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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von komprimierbarem
Schüttgut,
insbesondere Müll,
mit wenigstens einem Behälter
zur Aufnahme des Schüttgutes.
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In
vielen Fällen
ist es erwünscht,
Schüttgüter zu verdichten
bzw. zu komprimieren, um das Volumen der Schüttung zu verringern und auf
diese Weise z.B. für
einen rentableren Transport zu sorgen. Dies gilt beispielsweise
für Müll, wie
Hausmüll, Kunststoff-,
Metall, Holz-, Papier- und Kartonabfälle oder andersartige Abfälle. Gegenwärtig werden
solche Abfälle
in der Regel mittels Häckseleinrichtungen zerkleinert
und/oder mittels Pressen komprimiert, wobei insbesondere dann, wenn
dies in nicht abgeschlossenen Räumen
geschieht, dafür
Sorge getragen werden sollte, daß die zerkleinerten Produkte nicht
in die Umgebung ausgetragen werden.
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Zum
Verdichten von Schüttgut
in Form von Müll
sind beispielsweise Walzen bekannt, welche an einer Trageinrichtung
angeordnet und in einen Behälter
zur Aufnahme des Mülls
einsenkbar sind (
DE
34 06 879 A1 ,
DE
39 03 642 A1 ). Dabei wird die Walze mittels der Trageinrichtung über den
Quer schnitt des Behälters
verfahren, wobei der hierin befindliche Müll allein aufgrund des Eigengewichtes
der Walze und gegebenenfalls unter Aufbringen einer zusätzlichen Anpreßkraft auf
die Walze komprimiert wird. Nachteilig ist einerseits, daß solche
Walzen aufgrund ihrer erheblichen Masse verhältnismäßig teuer sind und eine entsprechende
Dimensionierung der Lagerung und der Trageinrichtung erfordern.
Ferner ergibt sich insbesondere dann ein Problem, wenn der Behälter zur
Aufnahme des Mülls
nicht stationär
auf dem Boden angeordnet ist, sondern z.B. von einem Fahrzeug, wie
einem Eisenbahnwaggon oder insbesondere einem Lastkraftwagen, getragen
ist. In diesem Fall besteht die Gefahr einer Überlastung, weil zu dem bereits
erheblichen Gewicht des – z.B.
bereits teilweise komprimierten – Mülls das Gewicht der Walze und
gegebenenfalls noch die zusätzliche,
auf die Walze ausgeübte
Anpreßkraft
hinzukommt. Eine Verdichtung von Schüttgut in einem Lastkraftwagen
ist somit praktisch unmöglich.
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Der
DE 82 28 963 U1 ist
eine weitere Vorrichtung zum Verdichten von Schüttgut – hier Verpackungsgut – zu entnehmen,
wobei das Preßorgan wiederum
von einer Walze gebildet ist, welche an einer den Behälter zur
Aufnahme des Schüttgutes übergreifenden
Halteeinrichtung gelagert ist, um sie einerseits über den
Querschnitt des Behälters
unter Verdichten des Schüttgutes
zu verfahren und sie andererseits in den Behälter einzusenken bzw. aus diesem
herauszuheben. Hinsichtlich der Nachteile gilt das oben im Zusammenhang
mit den Preßwalzen gemäß der
DE 34 06 879 A1 und
DE 39 03 642 A1 gesagte.
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Die
DE 42 37 143 A1 beschreibt
eine Verdichtungsvorrichtung von Müll, welche lösbar an
einen Müllbehälter ankoppelbar
ist. Die Verdichtungsvorrichtung umfaßt eine schwenkbar gelagerte
Preßplatte,
deren Querschnitt etwa dem freien Öff nungsquerschnitt des Müllbehälters sowie
demjenigen Querschnitt des Müllbehälters entspricht,
welcher dem von der Preßplatte
verdichteten Müll
als Widerlager dient. Nachteilig ist einerseits, daß die Verdichtungsvorrichtung
und der Müllbehälter aufeinander abgestimmte
Formen besitzen müssen
und somit eine in einer bestimmten Weise ausgestaltete Verdichtungsvorrichtung
nicht für
verschiedene Behälter einsetzbar
ist. Andererseits erfordert die zum Verschwenken der Preßplatte
unter Kompression des in dem Behälter
befindlichen Mülls
einen erheblichen Kraftaufwand, da praktisch der gesamte, in dem
Behälter
befindliche Müll
zunächst
von dem dem Lager der schwenkbaren Preßplatte abgewandte – hinteren – Seite
des Behälters
an die vordere Seite gedrückt werden
muß, um
schließlich
zwischen der vorderen Seite des Behälters und der Preßplatte
verdichtet zu werden.
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Den
DE 36 37 769 A1 ,
DE 39 26 866 A1 und
DE 93 14 726 U1 sind
Vorrichtungen entnehmbar, welche einen formstabilen Behälter mit
einem dem Behälter
zugeordneten, vertikal – manuell
oder mittels einer Presse – höhenverlagerbaren
Preßstempel umfassen,
dessen Querschnitt im wesentlichen dem freien Querschnitt des Behälters entspricht.
Der Preßstempel
ist entweder an einem Behälterdeckel oder
an einer Tragkonstruktion höhenverschieblich gelagert,
unterhalb welcher der Behälter
angeordnet ist. Gegenüber
einem in Form einer Walze ausgestalteten Preßorgan weist ein solcher Preßstempel
zwar den Vorteil auf, daß er
nicht nur leichter und kostengünstiger
ist, sondern insbesondere auch aufgrund dessen, daß er dynamische
Verdichtungshübe
auszuführen
vermag, eine gegenüber
dem statischen Verpressen mittels Walzen wirksamere Verdichtung des
Schüttgutes
gewährleistet.
Was die Nachteile solcher Vorrichtungen betrifft, so gilt indes
im wesentlichen das oben zur
DE 42 37 143 A1 gesagte.
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Schließlich beschreibt
auch die
DE 40 13 107
A1 eine derartige Vorrichtung, wobei die Betätigung des
Preßstempels
mittels eines Scherenhebelgetriebes erfolgt, welches durch Kolben-/Zylindereinheiten
angetrieben ist. Gemäß einer
Ausführungsform
kann vorgesehen sein, daß der
Preßstempel
an einer eine Mehrzahl an Behältern überspannenden Tragkonstruktion
gelagert ist, wobei der Preßstempel an
der Tragkonstruktion linear verschieblich geführt ist, um den Preßstempel
in einer jeweils fest vorgegebenen Position in einen gewünschten
Behälter
hinein zu verfahren und den hierin befindlichen Müll zu verdichten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß unter Vermeidung der vorgenannten
Nachteile auf einfache und kostengünstige Weise eine effektive
Verdichtung von komprimierbarem Schüttgut unter Verwendung eines
weitestgehend beliebig ausgestalteten Behälters möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Behälter und/oder
wenigstens ein diesem zugeordnetes, von oben in den Behälter eingreifendes
Preßorgan
elastisch gelagert und mittels eines Antriebs in Zwangsschwingungen
versetzbar ist/sind.
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Die
Erfindung ermöglicht
eine äußerst effektive
Verdichtung von komprimierbaren Schüttgütern, wie beispielsweise Müll, indem
der Behälter
und/oder das wenigstens eine diesem zugeordnete, von oben in den
Behälter
eingreifende Preßorgan
elastisch, z.B. mittels Federn, gelagert und mittels des zugehörigen Antriebs
in Zwangsschwingungen versetzt wird/werden, so daß die Verdichtung
des Schüttgutes entweder
allein infolge Vibration des Behälters und/oder
auch durch Vibration des Preßorgans
unterstützt
geschehen kann, wobei letzteres, wie nachfolgend noch näher erläutert, optional
ferner Verdichtungshübe
ausführen
kann, deren Wirksamkeit durch die Vibration des Preßorgans
erhöht
wird. Während es
in vielen Fällen
zweckmäßig sein
kann, wenn die erzeugten Zwangsschwingungen zumindest eine vertikale
Richtungskomponente aufweisen oder gänzlich vertikal gerichtet sind,
müssen
sie nicht notwendigerweise vertikal, sondern können je nach dem zu verdichtenden
Schüttgut
alternativ oder zusätzlich auch
in eine oder mehrere horizontalen Raumrichtungen bzw. schräg nach oben/unten
erfolgen. Die Zwangsschwingungen vermögen insbesondere auch eine
schnellere gleichmäßige Verteilung
des Schüttgutes
in dem Behälter
zu bewirken, was die Kompression des Schüttgutes unter Einnahme eines möglichst
geringen Volumens zusätzlich
unterstützt. Der
Behälter
kann praktisch beliebige Größen und Formen
besitzen und z.B. in Form eines stationären oder bereits auf Eisenbahnwaggons
oder Lastkraftwagen angeordneten Containers mit festen Böden oder
Schubböden,
eines fest auf Lastwagen oder Anhängern angebrachten Behälters oder
auch eines zumindest abschnittsweise elastisch gelagerten und mittels
eines Antriebs in Zwangsschwingungen versetzbaren Förderbandes
etc. ausgestaltet sein. Eine insbesondere im Falle des Einsatzes
von Preßwalzen
bestehende Gefahr einer Überlastung
des Behälters – z.B. wenn
dieser auf einem Lkw angeordnet ist – wird in jedem Fall zuverlässig vermieden.
