Zerkleinerungsvorrichtung für Abfall

Abstract

 Die Erfindung sich auf eine Vorrichtung zur Zerkleinerung insbesondere pflanzlicher oder sonstiger der Verrottung unterliegender Abfälle mit zumindest zwei in unterschiedlichen Ebenen gelegene Längsachsen (19, 20, 33) aufweisenden, in aufrechten Gehäusewänden (6) drehbar gelagerten, gegenläufig antreibbaren und/oder gegensinnig ausgerichtete Fördergänge (14) umfassenden Förderschnecken (16, 17, 18, 32) mit einer auf einem Schenckenrohrmantel (24) angeordneten För­derronde (15). Die in einer unteren Ebene gelegene Förderschnecke (16) ist insbesondere in einem gehäuse­wandnahen, vorzugsweise rondenfrei ausgebildeten Längs­endbereich mit zumindest einem Zerkleinerungswerkzeug (23) versehen. Um insbesondere die zur Zerkleinerung auch sehr harter Abfälle notwendigen Antriebsleistun­gen der Förderschnecken ohne Beeinträchtigung der ange­strebten Mehrfachumwälzung bzw. Mehrfachzerkleinerung zu verringern, hat das Zerkleinerungswerkzeug (23) eine bo­genförmige Schneid- bzw. Reißkante (26) mit einem sich in Förderschneckenumfangsrichtung radial zur Förder­schneckenlängsachse erweiternden Bogenverlauf.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Zerkleinerung insbesondere pflanzlicher oder sonstiger der Verrottung unterliegender Abfälle in einer Ausbil­dung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Zerkleinerungsvorrichtungen zur Erzeugung von schnell verrottendem Abfall- bzw. Kompostiergut sind in zuneh­mendem Maße in privaten und kommunalen Anlagen, in land- und forstwirtschaftlichen Betrieben und dgl. benötigte Geräte, die auch sperrige und harte Abfall materialien wie z. B. Strauchwerk und Äste zu verar­beiten haben.

[0003] Aus der DE-OS 31 04 769 ist eine Vorrichtung mit zwei übereinander angeordneten Förderschnecken bekannt, in der zur Erzielung einer für eine schnelle Verrottung hinreichenden Konsistenz des Abfallgutes die Abfall­materialien mehrfach umgewälzt bzw. zerkleinert wer­den. Das Abfallgut wird dazu durch einen die obere Förderschnecke umgrenzenden Förderkanal und einen Ver­tikalförderschacht gefördert, wobei allerdings trotz des insgesamt hohen baulichen Aufwandes Verstopfungen im Vertikalförderer bzw. dem oberen Förderkanal nahezu unvermeidbar sind. Sperrige Abfallmaterialien lassen sich zudem nur bedingt verarbeiten.

[0004] Um insbesondere auch sperrige Abfälle unter Mehrfach­umwälzung zu Kompostgut in der gewünschten Verrot­tungskonsistenz verarbeiten zu können, ist in der P 36 06 273.1-23 eine mit einem nur geringen baulichen Auf­wand herzustellende Zerkleinerungsvorrichtung mit in unterschiedlichen Hochebenen gelegenen Förderschnecken der eingangs genannten Art beschrieben, bei der ohne das Erfordernis von zu Verstopfungen neigenden Verti­kalförderern und Förderschächten während eines Umwälz­vorganges das von der unteren Förderschnecke geförder­te Abfallgut zerkleinert und durch nachfolgende Ab­fallmaterialien entlang der aufrechten Gehäusewand an die obere, gegensinnig fördernde Förderschnecke über­geben wird. So lassen sich auch z. B. in land- und forstwirtschaftlichen Betrieben anfallende schwer zu verarbeitende Kompostierabfälle wie Buschwerk, dicke Äste und Zweige, Baumstämme und dgl. in kostengünsti­ger und befriedigender Weise zu dem gewünschten Kom­postgemisch zerkleinern und vermischen. Für den Zer­kleinerungsvorgang sind jedoch relativ hohe Förder­schneckenantriebsleistungen zur Verfügung zu stellen, um insbesondere beim ersten Auftreffen eines Zerklei­nerungswerkzeuges auf z.B. harte, dicke Abfallmateria­lien die gewünschte Zerkleinerungswirkung zu erzielen und den Umwälzvorgang aufrecht zu erhalten.

