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Die
Erfindung betrifft eine für den Handbetrieb eingerichtete
Brikettpresse mit Hilfe derer sich aus zellulosehaltigem Abfall
brennbare Briketts zu Heizzwecken herstellen lassen.
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Die
Herstellung von Briketts, z. B. aus Papier, wird von verschiedenen
Druckschriften propagiert. Beispielsweise offenbart die
DE 82 18 336 U1 eine
Papierpresse zum Herstellen von Papierbriketts aus aufgeschlämmtem
Papier. Diese Papierpresse weist eine Matrize mit Durchbrechungen
auf, sowie einen in die Matrize einpressenden Stempel, der die in
der Matrize befindliche Papiermasse auspressen soll. Zur Betätigung
des Stempels sind an zwei Seiten der Matrize Bügel angeordnet,
die von Hand zu betätigen sind.
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Damit
muss die zum Auspressen des Papiers aufzubringende Arbeit in einem
Hub von Hand aufgebracht werden.
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Dagegen
offenbart die
DE 83
04 154 U1 eine Papierpresse bei der zum Antrieb eines Pressstempels
eine Wagenhebermechanik genutzt wird. Diese wird oberhalb des Pressstempels
in einem entsprechenden rahmenartigen Gestell angeordnet und über einen
Hebel schrittweise bewegt.
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Aus
der G 83 06 669 U1 ist eine Papierbrikettpresse bekannt, die einen
als Pressform dienenden oben offenen Behälter mit Presseinsatz
und darüber angeordnetem Stempel aufweist. Zur Betätigung
des Stempels dient eine hydraulische Zylindereinheit, die fest mit
dem Stempel bzw. Druckblech verbunden ist.
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Davon
ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Brikettpresse zu schaffen,
die sich für den Einsatz im Heimbereich eignet. Sie soll
insbesondere platzsparend aufgebaut, robust und einfach zu bedienen
sein. Es ergeben sich Verbesserungen der Qualität des Presslings
durch Erhöhung der Presskraft sowie eine Verkürzung
der Trocknungszeiten, höhere Dichte, schnellere Anfertigung.
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Diese
Aufgabe wird mit der Brikettpresse nach Anspruch 1 gelöst:
Die
erfindungsgemäße Brikettpresse eignet sich zum Herstellen
brennbarer Briketts aus zellulosehaltigen (Abfall-)Stoffen, wie
beispielsweise nassem oder feuchtem Papier, Kartonagen, Filzen,
Baumwollresten, Holzresten und dergleichen mehr. Die erfindungsgemäße
Brikettpresse weist einen Rahmen mit einer Rahmenbasis auf, von
der sich ein Vertikalabschnitt nach oben weg erstreckt. An dem oberen Ende
des Vertikalabschnitts ist eine Wippe schwenkbar gelagert, die einen
zweiarmigen Hebel bildet. Vorzugsweise hat dieser einen kurzen und
einen langen Hebelarm. An dem einen, vorzugsweise dem langen Hebelarm
ist ein Pressstempel angeordnet. An dem anderen, vorzugsweise dem
kurzen Hebelarm greift ein hydraulischer Wagenheber an, der auf der
Basis des Rahmens steht. Dieses Konzept gestattet einen kompakten
Aufbau und erweist sich zugleich als robust und wirksam. Mit dem
hydraulischen Wagenheber lassen sich hohe Kräfte von ein
bis zwei Tonnen mit geringer Handkraft erzielen. Die Wippe setzt
die nach oben gerichtete Kraft des Wagenhebers in eine nach unten
gerichtete Presskraft um. Sie ermöglicht, wenn sie entsprechend
unterschiedliche lange Arme aufweist, dass der Pressstempel einen größeren
Weg durchfährt als der Wagenheber. Es lassen sich noch
immer Presskräfte von mehr als 500 kp erzielen, die zum
Auspressen feuchter oder nasser Aufschlämmungen mehr als
ausreichend sind. Außerdem gestattet es der hydraulische
Wagenheber in Folge seiner Selbsthalteeigenschaften, die Presse
beliebig lange geschlossen zu halten, um Briketts auch über
mehrere Minuten hinweg oder länger auszupressen. Der Pressvorgang,
das feste Geschlossenhalten der Presse und das Öffnen werden durch
das Steuerventil des Wagenhebers gesteuert, das eigentlich dazu
vorgesehen ist, das Anheben, Obenhalten und Ablassen eines Wagens
zu steuern. Die Wippe wirkt vorzugsweise übersetzend, d.
h. sie setzt einen gegebenen Hub des Wagenhebers in einen größeren
Hub des Pressstempels um.
