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Die
Erfindung betrifft eine Maschine zum Sortieren eines Gemisches aus
Papier- und Kartonstücken,
dem gegebenenfalls unzerkleinerte Zeitschriften und Broschüren sowie
Hartmaterialstücke beigemengt
sind, mit einer mit Vertiefungen versehenen Walze, an die das Gemisch
herangefördert
wird, und mit einem benachbart zu und bevorzugt über der Walze angeordneten,
bevorzugt synchron mit dieser umlaufenden Mitnehmerträger, der
bevorzugt an einem Abstreifer zur Abgabe des Kartons vorbeiläuft. Unter
einem synchron Umlaufen wird dabei ein Umlaufen mit einer in einem
festen Verhältnis
stehenden Geschwindigkeit verstanden.
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Im
folgenden wird mit „Papier” ein Material bezeichnet,
das als Einzelblatt nachgiebig, als „Zeitschrift” oder „Broschüre” dagegen
steif und widerstandsfähig
ist. Unter „Karton” wird ein
sprödes
Material verstanden. Anstelle eines Abstreifens wäre es ggf.
auch denkbar, den Karton durch die Fliehkraft abzulösen.
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Zeitungspapier
wird mit einem großen
Anteil von Altpapier gefertigt, das aber nicht, wie früher, nahezu
ausschließlich
aus gebündelten
Zeitungen besteht, die etwa von Altpapier-Kleinhändlern geliefert werden, sondern
zunehmend immer mehr aus Altpapier, das dem kommunal gesammelten
Wertstoff-Müll entstammt,
einem Konglomerat aus unterschiedlichen Wertstoffen.
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Dieser
Wertstoff-Müll
wird maschinell vorverlesen und dann handverlesen, wobei, neben
unbrauchbaren Abfällen,
Metall, Glas Kunststoff und Kartons auch einfarbiges (weißes und
durchgefärbtes)
Papier, Bücher
und dergleichen ausgelesen werden. Es verbleibt ein Gemisch aus
bedrucktem Papier, Kartonstücken
und einzelnen Zeitschriften, dazu nicht ausgesondertes Hartmaterial,
meist nichtmagnetische Metallteile, das infolge nur flüchtiger
Handverlesung noch im Papier verblieben ist. Dieses Gemisch muss
aber, bevor es zur weiteren Verarbeitung (Entfärben) gebracht werden kann,
noch weiter verlesen werden. Am schwierigsten, aber unbedingt erforderlich
ist das Entfernen von Karton, da der Anteil an Karton im Wertstoffmüll relativ
hoch ist, bei der Papierherstellung aber höchstens ein Kartonanteil bis zu
ca. 2,5% zulässig
ist. Hartmaterial und dergleichen macht dagegen wenig Schwierigkeiten,
da es bei nachfolgenden Wasch- und Bleichschritten aufgrund seines
spezifischen Gewichts ausfällt
oder aufgeschwemmt wird.
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Es
ist vor kurzem eine Sortiermaschine entwickelt worden, die die unterschiedliche
Steifigkeit von Papier und Karton oder Pappe nutzt, indem sie mit
Dornen, die auf nebeneinanderliegenden, umlaufenden Nagelbändern sitzen,
von oben her in relativ schmale Umfangs-Ringnuten einer darunter
angeordneten, rotierenden Walze eindringt, zu der eine dünne Schicht
aus vereinzelten Papier- und Kartonstücken herangefördert wird.
Während
das Papier nicht von den Dornen aufgespießt wird, weil es von ihnen
in den Grund der Nuten gedrückt
wird, und so auf der Walze liegenbleibt, werden die steifen, auf den
Kanten der Nut aufliegenden Kartonstücke aufgespießt, so nach
oben weggefördert
und, nach dem Abstreifen von den Dornen, einer gesonderten Sammelstelle
zugeführt.
Hierdurch ist ein rasches, mechanisches Trennen großer Mengen
von Papier- und Kartonstücken
möglich.
