DE102022110408A1

DE102022110408A1 - Ballenautomat

Info

Publication number: DE102022110408A1
Application number: DE102022110408.7A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-04-28
Filing date: 2022-04-28
Publication date: 2023-11-02
Also published as: WO2023209160A1

Abstract

Bei einem Ballenautomat zur Handhabung von Stoff-Ballen, wobei die zu Ballen gepressten Stoffe für eine Zerkleinerung vorgesehen sind, mit einer Beschickungsvorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, einen Ballen einer Zerkleinerungseinrichtung zuzuführen, wobei die Beschickungsvorrichtung eine Zuführeinheit aufweist und die Zuführeinheit derart ausgestaltet ist, den Ballen aus einer ersten Ebene in eine zweite darüber liegende Ebene zu verbringen, schlägt die Erfindung vor, dass die Zuführeinheit als Hubeinheit ausgestaltet ist, derart, dass die Hubeinheit einen Ballen innerhalb eines Aktionsraums von einer Tragefläche hebt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ballenautomat zur Handhabung von Stoffen aller Art, welche in Ballen gepresst sind und für die eine Zerkleinerung bzw. eine Vereinzelung vorgesehen sind, nach den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Handhabung derartiger Ballen nach Anspruch 22.
Im Rahmen der Rezyklierung werden beispielsweise Abfallstoffe, insbesondere aus Papier, Karton, Kunstoffen oder dergleichen, gesammelt, gegebenenfalls zerkleinert und zu Rund- oder Quaderballen gepresst, um diese volumenreduziert transportieren und platzsparend lagern zu können. Oder beispielsweise Ausschussware als Produkt einer Fehlproduktion, welche noch unbenutzt, regelmäßig unzerkleinert, jedoch fehlerbehaftet ist, wie beispielsweise Fließstoffe mit fehlerhafter Bedruckung oder dergleichen, werden zu Ballen gepresst. Im Zuge der Wiederverwertung werden die Ballen, die bis zu 1000 kg und mehr wiegen können, mit Schreddern, Ballenauflösern oder dergleichen, nachfolgend als Zerkleinerungseinrichtung bezeichnet, wieder aufgelöst, wobei die Stoffe selbst zerkleinert bzw. vereinzelt werden können. Die Beschickung einer Zerkleinerungseinrichtung mit Pressballen kann für nachgelagerte Verarbeitungsprozesse bedeutsam sein, insoweit beispielsweise eine kontinuierliche und homogene Stoffverfügbarkeit zu gewährleisten ist.
Aus der US 9,163,191 B2 ist eine gattungsfremde Beschickungsvorrichtung bekannt mit mehreren im Prozessablauf hintereinander angeordneten Förderbändern, die Pressballen, bestehend aus pflanzlichem Gut, einer Zerkleinerungseinrichtung zuführen.
Allerdings ist es insbesondere in der Verarbeitung von Abfallstoffen gängige Praxis, dass die Zuführöffnungen an den leistungsstarken Zerkleinerungseinrichtungen regelmäßig oberhalb der Zerkleinerungswerkzeuge, wie beispielsweise die mit Schneidwerkzeugen besetzte Trommel eines Schredders oder dergleichen, angeordnet sind, sodass eine ebene, wie aus der US 9,163,191 B2 bekannte Zuführung nicht möglich ist. Daher weisen die vorbekannten Beschickungsvorrichtungen eine Zuführeinheit auf, welche in Art eines rampenartigen Fördermittels ausgestaltet ist, wobei die Rampensteigung regelmäßig 30 ° nicht übersteigt, um ein Herunterrollen der Pressballen ausschließen zu können. Die geringe Steigung bedingt, dass die bekannten Beschickungsvorrichtungen durch die notwendigerweise langen Beschickungsrampen sehr platzintensiv sind.
Die Aufgabe bzw. die Überführung der Ballen auf die Beschickungsvorrichtung erfolgt bekanntermaßen mittels Flurförderfahrzeug, exemplarisch mittels Gabelstapler, welches die Ballen aufnimmt und unter Einhaltung kurzer Taktzeiten von einem Lagerplatz zur Beschickungsvorrichtung transportiert. Regelmäßig ist es erforderlich, mehrere Ballen gleichzeitig zu transportieren, und zwar übereinandergestapelt, um die Auslastung der Zerkleinerungseinrichtungen maximieren zu können. Der Transport und das Abstellen mehrerer Ballen sind riskant, als dass die Sicht für den Fahrer des Flurförderfahrzeugs dadurch eingeschränkt wird und die gestapelten Ballen leicht herabfallen können. Ferner werden, einer hohen Auslastung zuträglich, Beschickungsmaschinen vorzugsweise in einem personalintensiven Mehrschichtbetrieb betrieben.
