DK150294B - Apparat til fragmentering, komprimering og udtaemning af voluminaest massegods, isaer husholdningsaffald - Google Patents

Description

i 150294

Den foreliggende opfindelse angår et apparat af den i krav l's indledning angivne art. Dette apparat er beregnet til at videretransportere voluminøst massegods, især husholdningsaffald og skrald. En rationel behandling af voluminøst massegods, _ såsom husholdningsaffald og skrald, stiller store krav til

O

det hertil benyttede udstyr såvel ud fra hygiejniske og arbejdsmiljømæssige som økonomiske synspunkter. Nogle kendte arrangementer til at håndtere husholdningsaffald omtales nærmere nedenfor.

10 Et markedsført maskinelt apparat til at håndtere husholdningsaffald udgøres af en såkaldt sækudveksler med en kom-primator. Sækudveksleren findes i flere udførelsesforraer af hvilke den såkaldte karruseludveksler er almindeligt forekommende. Den består af et omkring en lodret aksel trinvis 15 roterbart stativ med holdere for et antal sække, der gennem trinvis rotation af stativet en efter en kan anbringes i stilling under skraldskaktens munding. Når en sæk er blevet fyldt med skrald roterer stativet et trin, så at den fyldte sæk indtager en stilling under en komprimator, der 20 består af en stempelmekanisme, ved hvilken indholdet i sækken komprimeres til omtrent det halve rumfang. Stativet drejes derefter tilbage i stilling under skraldskakten. Når sækken er helt fyldt, drejes stativet, et trin, så at en tom sæk anbringes i stilling under skraldskaktens mun-25 ding.

Det er en mangel ved den nævnte ned .komprimator udstyrede sækudveksler, at den på grund af sin byggehøjde kræver en forholdsvis storloft højde i skralflrummet, hvilket gør den 30 mindre egnet til indbygning i ældre bygninger med utilstrækkelig lofthøjde i skraldrummet. Selv om bygningshøjden gøres tilstrækkelig lav, skal sækkene manuelt flyttes fra sækudveksleren, hvilket ifølge gældende arbejdsbeskyttelsesnormer ikke godkendes i skraldrum med mindre lofthøjde end 35 2,1 m. De med komprimeret indhold fyldte sække bliver tunge og uhåndterlige og nødvendiggør, når skraldrummet ligger 2 150294 under jordniveauet, en såkaldt trappelift, hvormed sækkene eller en sækkevogn med sæk eller sække transporteres ad trappen til jordniveauet for borttransport af sækkene.

Ved et andet kendt anlæg ti1 håndtering af husholdnings- 5 affald benyttes en såkaldt skraldskrue. Skraldet transpor teres fra skraldskakten med en motordreven roterende akselløs stålspiral i et kammer af stålplade til en central afhentningsstation inden for området, hvor skraldet komprime-res i en lukket beholder.

10 Mangelen ved skraldskruen er, at den forudsætter omfattende installationsarbejder indbefattende udlægning af rør med spiral under jordniveau. Installation af skraldskrue er således dyr og egner sig bedst til installering i forbindelse med nyproduktion af større beboelsesbygninger eller byg-15 ningskomplekser.

Ifølge et tredje kendt anlæg · til håndtering af husholdningsaffald udnyttes en såkaldt skraldsuger, indbefattende, at affaldet med luft føres i et lukket system til en modtagestation, hvor skraldet komprimeres i en beholder.

20 Skraldanlæggets rør har almindeligvis en diameter på ca.

400 mm, men såfremt man kombinerer skraldsugeren med kværne, der placeres under hver skrald faldskakt, og som maler skraldet, er det tilstrækkeligt med rør, der har en diameter på ca. 160 mm. Kombinationen skraldsuger og kværn be-25 tegnes hyppigt som miniskraldsuger og egner sig på grund af sine dimensioner til installering af ældre bebyggelse.

Skraldsugeren er, ligesom den tidligere ovennævnte skraldskrue, behæftet med den ulempe, at den kræver et omfattende installeringsarbejde og derfor er dyr. Endvidere må man 30 for at opnå en tilfredsstillende driftssikkerhed benytte høje lufthastigheder, hvilke giver et ikke ønsket højt støjniveau. Miniskraldsugeren, der på grund af sine mindre 150294 3 dimensioner set ud fra et installeringssynspunkt er mere fordelagtig kræver imidlertid et omfattende vedligeholdelsesarbejde for at fungere tilfredsstillende. Skraldkværnens eller -kværnenes skær er udsat for store påvirkninger, og skal derfor 5 hyppigt udskiftes. I skraldkværnen e-ller -kværnene meles skral det, men der finder ingen komprimering af skraldet sted.

