DE3803298A1 - Vorrichtung zum zerkleinern und fraktionieren von vorsortiertem, organischem nassmuell - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Zer­ kleinern und Fraktionieren von vorsortiertem organi­ schem Naßmüll unter Verwendung einer Kugelmühle zum Zerkleinern.

Es ist bekannt, annähernd trommelförmige Kugelmühlen mit horizontaler Rotationsachse zum Herstellen homo­ gener Gemische aus Rohmüll und Klärschlamm zu verwen­ den. Solche Kugelmühlen, wie sie von der Firma Loesche GmbH, Düsseldorf, hergestellt werden, werden axial über eine Rinne oder einen Trichter beschickt. An der gegen­ überliegenden Seite enthält die leicht kegelmantelförmi­ ge Wandung des Mahlraumes Siebe, durch die das vermahle­ ne Gut durch die Füllung der Trommel gedrückt wird und hinter den Sieben aus einer ebenfalls axialen Öffnung ausrieseln kann. Der wesentliche Nachteil dieser Vorrich­ tungen ist darin zu sehen, daß eine Fraktionierung des vermahlenen Gutes nicht erfolgen kann, ohne den Betrieb zu unterbrechen und nicht vermahlbares Material aus dem Mahlraum zu entfernen. Dies hat seinen Grund darin, daß die Siebe senkrecht zum Materialfluß angeordnet sind und lediglich die für sie passierbaren Partikel durchlassen, während die größeren Partikel im Mahlraum verbleiben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zerkleinern und Fraktionieren von vorsortiertem organischem Naßmüll unter Verwendung einer axial beschickbaren Kugelmühle zum Zerkleinern anzugeben, die kontinuierlich betrieben werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, das in dem um eine Horizontale oder in kleinem Winkel gegen die Horizontale geneigten, rotierenden und rotationssym­ metrischen Mahlraum im in Richtung der Schwerkraft unte­ ren Bereich eine räumlich feststehende Öffnung vorhanden ist, durch die das zermahlene Gut unter der Einwirkung der Kugeln in einen mit dem Mahlraum rotierenden, trom­ melförmigen Fraktionierungsraum gedrückt wird, in dem die Teile des zermahlenen Gutes, die unterhalb einer vorgegebenen Größe liegen, durch die ganz oder teil­ weise als Sieb ausgebildete zylindrische Wandung des Fraktionierungsraumes austreten können, größere Teile des zermahlenen Gutes aber über eine kreisringförmige, am zylindrischen Teil des Fraktionierungsraumes ange­ brachte Trennwand aus dem Fraktionierungsraum in einen trommelförmigen, mitrotierenden Endraum fallen, dessen zylindrische Trommelwand so große Öffnungen aufweist, daß auch die größeren Teile dort austreten können.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, daß durch die Anbringung des Sie­ bes an der zylinderförmigen Fläche des Fraktionierungs­ raumes das zermahlene Gut radial aus der Vorrichtung aus­ treten kann und der kontinuierliche Materialfluß nicht behindert wird.

Um an der Wand des Mahlraumes anhaftendes zu vermah­ lenes Gut abzulösen, ist in Weiterbildung der Erfin­ dung im oberen Teil des zylindrischen oder kegelstumpf­ förmigen Mahlraumes ein gegen die Innenwand des Mahlrau­ mes gerichteter, raumfester Abstreifer vorhanden, der gegen die Innenwand geneigt ist. Obgleich die Kante des Abstreifers in der Mantelerzeugenden liegt, wird durch die Neigung eine Art Pflugwirkung erzielt, durch die das noch nicht vermahlene Material wieder in den Mahlraum zurückfällt.

Um die Mahlwirkung zu verbessern, liegt der jeweils im Schwerefeld unten liegende Teil der Wandung des Mahl­ raumes in an sich bekannter Weise horizontal.

Um den Materialübertritt aus dem Mahlraum in den Frak­ tionierungsraum zu erleichtern, wird nach einer weite­ ren Einzelheit der Erfindung die zum Abführen des zer­ mahlenen Gutes vorgesehene Öffnung als Halbkreisring ausgebildet.

