DE2659163C2 - Zerkleinerungsvorrichtung mit Zahnscheibe und Magnetabscheidung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere für elastische, zähe und sperrige Materialien, sowie Müll und andere Abfallstoffe mit einem angetriebenen Behälter und mindestens einem exzentrisch angeordneten schnelllaufenden, im Behälter etwa radial verschiebbaren Werkzeug, das eine zur Behälterachse etwa parallel angeordnete Welle aufweist und mit mindestens einer Zahnscheibe versehen ist, deren Ebene quer zur Werkzeugwelle liegt und die teilweise in das an der Behälterwand befindliche Gut eintaucht, nach Patent . . . (Patentanmeldung PA25 03 621.9).
• Die vielfach für die Abfallbeseitigung verwendeten Verbrennungsanlagen haben den großen Nachteil, daß etwa 35 bis 50 Gew.-% Rückstand verbleiben, wenn auch das Volumen auf etwa ¹/₁₀ des Ausgangsstoffes schrumpft.
• Die Ablagerung dieser Rückstände ohne Beeinträchtigung der Grundwasserbeschaffenheit ist ein schwieriges Problem. Auch die Verunreinigung der Luft durch Feuergase bereitet Schwierigkeiten. Nur sehr kostspielige Reinigungsanlagen können entweder die Abgase reinigen und die Gifte unter Gefährdung des Grundwasses in flüssiger Form abführen, und auch dies ist häufig unerwünscht.
• Zu beachten ist ferner, daß z. B. Müll große Mengen Metall enthält, und bei einer rationellen Feinzerkleinerung derartiger Massengüter muß auf hohe Durchsatzleistung der Zerkleinerungsmaschinen bei sparsamem Energieverbrauch und niedrigem Verschleiß besonders geachtet werden. Das Separieren der Metallteile, zumindest der Eisenmetalle bereitet insbesondere dann Schwierigkeiten, wenn diese Teile in gefüllten Müllsäcken, Kartons oder Bündeln der Feinaufschlußmaschine zugeführt werden. Die bislang verwendeten Überbandmagnete und auch andere Magnetabscheidungsverfahren sind kaum in der Lage, die in den Müllbeuten, Säcken, Kartons und dergleichen befindlichen Eisenteile zu separieren.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Zerkleinerungsvorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß auch eine Magnetabscheidung möglich ist und vorzugsweise eine gute Abtrennung nicht magnetischer, leichterer Materialien, gegebenenfalls auch eine günstige Entleerung erreicht werden.
• Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß am Behälter mindestens ein Magnet fest angebracht ist, dessen dem Behälterinneren zugewandte Wirkseite in der gleichmäßig gekrümmten Fläche der Behälterwand angeordnet ist, und daß eine Austragsschurre im Behälter vorgesehen ist. Hierdurch gelingt sehr zweckmäßig die Magnetabscheidung. Zu Beginn der Vorzerkleinerung, wenn bei schräg angestelltem Behälter die Wellen der schnell laufenden Werkzeuge mit den Zahnscheiben auf einem größeren Abstand von der Behälterwand angeordnet sind, können auch grobstückige Materialien beschickt werden. Nach der Abscheidung der Eisenmaterialien und fortschreitenden Zerkleinerung wird die Distanz zwischen den Zahnscheiben und der Behälterwand durch eine Schwenkung auf die Behälterwand hin verringert - ggf. bis zum Feinaufschluß.
• Bei Hintereinanderschaltung mehrerer Zahnscheibenwerkzeuge in einem Behälter, wie dies bei größeren Maschineneinheiten in Frage kommt, wird der Abstand jedes Zahnscheibenwerkzeuges zur Behälterwand so einreguliert, daß die Antriebsmotore der einzelnen Zahnscheibenwerkzeuge mit gleicher Last arbeiten. Dies bedeutet, daß die Zahnscheibenwerkzeuge in der Nähe des Materialeinlaufes einen größeren Abstand zur Behälterwand aufweisen als die nachgeschalteten.
• Durch die Befestigung mindestens eines Magneten am Behälter - selbstverständlich im Bereich des Magneten über ein magnetisch isolierendes Material, wie z. B. V2A-Stahl - werden die bei der Magnetscheidung bislang aufgetretenen Schwierigkeiten überwunden. Die bekannten Überbandmagnete sind nämlich entweder zur Magnetabscheidung sehr dicht über dem z. B. auf einem Band durchlaufenden Material angeordnet, so daß größere Stücke, wie große Dosen, Flaschen, Eimer, Kartons usw. nicht hindurchfließen können und gegen den Überbandmagnet stoßen. Ist andererseits dessen Abstand von dem zu verarbeitenden Gut zu groß, dann ist die Magnetkraft für die Abscheidung nicht groß genug. In jedem Falle entstehen Betriebsstörungen, die sich bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung nicht mehr ergeben. Es wird nämlich in vorteilhafter Weise durch die erfindungsgemäße Maßnahme erreicht, daß das zu behandelnde Gut zwangsläufig eine große Anzahl Magnetfelder, die in dichter Reihenfolge angeordnet sein können, in kürzester Frist beim Mitdrehen mit dem rotierenden Behälter durchwandert, wobei gleichzeitig das Gut lebhaft bewegt wird. Diese Bewegung kann, beginnend mit leichter Umwälzung - bis zur Zertrümmerung großer Klumpen, zäher und harter Agglomerate bei den verschiedensten Feinheitsgraden getrieben werden, bei gleichzeitiger Mischung der aufgegebenen Stoffe, wobei die Gründlichkeit der Magnetabscheidung auch bei kurzen Behandlungszeiten optimale Werte erreicht. Es wird auch ein Durchsatz großer Mengenleistungen gewährleistet.
