[0001] 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 verdichtet, wobei
die Walze durch ihr Eigengewicht auf den Abfällen 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.
[0002] Bei einer anderen bekannten Anordnung findet der Preßvorgang dadurch statt, daß der
zusammenzupressende Müll vor die Förderfläche 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.
[0003] Insbesondere im letzteren Fall können die Abfälle gleichzeitig in einen Behälter,
einen Sack oder dergleichen hineingefördert werden.
[0004] Nachteilig bei den bekannten Anordnungen ist es, daß entweder der Müll während des
Fördervorganges der Umgebungsluft ausgesetzt ist und daß die Förderung aufgrund der
nur kraftschlüssigen 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 Verbindung steht, so daß Geruchsbelästigungen
und dergleichen auftreten können.
[0005] Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Verdichtungsvorrichtung der
eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Müll mit Sicherheit in bestimmten gleichmäßigen
Abständen in einen Aufnahmebehälter oder dergleichen gefördert wird und daß während
des Fördervorganges Geruchsbelästigungen durch den geförderten Müll nicht auftreten
können.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine in einem Gehäuse mit
je einem etwa senkrecht liegenden Materialzufuhr- 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 Querschnitt
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 gegenüberliegende ebene Flächen angeordnet sind, deren Abstand ebenfalls
kleiner als der Durchmesser der Trommel ist und wobei der Verdichtungskolben in einer
sich senkrecht zur Trommelachse erstreckenden Ebene eine gegenüber dem Schacht geneigt
angeordnete langlochartige Führung aufweist, deren Enden auf die in Drehrichtung der
Trommel rückwärtigen Verbindungskanten zwischen den teilzylindrischen 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.
[0007] Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß bei einer Drehbewegung der Trommel durch
den ihr zugeordneten Antrieb der Kolben innerhalb des jeweils unteren Bereiches des
Schachtes durch die Verbindung 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 Aufnahmekammer 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 zugeordnete 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.
[0008] Aufgrund der Geometrie von Schacht und Kolben bewegt sich die Außenfläche des Kolbens
in dieser letzten Verdichtungslage zusammen mit der Trommel an einer am Ausgang des
Ausgabekanales angeordneten Abstreifkante entlang, so daß etwa am Kolben haftender
Müll abgestreift und in den Aufnahmebehälter gefördert wird.
[0009] Während des Verdichtungsvorganges ist der Müll sowohl in der Aufnahmekammer des Kolbenschachtes
als auch im Aufnahmebehälter stets von der Umgebungsluft abgeschlossen, so daß damit
eine saubere Einförderung des Mülls ohne Geruchsbelästigung oder dergleichen gegeben
ist.
[0010] Zweckmäßigerweise ist die Trommel zwischen zwei sich senkrecht 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.
[0011] Der Hub des Kolbens ist mithin um so größer, je weiter der Zapfen aus der Mitte der
Ebene der Trommelachse zum Aufnahmebehälter hin versetzt ist.
[0012] Die Größe des Hubes des Kolbens findet ihre Grenzen in der Umfangsgeometrie des Kolbens,
da dessen zylindrische Mantelflächen in ihrer äußersten Lage den Trommelquerschnitt
ergänzen 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 müllenthaltende Kammern offenbleiben. Dieser Restmüll würde auch nicht oder
nicht hinreichend an der Abstreifkante vorbeigeführt, so daß der in diesen Kammern
enthaltene Müll am Kolben haften bleiben würde.
[0013] Zweckmäßig ist es, wenn der Zapfendurchmesser so groß ist wie der Abstand zwischen
der einer zylindrischen Mantelfläche zugewandten Innenfläche der langlochartigen Führung
und der parallelen Tangente an die Mantelfläche. Der Durchmesser des Zapfens soll
also möglichst groß sein, um die Belastungen dieses Vorrichtungsteiles kleinzuhalten.
[0014] 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 würfelförmig sein.
[0015] Der Kolben wird also mit seinen abgeplatteten ebenen Flächen innerhalb des Schachtes
der Trommel geführt, wobei im Randbereich dieser Flächen erhebliche Kräfte, die sich
als Klemmkräfte 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 gegenüber der Trommel eine nur geradlinige
Bewegung ausführt.
[0016] Die Außenwandungen des Gehäuses für die Trommel oder wenigstens 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.