Pra svensk fremlæggelsesskrift 372.459 kendes et apparat af den indledningsvist omtalte art. Ved dette kendte apparat 10 er der en betydelig risiko for, at det massegods, der under påvirkning af tyngdekraften fødes i lodret retning, kun udsættes for en komprimerende påvirkning, der kan resultere i en kompakt konisk prop, der kan sætte sig fast og forhindre videre materialetilførsel gennem apparatet.

15

Det er den foreliggende opfindelses formål at anvise et apparat til at fragmentere, komprimere og udtømme voluminøst massegods, især husholdningsaffald og skrald, ved hvilken de oven for omtalte ulemper ved de kendte apparater og anlæg undgås 20 eller reduceres, og som såvel fragmenterer og komprimerer som transporterer massegodset, er enkelt konstrueret, har en lav byggehøjde og derfor er velegnet til installering også i skraldrum med lille lofthøjde.

25 Dette formål tilgodeses ifølge opfindelsen ved at det indled ningsvist omtalte apparat er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 anførte. Disse karakteristika omfatter ikke alene en fysisk forskel, men medfører også en væsentlig forskel med hensyn til apparatets funktion. Som anført har 30 hver ring en excentrisk fremspringende, skovlformet part, der afgrænser en excentrisk gennemgående åbning gennem ringen. Denne specielle udførelsesform medfører, at det massegods, der under påvirkning af tyngdekraften fødes gennem ringen, tvinges til at bevæge sig på tværs ved passage fra den ene 35 ring til den anden. Dette medfører igen, at massegodsstrengen sønderdeles eller slides i stykker, dvs. at massegodsstrengen fraktioneres. Denne.virkning opnås ikke ved apparatet ifølge det oven for omtalte svenske patentskrift. Ved at krumningen af den skovlformede part i hveranden ring er væsentlig spejl- 150294 4 vendt i forhold til den tilsvarende krumning af de mellemliggende ringe opnår man, at de skovlformede dele ved ringenes relative rotationsbevægelse i indbyrdes modsatte retninger vil udføre en slags skæreoperation, der bidrager til at frembringe den tilstræbte fraktionering.

5 I den kendetegnende del af krav 2 er en foretrukken udførelsesform angivet, ved hvilken hveranden ring er roterbar og hveranden ring er fast monteret i stativet. Herved opnår man et forenk-10 let drivarrangement, eftersom kun hveranden ring skal være forbundet med en drivanordning.

Ved udførelsesformen for den skovlformede part i overensstemmelse med det i den kendetegnende del af krav 3 anførte opnår 15 man, at denne udformning bidrager til en effektiv transport af massegods indad mod ringens midterparti.

I den kendetegnende del af krav 4 er der anført yderligere fordelagtige karakteristika ved de nævnte skovlformede parter, 20 der bidrager til at effektivisere de skovlformede parters fraktionerende påvirkning ved ringenes relative rotationsbevægelse i indbyrdes modsatte rotationsretninger.

Opfindelsen beskrives neden for under henvisning til et ud-25 førelseseksempel og under henvisning til den vedlagte tegning, hvori fig. 1 viser et skematisk lodret tværsnit gennem apparatet, 30 fig. 2 er et lodret deltværsnit gennem ringe i apparatet, fig. 3 er et snit taget som vist ved I-I i fig. 1, fig. 4-9 er horisontalbilleder af ringene 4-8 i fig. 1, og 35 fig. 10 er et skematisk perspektivbillede illustrerende ringenes samvirke.

150294 5

Som det tydeligst fremgår af fig. 1 består det på tegningen viste apparat af et stativ 1, f.eks. i form af en skalkonstruktion af plade, eller bestående af firkantrør eller tilsvarende dele. Foroven i stativet er der fastgjort en cirkel-5 cylindrisk, i det væsentlige lodret fødeskakt 2 med en indre diameter, der svarer til diameteren for mundingen af en tilsluttende skraldnedfaldsskakt, og fortrinsvis noget større, så. nedfaldsskakten. 3's , munding kan dyk'ke et stykke ned i fødeskakten 2. Lodret under fødeskakten er der monte-10 ret et antal ringe 4-8, der har skovlformede indadskydende partier 10A-E, hvilke ringe er anbragt til ved en relativ rotationsbevægelse ankring en geometrisk akse, der er i det væsentlige sammenfaldende med fødeskaktens . geometriske -akse, at påvirke massegods, der ved tyngdekraften fødes gennem ringenes cen-15 trum , til samtidigt at fraktioneres ved samvirkning af de indbyrdes i modsat retning relativt roterende ringes skovlformede parter. Ringene 4-8 kan være anbragt til rotation i indbyrdes modsatte retninger, således som vist i det foretrukne udførelseseksempel i fig. 1, men som ^ist i fig. 1 er hveranden ring 5, 7 20 fastgjort til huset 1 og hveranden ring 4, 6 og 8 er roter- bar. Umiddelbart under fødeskakten 2 er der placeret en roterendering 4 understøttet af en ring 5, der er fastgjort til stativet eller huset. Ringen 4 består af en cirkelcylindrisk kappe 9 og en vandret topplade 10A, som danner en ringformet 25 flange, som hviler på og er fastgjort til en krave af en cirkelcylindrisk bæreprofil 11, der omgiver ringen. Bæreprofilen 11 er på ydersiden udformet med spor 12 for en kilerem, der udgør en del af drivtransmissionen for ringenes rotation.