• Die Zerkleinerungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist für nahezu alle Materialien, insbesondere die Verarbeitung der eingangs erwähnten Stoffe geeignet, wobei sowohl pulver- und sandartige, trockene und feuchte als auch klebrige Massen, wie z. B. Ton oder mit Kalkstücken versetzter Ton, Stoffe, Schuhe und andere zähe Materialien ohne weiteres zerkleinert werden können.
• Besonders interessant ist die Verarbeitung von Industriemüll. Es hat sich gezeigt, daß sich z. B. Latex durch die Zerkleinerungsvorrichtung gemäß der Erfindung bestens verarbeiten läßt, wenn man seine Klebrigkeit etwas heruntersetzt, z. B. durch Zugabe von Industriemüll. Nach der Zerkleinerung findet man dann nämlich eine kleinkrümelige Masse, die sehr günstig für die weitere Verarbeitung als Preßgut geeignet ist. Die sich bildenden Riesel können zu beliebigen gewünschten Formlingen verpreßt werden, z. B. für schalldämmende weiche Fußböden oder wärmeisolierende Platten, die als Nebenprodukt günstige wirtschaftliche Verwertung versprechen.
• Die Maschine gemäß der Erfindung zerschneidet, zerspant, zerreißt, zerschlägt, zerquetscht und zerreibt. Diese vielseitige Funktion mit dem sehr einfach und wirkungsvoll arbeitenden Gerät ist bei einem aus grundverschiedenen Stoffen sich zusammensetzenden Gut, wie Müll, von entscheidender Bedeutung. Für Hartstoffanteile des Abfallmaterials, wie z. B. Glas, Porzellan usw. ist eine Zerkleinerung auf Feinsandkörnung verlangt, während die verrottbaren Stoffe auf eine Zerkleinerung von 10 mm und abwärts genügt.
• Mit der Magnetabscheidung läßt sich der Verschleiß der Zerkleinerungsvorrichtung stark vermindern. Es ist bekannt, daß der Eisenanteil in Müll oder Abfall im allgemeinen zwischen 4 und 6% schwankt, und es ist ebenso bekannt, daß die Eisenteile die Hauptverschleißteile sind. Mit der Zerkleinerungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist es möglich, die Säcke oder anderen ähnlichen Behältnisse, in welchen der Müll oder auch der Industrieabfall angeliefert wird, zu zerreißen, und danach werden die für den Verschleiß maßgeblichen Metallteile sofort herausgenommen. Deshalb ist es zweckmäßig, wenn der eingangs erwähnte Behälter sowohl glattwandig, als auch aus gelochtem oder geriffeltem Blech hergestellt ist. Größere Erhöhungen auf der Wandfläche hingegen sollten vermieden werden.
• Die Feinzerkleinerung erfolgt besonders dadurch, daß der Behälter mit überkritischer Drehzahl angetrieben ist.
• Zwecks Vorzerkleinerung wird der Behälter mit unterkritischer Drehzahl angetrieben, d. h. die Anzahl der Umdrehungen pro Min. für den Antrieb des Behälters ist so klein, daß das Gewicht des Gutes größer als die Zentrifugalkraft ist, welche versucht, das Gut an die Innenwandung des Behälters zu drücken. Man verwendet die unterkritische Drehzahl entweder in einer separaten Maschine, die zwecks Vorzerkleinerung neben der Feinzerkleinerungsmaschine angeordnet ist, oder man schaltet in ein und derselben Maschine die Geschwindigkeiten um. In jedem Falle erreicht man bei der Vorzerkleinerung, bei welcher die Materialien noch relativ große Massen haben, ein Aufbrechen der Teile, eine Art grobes Sägen und z. B. im Falle des Haushaltsmülls sicher ein Aufreißen der Beutel, Kartons und Säcke. Selbst wenn außen getrocknete Abfallschlämme behandelt werden, erfolgt ein Zerstören und Zerkleinern von Klumpen, so daß grundsätzlich bis zu gewissem Grade eine Homogenisierung stattfindet. All dies geschieht bei sparsamem Energieverbrauch, und man verwendet vorzugsweise einen Teller mit relativ breiter bzw. hoher Behälterwand, der gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung zur Horizontalen gekippt, d. h. mehr oder weniger steil schräggestellt ist.
