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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten und
Schneiden von Abfällen, insbesondere Schrott.
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Es sind Schrottverdichtungs- und -schneidemaschinen
bekannt, welche im allgemeinen einen Behälter für das zu
verdichtende Material aufweisen, welcher geeignete Mittel
zum Fördern des Materials in Richtung der Schneidemittel
haben, die gewöhnlich aus Rahmenscheren oder
Scherenblättern bestehen. Der Behälter, welcher im allgemeinen eine
horizontal angeordnete, im wesentlichen parallel epipedale
Form aufweist, ist mit Mitteln zum Verdichten des Materials
ausgestattet, so daß für den an sich ungleichförmigen und
sperrigen Schrott die notwendige Dichte erzielt wird, bevor
er der Schneidewirkung der Scheren ausgesetzt wird.
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Aus US-A-3 695 174 ist eine Vorrichtung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Die aus US-A-3,695,174
bekannte Vorrichtung ist für das Herstellen von kleinen
Stücken aus Schrottmaterial, wie etwa Kraftfahrzeuge,
gebrauchte Autos und dergleichen, verwendbar und weist eine
oder mehrere Pressen zum Komprimieren der
Schrottmaterialien in einen kompakten, säulenförmigen Block auf. Die
Vorrichtung hat zudem Schneidemittel, welche mindestens
zwei voneinander beabstandete und nebeneinander stehende
untere Schertempel und mindestens einen oberen Schertempel
aufweisen, welche in dem Raum zwischen den oberen und
unteren Schertempeln hin- und herbewegbar sind.
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In den bekannten Vorrichtungen wird das Material durch eine
oder mehrere Vorrichtungen verdichtet, welche der
Reihenfolge nach auf das Material einwirken, wobei bei jeder
Folge ein Materialvolumen, welches der Längserstreckung des
Behälters entspricht, verändert wird, d.h. in dessen
parallel zur Förderrichtung des Materials entsprechender
Erstreckungsrichtung. Nachdem das Material verdichtet und die
Form eines langen Parallelepipeds angenommen hat, wird es
gedrückt, so daß es mit diskontinuierlicher Bewegung durch
den Schneideeinlaß der Scheren mittels einer
Längsdrückeinrichtung gefördert wird, welche im allgemeinen durch
einen flüssigkeitsbetriebenen Zylinder betätigt wird.
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Aufgrund der Tatsache, daß die Verdichtung auf große
Materialoberflächen einwirkt und beträchtliche Kräfte
erfordert, weisen derartige bekannte Vorrichtungstypen schwere
kostenintensive Aufbauten auf. Des weiteren beeinflußt die
Längsförderung des verdichteten Materials auch die
Produktionskosten dieser Vorrichtungen erheblich, welche mittels
eines flüssigkeitsbetriebenen Zylinders mit einem
beträchtlichen Hub durchgeführt wird.
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In anderen Arten von Vorrichtungen wird das Material in
einem begrenzten Bereich des Materialbehälters in
Querrichtung bezüglich dessen Förderung, kurz oberhalb der Scheren
verdichtet. Gleichzeitig mit der durch das Preßelement
ausgeführten Verdichtungswirkung wird durch eine bewegbare
Wand, welche zum Preßelement verschwenkt wird, eine
diskontinuierliche Kompression des Materials entlang des
kompletten Behälters bewirkt. Die Förderbewegung des Materials in
Richtung des Schneideeinlasses der Scheren wird durch die
Schwerkraft in Anbetracht der Tatsache erzielt, daß der
Behälter in diesen Vorrichtungen in geeigneter Form geneigt
ist.
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Obwohl diese Vorrichtungen die Probleme der vorgenannten
Vorrichtungen teilweise lösen, weisen selbst diese
bekannten Vorrichtungsarten einige Nachteile auf, hauptsächlich
aufgrund der geneigten Anordnung des Behälters, was eine
Bestrafung vom Gesichtspunkt des Installierens darstellt.
Die geneigte Anordnung bedingt tatsächlich beträchtliche
Ladehöhen für das Material und einen sehr geringen Ausstoß
davon nach dem Schneiden, wobei sehr kostenintensive
Hubaufbauten auftreten. Des weiteren sind derartige bewegbare
Vorrichtungen sehr schwierig zu liefern.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sehr schwere
Formen für das Aufnehmen und Komprimieren des Materials in
jedem Fall notwendig sind; diese Aufbauformen sind zur
Verwendung mit der bewegbaren Wand verbunden, welche im
wesentlichen über die komplette Länge des Behälters wirkt.
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Ziel der Erfindung ist es, die oben beschriebenen Nachteile
zu vermeiden, durch Vorsehen einer Vorrichtung für das
Verdichten und Schneiden von Abfällen, welche maßvolle
Produktions- und Installationskosten mit Bezug auf die
bekannten Vorrichtungen aufweist.
