EP0108262B1 - Vorrichtung zur Bearbeitung von Abfällen - Google Patents

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EP0108262B1
EP0108262B1 EP83109999A EP83109999A EP0108262B1 EP 0108262 B1 EP0108262 B1 EP 0108262B1 EP 83109999 A EP83109999 A EP 83109999A EP 83109999 A EP83109999 A EP 83109999A EP 0108262 B1 EP0108262 B1 EP 0108262B1
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EP
European Patent Office
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tines
knife
housing
supply
area
Prior art date
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Application number
EP83109999A
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English (en)
French (fr)
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EP0108262A2 (de
EP0108262A3 (en
Inventor
Ulrich Gotterbarm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Bermatingen GmbH and Co KG
Original Assignee
Maschinenfabrik Bermatingen GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Bermatingen GmbH and Co KG filed Critical Maschinenfabrik Bermatingen GmbH and Co KG
Priority to AT83109999T priority Critical patent/ATE25593T1/de
Publication of EP0108262A2 publication Critical patent/EP0108262A2/de
Publication of EP0108262A3 publication Critical patent/EP0108262A3/de
Application granted granted Critical
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Expired legal-status Critical Current

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    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/16—Details
    • B02C18/18—Knives; Mountings thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/0084—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments specially adapted for disintegrating garbage, waste or sewage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C18/18—Knives; Mountings thereof
    • B02C2018/188—Stationary counter-knives; Mountings thereof

Definitions

  • the invention relates to a device for processing waste, which can be used in particular for the comminution of cellulose-containing products, such as vine and tree wood, wood waste, straw and the like. It consists of a housing provided with an inlet opening and an outlet opening and a rotatably drivable arranged therein Knife that cooperates with a fixed counter knife.
  • a device of this type is known from DE-OS 24 54 262.
  • the knives here consist of a plurality of rigid, rectangular plates offset from one another on a drive shaft, the front edge of which is formed on each of the opposite sides by an arc.
  • a device equipped with such knives can be used for comminuting mixed waste in order to enable volume reduction, a high degree of compaction of waste cannot be achieved.
  • the drive energy supplied to the knife is to be partially converted into heat by this, so that liquefiable parts in the waste change their state of aggregation for a short time during the shredding process and the shredded material is thus baked.
  • the construction effort with which this can be achieved should be kept extremely low, so that the device can be manufactured economically, but the cutting and transport performance of the knife must always be reliable.
  • this object is achieved in that the knife is provided with projecting tines and pressing tines which project from a hub which receives the drive shaft and is curved in the direction of rotation, in that the housing of the device is connected to the inlet opening for the material to be comminuted in a partial area Outside diameter of the conveyor tines is adapted and tightly enveloped, that the pressing tines are designed to be recessed in their outside diameter relative to the conveyor tines and that one or more conveyor shafts, preferably arranged axially parallel next to one another, for receiving the pressed material are connected to the outlet opening, each of which has a calming zone and / or have a cooling zone.
  • the pressing tines about 0.5-5%. H. reset in their outer diameter compared to the outer diameter of the conveyor tines and to arrange one or more pressing tines between two conveyor tines.
  • the conveying tines and / or the pressing tines can be provided with one or more grooves extending in the axial direction or inclined to this, with corrugation, toothing or the like in the front region which is curved in the direction of rotation.
  • the knife is also very advantageous to design the knife as a knife shaft, which consists of individual knife disks carrying the conveying and pressing tines and arranged side by side on the drive shaft.
  • the individual knife disks of the knife shaft offset in the circumferential direction in such a way that the conveying or pressing tines of a disk are arranged in the region of the space enclosed by the tines of the immediately adjacent disks.
  • the knife disks of the knife shaft can also be arranged rotated relative to one another in the circumferential direction, such that the conveying tines of at least two immediately adjacent knife disks are preferably offset from one another by one division.
  • one or more receiving chambers each formed by cutting out a tine can be provided in a simple manner, preferably in the central region between the delivery and pressing tines.
  • the inlet opening of the housing should be provided with an inlet funnel opening into the free area of the knife shaft, which can be formed by a plate inserted into the housing, fastened to the latter and to the knife shaft cover and arranged inclined in the direction of the knife shaft.
  • the counter knife interacting with the rotatingly drivable knife or the knife shaft is expedient as in the region of the outlet opening of the housing in the conveying direction to form behind this arranged rake-like hold-down device, the webs of which engage between the individual cutter disks of the cutter shaft.
  • the webs of the hold-down in the form of an obtuse-angled triangle, to attach it to the housing at the level of the drive shaft of the knife shaft and to allow it to protrude into the knife disks with its free end offset approximately to the middle of the drive shaft, whereby the end face of the webs which faces the outlet opening of the housing widens conically to this and the free end of the webs should be provided with an inclined insertion slope in the direction of the outlet opening.
  • a filling wedge which is preferably designed as a continuous bar and protrudes close to the diameter of the conveying tines, between the webs of the hold-down device immediately before the outlet opening of the housing.
  • the calming zone and / or the cooling zone of the conveying shaft can be formed in a simple manner from two half-shells, which are held against one another and are preferably tensioned by spring force, so that an automatic adaptation to different conveying quantities of the knife shaft is given and damage caused by jam formation is avoided.
