Vorrichtung zum Zerkleinern von Haufwerk

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Haufwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus DE 202 15 158 Ul ist eine Vorrichtung zum Zerkleinern und Mischen von Schüttgütern bekannt geworden. Bei der bekannten Vorrichtung ist ein zylindrisches Gehäuse aufrecht angeordnet mit einem oberen Aufgabeende und einem unteren Abgabeende. Mittig im Gehäuse ist eine Antriebswelle angeordnet, an der mehrere in Umfangsrichtung und/oder im Achsabstand versetzt angebrachte Rotorelemente angelenkt sind. In einer Ausführungsform sind die Rotorelemente von Ketten gebildet, die sich bis annähernd zur Gehäusewand erstrecken, wenn der Rotor in Drehung versetzt wird. Das zu bearbeitende Gut fällt annähernd im freien Fall durch das Gehäuse und wird dabei in geeigneter Weise zerkleinert und homogenisiert. Es ist daher mit einfachen Mitteln möglich, einen hohen Durchsatz zu erzielen.

Bei der Bearbeitung wird das zu zerkleinernde Material radial nach Außen gegen die Gehäusewand geschleudert und gleichzeitig auf eine nicht unerhebliche Umfangsgeschwindigkeit gebracht. Dabei besteht die Gefahr, daß das Material an der Gehäusewand anhaftet, insbesondere wenn es eine gewisse Bindefähigkeit aufweist. Dadurch wird das wirksame Zerkleinern behindert und der Durchsatz reduziert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Wirksamkeit der Zerkleinerung unabhängig von dem verwendeten Haufwerk erhöht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der Erfindung weist das Gehäuse mindestens zwei vertikal übereinander angeordnete Gehäuseabschnitte auf, von denen der untere zumindest in dem oberen an den darüberliegenden angrenzenden Bereich einen größeren Durchmesser hat als der angrenzende Bereich des oberen Gehäuseabschnitts. Die radiale Erstreckung der Rotorelemente im oberen Bereich des unteren Gehäuseabschnitts ist dabei größer als der Durchmesser des unteren Bereichs des darüberliegenden Gehäuseabschnitts. Konstruktiv kann dies nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch gelöst sein, daß die Gehäusewandung im Querschnitt sägezahnartig geformt ist, wobei jeder Gehäuseabschnitt einen im Durchmesser von oben nach unten kleiner werdender Konus ist. Alternativ kann vorgesehen werden, daß zylindrische Gehäuseabschnitte teleskopisch ineinander greifen, wobei der Durchmesser der einzelnen Gehäuseabschnitte von oben nach unten zunimmt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind übereinander angeordnete Kaskaden vorgesehen, die entweder in zylindrischen Stufen geformt oder in Form von Kegelstümpfen ausgebildet sind, wobei jeder untere Kegelstumpf in seinem oberen Durchmesser größer ist als der kleinere Durchmesser des darüberliegenden Kegelstumpfes. Dadurch ist gewährleistet, daß das Material, das sich an der Wandung eines Gehäuseabschnitts befindet und nach unten bewegt wird, wieder erneut auf darunter rotierende Rotorelemente trifft und dadurch weiter zerkleinert wird. Mit Hilfe einer gewissen Anzahl von übereinander angeordneten Gehäuseabschnitten oder Kaskaden kann daher eine äußerst wirksame und homogene Zerkleinerung eines Haufwerks erzielt werden. Das Haufwerk kann z. B. Erdmaterial sein, wie z. B. Schlämme von Kreide, das Material kann doch auch Hausmüll sein, das zwecks Deponierung oder Verbrennung oder dergleichen ausreichend gleichmäßig zu zerkleinern ist.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann das Gehäuse, das aus den einzelnen Gehäuseabschnitten besteht, vertikal beweglich gelagert und mittels einer Ver- stellvorrichtung vertikal verstellt werden, beispielsweise mit Hilfe von mehreren in Umfangsrichtung beabstandeten Luftbälgen. Auf diese Weise wird ein Reinigungseffekt erzielt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können unterhalb mindestens einer radialen Ebene von Rotorelementen in Umfangsabständen Bremselemente angeordnet werden, die die Umfangsgeschwindigkeit des Materials im Bereich der Gehäuseinnenwand verlangsamen. Die Bremselemente sind vorzugsweise aus flexiblem Material und geeignet, das Material über eine geeignete Schrägfläche nach unten abzulenken. Durch Verlangsamen der Umfangsgeschwindigkeit des Materials wird eine ausreichende Relativgeschwindigkeit zwischen den Rotorelementen und dem Material erzielt, was die Zerkleinerungswirkung verbessert.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann das Gehäuse bzw. deren Innenwandung aus nachgebendem Material bestehen. Dadurch wird das Anhaften von Material reduziert. Eine solche Reduktion kann auch erzielt werden, indem dem Gehäuse eine Vibrationsvorrichtung zugeordnet ist.