• Solche Schrägteller sind in der Granuliertechnik bekannt. Etwa auf der halben Höhe der aufsteigenden Tellerhälfte ist ein schnell laufendes Werkzeug mit mindestens einer Zahnscheibe angeordnet, und bei größeren Anlagen können auch mehrere dieser Werkzeuge eingebaut sein. Diese rotieren mit mäßiger Drehzahl in entgegengesetzter Richtung wie der Behälter. Mit Sicherheit wird gebündeltes Papier, welches bislang auf Schutthalden der Verbrennungsanlagen häufig nur außen angekohlt ist, auseinandergerissen, so daß das Material, insbesondere gebündelte und verdichtete Stoffe, an jeder Stelle der Verbrennungsluft zugänglich ist.
• Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind am Umfang und/oder über die Höhe der Behälterwand gleichzeitig verteilt zwei oder mehr, vorzugsweise vier abschaltbare Magnete angeordnet. Bevorzugt sind Elektromagnete, die bei Versuchen beste Ergebnisse gezeigt haben. Besonders stark ist die Wirkung dieser Elektromagnete dann, wenn man zwei Spulen in Drehrichtung des Behälters dicht hintereinander anordnet, jeweils mit einem Eisenkern und mit die beiden hintereinander angeordneten Kerne verbindendem Joch in Gestalt einer Eisenplatte oder dergleichen benutzt. Dann erstrecken sich auch die Magnetfelder von dem einen Pol zum Gegenpol etwa in Drehrichtung des Behälters, und die Anziehungskraft für Eisenmetalle in dem zu behandelnden Gut ist sehr groß. Zweckmäßigerweise ordnet man dann die Zahnscheibenwerkzeuge in Richtung der Behälterwandung gesehen zwischen zwei Doppelmagneten an, damit die durch die Magnete bei der Drehung festgehaltenen Eisenteile nicht oder nicht oft in den Arbeitsbereich des Zahnscheibenwerkzeuges gelangen. Durch die Verwendung der beschriebenen Doppelmagnete wird auch eine größere Fläche bestrichen.
• Bei einer speziellen Ausführungsform kann man unter Beibehaltung der glatten Innenfläche der Behälterwand in der Höhe der letzteren versetzt und auch am Umfang der Behälterwand in Abstand angeordnet mehrere Elektromagnete verwenden, so daß praktisch die ganze Behälterwand bei der Drehung mit unterkritischer Drehzahl von mindestens einem Magnetfeld bestrichen ist. Läuft beispielsweise der Behälter mit 25 U/Min. dann wird eine mittlere Verweilzeit des Gutes im Behälter von nur 30 Sek. zugrunde gelegt, und es durchwandern in dieser Zeit bei vier kreuzförmig eingebauten Magneten 50 Magnetfelder das Behandlungsgut. Das nichtmagnetische Material fällt im oberen Bereich des schräg angestellten, drehenden Behälters nach unten, während die von den Magneten erfaßten Eisenteile mitgetragen und bis zu einer bestimmten Stelle auf der absteigenden Seite der Tellerhälfte geführt werden. Dort werden sie entweder durch einen Wandabstreifer zurückgehalten, so daß die Magnetplatte vorbeigleitet, worauf die Eisenmetalle in die erwähnte darunter angeordnete Austragsrinne fallen; oder der Magnet wird an der Abwurfstelle kurzzeitig abgeschaltet, so daß sich dann die Wandabstreifer erübrigen. Die Eisenteile fallen während der Abschaltung in die Austragsvorrichtung, mittels welcher die abgeschiedenen Metalle durch Schräglage, durch ein Förderband, durch einen Vibrator oder dergleichen, abgeführt werden.
• Ein Vorzerkleinerer und Eisenabscheider gemäß der Erfindung ist gegen Grobteile völlig unempfindlich und kann auch bei ungleichmäßiger Beschickung nicht verstopfen; selbst dann nicht, wenn grobstückiges Material in die Maschine gelangt, denn die Behälterinnenwand ist glatt, die Öffnung liegt frei, und der Austrag kann sich ungehindert vollziehen.
• Es besteht durch die erfindungsgemäße Maschine auch die Möglichkeit, fein gemahlenes Gut in bewegtem Zustand, bei rascher Reihenfolge während genau einstellbarer Zeit durch eine Vielzahl starker Magnetfelder zu führen. Besonders zweckmäßig ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Maschine zur Magnetabscheidung aus gegen Eisenverunreinigung empfindliche Materialien, wie beispielsweise Rohstoffe der feinkeramischen Industrie. Die sichere Ausscheidung auch feiner Stahlpartikel ermöglicht große Vorteile, weil z. B. in der feinkeramischen Industrie dann mit Stahlkörpern gemahlen werden könnte, zumal die dann durch Abrieb entstandenen Eisenverunreinigungen durch die erfindungsgemäße Maschine wieder entfernt werden können. Auch in der chemischen Industrie und anderen Industriezweigen ergeben sich ähnliche vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten.