  • the conveyor shaft can also be easily cleaned by removing a half-shell.
  • cooling air can be supplied to this.
  • the cooling zone is provided with one or more cooling air channels which extend in the axial direction thereof and are preferably attached to the outer surface of the half-shells and which are connected to the interior of the cooling zone via bores or the like.
  • the cooling zone can also be formed wholly or partially from a supporting frame which receives the pressed material and which can consist of rods, pipes or the like which extend in the axial direction thereof and are preferably fastened to holding brackets which are adjustable relative to one another and tensioned by spring force.
  • a supporting frame which receives the pressed material and which can consist of rods, pipes or the like which extend in the axial direction thereof and are preferably fastened to holding brackets which are adjustable relative to one another and tensioned by spring force.
  • the device designed according to the invention is not only simple in its structural design and thus economical to produce and enables satisfactory comminution and further transport of the waste, but with the specially designed knife of this device it is also possible to convert the drive energy supplied into heat accomplish that is transferable to the shredded good.
  • the knife is provided with conveyor tines which are closely enveloped in a part of the housing and with press tines which are set back in relation to the conveyor tines in their outer diameter, it is possible to use the Feed the tine to the counter knife, in cooperation with it, shred and transport it into the conveyor shaft.
  • the shorter press tines part of the material to be shredded is pressed between the latter and the housing and rubs against it, so that the drive energy supplied is converted into heat.
  • the device designed according to the invention which can be attached to a mulch device or the like without difficulty, so that waste can be processed directly on the spot, such high temperatures are in the interior of the housing, for example of approximately 100-170 ° C to achieve that wood swells and escapes from this lignin or plastics partially melt.
  • the housing In the conveyor shaft, in which a counter-moment is generated, so to speak, so that the comminuted material remains in the housing for a certain period of time, the housing is cooled again, so that Ver baking creates a solid strand that can be divided into individual briquettes that are easy to remove and, if combustible waste is processed, can be used for heating purposes.
  • the device designated 1 is used for processing waste, in particular for shredding vine and tree wood and consists essentially of a specially designed cutter shaft 20 inserted in a housing 11 and a conveyor shaft 41 connected to it, from which the shredded material is in the form a strand of briquette is expelled.
  • the knife shaft 20 is in this case composed of a plurality of knives 21, 21 ′ . projecting conveyor tines 23 and press tines 24 formed.
  • the conveyor tines 23 as well as the pressing tines 24 are curved in the direction of rotation marked with A.
  • the pressing tines 24 are set back slightly compared to the outer diameter D 1 of the conveying tines 23, so that in the partial area 14 of the housing 11, in which this is adapted to the outer diameter D 1 of the conveying tines 23 and closely surrounds them, a pressing section is created in which the material directly fed through the insertion opening 12 of the housing 11 of the knife shaft 10, for example from a mulcher, is pressed by the pressing tines 24 onto the inner wall of the housing 11, so that part of the drive energy is converted into heat.
  • the counter knife interacting with the knife shaft 20 consists of a rake-shaped hold-down device 31, the webs 32 of which are attached to a plate 33 which is fixedly connected to the housing 11, engage between the individual knives 21, 21 '.
  • the webs 23, between which a filler wedge 36 is inserted, are designed in the embodiment shown in the form of an obtuse-angled triangle which, with its free end 35 is offset almost to the center of the drive shaft 15, into the knives 21, 21 '... protrudes and is provided with an insertion bevel 37.
  • the end face 34 facing the outlet opening 13 of the housing 11 thus widens towards the latter, so that the comminuted material can easily be conveyed through the outlet opening 13 into the shaft 41 adjoining it in the direction of arrow B.
  • grooves 25 and 26 can be incorporated into the conveyor tines 23 and also into the pressing tines 24, in which the material to be shredded, for example branches, are held and rubbed along the inner wall of the housing part 14.
  • the material fed through the insertion opening 12 of the housing 11 of the knife shaft 20 is received by the receiving pockets 27 provided between the tines, transported to the hold-down device 31 and in cooperation with the webs 32 and the filling wedge 36, which is close to the diameter of the conveyor tines 23 protrudes into the housing 11, crushed.
  • the pressing tines 24 are dimensioned smaller in their outer diameter than the conveying tines 23, is pressed against the latter in the partial region 14 of the housing 11 and rubbed along the inner wall of the housing, so that part of the energy supplied via the drive shaft 15 is thus is converted into heat.
  • the temperature in the housing 11, depending on the number of pressing tines 24 and their design, is increased such that at least some of the material to be shredded sometimes changes the state of aggregation, in which, for example, plastic parts become viscous or wood lignin is excreted.
  • hardening occurs in the conveyor shaft 41 as soon as a corresponding cooling has occurred, so that a highly compressed and solid strand is conveyed in the conveyor shaft 41.
  • individual tines can be saved, so that enlarged receiving pockets 28 are formed.
  • the insertion opening 12 is provided with an inlet funnel 17 formed by a plate, which is attached to the housing 11 and a cover 16 which connects the knife shaft 20 to the outlet opening 13 on the area opposite the housing part 14, is attached.
