DE9409906U1

DE9409906U1 - Schneidwerkzeug zum Feinzerkleinern von vorzerkleinertem Gut

Info

Publication number: DE9409906U1
Application number: DE9409906U
Authority: DE
Original assignee: Teb Holding S A Aktien Holding
Current assignee: Teb Holding S A Aktien Holding
Priority date: 1994-06-18
Filing date: 1994-06-18
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2004-06-19

Description

Schneidwerkzeug zum Feinzerkleinern von vorzerkleinertem Gut

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerk zum Feinzerkleinern von vorzerkleinertem Gut, insbesondere von organischen Abfällen wie Kunststoff, Holz oder Papier, umfassend die Maschinenelemente :

Einfülltrichter 1,
Einzugsschacht 2,

Messerbett 3 mit je einem Satz feststehender 4 und rotierbarer Messer 4a,
Austragsvorrichtung 5.

Zur Zerkleinerung beispielsweise von Kunststoffabfällen zwecks Aufbereitung zu wiederverwertbarem Material beim Recycling werden üblicherweise Doppelwal&zgr;en-Schneidwerke, sogenannte Shredder eingesetzt. Die Walzen eines Shredders sind von auf einer Welle zusammengespannten Messerscheiben gebildet, wobei jeder Scheibe ein Abstand zur nächsten Scheibe zugeordnet ist und die Messerscheiben zweier zusammenwirkender Messerwalzen durcheinanderlaufen. Ein derartiger Shredder ist somit in der Lage, beispielsweise Kunststoffabfälle auf Stückgrößen zwischen 15 und 50 mm zu zerreißen bzw. zerschneiden. Bisher genügte in der überwiegenden Zahl von Aufbereitungsfällen eine solche Zerkleinerung, *da beispielsweise durch nachfolgende thermische Behandlung unter Versprödung und teilweise anschließender Prallzerkleinerung die Teilchengröße für die Endaufbereitung entweder zur Lagerung in einer Deponie oder Weiterverarbeitung zu Rohstoff oder Gegenständen.

Mit dem permanent gesteigerten Anfall von Kunststoffabfällen ergibt sich die dringende Forderung nach anderen Verwendungsarten, insbesondere mit großem Materialbedarf sowie mit absoluter Umweltverträglichkeit.

Es hat sich nun überraschend herausgestellt, daß feinzerkleinertes Kunststoff-Abfallmaterial in Mischung mit Feinkohle bzw. Kohlestaub, beispielsweise im Verhältnis 100 : 40 ein günstiges Brennmaterial ergibt, bei dem die entstehenden Feuerungstemperatüren zwischen 1650 und 2000 ⁰C liegen, infolgedessen eine vollständige Verbrennung erfolgt und keinerlei schädliche Abgase, insbesondere keine Dioxine entstehen lassen.

Eine andere wirtschaftliche Verwendungsart für feinzerkleinerte Kunststoffabfälle ergibt sich beispielsweise im Bereich der Wellplattenherstellung für die Verkleidung von Häusern, Dächern etc., wobei das feinzerkleinerte Material mit mineralischen Bindemitteln und Zuschlagsstoffen vermischt verarbeitet wird. Auch können aus derartigen Mischungen, wobei Kunststoffe in Anteilen als Zuschlagsstoffe verwendet werden, Einfassungssteine, Wiegeplatten und dergleichen hergestellt werden.

Bei der Such nach einer für die Feinzerkleinerung beispielsweise von Kunststoffteilen geeigneten Zerkleinerungseinrichtung wurde bereits eine sogenannte Ultra-Prallmühle eingesetzt. Dies benötigt bei einer Stundenleistung von 1,5 t eine energetische Leistung von 400 Kw und Investitionskosten in der Größenordnung von ca. 80 0.000 DM.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerk für die Feinzerkleinerung von vorzerkleinertem Gut, insbesondere von organischen Abfällen wie Kunststoff, Holz oder Papier anzugeben, die bei robuster und unkomplizierter Bauart sowie befriedigender Zerklexnerungskapasxtät mit einer vergleichsweise erheblich reduzierten energetischen Leistung arbeitet und die Investitionskosten deutlich senkt.

