DE2918228A1 - Fibrous material disintegration equipment - has cutter bodies in shaft pockets held by centrifugal force against cylinder wall - Google Patents

Fibrous material disintegration equipment - has cutter bodies in shaft pockets held by centrifugal force against cylinder wall

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Abstract

The equipment disintegrates fibrous ingredients in pumpable media, being partic. for stalled-animal dung or plant waste, and having a radial cutter. A cylinder (1) with openings and enclosed by a housing (3) contains one or more rectangular cutter discs (5) mounted in pockets (4) on a drive shaft (4) running in bearings at the ends. When rotated, centrifugal force presses the discs against the cylinder wall. The cylinder openings can form cutting edges (11), as can the forward corners of the cutter discs.

Description

Vorrichtung zum Zerkleinern von faserhaltigen Bei-Device for shredding fiber-containing substances

mengungen und Feststoffen in pumpfähigen Medien, insbesondere strohhaltigem Stallmist und pflanzlichen Abfällen.Mixtures and solids in pumpable media, especially those containing straw Manure and vegetable waste.

rfindunbetrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von insbesondere pflanzlichen Abfallstoffen und / oder Stallmist für die Aufbereitung und Verwendung in Biogasanlagen. Im Gegensatz zur"Trockenausfaulung" mit nur geringes Feuchtigkeitsgehalt und unzerkleinerten Stoffen sollten bei der "Naßfaulung" Pflanzenabfälle und Stroh möglichst fein zerkleinert werden. Dies im Wesentlichen aus dreierlei Grunde: 1. Durch die Zerkleinerung wird das Faulgut für den bakteriologischen Abbau aufgeschlossen.rfindun relates to a device for comminuting in particular vegetable waste and / or manure for processing and use in biogas plants. In contrast to "dry digestion" with only a low moisture content and uncomminuted materials should be used in the "wet digestion" plant waste and straw be crushed as finely as possible. This is essentially for three reasons: 1. Through the shredding, the putrefactive material is opened up for bacteriological degradation.

2. Die bekannte Schwimmdeckenbildung und die damit verbundene Problematik der Entgasung werden durch die Zerkleinerung weitgehend vermieden. 3. Durch die Zerkleinerung werden Verfestigungen des Materials in den Anlageteilen verhindert und die Pumpfähigkeit verbessert.2. The well-known floating blanket formation and the associated problems degassing are largely avoided by the comminution. 3. Through the Shredding prevents solidification of the material in the system parts and improves pumpability.

Nach dem Stand der Technik ist eine erkleinerung bis zu einer minimalen Länge von 10 n mit sogenanaten Exakt-Häckslern möglich. (Literatur: E. Done, "Feldwirtschaft", Verlag Ulmert Stuttgart, S. 205).According to the prior art, a reduction in size is down to a minimal one Length of 10 n possible with so-called exact chopper. (Literature: E. Done, "Feldwirtschaft", Verlag Ulmert Stuttgart, p. 205).

Da jedoch Längen unter 10 mm erforderlich sind, genügen Exakt- Häcksler nicht, zumal sich Uberlängen ohne Recuttereinsatz nicht vermeiden lassen. In trockenem Zustand wäre eventuell noch eine Zerkleinerung mit einer HammermUhle möglich. Stroh ist jedoch zäh und besitzt nicht den Trockenmassegehalt, der fur die Funktion dieser Mühlen nötig ist.However, since lengths of less than 10 mm are required, they are sufficient Exactly- No chopper, especially since excess lengths cannot be avoided without the use of a recutter. In the dry state, it might still be possible to crush them with a hammer mill possible. However, straw is tough and does not have the dry matter content required for the function of these mills is necessary.

Die Folge wäre ein hoher Energieaufwand. Analog wären die Ergebnisse mit sogenannten Kugel- bezw. Walzenmühlen der Patentklasse Gruppe 50c ia - 01. Bei der Verwendung als Einstreu ergäbe sich außerdem eine unangenehme Staubentwicklung. Auch bei Verwendung ron zerkleinertem Stroh als Einstreu läßt sich nicht vermeiden, daß Futterreste (Heu, Gras, Silage usw.) in den Mist gelangen. Eine Nachzerkleinerung des Füssigmistes ist deshalb unumgänglich. Wegen der Zähigkeit der Strohteile kann das schneidende Prinzip nicht aufgegeben werden. Bekannt sind Kreiselpumpen, bei denen in der Ansaugöffnung axial angelegte Schneiden im Prinzip der sogenannten Schneidgebläse angebracht sind.The consequence would be a high expenditure of energy. The results would be analogous with so-called ball or Roller mills of the patent class group 50c ia - 01. At the use as litter would also result in an unpleasant dust development. Even when using shredded straw as litter, it cannot be avoided that fodder residues (hay, grass, silage, etc.) end up in the manure. A post-shredding the liquid manure is therefore inevitable. Because of the toughness of the straw parts the cutting principle cannot be abandoned. Centrifugal pumps are known those axially applied cutting edges in the suction opening in the principle of the so-called Cutting fans are attached.