Die aus der Praxis bekannten Beschickungsvorrichtungen eint somit das Problem einer begrenzten Wirtschaftlichkeit. Zudem ist das Personal nicht unerheblichen Sicherheitsrisiken ausgesetzt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Bekannte insbesondere hinsichtlich der zuvor benannten Probleme zu verbessern. Die Wirtschaftlichkeit soll im Sinne einer hohen Prozesssicherheit des Verarbeitungsprozesses der gepressten Stoffe gesteigert werden. Ferner soll die Unfallgefahr für das Betriebspersonal minimiert werden.
Gelöst wird die Aufgabe durch einen Ballenautomat nach den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren nach den Merkmalen des Anspruchs 22. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung schlägt einen Ballenautomat zur Handhabung von Pressballen vor, die einer Zerkleinerungseinrichtung zuzuführen sind zur Vorbereitung weiterer sich anschließender Verarbeitungsschritte. Vorschlagsgemäß weist der Ballenautomat eine Beschickungsvorrichtung mit einer Zuführeinheit auf, wobei die Zuführeinheit als Hubeinheit ausgestaltet ist. Innerhalb eines als Aktionsraum bezeichneten Raums können Ballen von der Hubeinheit gehandhabt werden, insbesondere indem die Ballen von einer eine erste Ebene bildenden Tragefläche an- bzw. abgehoben werden. Im einfachsten Fall bildet ein Hallenboden oder dergleichen, auf dem auch die Zerkleinerungseinrichtungen angeordnet sind, die Tragefläche, wobei die Hubeinheit nur innerhalb des Aktionsraums einen Ballen anheben bzw. abheben kann, beispielsweise bedingt durch konstruktive Merkmale der Hubeinheit oder durch bauliche Einrichtungen in der Arbeitsumgebung der Hubeinheit, welche den Aktionsraum begrenzen. Durch die als Hubeinheit ausgestaltete Zuführeinheit wird ein Ballen somit von der Tragefläche an- bzw. abgehoben in eine zweite, über der ersten angeordnete Ebene und ist einer Zerkleinerungseinrichtung zuführbar.
Als Hubeinheit können Hebezeuge wie beispielsweise seilkranartige Anlagen, hydraulisch betriebene Ausleger oder dergleichen vorgesehen sein, die einen Ballen im Wesentlichen halten, exemplarisch mittels Ballenzange, Ballengreifer, Ballengabel, Ballenwanne oder dergleichen, heben und einer Zerkleinerungseinrichtung zuführen. Ballenzangen, Ballengreifer und Ballengabel sind in der Praxis vielfach bekannt und besonders geeignet. Eine Ballenwanne kann vorteilhaft sein, sofern von einem Ballen gelöste Stoffe aufgefangen und mit einem Ballen gehoben und zugeführt werden sollen, vorzugsweise bei Ballen minderer Pressqualität oder sehr kleinteiligen bzw. partikelartigen Stoffen, insbesondere bei der Handhabung von Abfallstoffen.
Durch die vorschlagsgemäße Hubeinheit kann auf eine rampenartige Ausführung verzichtet werden, sodass vorschlagsgemäß wirtschaftlich vorteilhaft ein wesentlich geringerer Bauraum beansprucht wird. Im Gegensatz zur bekannten rampenartigen Zuführeinheit, ermöglicht die vorgeschlagene Hubeinheit eine kontrollierte Zuführung eines Ballens in die Zuführöffnung einer Zerkleinerungseinrichtung, sodass erstens die Hubhöhe, welche überwunden werden muss, um einen Ballen einer Zerkleinerungseinrichtung zuführen zu können, verringert werden kann, und zwar insbesondere durch eine geringere Bauhöhe eines Einfülltrichters der Zerkleinerungseinrichtung. Zweitens reduziert das kontrollierte Zuführen die Wahrscheinlichkeit, dass Ballen im Fülltrichter verkannten und hängen bleiben, was in der Praxis regelmäßig durch einen risikobehafteten Personaleingriff behoben werden muss, sodass vorschlagsgemäß beispielsweise wirtschaftlich vorteilhaft die Prozesssicherheit gesteigert und der Personalaufwand verringert werden kann.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, einen Ballenautomat als Pufferspeicher vorzuschlagen, um den für den Betrieb einer Verarbeitungsanlage von Stoffen, insbesondere von Abfallstoffen, erforderlichen Personaleinsatz reduzieren und gleichzeitig die Arbeitssicherheit erhöhen zu können.
Vorschlagsgemäß ist dabei der Aktionsraum der Hubeinheit wesentlich, als dass alle im Aktionsraum befindlichen Ballen im Sinne eines Pufferspeichers zwischengespeichert werden können, bevor diese mittels Hubeinheit einer Zerkleinerungseinrichtung zugeführt werden. Der Pufferspeicher ermöglicht es, dass beispielsweise eine bestimmte Ballenmenge für eine Zerkleinerungseinrichtung vorgehalten bzw. zwischengespeichert werden kann zur Überbrückung einer Zeitspanne, sodass eine kontinuierliche Beschickung mittels Flurförderfahrzeug nicht notwendig und Personal einsparbar ist. Die Größe des Aktionsraums ist positiv korreliert mit der überbrückbaren Zeitspanne.