  • the conveyor shaft 41 has a calming zone 42 and a cooling zone 43, in which the comminuted and swollen material is cooled in such a way that it can be removed by hand and transported on after exiting the conveyor shaft 41.
  • the cooling zone 43 consists of two tubular half-shells 46 and 47, which are attached to a flange 45 of an intermediate piece 44 fastened to the housing 11, which in this case forms the calming zone 42.
  • the Half-shells 46 and 47, between which a seal 54 is inserted, are pressed together by the force of springs 49, which are each arranged on a bolt 48 provided with a nut 50.
  • springs 49 which are each arranged on a bolt 48 provided with a nut 50.
  • the half-shells 46 and 47 are equipped with attached cooling air channels 51, to which cooling air is supplied via a hose line 52, which flows into the pressed material via bores 53 machined into the half-shells 46 and 47.
  • the half-shells 46 "and 47" forming the cooling zone 43 " can also be equipped with cooling ribs 55.
  • the calming zone 42" upstream of the cooling zone 43 " also consists of two half-shells .
  • the closed cooling zone 43 is followed by an open cooling zone 43 ′, which is formed from a support frame 61.
  • an open cooling zone 43 ′ which is formed from a support frame 61.
  • rods 65 are fastened, through which the pressed material is guided. The thermal energy still present in it can thus be absorbed by the ambient air.
  • FIG. 6 shows a top view of the device 1 composed of the housing 11 according to FIG. 1 and a plurality of conveying shafts 41 ′′ arranged parallel to one another according to FIG. 5.
  • the cooling zone 43 ′′ is provided here with a support 56 adjoining it consists of a half shell 57 fastened by means of a flange 58.
  • the extruded strand emerging from the cooling zone 42 "can thus be easily picked up, if necessary broken down into briquette-like pieces and transported further.

Landscapes

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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Abfällen, die insbesondere zur Zerkleinerung von zellulosehaltigen Produkten, wie Rebund Baumholz, Holzabfällen, Stroh und dgl. verwendbar ist und aus einem mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung versehenen Gehäuse und einem in diesem angeordneten rotierend antreibbaren Messer, das mit einem ortsfesten Gegenmesser zusammenwirkt, besteht.
  • Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die DE-OS 24 54 262 bekannt. Die Messer bestehen hierbei aus mehreren versetzt zueinander auf einer Antriebswelle angeordneten biegesteifen, rechteckigen Platten, deren vorderer Rand auf den einander gegenüberliegenden Seiten jeweils durch einen Kreisbogen gebildet ist. Eine mit solchen Messern ausgerüstete Vorrichtung ist zwar zum Zerkleinern von Mischmüll, um auf diese Weise eine Volumensreduzierung zu ermöglichen, verwendbar, eine hohe Verdichtung von Abfällen läßt sich jedoch nicht erreichen.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Abfällen zu schaffen, mittels der nicht nur Abfall unterschiedlicher Art zuverlässig zerkleinert und aus dieser herausgefördert werden kann, sondern mittels der auch eine hohe Verdichtung und Brikettierung des Abfalles, und zwar unter Wärmeeinwirkung zu erzielen ist. Die dem Messer zugeführte Antriebsenergie soll hierbei durch dieses teilweise in Wärme umgewandelt werden, so daß in dem Abfall befindliche verflüssigbare Teile während des Zerkleinerungsvorganges für kurze Zeit ihren Aggregatzustand ändern und das zerkleinerte Gut somit verbacken wird. Der Bauaufwand, mit dem dies zu erreichen ist, soll äußerst gering gehalten werden, so daß eine wirtschaftliche Fertigung der Vorrichtung gegeben ist, dennoch soll eine stets zuverlässige Schneide-und Transportleistung des Messers gewährleistet sein.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Messer mit von einer die Antriebswelle aufnehmenden Nabe abstehenden in Drehrichtung gekrümmt ausgebildeten Förderzinken und Preßzinken versehen ist, daß das Gehäuse der Vorrichtung im Anschluß an die Einlaßöffnung für das zu zerkleinernde Gut in einem Teilbereich an den Außendurchmesser der Förderzinken angepaßt ist und diese eng umhüllt, daß die Preßzinken in ihrem Außendurchmesser gegenüber den Förderzinken zurückgesetzt ausgebildet sind und daß an die Auslaßöffnung ein oder mehrere vorzugsweise achsparallel nebeneinander angeordnete Förderschächte zur Aufnahme des gepreßten Gutes angeschlossen sind, die jeweils eine Beruhigungszone und/oder eine Kühlzone aufweisen.
  • Angebracht ist es hierbei, die Preßzinken etwa um 0,5-5 v. H. in ihrem Außendurchmesser gegenüber dem Außendurchmesser der Förderzinken zurückzusetzen und zwischen zwei Förderzinken jeweils einen oder mehrere Preßzinken anzuordnen.
  • Um eine hohe Temperatur zu erreichen, können die Förderzinken und/oder die Preßzinken in dem in Drehrichtung gekrümmt ausgebildeten vorderen Bereich mit einer oder mehreren in Achsrichtung oder geneigt zu dieser sich erstreckenden Rillen, mit einer Riffelung, einer Verzahnung oder dgl. versehen werden.