[0005] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zer­kleinerungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einem weiterhin verschleißunanfälli­gen und baulich einfachen Gesamtaufbau mit verringer­ten Förderschneckenantriebsleistungen auch sperrige, harte Abfallmaterialien sicher zu Kompostgut in der gewünschten Konsistenz zu verarbeiten in der Lage ist.

[0006] Zur lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Zerkleine­rungsvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch aus, daß das Zerkleinerungswerkzeug eine bogenförmige Schneid- bzw. Reißkante mit einem sich in Förder­schneckenumfangsrichtung radial zur Förderschnecken­längsachse erweiternden Bogenverlauf hat. Die zur Zer­kleinerung von auch hartem und sperrigem Abfallgut er­forderlichen Schneckenantriebsleistungen sind aufgrund der bogenförmigen, auf das Zerkleinerungsgut einwir­kenden Schneid- bzw. Reißkante eines Zerkleinerungs­werkzeugs entscheidend verringert. Die Zerkleinerungs­werkzeuge werden im Zerkleinerungsbetrieb so angetrie­ben, daß sich der Bogenverlauf der Schneid- bzw. Reiß­kante entgegen der Förderschneckendrehrichtung radial erweitert. Beim Umlauf der Förderschnecke wird durch ein Zerkleinerungswerkzeug das zu zerkleinernde Ab­fallgut unter zunemender Verdichtung aufgrund der sich erwieternden Schneid- bzw. Reißkante kontinuier­lich bzw. zunehmend zerkleinert. Stoßartig aufzubrin­gende sehr hohe Leistungen sind damit nicht erforder­lich. Ein Festsetzen der Vorrichtung ist auch bei der Verarbeitung von beispielsweise Baumstämmen nicht zu befürchten.

[0007] Die mit der bogenförmigen Schneid- bzw. Reißkante aus­gebildeten Zerkleinerungswerkzeuge sind kostengünstig herstellbare Bauteile, die infolge ihres bogenförmigen Kantenverlaufs im Zerkleinerungsbetrieb einem vermin­derten Verschleß ausgesetzt sind. Außerhalb der Schneid- bzw. Reißkante kann das Zerkleinerungswer­kzeug je nach den im Einzelfall insbeondere auch im Hinblick auf die Festigkeitseigenschaften des Werk­zeugs notwendigen Anforderungen gestaltet sein. Vor­ zugsweise ist das Zerkleinerungswerkzeug insgesamt sichelförmig gestaltet, so daß sich in vorteilhafter Weise durch Drehrichtungsumkehr der Förderschnecke etwa festsitzendes Zerkleinerungsgut aufgelockert und den Einzugszonen der Schnecken wieder zugeführt werden kann.

[0008] Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung wird auf Unteransprüche, die Zeichnung und die nachfolgende Beschreibung verwiesen. In der Zeichnung zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1 eine als ein an ein Zugfahrzeug anhängbarer Wagen ausgebildet Zerkleinerungsvorrichtung in einer Draufsicht;

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in einer Seitenansicht;

Fig. 3 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in einer Vorderansicht;

Fig. 4 ausschnittsweise die untere Förderschnecke im Bereich ihrer Zerkleinerungswerkzeuge in einer Querschnittsdarstellung;

Fig. 5 ausschnittsweise in einer Seitenansicht die untere Förderschnecke im Bereich ihrer Zerklei­nerungswerkzeuge;