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Wenn
allerdings das Gemisch aus Papier- und Kartonstücken durch Zeitschriften und
besonders Hartmaterial verunreinigt wird, kommt es zu Schwierigkeiten:
Die Zeitschriften werden in der Regel aufgespießt und wie Karton vom Papier
weggefördert,
doch das Hartmaterial kann zum Klemmen und sogar zur Beschädigung der
gesamten Maschine führen,
wenn diese nicht schnell genug abschaltet oder die Dornen nach oben
abhebt. Beim Abheben der einzelnen Nagelbänder kann wiederum Papier oder
Karton zwischen die nebeneinanderliegenden Nagelbänder eingeklemmt
werden, was den Arbeitsablauf stört.
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Allerdings
können
die Nuten sehr schmal und dicht nebeneinander angeordnet sein, so
dass die Maschine einen sehr hohen Anteil an Karton entfernen kann,
auch wenn er nur in sehr kleinen Stücken vorliegt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es nun, eine andere Sortiermaschine zu schaffen,
die ebenfalls ein Gemisch aus Papier und Karton mit weniger Störungen trennt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sortiermaschine
zu schaffen, die ganze Zeitschriften dem Papier zuordnet und nicht,
wie die bekannte Maschine, dem Karton. Eine weitere Aufgabe der
Erfindung ist es, eine Sortiermaschine zu schaffen, bei der Hartmaterial,
das sich im Gemisch befindet, ohne Unterbrechung des Laufs der Maschine
im Papierstrom weitergefördert
wird. Schließlich
soll eine Sortiermaschine geschaffen werden, die eine möglichst
geringe Stellfläche
in Anspruch nimmt, aber dennoch große Mengen des beschriebenen
Gemisches dauerhaft und zuverlässig
zu trennen vermag, ohne dass im Betrieb eine diesen beeinträchtigende
Verschmutzung auftritt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass
- – die
Vertiefungen längs
des Umfangs der Walze durch voneinander getrennte Mulden gebildet sind,
und
- – der
Mitnehmerträger
als Trommel ausgebildet ist, die sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht,
die in einem festen Verhältnis
zu der Umfangsgeschwindigkeit, mit der sich die Walze dreht, steht
und auf der die Mitnehmer, den Mulden gegenüberliegend, radial vorspringend
angeordnet sind. Bevorzugt dreht sich die Trommel mit derselben
Geschwindigkeit wie die Walze.
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Während bei
der bekannten Maschine eine Folge von Dornen in tiefe, schmale,
endlose Nuten der Walze eintaucht, sind bei der erfindungsgemäßen Walze
verhältnismäßig flache
Mulden angebracht, in die Mitnehmer eintauchen. Diese Mitnehmer
können
in erster Näherung
durchaus wie die bekannten Dornen ausgebildet sein, sind aber in
weiteren Ausgestaltungen so ausgebildet, dass sie sich von einfachen
Dornen unterscheiden.
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Vorteilhaft
für die
erfindungsgemäße Ausführung ist
die genau gleiche Umfangsgeschwindigkeit, denn die Mulden sind in
allen Richtungen, auch in Förderrichtung,
begrenzt, und die Mitnehmer müssen genau
in die Mulden treffen. Möglich
wäre jedoch auch eine
in einem bestimmten Verhältnis
stehende Umfangsgeschwindigkeit, insbesondere wenn die Abstände der
Mulden bzw. der Mitnehmer in einem hierzu umgekehrten Verhältnis stehen.
Bei den Bändern,
die bei dem Stand der Technik die Dornen tragen und in Umfangsrichtung
umlaufen, sind aber Längungen
unvermeidbar, so dass die Erfindung für den Fachmann undurchführbar erscheint,
auch wenn für
die Walze und die Bänder
der selbe Antrieb verwendet wird. Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Mitnehmer auf einer Trommel sitzen und nicht auf flexiblen
Bändern.
Die gleiche Umfangsgeschwindigkeit für Trommel und Walze kann aber
mit herkömmlichen,
einfachsten Methoden ohne weiteres hergestellt werden, indem sie
zum Beispiel durch ein formschlüssiges
Getriebe oder mittels Servomotoren miteinander verbunden werden.
Nun werden einzelne Papierblätter
nicht mehr in die tiefen Nuten gepresst, in denen sie sich verfangen
können und
zu einem Stau führen,
sondern die flachen Mulden geben die eingedrückten Papierblätter ohne
weiteres wieder frei. Selbst wenn ein Papierblatt einmal in einer
Mulde hängen
bleiben sollte, bleiben alle anderen Mulden, die in Förderrichtung
miteinander fluchten, frei und können
Papier aufnehmen, das in diese Mulden hinein ausweichen kann.