Die Lösung der Aufgabe gelingt bei einem Schneidwerk zum Feinzerkleinern der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art, umfassend die Maschinenelemente:

Einfülltrichter,
Einzugsschacht,

Messerbett mit je einem Satz feststehender und rotierbarer Messer,
Austragsvorrichtung

mit der Erfindung dadurch,

- daß diese Elemente in vertikaler Folge untereinander angeordnet sind,

- daß der Einzugsschacht eine helixförmige Einzugsspirale aufweist,

- daß das Messerbett eine horizontale Grundplatte mit einer einen Schneidraum ausbildenden und wenigstens zwei feststehende Messer aufnehmenden Wandung aufweist,

- daß der Schneidraum eine vertikale Messerwelle mit wenigstens zwei an radialen Armen angeordneten, auf einer horizontalen Kreisbahn rotierbaren Messern aufnimmt,

- daß die Austragsvorrichtung eine fensterartige Ausnehmung in der Wandung des Messerbettes aufweist, in der eine siebartiges Austragsgitter angeordnet ist, an welches eine Absauganlage angeschlossen ist, und

- daß der Einzugsschacht und das Messerbett einschließlich der Grundplatte an einen Kühlmittel-Kreislauf angeschlossen sind, der ein Kühlaggregat aufweist.

Weil das Schneidwerk im Gegensatz beispielsweise zu einer Ultra-Prallmühle, die zur Feinzerkleinerung von relativ elastischen organischen Teilen wie Kunststoff günstigere Zerkleinerungsart durch reine Schervorgänge verwirklicht, ergibt sich ein besonders günstiges Verhältnis zwischen Zerkleinerungskapazität bzw. Durchsatz, Energiebedarf und Investitionskosten. Dabei ist das Schneidwerk unkompliziert

und robust im Aufbau weil das Schneidwerk eine relativ hohe spezifische Leistung erbringt, würden sowohl am Schneidwerk, als auch am Schneidgut unerwünschte Temperaturen entstehen, die beispielsweise ein Verkleben von Kunststoffteilen verursachen und damit zu Störungen beim Betrieb führen würden. Aus diesem Grunde ist die erfindungsgemäß vorgesehene Kühlung von Messerbett einschließlich Grund- und Deckplatten eine erfindungswesentliche und außerordentlich zweckmäßige Maßnahme. Sie ist bei doppelwandiger Ausführung der entsprechenden Elemente ohne Schwierigkeiten durchführbar.

Ebenso wichtig und vorteilhaft ist der Anschluß der Austragsvorrichtung an eine Absauganlage, weil hierdurch nicht nur der Austrag des feinzerkleinerten Gutes unterstützt wird, sondern weil die durch das Zerkleinerungsbett des Schneidraumes hindurchgesogene Luft zugleich der Wärmeabfuhr aus dem Schneidgut und der Vorrichtung dient.

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß eine Zuordnung von Standmessern und rotierbaren Messern mit einem einstellbaren Abstand ihrer Schneiden ausgebildet ist und Mittel zur radialen Anstellung der Standmesser vorgesehen sind. Mit dieser außerordentlich einfachen Maßnahme ist der Zerkleinerungsgrad einstellbar bzw. nachstellbar.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen.