Der Schnitt ist jedoch hier wie dort nicht exakt. Um den gewunschten Feinheitsgrad zu erhalten, ist deshalb eine mehrfache Passage durch die Pumpe notwendig, was mit erheblichem Energieaufwand verbunden ist. Ein weiterer Nachteil dieser Pumpen besteht außerdem darin, daß bei hohem Feststoffgehalt oder längeren Stengelteilen Verstopfungen und "Zopfbildungen" auftreten. Bekannt ist auch, daß zur Verarbeitung von Grobstoffen in der Abwassertechnik TrommlmUhlen verwendet werden mit im Innern gleitbar angeordneten Quetechmeseern. Zum Beispiel: Deutsche Patentschrift Nr.However, the cut is not exact here as there. To the desired To maintain the degree of fineness, it is therefore necessary to pass through the pump several times. which is associated with considerable expenditure of energy. Another disadvantage of these pumps also consists in the fact that with high solids content or longer stem parts Blockages and "pigtails" occur. It is also known that for processing of coarse material in waste water technology drum mills are used with inside Slidably arranged Quetechmeseern. For example: German Patent No.

1219315.1219315.

Zum einen ist jedoch die Geschwindigkeit der Trommelmühlen durch die "kritische Geschwindigkeit" begrenzt, sodaß nur Uber eine, fur landwirtschaftliche Verhältnisse unzumutbare Dimensionierung eine entsprechende Leistung erzielt werden könnte, und zum andern funktionieren diese Trommelmühlen nur unter Wasserdurchfluß mit geringem Feststoffanteil zufriedenstellend. Aus den genannten Gründen sind diese Trommelmühlen für die Aufbereitung eines Substrates für Bit das anlagen weniger geeignet, weil hier sehr hohe Feststoffgehalte in kurzer Zeit verarbeitet werden sollen. Schnekkenpressen mit Zylindersieb oder Axialdreschtrommeln hingegen setzen einen weit höheren Feststoffanteil voraus.On the one hand, however, the speed of the drum mills by the "critical speed" limited, so only about one, for agricultural Ratios unreasonable dimensioning a corresponding performance can be achieved and on the other hand, these drum mills only work when water flows through them with a low solids content satisfactory. For the reasons mentioned, these are Drum mills for the preparation of a substrate for bit less systems suitable because very high solids contents are processed here in a short time should. On the other hand, use screw presses with cylinder sieves or axial threshing drums a far higher proportion of solids.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in Flussigkeiten enthaltenen faserigen Feststoffe, insbesondere Stroh und Pflanzenteile in Mist so zu zerkleinern, daß eine homogene Ausfaulmasse mit großer "biologischer Oberfläche"entsteht.The invention is based on the object contained in liquids to shred fibrous solids, especially straw and plant parts in manure, in such a way that that a homogeneous digestion with a large "biological surface" is created.

