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Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Abfallmaterial Die
Erfindung bezieht sich auf ein verfahren zum Verarbeiten von Abfallmaterial, wie
welchen und harten Abfällen, welches die Verfahrenstufen Steuerung der Durchsatzmenge
des Abfallmaterialstroms zu einer Mahlvorrichtung, Zermahlen des Abfallmaterials
in wesentlich kleinere Teilchen, Überführen der Teilchen zu einem Verdichter, und
Verdichten der Teilchen zu einem Cut, das ein wesentlich geringeres Volumen als
das Ausgangsvolumen des Abfallmaterials aufweist, umfaßt, so daß die Notwendigkeit
der Müllverbrennung und der dadurch hervorgerufenen Luftverschmutzung vermieden
und die Müllabfuhr erleichert wird.
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Auf der ganzen Welt hat die Verunreinigung der Luft durch Verbreunungsprozesse
eine alarmwährende Stärke angenommen. Zu ei em tell ist die Verunreinigung der Luft
auf die Beseitigung von Abfällen durch Verbrennung zurückzuführen. Erfindungsgemäß
wird die Luftverunreinigung dadurch herabgesetzt, daß ein Verfahren und eine Vorrichtung
verwendet werden, in denen das Abfallmaterial, z.B. welche und h@rte Abfälle, gemahlen
und gepreßt werden. Da keine Verbrenung des Abfallmaterials stattfindet, wird die
Menge der in die Atmosphäre eintretenden Verunreinigungen um viele Tonnen herabgesetzt.
Die Erfindung beseitigt ferner zahlreiche der Probleme, die beim Sammeln, Transportieren
und Manipulieren von großen Abfallmaterialvolumen auftreten. Der Erfindungsgegenstand
kann ohne weiteres in Wohnungen, Kaufhäusernm Gestatätten, Bürogebäuden, Industrieanlagen
und öffentlichen Versammlungsflächen jeder Art zur wirksamen Verarbeitung und Beseitigung
von Abfallmaterial jeder Art ohne Luftverunreinigung wervendet werden.
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Erfindungsgemäß wird das Abfallmaterial zuerst gemahlen. Zum direkten
Einführen des Abfallmaterials in die Mahlvorrichtung kann man Schächte verwenden,
die aus
den vorhendene Müllschächten für Müllverbrennungsöfen bestehen
oder ihnen ähnlich sind. Da man die Größe, Form und Beschaffenheit der zu beseitigenden
Abfälle kaum beschränken kann, wird die volumetrische Menge des Abfallmaterials
vor dem eigentlichen Mahlvorgang derart gesteuert, daß die Größe und Menge des in
einem gegebenen Zeitpunkt der Vermahlung zugeführten Abfallmaterials begrenzt wird.
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Die Mahlvorrichtung ist stehend angeordnet und hat an ihrem offenen
oberen Ende einen Eintrittsteil. Ein zentral angeordneter Rotor trägt eine ebene,
bogenförmig ausgenommene Scheibe, die auf ihrer Oberseite itt Reißleisten versehen
ist. Diese Scheibe zerreißt das Abfallmaterial in Stücke und steuert die Zufuhr
des Abfallmaterials zu der Fertigmahlstufe. Diese Fertigmahlstufe bestitzt mehrere
Schläger, die an dem Rotor angelenkt sind und mit ihm umlaufen und dabei das gesteuert
zugeführte Abfallmaterial zerkleinern. Der Umlauf der Schläger und ihres Trägers
erzeugt einen Zug, der bewirkt, daß das zerkleinerte Abfallmaterial aus der Mahlvorrichtung
durch eine Austrittsöffnuns heraus und in eine Absetzkammer oder eine Aufgabebehälter
einer hydraulischen Presse "geblasen" wird.
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Die Presse arbeitet in zwei Stufen, wobei die in einem zylindrischen
oder andere ausgebildeten Körper vorhandene Füllkammer gefüllt und das zerkleinerte
Gut in dem Körper zusammengepreßt wird. Ein sich hin- und herbewegender erster hydraulischer
Stößel dient bei jedem Arbeitshub zum Füllen der Füllkammer mit dem zerkleinerten
Abfallmaterial und zum Halten des Materials in dieser Kammer. Die Bewegung eines
zweiten Stößels steht mit der des ersten Stößels durch hydraulische Mittel in einer
solchen Beziehung, daß dem Arbeitshub des ersten Stößels der Arbeitshub des zweiten
Stößels folgt, der jetzt auf das in der Füllkammer befindliche Gut einwirkt und
es zusammenpreßt und schließlich ein Gut von hoher Dichte und kleinem Volumen in
Form eines Würfels oder Pellets vom äußeren Ende des Preß- und Extrudierrohrs extrudiert.
Der gepreßte Würfel oder das gepreßte Pellet haben je nach der Art des Abfallmaterials
eine Dichte von 0,8 - 1,12 g/cm³ (50 - 70 lb/ft³).
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Das von der Presse abgegebene Endprodukt ist für die Brauchbarkeit
der Mahl- und Preßvorrichtung maßgebend.