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Innerhalb des Umfanges dieses Ziels besteht eine Aufgabe
der Erfindung darin, eine Vorrichtung zu schaffen, welche
bei gleichartiger Durchführung einen beträchtlich
leichteren Aufbau bezüglich der herkömmlichen Vorrichtungen
aufweist.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine
Vorrichtung zu schaffen, bei welcher es möglich ist, den
Arbeitszyklus entsprechend der zu verdichtenden Materialart
einzustellen.
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Dieses Ziel, diese und andere Aufgaben, welche nachfolgend
ersichtlich werden, werden durch eine Vorrichtung zum
Verdichten und Schneiden von Abfällen, insbesondere Schrott,
wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, erzielt.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden
anhand der Beschreibung eines bevorzugten, aber nicht
ausschließlichen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ersichtlich, welche lediglich mittels eines
nicht einschränkenden Beispiels in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist, wobei
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Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines
Bereiches der Maschine nahe den
Verdichtungsstationen zeigt;
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Fig. 2 eine teilweise Schnittdraufsicht des
Maschinenbereiches zeigt, welcher in Fig. 1 dargestellt ist;
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Fig. 3 eine Schnittansicht von Fig. 2 entlang der Achse
III-III zeigt, welche den Betrieb der
Preßelemente darstellt;
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Fig. 4 eine Schnittansicht von Fig. 2 entlang der Achse
IV-IV zeigt, welche den Betrieb der Preßelemente
darstellt;
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Fig. 5 eine schematische Schnittansicht entlang einer
vertikalen Ebene der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zeigt; und
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Fign. 6-9 Schnittansichten entsprechend der Fig. 5 des
Betriebes der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zeigen.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Mit Bezug auf obige Figuren umfaßt die im allgemeinen durch
das Bezugszeichen 1 bezeichnet, erfindungsgemäße
Vorrichtung einen Behälter 2 für das zu verdichtende Material 3,
Mittel zum Fördern des Materials entlang einer
Zuführrichtung, welche durch einen Pfeil 4 in Fig. 2 dargestellt ist,
und Mittel 5 zum Schneiden des verdichteten Materials,
welche entlang einer Richtung 6 wirken, welche quer zur
Zuführrichtung 4 verläuft. Mittel zum Verdichten des
Materials sind stromaufwärts der Schneidemittel 5 in
Übereinstimmung zur Förderrichtung des Materials entlang der
Zuführrichtung 4 angeordnet.
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Erfindungsgemäß umfassen die Verdichtungsmittel mindestens
zwei Verdichtungsstationen 7 und 8, welche der Reihenfolge
nach entlang der Zuführrichtung 4 angeordnet sind; jede
Station wirkt auf einen Teil der Erstreckung des Behälters
2 in eine Richtung ein, welche parallel zur Richtung 4 ist.
Steuerbar betätigbare Preßelemente 9 und 10 sind in den
Verdichtungsstationen 7 und 8 angeordnet und wirken der
Reihen nach auf Bereiche des Material 3-Volumens, welches
in dem Behälter 2 aufgenommen ist, so daß ein fortlaufendes
Verdichten der Bereiche des Materials 3 während dessen
Förderbewegung in Richtung der Schneidemittel 5
durchgeführt wird.
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Der Behälter 2 weist mindestens in der Nähe der
Verdichtungsstationen 7 und 8 eine im wesentlichen
parallelepipedale Form mit der Rück- oder Bodenwand 11 auf, welche in
einer horizontalen Ebene angeordnet ist.
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Die erste Verdichtungsstation 7 umfaßt ein erstes
Preßelement 9, welches durch einen Arm gebildet wird, der mit
einem seiner Enden in die Nähe der Bodenwand 11 mit einer
Schwenkachse 12 verschwenkbar ist, welche im wesentlichen
parallel zur Richtung 4 ist. Dieser Arm 9 weist in einer
Ebene, welche senkrecht zur Richtung 4 ist, eine im
wesentlichen L-förmige Form mit einer ersten Fläche 9a und einer
zweiten Fläche 9b auf, welche in Richtung der Innenseite
des Behälters 2 gerichtet und im wesentlichen senkrecht
zueinander sind.
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Ein erster flüssigkeitsbetriebener Zylinder 13 wirkt auf
den Arm 9 und bedingt dessen Oszillieren um die
Schwenkachse 12 von einer Ruhestellung, in welcher die Fläche 9a
im wesentlichen koplanar zur Bodenwand 11 und die Fläche 9b
koplanar zu einer Wand 2a der beiden Seitenwände 2a und 2b
des Behälters 2 ist, zu einer Betriebsstellung, in welcher
die Fläche 9a parallel zu aber bezüglich der Seitenwand 2a
des Behälters nach innen beabstandet ist, wohingegen die
Fläche 9b parallel zu und oberhalb der Bodenwand 11
angeordnet ist.