Die Aufgabe wurde bei der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die bei den genannten Vorrichtungen grundsätzlich bekannten technischen Prinzipien in einem bisher nicht bekannten Zusammenhang für eine Vorrichtung zum Zerkleinern von insbesondere strohhaltigem Stallmist in der Weise angewendet sind, daß in einem feststehenden, mit vorzugsweise runden, an der Innenseite scharfkantigen Öffnungen versehenen Zylinder mindestens ein Quaderförmi ger Schneidkörper rotiert, welcher mit einer Schneidkante versehen ist und durch Zentrifugalkraft an die Innenseite des Zylinders angedrückt wird. Der Schneidkörper ist auf der Laufflächenseite mit einer kerbartigen Vertiefung versehen, welche sich aus dem zu verarbeitenden Material fUllt und damit eine Reibungsverminderung bewirkt. Die Kerbe kann auch mit einem Material, das günstige Gleiteigenschaften besitzt, ausgefüllt sein.The object was achieved in the present invention in that the technical principles known in principle for the devices mentioned in a previously unknown context for a device for comminuting of in particular straw-containing manure are applied in such a way that in one fixed, with preferably round, sharp-edged openings on the inside provided cylinder rotates at least one Quaderförmi ger cutting body, which is provided with a cutting edge and by centrifugal force to the inside of the cylinder is pressed. The cutting body is on the tread side provided with a notch-like indentation, which emerges from the Material fills and thus causes a reduction in friction. The notch can too be filled with a material that has favorable sliding properties.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die zu verarbeitenden Stoffe axial parallel mit der auf der Stirneeite gelagerten Welle zugeführt und durch die Öffnungen im Zylinder radial abgeführt werden. Auf der Antriebswelle ist wenigstens ein finger- oder messerförmiger Nocken angebracht, welcher an wenigstens einem finger- oder messerförminen Ansatz, der an dem die Antriebswelle umgebenden GehAuse befestigt ist, vorbeirotiert.Another feature of the invention is to be seen in the fact that the to processing materials axially parallel with the shaft mounted on the front side fed and discharged radially through the openings in the cylinder. On the drive shaft is at least one finger- or knife-shaped cam attached, which at least a finger- or knife-shaped approach that is attached to the one surrounding the drive shaft Housing is attached, rotated past.

Der mit der Erfindung erreichte technische Fortschritt besteht darin, daß Je nach der Größe der oeffnungen im Zylinder mit einer Passage Längen von unter 10 mm zu erreichen sind, wobei keine Uberlängen entstehen. Durch die quaderförmige, nicht in rundem Querschnitt ausgeftihrte Form der rotierenden Schneidkörper erfolgt kein Abrollen auf der Zylinderinnenwand, wie bei Kugelmuhlen, sodaß mit der Offnungekante als Gegenschneide das schneidende Prinzip tangential angewandt ist. Damit, und zusammen mit der Tatsache, daß nur eine Passage für die Zerkleinerung notwendig ist, wird eine Senkung des Energisaufwandes erreicht. Eine Begrenzung der Geschwindigkeit durch die kritische Geschwindugkeit" wie tei Trommelmühlen besteht nicht, deshalb können auch mit kleinen Dimensionen die notwendigen Verfahrensleistungen erzielt werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch das Fliehkraftprinzip sich eine Verminderung von Bruchgefahr bei Fremdkörpern ergibt und das Nachstellen der Schneidkörper entfällt (geringer Wartungsaufwand). Der mit hoher Geschwindigkeit verbundene Verschleiß wird durch das in der kerbartigen Vertiefung der Schneidkörper sich ansammelnde oder angebrachte Material vermindert. Durch die Formgebung, Anzahl und Größe der Durchtrittsöffnungen und deren Verteilung auf der Zylinderoberfläche können der Feinheitsgrad und die Struktur des Faulguts in der Abstimmung von Schneidwirkung zu Reibanteil, sowie der Dauer der Bearbeitungezeit eingestellt werden. Dies ist auch bei festgelegter Zylindergestaltung durch Veränderung der Drehzahl in gewissem Umfang möglich.The technical progress achieved with the invention consists in that depending on the size of the openings in the cylinder with a passage lengths of under 10 mm can be achieved with no excess lengths. Due to the cuboid, The rotating cutting body does not have a round cross-section no rolling on the inner wall of the cylinder, as with ball mills, so with the opening edge the cutting principle is applied tangentially as the shearbar. With that and together with the fact that only one passage is necessary for the comminution a reduction in energy consumption is achieved. A speed limit because of the critical speed "like tei drum mills does not exist, therefore can achieve the necessary process performance even with small dimensions will. Another advantage of the invention is that through the centrifugal force principle results in a reduction in the risk of breakage in the case of foreign bodies and there is no need to readjust the cutting body (low maintenance costs). The one with Wear associated with high speed is caused by that in the notch-like indentation the cutting body reduces accumulation or attached material. Through the Shape, number and size of the passage openings and their distribution on the The degree of fineness and the structure of the digested material in the cylinder surface Coordination of the cutting effect with the amount of friction, as well as the duration of the machining time can be set. This is also the case with a fixed cylinder design through change the speed to a certain extent possible.