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Da das Emndprodukt die Form eines Würfels oder Pellets hat, kann es
mit vollautomatischen und mechanisierten Einrichtungen leicht transportiert, manipuliert
und beseitigt werden.
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Die erfindungsgemäße Verarbeitung von Abfallmaterial ist mit besonderem
Vorteil in Gebieten anwendbar, in denen weiche und harte Abfälle nicht verbrannt,
sondern in Stahlbehältern oder vorhandenen Räumen gesammelt und träglich von städtischen
oder privaten Müllabfuhrungternehmen abgeholt werden. Da das erfindungsgemäß erhaltene
Endprodukt ein viel kleinere Volumen hat, kann der für seine Lagerung erfoderliche
Raum, z.B. das Fassungsvermögen der Stahlbehälter, stark herabgesetzt werden. Unangenehme
Gertiche treten praktisch nicht auf,',' weil die Flüssigkeit und Luft von dem Abfallmaterial
im wesentlichen beseitigt und die Seitenflächen beim Pressen quasi glasiert werden.
Alle Flüssigkeiten werden aus der Presse in die vorhandene Kanalisation ablaufen
gelassen.
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Bei den verschiedenen Maßnahmen zum Mahlen und Pressen von gewöhnlichen
weichen und harten Abfällen fällt die zum einwandfreien Pressen erforderliche Feuchtigkeit
an, so daß für die Bildung der Pellets oder Würfel kein Wasser und keine andere
Flüssigkeit zugesetzt zu werden braucht. Die gepreßten Pellets ziehen Nagetiere
und Insekten viel weniger an und stellen daher keine Brut- und Wohnstätten für derartige
Schädlinge dar.
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Die erfindungsgemäß, Verarbeit von chen- und die erabfälle, führt
aber nicht a @ einer ausereren und gesünderer Luft, sondern es b sich gesaugt, daß
das gepreßt Abfallmaterial ein ausgezeichnetes Bodenfällgut ist, weil es infolge
seiner Rohen Dichte eine hohe Tragfäßigkeit hat und zum Unterschied von üblichen
Küchenabfälle nicht verfault, sondern sich @@ einen erwünschten, organischen Kompost
vorwandelt.
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In einem Gebiet, in der die Abfälle zu einen städtischen Verbrennungsanlage
transportiert und d@@@ Verbr@@t werden, kann der Transport der mit der erfindungsgemäße.
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Nahl- und Preßvorrichtung erhaltenen, gepreßten Pellets mit einfacheren
Mitteln durchgeführt werden. Die zum Abtransport von barten und weichen Abfällen
verwendeten Fahrzeuge brauchen nicht mehr mit Preßeinrichtungen versehen zu sein,
weil das Abfallmaterial bereite gepreßt ist. Man kann daher zum Aufnehmen und Transportieren
des Abfallmaterials übliche Kippwager mit gering @gigen oder ohne Zusetzeinrichtungen
verwendet.
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Große Elektrizitätswe@@e habe@, Hatersuchergen darüber abgestellt,
@@ das energiereier gepreßte Abfallmaterial als Brennstoff für die Dampferzer das
verwandet werde kann, doch die gepreßten Wärfel oder Pellets zeigen ab@e
nicht
zur spontanen Verbrennung und sie brennen auch nicht leicht, wenn um sie herum kleine
Feuer angezündet werden. Da das Material im allgemeinen unverbrennbar ist, besteht
an den Sammelstellen des Abfallmaterials, z.B. in Wohnhäusern, Kaufhäusern, Gastätten
und dergleichen, nur eine geringe Gefahr für den Ausbruch eines Brandes.
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Die Erfindung schafft somit ein Verfahren zur Verarbeitung von Abfallmaterial,
wie weichen und harten Abfällen, insbesondere Dosen, Glasflaschen, Gemüseabfällen,
synthetischem und natürlichem Fasermaterial, nassem und trockenem, klebrigem Material
und dergleichen, wobei das Abfallmaterial ohne Verwendung von Klassiersieben zu
wesentlich kleineren Teilchen zerkleinert wird und diese durch eine unverengte Austrittsöffnung
von der Zerkleinerungsvorrichtung an eine Presse abgegeben und zu einem Gut gepreßt
werden, das ein viel kleineres Volumen hat als das ursprüngliche Abfallmaterial.