Ferner wird durch den vorgeschlagenen Ballenautomat die Arbeitssicherheit des Betriebspersonals erhöht. Erstens entfällt das Risiko, dass die bis zu 1000 kg schweren Ballen von einer Rampe herunterrollen und das Personal verletzen könnten. Zweitens wird die Transportsicherheit der Ballen erhöht, da es vorschlagsgemäß nicht notwendig ist, mehrere, übereinander gestapelte Ballen, die die Sicht des Fahrers eines Flurförderfahrzeug einschränken, von einem Lagerplatz zu einer Beschickungsvorrichtung zu transportieren. Stattdessen kann die Aufnahmekapazität des vorgeschlagenen Aktionsraums entsprechend erweitert werden, um einerseits eine für eine kontinuierliche Beschickung einer Zerkleinerungseinrichtung notwendige Ballenmenge vorhalten zu können, und andererseits ein gleichzeitiger Transport mehrerer Ballen mittels Flurförderfahrzeug zur Bereitstellung der erforderlichen Ballenmenge obsolet ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann die Beschickungsvorrichtung eine Fördereinheit aufweisen mit einer zur Aufnahme des Ballens vorgesehenen Tragefläche. Die Tragefläche kann beispielsweise durch einen Kettenförderer, Rollengang, Förderband oder dergleichen gebildet werden, auf der Ballen ein oder mehrlagig aufgenommen werden können.
Die Fördereinheit schafft eine Förderstrecke, die notwendigerweise im Aktionsraum der Hubeinheit mündet, sodass ein Ballen auf der Fördereinheit in Richtung und bis zu der Hubeinheit förderbar ist. Wirtschaftlich vorteilhaft wird durch die Fördereinheit der Pufferspeicher vergrößert, ohne dass dafür eine Vergrößerung des Aktionsraums erforderlich ist. Stattdessen kann der Aktionsraum verkleinert werden bzw. ist ein kleinerer Aktionsraum erforderlich, um eine entsprechende Ballenmenge vorhalten zu können. Vorteilhafterweise ist die Aufnahmekapazität der Fördereinheit baulich angepasst an eine zu überbrückende Zeitspanne, beispielsweise durch Verlängerung der Fördereinheit bzw. durch die Stapelhöhe der Ballen übereinander, sodass die Aufnahmekapazität der Fördereinheit an einer Ballenmenge ausgerichtet werden kann, welche eine Zerkleinerungseinrichtung exemplarisch in der Nacht verarbeiten kann, sodass eine personalkostenintensive Beschickung in Nachtschichten nicht notwendig ist.
Eine Kombination aus Hubeinheit und Fördereinheit ist besonders geeignet zur Nachrüstung bereits bestehender Anlagen, wobei die Ausgestaltung der Hubeinheit und der Fördereinheit insbesondere auszurichten ist an die gegebenen baulichen Begrenzungen. Durch Anpassung des Aktionsraums bzw. durch Anpassung der Aufnahmekapazität der Fördereinheit können wirtschaftlich vorteilhaft individuelle Lösungen zur verbesserten Beschickung einer Zerkleinerungseinrichtung geschaffen werden.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Hubeinheit ein Ballenhalteelement aufweist und dass die Hubeinheit und/oder das Ballenhalteelement schwenkbeweglich sind, und zwar insbesondere dann, wenn die Hubeinheit im örtlich zwischen einer Fördereinheit und einer Zerkleinerungseinrichtung angeordnet ist. Insbesondere eine um eine im Wesentlichen horizontale Schwenkachse ausgerichtete Beweglichkeit kann vorgesehen sein, damit ein vor der Hubeinheit abgelegter oder ein auf der Fördereinheit befindlicher Ballen ergriffen, dieser über die Hubeinrichtung hinweg gehoben und von oben einer Zuführöffnung einer Zerkleinerungseinrichtung zugeführt werden kann, wobei das Heben und Zuführen wirtschaftlich vorteilhaft vorzugsweise allein durch die Schwenkbewegung erfolgen kann.