Mit "Zwangsschwingungen" sind in diesem Zusammenhang
Schwingungen angesprochen, welche nicht nur aus optional vorgesehenen
Verdichtungshüben
eines Preßorgans
resultieren, sondern – gegebenenfalls zusätzlich hierzu – durch
den Antrieb der federnden Lagerung des Behälters und/oder des – optional
vorgesehenen – Preßorgans
verursacht werden.
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Sofern
für eine
solche elastische Lagerung des Behälters und/oder des Preßorgans
Federn vorgesehen sind, so können diese
praktisch beliebig ausgestaltet und z.B. von Schraubenfedern, Fluidfedern
oder dergleichen gebildet sein.
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Der
Antrieb der elastischen Lagerung des Behälters und/oder des Preßorgans,
welcher derart ausgebildet ist, um den Behälter bzw. das Preßorgan in
Zwangsschwingungen zu versetzen, kann grundsätzlich auf beliebige bekannte
Weise unter Verwendung von bekannten Mittel, welche für diesen
Zweck geeignet sind, ausgestaltet sein und z.B. pneumatisch und/oder
hydraulisch betriebene Kolben-/Zylindereinheiten umfassen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform kann
indes vorgesehen sein, daß der
Antrieb wenigstens einen Unwuchtantrieb aufweist, wobei der Antrieb
insbesondere wenigstens ein Paar von Unwuchtantrieben aufweisen
kann. Ein entscheidender Vorteil einer solchen Ausgestaltung besteht
darin, daß bei
Verwendung eines Unwuchtantriebs und insbesondere eines Paares von
Unwuchtantrieben wenigstens einer der Parameter aus der Gruppe Amplitude,
Frequenz und Richtung der Zwangsschwingungen des Behälters und/oder
des Preßorgans
durch Steuerung wenigstens eines der Parameter Drehzahl, Drehrichtung
und Unwucht wenigstens eines, insbesondere beider, Unwuchtantriebe
auf einfache Weise gesteuert werden kann, weshalb mit Vorteil die Drehzahl
und/oder die Drehrichtung und/oder die Unwucht wenigstens eines,
insbesondere beider, Unwuchtantriebe steuerbar ist.
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Lediglich
beispielhaft sei nachfolgend kurz auf einige mögliche Steuerungsmöglichkeiten
eingegangen. So verursacht ein Unwuchtantrieb in Form einer z.B.
exzentrisch gelagerten oder eine inhomogene Massenverteilung aufweisenden
Walze eine Zwangsschwingung der jeweiligen Komponente in der zu
der Drehachse der Walze senkrecht angeordneten Ebene. Derart ermöglicht bereits
ein einziger Unwuchtantrieb durch entsprechende Anordnung an der
jeweiligen in Zwangsschwingungen zu versetzenden Komponente eine
Festlegung der gewünschten
Schwingungsebene. Im Falle eines Paares von – beispielsweise identischen – Unwuchtantrieben
können
die se z.B. gegenläufig
rotiert werden, wodurch – je
nach Phasenbeziehung der Unwucht beider Antriebe – eine Zwangsschwingung
in nur einer Richtung in dieser Schwingungsebene (z.B. in x-Richtung)
oder auch in mehrere Richtungen in dieser Schwingungsebene (z.B.
und x- und y-Richtung) in beliebig wählbaren Anteilen erhalten werden
kann. Werden beispielsweise die Unwuchten beider Walzen der Antriebe
in der gewünschten
Schwingungsrichtung ausgerichtet und werden die Walzen sodann mit
identischer Drehzahl gegenläufig
rotiert, so ergibt sich eine nur lineare Zwangsschwingung, da sich
die Unwuchten beider Walzen beim gegenläufigen Rotieren in x- (bzw.
in y-Richtung) aufheben, sich jedoch in y- (bzw. in x-Richtung)
addieren. Werden demgegenüber
z.B. nur die Unwucht einer der beiden Walzen in der gewünschten
Schwingungsrichtung ausgerichtet und die der anderen Walze mit einer
gewissen Phasenverschiebung demgegenüber, wonach die Walzen mit
identischer Drehzahl gegenläufig
rotiert werden, so ergibt sich eine Zwangsschwingung in der gesamten
Ebene senkrecht zu den parallelen Drehachsen der Walzen, wobei das
Maß der
Schwingungkomponente in der jeweiligen x- bzw. y-Richtung der Ebene
vom Maß der
eingestellten Phasenverschiebung der beiden Walzen abhängt. Entsprechendes
gilt für
einen Betrieb gegenläufig
rotierender Walzen mit verschiedenen Drehzahlen. Schließlich gewährleistet
eine entsprechende Einstellung der Masse bzw. der Unwucht einer
Walze eines jeweiligen Unwuchtantriebs eine einfache Steuerung der Schwingungsamplitude,
während
eine entsprechende Einstellung deren Drehzahl eine Steuerung der Schwingungsfrequenz
gewährleistet.
Folglich lassen sich durch entsprechende Anordnung eines Unwuchtantriebs
relativ zu der hiermit in Zwangsschwingungen versetzbaren Komponente
sowie durch entsprechende Steuerung desselben die Schwingungsrichtung,
-frequenz und -amplitude auf einfache Weise auf das jeweils gewünschte Maß einstellen.
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Gemäß einer
besonders einfachen Ausführungsform
kann vorgesehen sein, daß nur
der Behälter
elastisch gelagert und mittels des Antriebs in Zwangsschwingungen
versetzbar ist, so daß die
Verdichtung des Schüttgutes
ausschließlich
durch die äußere Schwingungsanregung
des Behälters
erfolgt, welche für
eine bessere Verteilung und Verdichtung des Schüttgutes sorgt. Dabei kann dem
Behälter
insbesondere ein im Bereich der gewünschten Füllhöhe anordbares, von oben in
denselben eingreifendes Preßorgan,
z.B. in Form einer starren Platte, eines Stempels oder dergleichen,
zugeordnet sein, welches zur Ausübung
einer statischen Zusatzkraft auf das in Vibrationen versetzte Schüttgut in
dem Behälter
von oben geeignet ist. Bei einer solchen Ausführungsform wird folglich nur
der Behälter
elastisch gelagert und mittels des Antriebs in Zwangsschwingungen
versetzt, wobei dem Behälter
insbesondere ein im Bereich der gewünschten Füllhöhe anordbares, von oben in
denselben eingreifendes Preßorgan
zugeordnet wird, um auf das Schüttgut
von oben eine statische Zusatzkraft auszuüben.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform kann
vorgesehen sein, daß nur
das von oben in den Behälter
eingreifende Preßorgan
elastisch gelagert und mittels des Antriebs in Zwangsschwingungen versetzbar
ist, wobei der Behälter
im wesentlichen schwingungsfrei angeordnet ist. Die Verdichtung
des Schüttgutes
geschieht also ausschließlich
durch die Vibration infolge Schwingungsanregung eines oder mehrerer
von oben in den Behälter
eingreifender Preßorgane,
z.B. in Form von Stempeln, wobei nur das von oben in den Behälter eingreifende
Preßorgan
elastisch gelagert und mittels des An triebs in Zwangsschwingungen
versetzt und der Behälter
im wesentlichen schwingungsfrei angeordnet wird.
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Selbstverständlich kann
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
gleichfalls vorgesehen sein, daß sowohl
das von oben in den Behälter
eingreifende Preßorgan
als auch der Behälter
elastisch gelagert und mittels des jeweiligen Antriebs in Zwangsschwingungen
versetzbar sind, so daß die
Verdichtung des Schüttgutes
durch Schwingungsanregung sowohl des Behälters als auch des Preßorgans
erfolgt. Bei einer solchen Ausführungsform
werden somit sowohl das von oben in den Behälter eingreifende Preßorgan als
auch der Behälter
elastisch gelagert und mittels des jeweiligen Antriebs in Zwangsschwingungen
versetzt.
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Sofern
ein von oben in den Behälter
eingreifendes Preßorgan
zur Komprimierung des Schüttgutes
vorgesehen ist (sei es in Kombination mit einem in Zwangsschwingungen
versetzbaren Behälter und/oder
sei es selbst in Zwangsschwingungen versetzbar), so sieht eine bevorzugte
Weiterbildung der Erfindung vor, daß das Preßorgan zur Durchführung von
Verdichtungshüben
in wenigstens eine Bewegungsrichtung mit vertikaler Richtungskomponente unter
Eingriff in den Behälter
hin und her verlagerbar ist. Das Preßorgan wird in diesem Fall
also nicht nur statisch, sondern dynamisch unter Durchführung von Verdichtungshüben in einer
Richtung, welche zumindest eine Vertikalkomponente umfaßt, hin
und her verlagert, um das Schüttgut
in Verbindung mit der Schwingungsanregung desselben wirksam und schnell
auf ein kleines Volumen zu verdichten. Ist das Preßorgan selbst – alternativ
oder zusätzlich
zu dem Behälter – in Zwangsschwingungen
versetzbar, so ist es in der Regel zweckmäßig, wenn diese Zwangsschwingungen
eine gegenüber
den Verdichtungshüben
höhere – vorzugsweise
deutlich höhere – Frequenz
besitzen, so daß das
zu komprimierende Schüttgut
anläßlich der
Verdich tungshübe
zusätzlich verdichtet
und verteilt wird, was in einer besonders wirksamen und zeitsparenden
Verdichtung auf ein minimales Volumen resultiert.