Zur Vermeidung unerwünschten Abriebes aus der Vorrich­ tung wird in Weiterbildung der Erfindung der Mahlraum innen mindestens im trommel- oder kegelmantelförmigen Teil mit einem abriebfesten Material beschichtet. Er­ gänzend dazu kann die Beschichtung aus zwei Teilschich­ ten mit unterschiedlichem Aussehen bestehen, so daß erkennbar ist, wenn der nie ganz zu vermeidende Abrieb ein gewisses Maß erreicht hat.

Zum gleichen Zweck empfiehlt es sich, als Kugeln mit schweren Metallen gefüllte Keramikkugeln zu verwenden.

Um einen möglichst schwingungsfreien und ruhigen Lauf der Vorrichtung zu erzielen, ist eine raumfeste, nicht rotierende Mittelachse beliebigen Querschnittes vorge­ sehen, an der die raumfesten Teile der Vorrichtung be­ festigt sind und die rotierenden Teile über ein Wälz- oder Gleitlager anliegen.

Damit ein möglichst ungestörtes Austreten des vermahlenen Gutes aus dem Fraktionierungsraum bewirkt wird, ist im oberen Teil dieses Raumes ein gegen die Innenwand des zylindrischen Teiles gerichteter, raumfester Abstrei­ fer vorhanden, der sowohl gegen die Innenwand als auch gegen die Drehachse windschief geneigt ist. Damit wird eine Reinigung der inneren Sieboberfläche erreicht.

Eine unter Eigengewicht oder Federkraft an der zylin­ drischen Innenwand nachgebend anliegende Walze, die im in Richtung der Schwerkraft unteren Teil des Fraktio­ nierungsraumes angebracht ist, drückt das zermahlene Gut durch die Öffnungen des Siebes.

Um die Trennung der Teile unterschiedlicher Größe zu erleichtern, ist in Drehrichtung des Fraktionierungs­ raumes vor der Walze ein die Walze überragendes und gegen den Radius des Fraktionierungsraumes geneigtes, raumfestes Schütz vorgesehen, dessen Unterkante gegen die zylindrische Innenwand spitzwinklig abgeschrägt ist. Dieses Schütz bewirkt, daß unter seiner Unterkante nur Teile einer gewissen Größe durchlaufen können. Die größeren Teile stauen sich an dem Schütz, werden an diesem nach oben geschoben und fallen über die Walze, ohne unter diese zu geraten und den Siebungsvorgang zu beeinträchtigen. Walze und Schütz sind raumfest durch die Mittelachse gehalten.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Wand zwischen Fraktionierungsraum und Endraum als Kreisring ausge­ bildet, dessen Höhe größer ist als der Abstand der Oberkante des Schützes von der zylindrischen Wand. Dies hat zur Folge, daß die an dem Schütz hochgestauten größeren Partikel über die Wand in den Endraum fallen und diesen durch seine größeren Öffnungen verlassen können.

Um zu einer besonders widerstandsfähigen Ausführungs­ form des erfindungsgemäßen Gegenstandes zu gelangen, ist es von Vorteil, daß die die Beschickungsöffnung aufweisende Wand des Mahlraumes sowie die zylindrischen Teile des Fraktionierungsraumes und des Endraumes mit ihrer gemeinsamen, kreisringförmigen Wand sowie die kreisförmige Abschlußwand des Endraumes ein gemeinsam unter einem Antrieb umlaufendes und über zwei Lager an der Mittelachse anliegendes Bauteil bilden, während die Abstreifer, die Trennwand zwischen Mahlraum und Frak­ tionierungsraum und die Befestigungen für die Walze und das Schütz fest miteinander verbunden und an der Mittel­ achse befestigt sind.

Für Vorrichtungen, die über einen Trichter oder eine Rinne beschickt werden, ist es vorteilhaft, die die Beschickungsöffnung aufweisende Wand des Mahlraumes über nach innen gezogene Speichen an die Mittelachse drehbar anzulegen. Dadurch kann der Trichter oder die Rinne so weit in den Mahlraum hineinragen, daß kein zugeführtes Gut nach außen fällt.

