DE4313823A1

DE4313823A1 - Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfall-Gemischen sehr unterschiedlicher Zusammensetzung

Info

Publication number: DE4313823A1
Application number: DE19934313823
Authority: DE
Inventors: Erwin Michels; Franz-Josef Engstler; Peter Ott
Original assignee: WELKER WILMA
Current assignee: WELKER, WILMA, 66679 LOSHEIM, DE
Priority date: 1993-04-28
Filing date: 1993-04-28
Publication date: 1994-11-03

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfall-Gemischen sehr unterschiedlicher Zusammensetzung, insbesondere von Krankenhaus-Müll, im wesentlichen bestehend aus einem trichterförmigen Einfüllelement und einem nachgeordneten, aus einem Rotormesser, einem Standmesser, einem Spiralmesser und einem diesem zugeordneten Messerbett bestehenden Schneidwerk.

Aus der DE-PS 27 01 897 ist eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfällen unterschiedlicher Art bekannt. Die Verschiedenartigkeit des dort gemeinten Sperrmülls bzw. von Industrieabfällen kann aber allein schon aufgrund der beim Stand der Technik verwendeten Art der Messer im wesentlichen verhältnismäßig weiche Stoffe meinen, nämlich Holz, Kunststoffe usw. So unterschiedlich zusammengesetzter Müll, wie Krankenhaus-Müll, kann mit den bekannten Messern nicht zerkleinert werden, wenn man beispielsweise an Spritzen, Herzschrittmacher oder ähnliches denkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfall-Gemischen sehr unterschiedlicher Zusammensetzung, insbesondere von Krankenhaus-Müll, zu schaffen, mit der in einem Arbeitsgang alle vorkommenden Stoffe zuverlässig zerkleinert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rippen des Spiralmessers am Umfang und die zugeordnete Kante des Messerbetts vertikal angeordnet sind und daß die Rippen des Spiralmessers auf ihrer Außenseite als negativ verlaufende Schneidkante ausgebildet sind.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß eines oder mehrere der verwendeten Messer bzw. das Messerbett aus einem Werkstoff mit der folgenden Zusammensetzung bestehen:

Kohlenstoff\|1,2-1,49%
Silizium	0,1-0,4%
Mangan	0,15-0,45%
Phosphor	= 0,030%
Schwefel	= 0,030%
Chrom	12,51-14%
Molybdän	0,60-0,80%
Vanadium	0,90-1,10%

Rest Eisen und die üblichen Verunreinigungen.

Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, daß die Messer bzw. das Messerbett nach der im vorvergüteten Zustand erfolgten mechanischen Bearbeitung im Vakuumofen bei einer Temperatur von 1035°C 30 Min. lang durchgehärtet und 30 Min. im Ofen abgekühlt werden und daß nach diesem Härten die Messer bzw. das Messerbett in einem Umluftofen auf 520°C erwärmt und zwei Stunden auf dieser Temperatur gehalten und anschließend abgekühlt werden, was zweimal wiederholt wird, wobei die Abkühlzeit jeweils drei bis vier Stunden beträgt.

Gemäß der Erfindung beträgt die Zahl der Rippen des Spiralmessers acht bis zehn.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit einer einzigen Vorrichtung Abfall-Gemische sehr unterschiedlicher Zusammensetzung, insbesondere Krankenhaus-Müll, zerkleinert werden kann, um das zerkleinerte Gemisch entsorgen zu können. Dabei ist die Standzeit der eingesetzten Messer wegen eines besonders ausgewählten Werkstoffs und dessen besonderer Wärmebehandlung gegenüber bekannten Einrichtungen groß.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung,

Fig. 2 die Teilansicht eines Spiralmessers,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Spiralmesser gemäß Fig. 2,

Fig. 4 ein Diagramm zur Wärmebehandlung des erfindungsgemäß ausgewählten Werkstoffs für eines oder mehrere der verwendeten Messer und

Fig. 5 ein Diagramm zur Härte der verwendeten Messer.

In Fig. 1 ist schematisch eine Vorrichtung zum Zerkleinern gemäß der Erfindung dargestellt: Über zwei Trichter unterschiedlicher Neigung 8 und 9 gelangt der eingefüllte Müll zuerst an ein Rotormesser 7. Mit 10 ist ein Standmesser bezeichnet, dem ein Spiralmesser 5 zugeordnet ist, und diesem zugeordnet ist ein Messerbett 4. Mit 6 ist ein Zahnring bezeichnet und mit 3 eine Zapfwelle. 1 ist eine Drehmomentstütze, auf der ein Getriebe 2 montiert ist.

Das Besondere der Erfindung geht aus Fig. 1 in Kombination mit den Fig. 2 und 3 hervor: Die Rippen 11 des Spiralmessers 5 sind am Umfang 15 ebenso vertikal angeordnet wie die zugehörige Kante 14 des Messerbetts 4. Außerdem sind die Rippen 11 des Spiralmessers 5 auf ihrer Außenseite 12 als negativ verlaufende Schneidkante 13 ausgebildet.

Überraschenderweise bringt ein so konstruiertes Spiralmesser 5 mit dazugehörigem Messerbett 4 Zerkleinerungsergebnisse, wie sie bei Abfall-Gemischen sehr unterschiedlicher Zusammensetzung, insbesondere von Krankenhaus-Müll, bisher nicht möglich waren.