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Vorzugsweise
ist der Wagenheber auf einer Fassung angeordnet, die an dem Basisabschnitt
beweglich abgestützt ist. Außerdem ist seine Kolbenstange
an der Wippe vorzugsweise beweglich gefasst. Dadurch wird eine Schwenkbewegung
des Wagenhebers zum Ausgleich der Schwenkbewegung der Wippe ermöglicht,
ohne dass Gleitvorgänge oder innere Spannungen an dem Rahmen
auftreten würden, die die Bedienung erschweren oder ein
Klemmen der Wippe hervorrufen könnten.
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Der
Wagenheber ist mit dem Rahmen bzw. der Wippe vorzugsweise nicht
fest verbunden sondern lediglich in entsprechende Fassungen eingesetzt.
Er kann um seine Vertikalachse gedreht werden. Bei Drehung um 180° kann
von Rechts- auf Linkshänderbetrieb umgestellt werden. Z.
B. wird die Kolbenstange vorzugsweise von einer nach unten offenen
becherartigen Glocke aufgenommen, die pendelnd an der Wippe aufgehängt
ist. Andererseits steht der Wagenheber in oder auf einer Fassung,
von der er abgenommen werden kann. Dadurch kann der Wagenheber bei
Bedarf aus der Brikettpresse entnommen und anderweitigen Zwecken
zugeführt werden.
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Weitere
Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung
ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung oder Ansprüchen.
Die Beschreibung beschränkt sich auf wesentliche Aspekte der
Erfindung und sonstiger Gegebenheiten. Die Zeichnung offenbart weitere
Details und ist bedarfsweise ergänzend heranzuziehen. Es
zeigen:
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1 die
erfindungsgemäße Brikettpresse in schematisierter
aber anschaulicher Perspektivdarstellung,
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2 die
Brikettpresse nach 1 in einer schematisierten Seitenansicht
und
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3 die
Brikettpresse nach 2 in einer teilweise geschnittenen
Seitenansicht als Prinzipdarstellung.
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1 veranschaulicht
eine Brikettpresse 1, die zum Auspressen zellulosehaltiger
Aufschlämmungen beispielsweise zur Herstellung von brennfähigen
Briketts dient. Die Brikettpresse 1 weist einen Rahmen 2 auf,
der z. B. aus Stahl besteht. Er weist eine Basis 3 auf,
die beispielsweise durch ein mit den Schenkeln nach unten weisendes
U-Profil gebildet wird. Von seiner oberen ebenen Seite ragt ein
Vertikalabschnitt 4 nach oben. Der Vertikalabschnitt 4 wird z.
B. durch zwei parallel zueinander angeordnete Stahlprofile 5, 6 gebildet,
die beispielsweise Flachprofile, T-Profile oder Winkelprofile sind.
Sie sind an ihren unteren Enden mit der Basis 3 verschweißt.
An ihrem oberen Ende begrenzen sie zwischeneinender einen Zwischenraum,
durch den sich ein Lagerbolzen 7 erstreckt. Dieser erstreckt
sich quer zu der länglichen Basis 3 und bildet
das Schwenkzentrum für eine Wippe 8. Die Wippe 8 bildet
einen zweiarmigen Hebel mit einem ersten, vorzugsweise längeren Hebelarm 9 und
einem zweiten, vorzugsweise kürzeren Hebelarm 10.
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Die
Wippe 8 besteht wiederum aus einem stabilen Material, wie
beispielsweise Stahl. Sie kann zwei Schenkel 11, 12 umfassen,
die beispielsweise aus Flachmaterial oder Winkelprofil ausgebildet
sind oder die die Schenkel eines U-Profils bilden. Sie sind untereinander
verbunden und tragen an dem äußeren Ende des ersten
Hebelarms 9 verbunden über ein Zwischenstück 13 einen
Pressstempel 14. Der Pressstempel 14 wird beispielsweise
durch einen U-Profilabschnitt gebildet. Er weist eine vorzugsweise
ebene Grundfläche 15 auf, von der sich zwei Ränder 16, 17 parallel
zueinander nach oben erstrecken.
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Unterhalb
des Hebelarms 9 ist an der Basis 3 eine Presswanne 18 angeordnet,
die z. B. durch einen im Querschnitt leicht trapezförmigen
Kasten gebildet wird. Dieser Kasten ist an seiner dem Pressstempel 14 zugewandten
Seite d. h. oben of fen. Er ist, wie insbesondere aus 2 hervorgeht,
dabei zu der Basis 3 geneigt angeordnet. Seine Öffnungsrichtung
liegt etwa tangential zu einem Bogen B, den der Pressstempel 14 bei
seiner Pressbewegung beschreibt. Die Presswanne 18 ist
an ihren stirnseitigen Enden mit zumindest einer Wasserablauföffnung 19 versehen,
die vorzugsweise am tiefsten Punkt der Presswanne 18 angeordnet
ist. Die Presswanne 18 nimmt außerdem einen Siebeinsatz 20 auf,
der etwa u-förmig gebogen ist und mit einer Anzahl von
Löchern 21 versehen ist. Die Ränder 22, 23 des
Siebeinsatzes 20 sind umgebogen. Sie hängen den
Siebeinsatz 20 an der Berandung der Presswanne 18 auf.
