DE4013134A1 - Vorrichtung zum verdichten von pressbaren abfaellen - Google Patents

Vorrichtung zum verdichten von pressbaren abfaellen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von preßbaren Abfällen, wie Pappe, Karton, Holzabfälle, Hausmüll oder dergleichen. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art werden die Abfälle durch eine auf ihn umlaufende Walze ver­ dichtet, wobei die Walze durch ihr Eigengewicht auf den Abfäl­ len aufliegt. Es findet bei dieser Anordnung mithin keine Zwangsförderung der zu verdichtenden Abfälle statt, vielmehr werden diese nur kraftschlüssig von der Walze belastet, wobei außerdem während des Fördervorganges der zu verdichtende Müll der Umgebungsluft ausgesetzt ist.
Bei einer anderen bekannten Anordnung findet der Preßvorgang dadurch statt, daß der zusammenzupressende Müll vor die Förder­ fläche eines Preßkolbens durch einen Schacht oder dergleichen gebracht wird, so daß beim Kolbenhub der zu verdichtende Müll zusammengepreßt und gegebenenfalls in einen Container geschoben wird. Eine derartige Anordnung kann auch senkrecht angeordnet sein, so daß die zu verdichtenden Abfälle unter die Preßfläche des Kolbens gefördert werden.
Insbesondere im letzteren Fall können die Abfälle gleich­ zeitig in einen Behälter, einen Sack oder dergleichen hinein­ gefördert werden.
Nachteilig bei den bekannten Anordnungen ist es, daß entweder der Müll während des Fördervorganges der Umgebungsluft ausge­ setzt ist und daß die Förderung aufgrund der nur kraftschlüs­ sigen Belastung des Mülls ungleichmäßig vor sich geht, oder daß bei den Anordnungen mit einem Preßkolben es schwierig ist, die Abfälle in ausreichender Menge vor die Preßfläche bzw. unter diese zu bringen, wobei auch in diesem Fall während des Fördervorganges der Müll mit der Umgebungsluft in Ver­ bindung steht, so daß Geruchsbelästigungen und dergleichen auftreten können.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Ver­ dichtungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Müll mit Sicherheit in bestimmten gleichmäßigen Abstän­ den in einen Aufnahmebehälter oder dergleichen gefördert wird und daß während des Fördervorganges Geruchsbelästigungen durch den geförderten Müll nicht auftreten können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine in einem Gehäuse mit je einem etwa senkrecht liegenden Material­ zufuhr- und Materialausgabekanal angeordnete, drehbare und angetriebene zylindrische Trommel vorgesehen ist, die einen im Querschnitt quadratischen oder rechteckigen zur Trommel symmetrischen Schacht aufweist, der die Trommel von deren Mantel aus durchdringt und der der Aufnahme eines im Quer­ schnitt angepaßten Verdichtungskolbens dient, welcher zwei teilzylindrische, einander gegenüberliegende Mantelflächen hat, deren Radien dem Radius der Trommel entsprechen, und deren Abstand kleiner als der Durchmesser der Trommel ist, wobei zwischen den Mantelflächen zwei einander gegenüberliegen­ de ebene Flächen angeordnet sind, deren Abstand ebenfalls kleiner als der Durchmesser der Trommel ist und wobei der Ver­ dichtungskolben in einer sich senkrecht zur Trommelachse er­ streckenden Ebene eine gegenüber dem Schacht geneigt angeordnete langloch­ artige Führung aufweist, deren Enden auf die in Drehrichtung der Trommel rückwärtigen Verbindungskanten zwischen den teil­ zylindrischen und den ebenen Mantelflächen der Trommel weisen, wobei in die Führung ein ortsfester Zapfen eingreift, dessen Achse in der senkrechten Mittelebene durch die Trommel liegt und dessen Außendurchmesser dem Abstand der beiden geraden Flächen der Führung entspricht, wobei der Zapfen unterhalb der horizontalen Mittelebene durch die Trommel nach unten, also in Richtung des Ausgabekanals versetzt angeordnet ist.
Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß bei einer Drehbewegung der Trommel durch den ihr zugeordneten Antrieb der Kolben inner­ halb des jeweils unteren Bereiches des Schachtes durch die Ver­ bindung mit dem Zapfen über dessen Führung hin- und herbewegt wird. Aufgrund des Versatzes des Zapfens nach unten bleibt in dem dem Zapfen abgewandten oberen Ende des Schachtes eine Auf­ nahmekammer für den zu verdichtenden Müll offen, die bei einer Drehbewegung der Trommel sich in ihrer Größe verringert, so daß allein durch die Drehbewegung der Trommel durch die ihr zuge­ ordnete Wandung des Gehäuses eine Vorverdichtung des Mülls eintritt. Bei einem Weiterdrehen der Trommel drückt diese den Kolben weiter gegen den zu verdichtenden Müll und drückt ihn gleichzeitig in den unterhalb des Schachtes angeordneten Ausgabekanal, der mit einem Aufnahmebehälter in Verbindung stehen kann.
Aufgrund der Geometrie von Schacht und Kolben bewegt sich die Außenfläche des Kolbens in dieser letzten Verdichtungs­ lage zusammen mit der Trommel an einer am Ausgang des Ausgabe­ kanales angeordneten Abstreifkante entlang, so daß etwa am Kolben haftender Müll abgestreift und in den Aufnahmebehälter gefördert wird.
Während des Verdichtungsvorganges ist der Müll sowohl in der Aufnahmekammer des Kolbenschachtes als auch im Aufnahme­ behälter stets von der Umgebungsluft abgeschlossen, so daß damit eine saubere Einförderung des Mülls ohne Geruchsbelästi­ gung oder dergleichen gegeben ist.
Zweckmäßigerweise ist die Trommel zwischen zwei sich senk­ recht zu ihrer Achse erstreckenden Wandungen gelagert, mit welchen auch der Zapfen ortsfest verbunden ist. Damit wird die Zwangsbewegung des Kolbens über den Zapfen und dessen Führung herbeigeführt.
Der Hub des Kolbens ist mithin um so größer, je weiter der Zapfen aus der Mitte der Ebene der Trommelachse zum Aufnahme­ behälter hin versetzt ist.
Die Größe des Hubes des Kolbens findet ihre Grenzen in der Umfangsgeometrie des Kolbens, da dessen zylindrische Mantel­ flächen in ihrer äußersten Lage den Trommelquerschnitt ergän­ zen müssen. Würde der Kolben oder der Mantel in irgendeiner Lage über den Kreisumfang der Trommel hinausragen, so würde dies zu einem Verklemmen der Trommel und damit zu Störungen führen.
Bei einem zu kleinen Hub, bei welchem in der Ausförderlage zum Aufnahmebehälter der Kolben mit seinen Mantelflächen diejenigen der Trommel nicht erreichen würde, würden müll­ enthaltende Kammern offenbleiben. Dieser Restmüll würde auch nicht oder nicht hinreichend an der Abstreifkante vorbei­ geführt, so daß der in diesen Kammern enthaltene Müll am Kolben haften bleiben würde.
Zweckmäßig ist es, wenn der Zapfendurchmesser so groß ist wie der Abstand zwischen der einer zylindrischen Mantel­ fläche zugewandten Innenfläche der langlochartigen Führung und der parallelen Tangente an die Mantelfläche. Der Durch­ messer des Zapfens soll also möglichst groß sein, um die Belastungen diesesVorrichtungsteiles kleinzuhalten.
Zweckmäßig ist es außerdem, wenn der Schacht eine Breite hat, die etwa der Länge des Schachtes im Bereich der zylindrischen Wandungen entspricht. Der Schacht kann also insgesamt würfel­ förmig sein.
Der Kolben wird also mit seinen abgeplatteten ebenen Flächen innerhalb des Schachtes der Trommel geführt, wobei im Rand­ bereich dieser Flächen erhebliche Kräfte, die sich als Klemm­ kräfte auswirken können, auftreten können. Um diese Kräfte aufzufangen, ist es zweckmäßig, wenn die Stirnflächen der Trommel auf ihren Innenseiten mit zusätzlich geradlinig verlaufenden Führungen für den Kolben versehen sind. Dies ist deswegen ohne weiteres möglich, weil der Kolben gegen­ über der Trommel eine nur geradlinige Bewegung ausführt.
Die Außenwandungen des Gehäuses für die Trommel oder wenig­ stens eine davon können zweckmäßigerweise so ausgebildet sein, daß sie nach außen wegfedern können, um ein gegebenenfalls nicht paßbares Müllstück ohne Beschädigung der Vorrichtung aufnehmen zu können.
Der Aufnahmebehälter kann die Form eines Aufnahmesackes oder dergleichen haben, zweckmäßigerweise ist er so gehaltert, daß er im gefüllten Zustand entfernbar ist.