Insbesondere vorteilhaft ist, wenn mehrere nebeneinander angeordnete Fördereinheiten vorgesehen sind. Zum einen kann die Aufnahmekapazität des Zwischenspeichers dadurch entsprechend erhöht werden. Zum anderen können Ballen mit unterschiedlichen Merkmalen, beispielsweise hinsichtlich der Art des Stoffes, des Gewichts, des Verschmutzungsgrades, der Feuchte oder dergleichen vorsortiert zwischengespeichert werden, um wirtschaftlich vorteilhaft die erzeugbare Menge eines weitestgehend homogenen, zerkleinerten Stoffes maximieren zu können.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Hubeinheit verfahrbar ausgestaltet ist, beispielsweise zur Vergrößerung des Aktionsraums oder zur Beschickung mehrerer Zerkleinerungseinrichtungen oder, wenn die Hubeinheit örtlich zwischen einer Fördereinheit und mehreren Zerkleinerungseinrichtungen, zwischen mehreren Fördereinheiten und einer Zerkleinerungseinrichtung oder zwischen mehreren Fördereinheiten und mehreren Zerkleinerungseinrichtungen angeordnet ist, sodass wirtschaftlich vorteilhaft die Auslastung der Hubeinheit gesteigert werden kann und gleichzeitig die Investitionskosten bei mehreren Fördereinheiten bzw. Zerkleinerungseinrichtungen verringert werden können. Die Verfahrbarkeit kann vorzugsweise geschaffen werden, indem die Hubeinheit auf Rollen, Rädern oder dergleichen gelagert ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Ballenautomat eine Aufgabestation aufweisen mit einem Aufgabeteil in Art einer Aufgabeplattform, welche von einem Fahrer eines Flurförderfahrzeugs anzufahren ist und auf der ein Ballen abzustellen ist, um diesen der Fördereinheit zuzuführen und damit in den Zwischenspeicher überführen zu können. Dazu kann vorgesehen sein, dass die Aufgabeplattform beispielsweise Rollengänge oder dergleichen aufweist. Vorteilhafterweise kann die Aufgabestation zudem eine Prallwand aufweisen, welche dazu dient, mehrere übereinander gestapelte Ballen auszurichten, insbesondere mittels Flurförderfahrzeug, um eine möglichst stabile Lagerung auf der Tragefläche gewährleisten zu können.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Regelungsvorrichtung vorgesehen sein zur weitestgehenden Automatisierung des Ballenautomats, wobei die Automatisierung beispielsweise eine Zuführung der Ballen in eine Zerkleinerungseinrichtung betreffen kann und zwar auf ein Anforderungssignal. Die automatisierte Zuführung kann wirtschaftlich vorteilhaft die Auslastung einer Zerkleinerungseinrichtung erhöhen, indem ein Ballen mittels Hubeinheit Leerläufe der Zerkleinerungseinrichtung vermeidend zugeführt wird, sobald die Zerkleinerung eines zuvor zugeführten Ballens entsprechend fortgeschritten und eine neuerliche Zuführung möglich ist, sodass ein Anforderungssignal ausgelöst wird. Es kann vorgesehen sein, ein Anforderungssignal nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne zu erzeugen. Zugleich ist eine derartige Regelung vorteilhaft, um Spitzenlasten der Zerkleinerungseinrichtung vermeiden und stattdessen eine weitestgehend homogene Belastung im Sinne einer langen Standzeit und einer Energieeinsparung verbessern zu können. Eine Automatisierung ist zudem vorteilhaft, um den Ballenautomat ein Unfallrisiko reduzierend weitestgehend personallos betreiben zu können.
Die zuvor genannten Vorteile können zusätzlich gesteigert werden, wenn die Regelungsvorrichtung weitere Komponenten des Ballenautomats steuert. Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Regelungsvorrichtung die Zuführeinheit mit der Fördereinheit signalübertragungswirksam verbindet, sodass automatisiert Ballen zur Hubeinheit gefördert und Ballen einer Zerkleinerungseinrichtung zugeführt werden können, wobei eine Förderung eines Ballens insbesondere dann vorgesehen sein kann, wenn sich kein Ballen mehr im Aktionsraum befindet.
Beispielsweise für eine wirtschaftliche Rezyklierung sind Informationen betreffend die Merkmale von Abfallstoffen von großer Bedeutung, beispielsweise die Herkunft und Art der Abfallstoffe, der Verschmutzungsgrad, das Gewicht, die Feuchte oder dergleichen. Daher kann in einer Ausgestaltung eine Erfassungsvorrichtung vorgesehen sein, die ein Leseelement aufweist, um Informationen lesen zu können, die auf am Ballen angeordneten Speichermedien, beispielsweise ein RFID-Transponder, gesichert sind.
Die erfassten Informationen können beispielsweise dazu genutzt werden, die zwischengespeicherten Ballen merkmalsabhängig auf der Tragefläche bzw. auf der Tragefläche der Fördereinheit zu sortieren, insbesondere im Falle der Anordnung mehrerer Fördereinheiten. In dieser Ausgestaltung kann die Erfassungsvorrichtung vorteilhaft an der Aufgabestation angeordnet sein, um einen aufgegeben Ballen unmittelbar zu erfassen und entsprechend zuordnen zu können. Im Sinne eines umfassenden Platzmanagements können auf Grundlage der Erfassungsvorrichtung Stoffströme nachvollziehbar gespeichert und damit rückverfolgbar gemacht werden. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Hubeinheit eine Erfassungsvorrichtung aufweist, und zwar vorzugsweise dann, wenn der Hubeinheit mehrere Zerkleinerungseinrichtungen nachgelagert angeordnet sind, um beispielsweise Ballen mit bestimmten Merkmalen derselben Zerkleinerungseinrichtung zuzuführen. Zum einen ist dies zuträglich für homogene Prozessbedingungen. Zum anderen wird dadurch die Erzeugung eines weitestgehend homogenen, zerkleinerten bzw. vereinzelten Stoffs gefördert.