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Die
Erfahrung hat gezeigt, dass die kleinsten Kartonstücke, die
bis zum Grund der Mulden gelangen könnten, in der Menge weitaus
geringer sind als der oben erwähnte
Kartonanteil, der im Papier noch hinnehmbar ist. So gelingt der
Erfindung eine Sortiermaschine, die weitaus betriebssicherer ist
als die bekannte Sortiermaschine.
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Die
Trommel weist bevorzugt die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie die
Walze oder ein solches Geschwindigkeitsverhältnis und eine solche Verteilung
der Mitnehmer und Mulden, dass immer aufeinanderfolgende Mitnehmer
auf aufeinanderfolgende Mulden treffen. Es ist sogar möglich, dass
zwischen zwei Mulden eine dritte angeordnet ist, auf die kein Mitnehmer
trifft. Es sollte allerdings dann dafür gesorgt werden, dass, über den
Umfang verteilt, für eine
gerade Anzahl von Mitnehmern oder Mulden und eine ungerade Anzahl
von Mulden oder Mitnehmern vorhanden ist, um sicherzustellen, dass
bei jeder zweiten Umdrehung der Walze ein Mitnehmer auf jede Mulde
trifft. Dies lässt
sich auch für
drei oder mehr Mulden durchführen,
solange nicht mehr Mitnehmer als Mulden vorhanden sind.
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Bevorzugt
ist jedoch, dass die Trommel den gleichen Umfang und damit die gleiche
Drehzahl aufweist wie die Walze und gleich viel Mitnehmer wie Mulden
vorhanden sind. Somit weisen Mitnehmer und Mulden die gleiche lineare
Geschwindigkeit auf, so dass für jeden
Mitnehmer, selbst wenn man eine maximale Abnutzung des Getriebes
zwischen Walze und Trommel vorsieht, ein maximaler Raum zur Verfügung steht,
um in die Mulde einzutauchen und sich wieder aus ihr herauszubewegen,
ohne die Walze zu berühren
und somit zu beschädigen.
Umgekehrt kann jede Mulde so klein wie möglich bemessen werden, und
entsprechend viele Mulden können
nebeneinander auf der Walze mit gegebenem Umfang vorgesehen werden.
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Wie
schon oben erwähnt,
können
die Mitnehmer einfach als Dornen ausgebildet sein, die auf der Trommel
befestigt sind. Es ist hier aber besonders bevorzugt, dass die Mitnehmer
bei einer bestimmten Last, die gegen die Achse der Trommel bzw.
gegen die Mitnehmer wirkt, zu dieser hin ausweichen. Diese Last
ist natürlich
höher als
jene Last, die zum Durchbohren eines Kartonstücks erforderlich ist. Somit kann
jeder Mitnehmer einem kleinen Stück
Hartmaterial ausweichen, ohne dass der Betrieb im weiteren irgendwie
gestört
wird. Bei der bekannten Sortiermaschine weicht dagegen das gesamte,
mit Dornen besetzte Band aus, so dass die Sortiertätigkeit
nach dem genannten Vorfall mindestens für einige Zeit gestört wird.
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Besonders
wesentlich ist aber das Sortieren von Zeitungen, Zeitschriften,
Broschüren
u. dgl., die versehentlich nicht schon vorher aussortiert wurden: Diese
laufen mit dem Papierstrom einfach mit und gelangen somit zur richtigen
Verarbeitungsstelle, weil die Mitnehmer sie nicht durchstechen können, sondern
ausweichen.
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Die
Mitnehmer könnten
nun gruppenweise auf einem Schwenkarm angebracht sein, der mehrere
gleichzeitig aus dem Eingriff mit den zugehörigen Mulden schwenkt. Es ist
aber besonders bevorzugt, dass jeder einzelne Mitnehmer gesondert
von den anderen ausweicht. So ist eine besonders feine Bearbeitung
des Fördergutes
möglich,
und zugleich eine einfache bauliche Ausführung.
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Diese
Last ist bevorzugt einstellbar, um die Maschine an die besonderen
Erfordernisse des jeweiligen Wertstoffstromes anzupassen. So muss zum
Beispiel eine Maschine, die einen Gutstrom bearbeitet, in dem regelmäßig ein
hoher Anteil an relativ „weichen” Kartons
vorliegt, anders einreguliert werden als eine Maschine, die überwiegend
mit verhältnismäßig harten
Kartons zu tun hat. Es genügt
in der Regel aber eine einmalige Einstellung auf den regelmäßig anfallenden
Wertstoffmüll.