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Ferner schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Verarbeiten von
Abfallmaterial, @ @ sichen ed @rten Abfällen, mit einer Mahlvorrichtung, die mindestens
eine Mahlstufe und eine Steuereinrichtung zur Begrenzung des Volumens des einer
Fertigmahlstufe der Mahlvorrichtung zugeführten Abfallmaterials besitzt, wobei die
Steuereinrichtung
eine Scheibe besitzt,die i@ Mahlvorrichtung zentral
angeordnet und damit betätiger ist, daß sie das Abfallmaterial in Teile von gewohlbei
Größe zerreißt, ehe das Abfallmaterial in die Festigmahlstufe gelangt, die geeignet
ist, des Abfallsmaterial vor seinem Pressen in wesentlich kleinere Teilchen zu zerkleinern,und
wobei eine Einrichtung zum Ausbringen des zerkleinerten Abfallmaterials aus der
Mahlvorrichtung vorgesehen ist, sowie eine Presse, die zum Pressen der ausgebrachten
Teilcher zu einem Gut dient, des ein viel kleineres Volumen hat als das ursprüngliche
Abfallmaterial.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Zeichnung beschrieben. Es zeigen Fig. 1 in einer Vorderansicht die Mahl- und Preßvorrichtung,
wobei Teile des Gehäuses für den Rotor der Mahlvorrichtung und des Unterteils weggebrochen
sind, damit normalerweise verdeckte Bestandteile sichtbar werden, Fig. 2 in einer
Seitenansicht die Mahl- und Preßvorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 in einer Draufsicht
den Füllstößel und den Aufgabebehälter der Pressen und die Verbindung mit dem Pressenzylinder
oder -rohr,
Fig. 4 einen Schnitt im wesentlichen nach der Linie
4-4 in Fig. 3, in Pfeilrichtung gesehen, Fig. 5 in größerem Maßstab einen Schnitt
im wesentlichen nach der Linie 5-5 in Fig. 2 in Pfeilrichtung gesehen, Fig. 6 in
größerem Maßstab einen Schnitt im wesentlichen nach der Linie 6-6 in Fig. 3 in Pfeilrichtung
gesehen, Fig. 7 ein Schema eines hydraulischen Systems für die Steuerung der beiden
hydraulichen Stößel und Fig. 8 in größerem Maßstab in einem Schnitt nach der Linie
8-8 in Fig. 1 in Pfeilrichtung gesehen, wobei die Scheibe zur Begrenzung der zugeführten
Menge des Abfallmaterials in Draufsicht erkennbar ist, Fig. 9 in größerem Maßstab
einen Schnitt in wesentlichen nach der Linie 9-9 in Fig. 8 in Pfeilrichtung gesehen.
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Die Fig. 1 und 2 zeigen die Mahl- und Preßvorrichtung ja eingebauten
Zustand. Es ist ein üblicher Müllschacht 10 dargestellt, der ohne weiteres aus einem
vorhandenen Müllschacht für einen Müllverbrennungsofen bestehen kann, wie er in
Wohnhäusern verwendet wird. Der Schacht 10 kann auch
eigens fürden
@@@@@@ gegenstand eingebaut werden sein.
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Im allgemeinen sticht des Schacht 10 abwärte in den Keller oder Tieo@@lick
eines @@@@etiv gießen Gebäudes vor. Durch eine gummierte Muffe 11 ist das untere
Ende des Schachtes mit einem Schachtfort@ 12 verbunden, der sich erweitert bzw.
die Form eines angekehrten Trichters hat und von einer Mahlvorrichtung 13 an deren
offenem Eintrittsende getragen wird. Durch die Kuffs 11 wird des Motor- und Mahlgeräusch
der Mahlvorrichtung 13 gedämpft, so daß dieses Geräusch nicht über den Schacht 10
aufwärts zu den verschiedenen Müllschluchern übertrager wird, die in den einzelnen
Wohnungen vorgesehen sind und mit dem Schacht 10 in Verbindung stehen.
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Die Mahlvorrichtung ähnelt in ihrer Konstruktion der Vorrichtung
nach der am 4, Juli 1967 ausgegebenen USA-Patentschrift 3 329 357 (Miner). Die Mahlvorrichtung
13 steht mit geeigneten Beinen 13a auf einem Unterteil 13b, der vorzugsweise hohl
und rechteckig ist und auf einer Seite eine Öffnung besitzt, welche die Anordnung
der Presse in einer optimalen Stellung gestattet.
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Mit 14 ist das hohlzylindrische Gehäuse einer erfindungsgemäßen Mahlvorrichtung
bezeichnet. Das Gehäuse ist oben von einem geflanschten, vorstehenden Randteil 15
umgeben,
der an dem oberen Umfangsrand des Gehäuses 14 angeschweißt
oder angeschraubt ist. Der sich erweiternde Schachtforsatz ist an seinem unteren
Rand normalerweise mit einer geeigneten, nicht gezeigten Dichtung versehen, die
mit dem nicht gezeigten Flansch des Randteils 15 verbunden ist, so daß eine feste
und starre Verbindung zwischen dem Schachtfortsatz und der Mahlvorrlehtung vorhanden
Set.
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Eine Antriebswelle 16 für den Rotor ist mit Lagern gelagert, die
denen in der vorstehend angegebenen Patentanmeldung gezeigten ähnlich sind und ist
ferner in der Nähe ihres unteren Endes in einem Axiallager 17 gelagert und unterhalb
desselben mit Riemenscheibe 18 versehen, die über Keilriemen 19 mit einem Motor
20 in Antriebsverbindung stehen. Der Motor 20 ist von üblicher Konstruktion und
auf der Tragplattform 20a montiert. Infolge der erfindungsgemäßen Kombination einer
die zugeführte Menge des Abfallmaterials begrenzenden Einrichtung mit den nachstehend
beschriebenen Hämmern und Schlägern genügt es, wenn der Motor 20 eine Leistung von
etwa 30 PS hat. Mit dem oberen Ende der Rotorwelle 16 ist ein Torsionsrohr (torque
tube) 21 drehfest verbunden, auf des mehrere radiale Rotorarme 22 symmetrisch angeordnet
sind.
