Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Preßlingen aus Altmaterial, insbesondere Müll mit sperrigen Anteilen, bei denen das durch einen Füllschacht in einen Preßkasten eingebrachte Material von einem in dem Preßkasten verschiebbaren Preßstempel unter Verdichtung zu einem Preßling verpreßt und der Preßling danach in Preßrichtung in einen dem Preßkasten fluchtend nachgeordneten Transportbehälter geschoben wird ; in aller Regel entspricht dabei der zur Preßrichtung senkrechte Querschnitt des Preßlings etwa dem Innenquerschnitt des Transportbehälters.
Der Abtransport von in großen Mengen anfallendem Altmaterial, insbesondere Müll mit sperrigen Anteilen, bereitet erhebliche Schwierigkeiten. Deshalb wird dieses sonst in loser Schüttung vorliegende Material mittels besonderer Vorrichtungen für den Weitertransport zu häufig weit entfernt liegenden Deponien oder Verbrennungsanlagen beispielsweise zu Preßlingen verdichtet, die anschließend in Transportbehälter eingebracht werden. In dieser verdichteten Form ist der Transport des Altmaterials wesentlich wirtschaftlicher.
So wird bei einer aus der DE-B-25 20 573 bekannten Vorrichtung zum Herstellen von Preßlingen das durch einen Füllschacht in einem Preßkasten eingebrachte Material von einem in dem Preßkasten verschiebbaren Preßstempel nach Vorbeigang an der in den Preßkasten mündenden Füllschachtöffnung unter Verdichtung gegen eine Platte gepreßt. Diese Platte bildet zugleich einen Verschluß zwischen dem Preßkasten und einem in Arbeitsstellung dem Preßkasten fluchtend nachgeordneten Transportbehälter, in den das nach beendeter Pressung zu einem Preßling verdichtete Material durch Verschieben mit dem Preßstempel eingebracht wird.
Um das Volumen des Transportbehälters möglichst voll auszunutzen, wird von den zur Füllung vorgesehenen Preßlingen gefordert, daß sie jeweils möglichst gleiche Materialdichte über ihren gesamten Querschnitt aufweisen. Allerdings erweist sich die Erfüllung dieser Forderung als schwierig, da es sich beim Altmaterial um inhomogenes und in seiner Dichte und Verdichtbarkeit oft in starkem Maße schwankendes Material handelt.
Die an die Preßlinge gestellte Forderung wird von der bekannten Preßvorrichtung nicht für alle Aufgabegüter optimal erfüllt. Zwar wird das Material in Preßrichtung des Preßstempels verdichtet, eine anderweitige Verdichtung, beispielsweise quer zur Preßrichtung erfolgt jedoch nicht. Infolgedessen kann der Preßling über seinen Querschnitt, der möglichst dem innenquerschnitt des Transportbehälters von beispielsweise 2 m x 2 m entsprechen soll, bereits durch die auf das als lose Schüttung eingebrachte Material einwirkende Schwerkraft sowie durch den Druck des obenliegenden Materials unterschiedliche Materialdichte aufweisen. Hinzu kommt, daß sich bei dem in loser Schüttung vorliegenden Material Schüttwinkel ausbilden, wodurch bei der anschließenden Pressung die Preßlinge insbesondere in ihrem oberen Bereich oftmals eine geringere Materialdichte aufweisen als in ihrem unteren Bereich, und meist auch eine geringere Höhe aufweisen als die im Transportbehälter zur Verfügung stehende Ladehöhe zuläßt. Vor allem aber trägt auch die durch sperriges Material bzw. Sperrmüll, also durch Material übermäßiger Stückgröße häufig verursachte Brücken- bzw. Hohlraumbildung in der Schüttung zur unterschiedlichen Dichte des Preßlings bei.