Um zu verhindern, daß die Vorrichtung bei einer Überfüllung des Aufnahmebehälters beschädigt wird, kann außerdem ein Meß­ instrument vorgesehen sein, welches den Preßdruck innerhalb des Aufnahmebehälters feststellt und bei gefülltem Aufnahme­ behälter die Vorrichtung stillsetzt. Diese Meßvorrichtung kann aus einer Bodenplatte oder dergleichen bestehen, die über ein Getriebe, einen Endschalter oder dergleichen getätigt.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt darin daß Preß- und Fördervorgang in einfacher Weise miteinander verbunden sind. Besonders vorteilhaft ist es dabei, daß der Verdichtungsvorgang mittels Kolben einsetzt, bevor der Abfallbehälter erreicht ist, indem beispielsweise Blechdosen, Kartons oder dergleichen gegen die zugehörige Wandung mittels des Kolbens flachgedrückt werden, so daß sie mühelos in den Abfallbehälter förderbar sind.
Notwendig ist es, daß ein Sicherheitsdeckel vorgesehen ist, der zweckmäßigerweise geringfügig oberhalb des Mantels der Trommel liegt und der während des Fördervorganges geschlossen ist, wobei eine Sicherheitsschaltung vorgesehen sein kann, die bei offenem Sicherheitsdeckel den Antrieb der Trommel still­ setzt.
Die erfindungsgemäße Verdichtungsvorrichtung ist insbesondere geeignet, im Haushalt eingesetzt zu werden, d. h. also bei Füllmengen von etwa 12 Litern.
Der ortsfeste Zapfen kann elastisch gelagert sein, so daß bei einem durch feste Bestandteile erhöhtem Wandungsdruck der Zapfen in Gegenrichtung ausweichen kann, so daß anstelle der verschiebbaren Wandung der Zapfen die Aufgabe der Verhin­ derung der Beschädigung übernimmt.
Besonders zweckmäßig ist es hierbei, wenn der Zapfen an einem Torsionsstab gelagert ist, der bei einem Aus­ weichen des Zapfens verdreht wird und die entsprechende Feder bildet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs­ beispieles in der Zeichnung näher erläutert.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen in schematischer Darstellung in Seitenansicht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und verdeutlichen deren Wirkungsweise.
Fig. 4 zeigt in schematischer, perspektivischer und auseinandergezogener Darstellung eine Ausführungsform der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 3.
Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung in Seitenansicht die Ausbildung von Trommel und Kolben im einzelnen.
Fig. 6 ist ein Schnitt etwa nach der Linie VI-VI nach Fig. 1.
Gemäß Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einer in einem Gehäuse 1 rotierenden Trommel 2, die mit einem Schacht 3 versehen ist, der symmetrisch die Trommel von deren zylindrischen Mantelflächen 4 ausgehend durchgreift und einen Kolben 5 aufnimmt, der innerhalb des Schachtes 3 in Richtung des Pfeiles 6 während der Drehbewegung der Trommel einen Hub ausführt und hierbei die zu verdichtenden Abfälle aus einem Aufnahmeschacht 7 aufnimmt und unter gleichzeitiger Verdich­ tung in einen unteren Aufnahmebehälter 8 fördert. Die Be­ wegung des Kolbens 5 wird hierbei dadurch hervorgerufen, daß der Kolben 5 mit einer langlochartigen Führung 9 versehen ist, in welche ein ortsfester Zapfen 10 eingreift, der beim darge­ stellten Ausführungsbeispiel auf einem mit dem ortsfesten Gehäuse 1 verbundenen ortsfesten Träger 11 sitzt.