[0017] Der Aufnahmebehälter kann die Form eines Aufnahmesackes oder dergleichen haben, zweckmäßigerweise
ist er so gehaltert, daß er im gefüllten Zustand entfernbar ist.
[0018] Um zu verhindern, daß die Vorrichtung bei einer Überfüllung des Aufnahmebehälters
beschädigt wird, kann außerdem ein Meßinstrument vorgesehen sein, welches den Preßdruck
innerhalb des Aufnahmebehälters feststellt und bei gefülltem Aufnahmebehälter 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.
[0019] 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 stillsetzt.
[0020] Die erfindungsgemäße Verdichtungsvorrichtung ist insbesondere geeignet, im Haushalt
eingesetzt zu werden, d.h. also bei Füllmengen von etwa 12 Litern.
[0021] 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 Verhinderung der Beschädigung
übernimmt.
[0022] Besonders zweckmäßig ist es hierbei, wenn der Zapfen an einem Torsionsstab gelagert
ist, der bei einem Ausweichen des Zapfens verdreht wird und die entsprechende Feder
bildet.
[0023] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung
näher erläutert.
- Die Figuren 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 Figuren 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.
[0024] 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 Verdichtung in einen unteren Aufnahmebehälter
8 fördert. Die Bewegung 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 dargestellten Ausführungsbeispiel auf einem mit dem
ortsfesten Gehäuse 1 verbundenen ortsfesten Träger 11 sitzt.
[0025] Die Umfangsfläche des Kolbens 5 besteht aus zwei einander gegenüberliegenden teilzylindrischen
Mantelabschnitten 12 (vgl. auch Fig. 5), zwischen denen zwei ebene Mantelabschnitte
13 (vgl. auch Fig. 5) liegen. Wie aus Fig. 5 weiter hervorgeht, entspricht der Abstand
A zwischen den beiden ebenen Mantelabschnitten 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.
[0026] 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 endgültige 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.
[0027] 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 untereinander verbindbar sind. Das
Gehäuse 1 (vgl. auch Fig. 1) weist obere Kanalabschnitte la auf, die dem Einfüllen
des Mülls in die Vorrichtung dienen.
[0028] 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.
[0029] Schließlich ist es möglich, einen Teil 1b der die Trommel umgreifenden Wandung als
elastisch nach außen federnden Abschnitt auszubilden, so daß Verklemmungen durch große
Müllstücke oder dergleichen vermieden werden.
[0030] 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
verdreht wird und die entsprechende Feder bildet.
[0031] Fig. 5 verdeutlicht die Lage und Anordnung der Langlochführung 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 Mantelflächen 13.
[0032] Fig. 6 ist ein Schnitt etwa nach der Linie VI-VI nach Fig. 1 und verdeutlicht ein
Ausführungsbeispiel des konstruktiven Ausbaus der erfindungsgemäßen Anordnung.
[0033] 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 Wälzlager 27 einen Teil des Zapfens 10 und die langlochartige Führung 9
hat entsprechende Abmessungen, so daß das Lager 27 mit von der Führung 9 aufgenommen
wird.
[0034] 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 Wellenabschnitt 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.
[0035] 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.
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 Verdichtungskolbens (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 gegenüberliegende 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) erstreckenden Ebene eine gegenüber dem Schacht (3) geneigt angeordnete langlochartige
Führung (9) aufweist, deren Enden auf die in Drehrichtung (16) der Trommel (2) rückwärtigen
Verbindungskanten (21) zwischen den teilzylindrischen und den ebenen Mantelflächen
(12,13) der Trommel (2) weisen, wobei in die Führung (9) ein ortsfester Zapfen (10)
eingreift, 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 Richtung 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 gekennzeichnet, daß am Ausgang des Ausgabekanales
(33) ein Abstreifer (20) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Trommel (2) zwischen zwei sich senkrecht zu ihrer Achse erstreckenden ortsfesten 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 langlochartigen 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 geradlinig
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) verbunden ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Meßinstrument vorgesehen ist, welches den Preßdruck innerhalb des Aufnahmebehälters
(8) feststellt und bei gefülltem Aufnahmebehälter (8) die Vorrichtung stillsetzt.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Sicherheitsdeckel vorgesehen 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 Trommel
(2) stillsetzt.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
ortsfeste Zapfen (10) elstisch gelagert ist und bei einem durch feste Bestandteile
in den Abfällen erhöhtem Wandungsdruck in Gegenrichtung 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.