Daher sind etwa hydraulische Steuerungen, mit der sich die Ausweichlast
der Mitnehmer von einem Maschinenpult her einstellen lassen, in
der Regel nicht erforderlich.
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Es
ist vielmehr bevorzugt, dass jeder Mitnehmer eine Federung aufweist,
die ihn zur Trommel hin ausweichen lässt, wenn die einwirkende Last
einen bestimmten Wert übersteigt.
Diese Federung wird vor Inbetriebnahme der Maschine eingestellt.
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Es
ist sogar besonders bevorzugt, dass die Federung eine Feder aufweist,
die den radial zur Trommel angebrachten Mitnehmer umgibt, also in der
Regel nur beim Zusammenbau der Maschine eingestellt werden kann.
Sollten dann bei dem Aufstellort der Maschine verschiedene Sorten
von Wertstoffmüll
mit besonders unterschiedlicher Zusammensetzung vorliegen, werden
dort unterschiedlich eingestellte Maschinen oder auch nur Trommeln
bereitgehalten und gegebenenfalls zum Einsatz gebracht.
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Der
erfindungsgemäße Mitnehmer
unterscheidet sich nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
noch weiter von dem einfachen, bekannten Dorn, indem der an seinem
von der Trommel wegweisenden Ende angespitzte Mitnehmer am Ende
seiner Spitze zur Trommel hin eine Ringnut aufweist. Der Mitnehmer
hat also gewissermaßen
einen „Kopf”, der ein
Kartonstück
durchdringt und dann in dem geschaffenen Loch mit dem „Hals” hängen bleibt.
Der Mitnehmer neigt also nicht, wie ein einfacher, angespitzter
Dorn, dazu, aus dem von ihm geschaffenen Loch wieder herauszurutschen,
sondern das Kartonstück
bleibt an ihm hängen,
bis es von der Abstreifeinrichtung zwangsweise entfernt wird.
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Die
Mitnehmer und die dazugehörigen
Mulden könnten
gewissermaßen
zufällig
verteilt in der Trommel und der Walze, zueinander passend, angeordnet
werden. Geschieht dies allerdings unsymmetrisch, dann kann es passieren,
dass Papierstücke seitlich
aus dem Walzenspalt auswandern. Umgekehrt soll das Papier aber auch
nicht innerhalb des Walzenspalts irgendwo konzentriert werden, denn dann
würde ein
zuunterst liegender Karton, der aufgespießt wird, das darüberliegende
Papier mitnehmen. Daher wird gemäß einer
weiteren Ausgestaltung vorgeschlagen, dass die Mitnehmer in einer
Reihe längs
der Erzeugenden, bzw. Drehachse der Trommel angeordnet sind. Alle
Mitnehmer einer Reihe treffen daher gleichzeitig auf den Gemischstrom und
sorgen so dafür,
dass er in der dünnen
Lage, in der er angefördert
wird, auch bearbeitet wird.
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Nun
stehen die Mitnehmer nicht so dicht nebeneinander, wie die Dornen
der bekannten Maschine, um ein Zusetzen der Walze zu vermeiden.
Um dennoch einen ebenso geringen seitlichen Abstand der Mitnehmer
zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die Mitnehmer längs des
Umfangs der Trommel gegeneinander versetzt sind. Daher ist auch
ein relativ großer
Durchmesser der Walze – und
bevorzugt der Trommel – notwendig.
Nun greifen die seitlich in zwei oder mehr Reihen zueinander versetzten
Mitnehmer dicht nebeneinander in den Gemischstrom ein, weisen aber
dennoch den durch die Mulden bedingten großen gegenseitigen Abstand auf.
Es wird ein ebenso gutes oder sogar besseres Trennergebnis erreicht
wie bei der bekannten Maschine, ohne dass aber die Walze verschmutzt
oder gar mit Papierresten zugesetzt wird.
