DE3433647A1 - Zerkleinerungsvorrichtung fuer abwasseranlagen - Google Patents

Description

ΓΛ1 CIH IAMWALTl £ "... ■ ,

DR. PHIL. FREDA VUESTHOFF (Ι927-Ι9ϊ£)

WUESTHOFF - ν. PECHMANf ί- BEHRENS - GOET2 J"

_DIPL,_INC. _GERHARD „„

DIPl.-CHEM. DR. E. FREIHBRR VON PECH PROFESSIONAL XEPRESENTATtVES BEFORE THB EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS

UANDATAIRES AGREES PRES l'OFFICE EUROFEEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIFL.-WIRTSCH.-INC. RUPERI

•5-

D-8000 MÜNCHEN 90 1A-^" f^rC - SCHWEIGERSTRASSE 2

^ QO _t-\ Oi \L\ 3433647 telefon: (089)662051

TELEGRAMM: PROTECTPATENT

TELEX: j24070

Zerkleinerungsvorrichtung für Abwasseranlagen

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung für Abwasseranlagen, durch die von einer strömenden Flüssigkeit ein beträchtlicher Gehalt an festen Stoffen gefördert wird, beispielsweise Abwasser in einem geschlossenen Rohrleitungssystem. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen ortsfesten Käfig einer solchen Zerkleinerungsvorrichtung und einen drehbaren Körper darin zum Schneiden und Reißen.

Bekannte Zerkleinerungsvorrichtungen können ortsfeste Käfige aufweisen, die insgesamt aus einer Vielzahl einzelner, axial im Abstand voneinander angeordneter Bereiche bestehen und Schlitze für den Durchlaß des behandelten Abwassers bilden. Solchen Vorrichtungen können dann getrennte ortsfeste Schneid- und Zerreißstäbe zugeordnet sein, die meistens als Brecherstangen bezeichnet werden und mit den Käfigen verbunden sind. In der Nähe der Stäbe sind Zähne ausgebildet, die mit den entsprechenden Abschnitten der Schlitze in dem ortsfesten Käfig axial ausgerichtet sein können. Ferner kann eine solche Zerkleinerungsvorrichtung in dichtem Abstand von dem ortsfesten Käfig angeordnete Einrichtungen und getrennte Brecherstangen zum gegenseitigen Zerkleinerungseingriff aufweisen.

Zerkleinerungsvorrichtungen der genannten Art sind bekannt und z. B. in US-PS 2 305 935 aus dem Jahre 1942 offenbart. In dieser Vorrichtung erfolgt das Zerkleinern von im Abwasser enthaltenen Stoffen mittels eines geschlitzten Siebes, welches

ortsfest oder drehbar sein kann und Materialbrocken abfängt, die zu groß sind, um die Schlitze im Sieb zu passieren. Die in diesem Fall vorgesehenen Schneidzähne wirken mit einer oder mehreren gekerbten Schneidstangen zusammen, um die abgefangenen

Feststoffe durch Schneiden, Scheren oder Reißen in so kleine Stücke zu zerteilen, daß sie die Schlitze passieren können. Die Zerkleinerung der Feststoffe erfolgt im Betrieb an der konkaven Seite der Siebvorrichtung, wo eine Vielzahl von Schneidzähnen in der Bewegungsbahn der Kerben der Schneidstange

'0 angeordnet sind, und zwar entweder eine oder mehrere im Abstand um die Drehachse der Stange bzw. Stangen, so daß von den zwischen der Schneidstange bzw. den Schneidstangen und den Schneidzähnen eingefangenen Feststoffen Teilchen abgeschnitten, abgeschert oder abgerissen werden.

In US-PS 2 389 309 ist als bevorzugtes Ausführungsbeispiel ein ortsfestes, halbzylindrisches Gitter offenbart, welches eine Vielzahl horizontaler Schlitze bildet, die sich in Umfangs-

richtung zu dem Gitter erstrecken. Ferner ist dabei eine Vielp(~)

zahl drehbarer, kreisförmiger Scheiben mit Schneidzähnen an den Umfangen vorgesehen, die sich durch die Schlitze des Gitters erstrecken, und in die Wand der Rohrleitung ist eine vertikale Schneidstange eingesetzt, die sich senkrecht längs des Umfangs der drehbaren Scheiben erstreckt. Im Betrieb werden größere Feststoffteile im Abwasser zunächst von den stromaufwärts liegenden Segmenten der drehbaren Platte abgefangen oder festgehalten, die sich nach außen über die Stäbe des ortsfesten Gitters hinauserstrecken. Dort werden sie durch die Drehbewegung allmählich abgetragen oder weggespült und zur Schneidstange mitgerissen. So werden die Feststoffe zwischen der Schneidstange abgefangen und gelangen in das stromabwärts fließende Abwasser.