Fig. 6 ausschnittsweise die untere Förderschnecke mit Förderronde sowie mit mit gehäuseseitigen Vor­sprüngen zusammenwirkenden Rondenansätzen in einer Sietenansicht;

Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung der in Fig. 6 ge­zeigten Förderschnecke;

Fig. 8 eine zu Fig. 1 analoge Darstellung einer als an ein Zugfahrzeug anhängbarer Wagen ausgebildeten Zerkleinerungsvorrichtung in einer Draufsicht, die mit einer schräg stehenden oberen Förder­ schnecke versehen ist;

Fig. 9 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 in einer Seitenansicht;

Fig. 10 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 in einer Vorderansicht.

[0009] In der Zeichnung ist allgemein mit 1 eine Zerkleine­rungsvorrichtung beziffert, die in den gezeigten Aus­führungsbeispielen als ein mit einer Zugdeichsel 2, einer Achse 3 sowie Rädern 4 ausgerüsteter Hänger aus­gebildet ist. Dieser Hänger ist an einen landwirt­schaftlichen Schlepper oder sonstige geeignete Zug­fahrzeuge anzuhängen, kann je nach Bedarf an einen gewünschten Einsatzort gefahren werden und bietet sich insbesondere für Kommunen, land- und forstwirtschaft­liche Betriebe und dgl. an, Der Zerkleinerungswagen 1 ist mit seitlichen Gehäusewänden 5 sowie vorder- und rückseitigen aufrechten Gehäusewänden 6 versehen. Das Gehäuse weist insgesamt ein im wesentlichen trichter­förmiges Querschnittsprofil auf und wird unten durch einen Gehäuseboden 8 und oberseitig durch eine Gehäu­seabdeckung 7 begrenzt. Im einzelnen nicht näher dar­gestellt wird das zu kompostierende Gut von oben in den Zerkleinerungswagen eingebracht und über eine an einem Hubzylinder 9 befestigte Klappe 10 und ein Aus­tragband 11 nach erfolgter Zerkleinerung und Durch­mischung des Zerkleinerungsguts aus der Vorrichtung ausgebracht.

[0010] In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind im Gehäu­seinnern in zwei übereinander liegenden Horizontal­ebenen 12 und 13 gegensinnig ausgerichtete Fördergänge 14 bzw. Förderronden 15 aufweisende Förderschnecken 16, 17 und 18 angeordnet. Die Längsachse 19 der unte­ren förderschnecke 16 ist in der unteren Horizontal­ ebene 12 und die Längsachsen 20 der beiden oberen, parallel angeordneten Förderschnecken 17 und 18 in der oberen Horizontalebene 13 angeordnet. Sowohl die unte­re Förderschnecke 16 als auch die beiden oberen För­derschnecken 17 und 18 sind in den Senkrechtgehäuse­wänden 6 drehbar gelagert.

[0011] Die Fördergänge 14 der beiden oberen Förderschnecken 17 und 18 sind gegensinnig zum Fördergang 14 der unte­ren Förderschnecke 16 ausgerichtet, so daß beim För­derschneckenumlaif das zu zerkleinernde Gut von der unteren Förderschnecke 16 in Richtung des Pfeiles 21 (Fig. 1) und von den oberen Schnecken 17 und 18 in Richtung der Pfeile 22 (Fig. 1) gefördert wird. Die untere Förderschnecke 16 hat in ihrem der vorderen Senkrechtgehäusewand 6 zugwewandten Längsendbereich die Zerkleinerungswerkzeuge 23, die in Längs- und Umfangs­richtung lageversetzt auf dem Schneckenrohrmantel 24 angeordnet sind. Im Bereich der Zerkleinerungswerkzeu­ge 23 ist die untere Förderschnecke rondenfrei ausge­bildet. Die oberen Förderschnecken 17 und 18 tragen an ihrem den Zerkleinerungswerkzeugen 23 gegenüberliegen­den, gleichfalls rondenfrei ausgebildeten Längsendbe­reichen Vertikalförderfinger 25, die die Mehrfachum­wälzung des zu zerkleinernden Abfallgutes unterstüt­zen.