  • Sehr vorteilhaft ist es des weiteren, das Messer als Messerwelle auszubilden, die aus einzelnen die Förder- und Preßzinken tragenden, nebeneinander auf der Antriebswelle angeordneten Messerscheiben besteht.
  • Zur Erhöhung des Wirkungsgrades ist es hierbei zweckmäßig, die einzelnen Messerscheiben der Messerwelle in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt anzuordnen, derart, daß die Förder- oder Preßzinken einer Scheibe im Bereich des von den Zinken der unmittelbar benachbarten Scheiben eingeschlossenen Zwischenraumes angeordnet sind. Zu dem gleichen Zweck können aber auch die Messerscheiben der Messerwelle in Umfangsrichtung gegeneinander verdreht angeordnet werden, derart, daß die Förderzinken mindestens zweier unmittelbar benachbarter Messerscheiben vorzugsweise um eine Teilung gegeneinander versetzt angeordnet sind.
  • Zur Vergrößerung des Fördervolumens der Messerwelle können in einfacher Weise vorzugsweise in deren mittleren Bereich zwischen den Förder- und Preßzinken eine oder mehrere jeweils durch Aussparen eines Zinken gebildete Aufnahmekammern vorgesehen werden.
  • Ferner ist es angebracht, der Messerwelle im Anschluß an die Auslaßöffnung des Gehäuses eine in dieses eingesetzte kreisförmig gekrümmte Abdeckung zuzuordnen, die etwa den gleichen Radius wie das die Messerwelle umhüllende Gehäuseteil aufweist, und das die Messerwelle umgebende Gehäuseteil und die Abdeckung einander gegenüberliegend anzuordnen und derart zu bemessen, daß sich diese etwa jeweils über ein Viertel des Umfanges der Messerwelle erstrecken. Außerdem sollte die Einlaßöffnung des Gehäuses mit einem in den freien Bereich der Messerwelle mündenden Einlauftrichter versehen sein, wobei dieser durch eine in das Gehäuse eingesetzte, an diesem und der Messerwellenabdeckung befestigten und in Richtung der Messerwelle geneigt angeordneten Platte gebildet sein kann. Durch diese Ausgestaltung ist gewährleistet, daß das zu zerkleinernde Gut sich nicht in dem Gehäuse staut, sondern unmittelbar in die Aufnahmekammern der Messerwelle fällt und von dieser sofort gegen das angepaßte Gehäuseteil gepreßt und somit weiterverarbeitet wird.
  • Das mit dem rotierend antreibbaren Messer bzw. der Messerwelle zusammenwirkende Gegenmesser ist zweckmäßigerweise als im Bereich der Auslaßöffnung des Gehäuses in Förderrichtung hinter dieser angeordneter rechenartiger Niederhalter auszubilden, dessen Stege zwischen die einzelnen Messerscheiben der Messerwelle eingreifen.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist es angebracht, die Stege des Niederhalters in Form eines stumpfwinkligen Dreiecks auszubilden, in Höhe der Antriebswelle der Messerwelle am Gehäuse zu befestigen und mit ihrem freien Ende bis etwa zur Mitte der Antriebswelle versetzt zu dieser in die Messerscheiben hineinragen zu lassen, wobei die der Auslaßöffnung des Gehäuses zugekehrte Stirnfläche der Stege zu dieser sich konisch erweiternd ausgebildet und das freie Ende der Stege mit einer in Richtung der Auslaßöffnung geneigten Einführschräge versehen sein sollte. Zweckmäßig ist es ferner, zwischen den Stegen des Niederhalters unmittelbar vor der Auslaßöffnung des Gehäuses einen vorzugsweise als durchgehende Leiste ausgebildeten, bis nahe an den Durchmesser der Förderzinken ragenden Füllkeil anzuordnen.
  • Vorteilhaft ist es, den Förderschacht über ein sich im Querschnitt vorzugsweise erweiterndes ganz oder teilweise die Beruhigungszone bildendes Zwischenstück an die Auslaßöffnung des Gehäuses anzuschließen.
  • Die Beruhigungszone und/oder die Kühlzone des Förderschachtes können in einfacher Weise aus zwei gegeneinander verstellbar gehaltenen vorzugsweise durch Federkraft verspannten Halbschalen gebildet werden, so daß eine selbsttätige Anpassung an unterschiedliche Fördermengen der Messerwelle gegeben und Beschädigungen durch Staubildung vermieden werden. Auch kann durch Abnehmen einer Halbschale der Förderschacht leicht gereinigt werden.
  • Um die in dem gepreßten Gut enthaltene Wärmeenergie rasch abzuleiten, kann diesem Kühlluft zugeführt werden. Dies ist in einfacher Ausgestaltung derart zu bewerkstelligen, daß die Kühlzone mit einem oder mehreren sich in deren Achsrichtung erstreckenden, vorzugsweise auf der Außenmantelfläche der Halbschalen angebrachten Kühlluftkanälen versehen ist, die über Bohrungen oder dgl. mit dem Innenraum der Kühlzone verbunden sind.