Folglich kommt es, insbesondere bei einem hohen Anteil an sperrigem Material, unter Umständen zu einer über den Querschnitt des Transportbehälters ungleichmäßigen und unvollständigen Behälterfüllung, so daß das zur Verfügung stehende Behältervolumen nicht vollständig und somit unwirtschaftlich ausgenutzt wird. Auch fordern die Betreiber von Müllverbrennungsanlagen, daß eine bestimmte Maximalstückgröße von im Müll enthaltenen sperrigen Teilen nicht überschritten wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung zu schaffen, die für eine optimale Nutzung des Transportbehältervolumens die Herstellung von Preßlingen mit über ihren Querschnitt verbesserter, insbesondere gleichmäßigerer Materialdichte ermöglichen, wobei eine vorbestimmte Einzelstückgröße nicht überschritten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß insbesondere das sperrige Material zwischen dem Einbringen in den Preßkasten und dem Verpressen eine Preßzerkleinerungsphase durchläuft, in der die für jeweils einen Preßling vorgesehene Gesamtmenge zu Teilmengen vereinzelt wird, die Teilmengen vorverdichtet und anschließend wieder zur Gesamtmenge vereinigt werden. Diese Maßnahme gewährleistet, daß das Material für den Preßvorgang in einer Form vorliegt, die zu einer von der Schüttung des Materials im Preßkasten unabhängigen und gleichmäßigeren Materialdichte im Preßling führt.
Wenn die Teilmengen dem Preßvorgang durch einen gegenüber dem Querschnitt des Preßlings geringeren Querschnitt zugeführt werden, wird die für einen Preßling erforderliche Gesamtmenge in einfacher Weise der Preßzerkleinerung unterzogen, in Teilmengen unterteilt und erfährt dabei bereits eine Vorverdichtung, so daß die in der ursprünglich losen Schüttung vorhandenen Hohlräume und Materialbrücken beseitigt werden. Darüber hinaus wird sperriges Material, das nicht ohne weiteres den geringeren Querschnitt passieren kann, durch Pressung an mindestens einer Kante der Querschnittsöffnung geschert und dadurch zerkleinert, so daß es die Materialdichte im Preßling, wenn überhaupt noch, dann jedenfalls weniger nachteilig beeinflußt als in seiner ursprünglichen Größe und damit auch den Anforderungen zum Beschicken einer Müllverbrennungsanlage genügt.
Auf besonders einfache Weise läßt sich das. Material preßzerkleinern, wenn es - wie bisher nur beim Verpressen üblich - dazu in Preßrichtung verschoben wird ; denn die zum Verpressen ohnehin erforderliche Materialverschiebung läßt sich nun schrittweise nacheinander mit jeweils einer Teilmenge durchführen.
Dabei kann zumindest eine Teilmenge, vorzugsweise die erste Teilmenge des zuvor in horizontaler Preßrichtung preßzerkleinerten Materials unter Schwerkrafteinwirkung vertikal zur Preßrichtung dem Preßvorgang zugeführt werden, bei dem diese Materialteilmenge(n) zusammen mit der oder den anderen für denselben Preßling bestimmten Teilmenge(n) in horizontaler Preßrichtung verpreßt wird (werden). Für das anschließend in an sich bekannter Weise der Pressung zu unterziehende Material ergibt sich ein lagenweiser Aufbau, wobei die einzelnen Lagen im wesentlichen vertikal übereinander angeordnet sind und jeweils etwa gleiche Materialdichte aufweisen.
Damit der Preßling in jedem Fall einen dem Ladequerschnitt des Transportbehälters entsprechenden Querschnitt erreicht, der eine volle Ausnutzung des Behältervolumens sicherstellt, wird die Preßzerkleinerung von Teilmengen vorzugsweise so oft wiederholt, bis die Teilmengen den zur Preßrichtung vertikalen Querschnitt des anschließend in an sich bekannter Weise durch Pressen herzustellenden Preßlings ausfüllen.