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Diese Arme tragen vertikale Zapfen 23, auf denen die Schläger oder
Hämmer 24 der Mahlvorrichtung schwenkbar gelagert sind. Soweit die Mahlvorrichtung
13 vorstehend beschrieben wurde, hat sie in wesentlichen dieselbe Konstruktion wie
nach dem vorstehend angegebenen Patent.
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Aus den Fig. 1, 8 und 9 geht hervor, daß an dem oberen Endteil des
vertikalen Fortsatzes der Rotorantriebswelle 16 eine im wesentlichen kreisförmige
Biachscheibe 25 befestigt ist. Wie in Fig. 8 strichliert angedeutet ist, erstreckt
sich von dem oberen Endteil der Welle 16 aufwärts ein Keil 16a, der in eine entsprechende
Keilnut in der vertieften Unterseite der Scheibe 25 eingreift.
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Die Scheibe ist ferner mit drei Innensechskantkopfschratben 25a an
der Rotorantriebswelle befestigt. Am Umfangsrand der Scheibe sind zwei einander
diametral gegenüberliegende, bogenförmige Ausnehmungen 25b vorgesehen. Der äußerste
Umfangsrand der auf der Welle 16 mortierten Scheibe 25 hat einen Abstand von weniger
als 13 mm von der Innenwandung des zylindrischen Gehäuses, so daß die Scheibe einen
schamlen Durchlaß begrenz;, der zu der Fertigmahlstufe führt. Infolge der bogenförmigen
Ausnehmungen 25b der Scheibe 25 ist ein weiterer Durch@@ßquerschnitt vorhanden,
der direkt mit der von den Mässern oder Schlägern 24 gebildeten Fertigmahlstufe
der Mahlvorrichtung in Verbindung steht.
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Teilweise oberhalb der oberen Fläche der Scheibe 25 sind zwei Reißleisten
26 vorgesehen, die sich im wesentlichen über die äußere Hälfte des Radius der Scheibe
25 erstrecken. Jede Reißleiste greift verschiebbar 1 in einen entsprechend bemessenen
SchLitz 25c ein, so daß sich die Leisten mit etwa 2/3 ihrer Höhe oberhalb der oberen
Fläche der Platte 25 befinden. Durch Innensechskantkopfschrauben 2ga sind die Reißleisten
an der Scheibe 25 befestigt. Die bogenförmigen Ausnehmungen und die Reißleisten
sind auf einander diametral gegenüberliegenden Teilen der Scheibe 25 angeordnet,
so daß die Schnellaufende Scheibe gut ausgewuchtet ist. Aus der nachstehenden Beschreibung
geht hervor, daß die e Reißleisten große Stücke aus Abfallmaterial, wie weichen
und harten Abfällen, zerreißen und daß das Abfallmaterial infolge der Drung der
Scheibe durch Fliehkraftwirkung zum Außenrand der Scheibe bewegt und dann entweder
durch die bogenförmigen Ausnehmungen oder den Umfangsspalt zwischen dem Außenrand
der Scheibe 25 und der Innenwandung des zylindrischen Gehäuses 14 abwärtsbewegt
wird.
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Die Abmessungen des Umfangsspaltes zwischen der Scheibe und der Innenwandung
des Gehäuses 14 und der bogenförmigen Ausnehmungen können im Hinblick auf die Art
des zerkleinerten Gutes gewählt werden. Der Leistungsbedarf der
von
den Hämmers @@@@ Schläger gebildeten Fertigmahlstufe ist ebenfalls teilweise von
den Abmessungen der Durchlässe abhältig. Die zustehend engegebenen Werte begrenzen
daher die Menge des zugeführten Abfallmaterials.
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In einer Versuchsreihe wurde nachgewiesen, daß eine optimale Verarbeitung
von zeichen und harten Abfällen in einem Gehäuse erfolgen kann, das eine Scheibe
und eine Hammermühle enthält und die in Fig. 8 durchgestellten Abmessungsbeziehungen
besitzt. Wenn die Menge des Abfallmaterials, das der von den Schlägern 24 gebildeten
Fertigmahlstufe zugeführt wird, mit Hilfe der Scheibe 25 wahlweise begrenzt wird,
bewirken die Schläger eine optimale Fertigzerkleinerung des Abfallmaterials mit
gutem Wirkungsgrad, ohne daß die Schalgvorrichtung selbst übermäßig beansprucht
wird. Durch eine abnehmbare Zugangstür 14b ist ein Zugang möglich, wenn dies für
eine Reparatur oder einen Austausch erforderlich ist. Infolge des Zusammenwirkens
der die zugeführte Menge begrenzender Scheibe und der Schläger kommt es jedoch nur
sehr seiten zu Betriebsunterbrechungen, die auf die Beschafferheit des Abfallmaterials
zurückzuführen sind.
