DE69203681T2

DE69203681T2 - Dismembering device.

Info

Publication number: DE69203681T2
Application number: DE69203681T
Authority: DE
Inventors: Robert Pepper
Original assignee: Mono Pumps Ltd
Current assignee: NOV Process and Flow Technologies UK Ltd
Priority date: 1991-09-09
Filing date: 1992-02-24
Publication date: 1996-01-11
Anticipated expiration: 2012-02-25
Also published as: ES2074820T3; GB9119258D0; DE69203681D1; AU649877B2; ATE125469T1; EP0532145A1; AU2280292A; EP0532145B1; GB2259260A

Abstract

A macerator including two stacks 42 of contra-rotating interleaved cutter discs 44 having teeth 49 is provided with two side rails 30 closely adjacent to the periphery of the stacks of cutters. Each side rail has a plurality of angled ribs 32 with slots 34 therebetween. The ribs and slots are angled at an acute angle to the planes of the cutters so that each rib is passed by two or more cutters thereby to ensure maceration of any solids passing with the liquid in the slots. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zerstückelungsvorrichtung.The present invention relates to a dismemberment device.

Eine Form einer Zerstückelungsvorrichtung, wie sie zum Beispiel in der GB-A- 1569672 gezeigt ist, enthält erste und zweite parallele, gegensinnig drehende Wellen, von denen jede eine Mehrzahl von abwechselnden Schneidwerkzeugen und Abstandhaltern derselben axialen Dicke hat, wobei die Schneidwerkzeuge der ersten Welle mit jenen der zweiten Welle verschachtelt sind. Jedes Schneidwerkzeug hat eine Mehrzahl von Zähnen, die um seinen Umfang und an umfangsmäßig beabstandeten Stellen angeordnet sind.One form of chopping device, for example as shown in GB-A-1569672, includes first and second parallel counter-rotating shafts, each having a plurality of alternating cutting tools and spacers of the same axial thickness, the cutting tools of the first shaft being interleaved with those of the second shaft. Each cutting tool has a plurality of teeth arranged around its circumference and at circumferentially spaced locations.

Benachbart den Schneidwerkzeugen sind an den Seitenwänden des Gehäuses Seitenführungen angebracht, die radial innere Oberflächen haben, die gebogen und nahe angrenzend an die Zähne der Schneidwerkzeuge sind, wenn diese sich drehen. Obwohl sich dies als ziemlich befriedigend erwiesen hat, wird die Durchflußrate insbesondere eines flüssigkeitsgeförderten, insbesondere wasserbeförderten Materials zum Zerstückeln wegen der allgemeinen Blockierung, die durch die Schneidwerkzeuge und die Seitenführungen geschaffen wird ziemlich stark reduziert.Adjacent to the cutting tools, on the side walls of the housing are mounted side guides having radially inner surfaces which are curved and closely adjacent to the teeth of the cutting tools as they rotate. Although this has proved quite satisfactory, the flow rate of a liquid-borne, particularly water-borne, material for cutting is quite greatly reduced because of the general blockage created by the cutting tools and the side guides.

Es wurde gemäß der US-A-4702422 vorgeschlagen, geschlitzte Seitenführungen vorzusehen, wobei die Seitenführungen selbst mit einer Mehrzahl von parallelen Rippen ausgebildet sind, die in der selben Umfangsrichtung wie die Schneidwerkzeuge verlaufen und dazwischen eine Mehrzahl von Schlitzen ausgebildet haben. Im Betrieb sind diese Schlitze den Abstandhaltern zugewandt, und die Rippen sind den Schneidwerkzeugen zugewandt. Die Schlitze stellen einen Durchlaß für feines Material bereit, das tatsächlich nicht zerstückelt werden braucht, und für das Wasser, und somit wird die Durchflußrate durch das Zerstückelungsgerät im Vergleich zu jenem der GB-A-1569672 wesentlich erhöht.It has been proposed according to US-A-4702422 to provide slotted side guides, the side guides themselves being formed with a plurality of parallel ribs which run in the same circumferential direction as the cutting tools and have a a plurality of slots. In use, these slots face the spacers and the ribs face the cutting tools. The slots provide a passage for fine material which does not actually need to be chopped and for the water and thus the flow rate through the chopping device is substantially increased compared to that of GB-A-1569672.