Für eine wirtschaftlich vorteilhafte Auslastung einer Zerkleinerungseinrichtung kann in einer Ausgestaltung eine Überwachungsvorrichtung vorgesehen sein, die dazu dient, einen Ballen-Füllstand in einer Zerkleinerungseinrichtung festzustellen. Wird erkannt, dass die Zerkleinerungseinrichtung freie Kapazitäten zur Aufnahme eines weiteren Ballens aufweist, kann ein Anforderungssignal erzeugt werden, sodass die Regelungsvorrichtung die Fördereinheit bzw. die Hubeinheit entsprechend steuert zur Beschickung der Zerkleinerungseinrichtung mit einem weiteren Ballen.
Zur Erkennung des Füllstandes kann die Überwachungsvorrichtung beispielsweise eine Kamera aufweisen und die Auswertung softwareunterstützt erfolgen. In einer Ausgestaltung können Laser, Ultraschall oder dergleichen verwendet werden, um den Füllstand ermitteln und darauf basierend softwaregestützt ein Anforderungssignal erzeugen zu können.
Insbesondere Arbeitsdaten der Zerkleinerungseinrichtung, beispielsweise ein wirkendes Drehmoment, eine momentane Antriebsleistung oder dergleichen, können ein Hinweis sein, auf eine Stoffmenge, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Zerkleinerungseinrichtung verarbeitet wird. Besonders vorteilhaft kann daher vorgesehen sein, dass die Überwachungsvorrichtung ein Kopplungselement aufweist, um derartige Arbeitsdaten erfassen bzw. empfangen zu können und daraus gegebenenfalls ein Anforderungssignal abzuleiten zur Steuerung der Beschickungsvorrichtung.
Die zu Ballen gepressten Stoffe werden regelmäßig gebunden mittels Draht, Kunststofffasern, einer Folie, einem Netz oder dergleichen. Im Sinne weitestgehend sortenreiner Stoffe und um die Zerkleinerungswerkzeuge nicht unnötig zu belasten, sind Bindemittel vorteilhaft vom Ballen zu lösen und vorzugsweise von den Stoffen zu trennen, bevor der Ballen einer Zerkleinerungseinrichtung zugeführt wird. Da ein manuelles Auftrennen aufgrund der hohen Vorspannung der Bindemittel ein hohes Unfallrisiko für das Personal darstellt, kann vorteilhaft ein Bindemittellöser vorgesehen sein, der die Haltemittel außer Reichweite des Personals löst, bevor ein Pressballen einer Zerkleinerungseinrichtung zugeführt wird, und der die Haltemittel gegebenenfalls vom Ballenstoff trennt. Vorteilhafterweise kann der Bindemittellöser benachbart, das heißt im Aktionsraum der Hubeinheit angeordnet sein, damit beispielsweise ein Ballen, der von der Hubeinheit gehoben wurde, gelöst und dann kontrolliert einer Zuführöffnung einer Zerkleinerungseinrichtung zugeführt werden kann. In diesem Sinne kann der Bindemittellöser vorteilhaft in vertikaler Verlängerung im Wesentlichen oberhalb der Zuführöffnung angeordnet sein, damit eventuell beim Lösen herabfallende Stoffe schwerkraftbedingt in die Zuführöffnung fallen.
Insbesondere bedingt durch hohe Investitionskosten für einen Bindemittellöser, kann wirtschaftlich vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein Bindemittellöser derart angeordnet ist, dass Ballen vor dem Heben gelöst werden und die gelösten Stoffe in eine Ballenwanne der Hubeinheit überführt werden, wobei die Hubeinheit verfahrbar und an einer Traverse angeordnet ist und welche vorzugsweise zur Beschickung mehrerer Zerkleinerungseinrichtungen vorgesehen ist. Mittels Ballenwanne können die gelösten Stoffe dosiert zugeführt werden unter Einhaltung einer optimalen Auslastung der Zerkleinerungseinrichtungen.