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Da die Scheibe und die Schläger zusammen mit den Rotorarmen 22 mit
relativ hoher Drehzahl umlaufen, wird infolge der Abstellung der Rotorarme ein beträchtlicher,
abwärtsgerichteter
Zug erzeugt, der zusammen mit den auftretenden Fliehkräften des zerkleinerte Gut
bewegt. Auf der Seite des Gehäuses 14 ist in der Nähe des unteren Endteils desselben
eine Austrittsöffnung 14c vorgesehen, durch die das zugeführte zerkleinerte Abfallmaterial
vollständig in eine stehende Absetzkammer 27 eingeführt wird, die einen rechteckigen
Innenquerschnitt hat. Eine Entlüftungsöffnung 28 der Absetzkammer ist mit dem Schachtfortsatz
12 verbundene Man kann der Absetzkammer auch eine zyklonartige Belüftungseinrichtung
zuordnen.
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Das untere Ende der im Querschnitt rechteckigen Absetzkammer 27 ist
bei 27a geflanscht und mit einem rechteckigen Aufgabebehälter 29 verbunden, der
eine ähnliche Form und Größe hat. Durch Schrauben 27b ist der Flansch 27a mit der
oberen Randfläcbo der vertikalen Wände des Aufgabebehälters 29 (Fig. 4) verbunden.
Der Aufgabebehälter 29 bildet einen Teil der nachstehend beschriebenen Presse.
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Das Pressen des Abfallmaterials erfolgt im wesentlichen in zwei Stufen.
Die mit 30 bezeichnete, erste Stufe dient zum Füllen der Füllkammer, die in einem
nachstehend beschriebenen Preßzylinder oder Preßrohr auegebildet ist. Die mit 31
bezeichnete, zweite Stufe enthält die Füllkammer.
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Die Füllstufe 20 besitzt einen hydraulischen Zylinder 32 mit einem
unter der Aufgabehälter 20 ausfahrbaren Stößel 32a von gewählter Länge. Die einander
entgegengestehen Seiten des Aufgabebehälters 29 sind zwei Winkelträger 33 verhanden.
Gemäß Fig. 3 und 4 sind zwischen der vertikaler Teilen der beiden parallelen Winkel
33 an deren rechtem Ende und in der Nähe der Mitte der beiden Winkel Abstandhalter
29a angeordnet, die an den Winkeln 33 angeschweißt sind. Die Abstandheiter 29a wirken
mit den vertikalen Teiler der Winkel 33 derart zusammen, daß der Aufgabebehälter
29 einen Kasten mit einem rechteckigen Innenquerschnitt bildet, der mit dem unteren
Teil der Absetzkammer 27 verbunden ist.
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Zwischen dem horizontalen Teil der beiden Winkel 33 ist starr eine
ebene Platte 34 befestigt, die in der Mitte ihres linken Randes das vordere Ende
des hydraulischen Zylinders 32 trägt. Das vordere Ende des hydraulischen Zylinders
32 durchsetzt eine kreisförmige Ausnehmung in dem Block 32b, der bei 32c mit dem
linken Seitenteil (Fig. 4) der unteren Platte 34 verschraubt ist. Das hintere Ende
des hydraulischen Zylinders 32 kann in nicht gezeigter Weise an den beiden Winkeln
33 befestigt sein, so daß der Zylinder und der ihm zugeordnete Kolben 32a gegenüber
dem Aufgabebehälter 29 festgelegt sind.
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Auf dem vorderen, in Fig. 3 und 4 rechten Ende des Stößels 32a ist
ein quer angeordneter Bock 35 aufgeschraubt, der im Querschnitt allgemein rechteckig
ist, so daß die untere Fläche desBlockes mit der oberen Fläche der unteren Platte
34 in Gleitberührung steht. Eine obere Platte 36 ist an ihrem vorderen oder rechten
Endteil durch mehrere Scharauben 36a mit dem Block 35 verbunden. Es sei darauf hingewiesen,
daß die Höhe und Abmessung des Blockes 35 so gewählt sind, daß bei in den hydraulischen
Zylinder 32 zurückgezogenem Stößel 32a die oberen Platte 36 frei über den Block
geschoben werden kann. Die Bewegung des Stößels ist ferner durch Führungen 36b auf
den vorgeschriebenen Bereich begrenzt. In machen Fällen ist es zweckmäßig, an den
vertikalen Teilen der Winkel 33 Plattenstützen 360 zu befestigen, so daß die Platte
36 beim Ausfahren des Stößels 32a an ihrem hinteren oder linken Endteil (Fig. 4)
abgestützt ist. Durch diese kombinierte Anordnung wird gewährleistet, daß beim Rückzug
des Stößels 32a das auf die Platte 36 wirkende Gewicht des zerkleinerten Abfallmaterials
diese Platte nicht abwärts bis zur Berührung mit dem Zylinder 32 durchbiegt.