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Dabei
ist es insbesondere von Vorteil, wenn der maximale Querschnitt des
Preßorgans
höchstens
50% des freien Querschnittes des Behälters, insbesondere höchstens
40% des freien Querschnittes des Behälters, vorzugsweise höchstens
30% und höchst
vorzugsweise höchstens
20% des freien Querschnittes des Behälters beträgt, wobei es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen hat, wenn der maximale Querschnitt des Preßorgans
höchstens
10%, insbesondere zwischen etwa 1% und etwa 10%, z.B. zwischen etwa
3% und etwa 7%, des freien Querschnittes des Behälters beträgt. Auf diese Weise läßt sich
eine äußerst effektive
Verdichtung von komprimierbarem Schüttgut, wie beispielsweise Müll, erzielen,
wobei das Preßorgan
und der Behälter,
von welchen wenigstens eines/einer in Zwangsschwingungen versetzbar
ist, keine aufeinander abgestimmte Formen aufweisen müssen. Insbesondere
ist auf diese Weise zum Hin- und Herverlagern des Preßorgans
anläßlich der
Verdichtungshübe
desselben unter Kompression des in dem Behälter befindlichen Schüttgutes
aufgrund des im Verhältnis
zum freien Querschnitt des Behälters
relativ kleinen Querschnittes des Preßorgans eine verhältnismäßig geringe Kraft
erforderlich, so daß eine Überlastung
des Behälters,
z.B. wenn dieser z.B. auf einem Lkw angeordnet ist, vermieden wird
und die – gegebenenfalls in
Zwangsschwingungen versetzbare – Lagerung bzw.
die Tragkonstruktion des Preßorgans
entsprechend dimensioniert werden kann. Die Vibration des Behälters und/oder
des Preßorgans
unterstützt
dabei eine möglichst
gleichmäßige Verteilung
des in dem Behälter
befindlichen Schüttgutes.
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Bei
einer solchen Ausgestaltung hat es sich überdies als sehr vorteilhaft
erwiesen, wenn das Preßorgan
und der Be hälter
in einer im wesentlichen horizontal angeordneten x,y-Ebene in zumindest
einer Raumrichtung, vorzugsweise sowohl in x-Richtung als auch in
y-Richtung, relativ zueinander verlagerbar sind. Eine solche Verlagerung
des Preßorgans
in einer im wesentlichen horizontal angeordneten Ebene in x- sowie – je nach
Geometrie des Behälters
und des Preßorgans – vorzugsweise
auch in y-Richtung, d.h. zu einem praktisch beliebigen Punkt auf
dieser Ebene innerhalb des freien Querschnittes des Behälters, gewährleistet
eine vollständige,
vibrationsunterstützte
Kompression des in dem Behälter befindlichen
Schüttgutes
an einem beliebigen Ort, indem das z.B. in Form eines Stempels ausgebildete Preßorgan unter
mehrfachen Verdichtungshüben über den
gesamte Querschnitt des Behälters
verlagert bzw. verfahren wird. Dabei hat sich insbesondere gezeigt,
daß unter
Aufbringen von insgesamt geringeren, nur lokal auf das im Behälter befindliche und
durch Zwangsschwingungen des Behälters und/oder
des Preßorgans
in Vibration versetzte Schüttgut
wirkenden Kompressionskräfte
des Preßorgans
eine weitaus höhere
Verdichtung möglich
ist als es beim Stand der Technik unter Verwendung von Preßplatten
oder -stempeln der Fall ist, deren Querschnitt etwa dem freien Querschnitt
des Behälters entsprechen
und zudem mit einer höheren
Kraft in den Behälter
hinein gepreßt
werden müssen.
Entsprechendes gilt insbesondere auch im Vergleich mit einer rein
statischen Verdichtung mittels Walzen. Es läßt sich auf diese Weise ein
maximal mögliches Transportgewicht
des Schüttgutes
erreichen bzw. ein zur Verfügung
stehendes Transport- oder
Lagervolumen optimal nutzen, wobei sich gezeigt hat, daß innerhalb
sehr kurzer Zeit eine Verdichtung von beispielsweise Papierabfällen um
den Faktor fünf
oder mehr (bezogen auf das Ausgangsvolumen) problemlos möglich ist.
Bei Ersatzbrennstoffen (d.h. Abfällen vornehmlich
aus Gewerbe, Sperrmüll
oder Sortieranlagen für
rezyklierbare Abfällen
mit Fraktionen von Kunststoffen, Papier und Textili en) wurde festgestellt, daß in sehr
kurzer Zeit eine Verdichtung um den Faktor drei oder mehr (bezogen
auf das Ausgangsvolumen) problemlos möglich ist. Dies bedeutet, daß ein gegenwärtig verbreitet
für solche
Zwecke genutzter Behälter
mit einem Fassungsvermögen
von etwa 90 m3 sehr rasch mit etwa 20 t
Ersatzbrennstoff befüllt werden
kann, während
bislang eine Befüllung
mit nur etwa 7 t möglich
war. Mit "Verlagerung
in einer im wesentlichen horizontal angeordneten x,y-Ebene sowohl
in x-Richtung als auch in y-Richtung relativ zueinander" im Sinne der Erfindung
ist im übrigen
gemeint, daß die
Relativverlagerung von Behälter
und Preßorgan
nicht notwendigerweise in zwei senkrecht zueinander angeordneten
Richtungen x und y eines kartesischen Koordinatensystems erfolgen
muß, sondern
vielmehr in einer beliebigen Weise in der von dem Koordinatensystem
aufgespannten, im wesentlichen horizontalen x,y-Ebene von statten
gehen kann, so z.B. auch entlang gekrümmter Bahnen, wie es weiter
unten näher
erläutert
ist.
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Das
Preßorgan
und der Behälter
können
dabei, z.B. im wesentlichen linear, in x- und/oder in y-Richtung
relativ zueinander verfahrbar sein, und/oder sie können beispielsweise
auch um wenigstens eine im wesentlichen vertikale Achse relativ
zueinander drehbar sein. Werden das Preßorgan und der Behälter, z.B.
im wesentlichen linear, in x- und/oder in y-Richtung relativ zueinander
verlagert bzw. verfahren oder werden sie um wenigstens eine im wesentlichen
vertikale Achse relativ zueinander verdreht, so kann es in jedem
Fall zweckmäßig sein, wenn
das Preßorgan
und der Behälter
derart relativ zueinander verlagert, daß das Preßorgan wenigstens einmal oder
vorzugsweise mehrfach in jeden Querschnittsbereich des Behälters hinein
bewegt wird, um dort wenigstens einen Verdichtungshub auszuführen. So
kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die einzelnen Verdichtungshübe des Preßorgans
mit einem Abstand voneinander ein gestellt werden, welcher geringer
ist als der Querschnitt des Preßorgans in
etwa horizontaler Verlagerungsrichtung desselben in der x,y-Ebene,
so daß bei
einem Verdichtungshub nochmals ein Teil des Bereiches, welcher von
dem vorherigen Verdichtungshub komprimiert worden ist, nachverdichtet
wird. Grundsätzlich
sind der Abfolge der Verdichtungshübe an verschiedenen Bereichen des
Behälters
selbstverständlich
keine Grenzen gesetzt; sie richten sich vornehmlich nach der Art
des zu komprimierenden Schüttgutes
und nach dem gewünschten
Verdichtungsgrad.