• Zur sauberen Magnetabscheidung auch feiner Eisenteilchen ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn über der Austragsschurre und neben der Behälterinnenwand eine Abstreifvorrichtung, z. B. ein Wandabstreifer und/oder Rundbesen angebracht sind. Diese können dann für eine saubere Beseitigung der abgeschiedenen Eisenteile sorgen, so daß eine hochgradige Reinigung auf sehr preiswerte Weise gewährleistet ist. Es besteht ferner durch die erfindungsgemäße Maßnahme die Möglichkeit, daß nämlich neben der Austragsschurre ein Ventilator und Ausblasöffnungen zur Erzeugung eines die Abwurfzone bestreichenden Luftstrahles vorgesehen sind, die Möglichkeit, den Luftstrahl so zu leiten, daß an den Eisenteilen haftende Papier- und Kunststoffschnitzel etc. während des Falles beim Abschalten der Magnete zur Seite geblasen werden, so daß diese Schnitzel nicht zwischen die ausgeschiedenen Eisenteile gelangen.
• Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn im Behälterboden eine mit einem Deckelstück verschließbare Entleerungsöffnung vorgesehen ist. Nachdem z. B. 1 m lange Jungfichtenstämme samt Ästen und Zweigen und Rinde auf etwa 1-5 mm große Faserstücke zerkleinert sind, kann von der oberen Behälteröffnung her in an sich bekannter Weise eine Umlenkeinrichtung auf den Boden abgesenkt werden, die innerhalb kürzester Zeit bei geöffneter Entleerungsöffnung das gesamte zerkleinerte Gut austrägt. Die Vorrichtung ist dann für die nächste Charge bereit, nachdem die Entleerungsöffnung verschlossen ist.
• Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß ferner auch, wenn für den kontinuierlichen Betrieb das Deckelstück auf der Welle eines separaten Motors angebracht und vorzugsweise mit zum Behälterboden voreilender Drehzahl angetrieben ist. Hierbei ist auch ohne Absaugung des Feingutanteiles nach oben, der noch beschrieben wird, eine kontinuierliche Entnahme möglich. Die in der Mitte im Behälterboden angeordnete Öffnung wird beim Anfahren der leeren Maschine durch Anlegen des erwähnten Deckelstückes geschlossen. Sobald sich eine für den kontinuierlichen Betrieb ausreichende Materialmenge im Behälter befindet, wird das Deckelstück in Richtung der Achse des sich drehenden Behälters nach unten verschoben, so daß zwischen dem Behälterboden und dem Deckelstück ein Auslaufspalt entsteht. Überraschenderweise fließt bei dieser Einstellung ein kontinuierlicher Materialstrom aus der Maschine bei sehr hoher Gleichmäßigkeit des Feinheitsgrades des verarbeiteten Materials. Es vollzieht sich somit innerhalb des Behälters eine vorzügliche Trennung von Grob- und Feinanteil. Die Ursache dieser Trennung besteht möglicherweise in der raschen Zirkulation des von den Zahnscheibenwerkzeugen erzeugten Auswurfstrahles. Innerhalb dieses Auswurfstrahles sind starke Fliehkräfte wirksam, so daß grobere und schwerere Teile sofort in den äußeren Tellerbereich gelangen, wo sie einer weiteren Zerkleinerung unterzogen werden, während die feineren Teile zur Tellermitte gelangen und dort ausgetragen werden. Gemessen zum Behälterboden rotiert das an einem kleinen Getriebemotor oder dergleichen angebrachte Deckelstück mit voreilender Drehzahl zwangsläufig. Auf diese Weise und insbesondere durch die weitere erfindungsgemäße Maßnahme, wonach das Deckelstück, in Richtung des Materialauslaufes gesehen, hinter einem außen am Behälterboden befestigten Stutzen angeordnet ist und auf dem Deckelstück mindestens eine gekrümmte Austragsrippe geringer Höhe befestigt ist, besteht volle Sicherheit dafür, daß sich in dem Austragsspalt kein Stau bildet. Man kann auf diese Weise sogar klebrige plastische Massen austragen, insbesondere durch die vorzugsweise angeordnete gekrümmte Austragsrippe, welche, das von oben ankommende Material mit Sicherheit durch den Spalt nach außen abführt. Es bestehen hervorragende Steuermöglichkeiten für die Austragsmenge, nämlich einerseits durch das Einstellen einer gewünschten Spaltbreite zwischen dem Deckelstück und dem Behälterboden und andererseits durch die Drehzahl des Deckelstückes. Durch den Austrag nach unten ist auch mit Sicherheit vermieden, daß noch ungenügend zerkleinerte Papier- oder Kunststoffetzen ausgetragen werden. Dieses alles, obwohl die Maschine gemäß der Erfindung mit geringstem Aufwand arbeitet; auch bei vollautomatischem Betrieb der Anlage, bei welcher die Austragsöffnung so einreguliert wird, daß das ausströmende Material die angestrebte Feinheit aufweist.
• Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der bzw. den Zahnscheiben und dem Lager für die die Zahnscheiben tragende Welle ein Ventilator angebracht ist, dessen Laufrad auf der Welle sitzt, dessen Gehäuse an dem Werkzeugträger des Keilriemenantriebes befestigt ist und dessen Ausblasstrahl etwa senkrecht zur Welle verläuft, und daß an der Einsaugöffnung des Ventilators eine Drosseleinrichtung vorgesehen ist. Dann ist der Ausblasstrahl des Ventilators etwa senkrecht zur Achse des Zahnscheibenwerkzeuges gerichtet. Mit der Drosselvorrichtung kann man die Menge der abzusaugenden Luft auf die jeweilige Betriebsbedingung abstimmen. Man kann diesen Ventilator auch als Sichter (etwa nach dem Prinzip des Querstromsichters) arbeiten lassen, indem man in der Nähe der Einsaugöffnung eine Scheibe rotieren läßt, die einen senkrecht zur Achse des Zahnscheibenwerkzeuges gerichteten Luftstrom erzeugt, so daß die hochsteigende, mit Mahlgut beladene Luft diese quergerichtete leichtere Luftströmung durchqueren muß, wobei von dem hochsteigenden Luftstrom mitgerissene schwerere Teile durch den quergerichteten Luftstrom außen abgelenkt werden, die dann in den Behälterinnenraum zurückfallen.
• Die Partikel werden über ihre Bruchgrenze beansprucht. Das zu zerkleinernde Gut kann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung extrem hohen Beanspruchungen unterworfen werden. In der Praxis ergibt sich die obere Grenze durch die Standfestigkeit der die Werkzeuge bildenden Baustoffe.
• Viele Mahlgutsorten, speziell Kunststoffe, Nahrungsmittel, Chemikalien und brennbare Stoffe sind gegen Temperatursteigerungen sehr empfindlich. Die derzeit meist benutzten anderen, im Durchlauf arbeitenden Mahlsystme konzentrieren die Beanspruchung des relativ dünnen Materialstromes auf kurze Zeit, so daß die freiwerdende Wärme nicht rasch genug abgeführt werden kann und deshalb sehr gefährliche Temperatursteigerungen des Mahlgutes bewirken. In der Maschine gemäß der Erfindung ist dagegen stets eine größere Materialmenge vorhanden. Die von den Zerkleinerungswerkzeugen erfaßten Partikel werden sofort von dem Kühlluftstrom und den benachbarten kühleren Partikeln umspült. Auf diese Weise wird eine sofortige Kühlung der Partikel auf die Durchschnittstemperatur des in der Maschine befindlichen Gutes erreicht. Die Durchschnittstemperatur ist leicht beherrschbar durch die in der Maschine zirkulierende Luftmenge, die Anzahl der im Eingriff stehenden Zahnscheiben, die Mahlgutmenge und ggf. die Anwendung zusätzlicher Kühlmittel vor Beschickung oder in der Maschine; ja sogar die Schräglage des rotierenden Behälters kann einen Einfluß bringen. Die Drehrichtung der Zahnscheibenwerkzeuge erfolgt im allgemeinen gegenläufig zur Drehrichtung des Behälters. Sollte dagegen die Aufgabe gestellt sein, aus kleineren Partikeln bestehendes Mahlgut faserschonend aufzuschließen, so daß möglichst wenig Fasern durch Prall- oder starke Stoßeffekte unerwünscht verkürzt werden, wird Gleichlauf von Behälter und Zahnscheibe bei stark differenzierter Umfangsgeschwindigkeit empfohlen. Hierdurch kann z. B. Holz, Asbestgestein, Textilabfälle usw. schonend aufgeschlossen werden, um lange Fasern zu erhalten. Durch die überkritische Drehzahl des Behälters bei der Feinzerkleinerung wird das aufzuschließende Material durch die Fliehkraftwirkung praktisch festgehalten, während die Zahnscheibenwerkzeuge eines Spanabhebung besorgen.
• Erfindungsgemäß ist es ferner vorteilhaft, wenn der äußere freie Rand des Behälters am ganzen Umfang aus nichtmagnetischem Material besteht und im unteren Bereich des schräg angestellten Behälters ein ortsfester, länglicher Magnet vorgesehen ist. Hierdurch kann überraschend verhindert werden, daß leichte voluminöse Metallteile über den Rand des Behälters abrollen, noch ehe sie von den Magneten erfaßt sind. Diese Möglichkeit ist dann gegeben, wenn zwischen dem zufließenden Material und dem Magneten eine hohe Schicht aus vorwiegend nichtmagnetischem Material vorhanden ist. Das nichtmagnetische Material am äußeren Rand könnte VA-Stahl sein. Der genannte Magnet ist an der Austragsstelle unmittelbar unter dem sich drehenden Rand des Behälters mit kleinem Luftspalt zu diesem ortsfest angeordnet. Ein nach außen rollender Eisenkörper gelangt dann zwangsläufig in das Feld dieses Magneten und wird an der rotierenden Wand über die Länge des darunter befindlichen ortsfesten Magneten festgehalten. Bei dieser Bewegung gelangt der Eisenkörper aus dem Strom des auslaufenden Materials heraus. Am Ende des Magnetfeldes, sobald kein Material von hinten nachschiebt, fällt der Eisenkörper in den Behälter zurück und wird dann in erwünschter Weise von dem nächsten, mitrotierenden Magneten erfaßt und zur oberen Abwurfstelle getragen.