Die Figuren zeigen in zum Teil schematischer Darstel­ lung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei zeigt:

Fig. 1 die gesamte erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 die Abwicklung der kegelmantelförmigen Wand des Mahlraumes,

Fig. 3 die Sicht auf die die Beschickungsöffnung auf­ weisende Wand des Mahlraumes,

Fig. 4 die Sicht auf die Abschlußwand des Endraumes,

Fig. 5 die Sicht auf die raumfeste Trennwand zwischen Fraktionierungsraum und Endraum,

Fig. 6 und 7 die Anordnung der Walze und des Schützes im Fraktionierungsraum.

Die Vorrichtung ist in einem Rahmen 31 gelagert, der mittels einer Spindel 32 als Hebevorrichtung mit einem Hub von +/- 100 mm in seiner Lage zu Justierungszwecken geringfügig verändert werden kann. Eine raumfeste Mit­ telachse 9 beliebigen Querschnitts ist mit ihren äu­ ßeren Teilen 33, die nach statischen Erfordernissen di­ mensioniert sind, in dem Rahmen 31 befestigt. Der Rah­ men 31 trägt weiter den Antriebsmotor 26, der über einen Zahnradtrieb 27 in den Zahnkranz 3 eingreift. Der Antrieb ist auf eine Drehzahl von etwa 30 Upm dimensioniert. Diese Anbringung des Motors gewährlei­ stet eine optimale Zugänglichkeit.

Die Mittelachse 9 trägt zunächst den durch seine Wan­ dung 1, die die Beschickungsöffnung aufweisende Wand 4 und die raumfeste Trennwand 10 gebildeten Mahlraum. Der Mahlraum enthält etwa 40 Stahlkugeln 2 mit einem Durchmesser von etwa 100 mm. Mindestens der hier kegel­ stumpfförmig ausgebildete Teil des Mahlraumes ist zwei­ schichtig, zum Beispiel mit einem Spezialkunststoff, ausgekleidet, dessen Material keine ungünstigen Kom­ ponenten an das Mahlgut abgeben kann und bei dem beide Schichten farblich zu unterscheiden sind, damit das Maß des nie ganz zu vermeidenden Abriebes erkannt werden kann. Falls die Auskleidung lückenlos ist, ge­ nügt Normalstahl als Werkstoff für den Mahlraum.

Die Wandstärke muß nach den Fallkräften der etwa 4 kg schweren Kugeln aus bis zu 300 mm Höhe bemessen sein. Der Durchmesser des Mahlraumes an der Seite der Beschic kungsöffnung kann etwa 1600 mm und an der Trennwand 10 etwa 1280 mm betragen. Der kegelstumpfförmige Teil der Wandung hat dann eine Höhe von etwa 600 mm. Wie die Ab­ wicklung des Kegelstumpfes zeigt, erfordert er eine Blechabmessung von 1780 mm × 4450 mm. Wird auf eine Auskleidung verzichtet, so sollte der Mahlraum aus Edel­ stahl bestehen. Die Lage des Mahlraumes ist derart, daß seine jeweils untere Fläche horizontal verläuft. Auch die Kugeln können aus Edelstahl bestehen und sollen möglichst abriebfest sein. Gegebenenfalls können auch andere härtere und/oder schwerere Materialien verwendet werden. Die Beschickungsöffnung in der abschraubbaren Wand 4 des Mahlraumes hat einen Durchmesser von etwa 600 mm. Am Umfang der Beschickungsöffnung sind drei Speichen 5 angeordnet, die nach innen gezogen sind und die Bewegungskräfte auf ein Lager 6 an der Mittelachse 9 übertragen, das feuchtigkeitsunempfindlich ausge­ bildet ist. Diese Ausführungsform der Speichen 5 er­ laubt es, den Zuführtrichter 28 genügend weit in das Innere des Mahlraumes zu verlängern.

An der raumfesten Mittelachse 9 ist über einen Halte­ arm 7 ein Abstreifer 8 befestigt. Dieser dient zum Abstreifen von an der Mahlraumwand anhaftendem Material. Sein nachjustierbares Abstreifblatt ist gegen die Wan­ dung um etwa 45° geneigt, um eine gewisse Pflugwirkung zu erzielen. Der Abstreifer 8 ist weiter an der raum­ festen Trennwand 10 befestigt, die ihrerseits mit der Mittelachse 9 fest verbunden ist.