30 Som det især fremgår af den skematiske fig. 4 er ringen 4 udformet med en indad mod ringens midte indskydende skovlformet part 10A, der optager en del af den af ringen omsluttede flade og er udformet med én mod ringen 4's centerakse vendt skovlflade 14, fortrinsvis med en kurveform, som en 35 såkaldt Archimedes spiral, dvs. med indad formindskende radi- 6 150294 us. Den skovlformede part 10A har henimod ringens inderside radialt voksende dimensioner i en retning mod ringen 4*s omdrejningsretning, der er markeret med en pil i fig. 4. Den 5 mod ringens midte skubbende part 10A afgrænser derved en excentrisk åbning, der går gennem ringen, hvis begrænsningsvægge strækker sig parallelt med ringens rotationsaksel og har et tværsnit, der i det mindste delvis begrænses af en buelinie, hvis radius aftager henimod ringens centrum. Ved 10 rotation af ringen definerer skovlfladen 14 en passage, der er fri for forhindringer, således som det er markeret ved stiplet cirkellinie i fig. 4.

De to andre roterbare ringe 6 og 8 er konstrueret på tilsva-15 rende måde som beskrevet i forbindelse med ringen 4. Ringen 6 indbefatter,således som det specielt fremgår af den skematiske fig. 6, en henimod ringens centrum skydende skovlformet part 10C med et skovlområde 15. Den væsentlige forskel i forhold til ringen 4 er, at den skovlformede part 10C sky-20 der længere ind mod ringen 6's centrum i forhold til ringen 4's tilsvarende part 10A. Ringen 6's rotation definerer derved ved sin skovlformede part 10C en passage uden hindringer, der er afmærket med stiplet cirkellinie i fig. 6, selvom åbningen er mindre end den tilsvarende åbning gennem ringen 25 4. Som vist på den skematiske fig. 8 har ringen 8 på tilsva rende måde en skovlformet part 10E med et skovlområde 16.

Den skovlformede part 10E skyder endog et stykke længere henimod ringen 8's centrum, så når ringen 8 roteres, defineres en passage fri for forhindringer, således som markeret ved 30 stiplet cirkellinie i fig. 8, idet åbningen i ringen 8 er mindre end den tilsvarende åbning for ringen 6.

Under den øverste roterende ring 4, og understøttende denne ring, er der en ikke-roterende ring 5, der er fastgjort til 35 stativet 1 ved hjælp af en fitting 17. Den fikserede ring er konstrueret modsvarende til de oven for beskrevne roterende ringe, men afviger ved at det omgivende bæreprofil 18 7 15029Λ ikke har nogen rande, og ved at ringens skovlformede part 20, som det klart fremgår af fig. 5, har en principielt spejlvendt udformning i forhold til ringen 4's skovlformede part 10A. Den skovlformede part 10B har henimod ringens midter-5 akse aftagende dimensioner i en retning modsat til den roterende rings retning. Modsat til det, der er tilfældet for ringen 4, er den skovlformede part 10B konstrueret med en henimod ringens centrum vendende skovlflade 20, der fra ringens omkreds strækker i en konkav bueform henimod ringens 10 centrum, fortrinsvis i en kurveform som en såkaldt Archimedes spiral. Den skovlformede part 10B skyder en smule længere henimod ringens centrum end ringens 4 tilsvarende skovlformede part 10A.

Den til stativet fastgjorte fikserede ring 7,der bærer den ro-15 terende ring 6, er udformet svarende til den oven for beskrevne fikserede ring 5. Ringen 7's skovlformede part skyder en smule mere henimod ringens centrum end den tilsvarende part af den oven for beliggende roterende ring 6.