Jedoch besteht ein echtes Problem darin, daß es sehr oft wünschenswert ist, daß einige der Materialien, die in Blattform sein können, die durch die Schlitze hindurchgehen kann, von den Zähnen der Zerstückelungsvorrichtung geschnitten werden sollen. Die Schlitze können somit einen unerwünschten Umgehungsstrom für Material schaffen, das zerstückelt werden soll, und somit kann das zerstückelte Produkt einen wesentlich größeren Querschnitt haben, als es sollte, und Blattmaterialien wird es wegen dem deutlich großen Raum, der für sie zum Durchfluß durch das Gerät zur Verfügung steht, nicht notwendigerweise gestattet, zerstückelt zu werden.However, a real problem is that it is very often desirable for some of the materials, which may be in sheet form that can pass through the slots, to be cut by the teeth of the chopping device. The slots can thus create an undesirable bypass flow for material to be chopped and thus the chopped product can have a much larger cross-section than it should and sheet materials will not necessarily be allowed to be chopped because of the significantly large space available for them to flow through the device.

Bei einem bevorzugten Aufbau verlaufen die Rippen und Schlitze unter Winkeln zwischen 15º und 45º bezüglich den Ebenen der Schneidscheiben.In a preferred design, the ribs and slots extend at angles between 15º and 45º with respect to the planes of the cutting discs.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Gestaltung der Seitenführungen geschaffen, in denen die Rippen und die Schlitze dazwischen relativ zu den Ebenen der Schneidscheiben geneigt sind, wodurch die Schneidwerkzeugzähne der Schneidscheiben jeweils in großer Nähe zu einer Mehrzahl von Rippen vorbeigehen.According to the present invention, a design of the side guides is provided in which the ribs and the slots therebetween are inclined relative to the planes of the cutting disks, whereby the cutting tool teeth of the cutting disks each pass in close proximity to a plurality of ribs.

Ein derartiger Aufbau stellt sicher, daß eine sorgfältige Zerstückelung des Materials stattfinden kann, und es ist dadurch für flaches oder blattähnliches Material nicht praktikabel, in einen der Schlitze hineinzukommen, ohne zerstückelt zu werden.Such a structure ensures that careful fragmentation of the material can take place and it is therefore not practical for flat or sheet-like material to enter one of the slots without being fragmented.

Obwohl es für die Wellen praktikabel ist, in jeglicher Orientierung montiert zu werden, sind sie bevorzugt in einer allgemein vertikalen Ebene montiert. In diesem Fall ist die Winkelstellung der Rippen und Schlitze dazwischen vorzugsweise derart, daß sie in der Flußrichtung abwärts verläuft, das heißt sozusagen in der Richtung der Umfangsbewegung der Schneidwerkzeuge, wenn sie an der Seitenführung vorbeigehen.Although it is practicable for the shafts to be mounted in any orientation, they are preferably mounted in a generally vertical plane. In this case, the angulation of the ribs and slots therebetween is preferably such that it is downward in the direction of flow, that is, in the direction of circumferential movement of the cutting tools as they pass the side guide.

Bei einem bevorzugten Aufbau hat die Seitenführung eine Deckwand und eine Bodenwand, die entsprechend im wesentlichen in derselben Ebene wie die oberste und die unterste der Schneidscheiben verläuft, und jene Rippe oder jene Rippen, die die Deck- und Bodenwände normalerweise schneidet/-n, sind an ihren oberen und unteren Enden gekürzt, um "Sammelkanäle" zu bestimmen, wodurch sichergestellt wird, daß jeder der geneigten Schlitze einen Einlaß und einen Auslaß hat.In a preferred construction, the side guide has a top wall and a bottom wall which respectively extend substantially in the same plane as the top and bottom of the cutting disks, and the rib or ribs which normally intersect the top and bottom walls are shortened at their upper and lower ends to define "collection channels" thereby ensuring that each of the inclined slots has an inlet and an outlet.

Vorteilhafterweise ist jede der Rippen an ihrer freien Kante abgefast oder angeschrägt, wobei sich die Abschrägung vorzugsweise an der freien Kante nach unten erstreckt.Advantageously, each of the ribs is chamfered or bevelled at its free edge, the bevel preferably extending downwards at the free edge.