[0012] Die auf der unteren Förderschnecke 16 angeordneten Zerkleinerungswerkzeuge 23 haben eine bogenförmige Schneid- bzw. Reißkante 26 mit einem sich in Förder­schnecknumfangsrichtung radial zur Förderschnecken­längsachse 19 erweiternden Bogenverlauf. Im Zerkleine­rungsbetrieb läuft die untere Förderschnecke 16 in Richtung des Pfeiles 27 um, so daß sich die Reiß- bzw. Schneidkante 26 entgegen der Förderschneckendrehrich­ tung radial erweitert. In den gezeigten Ausführungs­beispielen sind insgesamt drei lageversetzte Zerklei­nerungswerkzeuge vorgesehen, deren bogenförmige Schneid- bzw. Reißkanten 26 förderschneckenseitig im wesentlichen glatt in den den Fördergang 14 nach innen begrenzenden Schneckenrohrmantel 24 übergehen, so daß sich ohne stufenartige Kantenvorsprünge und dgl. der Schneidkantenverlauf stetig an den Schneckenrohrmantel 24 anschließt. Die Schneid- bzw. Reißkanten 26 der drei Schneidwerkzeuge 23 erstrecken sich in dem ge­zeigten Ausführungsbeispiel in etwa über jeweils ein Förderschneckenumfangssegment von ca. 180°, so daß sich die jeweils benachbarten Kanten 26 bereichsweise überlappen. Trifft damit die Schneidkante 26 eines Zerkleinerungswerkzeuges 23 auf das Zerkleinerungsgut, wird es zunächst vorgeschnittenen, dann unter kontinu­ierlicher Verdichtung weiter zerkleinert und an das in Förderrichtung benachbarte Zerkleinerungswerkzeug 23 weitergegeben, das seinerseits wiederum kontinuierlich den Zerkleinerungsvorgang bei einem insgesamt relativ geringem Antriebsleistungsbedarf durchführt. Die Zer­kleinerungsvorrichtung kann damit auch von z. B. Ackerschleppern kleineren Bautyps angetrieben sein.

[0013] In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel hat jedes Zerkleinerungswerkzeug 23 eine im wesentlichen sichel­förmige Gestalt, was bei insgesamt günstigen Festig. keitseigenschaften zudem bei einer sich etwa einstel­lenden Behinderung des Zerkleinerungs- bzw. Umwälzvor­ganges infolge z.B. festsitzender Abfallmaterialien durch einfache Umlaufumkehr der unteren Förderschnecke 16 ein Durchgraben des Zerkleinerungsgutes und Lösen festsitzender Abfallmaterialien ermöglicht.

[0014] Innenseitig ist der Gehäuseboden 8 mit den Zerkleine­ rungswerkzeugen 23 zugeordneten Widerlagern in Form von emporragenden Leistenansätzen 28 versehen, die dazu beitragen, daß zu zerkleinerndes Abfallgut mit der unteren Förderschnecke 16 ohne Weiterförderung Im Bereich der Förderronde 15 der unteren Förderschnecke 16 ist der Gehäuseboden 8 mit Vorsprüngen 29 besetzt. Die Vorsprünge 29 sind durch Noppen gebildet und wir­ken mit über den Förderrondenrand vorstehenden Ronden­ansätzen 30 zusammen, die in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel durch auswechselbar an der Förder­ronde 15 mit Abstand voneinander angeordnete Flachei­sen gebildet sind. Die Flacheisen 30 können derart angeordnet sein, daß sie beim Umlauf der Förder­schnecke 16 bzw. der Förderronde 15 in die durch die Noppen 29 gebildeten Zwischenräume eingreifen und so­mit mit diesen kämmen, wobei sie auf das zu zerklei­nernde Abfallgut eine Reißwirkung ausüben. Zum Zer­reiben bzw. Zermahlen des Abfallmaterials an den Vor­sprüngen 29 sind die Flacheisen 30 so vorzusehen, daß sie beim Förderschneckenumlauf über die jeweils ihnen zugeordneten Vorsprünge bzw. Noppen 29 geführt sind.