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Die
Relativverlagerung des Preßorgans
bezüglich
des Behälters
kann grundsätzlich
auf praktisch beliebige Weise erfolgen. So kann beispielsweise vorgesehen
sein, daß das
Preßorgan
und/oder der Behälter
im wesentlichen linear in x- und/oder in y-Richtung verfahrbar ist/sind,
wobei es zweckmäßig, wenn
auch nicht notwendig, sein kann, wenn die die x,y-Ebene der Relativbewegung
zwischen dem Preßorgan
und dem Behälter
aufspannenden Koordinaten x und y etwa rechtwinklig zueinander angeordnet
sind, so daß das
Preßorgan
und der Behälter
in zwei zueinander senkrecht angeordneten, im wesentlichen horizontalen
Raumrichtungen relativ zueinander verfahrbar sind. Dabei kann entweder
vorgesehen sein, daß das
in wenigstens einer Bewegungsrichtung mit vertikaler Richtungskomponente hin
und her verlagerbare Preßorgan
zum Verdichten des Schüttgutes
in der im wesentlichen horizontalen x,y-Ebene sowohl in x-Richtung
als auch in y-Richtung verfahrbar und der Behälter – zumindest während der
Verdichtung des Schüttgutes – im wesentlichen
stationär
angeordnet ist. Dies kann beispielsweise mittels an einer Tragkonstruktion
angeordneten Führungen
geschehen, an welchen das Preßorgan
in x- und y-Richtung verschiebbar geführt ist. Umgekehrt kann selbstverständlich auch
das Preßorgan
im wesentlichen stationär
gelagert und der Behälter
in der im wesentlichen horizontalen x,y-Ebene sowohl in x- Richtung als auch
in y-Richtung verfahrbar sein, was beispielsweise mittels einer
in x- und y-Richtung verfahrbaren Plattform erfolgen kann, welche
den Behälter – sei es
in Form eines Containers, eines Lkws oder dergleichen – trägt. Überdies ist
es denkbar daß der
Behälter
nur in x-Richtung (bzw. nur in y-Richtung) verlagerbar ist, während das Preßorgan nur
in y-Richtung (bzw. nur in x-Richtung) verlagerbar ist. In jedem
Fall kann das Preßorgan und/oder
der Behälter – vorzugsweise
im wesentlichen linear – in
x- und/oder in y-Richtung
verfahren werden. Überdies
ist es auch möglich,
daß das
Preßorgan
und/oder der Behälter
um wenigstens eine im wesentlichen vertikale Achse drehbar und/oder
im wesentlichen linear in x- und/oder y-Richtung verfahrbar ist/sind,
so daß sich
die Relativverlagerung zwischen dem Preßorgan und dem Behälter in
der x,y-Ebene z.B. aus einer Drehbewegung und einer – vorzugsweise
linearen – Translationsbewegung
zusammensetzt. In diesem Fall kann vorgesehen sein, daß die Achse,
insbesondere im wesentlichen linear, verfahrbar angeordnet ist,
so daß sich
das Preßorgan (oder
der Behälter)
einerseits um die im wesentlichen vertikale Achse drehen kann und
sich diese Achse andererseits translatorisch verfahren läßt, was
z.B. durch eine an einer Führung
angeordnete Drehachse geschehen kann, während der Behälter (oder
das Preßorgan)
zumindest während
der Kompaktierung des Schüttgutes
stationär
angeordnet ist. Alternativ kann in einem solchen Falle vorgesehen
sein, daß die
Achse stationär
angeordnet ist, so daß beispielsweise
das Preßorgan
(oder der Behälter)
um die stationäre
Achse gedreht und der Behälter
(oder das Preßorgan)
translatorisch verfahren werden kann, wobei sich die Relativbewegung
des Preßorgans
bezüglich
des Behälters
in der x,y-Ebene folglich wiederum aus einer Bewegung sowohl des
Preßorgans als
auch des Behälters
zusammensetzt, wobei eine dieser Bewegungen translatorisch und die
andere dieser Bewegungen rotatorisch ist. Darüber hinaus ist es im Falle
einer sta tionären
Drehachse des Behälters
bzw. des Preßorgans
möglich,
daß das
Preßorgan
und/oder der Behälter,
vorzugsweise im wesentlichen linear, in Radialrichtung der Achse
verlagerbar angeordnet ist/sind, was beispielsweise mittels einer
sich in Radialrichtung von der Drehachse erstreckenden Führung gewährleistet
sein kann, an welcher das Preßorgan
bzw. der Behälter
geführt
ist. Die Überlagerung
einer Drehbewegung mit einer translatorischen Bewegung kann grundsätzlich insbesondere
im Falle eines Behälters
mit einem etwa runden oder ovalen Querschnitt von Vorteil sein,
wobei sie indes selbstverständlich
auch bei einem Behälter
mit eckigem Querschnittsprofil denkbar ist.
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Des
weiteren kann vorgesehen sein, daß das Preßorgan in wenigstens eine Raumrichtung schwenkbar
gelagert ist, so daß es
insbesondere nicht nur einen im wesentlichen vertikalen Verdichtungshub
auszuführen
vermag, sondern es sich bei der Hin- und Herverlagerung in den Behälter hinein bzw.
aus diesem heraus verschwenkt werden kann, um das Schüttgut auch
durch bezüglich
der Vertikalen geneigte Verdichtungshübe, z.B. in Richtung der seitlichen
Wandungen des Behälters,
zu komprimieren.
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Sofern
ein Preßorgan
vorgesehen ist, kann dieses insbesondere von einem Preßstempel
gebildet sein, welcher nicht notwendigerweise eben ausgebildet sein
muß, sondern
je nach Anwendungsfall z.B. auch mit einer profilierten bzw. konturierten Preßfläche ausgestattet
sein kann. Desgleichen können
mehreckige, runde, ovale, Konvex oder konkav ausgebildete Preßorgane
verwendet werden, welche je nach Anwendungsfall aus einem harten,
formstabilen oder auch aus einem weichen, z.B. elastischen oder
sich an die Oberfläche
des Schüttgutes
anschmiegenden Material gefertigt sein können.
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Ist
ein solches Preßorgan
zur Durchführung von
Verdichtungshüben
durch Hin- und Herverlagerung in den Behälter hinein bzw. aus diesem
heraus ausgebildet, so kann ein Lastspiel eines Verdichtungshubs
des Preßorgans
je nach Anwendungsfall vorzugsweise auf eine Dauer von etwa 1 s
bis etwa 30 s, insbesondere von etwa 1 s bis etwa 10 s, einstellbar
sein.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß dem Behälter eine
Zuführeinrichtung zum
Aufgeben von Schüttgut
in den Behälter
zugeordnet ist, um den Behälter
zugleich oder zwischen dem Komprimieren von bereits in dem Behälter befindlichem
Schüttgut
mit (weiterem) Schüttgut
zu befüllen.
Die Zuführeinrichtung
kann dabei z.B. von Bandförderern,
Förderschnecken,
Becherwerken, fluidischen, wie hydraulischen oder pneumatischen Fördereinrichtungen,
Materialrutschen oder dergleichen gebildet sein und kontinuierlich,
semikontinuierlich oder diskontinuierlich arbeiten.
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In
einem solchen Fall kann eine Abgabestelle der Zuführeinrichtung, über welche
das Schüttgut in
den Behälter überführbar, vorzugsweise
relativ zu dem Behälter
und/oder – soweit
vorgesehen – relativ zu
dem Preßorgan
verlagerbar sein, so daß es
möglich
ist, die Abgabestelle des Schüttgutes
in den Behälter
relativ zu dem Behälter
und/oder relativ zu dem Preßorgan
zu verlagern. Je nach Wunsch kann das Schüttgut somit über den
gesamten oder zumindest einen Teil des Querschnittes des Behälters aufgegeben
werden und z.B. auch an einer von der momentanen Position des Preßorgans
mit Abstand angeordneten Position in den Behälter aufgegeben werden, so
daß der
Behälter
an einer Stelle befüllt
und das bereits in den Behälter
aufgegebene Schüttgut
an einer anderen Stelle mittels des Preßorgans verdichtet werden kann.
Andererseits können
auch mehrere Behälter
einerseits befüllt
und andererseits verdichtet werden. In beiden Fällen ergibt sich eine äußerst schnelle
und somit wirtschaftliche Befüllung/Kompaktierung
des Schüttgutes
unter gleichzeitiger Schwingungsanregung desselben.
-
Zur
Verlagerung der Zuführeinrichtung
relativ zu dem Behälter
und/oder relativ zu dem Preßorgan kann
deren Abgabestelle für
das Schüttgut
wiederum in wenigstens eine Horizontalrichtung – z.B. im wesentlichen linear – verfahrbar
und/oder um eine im wesentlichen vertikale Achse drehbar sein.
-
Gemäß einer
weiterhin vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß dem Behälter und/oder
der Zuführeinrichtung
eine Wägeeinrichtung
zugeordnet ist, um eine Überlastung
des Behälters
oder eines diesen tragenden Fahrzeugs zu vermeiden. Das in den Behälter aufgegebene
Schüttgut kann
auf diese Weise vor, während
oder nach dem Überführen in
den Behälter,
insbesondere im wesentlichen kontinuierlich, gewogen werden, wobei
die Wägeeinrichtung
vorzugsweise derart mit einer Steuerung der Zuführeinrichtung zusammenwirkt,
daß beim
Erreichen eines programmierbaren Maximalgewichtes jegliche weitere
Zuführung
von Schüttgut
in den Behälter
unterbunden wird.