Das Schneidwerk wird anhand eines Ausführungsbeispiels in einer rein schematischen Zeichnung nach Art einer explodierten Darstellung gezeigt, wobei aus der Zeichnung weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung entnehmbar sind. Das Schneidwerk weist einen Einzeltrichter 1 auf, der auf eine Deckelplatte 30, die mit einem Einfülloch versehen ist, aufgeschweißt ist. Diese Deckelplatte 30 verschließt

von oben her den darunter angeordneten Einzugsschacht 2. Dieser ist zur Unterstützung des Einzugs von zu zerkleinerndem Aufgabegut mit einer helixförmigen Einzugsspirale 6 ausgebildet. Diese ist entsprechend der Drehrichtung 31 der rotierbaren Messer 4a am Rotorkörper 32 gemäß Darstellung im ürzeigersinn drehend schraubenförmig von oben nach unten ausgebildet. Unterhalb des Einzugsschachtes 2 befindet sich das Messerbett 3 auf einer horizontalen Grundplatte 7. Es wird von einer einen Schneidraum 8 ausbildenden und wenigstens 2 feststehende Messer 4 aufnehmenden Wandung 9 gebildet und ist nach oben zu durch die Oberplatte 19 des Einzugsschachtes 2 abschließbar. In dem Schneidraum 8 rotiert mit Hilfe einer vertikalen Messerwelle 10 der die rotierbaren Messer 4a tragende Rotorkörper 32 mit wenigstens 2 an radialen Armen 33 angeordneten, auf einer horizontalen Kreisbahn 31 rotierbaren Messern 4a. Der dem Betrachter zugewandte Sektor der Wandung 9 weist eine fensterartige Ausnehmung 11 auf, in der ein zur Austragsvorrichtung 5 zugehöriges Austragsorgan 12 in Form eines siebartigen Austrittsgitters oder eines Lochbleches angeordnet ist, welches die zur Endgröße zerkleinerten Partikel passieren läßt, größere Partikel jedoch zurückhält.

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß die den Schneidraum 8 oberhalb der Grundplatte 7 ausbildende Wandung 9 von einem kreisförmigen Anschluß an die Grundplatte 7 ausgehend in eine trichterförmige Erweiterung mit am oberen Rand 18 teilweise bzw. sektorweise halbrundem und teilweise bzw. sektorweise halbelliptoidischem Querschnitt übergeht. Durch diese besondere Ausbildung wird unter dem Einfluß der Rotation des die Rotormesser 4 tragenden, eine wirbeiförmige Bewegung des Aufgabegutes mit Hilfe der Arme 3 3 verursachenden Rotorkörpers wird durch die besondere, von der Kreisform abweichende elliptoidische Form des Zerkleinerungsbettes im Schneidraum 8 eine Folge von Druckschwan-

kungen hervorgerufen, die dafür sorgen, daß die Teilchen sich nicht am Inneren der Wandung 8 und des Austrittsorgans 12 festsetzen können, sondern daß sie immer wieder aufgelockert und in den Zerkleinerungskreislauf eingetragen werden.

Wie die Figur weiter zeigt, ist der Einzugsschacht 2, angedeutet durch strichpunktierte dünne Linien, von einem Wassermantel umgeben und dieser an einen Kühlmittel-Kreislauf 14 angeschlossen, der ein Kühlaggregat 15 aufweist. Es kann sich bei diesem vorteilhaft um eine Eiswasser-Aufbereitungsvorrichtung handeln. Die Kühlung der unmittelbar dem Schneidraum 8 zugeordneten Elemente des Schneidwerks ist außerordentlich wichtig, um das Ansteigen von Temperaturen zu unterbinden, die unweigerlich zu einem Klebeverhalten thermisch erweichter Kunststoffteile und damit zur Verstopfung des Schneidwerks führen würden.

Eine weiter Abfuhr von Wärme aus dem eigentlichen Mahlbett des Schneidraumes 8 wird durch die erzwungene Luftbewegung der Austragsvorrichtung 5 mit Hilfe des Exhaustors 24 erreicht. Dessen Austrag gelangt in den Abscheidezyklon 25, in welchem das Produkt von der Transportluft getrennt und in einem unter dem Zyklonabscheider befindlichen Behälter oder Sack gefördert und somit transportgerecht dem Endverbraucher zur Verfügung gestellt bzw. über eine Lufttransportleistung weiter in einen Endlagerbehälter geleitet wird. Die Wärmeabführung durch die Luft ist wichtig und unbedingt erforderlich, weil erst hierdurch eine hohe Scheidleistung ermöglicht wird. Wie die Figur anhand des Ausführungsbeispieles weiter zeigt, weist die Messerwelle 10 unterhalb der Grundplatte 10 eine Lagerung in einer Lagereinheit 20 auf und besitzt einen Antrieb mit einer Keilriementransmission 21 und einem Elektromotor 22.