  • Zu dem gleichen Zweck kann die Kühlzone aber auch ganz oder teilweise aus einem das gepreßte Gut aufnehmenden Stützgerippe gebildet werden, das aus sich in dessen Achsrichtung erstreckenden, an vorzugsweise gegeneinander verstellbaren und durch Federkraft verspannten Haltebügeln befestigten Stäben, Rohren oder dgl. bestehen kann. Es ist aber auch möglich, die Kühlzone zur Abführung der gespeicherten Wärmeenergie mit sich vorzugsweise in Achsrichtung erstreckenden Kühlrippen zu versehen.
  • Damit das in Form eines Stranges aus dem Förderschacht austretende gepreßte Gut leicht abzunehmen ist, ist es ferner zweckmäßig, den Förderschacht an seinem freien Ende mit einer sich an diesen anschließenden Auflage zu versehen.
  • Die gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtung ist nicht nur einfach in der konstruktiven Ausgestaltung und somit auf wirtschaftliche Weise herstellbar und ermöglicht eine zufriedenstellende Zerkleinerung sowie Weiterbeförderung der Abfälle, sondern mit dem in besonderer Weise ausgebildeten Messer dieser Vorrichtung ist auch eine Umwandlung der zugeführten Antriebsenergie in Wärme zu bewerkstelligen, die auf das zerkleinerte Gut übertragbar ist. Wird nämlich das Messer mit Förderzinken, die in einem Teilbereich des Gehäuses von diesem eng umhüllt sind, und mit Preßzinken, die in ihrem Außendurchmesser gegenüber den Förderzinken zurückge- setzt sind, versehen, so ist es möglich, einen Teil des zu zerkleinernden Gutes mittels der Förderzinken dem Gegenmesser zuzuführen, im Zusammenwirken mit diesem zu zerkleinern und in den Förderschacht zu transportieren. Mittels der kürzeren Preßzinken wird dagegen ein Teil des zu zerkleinernden Gutes zwischen diesen und dem Gehäuse eingepreßt und reibt an diesem, so daß die zugeführte Antriebsenergie in Wärme umgesetzt wird. Im Inneren des Gehäuses steigt dadurch die Temperatur derart an, daß Teile des zu zerkleinernden Gutes mitunter ihren Aggregatszustand kurzzeitig ändern, beispielsweise tritt aus zellulosehaltigen Produkten Lignin aus ; während des nachfolgenden Abkühlens des zerkleinerten Gutes in dem Förderschacht wird dieses wiederum fest verbacken. Es wird somit nicht nur eine Verdichtung und damit eine Volumensverkleinerung gegenüber der zugeführten Menge erreicht, sondern das zerkleinerte Gut wird auch verfestigt und ist damit leicht, da dieses gewissermaßen als Brikettstrang ausgestoßen wird, weiter zu verarbeiten.
  • Der Bauaufwand, mit dem dies zu erreichen ist, ist äußerst gering, da lediglich die Preßzinken in ihrem Außendurchmesser kleiner zu bemessen sind als die Förderzinken, um das zu zerkleinernde Gut über einen Teilbereich des Gehäuses an diesem zu reiben und somit einen Teil der Antriebsenergie in Wärme umzusetzen. Dennoch ist gewährleistet, daß eine stets zufriedenstellende Zerkleinerung mit Hilfe des Gegenmessers vorzunehmen ist. Selbstverständlich können, je nach der Art des zu zerkleinernden Gutes, die Zinken in ihrer Form und in ihrer Ausgestaltung, indem diese beispielsweise mit Rillen versehen werden, an dieses angepaßt werden, um eine optimale Arbeitsweise der Vorrichtung zu erreichen.
  • Mit der gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung, die ohne Schwierigkeiten an ein Mulchgerät oder dgl. angebaut werden kann, so daß Abfälle unmittelbar an Ort und Stelle zu verarbeiten sind, sind in dem Inneren des Gehäuses derart hohe Temperaturen, beispielsweise von ca. 100-170 °C zu erzielen, daß Holz aufquillt und aus diesem Lignin austritt bzw. Kunststoffe teilweise schmelzen. In dem Förderschacht, in dem gewissermaßen ein Gegenmoment erzeugt wird, damit das zerkleinerte Gut eine bestimmte Zeitspanne in dem Gehäuse verbleibt, wird dieses jedoch wiederum abgekühlt, so daß durch Verbacken ein fester Strang entsteht, der zu einzelnen Briketts zu unterteilen ist, die leicht abzutransportieren und, sofern brennbare Abfälle verarbeitet werden, zu Heizzwecken verwendet werden können.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung zur Bearbeitung von Abfällen dargestellt und nachfolgend im einzelnen erläutert. Hierbei zeigen :
    • Figur 1 das Gehäuse der Vorrichtung mit in dieses eingesetzten rotierend antreibbaren Messern im Schnitt,
    • Figur 2 den an das Gehäuse angeschlossenen Förderschacht im Längsschnitt,
    • Figur 3 einen Schnitt nach der Linie 111-111 der Fig. 2,
    • Figur 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der
    • Fig. 2,
    • Figur 5 eine andersartige Ausgestaltung des Förderschachtes und
    • Figur eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 5 mit mehreren nebeneinander angeordneten Förderschächten.