-
Überdies
kann es zweckmäßig sein,
wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung
wenigstens einen Sensor aufweist, welcher zum Abtasten der Relativposition
des Behälters
und/oder gegebenenfalls der Zuführeinrichtung
bezüglich
des Preßorgans und/oder
bezüglich
eines Trägers
bzw. einer Tragkonstruktion des Preßorgans und/oder zum Abtasten der
Füllhöhe des Schüttgutes
an der jeweiligen Position ausgebildet ist. Um Kollisionen zwischen
verschiedenen Komponenten beim Verlagern des Preßorgans und des Behälters relativ
zueinander und/oder beim Auswechseln eines (z.B. befüllten und ver dichteten)
Behälters
gegen einen (z.B. leeren und/oder noch nicht verdichteten) Behälter zu
vermeiden, kann auf diese Weise die Relativposition des Behälters bezüglich des
Preßorgans
und/oder bezüglich
eines Trägers
des Preßorgans
sensorisch erfaßt
werden. Ferner läßt sich
das Preßorgan
auf diese Weise gezielt an einen solchen Bereich des Behälters relativ
zu diesem verlagern, an welchem die Art oder die Füllhöhe des Schüttgutes
eine (zusätzliche)
Verdichtung und/oder Verschiebung an benachbarte Bereiche erfordert.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist im übrigen
mit Vorteil mit einer insbesondere programmierbaren Steuerung ausgestattet,
wobei die Steuerung vorzugsweise derart ausgebildet sein kann, daß in Abhängigkeit
wenigstens eines programmierbaren Parameters aus der Gruppe
- – Behältergröße;
- – maximale
Kompressionskraft des Preßorgans;
- – Geschwindigkeit
der Relativverlagerung von Preßorgan
und Behälter;
sowie
- – maximale
Füllmenge
des Schüttgutes;
und/oder in Abhängigkeit
wenigstens eines sensorisch erfaßten Parameters aus der Gruppe
- – Füllhöhe des Schüttgutes
in wenigstens einem Bereich des Behälters, insbesondere im Bereich des
Preßorgans;
sowie
- – Massenstrom
des dem Behälter
zugeführten Schüttgutes
wenigstens ein Parameter aus der Gruppe
- – Schwingungsrichtung
der zu erzeugenden Zwangsschwingungen des Behälters und/oder des Preßorgans;
- – Schwingungsamplitude
der zu erzeugenden Zwangsschwingungen des Behälters und/oder des Preßorgans;
- – Schwingungsfrequenz
der zu erzeugenden Zwangsschwingungen des Behälters und/oder des Preßorgans;
- – Relativverlagerung
des Preßorgans
bezüglich des
Behälters;
- – Relativverlagerung
der Abgabestelle der Zuführeinrichtung
bezüglich
des Behälters;
sowie
- – Vorschubweg
und/oder Vorschubkraft des Preßorgans
anläßlich des
Verdichtungshubs
steuerbar ist. Auf diese Weise lassen
sich die Stärke und
Richtung der Schwingungsanregung des Behälters und/oder des Preßorgans
sowie gegebenenfalls die Relativverlagerungen zwischen dem Behälter und
dem Preßorgan
sowie der Zuführeinrichtung,
die Verdichtungshübe
des Preßorgans
etc. unter Eingabe weiterer gewünschter
Parameter unter Verwendung einer insbesondere programmierbaren Steuerung
durchführen.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen. Dabei zeigen:
-
1A eine
geschnitten dargestellte Seitenansicht einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut
mit einem mittels eines Antriebs in im wesentlichen vertikal gerichtete
Zwangsschwingungen versetzbaren Behälter;
-
1B eine
geschnitten dargestellte Frontansicht der Vorrichtung gemäß 1A;
-
1C eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 1A und 1B von
oben;
-
2A eine
geschnitten dargestellte Seitenansicht einer ähnlichen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut
mit einem mittels eines Antriebs in im wesentlichen horizontal in
Querrichtung des Behälters gerichtete
Zwangsschwingungen versetzbaren Behälter;
-
2B eine
geschnitten dargestellte Frontansicht der Vorrichtung gemäß 2A;
-
2C eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 2A und 2B von
oben;
-
3A eine
geschnitten dargestellte Seitenansicht einer ähnlichen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut
mit einem mittels eines Antriebs in im wesentlichen horizontal in
Längsrichtung
des Behälters gerichtete
Zwangsschwingungen versetzbaren Behälter;
-
3B eine
geschnitten dargestellte Frontansicht der Vorrichtung gemäß 3A;
-
3C eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 3A und 3B von
oben;
-
4A eine
der Ausführungsform
gemäß 1A bis 1C entsprechende
Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut,
welche ferner mit einem von oben in den Behälter eingreifenden Preßorgan ausgestattet
ist, welches zur Durchführung
von dynamischen Verdichtungshüben
auf das Schüttgut
von oben ausgebildet ist;
-
4B eine
geschnitten dargestellte Frontansicht der Vorrichtung gemäß 4A;
-
4C eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 4A und 4B von
oben;
-
5A eine
geschnitten dargestellte Seitenansicht einer der Ausführungsform
gemäß 4A bis 4C ähnlichen
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut
mit einem im wesentlichen runden Behälter;
-
5B eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 5A von
oben;
-
6A eine
geschnitten dargestellte Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut
mit einem stationären
Behälter
und einem zur Durchführung
von dynamischen Verdichtungshüben
ausgebildeten Preßorgan,
welches in einer horizontalen Ebene sowohl in x- als auch in y-Richtung verlagerbar
und mittels eines Antriebs in Zwangsschwingungen versetzbar ist;
-
6B eine
geschnitten dargestellte Frontansicht der Vorrichtung gemäß 6A;
-
6C eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 6A und 6B von
oben;
-
7A eine
geschnitten dargestellte Seitenansicht einer der Ausführungsform
gemäß 6A bis 6C ähnlichen
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut
mit einem im wesentlichen runden Behälter;
-
7B eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 6A von
oben;
-
8A eine
geschnitten dargestellte Seitenansicht einer Weiterbildung der Ausführungsform
gemäß 1A bis 1C mit
einer dem in Zwangsschwingungen versetzbaren Behälter zugeordneten, in einer
horizontalen Ebene sowohl in x- als auch in y-Richtung verlagerbaren
Zuführeinrichtung
zum Aufgeben von Schüttgut
in den Behälter;
-
8B eine
geschnitten dargestellte Frontansicht der Vorrichtung gemäß 8A;
-
8C eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 8A und 8B von
oben;
-
9A eine
geschnitten dargestellte Seitenansicht einer Weiterbildung der Ausführungsform
gemäß 4A bis 4C mit
einer dem in Zwangsschwingungen versetzbaren Behälter und dem zur Durchführung von
Verdichtungshüben
ausgebildeten Preßorgan
zugeordneten, in einer horizontalen Ebene sowohl in x- als auch
in y-Richtung verlagerbaren Zuführeinrichtung
zum Aufgeben von Schüttgut
in den Behälter;
-
9B eine
geschnitten dargestellte Frontansicht der Vorrichtung gemäß 9A;
-
9C eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 9A und 9B von
oben;
-
10A eine geschnitten dargestellte Seitenansicht
einer Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 6A bis 6C mit
einer dem statischen Behälter
und dem in Zwangsschwingungen versetzbaren, zur Durchführung von
Verdichtungshüben ausgebildeten
Preßorgan
zugeordneten, in einer horizontalen Ebene sowohl in x- als auch
in y-Richtung verlagerbaren Zuführeinrichtung
zum Aufgeben von Schüttgut
in den Behälter;
-
10B eine geschnitten dargestellte Frontansicht
der Vorrichtung gemäß 10A;
-
10C eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 10A und 10B von
oben;
-
11A eine geschnitten dargestellte Seitenansicht
einer Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 7A und 7B mit
einer dem statischen Behälter
und dem in Zwangsschwingungen versetzbaren, zur Durchführung von
Verdichtungshüben ausgebildeten
Preßorgan
zugeordneten, in einer horizontalen Ebene sowohl in x- als auch
in y-Richtung verlagerbaren Zuführeinrichtung
zum Aufgeben von Schüttgut
in den Behälter;
-
11B eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 11A von oben;
-
12A eine geschnitten dargestellte Seitenansicht
einer dritten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut
mit einem in Zwangsschwingungen versetzbaren Behälter und einem schwenkbar gelagerten
Preßorgan,
welches zur Durchführung
von dynamischen Verdichtungshüben
ausgebildet und entlang dem Behälter verlagerbar
ist;
-
12B eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 12A von oben;
-
13A eine geschnitten dargestellte Seitenansicht
einer vierten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut
mit einem in einer horizontalen Ebene sowohl in x- als auch in y-Richtung
verlagerbaren Behälter
und einem in Zwangsschwingungen versetzbaren, stationär angeordneten
Preßorgan,
welches mittels eines Antriebs in Zwangsschwingungen versetzbar
ist;
-
13B eine geschnitten dargestellte Frontansicht
der Vorrichtung gemäß 13A;
-
13C eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 13A und 13B von
oben;
-
14A eine geschnitten dargestellte Seitenansicht
einer fünften
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut
mit einem um eine vertikale Achse drehbaren Behälter und einem in Zwangsschwingungen
versetzbaren, linear verfahrbaren Preßorgan, welches mittels eines
Antriebs in Zwangsschwingungen versetzbar ist;
-
14B eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 14A von oben;
-
15 eine
Seitenansicht einer Betätigungseinrichtung eines
in Zwangsschwingungen versetzbaren und zur Durchführung von
Verdichtungshüben
in Vertikalrichtung ausgebildeten Preßstempels mit einem Paar von
Kolben-/Zylindereinheiten;
-
16 eine
Seitenansicht einer Betätigungseinrichtung
des Preßstempels
in Vertikalrichtung mit zwei Paaren von Kolben-/Zylindereinheiten;
-
17 eine
Seitenansicht einer Betätigungseinrichtung
des Preßstempels
in Vertikalrichtung mit einem Scherenhebelgetriebe;
-
18 eine
Seitenansicht einer Betätigungseinrichtung
des Preßstempels
in Vertikalrichtung mit einer Gewindespindel;
-
19 eine
Seitenansicht einer Betätigungseinrichtung
des Preßstempels
in Vertikalrichtung mit einem Paar von Gewindespindeln; und
-
20 eine
Seitenansicht einer Betätigungseinrichtung
des Preßstempels
in Vertikalrichtung mit einem Linearantrieb;
-
In
der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung sind gleiche Teile mit identischen Bezugszeichen
versehen.