• Ferner könnte man bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Vorzerkleinerer über dem äußeren Rand des rotierenden Behälters einen Siebrand zusätzlich anschließen, so daß das ausfließende Material zunächst den Siebrand passiert. Damit würden die Feinkomponenten abgeschieden, während der überfließende grobere Anteil in den Feinzerkleinerer zugeführt wird. In dem aus dem Vorzerkleinerer abfließenden Material befindet sich nämlich stets ein mehr oder weniger großer Anteil von Feinkornkomponenten, die keine weiteren Zerkleinerungen beanspruchen. Es würde einen Energieverlust bedeuten, würde man diesen Feinanteil einer nachgeschalteten Feinzerkleinerungsmaschine, deren Behälter in der beschriebenen Weise mit überkritischer Drehzahl umläuft, zuführen. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, daß nur der grobere Anteil in die erwähnte nachgeschaltete Feinzerkleinerungsvorrichtung getragen wird.
• Der Siebrand kann zylinderförmig, rund oder auch polygonartig ausgebildet sein. Bei zahlreichen Materialien arbeiten eckige Siebtrommeln vorteilhafter als zylindrische.
• Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, wie sie aus den Zeichnungen hervorgehen; es zeigt
• Fig. 1 eine Seitenansicht einer speziellen Ausführungsform der Vorrichtung als Vorzerkleinerungsmaschine mit Magnetabscheidung,
• Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform der Maschine gemäß Fig. 1,
• Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Zerkleinerungvorrichtung gemäß der Erfindung mit zur Horizontalen gekippter Behälterachse, wobei über dem Zahnscheibenwerkzeug ein Ventilator eingebaut ist und die Entleerungsöffnung mit dem rotierenden Deckelstück gezeigt ist,
• Fig. 4 eine abgebrochene Draufsicht auf den rechten oberen Teil der Vorrichtung gemäß Fig. 3.
• In den Fig. 1-4 ist eine Zerkleinerungsvorrichtung gemäß der Erfindung gezeigt, wobei in Fig. 1 die Anstellung des sich drehenden Behälters 1 steil, d. h. stark gegenüber der Horizontalen gekippt ist. Die dargestellte Maschine eignet sich zur Vorzerkleinerung mit Magnetabscheidung. Der Behälter 1 wird deshalb hier mit unterkritischer Drehzahl angetrieben und rotiert im Gegenuhrzeigersinn in Richtung des dargestellten Pfeiles 9. Das in Fig. 2 in Draufsicht gezeigte schnellaufende Werkzeug 4 besitzt z. B. fünf übereinander angeordnete Zahnkreisscheiben 3 (Fig. 3), die für eine schnelle Auswechselbarkeit lösbar an der Welle 5 des Werkzeuges 4 angebracht sind, welche an ihrem oberen Ende eine Keilriemenscheibe 6 aufweist und über den in Fig. 3 schematisch angedeuteten Keilriemen 7 durch den Motor 8 angetrieben wird. Das schnellaufende Werkzeug 4 kann durch den Werkzeugträger 20 gehoben, gesenkt und geschwenkt werden. Durch die Schwenkbewegung des Trägers kann man die Entfernung zwischen den Zahnscheiben 3 und der Wand des Behälters 1 auch bei durch Abnutzung kleiner werdenden Zahnscheiben konstant halten. Ferner gibt diese Schwenkbewegung die Möglichkeit, bei stoßweiser Beschickung des Gerätes, wenn beispielsweise größere Materialmengen plötzlich zugeführt werden, die Welle des schnell laufenden Werkzeuges 4 durch automatische Steuerung mittels hydraulischer Schwenkvorrichtungen, die Zahnscheiben 3 auf größeren Abstand von der Behälterwand zu bringen, so daß ohne Stoßbelastung der Antriebselemente ungleichförmige Materialschichten 2 zwischen die Behälterwand 1 und Zahnscheiben 3 hindurchgeleitet werden können. Mit fortschreitender Zerkleinerung wird der Abstand zwischen den Zahnscheiben und der Behälterwand sukzessive verringert. Damit steigt die Unempfindlichkeit der Maschine gegen harte grobstückige Fremdkörper.
• Die Schwenkbewegung des Werkzeugträgers 20 gibt ferner die Möglichkeit, das schnell laufende Werkzeug 4 in den Bereich der nicht näher bezeichneten, am oberen Rand des Behälters 1 angeordneten Öffnung einzuschwenken, so daß nach Lösen einiger Schraubverbindungen das Werkzeug 4 samt Zahnscheiben aus der Maschine gezogen werden kann und schnell gegen eine zweite, mit geschärften Zahnscheiben ausgetauscht werden kann.