In US-PS 2 594 785 ist eine Zerkleinerungsvorrichtung offenbart, die einen senkrechten, ortsfesten, halbzylindrischen Stangenkäfig aufweist, in dem eine Vielzahl von Sieböffnungen

gebildet ist. Im Innern ist ein oder mehrere schwingende Schneidarme mit einer Einrichtung zum Erzeugen der Schwingbewegung der Schneidarme nach vorn und hinten über die konkave Oberfläche des Käfigs vorgesehen. Jeder Schneidarm trägt Reißzähne, die mit Reißzähnen zusammenwirken, welche abnehmbar am Stangenkäfig abgestützt sind, um angesammeltes Gut an den Sieböffnungen im halbzylindrischen Käfig zu zerkleinern und zu zerreißen. Die an dem schwingenden Schneidarm bzw. den Armen befestigte Schneidstange erstreckt sich vertikal über die innere konkave Oberfläche des halbzylindrischen Käfigs unter einem spitzen Winkel, so daß die gewünschte Scherwirkung in vorteilhafter Weise erfolgt.

Aus US-PS 4 186 888 des Erfinders geht eine Zerkleinerungsvorrichtung hervor, die hauptsächlich für Kanäle bestimmt ist, die Abwasserströme führen. Zu dieser Vorrichtung gehört ein ortsfester, halbzylindrischer, konkaver Käfig aus einer Vielzahl von axial im Abstand voneinander angeordneten, einzelnen Abschnitten aus bogenförmigen Ringen oder Stäben, die bogenförmig und axial miteinander verbunden sind. An vorherbestimmten Abständen sind längs der Innenfläche des halbzylindrischen, konkaven Käfigs mehrere getrennte kammartige Glieder in senkrechter Richtung angebracht. Die Zähne der kammartigen Glieder sind mit entsprechenden Abschnitten der Ringe oder Stangen, aus denen der Käfig gebildet ist, axial ausgerichtet. Längs einer schraubenlinienförmigen, spiralartigen Bahn, die sich radial von einer axial angeordneten Welle erstreckt, ist eine Vielzahl drehbarer Schneid- und Reißarme axial angebracht und hat einen Abstand vom Käfig und der Vielzahl kammartiger Glieder, um mit radial verlaufenden Bereichen der entsprechenden Zähne zum Zerkleinern zusammenzuwirken. Die Zähne der Schneid- und Reißarme können mit jedem Zahn der kammartigen Glieder und jeder der Schlitzöffnungen des Käfigs mindestens einmal bei jeder Umdrehung der Schneid- und Reißarme in Eingriff treten.

Die Zerkleinerungsvorrichtung gemäß der Erfindung weist einen einteiligen, ortsfesten, halbkugelförmigen, geschlitzten Käfig mit unabhängigen oder einstückig mit ihm ausgebildeten Brecherzähnen und einen einteiligen, drehbaren Schneid- und Reißkörper oder Roior auf, der einen der Zerkleinerung dienenden Abstand von dem Käfig hat. Aufgrund dieses Aufbaus wird die Abwasserströmung durch die Vorrichtung im Betrieb so wenig wie möglich behindert und gleichzeitig eine glattere, schwingungsfreie Zerkleinerung erzielt. Das Neuartige dieser Vorrichtung liegt hauptsächlich in dem einteiligen, geschlitzten Käfig mit den in einem Stück mit ihm geformten Brecherzähnen und in dem einteiligen Schneid- und Reißdrehkörper. Beide Bauelemente eignen sich ohne weiteres zur Massenfertigung und können aus Metall gegossen oder geschmiedet werden. Im Gegensatz dazu müssen bei den bekannten Vorrichtungen die Bauelemente einzeln hergestellt, zusammengebaut und eingepaßt werden. Gemäß der Erfindung kann der Käfig aus rostfreiem Stahl, beispielsweise der Güte 40 C gegossen werden und ist so verwendbar, wie er als Gußstück erhalten wird. Auch der Drehkörper kann aus rostfreiem Stahl der gleichen Güte gegossen werden, und lediglich seine Schneid- und Reißzähne können eine geringfügige Oberflächenbearbeitung, Schleifen oder Feilen erfordern, um mit den Brecherzähnen des ortsfestigen Käfigs glatt und schwingungsfrei zusammenwirken zu können. In anderen Fällen können diese Bauelemente aus rostfreiem Stahl gegossen werden und eine Fertigbearbeitung mit einem Schmelzüberzug aus Chromborid erhalten, um eine gute Abriebfestigkeit zu erzielen.