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Die aus der oberen Platte 36 und dem Querblock 35 bestehende Kombination
ist an ihrem vorderen Ende mit einer einwärtsgekrümmten, äußeren Stirnplatte 37
versehen,
die sich über die ganze Längs des rechten oder vorderen
Randes der aus der Platte und dem Block bestehenden Kombination erstreckt und damit
verschweißt ist. Diese gekrümmte und im Querschnitt bogenförmige Stirnplatte ähnelt
einem Rohrsegment, welches das zerkleinerte Abfallmaterial zuerst berührt und in
die Füllkammer der nachstehend beschriebenen Preßstufe 31 drückt.
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Jetzt sei die Ausbildung des Preßzylinders oder Preßrohrs der Preßstufe
31 betrachtet. Diese Stufe besitzt einen zweiten hydraulischen Zylinder 33 und mehrere
miteinander verbundene Rohrabschnitte 39, 40a und 41, die mit dem vorderen Ende
des Zyllndosr: 38 starr verbunden sind und sich von ihm weg erstrecken. Das vordere
Ende des hydraulischen Zylinders 38 ist an der Füllkammerhalterung 39 dadurch befestigte
daß die miteinander .fluchtenden kreisförmigen Flansche bei 39a miteinander verschraubt
sind.
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Das vordere Ende der Füllkammerhalterung 39 ist ebenfalls geflanscht
und bei 39b mit dem Zylinder 40a der Füllkammer 40 verschraubt. das Stopfrohr 41
ist bei 41a mit dem Füllkammerzylinder 40a verschraubt. Im Betrieb des hydraulischen
Zylinders 38 (Fig. 5) erden dessen Stößel 38a und der an dessen äußerem Ende angeordnete,
langgestreckte Preßkopf 38b über die ganze Länge der Füllkammer 40 ausgefahren
und
zurückgezogen. In der Praxis besteht der Kopf 38b aus zwei Teilen, von denen der
äußere Teil auswechselbar ist, und ist die Gesamtlänge des Kopfes etwas größer als
die zu der Füllkammer 40 führende Ausnehmung.
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Die Füllkammerhalterung 39 ist so lang, daß der Kopf 38b vollständig
in die Kammer zurückgezogen werden kann. Durch diese Konstruktion wird gewährleistet,
daß kein Material hinter deu Preßkopf fallen und dessen Funktion stören kann.
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Wie am besten aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist für die Presse
eine Trageinrichtung 42 vorgesehen, die bewirkt, daß die ganze Preßstufe 31 von
dem hydraulischen Zylinder zu dem Stopfrohr 41 eine Neigung besitzt. Da der Endteil
des Stopfrohrs 41 oberhalb des hydraulischen Zylinders 38 angeordnet iStt kann unerwünschte
Flüssigkeit aus der Preßstufe durch das Abflußrohr 43 austreten und in die übliche,
nicht gezeigte, vorhandene Kanalisation gelangen.
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Jetzt sei die Füllkammer genauer beschrieben. Der Zylinder 40a ist
gemäß Fig. 3 und 4 so ausgenommen, daß er durch Senkschrauben 40b und 40c fest mit
der unteren Platte 34 und dem vorderen Abstandhalter 29a verbunden werden kann.
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Dadurch ist die Füllstufe 30 fest mit der Preßatufe 31 verbunden
und erleichtert die Ausnehmung in dem Zylinder
40a das Füllen
des Zylinders mit dem zerkleinerten Abfallmaterial.
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Wie am besten aus der Fig. 3 und 4 hervorgeht, nimmt die Ausnehmung
des Zylinders 40a einen beträchtlichen Teil der linken Seite desselben ein. In dem
Zylinder 40a befindet sich eine Füllkammerauskleidung 40d, die ebenfalls in einem
beträchtlichen Tell ihrer linken Seite ausgenommen ist. Der Außendurchmesser der
Füllkammerauskleidung 40d ist so gewählt, daß die Auskleidung an beiden Enden der
Füllkammer in diese eingeschoben und darin mit Hilfe einer geeigneten Schraube 40e
befestigt werden kann, die miteinander fluchtende Ausnehmungen in dem Zylinder 40
a und der Auskleidung 40d durchsetzt. Die Innendurchmesser des Zylinders 40a und
der Auskleidung 40d sind so gewählt, daß die Innendurchmesser der Auskleidung 40d,
der Füllkammerhalterung 39 und des Stopfrohrs 41 alle miteinander fluchten, so daß
eine ununterbrochene Fläche tür die ungehinderte Bewegung des Preßstößelkopfes 38b
vorhanden ist.
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Wenn die Auskleidung 40d richtig angeordnet ist, befindet sich ihre
Ausnehmung im Bereich der Ausnehmung des Zylinders 40a der Füllkammer 40. Wenn daher
die Füllkammer 40 (Zylinder 40a und Auskleidung 40d) in der vorstehend beschriebenen
Weise an der Füllstufe 30 befestigt ist, steht die leere Kammer mit der Ftlllstufe
in Verbindung.
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Durch Ausfahren des Stößels 32a wird die leere Füllkammer mit dem
zerkleinerten Abfallmaterial gefüllt. Die am äußeren Endteil des stößels 32a angebrachte,
gekrümmte Fläche 37 bildet eine feste 'Nand zum Pressen des Materials in der Füllkammer.
