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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen von sackartigen Gebinden
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Sackaufreißvorrichtungen
sind bislang im Bereich der Müllverwertung
bekannt geworden, wobei derartige Vorrichtungen in der Regel vor
einer Müllsortierung
angeordnet werden, um den in Säcken
abgepackten Müll
einer entsprechenden Sortieranlage zugänglich zu machen.
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Bei
der Verbrennung von Abfall sind entgegen Aufreißmaschinen bislang nicht vorgesehen,
da dort entsprechende Gebinde als Ganzes der Brenneinheit zugeführt werden,
insbesondere um sicher zu stellen, dass die Inhaltsstoffe nicht
außerhalb
der Brenneinheit freigesetzt werden.
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Bei
der Verwertung von sogenannten Inkontinenzsystemabfällen ist
es aus verschiedenen Gründen
von Vorteil, diese vor der Zuführung
zu einer Brenneinheit zu öffnen.
Allerdings sind bekannte Vorrichtungen sind nicht geeignet, um Säcke mit
Inkontinenzsystemabfall oder ähnlicher
Beschaffenheit zuverlässig
zu öffnen
und deren Inhalt einer Weiterverarbeitung, beispielsweise einer
Verbrennung zuzuführen.
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Insbesondere
bei der Bearbeitung von sogenanntem Inkontinenzsystemabfall stellen
sich dabei auch an die Sackaufreißvorrichtungen besondere Anforderungen.
Inkontinenzsystemabfall fällt
in Einrichtungen der Altenwohn- und
Pflegestruktur als weitgehend sortenreine Abfallfraktion in großen Mengen
an, wobei diese Abfallfraktion eine hohe und umweltfreundliche Qualität der zu
verwertenden Stoffe aufweist. Es handelt sich hierbei überwiegend
um TP-, PA-, PE- und Zellstoffmaterialien bzw. stoffverwandte Verbindungen,
die als Sortenreine Abfallfraktion in großer Menge anfallen.
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Die
Sortenreinheit bezieht sich dabei auf die Inhaltsstoffe Windeln,
Windelhöschen
und Inkontinenzeinlagen- und Krankenunterlagen, Einmal-Waschhandschuhe,
Arbeitsschutz-Handschuhe, Feuchttücher, Zellstofftücher, Toilettenpapier,
Binden, Slipeinlagen, Saugkissen (z.B. aus weichen Zellstoff-Flocken mit vollflächiger Fließabdeckung) Einmaltücher, Schutzband
und Schutztape, Mund-Nasenmasken, Kompressen, Watte (z.B. Augenpads,
Wattepads), Tampons, Pflaster, Verbandmaterial, Wattestäbchen, Holzmundspachtel
und alle weiteren, in der unmittelbaren (Körper-) Pflege anfallenden Materialien,
sofern Sie Inhaltsstoffe der oben genannten Art besitzen und mit
dem Körper
von Patienten bzw. zu Pflegenden in Kontakt gekommen sind.
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Darüber hinaus
ist unter die Sortenreinheit des Inkontinenzsystemabfalls auch entsprechendes Verpackungsmaterial
für derartige
Abfälle,
beispielsweise Kabelbinder aus 100% Nylon und Abfallsäcke, z.B.
aus 100% Recycling Polyethylen zu zählen, welche Grundwasser neutral
sind und zu reinem Wasserdampf und CO2 verbrennen.
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Inkontinenzsystemabfall
zeichnet sich zwar dadurch aus, dass aufgrund der Einzelbestandteile grundsätzlich eine
weitgehende Verbrennung unter Bildung von CO2 und
Wasser möglich
ist. Allerdings ist unaufbereiteter Inkontinenzsystemabfall aufgrund seines
Feuchtigkeitsgehalts, seiner Materialzusammensetzung und Struktur
unaufbereitet kein idealer Brennstoff. Er neigt zu Paketierung und
Brückenbildung
und bildet somit einen sehr zähen
und dadurch gleichzeitig in uriaufbereitetem Zustand ungenügenden Brennstoff,
der sämtlichen
Vortrocknungsbemühungen
und einem effizienten Ausbrand in dieser Zusammensetzung und Oberflächenstruktur
entgegensteht. Die Entflammbarkeit und damit auch das Abbrandverhalten
des unbehandelten Materials sind für eine optimale Energieausbeute
nicht zufriedenstellend. Durch die teilweise hohe Feuchtigkeit des
Inkontinenzsystemabfalls und die Brückenbildung und Paketierung
werden Materialzonen, die sich im Innern der Verpackungen bilden,
durch die Feuchtigkeit von Außen
abgeschirmt und können
selbst bei hohen Flammtemperaturen nicht völlig erreicht und freigesetzt
werden. Das Resultat ist bei unaufbereitetem Inkontinenzsystemabfall
dementsprechend ein äußerst schlechter
Abbrand und eine damit verbundene nur mäßige Energieausbeute.