Bei einer Vorrichtung zum Herstellen von Preßlingen aus Altmaterial, insbesondere Müll mit sperrigen Anteilen, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, mit einem in einem Preßkasten. verschiebbaren Preßstempel, einem quer zur Pre- βrichtung in den Preßkasten einmündenden Füllschacht und einer quer zur Preßrichtung verschiebbaren Verschlußplatte zwischen dem Preßkasten und einem dem Preßkasten in Preßrichtung fluchtend nachgeordneten Transportbehälter, bei der der Preßstempel das durch den Füllschacht eingebrachte Material nach dem Vorbeigang an der in den Preßkasten mündenden Füllschachtöffnung unter Verdichtung gegen die Verschlußplatte preßt, besteht der Preßstempel erfindungsgemäß aus zusammen und/oder einzeln verschiebbaren, vertikal zur Preßrichtung übereinander angeordneten Teilstempeln, von denen mindestens einer nahe der die Füllschachtöffnung in Preßrichtung begrenzenden, vorzugsweise mit einem Messer belegten Kante vorbeigeführt werden kann. Mit einer derartigen Vorrichtung läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren durch lediglich Verschieben der Teilstempel in Preßrichtung relativ zueinander durchführen, so daß zur Preßzerkleinerung bzw. Vorverdichtung des Materials keine besonderen Hilfsmittel wie etwa Zerkleinerungsmühlen oder innerhalb der Vorrichtung angeordnete Hämmer erforderlich sind.
Dadurch, daß wenigstens einer der Teilstempel wiederholt nahe, vorzugsweise bündig an der Messerkante des Füllschachts vorbeigeht, wird die im Preßkasten außerhalb des Füllschachtes vor diesem Teilstempel befindliche Materialmenge bei jedem Durchgang dieses Teilstempels in die eigentliche Preßkammer befördert, die sich zwischen der Verschlußplatte und der zur Preßrichtung vertikalen Messerebene befindet, in der die Messerkante liegt. Dabei wird das in den Füllschacht ragende sperrige Material an der Messerkante zu Teilmengen preßzerkleinert. Aus den einzelnen Teilmengen setzt sich anschließend die für einen Preßling vorgesehene Gesamtmenge in sandwichartigem Aufbau zusammen, wobei die einzelnen Lagen eine gegenüber der zuvor sowie bei bekannten Vorrichtungen bisher an dieser Stelle bestandenen losen Schüttung gleichmäßigere Materialdichte und - stückgröße aufweisen.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Teilstempel vertikal zur Preßrichtung übereinander, versperrt bzw. versperren der (die) mit Abstand an der Messerkante vorbeigehende(n), vorzugsweise untere(n) Teilstempel einen verhältnismäßig großen Teil des Preßkastenquerschnitts, so daß für das der Pressung zuzuführende Material nur noch der restliche Querschnitt zwischen dem unteren Teilstempel und der Messerkante als einziger Zugang in die eigentliche Preßkammer offen bleibt.
Aus der canadischen Patentschrift 949 382 ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Preßlingen aus Almaterial bekannt, die ein Haupt- und ein Hilfspreßorgan besitzt, die konzentrisch aneinander angeordnet sind, wodurch sich eine erfindungsgemäße Betriebsweise verbietet. Denn mit dieser bekannten Vorrichtung soll ausschließlich erreicht werden, daß in der Endpreßposition des Hauptpreßorgans das Hilfspreßorgan noch weiter in einen konischen, radiale Preßkräfte auf das Material ausübenden Raum vordringt, um einen Teil des in der konischen Kammer verdichteten Materials in einen Beutel od. dgl. zu schieben, wobei der Beutel von einer zylindrischen Halterung abgestreift wird.
In der französischen Offenlegungsschrift 2389537 wird eine Presse zum Herstellen von Ballen aus Chemiefasern zur Textilherstellung dargestellt und beschrieben. Derartige Fasern dürfen in der Presse keinesfalls zerkleinert werden, weil sie dadurch für die Weiterverarbeitung unbrauchbar werden würden. So zeigt die Funktionsbeschreibung dieser bekannten Presse, daß der Übergang einer Fasercharge von einer Preßstufe zur nächsten sehr sorgsam und ohne die Gefahr einer Zerkleinerung des Materials vollzogen werden muß. Für die vorliegende Erfindung ist jedoch gerade der Zerkleinerungsschritt von besonderer Bedeutung.