Da Zerkleinerungsvorrichtungen der genannten Art hauptsächlich für geschlossene Rohrleitungssysteme im Betrieb bestimmt sind, müssen solche Vorrichtungen äußerst zuverlässig und dauerhaft sein, da sie, sobald sie in Gebrauch sind, nicht mehr zugänglich sind. Bisher ging man in der Herstellung von Zerkleinerungsvorrichtungen dieser Art davon aus, daß die Zuverlässig- ^5 keit durch eine Verringerung der Anzahl von Bauelementen zu erhöhen sei, ohne dieses Ziel jedoch zu erreichen. Bei kleinerer Anzahl von Bauelementen ließen sich die Dimensions-

Verhältnisse leichter unter Kontrolle halten. Gemäß der Erfindung hat sich nun erwiesen, daß bei Benutzung einteiliger Gußstücke, die Zuverlässigkeit, Dauerhaftigkeit und der Energiewirkungsgrad der Zerkleinerungsvorrichtung bei einem Einsatz während der Strömung im Rohrleitungssystem deutlich verbessert werden kann, so daß eine seit langem bestehende Schwie rigkeit hiermit überwunden wird. Außer der besseren Zuverlässigkeit bietet die Erfindung eine Reihe weiterer Vorteile. Dazu gehört das Ausschalten einer axialen Antriebswelle oder -säule, die bei vielen bekannten Vorrichtungen zum Antrieb der drehbaren Schneid- und Reißglieder nötig ist. Durch das Fehlen einer solchen axialen Welle werden auch die Einschränkungen für die Strömung des Abwassers zumindest wesentlich reduziert, wenn nicht ganz aufgehoben. Die einteilige Konstruktion sowohl des geschlitzten Käfigs als auch des Rotors gibt beiden eine deutlich verbesserte Festigkeit und Robustheit. Dies gilt insbesondere für den geschlitzten Käfig, der dünne Elemente aufweisen kann, wenn sich diese über eine große Bogenlänge erstrecken.

Im einzelnen sind die bogenförmig gekrümmten Elemente des Käfigs integraler Bestandteil des Abschnitts mit den Brecherzähnen, die an den diametral zueinander liegenden Enden dieser Elemente angeordnet sind. Die einteilige Konstruktion beider Glieder gibt den Abmessungen eine größere Gleichmässigkeit, und dadurch werden Schwingungen innerhalb des Systems zwischen diesen beiden hauptsächlich miteinander zusammenwirkenden Teilen während des Betriebs auf ein Minimum eingeschränkt, auch für den Fall, daß ein Austausch nötig wird. Im Fall des Rotors können die Schneid- und Reißzähne bedeutend dünner ausgebildet sein und zwischen einander benachbarten Zähnen ein nur kleiner Abstand bestehen. Bei dieser Formgebung kann der Drehkörper bzw. Rotor eine feinere Reißwirkung ausüben, wodurch die Abwasserbehandlung gefördert und/oder erleichtert

3~' wird, nachdem das Abwasser den Käfig der Vorrichtung durchströmt hat.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zerkleinerungsvorrichtung für feste Stoffe in einer Abwasserströmung in einem geschlossenen Rohrleitungssystem zu schaffen, wo der Zugang zur Reparatur oder Änderung oder zum Beseitigen von Verstopfungen oder Blockierungen der Strömung, sobald das System im Betrieb ist, unpraktisch und teuer wäre, und deren einzelne Bauelemente strukturell und mechanisch stärker, dauerhafter und zuverlässiger sind als entsprechende Teile bekannter Vorrichtungen, und bei der Schwingungen zwischen den ortsfesten und beweg-

IP liehen Teilen im Betrieb auf ein Minimum reduziert, wenn nicht ganz ausgeschaltet sind.

Mit der Erfindung wird eine energiewirksamere Vorrichtung geschaffen, bei der der Gegendruck geringer ist, weil durch das ^5 Fehlen einer axialen Antriebswelle oder -säule, die bei bekannten Vorrichtungen nötig ist und durch Behinderung der Abwasserströmung einen höheren Gegendruck als erwünscht verursacht, hier das Abwasser besser fließen kann.

Mit der Zerkleinerungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird außerdem eine bedeutend feinere Teilchengröße des durch die Vorrichtung fließenden Abwassers erzielt, weil an den gekrümmten Armen des Rotors Schneid- und Reißzähne ausgebildet sind, die eine außerordentlich geringe Dicke haben können und

*■* folglich viel feinere Teilchen im Abwasser verursachen können, wenn sie in Käfigen angeordnet sind, die gleichfalls einen engeren axialen Abstand zwischen den kreisförmigen Käfigelementen haben.