Die Löcher 21 haben vorzugsweise einen Durchmesser
von jeweils etwa 1 cm.
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Während
die durch die Presswanne 18 und den Pressstempel 14 gebildete
Presseinrichtung der Brikettpresse auf einer Seite der durch den
Vertikalabschnitt 4 gebildeten Säule angeordnet
sind, ist auf der anderen abgewandten Seite unterhalb des zweiten
Hebelarms 10 ein hydraulischer Wagenheber 24 angeordnet.
Dieser bildet eine Baueinheit mit Arbeitszylinder 25, Pumpzylinder 26,
Handhebel 27 zur Betätigung desselben und mindestens
einem Steuerventil 28, mit dem das Füllen, Sperren
und Leeren des Arbeitszylinders 25 reguliert werden kann.
Das Steuerventil 28 ist vorzugsweise in einen Fuß 29 des Wagenhebers 24 integriert,
der sowohl den Arbeitszylinder 25 als auch den Pumpzylinder 26 trägt.
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Der
Fuß 29 des Wagenhebers 24 steht auf einer
Platte 30, die eine Fassung für den Wagenheber 24 bildet.
Die Platte 30 ist auf der Basis 3 vorzugsweise
beweglich angeordnet. Zum Verständnis wird auf 3 verwiesen.
Wie ersichtlich, weist die Platte 30 einen Fortsatz 31 auf,
der z. B. als Zapfen ausgebildet sein kann und in einer entsprechenden Öffnung 32 sitzt,
die an der Oberseite der Basis 3 ausgebildet ist. Der Fortsatz 31 kann,
wie in 3 dargestellt, von einem Bund 33 umgeben
sein, der vorzugsweise an seiner der Basis 3 zugewandten Seite
gerundet ist. Hat der Fortsatz 31 in der Öffnung 32 ausreichend
Spiel, kann damit die Platte 30 um einige Grad schwenken.
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Aus
dem Arbeitszylinder 25 ragt, wie ebenfalls 3 zeigt,
oben eine Kolbenstange 34 heraus, die in einer mit dem
Hebelarm 10 verbundenen Fassung 35 sitzt. Die
Fassung 35 bildet eine unten offene, oben durch einen Boden 36 geschlossene
Buchse. Die Kolbenstange 34 drückt mit ihrer Stirnseite gegen
den Boden 36. Der Boden 36 wird von einer Zylinderwand
umgeben, die die Kolbenstange 34 mit geringem Spiel umfasst.
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Die
Fassung 35 ist an dem Ende des zweiten Hebelarms 10 über
einen Querbolzen 37 schwenkbar gelagert. Der Querbolzen 37 erstreckt
sich parallel zu dem Lagerbolzen 7.
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Die
insoweit beschriebene Brikettpresse 1 arbeitet wie folgt:
Es
wird angenommen, dass sich die Brikettpresse 1 in dem in 1 veranschaulichten
Zustand befindet. Es wird nun eine zur Brikettherstellung vorgesehene Masse,
beispielsweise bestehend aus eingeweichtem Papier, eingeweichten
Sägespänen, Hobelspänen oder dergleichen
in den Siebeinsatz 20 gegeben bis dieser ganz voll ist.
Nun wird das Steuerventil 28 auf „Heben" gestellt.
In dieser Position bewirkt eine Betätigung des Pumpzylinders 26 eine
Füllung des Arbeitszylinders 25, wodurch die Kolbenstange 34 nach
oben bewegt wird. Der Bediener bewirkt die Pumpbewegung durch fortwährendes
Auf- und Abbewegen des Handhebels 27. Dadurch wird der Pressstempel 14 gesenkt.
Er bewegt sich auf dem durch den Bogen B gekennzeichneten Weg und
setzt auf der in dem Korb bzw. Siebeinsatz 20 befindlichen Masse
auf. Nun kann der Bediener durch weitere Pumpbewegung einen Druck
in dem Arbeitszylinder 25 aufbau en, der durch die Wippe 8 in
eine erhebliche Presskraft an dem Pressstempel 14 umgesetzt wird.
Der Pressstempel 14 presst dadurch die in dem Siebeinsatz 20 befindliche
Masse aus. Das verdrängte Wasser entweicht durch die Ablaufbohrung 19.
Hat das Volumen der Pressmasse bei diesem Vorgang nicht sehr abgenommen,
kann der Pressstempel für eine Weile in der Pressposition
verbleiben. Diese kann durch entsprechende Betätigung des
Steuerventils 28 fixiert werden. In der Fixierposition
ist der Arbeitszylinder 25 abgesperrt, so dass die Kolbenstange 34 nicht
in den Arbeitszylinder 25 zurückgeschoben werden
kann.