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Durch
die oben angeführten
Eigenschaften ergeben sich auch Probleme im Hinblick auf die Vorrichtungen,
die die entsprechenden Säcke öffnen sollen.
Das Material neigt zum Verstopfen und Zusetzen derartiger Vorrichtungen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Öffnen von
sackartigen Gebinden vorzuschlagen, die dazu geeignet ist, auch
Säcke mit oben
angeführten
oder dazu ähnlichen
Inhaltsstoffen zuverlässig
der Weiterverarbeitung zuzuführen.
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Diese
Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der einleitend genannten
Art dadurch gelöst,
dass eine Aufnahmekammer zur Aufnahme wenigstens eines sackartigen
Gebindes vorgesehen ist, die einen mit wenigstens einem starren
oder stehenden Reiß-
und/oder Schneidelement versehenen Ausgang aufweist, wobei ein Verdrängerorgan
vorgesehen ist, um ein oder mehrere Gebinde durch den Ausgang am
starren oder stehenden Schneidelement vorbei zu pressen.
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Eine
derartige Vorrichtung ist völlig
unempfindlich gegenüber
der Art des Inhalts der sackartigen Gebinde. Durch das Verdrängerorgan
wird der komplette Inhalt der Aufnahmekammer durch den Ausgang und
somit in den Wirkungsbereich des Reiß- und/oder Schneidelements gedrückt. Ein
Zusetzen oder Verstopfen der Reiß- und/oder Schneidelemente
ist nicht möglich,
da das Verdrängerorgan
für einen zuverlässigen Materialvorschub
sorgt. Eine solche Vorrichtung ist insbesondere dann sinnvoll einsetzbar,
wenn eine Einwirkung der Reiß-
und/oder Schneidelemente auch auf den Inhalt der sackartigen Gebinde
unproblematisch oder gegebenenfalls für die weitere Verarbeitung
sogar erwünscht
ist. Insbesondere ist eine derartige Vorrichtung zum Öffnen sackartiger
Gebinde geeignet, um Säcke
mit Inkontinenzsystemabfall zu öffnen
und deren Inhalt einer Weiterbearbeitung, z. B. einer Verbrennung
zuzuführen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist in der Lage, für
einen zuverlässigen
Materialfluss von Inhaltsstoffen unterschiedlichster Art zu sorgen,
ohne dass ein Verstopfen oder sonstige Störungen im Materialfluss zu
befürchten
sind.
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Darüber hinaus
wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung
eine Oberflächenvergrößerung des
Inkontinenzsystemabfalls vorgenommen.
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Durch
Auflösung
und Auflockerungen der Verpackungen kann das dann oberflächenvergrößerte Material,
gegebenenfalls unter Einsatz einer Vortrocknungsphase energieeffizienter
verbrannt werden. Durch eine derartige Aufbereitung wird aus dem Inkontinenzsystemabfall
ein hochwertiger Ersatzstoff für
Primärenergiequellen
geschaffen.
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Die
in den Unteransprüchen
genannten Maßnahmen
sind vorteilhafte Ausführungen
und Weiterbildungen der Erfindung.
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Vorzugsweise
wird ein linear verlaufender Schacht vorgesehen, der die Aufnahmekammer
umfasst. Ein derartiger linear verlaufender Schacht ist leicht zu
befüllen.
Den der Aufnahmekammer zuzuführenden
Säcken
beziehungsweise Gebinden stehen dabei keine nennenswerte Hindernisse
im Wege.