• In Fig. 3 ist ferner der Drehzapfen 21 gezeigt, der außerhalb des Behälters 1 angeordnet ist und das Werkzeug 4 samt Antriebsmotor 8 trägt. Durch periodisches Anheben und Senken des Drehzapfens 21 mittels eines kleinen Hydraulikzylindes erreicht man, daß die Zahnscheiben die Gesamthöhe der Behälterseitenwand bestreichen. Ist die Maschine mit mehr als einem schnell laufenden Werkzeug 4 ausgerüstet, genügt im allgemeinen die Heb- und Senkbewegung einer Werkzeugwelle. Damit wird eine stete Umlagerung des Behandlungsgutes erreicht, so daß die Zahnscheiben der übrigen, nicht höhenverstellbaren Werkzeuge stets in neue Materialschichten eingreifen. Eine andere Ausführungsform der Kreisscheibe wird für eine andere Konstruktion anhand der Fig. 5 und 6 später noch beschrieben. Das schnell laufende Werkzeug 4 dreht sich zwar um seine Welle 5, ist im übrigen aber, ebenso wie der Magnet 46, ortsfest, während sich die an der Wandung des Behälters 1 befindlichen Magnete 44 mit diesem drehen. Aus den Fig. 1 und 2 erkennt man, daß hier jeweils um 90° zueinander versetzte Magnete 44 auch gemäß Darstellung der Fig. 1 in der Höhe zueinander über die Gesamthöhe der Behälterwandung versetzt angeordnet sind, und sie können entweder Startmagnete oder mit einem Joch verbundene Doppelmagnete sein, wie eingangs erwähnt. In jedem Falle sind sie in nicht-magnetischem Blech, z. B. VA-Stahl so in die Behälterwandung eingepaßt, daß sich innen ein relativ glatter Übergang ergibt. Bei der Drehung des Behälters 1 durchstreichen alle vier Magnetfelder laufend das Behandlungsgut, welches ständig umgewalzt wird und sich in Bewegung befindet. Dadurch können Eisenmetallteile im Verlaufe der Vorzerkleinerung mit größter Sicherheit von einem Magnetfeld erfaßt, zu einer hochgelegenen Stelle über der Ausgangsschurre getragen und durch Abschalten in diese hineinfallen gelassen werden. Sind Plastikfolien, Papierfetzen oder Textilien zwischen den Eisenteilen mit an den hochfahrenden Magnet 44 eingeklemmt, so werden diese durch seitlich in der Austragsschurre 41 angeordnete Ausblasöffnungen 43 bzw. den durch diese streichenden Luftstrahl herausgeblasen und gelangen nicht in die Austragsschure 41. Die hingegen dann in der Austragsschurre 41 liegenden Metallteile werden entweder durch einen Vibrator 42, durch eine stärkere Schrägneigung als in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 gezeigt oder auf andere Weise in Richtung des in der Austragsschurre 41 gezeigten Pfeiles herausgefördert. Es versteht sich, daß die Austragsschurre 41 mit dem Einlauftrichter 26 nicht kollidiert, denn sie ist in zweckmäßiger Weise seitlich angeordnet, wie z. B. in Fig. 2 oben schematisch gezeigt. Dort erkennt man auch die aus den Ausblasöffnungen 43 herausstreichenden und Papierfetzen mitreißenden Luftstrahlen. Mit 47 ist in Fig. 2 oben eine Abstreifvorrichtung zum Entfernen der in den Zeichnungen mit 2 bezeichneten Metallteile, die auch zu dem Gut 2 gehören, bezeichnet. Anstelle des Abstreifers 47 kann auch eine Rundbürste oder es können andere geeignete Vorrichtungen vorgesehen sein. Diese Abstreifvorrichtungen 47 können ganz entfallen, wenn es genügt, die hochgetragenen Eisenmetallteile allein durch Abschalten der Elektromagnete in die Austragsschurre 41 abfallen zu lassen.
• In Fig. 2 erkennt man unten vier schematisch angedeutete Müllsäcke, die nach dem Zusammenstoß mit der sich in Richtung des Pfeiles 13 drehenden Zahnscheibe 3 aufgeschlitzt sind und dann in mehr verteilter Form, wie durch die Schlangenlinien in Fig. 2 gezeigt, durch ihre Schwerkraft in den unteren Teil des Behälters 1 herunterfallen.
• In Fig. 1 erkennt man rechts oben den aus nichtmagnetischem Material verlängerten Rand 45 des Behälters, an dem im Abstand im unteren Bereich der ortsfeste längliche, gekrümmte Magnet 46 angebracht ist. Sollten nun beim Aufreißen der Müllsäcke austretende Blechdosen sofort über der Schicht des Gutes 2 verbleibend noch unten über den Rand hinweg zu rollen versuchen, so müssen sie durch das Feld des Magneten 46, der sie am Rand 45 festhält und mit nach oben etwa in den Bereich des in Fig. 2 links gezeigten Zahnscheibenwerkzeuges trägt. Entweder sind sie inzwischen schon von einem anderen umlaufenden Magnet 44 erfaßt, oder sie gelangen tiefer in die Gutschicht 2 hinein, so daß sie in jedem Falle an einem nochmaligen oberflächlichen Herabrollen gehindert sind und nicht ohne jegliche Behandlung über den Rand 45 ausgetragen werden.