^ In der Zerkleinerungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist der Drehkörper oder Rotor in beiden Richtungen, d. h. im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse der Anlage drehbar.

Die Zerkleinerungsvorrichtung weist insgesamt weniger Bauteile auf und hat einen einteiligen, ortsfesten, becherartigen Käfig

aus Metall, der aus einer Vielzahl von im Abstand voneinander liegenden bogenförmigen Elementen zusammengesetzt ist, die an ihren diametral zueinander liegenden Enden eine Vielzahl radial vorstehender Brechzähne haben, die einen kammartigen, integralen Abschnitt bilden, sowie einen einteilig gestalteten Rotor mit Schneid- und Reißzähnen an mindestens zwei diametral gekrümmten Armen. Hierdurch wird eine Drehwirkung erzielt, ohne daß eine behindernde axiale Welle nötig wäre.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ganzen Zerkleinerungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des einteiligen Schneid- und Reißdrehkörpers aus Metall und des ortsfesten, halbkugelförmigen Käfigs einschließlich der Stützteile des Drehkörpers längs seiner Achse, die das Fehlen der herkömmlichen axialen Antriebswelle ermöglichen;

^O Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht des Käfigs und verschiedener Zähne am Käfig sowie am Drehkörper.

Die in Fig. 1 gezeigte Zerkleinerungsvorrichtung 10 zum Einsatz im Strömungsbetrieb weist einen Antriebsmotor 12 mit elektri-

^ scher Steuerung 13 auf, der auf einer Motorstützplatte 14 angebracht ist. Die Motorstützplatte 14 ist mit einer Vielzahl von Rohrflanscharmen 16, die Verlängerungen kreisförmiger Flansche 18 bilden, durch eine Vielzahl von Bolzen 19 verbunden, die zum Gehäuse eines ortsfesten, halbkugelförmigen Käfigs

^ 20 und einer Stütze für einen drehbar angebrachten Schneid- und Reißkörper bzw. Rotor 22 gehören. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Antriebsmotor 12 mit der Zerkleinerungsvorrichtung 10 von oben her durch die Motorstützplatte 14 verbunden.

^JJ Der Rotor 22 ist, wie Fig. 1 zeigt, innerhalb eines Rohrleitungsabschnitts 17 im wesentlichen mit dem Antriebsmotor 12

axial ausgerichtet abgestützt. Der Rotor 22 ist durch die Motorstützplatte 14 mit dem Antriebsmotor 12 verbunden und wird von diesem als Teil oder Verlängerung der Antriebswelle in Umdrehung versetzt, über die elektrische Steuerung 13 des Antriebsmotors 12 kann der Rotor 2 2 entgegen dem Uhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn gedreht werden.

Fig. 2 zeigt den Rotor 22 in vergrößerter perspektivischer Ansicht. Der Rotor 22 weist zwei einander diametral gegenüberliegende, bogenförmige Arme 24 und 26 auf, die am einen Ende durch einen kreis- oder ringförmigen Stützteil 28 und am anderen Ende durch einen zweiten Stützteil 3 0 miteinander verbunden sind. Die Stützteile sind längs einer Achse 32 des Rotors 22 angeordnet und dienen zum Abstützen des Rotors 22 innerhalb der Zerkleinerungsvorrichtung 10. Längs des Umfangs der Arme 24 und 26 sind mehrere, im Abstand voneinander angeordnete Schneid- und Reiß zähne 34 ausgebildet. Wie Fig. 2 zeigt, erstrecken sich die Schneid- und Reißzähne 34 radial nach außen weg von der Achse in kämmenden Eingriff mit dem

<°0 Käfig 20.

Der Rotor 22 ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, in der Nähe des Käfigs 20 oben vom Stützteil 28 und unten vom Stützteil 3 0 abgestützt, wobei die Einzelheiten der Stützeinrichtung des Rotors 22 am unteren Ende nicht dargestellt sind. Der Rotor ist innerhalb der Zerkleinerungsvorrichtung mittels einer Hülsenanordnung und des Antriebsmotors 12 fest angebracht und abgestützt, ohne daß sich die übliche Antriebswelle durch den Strömungsweg des Abwassers quer durch die Vorrichtung erstreckt,

-Ό Diese einmalige Konstruktion hat einen großen Vorteil während des Betriebs der Vorrichtung, da das Fehlen einer Welle längs der Achse der Abwasserströmung eine mögliche Ursache für eine Behinderung oder Blockierung der Strömung ausschaltet und den Gegendruck gegen die Strömung deutlich herabsetzt. Durch das

-'-■" Ausschalten möglicher Blockierungen können in starkem Ausmaß Druckverluste vermieden und die Strömungskapazität erhöht

33-647

werden, weil aufgrund der kugelförmigen Gestalt des Käfigs ein größerer offener Bereich zur Verfügung steht.