Die derart verbleibende Preßkammeröffnung kann je nach Art des überwiegend zu verpressenden Materials größer oder kleiner gewählt werden, indem unterschiedlich große, d. h. in der zur Preßrichtung Vertikalen unterschiedliche oder auch gleiche Höhe aufweisende Teilstempel verwendet werden. So kann vorzugsweise der bzw. die untere(n) Teilstempel in der Vertikalen beispielsweise eine größe Höhe als der bzw. die obere(n) Teilstempel aufweisen, so daß die Preßkammer vor dem (den) unteren Teilstempel(n) mehr als eine Materialteilmenge aufnehmen kann, während bei gleich großen Teilstempeln die Preßkammer bereits von zwei gleich großen Teilmengen mit etwa gleicher Materialdichte ausgefüllt wird.
Damit an oder auf einem der Teilstempel das in den Preßkasten eingebrachte Material überhaupt zur Vereinzelung, d. h. zur Abtrennung der Teilmenge von der gesamten Materialmenge möglichst reibungslos verschoben werden kann, weist der bzw. die mit Abstand an der Messerkante vorbeigehende(n) vorzugsweise untere(n) Teilstempel jeweils eine dem bzw. den nahe an der Messerkante vorbeigehenden, vorzugsweise oberen Teilstempel(n) benachbarte Abdeckfläche auf. Somit bietet jeweils der mit der Abdeckfläche versehene Teilstempel dem vom anderen Teilstempel bewegten Material eine Verschiebefläche. Im Anschluß an die.Vereinzelung der Materialteilmengen durch Preßzerkleinerung und das erneute Zusammenführen der Teilmengen zu einer zu verpressenden Gesamtmenge wird der Preßvorgang in an sich bekannter Weise durchgeführt, indem die Teilstempel gemeinsam gegen das vor der Verschlußplatte liegende Material bis zum Erreichen der gewünschten Ballendichte verschoben werden.
Nachfolgend werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung näher erläutert. Es zeigen :
Die Vorrichtung nach Fig. 1 besteht aus einem horizontalen Preßkasten 1, in dem zwei vertikal übereinander angeordnete, zusammen einen Preßstempel bildende Teilstempel 2, 3 horizontal verschiebbar sind. Diese Teilstempel sind jeweils durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Zylinder-Kolbenantrieb zu betätigen und arbeiten in weiter unten beschriebener Weise sowohl als Förderstempel als auch als Preßstempel.
In den Preßkasten 1 mündet quer zur Preßrichtung (Pfeil 4), im dargestellten Beispiel vertikal von oben, ein Füllschacht 5, durch den das zu verpressende Material eingebracht wird. Unten ist die Füllschachtöffnung an der in Preßrichtung 4 hinten liegenden Kante 6 mit einem Messer versehen, im oberen Bereich der Stirnfläche 7 des oberen Teilstempels 2 ist eine Gegenmesserkante 8 ausgebildet.
Im Preßkasten 1 befindet sich unterhalb der Messerkante 6 und in Preßrichtung 4 hinter der Messerebene 9, in der die Messerkante 6 liegt, die eigentliche Preßkammer 10, an deren Ausstoßöffnung 11 für fertiggestellte Preßlinge eine quer zur Preßrichtung 4, im dargestellten Beispiel vertikal, verschiebbare Verschlußplatte 12 angeordnet ist. Die Verschlußplatte 12 kann mit einem druckmittelbetätigten Zylinder-Kolbenantrieb 13 auf- und niedergefahren werden ; in Fig. 1 ist sie in hochgefahrener Stellung dargestellt, in der die Ausstoßöffnung 11 des Preßkastens 1 geöffnet ist.