In einer Ausgestaltung kann eine Dosiervorrichtung mit einem Förderteil vorgesehen sein, welche dazu bestimmt ist, einen gelösten Ballen zunächst aufzunehmen und die Stoffe einer Zerkleinerungseinrichtung dosiert zuführen zu können, exemplarisch in der Art, dass einzelne Pressschichten zugeführt werden, welche beim Pressen der Stoffe durch einen Presskolbenhub gebildet werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Hubeinheit an einer Traverse angeordnet ist, wobei die Traverse als Portal- oder Brückenelement ausgestaltet ist. Zur Vergrößerung des Aktionsraums der Hubeinheit kann die Traverse verfahrbar ausgestaltet sein. Diese Ausgestaltung ist beispielsweise vorteilhaft, um einen maximalen Automatisierungsgrad realisieren zu können, da die Hubeinheit in Funktion der Zuführeinheit sowie in Funktion einer Stapelvorrichtung wirken kann. Nachdem beispielsweise ein erster Ballen im Aktionsraum abgelegt wurde, beispielsweise mittels Flurförderfahrzeug, kann ein zweiter, ebenfalls mittels Flurförderfahrzeug abgelegter Ballen von der Hubeinheit gehoben und auf dem ersten Ballen abgelegt werden, was zu einer verbesserten Stabilität eines Ballenstapels beitragen kann. In Reaktion auf ein Anforderungssignal kann die Hubeinheit einen Ballen vorschlagsgemäß einer Zerkleinerungseinrichtung zuführen. In Verbindung mit einer vorteilhaften Erfassungsvorrichtung kann die Hubeinheit individuell einen Ballen erkennen, anheben und zuführen. Wirtschaftlich vorteilhaft kann dabei eine hohe Auslastung der Hubeinheit gefördert werden, wobei damit einhergehend grundsätzlich auch die Auslastung einer Zerkleinerungseinrichtung erhöht werden kann.
Vorteilhafterweise kann die Traverse die Fördereinheit überspannen und längsaxial zur Förderstrecke der Fördereinheit verfahrbar ausgestaltet sein. Für eine verbesserte Stapelqualität können beispielsweise die mittels Flurförderfahrzeug auf die Aufgabestation aufgegebenen Ballen mittels Hubeinheit der Fördereinheit zugeführt werden und optimal auf der Tragefläche gestapelt werden. In Reaktion auf ein Anforderungssignal kann die Hubeinheit einen Ballen von der Tragefläche abheben und einer Zerkleinerungseinrichtung zuführen. Wie zuvor, kann eine Erfassungsvorrichtung für eine individuelle Ballenhandhabung wirtschaftlich vorteilhaft sein zur Steigerung der Auslastung der Hubeinheit bzw. der Zerkleinerungseinrichtung. Die Förderung eines Ballens kann dabei die Handhabung beschleunigen, als dass die Hubeinheit nicht den vollständigen Weg zu einem Liegeplatz eines Ballens auf der Tragefläche fahren muss, sondern der Ballen der Hubeinheit entgegengefördert wird.
Sofern vorgesehen ist, mehrere Fördereinheiten zu überspannen, kann eine Verfahrbarkeit der Hubeinheit an der Traverse in Überspannungsrichtung, das heißt im Wesentlichen quer zu Ausrichtung einer Fördereinheit, vorgesehen sein.
Im Sinne einer erhöhten Arbeitssicherheit, insbesondere im Falle einer mehrlagigen Stapelung der Ballen auf der Tragefläche, kann ein Sicherheitselement vorgesehen sein, beispielsweise in Art einer Seitenbegrenzung, welches den liegenden bzw. die übereinander gestapelten Ballen auf der Tragefläche stabilisiert, sodass diese nicht von dieser herabfallen können. Vorzugsweise können Sicherheitselemente beidseits der Fördereinheit im Wesentlichen entlang der Förderstrecke bis zur Mündung der Förderstrecke im Aktionsraum der Hubeinheit angeordnet sein. Weiterhin können Sicherheitselemente vorgesehen sein, die die Personenzugänglichkeit der Beschickungseinrichtung begrenzen, beispielsweise in Art von Zugangsbarrieren oder dergleichen, oder solche Sicherheitselemente, beispielsweise in Art von Lichtschranken oder dergleichen, die einen Betriebsstopp des Ballenautomats erzwingen, sobald Personen bestimmte Risikobereiche betreten, insbesondere den Aktionsraum der Hubeinheit.
Insbesondere für eine flexiblere Anwendung des Ballenautomats kann vorgesehen sein, dass der Ballenautomat eine Ballenschleuse mit einer Aufgabeplattform aufweist, wobei die Aufgabeplattform vorzugweise benachbart zur Hubeinheit, das heißt in deren Aktionsraum angeordnet ist, sodass die Hubeinheit gegebenenfalls einen Ballen, der mittels Flurförderfahrzeug auf der Aufgabeplattform abgestellt wurde und im Sinne einer Ballensonderbehandlung in die Verarbeitung eingeschleust werden soll, in eine Zerkleinerungseinrichtung verbringen kann. Eine Einschleusung kann vorgesehen sein, um beispielsweise eine definierte Stoffmischung herstellen zu können.