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Weiter zeigt das Ausführungsbeispiel, daß das Schneidwerk
mit einer auf vier Schwingelementen gelagerten Basisplatte
und einem von Seitenplatten 28 gebildeten Gestell 29 aufgeständert ist.

Wie die Figur zeigt, ist das Schneidwerk zwecks Lärmdämmung von einem Schallschluck-Gehäuse 34 mit einer Füllöffnung 35 umschlossen.

Die Vorrichtung ist unkompliziert, leistungsstark und weist ein außerordentlich günstiges Verhältnis zwischen
Leistungsaufnahme und Verkleinerungskapazität auf. Insofern erfüllt das Schneidwerk in optimaler Weise die eingangs
gestellte Aufgabe.

Claims

ANSPRUCHE

1. Schneidwerk zum Feinzerkleinern von vorzerleinertem Gut, insbesondere von organischen Abfällen wie Kunststoff, Holz oder Papier, umfassend die Maschinenelemente: Einfülltrichter (1),
Einzugsschacht (2),

Messerbett (3) mit je einem Satz feststehender (4) und rotierbarer Messer (4a),
Austragsvorrichtung (5),
dadurch gekennzeichnet, daß die Merkmale:

daß diese Elemente (1,2,3,5) in vertikaler Folge untereinander angeordnet sind,

daß der Einzugsschacht (2) eine helixförmige Einzugsspirale (6) aufweist,

daß das Messerbett (3) eine horizontale Grundplatte (7) mit einer einen Schneidraum (8) ausbildenden und wenigstens zwei feststehende Messer (4) aufnehmenden Wandung (9) aufweist,

daß der Schneidraum (8) eine vertikale Messerwelle (10) mit wenigstens zwei an radialen Armen (33) angeordneten, auf einer horizontalen Kreisbahn rotierbaren Messern (4a) aufnimmt,

daß die Austragsvorrichtung (5) eine fensterartige Ausnehmung (11) in der Wandung (9) des Messerbettes (3) aufweist, in der eine siebartiges Austragsgitter (12) angeordnet ist, an welches eine Absauganlage (13) angeschlossen ist, und

daß der Einzugsschacht (2) und das Messerbett (3) einschließlich der Grundplatte (7) an einen Kühlmittel-Kreislauf (14) angeschlossen sind, der ein Kühlaggregat (15) aufweist.

2. Schneidwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zuordnung von Standmessern (4) und rotierbaren Messern (4a) mit einem einstellbaren Abstand ihrer Schneiden (16, 16a) ausgebildet ist und Mittel (17) zur radialen Anstellung der Standmesser (4) vorgesehen sind.

3. Schneidwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schneidraum (8) oberhalb der Grundplatte (7) ausbildende Wandung (9) von einem kreisförmigen Anschluß an die Grundplatte (8) ausgehend in eine trichterförmige Erweiterung mit am oberen Rand (18) teilweise bzw. sektorweise halbrundem und teilweise bzw. sektorweise halbelliptoidischem Querschnitt übergeht.

4. Schneidwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidraum (8) nach oben zu von einer den unteren Abschluß des Einzugsschachtes (2) bildenden Platte (19) abgeschlossen ist.

5. Schneidwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerwelle (10) unterhalb der Grundplatte (7) eine Lagerung in einer Lagereinheit (20) und einen Antrieb mit einer Keilriementransmission (21) und einem E-Motor (22) aufweist.

6. Schneidwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer auf vier Schwingelementen (27) gelagerten Basisplatte (26) und einem von Seitenplatten (28) gebildeten Gestell (29) aufgeständert ist.

7. Schneidwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlaggregat (15) eine Eiswasser-Aufbereitungsvorrichtung ist.