Aus Fig. 3 ist zu entnehmen, daß der ortsfeste, halbkugelförmige Käfig 20 von vorn oder von der stromaufwärts liegenden Seite gesehen ein diametral oder in Umfangsrichtung verlaufendes äußeres Futterrohr 36 aufweist, welches mit einer Vielzahl von ortsfesten, axial im Abstand voneinander angeordneten, gebogenen Ringen 38 und einer Vielzahl von Brechzähnen 4 0 ver- ^u bunden ist, die bogenförmig und axial verbunden sind. Die Ringe 38 an ihren Bogenenden enden in den in Umfangsrichtung angeordneten Brechzähnen 40, von denen sie abgestützt sind. Die axial im Abstand voneinander angeordneten Ringe 3 4 und Brechzähne 4 0 bilden eine Vielzahl von Schlitzöffnungen ^J in gegenseitigen Abständen, die den Käfig 20 in Ebenen senkrecht zur Achse der Vorrichtung schneiden. Die von den Ringen 38 und Brechzähnen 40 begrenzten Schlitzöffnungen 42 sind von bogenförmig gekrümmter Gestalt entsprechend der konvexen Oberfläche des Käfigs 20, die sie hinten bzw. stromabwärts an der pn

Vorrichtung begrenzen.

Aus der vergrößerten Teilansicht des Käfigs 20 gemäß Fig. 3 geht auch hervor, daß das in Umfangsrichtung vorgesehene Futterrohr 36 mit den Ringen 38 und Brechzähnen 40 eine einteilige

Konstruktion bildet, wo diese drei Bauelemente aufeinander treffen. Aufgrund dieses Konstruktionsmerkmals, welches das Ergebnis der Metallformgebung des Käfigs 20 ist, entsteht eine Käfigkonstruktion, die sich als mechanisch viel stärker und dauerhafter als bekannte Anordnungen erwiesen hat. Folglich

wird eine für den Betrieb der Vorrichtung viel zuverlässigere

Konstruktion erhalten. Ein weiterer Vorteil dieses Konstruktionsmerkmals besteht darin, daß vor der Ingebrauchnahme der Vorrichtung keine weiteren Arbeiten am Käfig vorgenommen werden müssen, beispielsweise kein Fräsen, Schleifen oder Feilen "^ der Brechzähne 40.

Wie Fig. 2 zeigt, sind die gekrümmten Arme 24 und 26 um eine Achse 32 des Käfigs 20 in manchen Fällen koaxial oder parallel zur Achse des Rotors 22 angeordnet, je nach der Größe und den Abständen zwischen dem Käfig 20 und dem Rotor 22. Wie Fig. 2 zeigt, erstreckt sich eine Vielzahl von Schneid- und Reißzähnen 34 im wesentlichen radial zu der genannten Achse und tritt bei der Umdrehung der Arme 24 und 26 in die Schlitzöffnungen 42 ein. Zwischen den Brechzähnen 40 des Käfigs 20 und den Schneid- und Reißzähnen 34 des Rotors 22 besteht ein Verhältnis gegenseitigen Eingriffs, durch den im wesentlichen eine Scher- und Reißwirkung zwischen ortsfesten und drehbaren Zähnen erzielt wird. Die verschiedenen, in der Abwasserströmung enthaltenen Stoffe, die zwischen diese in einander eingreifenden Teile gelangen, werden während mehrfacher Umdrehungen des Rotors 22 auf solche Größe zerkleinert, daß sie durch die Schlitzöffnungen 4 2 von der stromaufwärts liegenden Seite zur stromabwärts liegenden Seite des Käfigs fließen können.

Die Schneid- und Reiß zähne 34 an den gekrümmten Armen 24 und können in axialer Richtung dünner sein als bei bekannten Vorrichtungen, weil sie sich nicht radial von der Achse der Vorrichtung erstrecken und mit einer axial angeordneten Säule oder Welle verbunden sind sondern stattdessen von nabenartigen, bogenförmigen Armen 24 und 26 vorstehen. Durch dieses Konstruktionsmerkmal gemeinsam mit der Tatsache, daß der Drehkörper oder Rotor einteilig ausgebildet ist, wird der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlich erhöht, indem mit der Vorrichtung das Material der Abwasserströmung zu kleinerer Teilchengröße zerkleinert werden kann.