In der Regel kommt die Zerkleinerungsvorrichtung in vertikaler oder geneigter Lage in einer Grube zum Einsatz. Gegenuber den bisher ueblichen stirnseitig ansaugenden Kreiselpumpen ist als besonderer Vorteil anzusehen, daß bei der Zuführung kein Sog notwendig ist, sondern der natUrliche Fall durch Schwerkraft ausgenutzt werden kann. Dies ist umso bedeutungsvoller, Je höher der Feststoffgehalt wird. Durch die auf der Antriebswelle und am Gehäuse angeordneten iinger- oder messerförmigen Nocken und Ansatz wird kompaktes Material aufgelockert, ein Verstopfen vermieden, und es kann somit ein Substrat mit hohem Feststoffgehalt erzeugt werden.Usually the shredding device comes in vertical or inclined position in a pit. Compared to the previously usual frontal suction centrifugal pumps is to be regarded as a particular advantage that in the supply no suction is necessary, but the natural fall is exploited by gravity can be. This is all the more important, the higher the solids content becomes. Through the ring-shaped or knife-shaped ones arranged on the drive shaft and on the housing Cam and attachment are loosened compact material, avoiding clogging, and thus a high solids substrate can be produced.

Dio Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels der Erfindung erfolgt anhand der Zeichnung. Es zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt gemäß A - B in Fig. 2; Fig. 2 einen Axialschnitt; Fig. 3 einen Querschnitt gemäß C - D in Fig. 2.The description of an exemplary embodiment of the invention takes place based on the drawing. It shows: 1 shows a cross section according to A. - B in Fig. 2; Fig. 2 is an axial section; 3 shows a cross section according to C - D in Fig. 2.

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist der genannte, mit Öffnungen versehene Zylinder 1 mit dem stirnseitigen Abschlußteil und Lager 2 mittels Schrauben an dem Gehäuse 3 befestigt.As shown in Figs. 1 and 2, the aforesaid is apertured Cylinder 1 with the front end part and bearing 2 by means of screws on the Housing 3 attached.

Das Lager 2 wird vorzugsweise l Abstand angeordnet,um ein Einpressen von zerkleinerten Stoffen in das Lager zu vermeiden.The bearing 2 is preferably spaced 1 apart so as to be press-fitted to avoid shredded materials in the warehouse.

In Fig. 3 ist die taschenartige Halterung 4 für die Schneidkörper 5 ersichtlich, sie bildet zusammen mit der Antriebswelle 6 eine Einheit.Die Lagerung der Antriebswelle 6 ist weitgehend zentriert zum Zylinder 1 angeordnet. Eine exzentrisohe Lagerung, um mit den Schneidkörpern eine Steuerfunktion wie mit den Flügeln bei Drehkolbenpumpen zu erzielen, wäre wegen der Öffnungen im Zylinder sinnlos. Der Pumpvorgang erfolgt nach dem Prinzip der Kreiselpumpen. Die kerbartige Vertiefung 7 füllt sich im Betrieb mit Faserteilen und bildet zwischen Schneidkörper und Zylinderlauffläche ein gleitfähiges Polster. Grundsätzlich könnte die Vertiefung auch bei der Herstellung mit einem gleitfähigen Material versehen werden. Vorausgesetzt, daß kein Trockenlauf stattfindet,wird damit der Verschleiß erheblich vermindert.In Fig. 3, the pocket-like holder 4 for the cutting body 5, it forms a unit together with the drive shaft 6. The storage the drive shaft 6 is arranged largely centered on the cylinder 1. An eccentric one Storage in order to have a control function with the cutting bodies as with the wings Achieving rotary lobe pumps would be pointless because of the openings in the cylinder. Of the The pumping process is based on the principle of centrifugal pumps. The notch-like depression 7 fills with fiber parts during operation and forms between the cutting body and the cylinder running surface a sliding cushion. Basically, the recess could also be used during manufacture be provided with a lubricious material. Provided that no dry run takes place, so the wear is significantly reduced.

Um die Standzeit der Schneide an den Schneidkörpern 5 zu erhöhen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen,auf diese entsprechendes widerstandsfähiges Material aufzutragen.In order to increase the service life of the cutting edge on the cutting bodies 5 raise, It has proven to be advantageous to use the appropriate resistant To apply material.