Damit die vorliegende Erfindung leichter zu verstehen ist, wird die folgende Beschreibung lediglich beispielsweise angegeben, wobei auf die zugehörigen Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:In order that the present invention may be more readily understood, the following description is given by way of example only, with reference to the accompanying drawings in which:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer bekannten Form einer geschlitzten Seitenführung eines Zerstückelungsgerätes ist,Figure 1 is a perspective view of a known form of slotted side guide of a dismembering device,

Figur 2 eine Seitenaufrißansicht ist, die die geschlitzte Seitenführung zeigt, die benachbart zu sich gegensinnig drehenden Wellen mit einem daran angebrachten Stapel von Schneidscheiben und Abstandhaltern angeordnet ist,Figure 2 is a side elevational view showing the slotted side guide positioned adjacent to counter rotating shafts with a stack of cutting disks and spacers attached thereto,

Figur 3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer benachbart eines Schneidwerkzeugstapels gezeigten Ausführung einer Seitenführung gemäß der vorliegenden Erfindung ist,Figure 3 is an exploded perspective view of an embodiment of a side guide according to the present invention shown adjacent a cutting tool stack,

Figur 4 eine zur Figur 2 ähnliche Ansicht des Aufbaus gemäß der in der Figur 3 gezeigten Erfindung ist, undFigure 4 is a view similar to Figure 2 of the structure according to the invention shown in Figure 3, and

Figur 5 ein verkleinerter Querschnitt in einer Ebene senkrecht zu den Achsen der Stapel ist und die relative Positionierung der Seitenführungsrippen und - schlitze und der Schneidwerkzeuge zeigt.Figure 5 is a reduced cross-section in a plane perpendicular to the axes of the stacks and shows the relative positioning of the side guide ribs and slots and the cutting tools.

Unter Bezugnahme auf den Aufbau nach dem Stand der Technik in den Figuren 1 und 2 ist ein Paar von geschlitzten Seitenführungen durch das allgemeine Bezugszeichen 2 bezeichnet und hat eine Rückwand 4. Eine Mehrzahl von Rippen 6 der Seitenführung hat entsprechende Schlitze 8 dazwischen, wobei die Rippen gebogene Vorderkanten 10 haben. Die Schlitze 8 und die Rippen 6 sind parallel zu Schneidelementen 16 und 18 der in der Figur 2 gezeigten Zerstückelungsvorrichtung. Obwohl die Figur 2 nur eine Seitenführung zeigt, gibt es eine Spiegelbild-Seitenführung, die an der anderen Seite mit den Rippen 6 in gegenüberliegender Beziehung zu den Schneidscheiben 18 angebracht ist. Die Zerstückelungsvorrichtung 12, die in der Figur 2 dargestellt ist, hat zwei Antriebswellen 14, an denen Schneidelemente 16 und 18 angebracht sind. Ebene Abstandhalter 20 und 22 sind zwischen den Schneidscheiben montiert und haben die selbe Dicke wie die Schneidscheiben. Es ist somit zu sehen, daß die Scheiben 16, 18 gegenüber den Rippen 6 montiert sind, und daß die Abstandhalter 20, 22 gegenüber den Schlitzen 8 montiert sind. Es ist klar zu erkennen, daß die Schneidelemente 16, 18 durch die entsprechenden ebenen Abstände 20, 22 voneinander beabstandet sind und diese fest an der Welle 14 angebracht sind. Die Schneidelemente 16 und 18 sind verschachtelt, und die Zähne 24 der Schneidelemente sind in dichter Nähe zu den Basen des anderen Stapels und in dichter Nähe zu den Vorderkanten 10 der Rippen 6. Die Rippen sind mit der Fließrichtung einer Flüssigkeit durch die Zerkleinerungskammer ausgerichtet und beabstandet, um einen Durchgang von Flüssigkeit durch die Schlitze zwischen den Rippen zuzulassen. Durch Flüssigkeit beförderte feine Partikel von Festmaterial finden durch die Schlitze 8 einen Durchgang, aber die Rippen verhindern den Durchgang von größeren Teilen von unzerkleinertem Material.Referring to the prior art structure in Figures 1 and 2, a pair of slotted side guides are designated by the general reference numeral 2 and have a rear wall 4. A plurality of ribs 6 of the side guide have corresponding slots 8 therebetween, the ribs having curved leading edges 10. The slots 8 and the ribs 6 are parallel to cutting elements 16 and 18 of the chopping device shown in Figure 2. Although Figure 2 shows only one side guide, there is a mirror image side guide mounted on the other side with the ribs 6 in opposed relationship to the cutting disks 18. The chopping device 12 shown in Figure 2 has two drive shafts 14 to which cutting elements 16 and 18 are mounted. Planar spacers 20 and 22 are mounted between the cutting disks and have the same thickness as the cutting disks. It can thus be seen that the discs 16, 18 are mounted opposite the ribs 6 and that the spacers 20, 22 are mounted opposite the slots 8. It can be clearly seen that the cutting elements 16, 18 are spaced apart from each other by the corresponding planar spaces 20, 22 and these are firmly attached to the shaft 14. The cutting elements 16 and 18 are nested and the teeth 24 of the cutting elements are in close proximity to the bases of the other stack and in close proximity to the front edges 10 of the ribs 6. The ribs are connected to the Direction of flow of a liquid through the crushing chamber is aligned and spaced to allow passage of liquid through the slots between the ribs. Fine particles of solid material carried by liquid find passage through the slots 8, but the ribs prevent the passage of larger pieces of uncrushed material.