  • Die mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zur Bearbeitung von Abfällen, insbesondere zum Zerkleinern von Reb- und Baumholz und besteht im wesentlichen aus einer besondersartig ausgebildeten, in einem Gehäuse 11 eingesetzten Messerwelle 20 und einem an diesem angeschlossenen Förderschacht 41, aus dem das zerkleinerte Gut in Form eines Brikettstranges ausgestoßen wird. Die Messerwelle 20 ist hierbei aus mehreren, auf einer Antriebswelle 15 verdreht zueinander angeordneten Messern 21, 21' ..., die von einer Nabe 22. abstehende Förderzinken 23 sowie Preßzinken 24 aufweist, gebildet. Die Förderzinken 23 wie auch die Preßzinken 24 sind in der mit A gekennzeichneten Drehrichtung gekrümmt ausgebildet.
  • In ihrem Außendurchmesser D2 sind die Preßzinken 24 geringfügig gegenüber dem Außendurchmesser D1 der Förderzinken 23 zurückgesetzt, so daß in dem Teilbereich 14 des Gehäuses 11, in dem dieses an den Außendurchmesser D1 der Förderzinken 23 angepaßt ist und diese eng umgibt, eine Preßstrecke geschaffen ist, in der das durch die Einführöffnung 12 des Gehäuses 11 der Messerwelle 10 beispielsweise von einem Mulchgerät unmittelbar zugeführte Gut von den Preßzinken 24 an die Innenwand des Gehäuses 11 gepreßt wird, so daß ein Teil der Antriebsenergie in Wärme umgesetzt wird.
  • Das mit der Messerwelle 20 zusammenwirkende Gegenmesser besteht aus einem rechenartig ausgebildeten Niederhalter 31, dessen an einer mit dem Gehäuse 11 fest verbundenen Platte 33 angebrachten Stege 32 zwischen die einzelnen aus Scheiben gebildeten Messer 21, 21' ... eingreifen. Die Stege 23, zwischen die ein Füllkeil 36 eingesetzt ist, sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines stumpfwinkeligen Dreiecks gestaltet, das mit seinem freien Ende 35 bis nahezu zur Mitte der Antriebswelle 15 versetzt zu dieser in die Messer 21, 21' ... hineinragt und mit einer Einführschräge 37 versehen ist. Die der Auslaßöffnung 13 des Gehäuses 11 zugekehrte Stirnfläche 34 erweitert sich somit zu dieser hin, so daß das zerkleinerte Gut durch die Auslaßöffnung 13 leicht in den sich an diese anschließenden Schacht 41 in Richtung des Pfeiles B gefördert werden kann.
  • Um die Temperatur in dem Gehäuse 11 zu erhöhen, können in die Förderzinken 23 und auch in die Preßzinken 24 Rillen 25 bzw. 26 eingearbeitet werden, in denen das zu zerkleinernde Gut, beispielsweise Aststücke, gehalten und an der Innenwand des Gehäuseteils 14 entlanggerieben werden.
  • Das durch die Einführöffnung 12 des Gehäuses 11 der Messerwelle 20 zugeführte Gut wird von den zwischen den Zinken vorgesehenen Aufnahmetaschen 27 aufgenommen, zu dem Niederhalter 31 transportiert und im Zusammenwirken mit den Stegen 32 sowie dem Füllkeil 36, der bis nahe an den Durchmesser der Förderzinken 23 in das Gehäuse 11 hineinragt, zerkleinert. Ein Teil dieses Gutes wird aber, da die Preßzinken 24 in ihrem Außendurchmesser kleiner bemessen sind als die Förderzinken 23, in dem Teilbereich 14 des Gehäuses 11 gegen dieses gepreßt und an der Gehäuseinnenwand entlanggerieben, so daß ein Teil der über die Antriebswelle 15 zugeführten Energie somit in Wärme umgewandelt wird. Auf diese Weise wird die Temperatur in dem Gehäuse 11, je nach Anzahl der Preßzinken 24 und deren Ausgestaltung, derart erhöht, daß zumindest ein Teil des zu zerkleinernden Gutes mitunter den Aggregatszustand ändert, in dem beispielsweise Kunststoffteile zähflüssig werden oder aus Holz Lignin ausgeschieden wird. In dem Förderschacht 41 tritt jedoch, sobald eine entsprechende Abkühlung eingetreten ist, wiederum eine Verhärtung ein, so daß ein hochverdichteter und fester Strang in dem Förderschacht 41 gefördert wird. Um das Fassungsvermögen der Messerwelle 20 zu erhöhen, können einzelne der Zinken freigespart werden, so daß vergrößerte Aufnahmetaschen 28 gebildet sind. Und um das zu zerkleinernde Gut unmittelbar in die Aufnahmekammern 27 bzw. 28 einzubringen, ist die Einführöffnung 12 mit einem durch eine Platte gebildeten Einlauftrichter 17 versehen, der an dem Gehäuse 11 sowie einer Abdeckung 16, die im Anschluß an die Auslaßöffnung 13 die Messerwelle 20 auf der dem Gehäuseteil 14 gegenüberliegenden Bereich einschließt, befestigt ist.