[0015] Die Förderschnecken der in den Ausführungsbeispielen veranschaulichten Zerkleinerungsvorrichtungen sind von einem regelbaren Hydroverstellmotor 31 bekannter Art angetrieben. Besonders vorteilhaft läßt sich vorlie­gend ein Hydroverstellmotor 31 einsetzen, der für ei­nen offenen und geschlossenen Kreislauf in Axialkegel­kolben-­Schrägachsenbauart ausgebildet und dessen Schluckvolu­men in einem vorgegebenen Verhältnis stufenlos zu ver­ändern ist. Durch den großen Regelbereich erfüllt ein solcher Hydroverstellmotor die für die Zerkleinerung unterschiedlich harter und dicker Abfallmaterialien wichtige Forderung nach einerseits einer hohen Dreh­ zahl und andererseits einem hohem Drehmoment, so daß beispielsweise beim ersten Auftreffen eines Zerkleine­rungswerkzeuges 23 auf ein hartes Abfallstück, bei­spielsweise einen Baumstamm, mit geringer Drehzahl und hohem Drehmoment gefahren werden kann. Durch die Um­schaltung bzw. Verstellung des Motors, die bei den bekannten Geräten sehr schnelldurchzuführen ist, kön­nen beispielsweise festsitzende Abfallmaterialien durch Drehrichtungsumkehr der Förderschnecken wieder in den Umwälzprozeß werden. Der Hydrover­stellmotor beinhaltet den für eine Zerkleinerungs­vorrichtung der vorliegenden Art im praktischen Ein­satz entschiedenden Vorteil, daß er sich selbsttätig den vorherrschenden Druckverhältnissen und damit dem erforderlichen Drehmoment anpaßt.