Es führte kein direkter, leichter Weg von der vorstehend erwähnten halbzylindrischen konkaven Käfigausführung zu der vorliegenden Erfindung, weil zunächst eine Vorrichtung mit weniger Teilen geschaffen werden mußte, die drehbare Arme mit 3-> Schneid- und Reißzähnen aufweisen mußte, die sich nicht von einer axial angeordneten Welle in der herkömmlichen freitragenden

-, 45-

Weise wegerstrecken durften. Im Verlauf der Entwicklung der einteiligen Strukturen der Erfindung wurde durch umfangreiche Versuche festgestellt, daß eine freitragende Konstruktion innerhalb der kugelförmigen Gestalt wegen der auf die einzeln aufgehängten Arme wirkenden extremen Belastungen völlig unmöglich und nicht durchführbar sein würde. Durch wissenschaftliche Konstruktionstechniken und zahlreiche Versuche wurde entdeckt und festgestellt, daß das Problem sich praktisch lösen ließe durch die Konstruktion eines einteiligen Schneid-

"Ό und Reißkörpers, bei dem bogenförmige Arme die Belastung der Zähne über die gesamte Umfangsbogenlänge jedes Arms verteilt tragen. Ferner wurde festgestellt, daß diese einmalige Konstruktion das unerwartete Ergebnis hatte, daß die Vorrichtung längs der Drehachse keine im Wege stehende Drehwelle braucht.

^5 Damit war das lange bekannte, wenn auch nicht voll verstandene Problem des erhöhten Gegendrucks gegen die Abwasserströmung aufgrund von Blockierungen der Strömung durch vorstehende Wellen gelöst.

der Erfindung wird eine Zerkleinerungsvorrichtung geschaffen, die in vieler Hinsicht Vorteile hat. So kann der einteilige Käfig mit schmaleren, bogenförmigen Ringgliedern gebaut werden und bietet dabei trotzdem einen stärkeren, dauerhafteren Aufbau. Außerdem können die Herstellungskosten für den Käfig ⁱ--³ gesenkt werden, und es ist keine Anpassung einzelner Bauteile nötig, um reduzierte Schwingungen während der Zerkleinerung zwischen ortsfesten und drehbaren Schneidzähnen zu erreichen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus dem Wegfall -* vorstehender axialer Wellen, die bisher einen möglichst kleinen Durchmesser haben mußten, um die Behinderung der Abwasserströmung so klein wie möglich zu halten. Aufgrund der klein bemessenen Wellen ergab sich eine konstruktionsmäßige Beschränkung für die wegstehenden Arme zum Stützen der Schneidzähne. Mit der Erfindung fällt diese Einschränkung weg, da keine axialen Wellen zum Stützen drehbarer Glieder mit Schneid-

zähnen an den Enden nötig sind. Das Problem einer Behinderung der Strömung besteht nicht mehr, da die Stützbereiche für die drehbaren Schneidzähne im wesentlichen, sofern nicht vollständig aus dem Strömungsweg entfernt sind. Es ergibt sich sogar der Vorteil, daß die Stützbereiche größer sein können und folglich stärkere bogenförmige Arme mit Schneid- und Reißzähnen abstützen können.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus dem einfachen Aufbau des einteiligen Käfigs und der drehbaren Glieder mit der daraus resultierenden wirtschaftlichen Fertigung und dem wirkungsvollen Betrieb sowie dem leichteren Unterhalt der Vorrichtung, die praktischer und wirtschaftlicher eingesetzt werden kann.

Da die axiale Welle wegfällt, können die bei bekannten Vorrichtungen auftretenden Schwingungen auf ein Minimum reduziert, wenn nicht ganz ausgeschaltet werden. Außerdem ergibt sich hierdurch eine energiewirksamere Vorrichtung. Ferner kann ein größeres Drehmoment unmittelbar an den Rotor übertragen werden, so daß sich bei langsameren Zerkleinerungsgeschwindigkeiten eine sanftere Drehwirkung ergibt. Weil die Schneidzähne des Rotors schmaler und die Schlitze im Käfig enger sein können, ergibt sich eine kleinere Teilchengröße für das behandelte Material. Aufgrund der Notwendigkeit, kleine Wellendurchmesser vorzusehen, war bisher das Drehmoment beschränkt, welches vernünftigerweise während der Zerkleinerung aufgebracht werden konnte. Diese Einschränkung ist im wesentlichen weggefallen, weil keine axiale Welle mehr vorgesehen ist und die Abmessungen und Stärke der Stützbereiche an den entgegengesetzten Enden der Schneid- und Reißglieder des Rotors vergrößert ist, wodurch ein höheres Drehmoment aufnehmbar ist. Tatsächlich bildet der Rotor eine Verlängerung der Welle des Antriebsmotors.