• Verwendet man die Vorrichtung nach den Fig. 3 und 4 als Feinzerkleinerer, bei welcher der Behälter 1 wieder mit überkritischer Drehzahl rotieren gelassen wird, so kann der Austrag trockenen, pulverisierten Materials entweder in der schon beschriebenen Weise in Richtung des Pfeiles 25 erfolgen, oder es wird zwischen den Zahnscheiben 3 gemäß Fig. 3 und dem Lager für das Zahnscheibenwerkzeug bzw. unter der Riemenscheibe 6 ein Ventilator 55 angeordnet, dessen Laufrad 56 auf der Welle 5 des Zahnscheibenwerkzeuges 4 angebracht ist. Das Gehäuse 57 des Ventilators 55 ist an dem Werkzeugträger 20 des Keilriementriebes 6, 7, 8 befestigt, und der Ausblasstrahl verläuft etwa senkrecht zur Welle 5, wie man aus Fig. 4 und der dort gezeigten Lage der Öffnung des Ventilators 55 erkennt. Andererseits ist bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform an der Einsaugöffnung 58 des Ventilators 55 eine nicht näher dargestellte Drosseleinrichtung vorgesehen, da die Drosselung des Ventilators 55 in zweckmäßiger Weise an der Saugseite erfolgt.
• Für den kontinuierlichen Betrieb auch anderer als trockener und pulverförmiger Materialien kann in der Mitte des Behälterbodens 53 an einem fest an diesem angebrachten Stutzen 54 ein Deckelstück 50 vorgesehen sein, welches nicht in fester Verbindung mit dem Stutzen 54 oder dem Behälterboden 53 steht, sondern von einem separaten Motor 52 auf dessen Welle 51 sitzt und mit separat gesteuerter Geschwindigkeit dreht. Vorzugsweise ist diese Geschwindigkeit so eingestellt, daß das Deckelstück 50 zu dem Stutzen 54 bzw. dem Behälterboden 53 mit voreilender Drehzahl umläuft. In Fig. 3 ist das mit ausgezogener Linie dargestellte Deckelstück 50 am Stutzen 54 angepreßt, um die Einlaßöffnung verschlossen zu halten. In der gestrichelten Stellung befindet sich hingegen das Deckelstück 50 - übertrieben gezeichnet - in einem Abstand vom Stutzen 54. Beim chargenweisen Betrieb ist dieser Abstand nicht übertrieben, vielmehr soll dann möglichst viel Gut rasch austreten. Beim kontinuierlichen Betrieb hingegen regelt man den Abstand zwischen der freien Kante des Stutzens 54 und dem mit schnellerer Drehzahl rotierenden Deckelstück 50 so gering ein, daß gerade die gewünschte Menge mit dem gewünschten Feinheitsgrad des zerkleinerten Gutes kontinuierlich unten austritt.

Claims (8)

1. Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere für elastische, zähe und sperrige Materialien sowie Müll und andere Abfallstoffe mit einem angetriebenen Behälter und mindestens einem exzentrisch angeordneten, schnellaufenden, im Behälter etwa radial verschiebbaren Werkzeug, das eine zur Behälterachse etwa parallel angeordnete Welle aufweist und mit mindestens einer Zahnscheibe versehen ist, deren Ebene quer zur Werkzeugwelle liegt und die teilweise in das an der Behälterwand befindliche Gut eintaucht, nach Patent . . . (Patentanmeldung P 25 03621.9), dadurch gekennzeichnet, daß am Behälter (1) mindestens ein Magnet (44) fest angebracht ist, dessen dem Behälterinneren zugewandte Wirkseite in der gleichmäßig gekrümmten Fläche der Behälterwand angeordnet ist, und daß eine Austragsschurre (41) im Behälter (1) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang und/oder über die Höhe der Behälterwand gleichmäßig verteilt zwei oder mehr, vorzugsweise vier abschaltbare Magnete (44) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über der Austragsschurre (41) und neben der Behälterinnenwand eine Abstreifvorrichtung (47), z. B. Wandabstreifer und/oder Rundbesen angebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Austragsschurre (41) ein Ventilator und Ausblasöffnungen (43) zur Erzeugung eines die Abwurfzone bestreichenden Luftstrahles vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Behälters (1) eine mit einem Deckelstück (50) verschließbare Entleerungsöffnung (12) vorgesehen ist und daß für den kontinuierlichen Betrieb das Deckelstück (50) auf der Welle (51) eines separaten Motors (52) angebracht und vorzugsweise mit zum Behälterboden (53) voreilender Drehzahl angetrieben ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelstück (50) an einem außen am Behälterboden (53) befestigten Stutzen (54) angeordnet ist und auf dem Deckelstück (50) mindestens eine gekrümmte Austragsrippe geringer Höhe befestigt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der bzw. den Zahnscheiben (3) und dem Lager für die die Zahnscheiben tragende Welle (5) ein Ventilator (55) angebracht ist, dessen Laufrad (56) auf der Welle (5) sitzt, dessen Gehäuse (57) an dem Werkzeugträger (20) des Keilriemenantriebs (6-8) befestigt ist und dessen Ausblasstrahl etwa senkrecht zur Welle (5) verläuft, und daß an der Einsaugöffnung (58) des Ventilators (55) eine Drosseleinrichtung vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere freie Rand (45) des Behälters (1) am ganzen Umfang aus nicht magnetischem Material besteht und im unteren Bereich des schräg angestellten Behälters (1) ortfester, länglicher Magnet (46) vorgesehen ist.