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Hat
das Volumen des Presslings hingegen abgenommen und will der Bediener
weiteres Material zu dem Pressling hinzufügen, stellt er
das Steuerventil 28 auf „Herunterlassen". In diesem
Fall ist der Abfluss des Hydraulikfluids aus dem Hydraulikzylinder 25 in
ein in dem Fuß 29 vorhandenes Reservoir freigegeben.
Der Hebelarm 9 kann nun von Hand nach oben gezogen werden.
Bei einer auch nutzbaren Ausführungsform kann dazu auch
eine Rückzugsfeder vorgesehen sein, die beispielsweise
als Zugfeder zwischen der Basis 3 und dem zweiten Hebelarm 10 wirkt.
Obwohl ein solches oder ähnliches Rückzugs- oder
Rückstellmittel einen gewissen Komfort bietet, ist es doch
nicht zwingend erforderlich und deshalb in der Figurenbeschreibung
weg gelassen. Es wird nur angemerkt, dass an Stelle einer Zugfeder
auch eine den Lagerbolzen 17 umwindende Spiralfeder vorgesehen
sein kann, deren Arme sich einerseits an dem Vertikalabschnitt 4 und
andererseits an der Wippe 8 z. B. dem Hebelarm 9 abstützen.
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Ist
die Wippe wieder in Horizontalstellung angekommen, wie in 1 bis 3 veranschaulicht, kann
weiteres Material in den Siebeinsatz 20 eingefüllt
und der Pressvorgang wiederholt werden. Dieser Vorgang kann erforderlichenfalls
auch mehrfach wiederholt werden.
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Ist
der Siebeinsatz 20 vollständig von dem Pressling
ausgefüllt und ist der Pressling ausreichend verdichtet
und dadurch das Wasser weitgehend herausgepresst, kann der Pressling
aus der Brikettpresse 1 entnommen werden. Dazu wird die
Brikettpresse 1 wiederum geöffnet, indem die Wippe 8 in
Horizontalstellung gebracht wird. Es kann nun der Siebeinsatz 20 aus
der Presswanne 18 entnommen und umgestülpt werden.
Weil die Wanne 20 an ihren Stirnseiten offen ist, ist sie
einigermaßen flexibel und gibt den Pressling leicht frei.
Der Pressling kann nun zum Trocknen ausgelegt werden, woraufhin
der Siebeinsatz 20 wieder in die Presswanne 18 eingesetzt und
der Pressvorgang mit weiterem Material wiederholt werden kann.
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Durch
den hohen Pressdruck von fast einer Tonne am Stempel und die dadurch
erzielten Vorteile hinsichtlich der Verdichtung des Materials und
des sich ergebenden hohen Brennwertes, weist die erfindungsgemäße
Brikettpresse Vorteile gegenüber vorhandenen, im Haushalt
einsetzbaren Brikettpressen auf. Den Briketts können Duftstoffe,
z. B. Lavendelöle, zugegeben werden, um sie beispielsweise
im offenen Kamin einzusetzen.
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Die
erfindungsgemäße Brikettpresse 1 basiert
auf einem hydraulischen Wagenheber und einer Wippe zur Umlenkung
der von dem Wagenheber erzielten aufwärts gerichteten Kraft
in eine abwärts gerichtete Presskraft zur Betätigung
eines Pressstempels. Dieses Konzept beruht auf wenigen einfachen Komponenten
und führt zu einer leicht zu handhabenden und dabei äußerst
wirksamen Konfiguration.
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- 1
- Brikettpresse
- 2
- Rahmen
- 3
- Basis
- 4
- Vertikalabschnitt
- 5,
6
- Stahlprofile
- 7
- Lagerbolzen
- 8
- Wippe
- 9,
10
- Hebelarm
- 11,
12
- Schenkel
- 13
- Zwischenstück
- 14
- Pressstempel
- 15
- Grundfläche
- 16,
17
- Ränder
- 18
- Presswanne
- 19
- Ablaufbohrung
- B
- Bogen
- 20
- Siebeinsatz
- 21
- Löcher
- 22,
23
- Ränder
- 24
- hydraulischer
Wagenheber
- 25
- Arbeitszylinder
- 26
- Pumpzylinder
- 27
- Handhebel
- 28
- Steuerventil
- 29
- Fuß
- 30
- Platte
- 31
- Fortsatz
- 32
- Öffnung
- 33
- Bund
- 34
- Kolbenstange
- 35
- Fassung
- 36
- Boden
- 37
- Querbolzen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 8218336
U1 [0002]
- - DE 8304154 U1 [0004]