Von Bedeutung für die Funktion ist Jedoch nur, daß eine taugliche Schneidkante vorhanden ist. Der auf der Antriebswelle angebrachte fingerförmige Nocken 8 und der messerförmige Ansatz9am Gehäuse 3 haben die Aufgabe, kompakte Stoffe aufzulockern und eine gleichmäßige ZufUhrung zu gewährleisten. Eine messerförmige Ausführung wäre für die Funktion grundsätzlich nicht notwendig,ist jedoch vorteilhaft.However, it is only of importance for the function that a suitable one Cutting edge is present. The finger-shaped one attached to the drive shaft Cams 8 and the knife-shaped extension 9 on the housing 3 have the task of compact materials to loosen up and to ensure an even supply. A knife-shaped one Execution is basically not necessary for the function, but it is advantageous.

Die Größe der Öffnung 10 am Gehäuse 3 für die Zuführung der zu verarbeitenden Stoffe kann annähernd dem inneren Durchmesser des Zylinders entsprechen. Die Zerkleinerungsvorrichtung kann als Pumpe verwendet werden, wenn auf der stirnseite vom Gehäuse 3 ein Rohranschluß erfolgt.The size of the opening 10 on the housing 3 for the supply of the to be processed Substances can approximately correspond to the inner diameter of the cylinder. The shredding device Can be used as a pump if there is a pipe connection on the front of the housing 3 he follows.

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Claims (7)

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Zerkleinern von faserhaltigen Beimengungen und Feststoffen in pumpfähigen Medien, insbesondere strohhaltigem Stallmist und/oder ptanzllchen Abfällen mit einem radial angeordneten Schneidorgan, dadurch gekennzeichnet, daß in einem, von einem Gehäuse(3) umgebenen mit Offnungen versehenen Zylinder(1) wenigstens ein,vorzugsweise quaderförmiger Schneidkdrper(5) so in einer taschenartigen Halterung(4) auf einer stirnseitig gelagerten Antriebswelle(6) angeordnet ist, daß er,in Rotation versetzt durch die Fliehkraft an die Zylinderinnenwand angedrückt wird.Claims: 1. Device for comminuting fiber-containing Admixtures and solids in pumpable media, especially manure containing straw and / or ptanzllchen waste with a radially arranged cutting member, thereby characterized in that provided with openings in one surrounded by a housing (3) Cylinder (1) at least one, preferably cuboid, cutting element (5) in one pocket-like holder (4) arranged on a drive shaft (6) mounted on the end face is that it, set in rotation, is pressed against the inner wall of the cylinder by the centrifugal force will. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die oeffnungen im Zylinder(1) und an der Frontseite der Schneidkörper(5) mit einer als Schneide geeigneten Kante(ll) ausgebildet sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the openings in the cylinder (1) and on the front side of the cutting body (5) with one as a cutting edge suitable edge (ll) are formed. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkörper(5) frei beweglich in der Halterung(4) angeordnet ist und auf der Laufflächenseite eine kerbartige Vertiefung(7) aufweist.3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the Cutting body (5) is arranged freely movable in the holder (4) and on the running surface side has a notch-like recess (7). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse(3) zwischen Zylinder(1) und Antriebsquelle (nicht gezeichnet) eine Offnung(10) aufweist, durch welche die Zuführung der zu verarbeitenden Stoffe axial von der Antriebseite her möglich ist.4. Apparatus according to claim 1-3, characterized in that the Housing (3) between cylinder (1) and drive source (not shown) an opening (10) has, through which the supply of the materials to be processed axially from the Drive side is possible. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 4 dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebswelle(6) wenigstens ein messer- oder fingerförmiger Nocken(8) und an dem Gehäuse(3) wenigstens ein finger- oder messerförmiger Ansatz(9) angebracht ist.5. Apparatus according to claim 1-4, characterized in that on the drive shaft (6) at least one knife-shaped or finger-shaped cam (8) and on the housing (3) has at least one finger-shaped or knife-shaped projection (9) attached. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Lager(2) und stirnseitgem Abschlußteil(2a) durch eine stegartige Verbindung(2b) überbrückt ist.6. Apparatus according to claim 1-5, characterized in that the Distance between the bearing (2) and the end part (2a) by a web-like Connection (2b) is bridged. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 6 dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitige Ausbildung vom Gehäuse(3) fUr einen Anschluß geeignet ist, um die Vorrichtung als Pumpe zu verwenden.7. Apparatus according to claim 1-6, characterized in that the frontal formation of the housing (3) is suitable for a connection to the device to use as a pump.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2513481A2 (en) * 1979-11-19 1983-04-01 Heyer Roger Device producing methane by anaerobic fermentation of organic waste - has waste reception and prod. distribution network of modular ducts and manhole shafts
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