DE19932831A1 - Device for breaking up elastic waste material comprises rotating drum with comminuting tool and high pressure water inlets positioned in drum sleeve or near operating edge of tool - Google Patents

Abstract

The device for breaking up elastic waste material comprises a rotating drum (3) with a comminuting tool. High pressure water inlets (5) are positioned in the drum sleeve (6) or near the operating edge of the tool.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfällen oder anderen Gütern, insbesondere von deren zäh-elastischen Bestandteilen, mit dem Hochdruckwasserstrahlen.The invention relates to a device for crushing waste or other goods, especially their tough-elastic components, with the High pressure water jets.

Bekannterweise werden zum Zerkleinern und Homogenisieren von Abfällen Drehtrommeln in verschiedenen Ausführungen eingesetzt. Sie haben gegenüber mechanischen Mühlen und Scheren den Vorteil der Störunanfälligkeit, zerkleinern jedoch zäh-elastische Materialien wie Folien, Polster, Matratzen nur unzureichend.As is well known for crushing and homogenizing waste Rotary drums used in different designs. You have opposite mechanical grinders and shears crush the advantage of being insensitive to faults however, inadequate elastic materials such as foils, upholstery, mattresses.

Für den Einsatz des Hochdruck-Wasserstrahlens in der Abfallbehandlung gibt es bereits Lösungsvorschläge für bestimmte Aufgabenbereiche.For the use of high pressure water jet in waste treatment there is already proposed solutions for certain areas of responsibility.

In Gebrauchsmuster DE 29 60 4083 U1 ist vorgesehen, innerhalb des Einschütt­ bereiches von Müllsammelfahrzeugen Hochdruck-Wasserstrahldüsen in einer bestimmten Weise anzuordnen, so dass die als Müllverpackung dienenden Kunststoffsäcke und -beutel während des Einschüttens von den Wasserstrahlen getroffenen und aufgeschnitten werden. In utility model DE 29 60 4083 U1 it is provided within the fill range of refuse collection vehicles high-pressure water jet nozzles in one to arrange in a certain way so that the serving as garbage packaging Plastic sacks and bags while pouring water jets hit and cut open.  

In Patent DE 44 34 611 A1 wird ganz allgemein auf die Möglichkeit verwiesen, anorganische Bestandteile des Mülls nach einer biologischen Aufbereitung durch Verrottung mittels Wasserstrahl von Anhaftungen zu befreien und zu zerkleinern. In Patent DE 197 34 565 A1 werden Hochdruck-Wasserstrahlen in einer für die Trennung von Materialgemengen vorgesehenen Siebtrommel zur weiteren Zerkleinerung der Kunststofffraktion eingesetzt.Patent DE 44 34 611 A1 generally refers to the possibility of inorganic components of the waste after biological treatment Freeing and crushing rotting with a water jet. In patent DE 197 34 565 A1 high-pressure water jets are used in one for the Separation of material batches provided for further screening Shredding of the plastic fraction used.

Die in diesen Patenten vorgestellten Lösungen beziehen sich auf bestimmte Aufgaben vor der Homogenisierung von Abfällen und deren nachfolgende Depo­ nierung bzw. auf eine Unterstützung der Abfalltrennung nach der Homoge­ nisierung und biologischen Behandlung.The solutions presented in these patents relate to certain Tasks before the homogenization of waste and its subsequent disposal nation or support for waste separation according to the homogeneity nization and biological treatment.