Claims (6)

1. PATENTANWÄLTE , _Λ

   LR. PHIL. FREDA TUESTHOFF (1927-1956)

   WUESTHOFF-v.PECHMANN-BEHRENS-COETZ _w,mmg.««h*„ puls <x„2-„₇o

   DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMA PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS

   MANDATAIKES AGREES PRES !.'OFFICE KUROFEEN DES BREVETS DIPU-ING^DIFU-VIRTSCH₁-INCRUPERTGi

   D-8000 MÜNCHEN 90 -]/j_c- :--QC O / ^ ο η / 7 SCHWEIGERSTRASSE 2

   ^Tv.E. Galan ty telefon: (089)662011

   1 * . 09 . ί γ: --'-i¹ telegramm: protectpatent

   telex: 524070

   Patentansprüche

   1 . Zerkleinerungsvorrichtung für Abwasseranlagen, gekennzeichnet durch

   a) einen einteiligen, halbkugelförmigen, becherartigen Käfig (20) , der eine konkave Oberfläche hat, die quer in der Abwasseranlage längs des Strömungsweges angeordnet ist, wobei der Käfig eine Vielzahl von Schlitzöffnungen (4 2) hat, die den Käfig in Ebenen senkrecht zu einer Achse schneiden, und wobei die Schlitzöffnungen eine Vielzahl von im Abstand voneinander liegenden gekrümmten Elementen längs der konkaven, becherartigen Oberfläche bilden, die sich zur stromabwärts gelegenen Seite der Strömungsbahn erstrecken;

   b) wobei der Käfig einen ortsfesten, kreisförmigen Abschnitt mit längs der Umfangskante ausgebildeten, im Abstand voneinander liegenden Zähnen (44) als integralen Bestandteil des halbkugelförmigen, becherartigen Käfigs aufweist und jeder der Zähne mit einem entsprechenden Ende der gekrümmten Elemente des Käfigs ausgerichtet ist und individuelle Abmessungen längs der Achse und der Strömungsbahn hat, die größer sind als die der gekrümmten Elemente des Käfigs;

   c) einen einteiligen Rotor (22) mit einer Vielzahl von Schneid- und Reißzähnen (34), die an mindestens zwei C-förmigen, einander diametral gegenüberliegenden Gliedern ausgebildet sind, die eine vorbestimmte Breite und Dicke haben und koaxial in dem becherförmigen Käfigende drehbar angebracht sind, welches rechtwinklig zu der Abwasserströmung an einer stromaufwärts liegenden Seite des Strömungswegs liegt, wobei die Vielzahl von Zähnen an

   jedem der C-förmigen, drehbaren Glieder sich so erstreckt, daß sie mit dem kreisförmigen Bereich der im Abstand voneinander angeordneten Zähne am Käfig zusammenwirken und mit den gekrümmten Elementen des Käfigs kämmen;

   d) einen Antriebsmotor (12) zum Drehen der drehbar angebrachten, C-fÖrmigen, einander diametral gegenüberliegenden Glieder um die Achse des Käfigs zum gegenseitigen Eingriff der Zähne des kreisförmigen Bereichs und zum Durchstreifen durch die Vielzahl von Schlitzöffnungen im Käfig.
2. 2. Zerkleinerungsvorrichtung für eine Abwasseranlage im Strömungsbetrieb mit

   a) einem Käfig, der quer zu einer Feststoffe enthaltenden Abwasserströmung anbringbar ist,

   b) einer Vielzahl von Schlitzen, die sich in Umfangsrichtung um die ganze konkave Umfangsflache des Käfigs erstrecken,

   c) mindestens einer ortsfesten Schneid- und Reißstange, die längs der inneren konkaven Oberfläche des Käfigs angeordnet ist und längs deren einer Kante eine Vielzahl von Zähnen ausgebildet ist, die sich nach innen zur Achse der Vorrichtung erstrecken und Schlitze zwischen den Zähnen der Schneidstangen bilden, wobei jeder der Schlitze der Schneidstangen so angeordnet ist, daß er zu einem entsprechenden Schlitz des Käfigs paßt,

   d) mindestens zwei drehbaren Armen, die um die Achse der Vorrichtung angeordnet sind und sich radial längs derselben in der Nähe der konkaven Oberfläche des Käfigs und der Schneidstangen erstrecken und radial in die Schlitze des Käfigs und der Schneidstangen ragen und mit den Schlitzen und längs der ganzen konkaven Umfangslänge des Käfigs kämmen und mit den Schneidstangen bei jeder Umdrehung der drehbaren Arme in Eingriff treten, und

   e) einer Antriebseinrichtung zum Drehen der Arme in kämmendem Zusammenwirken mit den Schlitzen des Käfigs und im gegen-