-
In 1A bis 1C ist
eine erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Verdichten von komprimierbarem Schüttgut 1, wie beispielsweise
Müll, wiedergegeben.
Die Vorrichtung umfaßt
einen Behälter 2 zur
Aufnahme des Schüttgutes 1,
welcher insbesondere als transportabler Behälter ausgebildet und auswechselbar
ist, so daß er
nach dem Komprimieren von hierin befindlichem Schüttgut abtransportiert
und durch einen neuen, z.B. leeren oder mit noch nicht komprimiertem Schüttgut befüllten Behälter ausgetauscht
werden kann. Bei dem Behälter 2 kann
es sich z.B. um einen gebräuchlichen
Standard-Container mit einem im wesentlichen rechteckigen freien
Querschnitt und mit einer Länge
von etwa 12 m und einer Breite von etwa 2,40 m handeln.
-
Um
für eine
Verdichtung des Schüttgutes 1 sowie
für eine
möglichst
gleichmäßige Verteilung desselben
in dem Behälter
infolge Vibration zu sorgen, ist der Behälter 2, z.B. mittels
Schraubenfedern 201, elastisch an einer unterhalb desselben
angeordneten, starren Tragplatte 202 gelagert, auf welcher der
Behälter 2 abgestellt
ist. Der federnden Lagerung der den Behälter 2 tragenden Tragplatte 202 ist
ein Antrieb 203, z.B. in Form eines Unwuchtantriebs, zugeordnet,
welcher z.B. an der Unterseite der Tragplatte 202 befestigt
und dazu in der Lage ist, die Tragplatte 202 in – beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel
vornehmlich vertikale – Zwangsschwingungen zu
versetzen, wie es mit den Pfeilen 204 angedeutet ist. Im
vorliegenden Fall umfaßt
der Unwuchtantrieb 203 beispielsweise zwei in Form eines
Paares von an der Unterseite der Tragplatte 202 festgelegte
Motoren, welche – je
nach Wunsch synchron, asynchron oder getrennt und insbesondere steuerbar – rotierend
angetriebene, mit Unwucht gelagerte oder in Umfangsrichtung verschiedene
Massen aufweisende Walzen besitzen, so daß die Tragplatte 202 mit
dem Behälter 2 in
Zwangsschwingungen versetzt wird. Die Rotationsachsen der Walzen
erstrecken sich vorliegend in einer horizontalen Ebene und rotieren
gegenläufig
(1B). Die Anzahl an Antrieben 201 bzw.
Motoren ist je nach Einsatzzweck selbstverständlich praktisch beliebig variierbar.
Die Schwingungsamplitude bzw. -frequenz des auf der Tragplatte 202 ruhenden
Behälters 2 läßt sich
auf einfache Weise durch die Drehzahl bzw. die Masse oder das Maß der Unwucht
der Walzen steuern. Ferner läßt sich
die bevorzugte Schwingungsrichtung durch entsprechende Anordnung
des/der Motors/Motoren des Antriebs 203 beeinflussen, wobei
sich im Falle der hier vorgesehenen, z.B. mit derselben Drehzahl
und gegenläufig
betriebenen Walzen die von deren Unwucht verursachten Schwingungen
in Horizontalrichtung gegeneinander aufheben, während sich die von deren Unwucht
verursachte Schwingungen in Vertikalrichtung addieren, so daß sich eine
Zwangsschwingung des Behälters 1 im
wesentlichen ausschließlich
in Vertikalrichtung ergibt.
-
In 2A bis 2C ist
eine der Vorrichtung gemäß 1A bis 1C ähnliche
Vorrichtung zum Verdichten von komprimierbarem Schüttgut 1 dargestellt,
bei welcher die Richtung der erzeugten Zwangsschwingungen jedoch
vornehmlich in Querrichtung des Behälters 2 gerichtet
ist, was durch eine entsprechende Anordnung der Motoren des Unwuchtantriebs 203 sichergestellt
ist, deren rotierende Walzen an einer vertikalen Achse gelagert
sind, welche über
Befestigungsmittel an der Unterseite der Tragplatte 202 festgelegt
und in Längsrichtung
des Behälters 2 nebeneinander
angeordnet sind. Bei der in 3A bis 3C gezeigten
Ausführungsform
erstreckt sich die Richtung der erzeugten Zwangsschwingungen des
Behälters 2 vornehmlich
in Längsrichtung
desselben, wobei die Motoren des Unwuchtantriebs 203 in
Querrichtung des Behälters 2 nebeneinander
und im übrigen
entsprechend dem Ausführungsbeispiel
gemäß 2A bis 2C an der
Unterseite der Tragplatte 202 befestigt sind. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
mehrere Hauptschwingungsrichtungen miteinander zu kombinieren oder
den Behälter 2 auch
im wesentlichen in allen drei Raumrichtungen in Zwangsschwingungen zu
versetzen, was insbesondere in einer Weise geschehen kann, wie es
weiter oben am Beispiel von Paaren an Unwuchtantrieben erläutert ist.
In jedem Fall ergibt sich insbe sondere für Materialien, welche durch
das Aufbringen einer statischen oder auch dynamischen Preßkraft beeinträchtigt werden
könnten, ein
wirksame schadensfreie Verdichtung infolge reiner Schwingungsanregung.
-
4A bis 4C zeigen
eine Weiterbildung der Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Komprimieren von Schüttgut
gemäß 1A bis 1C,
welche ferner ein Preßorgan
in Form eines Preßstempels 3 umfaßt, welcher
beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
in der durch den Pfeil 4 (4A und 4B)
angedeuteten Vertikalrichtung zur Durchführung von Verdichtungshüben hin
und her verlagerbar ist, wie es weiter unten unter Bezugnahme auf 15 bis 20 näher erläutert ist.
Bei einer Verlagerung des Preßstempels 3 nach unten
in den Behälter 2 hinein
wird das dort befindliche Schüttgut 1 in
einem etwa dem Querschnitt des Preßstempels 3 entsprechenden
Querschnitt verdichtet. Um für
eine effektive Verdichtung des Schüttgutes 1 mit einem
verhältnismäßig geringen
Kraftaufwand zu sorgen, ist der Querschnitt des Preßstempels 3 wesentlich
kleiner als der freie Querschnitt des Behälters 2 und beträgt beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
z.B. zwischen etwa einem halben und etwa einem Quadratmeter, also
etwa 3% bis 7% des freien Querschnittes des Behälters 1. Ein Lastspiel des
Verdichtungshubs kann je nach dem zu verdichtenden Schüttgut 1 und
je nach der eingesetzten Betätigungseinrichtung
des Preßstempels 3 beispielsweise
etwa 10 s bis 30 s betragen. Insbesondere beim Einsatz von Pneumatikzylindern
zur Betätigung des
Preßstempels 3 (vgl.
unten unter Bezugnahme auf 15 und 16)
sind auch kürzere
Verdichtungshübe
bis zu wenigen Sekunden, z.B. zwischen etwa 1 s und etwa 10 s möglich, sofern
dies gewünscht
ist.
-
Um
den Preßstempel 3 relativ
zu dem – beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel
stationär
auf der in Zwangsschwingungen versetzbaren Tragplatte 202 abgestellten – Behälter 2 verlagern
zu können,
so daß das
Schüttgut 1 im
wesentlichen über
den gesamten Querschnitt des Behälters 2 zusätzlich zu
der Vibration verdichtet werden kann, ist der Preßstempel 3 an
einer sich oberhalb des Behälters 2 erstreckenden
Tragkonstruktion 5 angeordnet. Die Tragkonstruktion 5 weist
eine Mehrzahl an Stützen 6 – hier vier
im Bereich der Ecken des Behälters 2 angeordnete
Stützen 6 – auf, welche
zwei sich z.B. in Längsrichtung
des Behälters 2 oberhalb
desselben erstreckende Führungsschienen 7 tragen.
Entlang der parallel angeordneten Führungsschienen 7 ist
ein Schlitten 8, an welchem der Preßstempel 3 in Vertikalrichtung 4 hin
und her verlagerbar angeordnet ist, in Längsrichtung des Behälters 2 (Pfeil 10 der 4A und 4C)
linear verschieblich geführt. Darüber hinaus
kann der Schlitten 8, sofern gewünscht, entlang sich senkrecht
zu den Führungsschienen 7 und
zwischen diesen erstreckenden Führungsschienen 9 in
Querrichtung des Behälters
linear verschieblich geführt
sein (Pfeil 11 der 4C). Die von
den Führungsschienen 7 sowie
von den Führungsschienen 9 gebildeten
Führungen
spannen somit eine bezüglich
der vertikalen Verlagerbarkeit des Preßstempels 3 (Pfeil 4)
senkrechte, horizontale x,y-Ebene auf, wobei der Preßstempel 3 in
zwei senkrecht zueinander angeordnete Richtungen x und y (Pfeile 10 und 11)
dieser Ebene relativ zu dem Behälter 2 verlagerbar
ist, um das Schüttgut 1 an
einem beliebigen Bereich des Behälters 2 zu
verdichten. Dies kann beispielsweise durch nicht näher gezeigte Antriebsrollen 12 des
Schlittens 8, über
welche dieser entlang der sich in Querrichtung erstreckenden Führungsschienen 9 verlagerbar
ist, sowie über
nicht näher
dargestellte Antriebsrollen 13 geschehen, über welche
die durch die Führungsschienen 9 gebildete Führung entlang
der sich in Längsrichtung
erstreckenden Führungsschienen 7 verlagerbar
ist. Zum Antrieb können
jeweils Motoren 14, 15, z.B. Elektromotoren, vorgesehen
sein. Es sei darauf hinge wiesen, daß die durch die Führungsschienen 7 und 9 gebildeten
Führungen
in der horizontalen x,y-Ebene sich weder notwendigerweise senkrecht
zueinander erstrecken noch einen linearen Verlauf aufweisen müssen. Sie
sollten vorzugsweise jedoch sicherstellen, daß der Preßstempel 3 derart
bezüglich
des Behälters 2 verlagerbar
ist, daß er
in einen beliebigen Bereich des Behälters 2 vorzudringen
vermag.