Nun wird auf die Figuren 3 und 4 Bezug genommen. Eine Seitenführung gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch das allgemeine Bezugszeichen 30 bezeichnet, unter dem es in der Figur 3 in einer auseinandergezogenen perspektivischen Ansicht der Seitenführung und eines Zerstückelungsvorrichtungsstapels 42 gezeigt ist. Unter Winkeln verlaufende oder geneigte Rippen 32, die in der Seitenführung ausgebildet sind, bestimmen Schlitze 34, wobei die Rippen 32 sicherstellen, daß durch Flüssigkeit befördertes Festmaterial, das durch einen Schlitz strömt, eine Ebene von wenigstens zwei Schneidelementen 44 kreuzt. Das Kreuzen der Ebene mehrerer Schneidelemente erhöht die Wahrscheinlichkeit, daß ein Festmaterialstück die Schneidelemente 44 mehrere Male berühren wird und geeignet auf eine bewältigbare Partikelgröße zerkleinert wird. Die abgewinkelten oder geneigten Rippen 32 präsentieren dem Umfang des Zerstückelungsvorrichtungsstapels 42, der auf einer Welle 40 montiert ist, gebogen geneigte Seitenführungsoberflächen 36. Die Schneidwerkzeuge 44 des Zerstückelungsvorrichtungsstapels 42 sind jeweils von ihrem Nachbar durch einen Abstandhalter 46 beabstandet, was durch die Dicke der Abstandhalter 46 bestimmt ist, wie in der Figur 4 gezeigt ist.Referring now to Figures 3 and 4, a side guide according to the present invention is designated by the general reference numeral 30, under which it is shown in Figure 3 in an exploded perspective view of the side guide and a shredder stack 42. Angled or inclined ribs 32 formed in the side guide define slots 34, the ribs 32 ensuring that liquid-carried solid material flowing through a slot crosses a plane of at least two cutting elements 44. Crossing the plane of multiple cutting elements increases the likelihood that a piece of solid material will contact the cutting elements 44 multiple times and be properly shredded to a manageable particle size. The angled or inclined ribs 32 present curved inclined side guide surfaces 36 to the periphery of the cutter stack 42 mounted on a shaft 40. The cutting tools 44 of the cutter stack 42 are each spaced from their neighbor by a spacer 46, which is determined by the thickness of the spacers 46, as shown in Figure 4.

Die geneigten Rippen 32 verlaufen so unter einem Winkel, so daß die Oberflächen 36 unter einem Winkel von zwischen 15º und 45º zu den Ebenen der Schneidscheiben verlaufen. Der Winkel kann mit der Bogenlänge der geneigten Seitenführungen 30 variiert werden, um sicherzustellen, daß eine maximale Anzahl von Ausnehmungen die Ebene von mehr als einem Schneidelement 44 kreuzen wird. Eine kürzere Bogenlänge wird einen steileren Winkel erfordern, um sicherzustellen, daß ausreichende Kreuzungen der Schneidwerkzeuge und der Rippen auftreten, d.h., so daß es wenigstens zwei und vorzugsweise mehrere Schneidebenen gibt.The inclined ribs 32 are angled so that the surfaces 36 are at an angle of between 15º and 45º to the planes of the cutting disks. The angle can be varied with the arc length of the inclined side guides 30 to ensure that a maximum number of recesses will cross the plane of more than one cutting element 44. A shorter arc length will require a steeper angle to ensure that sufficient intersections of the cutting tools and the ribs, ie so that there are at least two and preferably several cutting planes.