Je nach Beschaffenheit des Haufwerks kann es von Vorteil sein, wenn es bei seinem Durchgang durch die Vorrichtung erwärmt wird. Daher ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung dem Gehäuse eine Heizvorrichtung zugeordnet.

Um eine Kontamination der Umgebung zu verhindern, kann es bei bestimmten Materialien von Vorteil sein, wenn das Innere des Gehäuses abgedichtet ist oder nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Unter- oder überdruck erzeugt wird. Ferner können an der Wand des Gehäuses Düsen angeordnet sein, über

die z. B. Wasser in das Innere gesprüht wird, um das Material zu befeuchten und eine Staubentwicklung zu verringern.

Die Rotorelemente können, wie im bekannten Fall, von Ketten gebildet werden, die in Umfangsabschnitten am Rotor angeordnet sind. Alternativ können auch stabförmige in sich starre Rotorelemente vorgesehen werden, die an dem Rotor angelenkt sind.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ein Gehäusedeckel mit separaten Einlaufen vorgesehen werden. Dadurch können verschiedene Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeführt werden, die dann nicht nur zerkleinert, sondern auch vermischt werden.

Der Antrieb der Welle kann oberhalb des Gehäuses angeordnet sein, wobei die Welle sich nach unten in das Gehäuse hineinerstreckt. Alternativ kann auch eine stehende Welle vorgesehen werden mit einem Antriebsmotor unterhalb des Gehäuses. In diesem Fall kann ein Ringauslauf aus dem Gehäuse vorgesehen werden, der den Antriebsmotor bzw. die Welle umgibt. Der Ringauslauf kann seinerseits mit mehreren, in Umfangsabständen angeordneten Abläufen versehen werden zwecks Dosierung des Materials. Alternativ können auch darunter weitere erfindungsgemäße Vorrichtungen angeordnet werden, um das eingegebene Material weiter zu zerkleinern und zu homogenisieren.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zwei koaxiale, in das Gehäuse hineinstehende Wellen unabhängig voneinander antreibbar sind, bevorzugt mit gegenläufiger Drehrichtung oder mit unterschiedlicher Drehzahl. Dadurch wird die Wirksamkeit der Zerkleinerung noch erhöht. Die Wellen können auch konzen-

trisch angeordnet werden, in dem eine äußere Welle als Hohlwelle ausgebildet und eine innere in der Hohlwelle gelagert ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der

Erfindung.

Fig. 2 zeigt im Schnitt eine ähnliche Anordnung wie die Vorrichtung nach

Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 2 entlang der

Linie 3-3.

Fig. 4 zeigt äußerst schematisch eine abgewandelte Ausführungsform der

Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach der

Erfindung.

Fig. 6 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Vorrichtung nach der

Erfindung.

Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht eines Bremselements der Vorrichtung nach

Fig. 6.

In Fig. 1 ist ein Gehäuse 10 zu erkennen, das aus 3 teleskopisch ineinander angeordneten zylindrischen Gehäuseabschnitten 12, 14, 16 besteht. Die Gehäuseabschnitte 12 bis 16 vergrößern sich im Durchmesser von unten nach oben. An einem radialen Flansch des mittleren Gehäuseabschnitts 14 greifen von unten Federn 18 an, mit denen die miteinander verbundenen Gehäuseabschnitte 12, 14, 16 vertikal verstellt werden können. An einen radial nach außen weisenden Flansch des oberen Gehäuseabschnitts 12 greift an der Unterseite eine Vibrationsvorrichtung 20 an. Mit dieser kann das gesamte Gehäuse 10 in Schwingungen versetzt werden. An den unteren Gehäuseabschnitt 16 schließt sich eine zylindrische Schürze 22 aus flexiblem Material an.

Das Gehäuse 10 ist in einem Rahmen 24 aufgehängt. Der Rahmen lagert im oberen Bereich 26 die Welle 30, die von einem Elektromotor 28 angetrieben ist. Auf der Welle 30 ist eine zylindrische Hülse 32 drehfest angebracht. An der Hülse sind mehrere Ebenen von Ketten 34 angelenkt. In jeder Ebene sind mehrere in Umfangsabstand angeordnete Ketten 34 vorgesehen. Die Ketten erstrecken sich nur bei ausreichender Drehzahl der Welle 30 in horizontaler Richtung, wie gezeigt. Ein Deckel 36 des Gehäuses 10 weist einen Einfülltrichter 38 auf, in den über eine Fördervorrichtung 40 Material von oben achsparallel eingetragen werden kann.