-
5A und 5B ist
eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut 1 entnehmbar,
welche sich von der Vorrichtung gemäß 4A bis 4C insbesondere
dadurch unterscheidet, daß bei
der in 5A und 5B gezeigten
Vorrichtung die Relativverlagerung zwischen dem Preßstempel 3 und
dem Behälter 2 in
einer etwa horizontalen x,y-Ebene dadurch erfolgt, indem eine Drehbewegung
mit einer translatorischen, zur Drehachse der Drehbewegung radiale Verlagerung
kombiniert wird. Dabei ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
der – hier
im wesentlichen kreiszylindrische – Behälter 2 stationär auf der mittels
des Antriebs 203 in Zwangsschwingungen versetzbaren Tragplatte 202 angeordnet.
Zur Halterung des Preßstempels 3 oberhalb
des Behälters 2 und über dessen
Querschnitt verlagerbar ist der Preßstempel 3 zunächst um
eine von einer vertikalen Welle 30 gebildete stationäre Achse 31 drehbar
(Pfeil 32), wobei die Achse 31 zweckmäßig mit
dem Mittelpunkt des Behälters 2 fluchtet.
Die Welle 30 kann im Bereich ihres oberen, dem Behälter 2 abgewandten Endes
beispielsweise an einer in 5A und 5B nicht
näher gezeigten
Tragkonstruktion 33 festgelegt sein, welche den Behälter 2 übergreift.
Dabei ist die Welle 30 über
einen ebenfalls nicht näher
dargestellten Drehantrieb an der Tragkonstruktion 33 um
die Achse 31 drehbar gelagert. Im Bereich ihres unteren Endes
erstreckt sich von der Welle 30 eine Führung 34 radial nach
außen,
wobei ein mit Antriebsrollen 36 ausgestatteter Schlitten 35,
an welchem der Preßstempel 3 zur
Durchführung
von Verdichtungshüben vertikal
hin und her verlagerbar festgelegt ist (Pfeil 4 der 5A),
entlang dieser Führung 34 radial – im vorliegenden
Fall linear – verfahrbar
ist (Pfeil 37). Die Führung 34 ragt
vorzugsweise etwa von der Welle 30 bis zum Rand des Behälters 2 radial
nach außen
vor, um den Preßstempel 3 etwa
innerhalb des gesamten freien Querschnittes des Behälters 2 relativ
zu diesem verlagern zu können.
Somit spannt die insbesondere frei um die Achse 31 drehbare
Führung 34 eine
horizontale x,y-Ebene auf, entlang welcher der Preßstempel 3 relativ
zu dem Behälter 2 verfahren werden
kann, so daß der
Preßstempel 3 an
einen beliebigen Bereich des Behälters 2 verlagert
werden kann, um das dort befindliche Schüttgut 1 zusätzlich zu
der Schwingungsanregung des Behälters 2 zu verdichten.
-
6A bis 6C ist
eine andere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Verdichten von Schüttgut 1 zu
entnehmen, welche sich von der Vorrichtung gemäß 4A bis 4C dadurch
unterscheidet, daß in
diesem Fall der Behälter 2 stationär auf dem
Boden angeordnet und somit nicht in Zwangsschwingungen versetzbar ist,
aber der zur Durchführung
von dynamischen Verdichtungshüben
ausgebildete Preßstempel 3,
welcher – z.B.
auf eine der 4A bis 4C entsprechende
Weise – in
einer horizontalen Ebene sowohl in x- als auch in y-Richtung verfahrbar ist,
mittels eines Antriebs 203a in Zwangsschwingungen versetzbar
ist. wie aus 6A bis 6C ersichtlich,
ist der Preßstempel 3 elastisch,
z.B. mittels Schraubenfedern 201a, an einer oberhalb desselben
angeordneten, starren Tragplatte 202a gelagert ist. Die
Tragplatte 202a ist – z.B.
auf eine weiter unten in Verbindung mit 15 bis 20 näher erläuterten
Weise – im
wesentlichen vertikal hin und her verlagerbar geführt, so
daß der
Stempel 3 wiederum in Richtung des Pfeils 4 dynamische
Verdichtungshübe
auszuführen
vermag.
-
Der
federnden Lagerung des Preßstempels 3 ist
ein Antrieb 203a, z.B. wiederum in Form eines Unwuchtantriebs
mit zwei Motoren, welche gegenläufig
rotierende Unwuchtwalzen antreiben, zugeordnet, wobei der Antrieb 203a an
der Oberseite des Preßstempels 3 befestigt
und dazu in der Lage ist, den Preßstempel 3 in Zwangsschwingungen
zu versetzen, wie es mit den Pfeilen 204a angedeutet ist. Auf
diese Weise ist eine wirksamere Verdichtung des Schüttgutes
möglich,
indem der Preßstempel 3 mittels
des Antriebs 203a mit einer gegenüber seinen Verdichtungshüben höheren – vorzugsweise
deutlich höheren – Frequenz
in Schwingungen versetzt wird. Die mit den Pfeilen 204a angedeutete
Richtung der Zwangsschwingungen entspricht vorliegend im wesentlichen
der Richtung der Verdichtungshübe
des Preßstempels 3 (Pfeil 4)
und ist folglich – wenn
auch nicht notwendigerweise – im
wesentlichen vertikal. Selbstverständlich kann, sofern erwünscht, vorgesehen
sein, daß zusätzlich auch
der Behälter 2 elastisch
gelagert und gegebenenfalls in Zwangsschwingungen versetzbar ist,
wie es bei dem in 4A bis 4C dargestellten
Behälter
der Fall ist.
-
Die
in 7A und 7B wiedergegebene Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut 1 ähnelt der
gemäß 6A bis 6C insofern,
als auch dort der – in
diesem Fall etwa kreiszylindrische – Behälter 2 stationär auf dem
Boden abgestellt und der zur Durchführung von Verdichtungshüben (Pfeil 4)
ausgebildete Preßstempel
auf eine der 6A und 6B entsprechende
Weise in Zwangsschwingungen versetzt werden kann. Die Verlagerbarkeit
des Preßstempels 3 bezüglich des
Behälters 2 entspricht indes
der gemäß 5A und 5B.
-
8A bis 8C zeigen
eine der Vorrichtung gemäß 1A bis 1C entsprechende
Vorrichtung zur Verdichtung von komprimierbarem Schüttgut, welche
jedoch zusätzlich
mit einer Zuführeinrichtung 70 ausgestattet
ist, über
welche das Schüttgut 1 in
den Behälter 2 überführbar ist.
Die Zuführeinrichtung 70 weist
ein z.B. in Längsrichtung
des Behälters 2 verlaufendes
Förderband 71 auf,
welches an einem Schlitten 72 festgelegt ist, der entlang einer – z.B. der
Tragkonstruktion 5 mit Stützen 6 und Führungsschienen 7 des
Preßstempels 3 gemäß 4 und 6 – entsprechenden
Tragkonstruktion 5 in Längsrichtung
des Behälters 2 verlagerbar
ist (vgl. insbesondere 8A und 8C, Pfeil 75).
Der das Förderband 71 tragende
Schlitten 72 ist hierzu mit Antriebsrollen 73 ausgestattet,
welche von einem Motor 74, wie einem Elektromotor, angetrieben
sind. Darüber
hinaus kann vorgesehen sein, daß das
Förderband 71 quer
zu den Führungsschienen 7 verlagerbar
ist (Pfeil 75a der 8B und 8C),
was ebenfalls z.B. mittels Elektromotoren geschehen und im übrigen z.B.
auf entsprechende Weise wie bei dem Preßstempel 3 gemäß 4 und 6 von
statten gehen kann. Oberhalb des Förderbandes 72 ist
ein Aufgabetrichter 76 – z.B. stationär an der
Tragkonstruktion 5 – angeordnet,
um das Schüttgut 1 dem Förderband 72 aufgeben
zu können
(Pfeil 77). In zweckmäßiger Ausgestaltung
ist der Aufgabetrichter 76 an einer solchen Position angeordnet,
daß er
in einer beliebigen Relativposition des entlang der Führungsschienen 7 verlagerbaren
Förderbandes 72 relativ
zu dem Behälter 2 in
das Förderband 72 mündet. Je
nach Umlaufrichtung 78 des Förderbandes um an dem Schlitten 72 angeordnete
Umlenkrollen 79, von welchen wenigstens eine angetrieben
ist, wird eine Abgabestelle 80 der Zuführeinrichtung 70 festgelegt, über welche
das Schüttgut 1 in
den Behälter 2 überführt wird
bzw. in diesen hinein fällt.