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So
wird auch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht,
die darin besteht, dass die Mulden einen erheblich größeren Durchmesser
aufweisen als die Mitnehmer. Hierdurch, gemeinsam mit der muldenförmigen Gestalt,
die am Rand zum Walzendurchmesser hin allmählich, und nicht etwa rechtwinklig,
ansteigt, wird wirksam verhindert, dass sich irgendwelches Material
in der Mulde festsetzen kann, wie es bei den Umfangsnuten der bekannten
Maschine der Fall ist. Bevorzugt ist der Durchmesser der Mulden
wenigstens dreimal und bevorzugt wenigstens fünfmal und besonders bevorzugt
wenigstens achtmal so groß wie
derjenige der Mitnehmer.
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Oben
wurde bereits erwähnt,
dass jedem der mit Dornen besetzten Bänder eine Einrichtung zugeordnet
ist, die das Band abhebt, wenn beispielsweise überformatiges Hartmaterial
angefördert
wird, das beim Vorsortieren übersehen
wurde. Auch bei der erfindungsgemäßen Sortiermaschine kann gemäß einer
weiteren Ausgestaltung ein ähnlicher
Effekt verursacht werden, indem der Walze und/oder Trommel eine
Andruckeinrichtung zugeordnet ist, die die beiden gegeneinander
mit einer bestimmten Kraft belastet. Diese Wirkung wird jedoch nicht
durch eine Vielzahl unabhängiger
Steuereinrichtungen verursacht, sondern durch eine einzige Andruckeinrichtung,
die außerdem
einfach und ohne Fremdenergie betrieben werden kann. Diese zusätzliche,
wesentliche Vereinfachung stellt einen weiteren Vorteil der Erfindung dar.
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Die
Andruckeinrichtung könnte
als gerastete, federbetriebene Einrichtung ausgebildet sein, wobei die
Rast auch einstellbar ausgebildet werden könnte. Vorzugsweise wird dagegen
vorgeschlagen, dass die Andruckeinrichtung eine Einrichtung mit
mindestens einem hydraulischen oder pneumatischen, bevorzugt mit
Stickstoff gespeisten Zylinder ist. Durch einfaches Einstellen des
Drucks, der den Zylinder beaufschlagt, kann die Kraft einfach und
stufenlos eingestellt werden, bei deren Erreichen die Walze von
der Trommel abhebt. Dabei kann gegebenenfalls die Andruckkraft gleichbleiben,
also der Druck im Zylinder weiter aufrechterhalten werden, oder
kann durch ein Ventil auf einen niedrigeren Wert des Druckes und
damit der Andruckkraft abgesenkt werden, wenn sich der Walzenspalt
vergrößert, um
eine Beschädigung
von Walze und Trommel zu vermeiden. Die Verwendung eines Inertgases
stellt dabei vorteilhaft sicher, dass keine Reaktion des Materials
des Kolbens auf das Druckgas eintritt, wobei zudem noch die Brandgefahr ausgeschlossen
wird.
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Der
Abstreifer, mit dem der Karton von der Trommel abgelöst wird,
könnte
einfach durch eine Bürste
gebildet sein. Bevorzugt ist jedoch, dass der Abstreifer als gegen
die Trommel tangential anliegender Kamm ausgebildet ist. Da die
Mitnehmer nämlich
auf einer geometrisch bestimmten Trommel sitzen, nicht auf flexiblen
Bändern,
kann eine geometrisch festgelegte Form eines Abstreifers gewählt werden,
der eine nur geringe räumliche
Ausdehnung besitzt, aber zuverlässig
jeden Kartonrest entfernt. Dieses Abstreifen erfolgt an einer genauen
Position, so dass ein Förderer
ohne Sammeltrichter o. dgl. den abgestreiften Karton aufnehmen und
wegfördern kann.
Dabei stellt die oben genannte, kopfförmige Ausbildung der Mitnehmer
sicher, dass der Karton zuverlässig
bis zum Abstreifer transportiert wird.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Oberseite
der Trommel mit Abstand von einem Schutzgehäuse umgeben ist. Dieses Schutzgehäuse verhindert,
dass eine Person mit den rotierenden, spitzigen Mitnehmern in Berührung kommen
kann, und sorgt gleichzeitig dafür,
dass Kartonstücke,
die infolge der Fliehkraft von der Trommel weggeschleudert werden,
auf den Abstreifer gelangen, und auf keinen Fall eine Person verletzen können.