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Der vordere und linke Endteil (Fig. 2 und 5) der Füllkammer 40 enthält
eine Ablauföffnung. Diese wird dadurch gebildet, daß die Auskleidung 40d in einer
vertikalea Ebene liegende Öffnungen 44 hat, die mit einem Ringschlitz 44a in Verbindung
stehen, der den Außendurchmesser der Auskleidung 40a im Bereich der Öffnungen 44
umgibt. Dieser Ringschlitz 44a besitzt einen Verbindungskanal 44b, von dem sich
eine größere, mit einem Innengewinde versehene Öffnung zu der Außenfläche des Zylinders
40a erstreckt.
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In die mit einem Innengewinde versehene Öffnung ist ein Ablaufstutzen
43a eingeschraubt, der mit einer Leitung 49 verbunden ist. Beim Fressen anfallende
Flüssigkeit kann somit durch die Öffnungen 44, den Ringschlitz 44a, den Ablaufstutzen
43a und die Leitung 43 in die Kanalisation gelangen.
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Es wurde festgestellt, daß durch Zerkleinern und Verdichten von Abfallmaterial,
das mit großer Wahrscheinlichkeit weiche und harte Abfälle aller Art enthält,
das
Volumen des Abfallmaterials im Verhältnis von 25:1 oder 30:1 herabgesetzt werden
kann. Beispielsweise erfüllt die beschriebene Ausführungsform ein dringendes Bedürfnis
bei der Verarbitung von weichen und harten Abfällen, die in Wohnhäusern anfallen.
Man kann die gewöhnlichen Müllschächte mit Müllschluckertüren verbinden, die in
den verschiedenen Wohnungen eines Gehäudes vorhanden sind, oder man kann in einem
kleinen bis mittelgroßen Wohnhaus nur eine einzige, zentral angeordnete Müllschluckertür
vorsehen. Man kann dann Abfallmaterial jeder Art, z.B. Flaschen, Dosen, Zeitungen,
Knochen und weiche Abfälle Jeder Art einfach dadurch beseitigen, daß die geeignete
Tür geöffnet und das Abfallmaterial in die vorhandenen Schächte geworfen wird.
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Untersuchungen haben gezeigt, daß es wirtschaftlich ist, wenn der
30 PS-Motor 20 der Mahlvorrichtung ständig läuft. Wenn in diesem Fall das Abfallmaterial
entweder in einzelnen stücken oder in großen Behältern verpackt die schnellaufende
Scheibe 25 erreicht und die Reißleisten 26 berührt, wird das Abfallmaterial in Stücke
zerrissen, die für die Vermahlung genügend klein sind. Die Menge, in der das zerrissene
Abfallmaterial pro Zeiteinheit in die Fertigmahlstufe gelangt, wird durch die Größe
des Umfangsspalte
des am Umfang der Scheibe 25 vorhandenen Spal
tes und der in der Scheibe vorhandenen, bogenförmigen Aur-." nehmungen begrenzt.
In der von den Schlägern oder Hämmern 24 gebildeten Fertigmahlstufe wird das von
der Scheibe 25 in begrenzter Menge zugeführte Abfallmaterial gemahlen und das zerkleinerte
Abfallmaterial in die Absetzkammer 27 gedrückt. Da die Absetzkanimer 27 mit dem
Aufgabebehälter 29 der Füllstufe 30 der Presse in Verbindung steht, ruht das zerkleinerte
Gut im wesentlichen auf der oberen Platte 365 wenn der hydraulische Stößel 32a gemäß
Fig. 4 ausgefahren wird. Beim Rückzug d.es Stößels 32a in den w hydraulischen Zylinder
32 fällt das zerkleinerte Abfallmaterial auf die obere Fläche der Bodenplatte 34
und ruht es auf dieser, bis der Stößel 32a wieder ausgefahren wird. Durch das Ausfahren
des Stößels 32 wird das zerkleinerte Abfallmaterial hydraulisch in die leere Füllkammer
40 gedrückt. Dabei bildet das gekrümmte äußere Ende 37 des Stößels 32a die äußere
Begrenzung der Füllkammer und wird der hydraulische Stößel 38a annähernd über die
ganze Länge der Füllkammer ausgefahren, so daß das zerkleinerte Abfallmaterial in
der Kammer gepreßt und in das Stopfrohr 41 gepreßt wird. Mit dem Stößel 38a wird
gleichzeitig auch der Stößel 32a zurückgezogen, so daß der Vorgang durch hin- und
hergehende Bewegung der Stößel wiederholt durchgeführt werden kann.