Wie erkennbar, ist dem oberen Gehäuseabschnitt 12 eine Kettenanordnung in drei übereinander angeordneten Ebenen vorgesehen, wobei der Außendurchmesser annähernd dem Innendurchmesser der Wandung des Gehäuseabschnitts 12 ist. Der Gehäusedurchmesser des Abschnitts 14 ist gegenüber dem des Gehäuseabschnitts 12 größer. Dementsprechend sind auch die Ketten in den beiden übereinander angeordneten Ebenen von einem größeren Durchmesser. Schließlich sind die Ketten 34 im Gehäuseabschnitt 16 wiederum radial länger als die Ketten im Gehäuseabschnitt 14.

Das von oben eingegebene und im wesentlichen im freien Fall herunterfallende Material wird durch die umlaufenden Ketten zerkleinert und gegen die Gehäusewandung geschleudert und dort mit einer nicht unerheblichen Umfangsgeschwindigkeit bewegt. Dabei bewegt es sich auch nach unten. Dadurch tritt das an der Gehäusewand des oberen Gehäuseabschnitts bewegte Material auf die Ketten des mittleren Gehäuseabschnitts und wird dort erneut wirksam zerkleinert. Dasselbe geschieht im Gehäuseabschnitt 16.

Das zerkleinerte Material gelangt auf eine Horizontal-Fördervorrichtung 42.

Um ein Anhaften des Materials an der Wandung der Gehäuseabschnitte 12 bis 16 zu vermeiden, kann mit Hilfe der Vibrationsvorrichtung ständig eine Schwingung auf das Gehäuse 10 übertragen werden.

In Fig. 4 ist eine alternative Ausgestaltung eines Gehäuses für die erfindungsgemäße Vorrichtung angedeutet. Statt ineinander greifender zylindrischer Gehäuseabschnitte sind konische Gehäuseabschnitte 12a, 14a und 16a vorgesehen, die sich jeweils nach unten verjüngen. Dadurch ist zwischen den Gehäuseabschnitten 12a bis 16a jeweils eine Stufe gebildet. Bei 34a ist ein Rotorelement, z. B. eine Kette, angedeutet. Man erkennt, daß ihre radiale Erstreckung größer ist als der Durchmesser des unteren Bereichs des darüberliegenden Gehäuseabschnitts. Dadurch fällt, wie auch bei der Vorrichtung nach Fig. 1 das Material immer wieder auf eine Kette und kann wirksam zerkleinert werden.

In Fig. 5 sind zwei zylindrische Gehäuseabschnitte 14b, 16b zu erkennen, die ähnlich wie in Fig. 1 angeordnet sind. Die Besonderheit in Fig. 5 besteht darin, daß an der Innenwandung eines oberen Gehäuseabschnitts 14b ein zylindrischer

Abschnitt aus flexiblem Material angebracht ist, der sich in den darunter liegenden Gehäuseabschnitt 16b erstreckt. Material 48, das beim Zerkleinern radial nach außen geschleudert wird, kann daher eine Auslenkung des Abschnitts 44, wie durch die Pfeile 50 angedeutet, bewirken. Die darunter liegenden bei 52 bzw. 54 angedeuteten Rotorelemente vergrößern sich im Durchmesser, um wirksam das herunterfallende Material zu zerkleinern.

In Fig. 6 ist dargestellt, wie an einem Gehäuseabschnitt 14c in 90°-Abständen Bremselemente 56 angebracht sind, die unter- oder oberhalb einer Ebene von Rotorelementen angeordnet sind, von denen eines bei 34c gezeigt ist. Es kann, wie in Fig. 7 gezeigt ist, außerdem eine Schrägfläche 58 aufweisen, um von den Rotorelementen 34c nach außen geschleudertes Material 60 nach unten zu lenken, wie durch Pfeil 62 angedeutet. Die Bremselemente 56 verringern die Umfangsgeschwindigkeit des Materials 56 und ermöglichen dadurch eine höhere Relativgeschwindigkeit zwischen den Rotorelementen und dem Material.

In Fig. 2 ist die Vorrichtung zum Zerkleinern von Haufwerk, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, noch einmal angedeutet. Daher werden gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Im Unterschied zu Fig. 1 ist ein Antriebsmotor 28d außerhalb der Antriebswelle angeordnet und über einen Riementrieb 66 mit der Welle 30 verbunden. Die Welle 30 besitzt ein Lager 26. Die Besonderheit in Fig. 2 besteht darin, daß über Leitungen 70 Düsen mit Wasser versorgt werden, die jeweils in den Stufen zwischen den Gehäuseabschnitten 14 bis 18 vorhanden sind, über die Düsen wird z. B. Wasser tangential zur Innenwandung der Gehäuseabschnitte eingeleitet, um ein Ablösen von Material von der Innenwandung zu bewirken. In Fig. 3 ist zu erkennen, daß in Umfangsrichtung gesehen eine Vielzahl von Düsen 72 vorgesehen ist.

In Fig. 2 ist zu erkennen, daß unterhalb der Auslaufschürze 22 der Zerkleinerungsvorrichtung ein Container 74 angeordnet ist.