Die Trennwand 10 zwischen dem Mahlraum und dem Fraktio­ nierungsraum 12 ist raumfest und weist an ihrer unteren Hälfte eine halbkreisförmige Öffnung 11 auf, deren Brei­ te etwa 10 mm kleiner ist als der Kugeldurchmesser. Min­ destens ihr Rand ist verstärkt und mit einem abriebfe­ sten Kunststoff überzogen. Hier erfolgt die Trennung zwischen dem gemahlenen Gut und den Kugeln. Das ver­ mahlene Gut wird durch den Kugeldruck in den Fraktio­ nierungsraum 12 verdrängt.

Der Fraktionierungsraum 12 ist begrenzt durch die Trenn­ wand 10, den zylindrischen Wandteil und die kreisring­ förmige Trennwand 13 gegen den Endraum, der seiner­ seits einen zylindrischen Wandteil 14 und eine kreis­ förmige Abschlußwand 15 aufweist. Die zylindrische Wand des Fraktionierungsraumes besteht aus einem auf­ geschraubten Siebblech aus Edelstahl mit einem Loch­ durchmesser von etwa 15 mm. Die Breite des Siebble­ ches beträgt etwa 300 mm. Durch das Siebblech fallen die genügend fein vermahlenen Teile des Gutes in einen Abfüllschacht 29. Auch der Fraktionierungsraum 12 weist einen Abstreifer 16 auf, der zum Ablösen von Material von der zylindrischen Siebtrommelwand dient. Seine nachjustierbare Abstreifkante ist gegen die Siebtrom­ melwand um 45° geneigt, um eine Pflugwirkung zu erzie­ len, außerdem ist sie windschief um 45° gegen die Drehrichtung der Vorrichtung geneigt, um abgestreiftes Material gegen die Trennwand 10 zu schleudern. Der Ab­ streifer 16 ist durch den Haltearm 17 und die Trennwand 10 gehalten.

Der Siebvorgang und die Fraktionierung werden unter­ stützt durch die Walze 18 und das Schütz 19. Die sich über die Breite des Siebbleches erstreckende Walze 18 dient zur Einpressung des gemahlenen Gutes in die Lo­ chungen des Siebbleches. Ihr Andruck soll etwa 50 kg betragen und entweder durch Federkraft oder Eigenge­ wicht erzeugt werden. Sie hat einen Durchmesser von etwa 180 mm. Die Walze 18 ist durch die Tragearme 20 und 21 gehalten, die gegebenenfalls auch die Federn zur Aufbringung des Andruckes enthalten. Das Schütz 19 dient zum Abweisen der größeren Partikel, damit diese nicht von der Walze 18 erfaßt werden. Der Ab­ stand des Schützes 19 von dem trommelförmigen Sieb­ blech ist unterschiedlich. Er vergrößert sich von der Größe des Lochdurchmessers des Siebes in der Nähe der Trennwand 13 bis auf etwa 70 mm. Auch das Schütz wird von den Tragearmen 20 und 21 gehalten.