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Obwohl
die Walze und die Trommel einen großen Durchmesser aufweisen,
sind sie so übereinander
angeordnet, dass die Maschine der Erfindung einen nur geringen Stellplatz
in einer Sortieranlage einnimmt, aber für einen sehr hohen Durchsatz
sorgt.
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Wie
oben erwähnt,
ist bevorzugt der Mitnehmerträger über der
Walze angeordnet. Es wäre
jedoch auch denkbar, dass der Mitnehmerträger unter der Walze angeordnet
ist. Auch könnten
Walze und Mitnehmerträger
nebeneinander angeordnet sein. Bevorzugt ist weiterhin der Mitnehmerträger direkt über oder
unter der Walze angeordnet, wobei hier die Drehachsen dieser beiden
Komponenten genau übereinander
angeordnet sind. Es wäre
jedoch auch möglich,
dass die Drehachsen nicht direkt übereinander angeordnet sondern
schräg
versetzt sind.
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Der
Gegenstand der Erfindung wird in einem nicht einschränkenden,
schematischen Ausführungsbeispiel
anhand der beigefügten
Zeichnung noch näher
umrissen. In dieser zeigt:
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1 einen
schematischen Längsschnitt durch
einen Anlagenteil, der eine erfindungsgemäße Sortiermaschine enthält,
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2 einen
schematischen Längsschnitt durch
dieselbe Sortiermaschine, von der gegenüberliegenden Seite gesehen,
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3 eine
Ansicht des oberen Teils der Sortiermaschine, von hinten her gesehen,
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4 einen
Querschnitt durch die Sortiermaschine, von hinten her gesehen,
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5 einem
Längsschnitt
durch die Sortiermaschine ähnlich 2,
wobei jedoch der besseren Deutlichkeit halber Teile weggelassen
sind, und
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6 die
vergrößerte Einzelheit
a der 2.
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Die
Sortiermaschine 1 ist in 1 mit den begleitenden
Anlagenteilen gezeigt, in 2 weitgehend
ohne diese. Ein zu trennendes Gemisch aus Papier und Karton, das
auch gesamte Zeitschriften und eingestreutes Hartmaterial enthält, wird
in Pfeilrichtung auf einem Förderer 3 zu
einem Walzenspalt herangeführt,
der von einer unten liegenden Walze 11 und einer oben liegenden
Trommel 15 gebildet wird. Dabei ist das Gemisch bereits
vorsortiert und in einer dünnen,
gleichmäßigen Lage
auf dem Förderer 3 verteilt.
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Das
Gemisch wird im Walzenspalt der sich in Pfeilrichtung drehenden
Walze 11 und Trommel 15 getrennt. Das Papier,
das ist der Hauptteil des Gemischs, zusammen mit Zeitschriften und
Hartmaterial, fällt
hinter dem Walzenspalt über
die ablaufende Walze 11 nach unten auf einen zweiten Förderer 5, auf
dem es in Pfeilrichtung abgefördert
wird.
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Der
Kartonanteil wird über
die obere Trommel 15 wieder nach vorne zu einem Abstreifer 41 gefördert (vgl. 2),
wo er abgestreift wird, auf einen quer verlaufenden Förderer 7 fällt und
abtransportiert wird. Das Papier enthält unter Umständen noch
einen Kartonanteil, der jedoch 2,5% keinesfalls übersteigt.
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Die
Walze 11 ist auf einem ortsfesten Unterbau 9 zwischen
zwei Seitenwänden
angebracht; auch vorne und hinten ist der Unterbau 9 weitgehend geschlossen,
jedoch nach oben und unten offen. Der Oberbau 13 sitzt
auf dem Unterbau 9 und weist zwei Seitenwände auf,
zwischen denen die Trommel 15 montiert ist. Der Oberbau 13 ist
an einer rückwärtigen,
außerhalb
gelegenen, geometrischen Achse, die zur Achse von horizontalen Antriebswellen 23, 25 (vgl. 3)
koaxial ist, mittels Schwenkarmen 35 so schwenkbar angebracht,
dass er nach oben und hinten schwenken kann. Jeweils ein Schwenkarm 35 ist je
an einer Seitenwand des Oberteils 15 angebracht. Die Antriebs-
und Schwenkeinrichtungen werden später beschrieben.
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Die
Oberseite des Oberbaus 13 ist von einer Abdeckung 17 verschlossen.