In der Figur 3 wurden die Rippen geneigt oder abgewinkelt gezeigt, so daß sie auf der rechten Seite höher sind. Wegen der Drehrichtung der Schneidwerkzeuge ist dies darauf ausgerichtet, um die in der Flüssigkeit suspendierten Festmaterialien zu veranlassen, die Schräge der Rippen hinabzuströmen. Jedoch ist der Strom der Flüssigkeit selbst derart, daß er die Schräge der Rippen hinaufströmt. Diese Orientierung und resultierende Tendenz der Feststoffe, entgegen dem Flüssigkeitsstrom zu strömen, hat daher den Vorteil, die Feststoffe zu veranlassen, durch die Wechselwirkung zwischen den Schneidwerkzeugen und Rippen endgültiger zerhackt zu werden. Es ist jedoch zu verstehen, daß auch in Betracht gezogen wird, daß die Rippen entgegengesetzt orientiert sein könnten, so daß die Feststoffe ebenfalls veranlaßt werden, die Schräge hinunter zu strömen.In Figure 3, the fins have been shown inclined or angled so that they are higher on the right hand side. Because of the direction of rotation of the cutting tools, this is designed to cause the solid materials suspended in the liquid to flow down the slope of the fins. However, the flow of the liquid itself is such that it flows up the slope of the fins. This orientation and resulting tendency of the solids to flow against the flow of the liquid therefore has the advantage of causing the solids to be more definitively chopped by the interaction between the cutting tools and fins. However, it is to be understood that it is also contemplated that the fins could be oriented in the opposite direction so that the solids are also caused to flow down the slope.

Wie gezeigt ist, ist die Vorderkante jeder Rippe 32 wenigstens teilweise abgeschrägt. Die abgeschrägten Vorderkanten 38 lassen einen kleineren Abstand zwischen der Vorderkante der Rippen und dem Umfang der Zähne der Schneidelemente zu, ohne die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, daß Festmaterial zwischen den geneigten Rippen und den Schneidelementen stecken bleiben wird. Wenn die Wellen 40 vertikal sind, wie gezeigt ist, sind die abgeschrägten Vorderkanten 38 vorzugsweise nach unten abgeschrägt, was dazu dient, das Festmaterial innerhalb des Schlitzes einer unteren geneigten Rippe und in Kontakt mit dem Schneidelement 44 zu kanalisieren.As shown, the leading edge of each rib 32 is at least partially beveled. The beveled leading edges 38 allow for a smaller clearance between the leading edge of the ribs and the periphery of the teeth of the cutting elements without increasing the likelihood that solid material will become lodged between the inclined ribs and the cutting elements. When the shafts 40 are vertical, as shown, the beveled leading edges 38 are preferably beveled downwardly, which serves to channel the solid material within the slot of a lower inclined rib and into contact with the cutting element 44.

In der Figur 5 sind in einem Betriebsmodus positionierte geneigte Rippen 32 und geneigte Schlitze 34 in einer teilweise geschnittenen Ansicht des Zerstückelungsvorrichtungsstapels als Phantombild gezeigt, wobei die geneigten Rippen der Seitenführung in durchgezogenen Linien gezeigt sind. Die geneigten Rippen 32 zusammen mit den abgeschrägten Frontkanten 38 und die geneigten Ausnehmungen 32 sind in der Figur 5 unterscheidbar von der zugehörigen Welle 40 und dem Zerstückelungsvorrichtungsstapel 42 zusammen mit Schneidelementen 44 und Schneidzähnen 48 gezeigt. Die Figur 5 stellt eine Ansicht der verbesserten Zerstückelungsvorrichtung der Erfindung bereit und zeigt die geneigten Schlitze 34, die sicherstellen, daß flüssigkeitsbefördertes Festmaterial, das durch einen Schlitz hindurchgeht, die Ebene von wenigstens zwei Schneidelementen 44 und deren Schneidzähnen 48 kreuzt. Es ist zu sehen, daß die oberen und unteren Seiten 30a und 30b der Seitenführungen abgefast sind.In Figure 5, inclined ribs 32 and inclined slots 34 positioned in an operating mode are shown in phantom in a partially sectioned view of the dismemberment device stack, with the inclined ribs of the side guide shown in solid lines. The inclined ribs 32 together with the beveled front edges 38 and the inclined recesses 32 are distinguishable in Figure 5 from the associated shaft 40 and the chopper stack 42 together with cutting elements 44 and cutting teeth 48. Figure 5 provides a view of the improved chopper of the invention and shows the inclined slots 34 which ensure that liquid-conveyed solid material passing through a slot crosses the plane of at least two cutting elements 44 and their cutting teeth 48. It can be seen that the upper and lower sides 30a and 30b of the side guides are chamfered.