Die kreisringförmige Trennwand 13 zwischen dem Fraktio­ nierungsraum und dem Endraum hat eine Höhe von 150 mm. Die groben Anteile des vermahlenen Gutes schieben sich über das Schütz 19 und fallen auf Grund von etwa 15° Schräglage von dessen Oberkante über die Trennwand 13 in den Endraum, in dessen zylindrischem Wandteil 14 Öffnungen von etwa 10 mm Breite verteilt sind, durch die die gröberen Teile des vermahlenen Gutes in den Abfüllschacht 30 fallen. Die kreisförmige Abschluß­ wand des Trennraumes ist über das feuchtigkeitsunemp­ findliche Kugellager 22 auf der Mittelachse 9 abge­ stützt. Der Endraum hat zwei Reinigungsöffnungen 23 mit Klappen, die über Scharniere 14 geführt und mit Schließern 25 gehalten werden.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Zerkleinern und Fraktionieren von vorsortiertem organischem Naßmüll unter Verwendung einer axial beschickbaren Kugelmühle zum Zerkleinern, dadurch gekennzeichnet, daß in dem um eine Horizontale oder in kleinem Win­ kel gegen die Horizontale geneigten, rotierenden und rotationssymmetrischen Mahlraum im in Richtung der Schwerkraft unteren Bereich eine räumlich feststehen­ de Öffnung (11) vorhanden ist, durch die das zermah­ lene Gut unter der Einwirkung der Kugeln (2) in einen mit dem Mahlraum rotierenden, trommelförmigen Frak­ tionierungsraum (12) gedrückt wird, in dem die Teile des zermahlenen Gutes, die unterhalb einer vorgege­ benen Größe liegen, durch die ganz oder teilweise als Sieb ausgebildete zylindrische Wandung des Frak­ tionierungsraumes (12) austreten können, größere Teile des zermahlenen Gutes aber über eine kreis­ ringförmige, am zylindrischen Teil des Fraktionierungs­ raumes (12) angebrachte, kreisförmige Trennwand (13) aus dem Fraktionierungsraum (12) in einen trommelförmi­ gen, mitrotierenden Endraum fallen, dessen zylindrische Trommelwand (14) so große Öffnungen aufweist, daß auch die größeren Teile dort austreten können.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des zylindrischen oder kegel­ stumpfförmigen Mahlraumes ein gegen die Innenwand des Mahlraumes gerichteter, raumfester Abstreifer (8) vorhanden ist, der gegen die Innenwand geneigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils im Schwerefeld unten liegende Teil der Wandung des Mahlraumes in an sich bekannter Weise horizontal liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Abführen des zermahlenen Gutes vorgese­ hene Öffnung (11) des Mahlraumes die Form eines Halb­ kreisringes hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Mahlraum innen mindestens im trommel- oder kegelmantelförmigen Teil mit einem abriebfesten Ma­ terial beschichtet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus zwei Teilschichten mit un­ terschiedlichem Aussehen besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (2) aus mit schwerem Metall gefüllten Keramikhohlkugeln bestehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine raumfeste, nicht rotierende Mittelachse (9) beliebigen Querschnittes vorhanden ist, an der die raumfesten Teile der Vorrichtung befestigt sind und die rotierenden Teile über Wälz- oder Gleitlager (6, 22) anliegen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8 oder einem der­ selben, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des Fraktionierungsraumes (12) ein gegen die Innenwand des zylindrischen Teiles ge­ richteter, raumfester Abstreifer (16) vorhanden ist, der sowohl gegen die Innenwand als auch windschief gegen die Drehachse geneigt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im in Richtung der Schwerkraft nach unten gerichte­ ten Teil des Fraktionierungsraumes (12) eine an der zy­ lindrischen Wand unter Eigengewicht oder Federkraft nach­ gebend anliegende, raumfeste Walze (18) vorhanden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Drehrichtung des Fraktionierungsraumes (12) vor der Walze (18) ein die Walze überragendes, raumfestes Schütz (19) vorgesehen ist, dessen Unterkante gegen die zylindrische Innenwand spitzwinklig abgeschrägt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (18) und das Schütz (19) an der raum­ festen Mittelachse (9) befestigt sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand zwischem dem Fraktionierungsraum (12) und dem Endraum aus einem Kreisring (13) besteht, dessen Höhe größer ist als der Abstand der Oberkante des Schützes (19) von der zylindrischen Wand.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die die Beschickungsöffnung aufweisende Wand (14) mit der kegelmantelförmigen oder zylindrischen Wand (1) des Mahlraumes sowie die zylindrischen Teile des Frak­ tionierungsraumes (12) und des Endraumes mit der gemein­ samen Wand (13) zwischen diesen beiden Räumen sowie die kreisförmige Abschlußwand (15) des Endraumes gemeinsam unter einem Antrieb umlaufen und über zwei Lager (6, 22) an der Mittelachse (9) anliegen und ein Bauteil bilden, während die Abstreifer (8, 16), die Trennwand (10) zwi­ schen Mahlraum und Fraktionierungsraum (12) und die Be­ festigungen (20, 21) für die Walze (18) und das Schütz (19) fest miteinander verbunden und an der Mittelachse (9) befestigt sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die die Beschickungsöffnung aufweisende Wand (4) des Mahlraumes über nach innen gezogene Speichen (5) an der Mittelachse (9) drehbar anliegt.