Die Umfangsfläche des Kolbens 5 besteht aus zwei einander gegenüberliegenden teilzylindrischen Mantelabschnitten 12 (vgl. auch Fig. 5), zwischen denen zwei ebene Mantelabschnit­ te 13 (vgl. auch Fig. 5) liegen. Wie aus Fig. 5 weiter hervor­ geht, entspricht der Abstand A zwischen den beiden ebenen Mantel­ abschnitten 13 der Breite des Schachtes 3, so daß der Kolben 5 in Hubrichtung innerhalb des Schachtes geführt wird. Diese Führung kann durch Führungselemente, wie Nuten 14, Stege 15 oder dergleichen (vgl. auch Fig. 4) unterstützt werden.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende:
In Fig. 1 ist eine Lage von Trommel und Kolben dargestellt, in welcher der obere Teil des Schachtes 3 eine nach oben offene Aufnahmekammer 17 bildet, so daß im Stillstand aber auch während des Umlaufes der Trommel die Kammer 17 mit zu verpressenden Müll gefüllt werden kann. Wenn sich jetzt die Trommel 2 im Gehäuse 1 in Richtung der Pfeile 16, also entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, werden die Abfälle in der Aufnahmekammer 17 gemäß Fig. 2 vorverdichtet, da der Müll links in Fig. 2 in die Vorrichtung hineingezogen wird. Gleichzeitig wird, wie sich aus Fig. 3 ergibt, der Kolben über die langlochartige Führung 9 zur Außenseite der Trommel (in Fig. 3 nach unten links) bewegt, wodurch der Müll weiter verdichtet wird, um schließlich in den Aufnahmebehälter 8 hineingefördert zu werden. Die end­ gültige Verdichtung im Aufnahmebehälter 8 erfolgt dann, wenn der Kolben und die Trommel die Lage nach Fig. 1 wieder erreicht haben. Anschließend wiederholt sich der Verdichtungsvorgang erneut.
Fig. 4 zeigt in auseinandergezogener schematischer und perspektivischer Darstellung die Vorrichtung im einzelnen. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, kann der Schacht 3 in der Trommel 2 durch zwei Einzelteile 2a und 2b mit zylindrischer Außenwandung gebildet sein, die durch Deckel 18 und 19 mit diesen und unter­ einander verbindbar sind. Das Gehäuse 1 (vgl. auch Fig. 1) weist obere Kanalabschnitte 1a auf, die dem Einfüllen des Mülls in die Vorrichtung dienen.
Um etwa noch anhaftenden Müll von der Trommel 2 zu entfernen, kann die der Trommel zugewandte Kante 20 (vgl. auch Fig. 1) als Abstreifer ausgebildet sein, welcher den Müll von der Trommel 2 löst.
Schließlich ist es möglich, einen Teil lb der die Trommel um­ greifenden Wandung als elastisch nach außen federnden Abschnitt auszubilden, so daß Verklemmungen durch große Müllstücke oder dergleichen vermieden werden.
Zum selben Zweck kann der in die Führung 9 der Trommel 5 eingreifende ortsfeste Zapfen 10 an einem Torsionsstab 22 gelagert sein, der bei einem Ausweichen des Zapfens 10 ver­ dreht wird und die entsprechende Feder bildet.
Fig. 5 verdeutlicht die Lage und Anordnung der Langloch­ führung 9 an der entsprechenden Stirnwand des Kolbens 5. Danach weisen die Enden der Führung 9 jeweils auf die in Drehrichtung 16 rückwärtigen Verbindungskanten 21 zwischen den teilzylindrischen Mantelflächen 12 und den ebenen Mantel­ flächen 13.
Fig. 6 ist ein Schnitt etwa nach der Linie VI-VI nach Fig. 1 und verdeutlicht ein Ausführungsbeispiel des konstruktiven Ausbaus der erfindungsgemäßen Anordnung.
Der in das Langloch 9 eingreifende Zapfen 10 ist ortsfest an einem Teil 25 des Gehäuses 1, beispielsweise über einen Flansch 26, gehaltert. Bei diesem Ausführungsbeispiel bildet ein Wälz­ lager 27 einen Teil des Zapfens 10 und die langlochartige Füh­ rung 9 hat entsprechende Abmessungen, so daß das Lager 27 mit von der Führung 9 aufgenommen wird.
Die Trommel 2 ist über einen Flansch 28 drehbar auf dem rückwärtigen gekröpften Teil 10a des Zapfens 10 gelagert, wobei dieser rückwärtige Teil mit einem Wellenabschnitt 29 fluchtet, der mit der Wandung der Trommel 2 direkt oder über einen Flansch 30 oder dergleichen verbunden ist. Der Wellen­ abschnitt 29 ist im Gehäuse 1 über ein Lager 31 drehbar gelagert, so daß die Trommel 2 etwa in Richtung des Pfeiles 32 mittels eines Motors 23 über ein Zwischengetriebe 24 wie eine Schnecke oder dergleichen (vgl. Fig. 4) angetrieben werden kann.