Wie anhand der Figur 3 zu sehen ist, ist jedes Schneidwerkzeug des Stapels mit fünf umfangsmäßig beabstandeten Zähnen 48a, 48b, 48c, 48d und 48e dargestellt. Es ist zu sehen, daß jeder Zahn eine Spitze 49a, 49b, 49c, 49d bzw. 49e und eine allgemein gebogene, konkave Vorderfläche 50a, 50b, 50c, 50d und 50e hat. Die Vorderseite 50a und Spitze 49a verlaufen im wesentlichen parallel zur Achse des Schneidwerkzeugs, so daß es im wesentlichen "viereckig" ist. Die Vorderflächen 50b und 50d sind zu einer Seite der Achse des Schneidwerkzeugs geneigt und die abwechselnden Vorderflächen 50c und 50e sind zur anderen Seite der Achse geneigt. Die Rückseiten 51 sind geneigt, um eine rampenähnliche Konfiguration bereitzustellen, und sind jeweils mit Auszackungen 52 versehen, wobei der Winkel der Auszackungen oder Kerbzahnungen ungefähr 60º ist. Die Rückseiten 51 sind zwischen den Kerbverzahnungen 52 und den Spitzen 49 gebogen konvex.As can be seen from Figure 3, each cutting tool of the stack is shown as having five circumferentially spaced teeth 48a, 48b, 48c, 48d and 48e. Each tooth can be seen to have a tip 49a, 49b, 49c, 49d and 49e, respectively, and a generally curved, concave front surface 50a, 50b, 50c, 50d and 50e. The front surface 50a and tip 49a are substantially parallel to the axis of the cutting tool so that it is substantially "square". The front surfaces 50b and 50d are inclined to one side of the axis of the cutting tool and the alternating front surfaces 50c and 50e are inclined to the other side of the axis. The backs 51 are inclined to provide a ramp-like configuration and are each provided with serrations 52, the angle of the serrations or serrations being approximately 60º. The backs 51 are curvedly convex between the serrations 52 and the tips 49.

Es ist zu sehen, daß die Vorderseiten 50b, 50c, 50d und 50e unter ungefähr 30º zur Achse in abwechselnd entgegengesetzte Richtungen geneigt sind. Wenn eine Mehrzahl dieser Schneidwerkzeuge montiert sind, wie gezeigt ist, wird eine gute Scherwirkung geschaffen, und es ist zu beobachten, daß die Schneidarbeit nur in der einen Drehrichtung stattfindet. Dies führt zwangsläufig dazu, die Schneidvorrichtung zu stärken und nicht zu anfällig für eine Beschädigung zu machen. Da die Rückseiten der Schneidzähne geneigt und gezackt sind, unterstützt dies das Entfernen von Festmaterial beim Reversieren der Schneidvorrichtungen aufgrund von Überlast. Der eine Zahn 48a hat eine "quadratische" Schneidfläche, und dies verbessert das Auffangen der Feststoffe und das Ziehen des Stücks, das zerstückelt wird, in die Bank von Schneidwerkzeugen. Da die anderen Zähne abwechselnde Winkelstellungen haben, tendiert dies zum Ausgleichen jeglicher Seitwärtsverschiebung und verringert die Möglichkeit eines Bruchschadens.It will be seen that the front faces 50b, 50c, 50d and 50e are inclined at approximately 30º to the axis in alternately opposite directions. When a plurality of these cutting tools are mounted as shown, a good shearing action is created and it will be observed that the cutting work takes place in only one direction of rotation. This inevitably tends to make the cutting device stronger and not too susceptible to damage. Since the back faces of the cutting teeth are inclined and serrated, this assists in the removal of solid material when reversing of the cutters due to overloading. One tooth 48a has a "square" cutting surface and this improves the capture of the solids and the pulling of the piece being cut into the bank of cutters. As the other teeth have alternate angular positions, this tends to compensate for any sideways displacement and reduces the possibility of breakage.

Obwohl die geneigten Rippen 32 und geneigten Ausnehmungen 34 aus Gußmaterial geformt sein können, können diese Elemente durch Metallprägung oder durch andere metallurgische Verfahren geformt werden. Statt einheitlich zu sein, können die Elemente aus Metallteilkomponenten gebildet sein, die zusammengeschweißt sind, aber im wesentlichen die gezeigte Form einnehmen.Although the inclined ribs 32 and inclined recesses 34 may be formed from cast material, these elements may be formed by metal stamping or other metallurgical processes. Rather than being unitary, the elements may be formed from metal subcomponents welded together but substantially in the shape shown.