Diese Abdeckung 17 endet an der Vorderseite über dem
Abstreifer 41. Am Oberbau 13 ist auch dieser Abstreifer 41 angebracht, so
dass er zusammen mit der Trommel 15 wegschwenkt, wenn der
Oberbau 13 weggeschwenkt wird. Die Abdeckung 17 überdeckt
mit großem
Abstand die Oberseite des Oberbaus 13 und bildet so einerseits
einen Schutz von außenstehenden
Personen vor der Trommel 15, bietet aber andererseits auch
dem geförderten
Karton reichlich Raum.
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Die
Trommel 15 und die Walze 11 drehen sich gegenläufig genau
synchron, wobei das auf dem Bandförderer 3 ankommende
Gemisch in den Walzenspalt eingezogen wird. Der Antriebsmotor 19 für den Antrieb
von Walze 11 und Trommel 15 sitzt auf einer Konsole,
die an der Außenseite
der Rückwand des
Unterbaus 9 angebracht ist. Der Motor 19 sitzt vor
einem Wendegetriebe, von dem aus zwei horizontale, genau gegenlaufende,
horizontale Wellen 23, 25 angetrieben werden,
die sich koaxial zu beiden Seitenwänden des Unterbaus 9 erstrecken.
Die eine der Wellen 23, 25, nämlich die Welle 23,
trägt an ihrem
Ende einen Kettentrieb 31, der die Welle 33 der Trommel 15 antreibt,
während
die andere Welle 25 über
einen Kettentrieb 27 die Welle 29 der Walze 11 in
Gegenrichtung zur Trommel 15 antreibt.
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Das
Wendegetriebe 21 sitzt genau mittig, die horizontalen Wellen 23, 25 sind
genau gleich lang, und die Kettentriebe 27, 31 sind
mit ihren Kettenrädern
genau gleich ausgebildet, so dass ein zuverlässiger Gleichlauf von Walze 11 und
Trommel 15 gewährleistet
ist. Die Schwenkarme 35 sind um Lager drehbar, die die
geometrische Achse der Wellen 23, 25 zur Mitte
haben (siehe 3), so dass der Gleichlauf auch
dann bewahrt wird, wenn der Oberbau 13 nach oben weggeschwenkt
wird. dass die Verzahnung des Kettentriebes 31 sich dann
um maximal etwa eine viertel Teilung verschiebt, spielt keine Rolle,
da dann kein Eingriff der Trommel 15 mit der Walze 11 besteht.
Wird der Oberbau 13 wieder zurückgeschwenkt, ist der vollkommene
Gleichlauf wieder hergestellt.
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Das
Wegschwenken des Oberbaus 13 wird dann vorgenommen, wenn
ein harter Gegenstand in den Walzenspalt einläuft und die Walze 11 sowie
die Trommel 15 auseinanderdrückt. Hierzu ist beiderseits
zwischen den Seitenwänden
von Unter- und Oberbau 9, 13 ein Hydraulikzylinder
angeordnet, der dann, wenn in seiner Stickstofffüllung ein Druck von 50 bar
erreicht wird, den Oberbau 15 vom Unterbau 13 abhebt.
Die Kraft zum Auslösen
der Zylinder 43 (5) kann
zwischen 1 und 500 kg betragen.
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In
der zylindrischen Umfangsfläche
der Walze 11, deren Durchmesser bevorzugt etwa 730 mm beträgt, sind
Mulden 37 so ausgebildet, dass sie sich gegenseitig nicht
berühren.
Der Durchmesser der Mulden 37 beträgt bevorzugt 8 bis 20 cm. Diese
Mulden 37 sind in Reihen angeordnet, die sich parallel zur
Erzeugenden erstrecken (am besten zu sehen in 4).
In Umfangsrichtung aufeinander folgende Mulden 37 sind
gegeneinander versetzt, so dass sich, in Umfangsrichtung gesehen,
die einzelnen Mulden 37 überdecken. Die Mulden weisen
bevorzugt einen kreisförmigen
Umfang auf und sind schüsselförmig, wobei
der Außenrand
der Mulden 37 zur Umfangsfläche einen Winkel bildet, der
ein wenig größer ist
als 90°.