Dem Preßkasten 1 ist in Preßrichtung 4 ein Transportbehälter 14 fluchtend nachgeordnet, der durch nicht gezeigte mechanische Mittel an die Ausstoßöffnung 11 des Preßkastens 1 angeschlossen sein kann. Bei hochgefahrener Verschlußplatte 12 bilden der Preßkasten 1 und der Transportbehälter 14 einen zusammenhängenden Hohlraum, da im gezeigten Ausführungsbeispiel der Querschnitt des Behälters 14 in Größe und Abmessungen im Wesentlichen dem Querschnitt des Preßkastens 1 bzw. dem der Preßkammer 10 entspricht. Der Transportbehälter 14 ist an seinem Einfüllende 15 durch eine quer zur Preßrichtung 4, vorzugsweise vertikal verschiebbare Tür 16 verschließbar, die in Fig. 1 in hochgefahrener Position dargestellt ist.
Beim Betrieb der Vorrichtung (Fig. 2) wird von dem zu verpressenden, insbesondere sperrigen Material aus einem nicht gezeigten Vorratsbunker eine für etwa einen Preßling ausreichende, in bekannter Weise z. B. durch Auswiegen bestimmte Materialmenge (Gesamtmenge) 17 durch den Füllschacht 5 in den Preßkasten 1 eingebracht. Dabei gelangt das Material auf eine dem Füllschacht zugewandte Abdeckfläche 18 des unteren Teilstempels 3, der mit seiner Preßfläche 19 mindestens bis zur Messerebene 9 vorgefahren ist. In die vor der Messerebene 9 liegende Preßkammer 10 kann demnach Material nur durch eine in ihren Abmessungen dem Querschnitt des oberen Teilstempels 2 entsprechende Preßkammeröffnung 20 zwischen dem unteren Teilstempel 3 und der Messerkante 6 gelangen.
Von der auf dem unteren Teilstempel 3 liegenden Materialgesamtmenge wird beim Vorfahren des oberen Teilstempels 2 eine erste Teilmenge in einer Preßzerkleinerungsphase horizontal gegen die Preßkammeröffnung 20 verschoben, dabei zugleich vorverdichtet und schließlich in der Messerebene 9 gegebenenfalls von dem restlichen Material durch Scherung zwischen der Messerkannte 6 und der Gegenkante 8 des oberen Teilstempels 2 abgetrennt bzw. vereinzelt. Diese erste Teilmenge fällt dann unter Schwerkrafteinfluß vertikal in die noch leere Preßkammer 10 vor den unteren Teilstempel 3. Anschließend fährt der obere Teilstempel 2 in die in den Figuren durchgezogen dargestellte Ausgangsposition zurück.
In einem nachfolgenden zweiten und in gegebenenfalls weiteren Hüben werden von dem im Preßkasten 1 bzw. Füllschacht 5 anstehenden Material noch weitere Teilmengen durch Preßzerkleinerung vereinzelt und in die Preßkammer 10 verschoben. Dieser Arbeitsgang wird so oft wiederholt, bis die Preßkammer 10 über ihren gesamten Querschnitt mit Material gefüllt ist, das aus lagenweise sandwichartig zusammenfegügten Materialteilmengen besteht und das gegenüber dem vorher als lose Schüttung vorliegenden Material eine gleichmäßigere Materialdichte und - stückgröße, insbesondere über seinem vertikalen Querschnitt aufweist.
Es versteht sich, daß die jeweils für einen Preßling erforderliche Gesamtmenge auch kontinuierlich durch den Füllschacht zugegeben werden kann ; darüber hinaus ist auch eine gewichtsmäßige Vorabbestimmung der jeweiligen Gesamtmenge nicht erforderlich, wenn z. B. im Preßkammerbereich andere Meßmethoden für die Mengenzuteilung vorgesehen werden.