Es ist zu beachten, wenn wieder Bezug auf die Figuren 3 und 4 genommen wird, daß die weniger geneigten Rippen 32 selbst noch etwas gekürzt sind, so daß ihre unteren Kanten 31 der unteren Rippen und die oberen Kanten 33 der oberen Rippen von einer Bodenwand 37 und einer Deckwand 39 der Stützführung beabstandet sind. Somit sind unter den Kanten 31 und über den Kanten 33 "Sammel"-Schlitze 35 und 35a ausgebildet, die es dem Flüssigkeitsmaterial gestatten, hinein in die und heraus aus den weniger geneigten Schlitzen in den allgemeinen Flüssigkeitsstrom zu fließen.It should be noted, referring again to Figures 3 and 4, that the less inclined ribs 32 are themselves still somewhat shortened so that their lower edges 31 of the lower ribs and the upper edges 33 of the upper ribs are spaced from a bottom wall 37 and a top wall 39 of the support guide. Thus, "collection" slots 35 and 35a are formed below the edges 31 and above the edges 33 which allow the liquid material to flow into and out of the less inclined slots into the general liquid stream.

Zusätzlich könnte, obwohl die Zerstückelungsvorrichtung mit den geneigten Rippen und Schlitzen als ein allgemein rechtwinkliges Gehäuse aufweisend gezeigt ist, das quer langgestreckt ist, das Gehäuse allgemein zylindrisch sein, und die Winkelseitenführungen und stützende Wand könnten von halbzylindrischer Form sein. Die Seitenführungen 30, wie zu sehen ist, haben konkav gebogene Frontkanten 36, deren Krümmung im wesentlichen mit der Krümmung des Ortes der Zähne 48 übereinstimmt, so daß die geneigten Rippen 32 nur eine kurze Distanz vom Bewegungsweg der Zähne 48 beabstandet sind.In addition, although the dismembering device with the inclined ribs and slots is shown as having a generally rectangular housing that is transversely elongated, the housing could be generally cylindrical and the angled side guides and supporting wall could be semi-cylindrical in shape. The side guides 30, as can be seen, have concavely curved front edges 36 whose curvature substantially matches the curvature of the location of the teeth 48 so that the inclined ribs 32 are spaced only a short distance from the path of travel of the teeth 48.

Es ist verständlich, daß das Vorsehen der geneigten Rippen und Schlitze eine weit bessere Zerstückelung sicherstellt und die Wahrscheinlichkeit, daß größeres, insbesondere blattähnliches Festmaterial die Schneidwerkzeuge umgeht, reduziert. Somit kann man den maximalen Querschnitt des zerstückelten Materials, ohne materiell die Flußrate durch die Zerstückelungsvorrichtung zu verringern, genau steuern.It will be appreciated that the provision of the inclined ribs and slots ensures far better fragmentation and reduces the likelihood of larger, particularly sheet-like, solid material bypassing the cutting tools. Thus, one can precisely control the maximum cross-section of fragmented material without materially reducing the flow rate through the fragmentation device.

Obwohl die Zerstückelungsvorrichtung in einem Gehäuse mit einer komplett umschlossenen Kammer mit einem Einlaß und einem Auslaß montiert werden kann, ist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung gleichermaßen in einem oben offenen Kanal montierbar, wobei sich die Achse der Schneidwerkzeugstapel vertikal erstreckt und die Seitenführungen an jeder Seite des Kanals angebracht sind.Although the dismemberment device can be mounted in a housing having a completely enclosed chamber with an inlet and an outlet, the device of the present invention is equally mountable in an open-topped channel with the axis of the cutting tool stacks extending vertically and the side guides mounted on each side of the channel.

Der Aufbau der vorliegenden Erfindung ist insbesondere dazu gestaltet, mit Rohabwasser, Abwasserreinigung und Schlammzerstückelung umzugehen, und kann, wie angegeben ist, in einem Kanal oder einer Pipeline verwendet werden. Es wird angenommen, daß der Aufbau der vorliegenden Erfindung über einen großen Kapazitätsbereich arbeiten kann. Zum Beispiel kann eine Kapazität von bis zu 500 Kubikmeter pro Stunde mit einer Öffnungsgröße im Bereich von 300 mm bis 1500 mm vorgesehen werden, wobei verschiedene Größenbemessungen der Vorrichtung beim Bestimmen der Dimensionen der Seitenführungen gemäß der Erfindung in Betracht gezogen werden. Jegliche Vorrichtungsgröße kann bereitgestellt werden, um in einer vertikalen oder horizontalen Orientierung oder in einer Zwischenposition zwischen der Vertikalen und Horizontalen zu arbeiten.The structure of the present invention is particularly designed to deal with raw sewage, sewage treatment and sludge fragmentation, and as indicated can be used in a channel or pipeline. It is believed that the structure of the present invention can operate over a wide range of capacities. For example, a capacity of up to 500 cubic metres per hour can be provided with an opening size in the range of 300 mm to 1500 mm, with various sizes of the device being considered in determining the dimensions of the side guides according to the invention. Any size of device can be provided to operate in a vertical or horizontal orientation or in an intermediate position between the vertical and horizontal.