Im Zusammenhang mit einer Ballensonderbehandlung kann insbesondere die Erfassungsvorrichtung vorteilhaft sein, um gegebenenfalls bestimmte Ballen auf einer von mehreren Fördereinheiten identifizieren und entsprechend handhaben zu können.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Tragefläche als Schiebe- bzw. Schubboden ausgestaltet ist, beispielsweise in Gestalt eines LKW-Anhängers mit Schiebeboden im Sinne einer mobilen Fördereinheit. Vorzugsweise kann der LKW-Anhänger signalübertragungswirksam mit der Hubeinheit verbunden werden, sodass der Schiebeboden aktivierbar ist, wenn ein Anforderungssignal erzeugt wird, beispielsweise im Fall einer freien Kapazität einer Zerkleinerungseinrichtung, bzw. sobald die Hubeinheit dem LKW-Anhänger einen Ballen entnommen hat. Insbesondere eine personallose Funktionsweise ist wirtschaftlich vorteilhaft und verringert das Unfallrisiko.
Die Erfindung schlägt weiterhin ein Verfahren vor zur Handhabung von zu Ballen gepressten und für eine Zerkleinerung vorgesehenen Stoffen. Vorschlagsgemäß werden ein oder mehrere Ballen im Aktionsraum der Hubeinheit im Sinne eines Pufferspeichers zwischengelagert, insbesondere um eine Zerkleinerungseinrichtung für eine Zeitspanne personallos beschicken zu können, beispielsweise über Nacht oder an Feiertagen. Mittels Hubeinheit wird der Ballen dann aus einer ersten Ebene, nämlich die Ebene der Tragefläche, an- bzw. abgehoben bis in eine zweite, über der ersten angeordnete Ebene, einer Zerkleinerungseinrichtung zugeführt und schließlich wird der Ballen bzw. die zu Ballen gepressten Stoffe zerkleinert.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Ballen mittels Flurförderfahrzeug zunächst von einem Lagerplatz in den Aktionsraum transportiert wird.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass ein Ballen zunächst auf eine Fördereinheit aufgegeben wird und zu einer Hubeinheit gefördert wird und zwar soweit, bis der Ballen in den Aktionsraum der Hubeinheit gelangt, damit diese den Ballen abheben und einer Zerkleinerungseinrichtung zuführen kann. Anstelle einer Förderung kann eine Verfahrbarkeit einer Hubeinheit vorgesehen sein, und zwar im Wesentlichen entlang der Längserstreckung der Förderstrecke, sodass der Aktionsraum vergrößert wird.
Vorteilhafterweise kann ein Lösen des Ballens vorgesehen sein, beispielsweise nachdem der Ballen abgehoben und bevor dieser einer Zerkleinerungseinrichtung zugeführt wird, um die Stoffe der Zerkleinerungseinrichtung besser zuführen zu können und um Bindemittel, welche den Ballen in einem gepresstem Zustand zusammenhalten und die gegebenenfalls die Stoffe unnötigerweise verunreinigen könnten, insbesondere im Sinne einer Sortenreinheit, separat abführen zu können.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Bindemittellöser derart angeordnet ist, dass Ballen vor dem Heben gelöst werden und die gelösten Stoffe in eine Ballenwanne der Hubeinheit überführt werden, wobei die Hubeinheit vorteilhaft mehrere Zerkleinerungseinrichtungen beschickt. Mittels Ballenwanne können die gelösten Stoffe optimiert zugeführt werden zum Vorteil einer hohen Auslastung der Zerkleinerungseinrichtungen.
Vorteilhafterweise kann der gelöste Ballen einer Zerkleinerungseinrichtung dosiert zugeführt werden, derart, dass in eine Zerkleinerungseinrichtung kontinuierlich Stoffe zugeführt werden, wobei je Zeiteinheit möglichst eine große Stoffmenge zerkleinert und gleichzeitig möglichst wenig Antriebsenergie von der Zerkleinerungseinrichtung verbraucht wird.
Im Sinne eines Erkennungssystems kann vorgesehen sein, die Ballen, insbesondere Merkmale wie die Art des Stoffes, das Gewicht, den Verschmutzungsgrad, die Feuchte oder dergleichen, zu erfassen, und zwar vorzugsweise nach dem ab- bzw. anheben eines Ballens.
Die erläuterten Merkmale des Ballenautomats, insbesondere die beschriebene Portal- bzw. Brückenlösung, haben jeweils eine eigenständige erfinderische Bedeutung. Sie können in beliebiger Kombination zusammen oder auch einzeln und unabhängig voneinander genutzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 9163191 B2 [0003, 0004]

Claims

Ballenautomat zur Handhabung von Stoff-Ballen, wobei die zu Ballen gepressten Stoffe für eine Zerkleinerung vorgesehen sind, mit einer Beschickungsvorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, einen Ballen einer Zerkleinerungseinrichtung zuzuführen, wobei die Beschickungsvorrichtung eine Zuführeinheit aufweist und die Zuführeinheit derart ausgestaltet ist, den Ballen aus einer ersten Ebene in eine zweite darüber liegende Ebene zu verbringen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinheit als Hubeinheit ausgestaltet ist, derart, dass die Hubeinheit einen Ballen innerhalb eines Aktionsraums von einer Tragefläche hebt.
Ballenautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsvorrichtung eine Fördereinheit aufweist mit einer zur Aufnahme des Ballens vorgesehenen Tragefläche, wobei die Fördereinheit eine Förderstrecke schafft, entlang derer der Ballen in Richtung der Hubeinheit gefördert wird und die im Aktionsraum mündet.
Ballenautomat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubeinheit ein Ballenhalteelement aufweist, und dass die Hubeinheit und/oder das Ballenhalteelement schwenkbeweglich ausgestaltet sind.
Ballenautomat nach einem der Ansprüche 2 oder 3, gekennzeichnet durch mehrere Fördereinheiten, wobei die Fördereinheiten nebeneinander angeordnet sind.
Ballenautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubeinheit verfahrbar ist.
Ballenautomat nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine Aufgabestation mit einem Aufgabeteil, welche dazu bestimmt ist, einen Ballen der Fördereinheit zuzuführen.
Ballenautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Regelungsvorrichtung zur Regelung der Beschickungsvorrichtung auf ein Anforderungssignal.
Ballenautomat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung die Zuführeinheit mit der Fördereinheit signalübertragungswirksam verbindet.
Ballenautomat nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Erfassungsvorrichtung mit einem Leseelement, wobei die Erfassungsvorrichtung signalübertragungswirksam mit der Regelungsvorrichtung verbunden ist und dazu bestimmt ist, Merkmale eines Ballens zu erfassen.
Ballenautomat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubeinheit und/oder die Aufgabestation die Erfassungsvorrichtung aufweist.
Ballenautomat nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch eine Überwachungsvorrichtung, welche signalübertragungswirksam verbunden ist mit der Regelungsvorrichtung und dazu bestimmt ist, den Füllstand einer Zerkleinerungseinrichtung zu überwachen.
Ballenautomat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung eine Kamera aufweist.
Ballenautomat nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung ein Kopplungselement aufweist, welches dazu bestimmt ist, Arbeitsdaten des Antriebs einer Zerkleinerungseinrichtung zu erfassen und/oder zu empfangen.
Ballenautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Bindemittellöser, welcher benachbart zur Hubeinheit angeordnet ist und dazu bestimmt ist, die Bindemittel eines Ballens zu lösen.
Ballenautomat nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Dosiervorrichtung mit einem Förderteil, wobei die Dosiervorrichtung dazu bestimmt ist, einen gelösten Ballen aufzunehmen.
Ballenautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubeinheit an einer Traverse angeordnet ist, wobei die Traverse als Portal- oder Brückenelement ausgestaltet ist, und wobei die Traverse verfahrbar ist.
Ballenautomat nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Traverse die Fördereinheit überspannt und verfahrbar ist längsaxial zur Förderstrecke.
Ballenautomat nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass an der Fördereinheit ein Sicherheitselement angeordnet ist, in der Art, dass das Sicherheitselement einen auf der Tragefläche befindlichen Ballen stabilisiert.
Ballenautomat nach einem der Ansprüche 2 bis 18, gekennzeichnet durch eine Ballenschleuse mit einer Aufgabeplattform, welche benachbart zur Hubeinheit angeordnet ist und dazu bestimmt ist, einen Ballen alternativ zur Fördereinheit aufzunehmen.
Ballenautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ballenhalteelement eine Ballenzange, ein Ballengreifer, eine Ballengabel oder eine Ballenwanne ist.
Ballenautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragefläche als Schiebeboden ausgestaltet ist.
Verfahren zur Handhabung von Stoff-Ballen, wobei die zu Ballen gepressten Stoffe für eine Zerkleinerung vorgesehen sind, nach den folgenden Schritten: a) Pufferspeicherung eines auf einer Tragefläche aufliegenden Ballens im Aktionsraum einer Hubeinheit, b) Heben des Ballens aus der Ebene der Tragefläche durch die Hubeinheit, c) Zuführen des Ballens zu einer Zerkleinerungseinrichtung, und d) Zerkleinerung des Ballens in der Zerkleinerungseinrichtung.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Ballen im Verfahrensablauf vor Schritt a) von einem Lagerplatz in den Aktionsraum transportiert wird.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Ballen im Verfahrensablauf vor Schritt a) aufgegeben wird auf eine Fördereinheit, und dass der Ballen von der Fördereinheit in Richtung der Hubeinheit gefördert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Ballen im Verfahrensablauf vor Schritt b) gelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der gelöste Ballen in Schritt c) dosiert einer Zerkleinerungseinrichtung zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensablauf vor Schritt c) Ballenmerkmale von einer Erfassungsvorrichtung erfasst werden.