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Darüber hinaus
kann an einem solchen linear verlaufenden Schacht leicht ein linear
geführter Verdrängerkolben
als Verdrängerorgan
vorgesehen werden, der für
den gewünschten
Materialfluss sorgt.
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Insbesondere
in der Ausführungsvariante
mit linear geführtem
Verdrängerkolben
in dem die Aufnahmekammer umfassenden Schacht wird die Befüllung vorzugsweise über ein
Zufuhrrohr bewerkstelligt, dass von diesem die Aufnahmekammer umfassenden
Schacht abzweigt. Da der in gerade Verlängerung der Aufnahmekammer
befindliche Raum durch die Führung
und den Antrieb eines Verdrängerkolbens
in seinem stromaufwärts
der Aufnahmekammer liegenden Bereich belegt ist, stellt eine seitliche schräg oder quer
verlaufende Zufuhr über
ein Zufuhrrohr eine geeignete Maßnahme da, um die Säcke oder
Gebinde der Aufnahmekammer ohne Beeinträchtigung der Funktion des Verdrängerkolbens
zuzuführen.
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In
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung wird der die Aufnahmekammer umfassende Schacht im
Wesentlichen vertikal angeordnet. Dies vereinfacht die Beschickung
der Aufnahmekammer, in dem Säcke
beziehungsweise die sackartigen Gebinde in die Aufnahmekammer unter
Ausnutzung der Schwerkraft hineinfallen können. Das Zufuhrrohr wird in
einer solchen Ausführungsform
bevorzugt schräg
nach unten geneigt angeordnet, so dass die Säcke beziehungsweise die Gebinde
selbsttätig
entlang dieser Schräge
in die Aufnahmekammer rutschen oder fallen können.
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Vorteilhafterweise
wird der Ausgang der Aufnahmekammer auf der Unterseite der Aufnahmekammer
mit dem wenigstens einen Reiß-
und/oder Schneidelement versehen. Dies hat zur Folge, dass das mit
dem Verdrängerorgan
durch die Ausgang gedrückte
Material nach unten wegfallen kann. Für den Abtransport vom Ausgang
der Aufnahmekammer nach unten wird somit keine Fördervorrichtung benötigt.
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In
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung werden ein oder mehrere Reiß- und/oder Schneidelemente
als Ablage für
die sackartigen Gebinde ausgebildet. Insbesondere in Kombination
mit einer im Wesentlichen vertikalen Anordnung des die Aufnahmekammer
umfassenden Schachtes bietet dies den Vorteil, dass die in den Schacht
beziehungsweise Aufnahmekammer hineinfallenden sackartigen Gebinde
zunächst
auf dem beziehungsweise den Reiß-
und/oder Schneidelement auftreffen und dort aufgehalten werden.
Eine zusätzliche
Positionierung der Säcke
vor dem eigentlichen Reiß-
oder Schneidvorgang ist somit nicht mehr erforderlich. Die auf diesen
Reiß-
und/oder Schneidelemente. liegenden sackartigen
Gebinde können
zyklisch durch ein zyklisches Verdrängerorgan, beispielsweise durch
einen Verdrängerkolben
der oben beschriebenen Art, anschließend durch das eine oder die
mehreren Reiß- und/oder
Schneidelemente gedrückt
werden, wodurch die Aufnahmekammer entleert wird, während die
Säcke beziehungsweise
die sackartigen Gebinde geöffnet
und deren Inhalt durch den Ausgang gepresst wird.
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Vorteilhafterweise
werden, wie bereits oben erwähnt,
mehrere Reiß-
und/oder Schneidelemente am Ausgang der Aufnahmekammer vorgesehen. Zum
einen ist durch eine derartige Gestaltung eine bessere Auflage für die in
die Aufnahmekammer gelangte Säcke
beziehungsweise Gebinde ermöglicht. Zum
anderen werden durch mehrere Reiß- und/oder Schneidelemente
die Säcke beziehungsweise
die Gebinde zuverlässiger
geöffnet.