Claims

1. A fragmentation apparatus comprising a fragmentation chamber, chamber side walls, first and second parallel counter-rotating shafts (14, 40) extending through the chamber between the side walls, a plurality of cutting tools (16, 18, 44) and spacers (20, 22, 46) of the same axial thickness mounted alternately on each of the first and second shafts, the cutting tools of the first shaft being interleaved with those of the second shaft and containing at least one knife (24, 48) thereon, each knife having a front cutting surface (50), side guides (2, 30) associated with each side wall, each guide containing a plurality of spaced parallel ribs (6, 32) and the ribs forming slots (8, 34) therebetween, and edge surfaces (10, 36) of the ribs in close proximity to the blades of the cutting tools, in that the blades pass adjacent to them, characterized in that the parallel ribs (32) of each lateral guide are angled at an acute angle to the planes of the cutting tools of the adjacent shaft.

2. Dismemberment device according to claim 1, characterized in that the acute angle is between 15º and 45º.

3. Dismemberment device according to claim 1 or 2, characterized in that the edge surfaces (36) of the ribs (32) lying radially inward with respect to the axis of rotation of the adjacent shaft (40) are concave, the concave edge surfaces of the ribs corresponding to the path of movement of the ends of the cutting tool blades.

4. Dismemberment device according to claim 3 in conjunction with claim 2, characterized in that the length of the concave surface measured around the circumference of the cutting tool is inversely proportional to the angle of inclination.

5. Dismemberment device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second shafts (40) are mounted vertically, and that the ribs (32) of the side guides are inclined downwards in the direction of movement of the cutting tool blades adjacent thereto.

6. A fragmentation device according to claim 5, characterized in that each side guide includes a top wall (39) and a bottom wall (37), at least some of the slots (34) open into a side surface of the side guide to allow passage of material therefrom into the slots, and the top wall (39) and bottom wall (37) of each side guide are spaced from the upper and lower edges of those angled ribs not extending to the side of the side guide, to thereby provide a collection passage (35, 35a) for material flowing in the slots connected thereto.

7. Dismemberment device according to one of the preceding claims, characterized in that the free edges of the ribs are bevelled (at 38).

8. Dismemberment device according to claim 7, characterized in that the first and second shafts (40) are mounted vertically and the bevels (38) are formed on the upper edges of the ribs.

9. A dismembering device according to any one of the preceding claims, characterized in that each cutting tool (44) includes a plurality of circumferentially spaced blades (50), each blade has a generally ramped, inclined rear surface (51), and the front surface (50a) of at least one blade is substantially parallel to the axis of the cutting tool and the Front sides of a majority of the other knives (50b - 50d) are inclined against the axis of the cutting tool.

10. Dismemberment device according to one of the preceding claims, characterized in that the dismemberment chamber contains the side walls of a channel.

11. Dismemberment device according to one of claims 1 to 9 characterized in that the dismemberment chamber contains the interior of a housing which has an inlet and an outlet opening on opposite sides of the line of contact formed between the rotating cutting tools.

12. Side guide (2, 30) for use in a chopping device with first and second parallel shafts (14, 40), each shaft having a plurality of alternating cutting tools (16, 18, 44) and spacers (20, 22, 46) of the same axial thickness and the cutting tools of the first shaft are interleaved with those of the second shaft, the side guide (2, 30) includes a side guide body (4, 30) with upper and lower parallel surfaces and a plurality of substantially parallel ribs (6, 32) projecting from the body to define a plurality of slots (8, 34) therebetween, characterized in that the ribs have an arcuate free edge which can be positioned opposite the rotating cutting tools of the chopping device, the ribs being at an acute angle to the upper and lower surfaces are inclined to define slots running at an angle therebetween.

13. Side guide according to claim 12, characterized in that the acute angle is between 15º and 45º.

14. Lateral guide according to claim 12 or 13, characterized in that the edge surfaces (36) of the ribs (32) lying radially inward with respect to the axis of rotation of the adjacent shaft (40) are concave, the concave Edge surfaces of the ribs correspond to the path of movement of the ends of the cutting tool knives.

15. Lateral guide according to claim 14 in conjunction with claim 13, characterized in that the length of the concave surface measured around the circumference of the cutting tool is inversely proportional to the angle of inclination.