Da der Kolben 5 mit seiner Langlochführung 9 durch den exzentrischen Zapfen 10 geführt wird, bewegt er sich bei einer Drehung der Trommel 2 innerhalb seiner Führungen in der Trommel in Richtung des Pfeiles 6 hin und her und führt damit die beschriebene Hubbewegung aus.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Verdichten von preßbaren Abfällen, wie Pappe, Karton, Holzabfälle, Hausmüll oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß eine in einem Gehäuse (1) mit je einem etwa senkrecht liegenden Materialzufuhr- und Materialausgabekanal (7, 33) angeordnete, drehbare und angetriebene zylindrische Trommel (2) vorgesehen ist, die einen im Querschnitt quadratischen oder rechteckigen zur Trommel symmetrischen Schacht (3) aufweist, der die Trommel (2) von deren Mantel aus durchdringt und der der Aufnahme eines im Querschnitt angepaßten Verdichtungs­ kolbens (5) dient, welcher zwei teilzylindrische, einander gegenüberliegende Mantelflächen (12) hat, deren Radien dem Radius der Trommel (2) entsprechen, und deren Abstand kleiner als der Durchmesser der Trommel (2) ist, wobei zwischen den Mantelflächen (12) zwei einander gegenüber­ liegende ebene Flächen (13) angeordnet sind, deren Abstand (A) ebenfalls kleiner als der Durchmesser der Trommel (2) ist und wobei der Verdichtungskolben (5) in einer sich senkrecht zur Trommelachse (34) erstrecken­ den Ebene eine gegenüber dem Schacht (3) geneigt angeordnete lang­ lochartige Führung (9) aufweist, deren Enden auf die in Drehrichtung (16) der Trommel (2) rückwärtigen Verbin­ dungskanten (21) zwischen den teilzylindrischen und den ebenen Mantelflächen (12, 13) der Trommel (2) weisen, wobei in die Führung (9) ein ortsfester Zapfen (10) ein­ greift, dessen Achse in der senkrechten Mittelebene durch die Trommel (2) liegt und dessen Außendurchmesser dem Abstand (C) der beiden geraden Flächen (35) der Führung (9) entspricht, wobei der Zapfen (10) unterhalb der horizontalen Mittelebene durch die Trommel (2) nach unten, also in Rich­ tung des Ausgabekanals (33) versetzt angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unterhalb des Schachtes (3) angeordnete Ausgabekanal (33) mit einem Aufnahmebehälter (8) in Verbindung steht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß am Ausgang des Ausgabekanales (33) ein Abstrei­ fer (20) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (2) zwischen zwei sich senkrecht zu ihrer Achse erstreckenden orts­ festen Wandungen (25) des Gehäuses (1) gelagert ist, mit welchen der Zapfen (10) ortsfest verbunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfendurchmesser so groß wie der Abstand (D) zwischen der einer zylindrischen Mantelfläche (12) zugewandten Innenfläche (36) der lang­ lochartigen Führung (9) und der parallelen Tangente (37) an die äußere Mantelfläche (12) ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (3) eine Breite (A) hat, die etwa der Länge (B) des Schachtes (3) im Bereich der zylindrischen Wandungen entspricht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (3) würfelförmig ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (19) der Trommel (2) auf ihren Innenseiten mit zusätzlich gerad­ linig verlaufenden Führungen (15) für den Kolben (5) versehen sind, die mit entsprechenden Führungen (14) am Kolben zusammenwirken.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandungen des Gehäuses (1) für die Trommel (2) oder wenigstens eine der Außenwandungen oder wenigstens ein Abschnitt davon so elastisch ausgebildet und gelagert sind, daß sie nach außen wegfedern können.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebehälter (8) die Form eines Aufnahmesackes oder dergleichen hat, der lösbar mit dem unteren Ende des Ausgabekanals (33) ver­ bunden ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßinstrument vorge­ sehen ist, welches den Preßdruck innerhalb des Aufnahme­ behälters (8) feststellt und bei gefülltem Aufnahme­ behälter (8) die Vorrichtung stillsetzt.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sicherheitsdeckel vor­ gesehen ist, der geringfügig oberhalb des Mantels der Trommel (2) liegt und der während des Fördervorganges geschlossen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherheitsschaltung vorgesehen ist, die bei offenem Sicherheitsdeckel den Antrieb (23, 24) der Trom­ mel (2) stillsetzt.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Zapfen (10) elastisch gelagert ist und bei einem durch feste Bestand­ teile in den Abfällen erhöhtem Wandungsdruck in Gegen­ richtung ausweichen kann.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (10) an einem Torsionsstab (22) gelagert ist, der bei einem Ausweichen des Zapfens (10) verdrehbar ist.
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