Für den Einsatz des Hochdruck-Wasserstrahlens in einer Homogenisierungs­ trommel mit dem Ziel einer weitgehenden Zerkleinerung von zäh-elastischen Materialien und einer Unterstützung der mechanischen Zerkleinerung von härteren Materialien wie Holz gibt es noch keinen Vorschlag für eine gerätetechnische Lösung.For the use of high pressure water jet in a homogenization drum with the aim of largely crushing tough-elastic Materials and support the mechanical crushing of harder ones Materials like wood, there is still no proposal for a device technology Solution.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.The invention seeks to remedy this.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung zu entwickeln, die eine Integration des Hochdruck-Wasserstrahlschneidens in Zerkleinerungs- und Homoge­ nisierungstrommeln ermöglicht.The invention has for its object to develop a device that integrates of high pressure water jet cutting in shredding and homogenizing nization drums.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass Hochdruck-Wasser­ strahldüsen so an der Behälterwandung zwischen den Förderschnecken oder an der Spitze von deren Zähnen angeordnet werden, dass der Strahl in das Innere der Trommel gerichtet ist und die während der kontinuierlichen Drehung der Trommel wiederholt an den Düsen vorbeirutschenden Abfälle zerschnitten bzw. angeritzt werden. Je nach Ausführung der "Leiteinrichtungen" für die Abfälle in der Trommel sind die Düsen in den Trommelbereichen anzuordnen, in denen während des Drehvorganges der größte Teil des Mülls gesammelt und bewegt wird.According to the invention, the object is achieved in that high-pressure water jet nozzles on the container wall between the screw conveyors or on the tip of their teeth are arranged so that the beam is inside the drum is directed and which during the continuous rotation of the The drum repeatedly cuts or slides waste sliding past the nozzles be scratched. Depending on the design of the "control equipment" for the waste in the The nozzles are to be arranged in the drum areas in which most of the garbage collected and moved during the turning process becomes.

Die Zuführung des Hochdruckwassers erfolgt in der Drehachse der Trommel über eine vorgelagerte oder in einer Trommelstirnwand integrierte Drehdurchführung. Die Wasserstrahldüsen werden so angeordnet, dass sie durch die vorbei­ rutschenden oder herabstürzenden Abfälle nicht beschädigt werden. Zur Reduzierung des Wasser- und Energieverbrauches sowie zur Begrenzung der in die Abfälle gelangenden, in bestimmtem Umfang für eine nachfolgende biologische Behandlung benötigten Wassermenge sollte das Hochdruckwasser nur bei gefüllter, drehender Trommel und solange, wie für eine ausreichende Zerkleinerung der Abfälle notwendig, zugeschaltet werden. Außerdem sollten nur jeweils die Hochdruck-Wasserstrahldüsen mit dem vollen Schneidwasserdruck beaufschlagt werden, die sich gerade im unteren, durch die Drehung etwas in Drehrichtung verschobenen Bereich des Trommelquerschnittes befinden, in dem sich die Abfälle bei der üblicherweise nicht vollen Füllung der Drehtrommeln in unmittelbarer Nähe der Hochdruck-Wasserstrahlen bewegen. Zur Vermeidung der Verschmutzung der Hochdruck-Wasserstrahldüsen sollte jedoch auch in der übrigen Zeit ein ausreichender Restwasserdruck, möglich wäre auch der Einsatz von Druckluft, zugeschaltet werden.The high pressure water is supplied in the axis of rotation of the drum an upstream or integrated rotary union in a drum front wall. The water jet nozzles are arranged so that they pass through sliding or falling wastes are not damaged. For  Reduction of water and energy consumption and to limit the in the waste that arrives to a certain extent for a subsequent one biological treatment amount of water needed should be the high pressure water only when the drum is full and rotating and as long as it is sufficient Shredding of the waste necessary to be switched on. Besides, just should each the high pressure water jet nozzles with the full cutting water pressure to be acted upon, which is just in the bottom, by turning something in Direction of rotation shifted area of the drum cross-section are located in the the waste with the usually incomplete filling of the rotary drums move in the immediate vicinity of the high-pressure water jets. To avoid the Soiling of the high pressure water jet nozzles should also be in the sufficient residual water pressure for the remaining time, use would also be possible of compressed air.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sie die störunanfällige Lösung für das Zerkleinern und Homogenisieren von Abfällen in mit glatten und/oder gezahnten Förderschnecken versehenen Drehtrommeln um die Komponente Zerkleinern von vorzugsweise zäh-elastischen Materialien mit dem Hochdruck-Wasserstrahlen während des Homogenisierungsprozesses ergänzt. Die ausreichende Zerkleinerung aller Abfälle ist zum Beispiel für die nachfolgende biologische Behandlung mit anschließender Stofftrennung erforderlich.The advantage of the invention is that it is the trouble-free solution for the Crushing and homogenizing waste in with smooth and / or toothed Conveyor screws provided rotating drums around the component crushing preferably tough-elastic materials with high pressure water jets added during the homogenization process. The sufficient Crushing all waste is, for example, for the subsequent biological Treatment with subsequent material separation required.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments. It demonstrate:

Fig. 1a Längsschnitt einer Drehtrommel mit Anordnung der Hochdruck-Wasserstrahldüsen am Drehtrommelmantel Fig. 1a longitudinal section of a rotary drum with arrangement of the high pressure water jet nozzles on the rotary drum shell

Fig. 1b Querschnitt einer Drehtrommel mit Anordnung der Hochdruck-Wasserstrahldüsen in den Spitzen der Zähne einer Förderschnecke Fig. 1b cross section of a rotary drum with arrangement of the high pressure water jet nozzles in the tips of the teeth of a screw conveyor

Bei der in Fig. 1a dargestellten Ausführung wird das Hochdruckwasser durch eine vorgelagerte Drehdurchführung 1 und den als Hohlwelle ausgeführten Drehzapfen 2 in die Drehtrommel 3 und über hier nicht näher dargestellte Leitungen innerhalb einer schützenden Verkleidung 4 an die Peripherie der Drehtrommel 3 und von dort über ebenfalls nicht dargestellte Abzweige und Absperrventile zu den einzelnen aus Düsenhaltern und Düseneinsätzen bestehenden Hochdruck-Wasserstrahldüsen 5 gebracht, welche bei dieser Ausführung in einer oder mehreren Reihen in der hinteren Hälfte der Drehtrommel 3 angeordnet sind. Die Hochdruck-Wasserstrahldüsen 5 stehen in einem gewissen Abstand hinter dem Drehtrommelmantel 6 und werden durch diesen und durch geeignete, vorzugsweise becher-, rinnen- oder kegelförmige, für Reinigungszwecke und zum Auswechseln der Düseneinsätze der Hochdruck Wasserstrahldüsen leicht zu öffnende Aufnahmen 7 geschützt. Die Aufnahmen 7 haben zudem die Aufgabe, den Austritt von Flüssigkeit und Schmutz aus der Drehtrommel zu verhindern. Die Hochdruck-Wasserstrahlen 8 treten durch ihrem Durchmesser angepaßte Öffnungen in dem Drehtrommelmantel 6 in den Innenraum der Drehtrommel 3. Der Schutz des Innenraumes der Aufnahmen 7 gegen das Eindringen spitzer Abfälle wie Drähte o. ä. kann durch eine oder mehrere ebenfalls mit Öffnungen versehene Blenden 9 oder durch hinter dem Drehtrommelmantel 6 fest angeordnete Hohlzylinder 10 weiter verbessert werden.In the embodiment shown in Fig. 1a, the high-pressure water is through an upstream rotary feedthrough 1 and the pivot shaft 2 designed as a hollow shaft into the rotating drum 3 and via lines not shown here within a protective covering 4 to the periphery of the rotating drum 3 and from there also brought feeders, not shown, and shut-off valves to the individual nozzle holders and consisting of nozzle inserts high-pressure water jet nozzles 5, which in this embodiment, in one or more rows are arranged in the rear half of the rotary drum. 3 The high-pressure water jet nozzles 5 are at a certain distance behind the rotary drum jacket 6 and are protected by this and by suitable, preferably cup-shaped, channel-shaped or conical receptacles 7 that are easy to open for cleaning purposes and for replacing the nozzle inserts of the high-pressure water jet nozzles. The recordings 7 also have the task of preventing the escape of liquid and dirt from the rotary drum. The high-pressure water jets 8 enter the interior of the rotary drum 3 through openings in the rotary drum jacket 6 that are adapted to their diameter. The protection of the interior of the receptacles 7 against the penetration of pointed waste such as wires or the like can be further improved by one or more apertures 9 , which are also provided with openings, or by hollow cylinders 10 which are arranged firmly behind the rotary drum jacket 6 .