Anschließend wird das in der Preßkammer 10 liegende, vorverdichtete Material durch die gemeinsam als Preßstempel vorfahrenden Teilstempel 2, 3 gegen die in herabgefahrener Stellung befindliche Verschlußplatte 12 (Preßtür) zusammengeschoben und dabei, sobald die Teilstempel 2 und 3 die Messerebene 9 überfahren haben, im Zusammenwirken mit der Verschlußplatte 12 zu einem Preßling verdichtet. Nach beendeter Pressung, d. h. wenn der Preßling die gewünschte Größe und Dichte erreicht hat, werden die Teilstempel 2 und 3 stillgesetzt, wird die Verschlußplatte 12 hochgefahren und werden die Teilstempel 2 und 3 nunmehr als Förderstempel wirkend in den Transportbehälter 14 eingefahren und erst in ihre jeweilige Ausgangsposition zurückgefahren, wenn der Preßling vollkommen in den Transportbehälter 14 vorgeschoben ist, so daß nach Fertigstellung und Vorschub des letzten für einen Container vorgesehenen Preßlings nach dem Zurückfahren der Teil-stempel 2 und 3 die Tür 16 des Behälters sowie die Verschlußplatte 12 einwandfrei geschlossen werden können.
Das beschriebene Arbeitsspiel wiederholt sich, um einen zweiten und danach weitere Preßlinge herzustellen. Dabei wird die Reihe der bereits in den Transportbehälter 14 eingeschobenen Preßlinge jeweils um eine Ballenlänge weiter vorgeschoben, bis das gewünschte Füllgewicht des Behälters durch die eingeschobenen Preßlinge erreicht ist. Zugleich kann in bekannter Weise eine Längenermittlung durchgeführt und, wenn der Transportbehälter keinen vollständigen Preßling mehr aufnehmen kann, ein Rest-Preßling hergestellt werden, der so bemessen ist, daß sich die Tür 16 des Transportbehälters 14 noch schließen läßt.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erweist sich die zweiteilige Ausbildung des Preßstempels gemäß den Ausführungsbeispielen auch noch aus weiteren Gründen als vorteilhaft ; die Behältertür 16 kann nämlich bei Verarbeitung bestimmter Güter in der Teilstempelanzahl entsprechenden Teilschritten, im vorliegenden Beispiel also in zwei Teilschritten geschlossen werden, um ein Herausfallen verpreßten Materials aus dem Container weitgehend auszuschließen. Dazu wird zuerst der obere Teilstempel 2 aus dem Behälter 14 zurückgefahren und die Behältertür 16 so weit abgesenkt, daß das Material im oberen Bereich des an die Tür 16 grenzenden Preßlings von der herabgefahrenen Tür 16 im Behälter 14 zurückgehalten wird. Unterdessen verhindert der untere Teilstempel 3, daß Material aus dem unteren Bereich des Preßlings aus dem Behälter 14 herausgedrückt wird bzw. herausfällt. Erst wenn der Preßling durch die teilweise herabgefahrene Tür 16 abgestützt ist, fährt auch der untere Teilstempel 3 in seine Ausgangsstellung zurück und die Behältertür 16 kann vollständig geschlossen werden.
Die in Fig. dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 nur insoweit, als die Teilstempel 21, 22 unterschiedliche Höhen besitzen, wobei der untere Teilstempel 22 höher als der obere Teilstempel 21 ist. Die Preßkammeröffnung 23 ist bei dieser Ausführung noch weiter verkleinert, so daß die Füllung der Preßkammer 10 mit vorverdichteten Materialteilmengen mehr als zwei Hübe des oberen Teilstempels 21 und dementsprechend mehr als zwei Materialteilmengen erfordert.
Im übrigen läßt sich in beiden Ausführungen der normalerweise nur zwischen dem Transportbehälter und der Messerebene verschiebbare untere Teilstempel 3, 21 in eine Ausgangsstellung bewegen, die derjenigen des oberen Teilstempels 2, 21 entspricht, so daß für besondere Anwendungsfälle auch die gesamte Preßkammeröffnung als Durchgang für das zu verpressende Material zur Verfügung steht.