[0016] Die in den Figuren 8 bis 10 veranschaulichte Zerklei­nerungsvorrichtung hat bei ansonsten analoger Ausbil­dung wie das in der Fig. 1 gezeigte Ausführungsbei­spiel eine obere Förderschnecke 32, deren Längsachse 33 sich einerseits vom Bereich der Zerkleinerungswerk­zeuge 23 der unteren Förderschnecke 16 schräg nach oben und andererseits von einem mittleren Gehäusebe­reich seitlich nach außen erstreckt. Die Förderronde 15 dieser schrägstehenden Förderschnecke 32 übernimmt das die untere Förderschnecke 16 verlassende Abfallgut schon unmittelbar beim Austritt aus der unteren Förderronde 15 und überführt es zur rückwärtigen Sen­krechtgehäusewand 6. Dadurch ist der Mehrfachumwälz­vorgang wirksam unterstützt. Zur Unterstützung des Umwälzvorganges und zur Verhinderung von Verstopfungen können einzelne Förderschnecken 16,17,18,32 mit einer sich in Längsrichtung ändernden Förderganghöhe ausgebil­det sein. Die Förderganghöhe einer in der oberen Ebene angeordneten Förderschnecke 17,18,32 nimmt dabei vor­ zugsweise zu ihrem dem Zerkleinerungswerkzeug 23 abge­wandten Längsendberiech derart ab, daß sich über die Förderschneckenlänge das Verhältnis von Förderronden­außendurchmesser zu Schneckenrohrmanteldurchmesser in einem Bereich von 1,5 bis 2,1 ändert.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Zerkleinerung insbesondere pflanz­licher oder sonstiger der Verrottung unterliegender Abfälle mit zumindest zwei in unterschiedlichen Ebenen gelegene Längsachsen (19, 20, 33) aufweisenden, in aufrechten Gehäusewänden (6) drehbar gelagerten, ge­genläufig antreibbaren und/oder gegensinnig ausgerich­tete Fördergänge (14) umfassenden Förderschnecken (16, 17, 18, 32) mit einer auf einem Schneckenrohrmantel (24) angeordneten Förderronde (15), wobei die in einer unteren Ebene gelegene Förderschnecke (16) insbesonde­re in einem gehäusewandnahen, vorzugsweise rondenfrei ausgebildeten Längsendenbereich mit zumindest einem Zerkleinerungswerkzeug (23) versehen ist, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Zerkleinerungswerkzeug (23) eine bogenförmige Schneid- bzw. Reißkante (26) mit einem sich in Förderschneckenumfangsrichtung radial zur För­derschneckenlängsachse (19) erweiternden Bogenverlauf hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß die bogenförmige Schneid- bzw. Reißkante (26) förderschneckenseitig im wesentlichen glatt in den den Fördergang (14) nach innen begrenzenden Schneckenrohr­mantel (24) mündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß sich die bogenförmige Schneid- bzw. Reißkante (26) in etwa über ein Förderschneckenum­fangssegment von 180° erstreckt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß das Zerkleinerungswerkzeug (23) im wesentlichen eine sichelförmige Gestalt hat.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere in Förder­schneckenumfangs- und- längsrichtung lageversetzt an­geordnete Zerkleinerungswerkzeuge (23) vorgesehen sind, deren bogenförmigen Schneid- bzw. Reißkanten (26) sich gemeinsam zumindest einmal um den Rohrmantel (24) der Förderschnecke (16) erstrecken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­net, daß einander benachbarte Zerkleinerungswerkzeuge (23) in Förderschneckenumfangsrichtung sich bereichs­weise überlappende Schneid- bzw. Reißkanten (26) ha­ben.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­durch gekennzeichnet, daß der Gehäuseboden (8) innen­seitig mit einem dem Zerkleinerungswerkzeug (23) zuge­ordneten Widerlager (28) versehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­durch gekennzeichnet, daß der Gehäuseboden mit in das Gehäuseinnere ragenden sowie mit Abstand voneinander angeordneten Vorsprüngen (29) besetzt ist, denen über den Förderrondenrand vorstehende Rondenansätze (30) zugeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­net, daß die Rondenansätze (30) in die durch die Vor­sprünge (29) gebildeten Zwischenräume beim Umlauf der Förderschnecke (16) eingreifen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­net, daß die Rondenansätze (30) während des Förder­schneckenumlaufs über die jeweils zugeordneten Vor­sprünge (29) geführt sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Ebene zumin­dest eine Förderschnecke (32) mit einer von ihrem dem Zerkleinerungswerkzeug (23) zugeordneten Längsendbe­reich schräg nach oben ausgerichteten Längsachse (33) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­durch gekennzeichnet, daß die durch den Förderronden­außendurchmesser und den Schneckenrohrmanteldurchmes­ser bestimmte Förderganghöhe (14) einer Förderschnecke (16, 17, 18, 33) sich in Förderschneckenlängsrichtung ändert.

13. Vorrichtung nach Ansprüch 12, dadurch gekennzeich­net, daß die Förderganghöhe (14) einer in einer oberen Ebene angeordneten Förderschnecke (17, 18, 32) zu ihrem dem Zerkleinerungswerkzeug (23) abgewandten Längsendbereich abnimmt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge­kennzeichnet, daß sich das Verhältnis von Förderronden­außendurchmesser zu Schneckenrohrmanteldurchmesser in einem Bereich von 1,5 bis 2,1 ändert.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecken (16, 17, 18, 32) hydromotorisch antreibbar sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­net, daß die Förderschnecken (16, 17, 18, 32) durch einen regelbaren Hydroverstellmotor (31) antreibbar sind.

Zeichnung