Von besonderer Bedeutung für den erfindungsgemäßen Zweck ist die Legierung, aus der eines oder mehrere der verwendeten Messer bzw. das Messerbett bestehen.

Vorzugsweise hat sich eine Legierung der folgenden Zusammensetzung bewährt:

Rest Eisen und die üblichen Verunreinigungen.

Diese erfindungsgemäße Analyse geht von dem DIN-Werkstoff 1.2379 aus, der beispielsweise für bruchempfindliche Schneidwerkzeuge, Gewindewalzbacken und -rollen, Scherenmesser, Rollennadeln, Fräser usw. verwendet wird. Dieser Werkstoff wurde erfindungsgemäß im Kohlenstoff- und Chromgehalt modifiziert. Dadurch wurde eine höhere Festigkeit erreicht, wobei die Dehnung nur sehr wenig herabgesetzt wurde. Ebenso hat sich ergeben, daß die Warmfestigkeit und die Zunderbeständigkeit verbessert sind. Durch den erhöhten Chrom-Gehalt wird über die Bildung von Chrom-Karbiden die Verschleißfestigkeit erhöht. - Die Zugfestigkeit des Stahles steigt um 8 bis 10 kg/mm² je Prozent höheren Chrom-Gehalts; die Streckgrenze wird ebenfalls erhöht, jedoch nicht in gleichem Maße, die Kerbschlagzähigkeit wird etwas verringert.

Die Wärmebehandlung von Messern bzw. Messerbetten gemäß der Erfindung erfolgt gemäß dem Diagramm nach Fig. 3: Die Messer bzw. das Messerbett werden nach der im vorvergüteten Zustand erfolgten mechanischen Bearbeitung im Vakuumofen bei einer Temperatur von 1035°C ca. 30 Min. lang durchgehärtet und 30 Min. im Ofen abgekühlt. Nach diesem Härten werden die Messer bzw. das Messerbett in einem Umluftofen auf 520°C erwärmt und zwei Stunden auf dieser Temperatur gehalten und anschließend abgekühlt, was zweimal wiederholt wird, wobei die Abkühlzeit jeweils drei bis vier Stunden beträgt.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, erreicht man durch die erfindungsgemäße Wärmebehandlung eine Grundhärte von 58-62 HRC in denen bei normalem Betrieb üblichen Temperaturbereichen. Durch das zweimalige Normalisieren wird das Härtegefüge in ein homogenes, feinkörniges Gefüge umgewandelt, wodurch eine hohe Schockfestigkeit erreicht wird. Diese hohe Schockfestigkeit benötigt man, um das nicht klar definierte Schnittgut zu zerschneiden, ohne daß die Messer zerstört werden.

Es kann vorteilhaft sein, nach der Endbearbeitung die Messer mit einer Titan-Kobalt-Legierung zu beschießen, wobei man eine Eindringtiefe von 2 bis 4 µm erreicht. Durch diese Behandlung wird eine Randzonenhärte von < 70 HRC und eine sehr hohe Verschleißfestigkeit erreicht, was sich wiederum auf die Erhöhung der Standzeit auswirkt.

Bei Versuchen hat sich herausgestellt, daß die Zahl der Rippen 11 des Spiralmessers 5 acht bis zehn betragen soll.

Claims

1. Vorrichtung zum Zerkleinern von Abfall-Gemischen sehr unterschiedlicher Zusammensetzung, insbesondere von Krankenhaus-Müll, im wesentlichen bestehend aus einem trichterförmigen Einfüllelement (8/9) und einem nachgeordneten, aus einem Rotormesser (7) , einem Standmesser (10), einem Spiralmesser (5) und einem diesem zugeordneten Messerbett (4) bestehenden Schneidwerk, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) des Spiralmessers (5) am Umfang (15) und die zugeordnete Kante (14) des Messerbetts (4) vertikal angeordnet sind und daß die Rippen (11) des Spiralmessers (5) auf ihrer Außenseite (12) als negativ verlaufende Schneidkante (13) ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder mehrere der verwendeten Messer (7, 10, 5) bzw. das Messerbett (4) aus einem Werkstoff mit der folgenden Zusammensetzung bestehen: Kohlenstoff|1,2-1,49% Silizium 0,1-0,4% Mangan 0,15-0,45% Phosphor ≦ 0,030% Schwefel ≦ 0,030% Chrom 12,51-14% Molybdän 0,60-0,80% Vanadium 0,90-1,10%

Rest Eisen und die üblichen Verunreinigungen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer bzw. das Messerbett nach der im vorvergüteten Zustand erfolgten mechanischen Bearbeitung im Vakuumofen bei einer Temperatur von 1035°C 30 Min. lang durchgehärtet und 30 Min. im Ofen abgekühlt werden und daß nach diesem Härten die Messer bzw. das Messerbett in einem Umluftofen auf 520°C erwärmt und zwei Stunden auf dieser Temperatur gehalten und anschließend abgekühlt werden, was zweimal wiederholt wird, wobei die Abkühlzeit jeweils drei bis vier Stunden beträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Rippen (11) des Spiralmessers (5) acht bis zehn beträgt.