffnung (3) geneigten Einführschräge (27) versehen ist.

13. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stegen (22) des Niederhalters (21) unmittelbar vor der Auslaßöffnung (3) des Gehäuses (1) einen vorzugsweise als durchgehende Leiste ausgebildeter, bis nahe an den Durchmesser (D ₁) der Förderzinken (13) ragender Füllkeil (26) angeordnet ist.