  • Der Förderschacht 41 weist eine Beruhigungszone 42 sowie eine Kühlzone 43 auf, in denen das zerkleinerte und aufgequollene Gut derart abgekühlt wird, daß es nach dem Austreten aus dem Förderschacht 41 von Hand abgenommen und weitertransportiert werden kann.
  • Bei dem in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Kühlzone 43 aus zwei rohrförmigen Halbschalen 46 und 47, die an einem Flansch 45 eines an dem Gehäuse 11 befestigten Zwischenstuckes 44, das hierbei die Beruhigungszone 42 bildet, befestigt sind. Die Halbschalen 46 und 47, zwischen denen eine Dichtung 54 eingesetzt ist, werden hierbei durch die Kraft von Federn 49 zusammengepreßt, die jeweils auf einem mit einer Mutter 50 versehenen Schraubenbolzen 48 angeordnet sind. Auf diese Weise können größere Volumensänderungen des zerkleinerten Gutes selbsttätig aufgenommen werden und der in dem Förderschacht 41 sich aufbauende Staudruck ist mittels der Vorspannung der Federn 49 einstellbar.
  • Um die in dem gepreßten Gut gespeicherte Wärmeenergie abzuführen, sind die Halbschalen 46 und 47 mit aufgesetzten Kühlluftkanälen 51 ausgestattet, denen über eine Schlauchleitung 52 Kühlluft zugeführt wird, die über in die Halbschalen 46 und 47 eingearbeitete Bohrungen 53 dem gepreßten Gut zuströmt. Zur Abführung der Wärmeenergie können aber auch, wie dies in Fig.5 dargestellt ist, die die Kühlzone 43" bildenden Halbschalen 46" und 47" mit Kühlrippen 55 ausgestattet werden. Die der Kühlzone 43" vorgeschaltete Beruhigungszone 42" besteht hierbei ebenfalls aus zwei Halbschalen.
  • An die geschlossene Kühlzone 43 schließt sich bei der Ausgestaltung nach der Fig. 2 eine offene Kühlzone 43' an, die aus einem Stützgerippe 61 gebildet ist. An halbkreisförmigen Bügeln 62 und 63, die durch Federn 64 zusammengehalten werden, sind dazu Stangen 65 befestigt, durch die das gepreßte Gut geführt wird. Die in diesem noch vorhandene Wärmeenergie kann somit von der Umgebungsluft aufgenommen werden.
  • In Fig. 6 ist die aus dem Gehäuse 11 nach Fig. 1 und mehreren achsparallel nebeneinander angeordneten Förderschächten 41" nach Fig. 5 zusammengesetzte Vorrichtung 1 in Draufsicht dargestellt. Die Kühlzone 43" ist hierbei mit einer sich an diese anschließenden Auflage 56 versehen, die aus einer mittels eines Flansches 58 befestigten Halbschale 57 besteht. Der aus der Kühlzone 42" austretende gepreßte Strang kann somit leicht aufgenommen, gegebenenfalls in brikettähnliche Stücke zerlegt und weitertransportiert werden.

Claims (24)

1. Vorrichtung zur Bearbeitung von Abfällen, insbesondere zur Zerkleinerung von zellulosehaltigen Produkten, wie Reb- und Baumholz, Holzabfällen, Stroh und dgl., bestehend aus einem mit einer Einlaßöffnung (12) und einer Auslaßöffnung (13) versehenen Gehäuse (11) und einem in diesem angeordneten rotierend antreibbaren Messer (21, 21', ...), das mit einem ortsfesten Gegenmesser (31) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (21, 21'...) mit von einer die Antriebswelle (15) aufnehmenden Nabe (24) abstehenen in Drehrichtung (A) gekrümmt ausgebildeten Förderzinken (23) und Preßzinken (24) versehen ist, daß das Gehäuse (11) im Anschluß an die Einlaßöffnung (12) für das zu zerkleinernde Gut in einem Teilbereich (14) an den Außendurchmesser (D1) der Förderzinken (23) angepaßt ist und diese eng umhüllt, daß die Preßzinken (24) in ihrem Außendurchmesser (D2) gegenüber den Förderzinken (23) zurückgesetzt ausgebildet sind und daß an die Auslaßöffnung (13) ein oder mehrere vorzugsweise achsparallel nebeneinander angeordnete Förderschächte (41) zur Aufnahme des gepreßten Gutes angeschlossen sind, die jeweils eine Beruhigungszone (42) und/oder eine Kühlzone (43) aufweisen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßzinken (24) etwa um 0,5-5 v. H. in ihrem Außendurchmesser (D2) gegenüber dem Außendurchmesser (D1) der Förderzinken (23) zurückgesetzt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Förderzinken (23) jeweils einer oder mehrere Preßzinken (24) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderzinken (23) und/oder die Preßzinken (24) in dem in Drehrichtung (A) gekrümmt ausgebildeten vorderen Bereich mit einer oder mehreren in Achsrichtung oder geneigt zu dieser sich erstreckenden Rillen (25, 26), mit einer Riffelung, einer Verzahnung oder dgl. versehen sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer als Messerwelle (20) ausgebildet ist, die aus einzelnen die Förder- und Preßzinken (23, 24) tragenden nebeneinander auf der Antriebswelle (15) angeordneten Messerscheiben (21, 21') besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Messerscheiben (21, 21') der Messerwelle (20) in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind, derart, daß die Förder- oder Preßzinken (23, 24) einer Scheibe (21) im Bereich des von den Zinken der