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Beim Bewegen von der Ruhestellung zur Betriebssteilung
führt der Arm 9 eine Schwenkbewegung von im wesentlichen
90º durch, wodurch an der einen Seite und oberhalb das für
das Material im Inneren des Behälters 2 verfügbare Volumen
bei der ersten Verdichtungsstation 7 verringert wird.
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Bei der zweiten Verdichtungsstation 8 weist der Behälter 2
eine obere gekrümmte Wand 14 und eine Seitenwand 2c auf,
welche parallel zur Wand 2a und im wesentlichen koplanar
zur Fläche 9a des Arms 9 ist, wenn der Arm 9 sich in
Betriebsstellung befindet.
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Die zweite Verdichtungsstation 8 umfaßt ein zweites
Preßelement 10, welches der Wand 2c gegenüberliegt und durch
einen Arm gebildet wird, welcher mit einem seiner Enden in
die Nähe der Bodenwand 11 mit einer Schwenkachse 15
verschwenkt wird, welche im wesentlichen parallel zur Richtung
4 ist. Analog zum Arm 9 weist der Arm 10 in einer Ebene,
welche senkrecht zur Richtung 4 ist, eine im wesentlichen
L-förmige Form mit einer ersten Fläche 10a und einer
zweiten Fläche 10b auf, welche in Richtung der Innenseite des
Behälters 2 und zueinander senkrecht gerichtet sind.
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Ein zweiter flüssigkeitsbetriebener Zylinder 16 wirkt auf
den Arm 10 und bedingt dessen Schwenken im wesentlichen um
90º um die Schwenkachse 15 von einer Ruhestellung, in
welcher die Fläche 10a im wesentlichen koplanar zur Bodenwand
11 und die Fläche 9b koplanar zur Wand 2b des Behälters 2
ist, zu einer Betriebsstellung, in welcher die Fläche 10a
parallel zu, aber bezüglich der Fläche 2b des Behälters
nach innen beabstandet ist, wohingegen die Fläche 10b
parallel zu und oberhalb der Bodenwand 11 angeordnet ist.
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Beim Bewegen von der Ruhestellung in die Betriebsstellung
wird der Arm 10 in entgegengesetzter Richtung bezüglich des
Armes 9 verschwenkt und gleitet mit dessen freien Ende
entlang der oberen Wand 14 des Behälters, wodurch auf der
Seite, welche der Seite gegenüberliegt, die durch die Wand
2c begrenzt wird, das für das Material innerhalb des
Behälters 2 verfügbare Volumen an der zweiten
Verdichtungsstation 8 verringert wird.
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Die Abmessungen der Arme 9 und 10 sind derart gewählt, daß
am Ausgang der zweiten Verdichtungsstation das Volumen des
verdichteten Materials in einem transversen Querschnitt
bezüglich der Richtung 4 eine kleinere sperrige Form als
der Schneideeinlaß 17 aufweist, welcher an dem Ende des
Behälters 2 angeordnet ist, so daß das verdichtete Material
einfach durch den Einlaß hindurchlaufen kann, selbst wenn
das Material sich elastisch ausdehnt.
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Die Mittel zum Fördern des Materials werden
vorteilhafterweise durch einen Bereich 18 des Behälters 2 gebildet,
welcher stromaufwärts der Verdichtungsstationen 7 und 8
angeordnet und mit einem oberen Bereich zu dem
verbleibenden Teil des Behälters mit einer Schwenkachse 19
verschwenkt ist, welche quer zur Richtung 4 angeordnet ist.
Ein flüssigkeitsbetriebener Zylinder 22 wirkt auf den
Bereich 18 und bedingt dessen Schwenken um die Achse 19 von
einer gehobenen Stellung, in welcher der Boden des Bereichs
18 bezüglich der Bodenwand 11 geneigt ist, so daß eine
Materialzuführung aufgrund der Gravitation erzielt wird, zu
einer abgesenkten Stellung, in welcher der Boden des
Bereiches 18 im wesentlichen parallel zur Bodenwand 11 und
umgkehrt ist, wodurch die diskontinuierliche Förderung des
Materials in Richtung der Schneidemittel 5 bewirkt wird.
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Der Bereich 18 weist an dessen in Richtung der
Verdichtungsstationen 7 und 8 gerichteten Seite einen Vorsprung 20
auf, welcher nach unten vorspringt und entlang eines
gekrümmten Bereiches 11a der Bodenwand 11 des verbleibenden
Teils des Behälters 2 gleitet. Dieser Vorsprung 20
definiert eine Schulter, welche eine diskontinuierliche
Druckwirkung auf das Material ausübt, wenn der Bereich 18 von
der gehobenen Stellung in die abgesenkte Stellung bewegt
wird.