Die hier nicht dargestellten Absperrventile in den Zuleitungen zu den einzelnen Hochdruck-Wasserstrahldüsen 5 sollen deren individuelle Zu- und Abschaltung in Abhängigkeit von der sich mit der Drehung der Drehtrommel 3 verändernden Lage der Abfälle und die zwischenzeitliche Beaufschlagung mit einem Restwasserdruck oder einem Luftdruck ausreichende Höhe gewährleisten.The shut-off valves (not shown here) in the feed lines to the individual high-pressure water jet nozzles 5 are intended to ensure their individual connection and disconnection depending on the position of the waste changing with the rotation of the rotary drum 3 and the intermittent exposure to a residual water pressure or an air pressure of sufficient height .

Fig. 1b zeigt die Anordnung der Hochdruck-Wasserstrahldüsen 5 sowie die Aufnahmen 7 in den an den Spritzen ebenfalls mit Öffnungen versehenen doppelwandigen Zähnen 11 der Förderschnecke 12. FIG. 1b shows the arrangement of the high-pressure water jet nozzles 5 and the seats 7 in the likewise provided with openings at the syringes double teeth 11 of the screw 12.

BezugszeichenlisteReference list

11

Drehdurchführung
Rotary union

22nd

Drehzapfen
Pivot

33rd

Drehtrommel
Rotary drum

44th

schützende Verkleidung
protective cladding

55

Hochdruck-Wasserstrahldüse
High pressure water jet nozzle

66

Drehtrommelmantel
Rotating drum jacket

77

Aufnahme
admission

88th

Hochdruck-Wasserstrahl
High pressure water jet

99

Blende
cover

1010th

Hohlzylinder
Hollow cylinder

1111

doppelwandiger Zahn
double-walled tooth

1212th

Förderschnecke
Auger

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Zerkleinern von zäh-elastischen Materialien, dadurch gekenn­ zeichnet, dass Drehtrommeln (3) für die mechanische Behandlung von Abfällen mit nach innen gerichteten, hinter dem Drehtrommelmantel (6) oder in den mit dem Drehtrommelmantel (6) verbundenen Zerkleinerungswerkzeugen angeordneten Hochdruck-Wasserstrahldüsen (5) ausgestattet werden, so dass die während der kontinuierlichen Drehung der Drehtrommel (3) wiederholt vorbeirutschenden Abfälle zerschnitten bzw. angeritzt werden.1. Device for crushing tough-elastic materials, characterized in that rotary drums ( 3 ) for the mechanical treatment of waste with inward, behind the rotary drum jacket ( 6 ) or arranged in the crushing tools connected to the rotary drum jacket ( 6 ) high pressure -Water jet nozzles ( 5 ) are equipped so that the waste slipping repeatedly during the continuous rotation of the rotary drum ( 3 ) is cut or scratched. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie, um das Hochdruckwasser von außen an die Peripherie einer Drehtrommel (3) zu den mitdrehenden Hochdruck-Wasserstrahldüsen (5) führen zu können, mit einer in der Drehachse der Drehtrommel (3) angeordneten Drehdurchführung (1) versehen ist, welche der Drehtrommelstirnwand vorgelagert oder in diese bzw. bei Vorhandensein eines Drehzapfens (2) in diesen integriert wird. 2. Device according to claim 1, characterized in that in order to be able to guide the high-pressure water from the outside to the periphery of a rotating drum ( 3 ) to the rotating high-pressure water jet nozzles ( 5 ), one is arranged in the axis of rotation of the rotating drum ( 3 ) Rotary feedthrough ( 1 ) is provided, which is placed in front of the rotating drum end wall or integrated into it or, if a rotating pin ( 2 ) is present, into the latter. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass, um den Wasser- und Energieverbrauch zu reduzieren und die in die Dreh­ trommel (3) gelangende Wassermenge zu begrenzen, geeignete Absperr­ ventile in den Zuleitungen zu den einzelnen Hochdruck-Wasserstrahldüsen (5) vorgesehen und diese so gesteuert werden, dass nur jeweils die Hochdruck- Wasserstrahldüsen (5), deren Hochdruck-Wasserstrahlen (8) unmittelbar die mit der Drehung der Drehtrommel (3) ständig ihre Lage verändernden Abfälle treffen, mit dem vollen Schneidwasserdruck beaufschlagt werden und dass in der übrigen Zeit zur Vermeidung von Verschmutzungen der Hochdruck- Wasserstrahldüsen (5) ein Restwasserdruck oder Luftdruck in ausreichender Höhe anliegt.3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that in order to reduce the water and energy consumption and to limit the amount of water reaching the rotary drum ( 3 ), suitable shut-off valves in the feed lines to the individual high-pressure water jet nozzles ( 5 ) are provided and these are controlled such that only the high pressure water jet nozzles ( 5 ), the high pressure water jets ( 8 ) of which directly affect the waste which changes their position with the rotation of the rotary drum ( 3 ), are subjected to the full cutting water pressure and that in the remaining time to avoid contamination of the high-pressure water jet nozzles ( 5 ), a residual water pressure or air pressure is present at a sufficient level. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Hochdruck-Wasserstrahldüsen (5) in einem gewissen Abstand hinter dem mit Austrittsöffnungen für die Hochdruck-Wasserstrahlen (8) versehenen Dreh­ trommelmantel (6) der Drehtrommel (3) oder in den Spitzen doppelwandig ausgeführter Zähne (11) einer Förderschnecke (12) angeordnet werden.4. Device according to claims 1 and 2, characterized in that high-pressure water jet nozzles ( 5 ) at a certain distance behind the rotary drum jacket ( 6 ) provided with outlet openings for the high-pressure water jets ( 8 ) of the rotary drum ( 3 ) or in the Tips of double-walled teeth ( 11 ) of a screw conveyor ( 12 ) can be arranged. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass, um die Hochdruck-Wasserstrahldüsen (5) zu schützen und das Austreten von Verschmutzungen aus der Drehtrommel (3) zu verhindern sowie, um ein schnelles Auswechseln der Düseneinsätze in den Hochdruck-Wasserstrahl­ düsen (5) zu ermöglichen, geeignete, vorzugsweise becher-, rinnen- oder kegelförmige, leicht zu öffnende Aufnahmen (7) vorgesehen und an der Außenseite des Drehtrommelmantels (6) oder in doppelwandigen Zähnen (11) einer Förderschnecke (12) angebracht werden.5. Device according to claims 1, 2 and 4, characterized in that in order to protect the high-pressure water jet nozzles ( 5 ) and to prevent the escape of dirt from the rotary drum ( 3 ) and in order to quickly replace the nozzle inserts in the High-pressure water jet nozzles ( 5 ) enable suitable, preferably cup-shaped, trough-shaped or conical, easy-to-open receptacles ( 7 ) to be provided and on the outside of the rotating drum casing ( 6 ) or in double-walled teeth ( 11 ) of a screw conveyor ( 12 ) be attached. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass, zur Verhinderung des Eindringens spitzer Abfälle in die Innenräume der Aufnahmen (7) in den Innenräumen hinter dem Drehtrommelmantel (6) eine oder mehrere mit Öffnungen versehene Blenden (9) oder ein Hohlzylinder (10) angeordnet werden.6. Device according to claims 1, 2, 4 and 5, characterized in that, in order to prevent the penetration of pointed waste into the interior of the receptacles ( 7 ) in the interior behind the rotary drum jacket ( 6 ) one or more apertures ( 9 ) or a hollow cylinder ( 10 ) can be arranged.