   -^ seitigen Eingriff mit den Zähnen des Schneiders, gekennzeichnet durch

   a) einen einteiligen, halbkugelförmigen, becherartigen Käfig (20), der eine konkave Oberfläche quer zu dem Abwassersystem längs des Strömungsweges bildet, wobei der Käfig eine Vielzahl von Schlitzöffnungen (42) aufweist, die den Käfig in Ebenen senkrecht zu einer Achse desselben schneiden, wobei die Schlitzöffnungen eine Vielzahl von im Abstand voneinander liegenden, bogenförmigen Elementen längs der konkaven, becherartigen Oberfläche bilden und sich zu einer stromabwärts liegenden Seite des Strömungswegs erstrecken;

   b) wobei der Käfig einen ortsfesten, kreisförmigen Bereich mit im Abstand voneinander liegenden^ schneidenden und reißenden Zähnen (40) längs der Umfangskante als integralen Bestandteil des Käfigs aufweist, wobei jeder der Zähne mit einem entsprechenden Ende der bogenförmigen Elemente des Käfigs ausgerichtet ist und individuelle Abmessungen längs der Achse und des Strömungsweges hat, die größer sind als die der bogenförmigen Elemente des Käfigs, und

   c) einen einteiligen Rotor (22), mit einer Vielzahl von Schneid- und Reißzähnen (34), die an mindestens zwei C-förmigen, einander diametral gegenüberliegenden und angeordneten Gliedern ausgebildet sind, welche eine vorbestimmte Breite haben und koaxial mit dem becherförmigen Käfig drehbar angebracht sind und senkrecht zur Strömung des Abwassers an einer stromaufwärts liegenden Seite des Strömungswegs angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Zähnen an jedem der C-förmigen_;drehbaren Glieder sich so erstreckt, daß sie mit den Zähnen des kreisförmigen Abschnitts der im Abstand voneinander liegenden Zähne des Käfigs in gegenseitigen Eingriff treten und mit den bogenförmigen Elementen des Käfigs kämmen.
3. 3. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die schneidenden und reißenden, drehbaren, C-förmigen, einander diametral gegenüberliegenden Glieder ferner einen Radius haben, der kleiner ist als -5 der Radius des Käfigs von der Achse der Vorrichtung gemessen, während die Vielzahl der Schneid- und Reißzähne (34) der C-förmigen_jdrehbaren Glieder sich radial über eine größere

   Entfernung erstreckt als der Radius der Käfigringelemente.
4. 4. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die C-förmigen,

   .^c drehbaren Glieder ferner dadurch bestimmt sind, daß zwischen ihnen stützende, ringartige Glieder an jedem Ende der C-förmigen Gestalt ausgebildet sind, die längs der Achse des Käfigs angeordnet sind, wobei eine Behinderung der Abwasserströmung durch eine von den einander diametral gegenüberliegenden C-förmigen

   IC Gliedern begrenzte Öffnung ausgeschlossen und eine Einrichtung geschaffen ist, mittels der die C-förmigen Glieder um ihre Achse drehbar sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2,

   f' dadurch gekennzeichnet , daß die schneidenden und reißenden, drehbaren C-förmigen, einander diametral gegenüberliegenden Glieder ferner durch einen Radius bestimmt sind, der kleiner ist als der Radius des Käfigs, von der Achse der Vorrichtung gemessen, und daß die Vielzahl Schneid- und Reißzähne

   ■⁹'^ der C-förmigen drehbaren Glieder sich radial über eine größere Entfernung erstreckt als der Radius der Käfigringglieder.
6. 6. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die C-förmigen,

   2- drehbaren Glieder ferner dadurch bestimmt sind, daß zwischen ihnen stützende, ringartige Glieder an jedem Ende der C-förmigen Gestalt ausgebildet sind, die längs der Achse des Käfigs angeordnet sind, wobei eine Behinderung der Abwasserströmung durch eine von den einander diametral gegenüberliegenden C-förmigen

   '¹^ Gliedern begrenzte öffnung ausgeschlossen und eine Einrichtung geschaffen ist, mittels der die C-förmigen Glieder um ihre Achse drehbar sind.