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Bei fortgesetzter Durchführung des Zerkleinerungs-und Preßverfahrens
wird das eine zu einer hohen Dichte gepreßt¢ Abfallmaterial. schließlich aus dem
offenen Ende das Stopfrohrs 41 heraus extrudiert. In der Preßstufe 31 kann man natürlich
zahlreiche verschiedene Durchmesser anwenden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein
Innendurchmesser von 76 mm in der Preßstufe für die Verarbeitung der meisten Abfälle
sehr gut geeignet ist. Bei einer darartigen Bemessung tritt das gepreßte Abfallmaterial
aus dem Ende des Stopfrohrs 41 in Form von Pellets von 76 mm Durohmesser und bricht
es in Abständen von 10 - 15 cm. Wenn andere (größere oder kleinere) Pelletgrößen
erwünscht sind, kann man am Ende des Stopfrohrs 41 Ablenkplatten vorsehen, Die Preß-
und die Füllstufe werden durch das in Fig.
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7 schematisch dargestellte System hydraulisch gesteuert.
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Es besitzt eine mit konstantem Volumen arbeitende, hydraulische Pumpe
45, die in einem Behälter R angeordnet ist und von einem Elektromotor 46 mit etwa
5 PS angetriebon wird. Da Sicherheitsventil 47 verhindert eine Uberlastung des Systems
und ist auf einen Systemhöchstdruck von 112 Kp/cm² (1600 psi) eingestellt. Wenn
beide hydraulischen
Stößel in ihre Zylinder zurückgezogen sind,
strömt die Druckflüssigkeit von der Pumpe 45 durch den in der gezeigten Stellung
befindlichen, hilfskraftbetätigten Vierwegschieber 48. Infolgedessen wird sofort
der Stößel 32a ausgefahren und in diesem Teil des Systems ein Druckanstieg bis auf
einen voreingestellten Wert von etwa 17,5 Kp/cm²(250 psi) bewirkt. Die Druckflüssigkeit
strömt dann durch das Sicherheitsventil 49 und bewirkt ein Ausfahren des hydraulischen
Stößels 38a aus dem Zylinder 38. Das dem Ventil 49 parallelgeschaltete Rückschlagventil
49a ist aus Sicherheitsgründen vorgesehen. Somit wird das zerkleinerte Abfallmaterial
unter einem einwandfrei geregelten Druck in der Füllkammer 40 verdichtet und in
das Stopfrohr 41 gedrückt.
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Der Preßhub oder das Ausfahren des Stößels 38a aus dem Zylinder 38
wird so lange fomgesetzt, bis die Druckflüssigkeit einen voreingestellten Druck
von etwa 84 Kp/cm² (1200 psi) erreicht. In diesem Zeitpunkt öffnet das Sicherheitsventil
50, wobei es Druckflüssigkeit an einen zweiten Vierwegschieber 48a abgibt, der dabei
in die in Fig. 7 gezeigte Stellung gelangt, so daß die voll der Pumpe 45 durch den
Schieber 48a zu dem Schieber 48 gelangende Druckflüssigkeit
den
Schieber aus seiner dargestellten Stellung bewegt. Die Druckfliissigkeit strömt
jetzt durch den rechten Teil des Schiebers 48 und bewirkt, daß beide Stößel in den
entsprechenden Zylindern gleichzeitig zurückgezogen werden. Wenn beide Stößel zurückgezogen
sind, wird in dem Sicherheitsventil 51 ein Druck von etwa 42 Kp/cm² (600 psi) erreicht
und gelangt die Druckflüssigkeit durch dieses Ventil hindurch zu dem zweiten Vierwegschieber
48a, dessen linker Teil jetzt mit der Pumpe 45 verbunden wird. Infolgedessen kann
der Schieber 48 in seine Ausgangsstellung (Fig. 7) zurückkehren und das Arbeitsspiel
erneut eingeleitet werden.
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Magnetventile 52 und 53 werden von Hand über elektrische Schalter
gesteuert. Wenn eines dieser Ventile betätigt ist, kann der Vierwegschieber 48 nicht
verstellt werden. Auf diese Weise kann die Bedienungsperson den Systemdruck bis
zu dem Höchstwert ansteigen lassen, so daß alle Behinderungen beseitigt werden.
Mit 54 sind Öffnungen bezeichnet, durch die Öl in den Behälter zurückkehren kann,
um eine Verstellung des Schiebers 48a zu ermöglichen. Es wurde festgestellt, daß
bei einer hydraulischen Steuerung unter Anwendung der oben angegebenen Werte, das
Systei 9,6 Arbeitspiele pro Minute durchführen kann.
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Es wurde vorstehend schon erwähnt, daß das ein kleines Volumen besitzende,
auf eine hohe Dichte gepreßte Abfallmaterial automatisch in Speicherbehälter und
Ladeschächte gefördert und auf Kippwagen und dergleichen geladen werden kann. Da
von dem Endprodukt im wesentlichen alle überschlüssige Flüssigkeit und Luft entfernt
worden ist, kann das gepreßte Abfallmaterial eine Zeitlang gespeichert werden, ohne
daß es unangenehme Gerüche abgibt; dabei wird die Fäulnis beträchtlich verlangsamt.
Das gepreßte Material kann daher von den Wohnhäusern oder Betrieben mit Hilfe der
üblichen städtischen oder privaten Müllabfuhrunternehmen nach Belieben abtransportiert
werden.
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Sämtliche aus der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale
einschließlich der konstruktiven Einzelheiten können auch im beliebiger Kombination
erfinderungswesentlich sein.