Den nederste roterende ring 8 bæres af en bærering 22, der 20 er fastgjort til bunden 19, der igen er fastgjort til stativet med en central fødeåbning 23 for derigennem at føde massegods, der er fragmenteret af de ovenfor anbragte ringe, åbningen 23 lean som vist i fig. 9 have en form, der i hovedsagen svarer til den frie åbning i ringen 8.

25 Som det tydeligt fremgår af fig. 2 overlapper ringene 4-8's bæreprofil 11, 18 ringenes toppladé 10, hvoraf den enkelte rings cirkulære kappe 9 strækker sig ned under overfladen for bæreprofilen 11, 18 for den efterfølgende ring. Den labyrintlignende passage, der er frembragt ved ringens nedre, perifere del, 30 bidrager effektivt til at hindre massegodspartiklerne fra at trænge ud til omgivelserne.

Drivningen for samtidig rotation af de roterende ringe bevir- 150294 8 kes ved hjælp af en drivtransmission fra en på tegningen ikke vist drivmotor. Drivtransmissionen består af tre lodrette, i huset monterede aksler 34, 35 og 36, der set oppefra er placeret i hjørnerne af en ligesidet trekant. På hver af ak-5 sierne er der monteret tre kileremsskiver beliggende ud for hver pågældende roterende ring. Fortrinsvis er to af akslerne forbundet til deres egen drivmotor. Som det fremgår af fig.

4, 6 og 8 er akslerne 34, 35 og 36 placeret i en sådan afstand fra ringenes roterende aksler, at kileremmen 37 griber ind 10 i hver pågældende rings rande 12 med en given omslutningsvinkel, der skal være tilstrækkelig til at overføre drivmomentet til ringene. Trækkræfterne i kileremmen har derved en radial kraftkomponent, som på tre sider påvirker ringene og bidrager til at holde ringene centreret. Ved den i fig. 4 15 viste udformning drives ringene for rotation mod uret, som det er vist med pil i fig. 4, 6, 8 og 10.

Den under den nederste roterende ring 8 beliggende bund 19 danner med sin åbning 23 en forbindelse mellem ringene og et under bunden 19 anbragt kammer 24, der fortrinsvis er udfor-20 met som en cylinder med en i det væsentlige vandret aksel, og som munder ud i et føderør 26. I det cylindriske kammer 24 er der anbragt et stempel 25, der lian forskydes i cylinderen 24 i dens længderetning mellem en bageste position vist i fuldstreg, i hvilken stilling åbningen 23 er fuld-25 stændig frilagt for derigennem at indføre en streng af fraktioneret massegods, og en forreste stilling, hvori stemplets front befinder sig på den modsatte side af åbningen 23, som vist med stiplet streg i fig. 1. Stemplets hen- og tilbagegående forskydning i cylindren 24 frembringes ved hjælp af 30 en under det cylindriske kammer 24 anbragt drivmekanisme med et vinkelgear 32. Vinkelgearets udgående akseltap bærer en krumtaparm 33, som ved sin ende er hængslet forbundet med et hængsel 28, der ved sin anden ende er hængslet forbundet med stemplet 25’s bageste ende via hængselfittings 27. Gennem 35 denne mekanisme omdannes motoren og vinkelgearets rotationsbe- 150294 9 vægeiser til en hen- og tilbagegående forskydning for cylindren 24's stempel 25.

Stemplet 25 består af en vandret-flad-stang 25A og 5 en lodret flad stang 25B med en bredde, der passende svarer til cylindren 24's indre diameter. Stemplets tværsnit er derfor korsformet som vist i fig. 3. På begge sider af den part af stemplets lodrette flade stang 25B, der føres hen <: over toppen af den vandrette flade stang 25A er to skrabere 29 10 fastgjort i cylindren. Skraberne 29 er placeret umiddelbart bag åbningen 23's bagside og har til formål at holde fragmenter af massegods og partikler fra at følge stemplet under dets tilbagegående slag. Ved undersiden af .stemplets vandrette flade stang 25A er der også konstrueret to skrabere 30, 15 der er fastgjort til bunden af stemplets vandrette flade stang 25A mellem denne og den lodrette flade stang 25B.

Skraberne 30's formål er at skrabe cylindrens bund for massegodsfragmenter og -partikler under stemplets henadgående forskydning. Skraberne 29 og 30 er således udformet som en cir-20 kelkvadrant og er udstyret med på tegningen ikke vist selvjusterende kantforinger for såvel stemplet som cylindren.