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Darüber hinaus
ist durch eine solche Ausgestaltung zugleich eine bessere Zerkleinerung
des Inhalts der Säcke
beziehungsweise Gebinde möglich, wodurch
gleichzeitig mit dem Öffnen
eine Aufbereitung des Inhalts für
die nachfolgende Bearbeitung erfolgt. Eine Zerkleinerung der Inhaltsstoffe
ist beispielsweise von Vorteil, wenn der Inhalt einer Bearbeitung
zugeführt
wird, bei der eine Oberflächenvergrößerung von
Vorteil ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Inhalt
getrocknet und/oder verbrannt werden soll. Auch bei einer biologischen oder
chemischen Weiterverarbeitung, bei der ein Oberflächenkontakt
erzielt werden muss, ist das Zerkleinern der Inhaltsstoffe der Säcke beziehungsweise Gebinde
zugleich mit dem Öffnen
durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung
von Vorteil.
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Vorzugsweise
wird unterhalb des Ausgangs der Aufnahmekammer eine Fördervorrichtung
angeordnet, um das anfallende Material wegzufördern. Eine solche Fördervorrichtung
kann beispielsweise unmittelbar als Beschickungseinheit einer Verbrennungsanlage
dienen.
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Durch
die im Wesentlichen vertikale Anordnung der Aufnahmekammer mit unten
liegenden Ausgang wird eine solche Fördervorrichtung, beispielsweise
in Form eines Förderbands,
eines Kettenförderers
oder dergleichen, selbsttätig
mit Material befüllt,
das aus dem Ausgang herausfällt.
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Der
Verdrängerkolben
kann auf unterschiedlichste Art und Weise angetrieben werden. In
Frage kommen beispielsweise hydraulische oder pneumatische und/oder
elektrische Antriebe. Ein elektrischer Antrieb kann beispielsweise
in Form eines Spindelantriebs, eine Linearmotors, aber auch über eine
Kurbelwelle bewerkstelligt werden.
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Eine
hydraulischer oder pneumatischer Antrieb wird bevorzugt als Arbeitszylinder
gewählt,
wobei auch hier eine andere Ausführungsführung, z.
B. mit Hilfe entsprechender Hydraulik- oder Pneumatikmotoren denkbar wäre.
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Vorzugsweise
wird eine Kontrolleinheit zur Steuerung des Antriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vorgesehen. Mit Hilfe einer solchen Kontrolleinheit kann unter anderem
der Materialfluss durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gesteuert werden.
Eine Steuerung des Materialflusses kann vorteilhafterweise genutzt
werden, wenn die Kontrolleinheit zur Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einer Kontrolleinheit einer Weiterverarbeitungseinheit, beispielsweise
einer Verbrennungsanlage verbunden wird. Insbesondere ergibt sich
ein Vorteil dort, wo über
den Materialfluss Betriebsparameter einer Weiterverarbeitungseinheit,
beispielsweise die Verbrennungstemperatur einer Verbrennungsanlage
oder dergleichen gesteuert werden kann.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird an Hand
der Figuren nachfolgend näher
erläutert.
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Im Einzelnen zeigen
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 eine
schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
und
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3 eine
Untersicht einer Vorrichtung gemäß 2.
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Die
Vorrichtung gemäß 1 umfasst
einen Vertikalschacht 2, der als Vierkantrohr ausgebildet ist.
Vom Vertikalschacht 2 zweigt ein Füllrohr 3 mit ebenfalls
Vierkantquerschnitt ab. Das Füllrohr 3 verläuft schräg nach unten,
so dass der Boden 4 des Füllrohrs 3 eine Rutsche
für die
Säcke beziehungsweise
die sackartigen Gebinde bildet, die in den Vertikalschacht 2 einzufüllen sind.
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Der
Vertikalschacht 2 steht auf vier Standfüßen 5, so dass sich
unterhalb des Vertikalschachts 2 ein Freiraum 6 ergibt,
in dem sich beispielsweise eine Förder- oder Beschickungseinheit
einer Weiterverarbeitungsanlage, wie z. B. einer Verbrennungsanlage unterbringen
lässt.
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Außenseitig
ist eine Halterung 7 mit zwei Längsholmen 8 und einem
Quersteg 9 erkennbar, an dem ein Hubzylinder 10 befestigt
ist.