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Scharfe Elemente 21, wie etwa Punkte oder dergleichen
können bequem auf der Schulter vorgesehen werden, welche durch
den Vorsprung 20 definiert ist, und verhindern das
Zurückkehren des Materials in Richtung des Bereiches 18, wodurch
das Fördern des Materials in Richtung der
Verdichtungsstationen 7 und 8 verbessert wird.
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Der Hub des flüssigkeitsbetriebenen Zylinders 22, welcher
das Schwenken des Bereiches 18 bewirkt, korreliert mit den
Abmessungen der Verdichtungsstationen 7 und 8 und ist auf
bekannte Weise gemäß der zu verdichtenden Materialart
einstellbar.
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Die Schneidemittel 5 werden durch bekannte Rahmenscheren
gebildet, welche kurz nach dem Schneideeinlaß 17 angeordnet
sind.
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Der Betrieb der erfindungsgemäßen Maschine ist wie folgt:
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Mittels des Schwenkens des Bereiches 18 wird das Material
3 den Verdichtungsstationen 7 und 8 zugeführt, während die
Arme 9 und 10 sich in ihrer Ruhestellung befinden. Das
Betätigen der flüssigkeitsbetriebenen Zylinder 13 und 16
bewegt die Arme 9 und 10 in ihre Betriebsstellung, wodurch
die Verdichtung des Materials bewirkt wird, welches sich in
den Verdichtungsstationen 7 und 8 befindet. Zu diesem
Zeitpunkt wird der Bereich 18 mittels des Zylinders 22 in
die gehobene Stellung bewegt, und bevor er in seine
abgesenkte Stellung zurückkehrt, werden die Arme 9 und 10 in
ihre Ruheposition zurückbewegt, so daß die Bewegung des
Bereiches 18 aus der gehobenen Stellung zur abgesenkten
Stellung ein Fördern bewirkt, welches kleiner als oder
gleich wie das Fördern ist, welches einer
Verdichtungsstation entspricht.
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Zu diesem Zeitpunkt werden die Arme 9 und 10 in ihre
Betriebsstellung zurückbewegt, so daß der Arm 10 den
Materialbereich, welcher der Wirkung des Armes 9 schon ausgesetzt
wurde, weiter komprimiert, während der Arm 9 einen neuen
Materialbereich verdichtet.
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In der Zwischenzeit hat die Materialförderung einen ersten
Materialbereich hinter den Schneideanlaß 17 bewegt und
dieser Bereich wird durch die Schneidemittel 5 getrennt,
welche betätigt werden, während die Arme 9 und 10 sich in
ihrer Betriebsstellung befinden.
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Der Bereich 14 wird wiederum in die gehobene Stellung
bewegt und der Zyklus fährt, wie schon beschrieben, fort,
während die Arme 9 und 10 sich in ihrer Betriebsstellung
befinden.
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In der Praxis wurde beobachtet, daß die erfindungsgemäße
Vorrichtung ihr beabsichtigtes Ziel absolut erreicht, da in
Anbetracht der Tatsache, daß das Verdichten des Materials
in einem begrenzten Abschnitt nahe des Schneideeinlasses
stattfindet, verringerte Betriebskräfte notwendig sind und
nur dieser Abschnitt geeignete Eigenschaften, die
Aufbaufestigkeit betreffend, erfordert, wohingegen der verbleibende
Teil des Behälters ausschließlich für das Aufnehmen des
Materials ausgestaltet sein kann, woraus eine Verringerung
der Produktions- und lnstallationskosten der Vorrichtung
mit Bezug auf herkömmliche Vorrichtungen folgt.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß es möglich ist, das
Zuführen einzustellen, so daß eine höhere oder geringere
Materialkonzentration in dem Verdichtungs- und
Schneideabschnitt entsprechend der zu bearbeitenden Materialart
auftritt.
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Die derart entwickelte Vorrichtung ist für eine Vielzahl
von Modifikationen und Veränderungen offen, wobei alle
innerhalb des Umfangs der erfinderischen Idee sind; des
weiteren können alle Details durch technisch äquivalente
Elemente ersetzt werden.
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In der Praxis können die eingesetzten Materialien als auch
die Dimensionierungen entsprechend den Anforderungen und
dem Stand der Technik angepaßt werden.
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An den Stellen, an denen in jedem Anspruch genannte
technische Merkmale von Bezugszeichen gefolgt werden, wurden
diese Bezugszeichen lediglich zum Zweck der Verbesserung
des Verständnisses der Ansprüche eingefügt und folglich
haben derartige Bezugs Zeichen keine einschränkende Wirkung
auf den Umfang jedes Elementes, welche beispielhaft durch
derartige Bezugszeichen dargestellt sind.