Ved stemplets fødningsforskydning, fødes massegods ind i udtømmingsrøret 26 samtidig med at det komprimeres. Takket være den oven for beskrevne - konstruktion for stemplet er der 25 ikke noget behov for at afskære strenge af massegods under hvert af stemplets forskydninger, hvilket ville have været tilfældet, hvis stemplet havde en fuldstændig cirkulær ar-bejdsflade rettet mod massegodset. På grund af dette er stemplets drivorgan dimensioneret for signifikant lavere kraftbe-30 hov, hvilket også i væsentlig grad nedsætter sliddet på stemplet og cylindren. Ved passage af åbningen 23 skærer stemplet 25's lodret udragende part gennem massegodsstrengen. Stempelmekanismen illustreret på tegningen drives mekanisk, men man kan selvfølgelig benytte hydrauliske eller pneumati-35 ske stempelmekanismer, der bevirker en lineær hen- og til- 150294 10 bagegående fødeforskydning.

Når ringene 4, 6 og 8 roteres via drivtransmissionen, påvirkes det husholdningsaffald, som fra skraldnedfaldsskakten fyldes i fødeskakten 2 af den i den første ring 4 mod 5 ringens midte indskydende skovlformede part 10A. Massegodset skubbes herved delvis i retning mod ringens centrum, delvis nedad på grund af tyngdekræfterne i akslens retning. Massegodset kommer derved i berøring ved skovlfladen 20 i den under ringen 4 beliggende faste ring 5. Massegodset males, 10 dvs. fraktioneres samt påvirkes derved også i denne ring dels i retning ind mod ringens midte, dels i aksial retning henimod den efterfølgende roterende ring. Under transporten gennem alle disse ringe fremkaldes radiale variationer i massegodset og dermed en fraktionering under samtidig aksial 15 fremføring af massegodsstrengen ind i det under den nederst beliggende ring anbragte cylindriske kammer 24. Under påvirkning af den hen- og tilbagegående stempelbevægelse i dette cylindriske kammer,afskæres massegodsstrengen og presses i retning af transportrøret 26, medens stempelforskydningen 20 bevirker en komprimering af massegodset samtidig med, at det fødes ind i røret 26 r der har en større diameter end cylindren 24. Komprimeringsgraden kan varier ved at indstille cylindren 24's længde og stemplets forskydningslængde. Det i røret 26 som komprimeret streng tilførte husholdningsaffald, 25 transporteres videre i røret ved hjælp af lufttryk eller vakuum til et centralt opsamlingssted, f.eks. en container.

Apparatet ifølge opfindelsen kan takket være sin enkle konstruktion fremstilles til lave omkostninger og er på grund af sin kompakte konstruktion meget egnet til at installeres 30 i trange rum. Da apparatet såvel komprimerer som udtømmer husholdningsaffaldet, kan transportrøret for det komprimerede husholdningsskrald holdes forholdsvis lille, hvilket er fordelagtig for installering og for rørføringen.

Claims (3)

150294 Patentkrav.

1. Apparat til fragmentering, komprimering og udtømning af voluminøst massegods, specielt husholdningsaffald, og omfattende en af et stativ båretv i det væsentlige i apparatets brugsstilling lodret fødeskakt med cirkulær udtømningsåbning, mindst to cylindriske ringe (4-8) anbragt den ene over den anden under 10 fødeskakten for relativ rotationsforskydning i indbyrdes modsat te retninger i det væsentlige omkring udtømningsåbningens geometriske aksel, hvorved i ringene værende massegods påvirkes i retningen mod ringenes centrum, kendetegnet ved, at hver ring (4-8) er udstyret med en excentrisk fremspringen-j5 de skovlformet part (10A-10E) med en i det væsentlige spiral formet lodret væg, som definerer en excentrisk gennemgående åbning i ringen, at den skovlformede part (10A-10E) for hver ring strækker sig længere henimod ringens centrum end den skovlformede part i den oven for beliggende ring, og at den 2o skovlformede parts (10A-10E) krumning i hveranden ring er væsentlig spejlvendt i forhold til den modstående krumning i mellemliggende ringe.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den 25 første ring (4) , der er placeret direkte under føde skakten, og hveranden efterfølgende ring (6, 8) er roterbar, og at den ring (5), der er beliggende direkte under den første roterbare ring (4) og hveranden efterfølgende ring (7) er fast monteret i stativet. 30

3. Apparat ifølge krav 1 og 2, kendetegnet ved, at den skovlformede part (10A-E) optager en del af den af ringen omsluttede flade til begrænsning af ringens frie gennemstrømningsareal, og at den skovlformede part har en mod ringens 35 aksel vendt skovlflade (14, 20), som fra ringens periferi strækker sig i konkav bueform med ind mod ringens midte aftagende radius.