Die Wände
der Mulde 37 fallen somit von der Umfangsfläche der
Walze 11 aus in einem Winkel ab, der ein wenig flacher
ist als 90°.
Da kein rechter Winkel und schon gar nicht eine Hinterschneidung
vorliegen, ist ein Festsetzen von Papier in irgendeiner der Mulden 37 unwahrscheinlich.
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Die
zylindrische Trommel 15 hat ebenfalls einen Durchmesser
von 730 mm. In ihre Wand sind radial nach außen weisende Mitnehmer 39 so
eingesetzt, dass diese aus der Umfangsfläche der Trommel 15 radial
herausragen (am besten in 6 zu sehen).
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Diese
Mitnehmer 39 sind so angeordnet, dass sie sich an der engsten
Stelle des Walzenspaltes genau in der Mitte einer Mulde 37 befinden
und in diese bis kurz über
deren Boden hineinragen.
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Die
Mitnmehmer 39 sind zylindrische Stifte, die auf der Außenseite,
der Walze 11 zugewandt, einen Mitnehmerkopf 49 aufweisen,
der durch einen Hals oder eine Ringnut 51 zum Körper des
Mitnehmers 39 hin abgesetzt ist. Der Kopf 49 weist
einen etwa dreieckigen Querschnitt auf, mit einer der Walze 11 zugewandten
Spitze, die sich zum Hals 51 hin bis auf den Durchmesser
des zylindrischen Körpers
verbreitert.
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Die
Mitnehmer sitzen in einer Fassung, die jeweils von außen her
in die zylindrische Wand der Trommel 15 eingesetzt ist
und dort verschraubt oder vernietet ist. Die Fassung ist zur Innenseite
der Trommel 15 hin durch ein Rohr verlängert, in dem eine Feder 45 sitzt,
deren Spannung durch eine Mutter 47 einstellbar ist. Das äußere Ende
der Feder 45 drückt den
Mitnehmer 39 nach außen,
aber er kann nach innen ausweichen, wenn die Spannung der Feder 45 durch
die Kraft überschritten
wird, mit der der Mitnehmer 39 eingedrückt wird. So durchlöchert der
Mitnehmer 39 ein Kartonstück, weicht aber nach innen
aus, wenn er auf eine widerstandsfähige Zeitschrift trifft.
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Der
Mitnehmer ist fingerdick, bevorzugt 20 mm. Der Mitnehmerkopf weist
bevorzugt 13 mm Länge
auf, die Ringnut 3 mm Breite, in Richtung des Mitnehmers 39 gesehen.
Die Feder 45 kann eine Kraft von 1 bis 20 kg (bei 10 bis
200 N), vorzugsweise von 8 bis 10 kg (bei 80 bis 100 N) aufweisen.
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In 6 ist
der Walzenspalt erkennbar, also der Mindestabstand zwischen der
Walze 11 und der Trommel 15.
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Die
abgebildete Maschine 1 mit den angegebenen Maßen kann
mehrere Tonnen Gemisch pro Stunde im Dauerbetrieb verarbeiten.
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Die
Mulden 37 brauchen nicht rund zu sein. Eine vibrierende
Sortiereinrichtung kann der Maschine vorgeschaltet werden. Es kann
auch die Maschine in Vibration gesetzt werden.
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Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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- 1
- Maschine,
Sortiermaschine
- 3
- Förderer zum
Heranfördern
von Gemisch
- 5
- Förderer zum
Wegfördern
von Papier
- 7
- Förderer zum
Wegfördern
von Karton
- 9
- fester
Unterbau
- 11
- Walze
- 13
- abklappbarer
Oberbau
- 15
- Trommel
- 17
- Abdeckung
- 19
- Antrieb,
Motor
- 21
- Wendegetriebe
- 23
- horizontale
Welle zum Antrieb der Trommel
- 25
- horizontale
Walze zum Antrieb der Walze
- 27
- Kettentrieb
zum Antrieb der Walze
- 29
- Welle
der Walze
- 31
- Kettentrieb
zum Antrieb der Trommel
- 33
- Welle
der Trommel
- 35
- Schwenkarm
- 37
- Mulden
- 39
- Mitnehmer
- 41
- Abstreifer
- 43
- Stickstoff-Druckzylinder
- 45
- Feder
- 47
- Einstellmutter
- 49
- Mitnehmerkopf
- 51
- Ringnut,
Hals