unmittelbar benachbarten Scheiben (21') eingeschlossenen Zwischenraumes (27) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerscheiben (21, 21') der Messerwelle (20) in Umfangsrichtung gegeneinander verdreht angeordnet sind, derart, daß die Förderzinken (23) mindestens zweier unmittelbar benachbarter Messerscheiben (21, 21') vorzugsweise um eine Teilung gegeneinander versetzt angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des Fördervolumens der Messerwelle (20) vorzugsweise in deren mittleren Bereich zwischen den Förder- und Preßzinken (23, 24) eine oder mehrere jeweils durch Aussparen eines Zinkens gebildete Aufnahmekammern (28) vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerwelle (20) im Anschluß an die Auslaßöffnung (13) des Gehäuses (11) von einer in dieses eingesetzten kreisförmig gekrümmten Abdeckung (16) umschlossen ist, die etwa den gleichen Radius wie das die Messerwelle (20) umhüllende Gehäuseteil (14) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das die Messerwelle (20) umgebende Gehäuseteil (14) und die dieser zugeordnete Abdeckung (16) einander gegenüberliegend angeordnet sind und sich etwa jeweils über ein Viertel des Umfanges der Messerwelle (20) erstrecken.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (12) des Gehäuses (11) mit einem in den freien Bereich der Messerwelle (20) mündenden Einlauftrichter (17) versehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlauftrichter (17) durch eine in das Gehäuse (11) eingesetzte, an diesem und der Messerwellenabdeckung (16) befestigten und in Richtung der Messerwelle (20) geneigt angeordnete Platte gebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenmesser als im Bereich der Auslaßöffnung (13) des Gehäuses (71) in Förderrichtung (B) hinter dieser angeordneter rechenartiger Niederhalter (31) ausgebildet ist, dessen Stege (32) zwischen die einzelnen Messerscheiben (21, 21') der Messerwelle (20) eingreifen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (32) des Niederhalters (31) in Form eines stumpfwinkeligen Dreiecks ausgebildet, in Höhe der Antriebswelle (15) der Messerwelle (20) am Gehäuse (11) befestigt sind und mit ihrem freien Ende (35) bis etwa zur Mitte der Antriebswelle (15) versetzt zu dieser in die Messerscheiben (21, 21') hineinragen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die der Auslaßöffnung (13) des Gehäuses (11) zugekehrte Stirnfläche (34) der Stege (32) zu dieser sich konisch erweiternd ausgebildet sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das freie in das Gehäuse (11) ragende Ende (36) der Stege (32) mit einer in Richtung der Auslaßöffnung (13) geneigten Einführschräge (31) versehen ist.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stegen (32) des Niederhalters (31) unmittelbar vor der Auslaßöffnung (13) des Gehäuses (11) ein vorzugsweise als durchgehende Leiste ausgebildeter, bis nahe an den Durchmesser (D1) der Förderzingen (23) ragender Füllkeil (36) angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderschacht (41) über ein sich im Querschnitt vorzugsweise erweiterndes ganz oder teilweise die Beruhigungszone (42) bildendes Zwischenstück (44) an die Auslaßöffnung (13) des Gehäuses (11) angeschlossen ist.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Beruhigungszone (42") und/oder die Kühlzone (43, 43') des Förderschachtes (41) aus zwei gegeneinander verstellbar gehaltenen vorzugsweise durch Federkraft verspannten Halbschalen (46, 47 bzw. 62, 63) gebildet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung von Kühlluft in das gepreßte Gut die Kühlzone (43) mit einem oder mehreren sich in deren Achsrichtung erstreckenden, vorzugsweise auf der Außenmantelfläche der Halbschalen (46, 47) angebrachten Kühlluftkanälen (51) versehen ist, die über Bohrungen (53) oder dgl. mit dem Innenraum der Kühlzone (43) verbunden sind.
21. Vorrichtung nach-Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlzone (43') des Förderschachtes (41) ganz oder teilweise aus einem das gepreßte Gut aufnehmenden Stützgerippe (61) gebildet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützgerippe (61) aus sich in dessen Achsrichtung erstreckenden, an vorzugsweise gegeneinander verstellbaren und durch Federkraft verspannten Haltebügeln (62, 63) befestigten Stäben (65), Rohren oder dgl. gebildet ist.
23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlzone (43") des Förderschachtes (41") zur Abführung der in dem gepreßten Gut gespeicherten Wärmeenergie mit sich vorzugsweise in Achsrichtung erstreckenden Kühlrippen (55) versehen ist.
24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Förderschacht (43") an seinem freien Ende mit einer sich an diesen anschließenden Auflage (56) für das aus diesem austretende Gut versehen ist.
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