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Der
Hubzylinder 10 betätigt
einen Druckstempel 11, der im Inneren des Vertikalschachts 2 angeordnet
ist. In 2 ist die angehobene Position des
Druckstempels 11 dargestellt, in der dessen Druckfläche 12 oberhalb
des Füllrohrs 3 steht,
so dass die darunter liegende Aufnahmekammer 13 der Vorrichtung 1 über das
Füllrohr 3 zugänglich ist.
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Am
unteren Ausgang 14 sind nach innen stehende Schneidmesser 15 mit
schräg
nach unten verlaufenden Schneiden 16 angeordnet. In der
vorliegenden Ausführungsform
sind vier Schneidmesser gleichmäßig am Umfang
verteilt jeweils in der Mitte einer Seitenwand angeordnet.
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In 3 ist
die Anordnung der Schneidmesser 15 mit Blick von unten
auf den Ausgang 14 erkennbar. Die dargestellte Vorrichtung 1 ist
in der Lage, Säcke
oder sackartige Gebinde durch Zufuhr über das Füllrohr 3 in die Aufnahmekammer 13 aufzunehmen.
Die Füllung
der Aufnahmekammer 13 vollzieht sich dabei in der eingezogenen
Stellung des Druckstempels 11, wie in 2 dargestellt.
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Anschließend wird
der Hubzylinder 10 betätigt,
zum Beispiel im Falle eines hydraulischen Hubzylinders durch Druck
beaufschlagt, so dass der Druckstempel 11 nach unten gedrückt wird.
Dabei wird der Inhalt der Aufnahmekammer 13 durch den Ausgang 14 gedrückt. Die
Schneiden 16 der Schneidmesser 15 zerschneiden
dabei sowohl die Säcke
beziehungsweise Gebinde als auch den darin befindlichen Inhalt.
Somit werden die in der Aufnahmekammer 13 befindlichen
Säcke oder
sackartigen Gebinde nicht nur geöffnet,
sondern das komplette, in der Aufnahmekammer 13 befindliche
Material wird zugleich verkleinert.
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Etwaiges
unterhalb des Druckstempels 11 im Bereich der Messer 15 verbleibendes
Material wird im nächsten
Arbeitszyklus durch nachfolgendes Material aus dem Ausgang 14 gedrückt.
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Durch
die dargestellte Bauform mit einem Druckstempel als Verdrängerorgan
ist sichergestellt, dass es zu keinem Stau im Materialfluss kommen kann.
Insbesondere ist kein Verstopfen oder sonstiges Störverhalten
des Materials zu erwarten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich
insbesondere dafür,
Säcke mit
Inkontinenzsystemabfall zuverlässig
zu öffnen
und dabei zugleich den Inkontinenzsystemabfall zu zerkleinern.
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Das
aus dem Ausgang 14 ausgestoßene Material ist damit bereits
für weitergehende
Bearbeitungsschritte aufbereitet. Insbesondere ist durch die Zerkleinerung
des Materials die Oberfläche
vergrößert. Diese
Vorgehensweise ist beispielsweise bei einer Nutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Versorgung einer Verbrennungsanlage mit derartigem Material
von Vorteil. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung
kann jedoch vorteilhafterweise auch bei einer biologischen Verarbeitung,
beispielsweise zur Kompostierung oder Fermentierung oder dergleichen eingesetzt
werden, da auch hier eine Oberflächenvergrößerung des
Materials nutzbar ist.
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Die
Anwendungsgebiete eine erfindungsgemäßen Vorrichtung sind breit
gefächert.
Wesentlich ist dabei in jedem Fall, dass auch bei unterschiedlicher
Materialkonsistenz durch die Verwendung eines Verdrängerorgans
zur Verdrängung
der Säcke
beziehungsweise Gebinde durch wenigstens ein Reiß- und/oder Schneidelement
ein unabhängig
von der Materialkonsistenz zuverlässig stattfindender Materialfluss
erzielbar ist.
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Vertikalschacht
- 3
- Füllrohr
- 4
- Rutsche
- 5
- Standfuß
- 6
- Freiraum
- 7
- Halterung
- 8
- Längsholm
- 9
- Quersteg
- 10
- Hubzylinder
- 11
- Druckstempel
- 12
- Druckfläche
- 13
- Aufnahmekammer
- 14
- Ausgang
- 15
- Schneidmesser
- 16
- Schneide