Auf diese Weise ist es möglich,
den Behälter 2 mittels
der Zuführeinrichtung 70 mit
Schüttgut 1 zu
befüllen
und das bereits in den Behälter 2 überführte Schüttgut 1 zugleich
mittels des in Zwangsschwingungen versetzbaren Behälters 1 zu
verdichten. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Fördereinrichtung 70 ferner
eine Wägeeinrichtung 90 in
Form einer Bandwaage (vgl. insbesondere 8A) zugeordnet,
welche unterhalb des oberen Trums des Förderbandes 71 unmittelbar
stromauf der Abgabestelle 80 angeordnet ist. Die Wägeeinrichtung 90 ist
vorzugsweise zum kontinuierlichen Wiegen des Massenstroms des sie passierenden
Schüttgutes 1 ausgebildet,
so daß eine Überladung
des Behälters 2,
wie sie insbesondere im Falle eines fest oder lösbar mit einem Lkws verbundenen
Behälters
(nicht gezeigt) zuverlässig
ausgeschlossen werden muß,
vermieden wird. Im Bereich der Ausgabestelle 80 der Zuführeinrichtung
können überdies
Sensoren S2 vorgesehen sein, welche zum Abtasten
der Relativpositionen der Zuführeinrichtung 70 (oder
genauer: deren Abgabestelle 80) bezüglich des Behälters 2 bzw.
des hierin befindlichen Schüttgutes 1 ausgebildet
sind, um die Zuführeinrichtung
in Abhängigkeit
hiervon an eine jeweils geeignete Position relativ zu dem Behälter 2 verlagern
zu können.
-
Die
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut
gemäß 9A bis 9C beruht
wiederum auf der in 1A bis 1C gezeigten
Vorrichtung, wobei sie zusätzlich
sowohl eine – im
vorliegenden Fall der 8A bis 8C entsprechende – Fördereinrichtung 70 als
auch einen – im
vorliegenden Fall der 4 entsprechenden – Preßstempel 3 umfaßt, welcher
optional ebenfalls – z.B.
entsprechend der in 6A bis 6C gezeigten
Ausgestaltung – in Zwangsschwingungen
versetzbar sein kann (in 9A bis 9C nicht
gezeigt). Ein weiterer, am Schlitten 8 des Preßstempels 3 angeordneter
Sensor S1 erfaßt
z.B. die Füllhöhe des Schüttgutes
und/oder die Relativposition des Preßstempels 3 bezüglich der Aufgabestelle 80 der
Zuführeinrichtung 70,
um sowohl den Preßstempel 3 als
auch die Zuführeinrichtung 70 an
eine jeweils geeignete Relativposition bezüglich des in Zwangsschwingungen
versetzbaren Behälters 2 (Pfeile 10, 11 einerseits,
Pfeile 75, 75a andererseits) verlagern zu können.
-
Die
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut
gemäß 10A bis 10C beruht
auf der in 6A bis 6C dargestellten
Vorrichtung mit statischem Behälter 1 und
in Zwangsschwingungen versetzbarem Preßstempel 3, wobei
dem Behälter 2 bzw.
dem Preßstempel 3 wiederum
eine Zuführeinrichtung 70 zugeordnet
ist, welche der gemäß 8 und 9 etwa
entspricht und entlang derselben Führung 7 wie der Schlitten 8 des
Preßstempels 3 relativ
zu diesem sowie zu dem Behälter 2 verfahrbar
ist (Pfeile 10, 11 einerseits, Pfeile 75, 75a andererseits).
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11A und 11B ist
eine der 7A und 7B entsprechende
Ausführungsform
einer Vorrichtung zum Verdichten von Schüttgut 1 zu entnehmen,
welche mit einer dem statischen Behälter 1 und dem in
Zwangsschwingungen versetzbaren, zur Durchführung von Verdichtungshüben ausgebildeten Preßstempel 3 zugeordneten,
bezüglich
dieses sowie des Behälters 2 verlagerbaren
Zuführeinrichtung 70 ausgestattet
ist. Letztere umfaßt
wiederum die in 8 bis 10 erläuterten
Komponenten, welche mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Die
Zuführeinrichtung 70 ist
entlang derselben – z.B.
durchgehend etwa geradlinig verlaufenden – Führung 34 (vgl. auch 7A und 7B)
des Preßstempels 3 verfahrbar
und z.B. auf der entgegengesetzten Seite der Drehachse 31 angeordnet.
Bei Umkehr der Laufrichtung des Förderbandes 71 können sich
zwei Abgabestellen 80 ergeben.
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Die
in 12A und 12B wiedergegebene
Vorrichtung zur Komprimierung von Schüttgut unterscheidet sich von
der gemäß 4A bis 4C dadurch,
daß der
zur Durchführung
von Verdichtungshüben
ausgebildete Preßstempel 3 entlang
den Führungsschienen 7 nur
in Längsrichtung
des Behälters 2 relativ
zu diesem verfahrbar ist, der Preßstempel 3 jedoch
- zweckmäßig senkrecht
zu der Führung 7,
im vorliegenden Fall also quer zum Behälter 1 – schwenkbar
an dem Schlitten 8 des Preßstempels 3 gelagert
ist. Infolge dieser Schwenkbarkeit des Preßstempels 3 (Pfeil 51)
in Verbindung mit der Längsverlagerbarkeit
(Pfeil 10 der 12B)
ist sichergestellt, daß der
Preßstempel 3 zu
einem beliebigen Querschnittsbereich des Behälters 2 hin verfahren
werden kann, um das dort befindliche Schüttgut 1 zusätzlich zu
den Zwangsschwingungen des Behälters 2 (Pfeil 204)
zu verdichten. Eine etwa horizontale x,y-Ebene, in welcher der Preßstempel 3 relativ
zu dem Behälter 2 verlagerbar
ist, ist folglich durch die Führungsschienen 7 des
Schlittens 8 des Preßstempels 3 in
Verbindung mit der Schwenkachse 50 des Preßstempels 3 festgelegt.
Selbstverständlich
kann der Preßstempel 3 alternativ
z.B. auch in Längsrichtung
des Behälters 2 verschwenkbar
und gegebenenfalls in Querrichtung zu diesem verfahrbar oder sowohl
in wenigstens eine Richtung verschwenkbar und sowohl in Längs- als
auch in Querrichtung des Behälters 2 verfahrbar sein.
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13A bis 13C zeigen
eine weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei welcher der zur Ausführung
von Verdichtungshüben
(Pfeil 4) ausgebildete Preßstempel 3 auf entsprechende
Weise, wie es beispielsweise bei der Vorrichtung gemäß 6A bis 6C der
Fall ist, mittels Federn 201a elastisch an der Tragplatte 202a gelagert
und mittels des Antriebs 203a in Zwangsschwingungen versetzbar
ist (Pfeil 204a). Die bei dieser Vorrichtung vorgesehene
Relativverlagerung zwischen dem Behälter 2 und dem – im vorliegenden Fall
wiederum in Vertikalrichtung 4 hin und her verlagerbaren – Preßstempel 3 ist
dadurch gewährleistet, daß der Behälter 2 in
einer horizontalen x,y-Ebene verlagerbar ist, während die Tragplatte 202a mit
dem Preßstempel 3 stationär an der
Tragkonstruktion 5 angeordnet ist. Zu diesem Zweck ist
der Behälter 2 auf
einer ersten - oberen – Plattform 20 aufstellbar, welche
mit Antriebs rollen 21 bestückt ist, die entlang einer
zweiten – unteren – Plattform 22 vorgesehenen Führung 23 geführt sind.
Die Führung 23 (vgl.
insbesondere 13C) erstreckt sich z.B. in
Querrichtung (Pfeil 24 der 13B)
des Behälters 2.
Die zweite – untere – Plattform 22 ist
ihrerseits mit Antriebsrollen 25 ausgestattet, welche in
einer z.B. am Boden unterhalb der Tragkonstruktion 5 vorgesehenen
Führung 26 (vgl.
insbesondere 13C) geführt sind, wobei die Führung 26 der
unteren Plattform 22 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
wiederum – wenn
auch nicht notwendigerweise – senkrecht
zur Führung 23 der
oberen Plattform 20, also etwa in Längsrichtung des Behälters 2,
angeordnet ist und sich ebenso wie letztere im wesentlichen linear
erstreckt, so daß die untere
Plattform 22 in Längsrichtung
(Pfeil 27 der 2A) des Behälters 2 verlagerbar
ist. Die Führungen 23, 26 der
Plattformen 20, 22 spannen folglich eine horizontale
x,y-Ebene auf, entlang welcher der Behälter 2 relativ zu
dem – hier
stationären – Preßstempel 3 verfahren
werden kann, so daß dieser
in einen beliebigen Bereich des Behälters 2 eingreifen kann,
um dort in Verbindung mit den auf den Preßstempel 3 ausgeübten Zwangsschwingungen
das in dem Behälter 2 befindliche
Schüttgut 1 zu
verdichten. Zusätzlich
kann selbstverständlich
auch in diesem Fall eine Zuführeinrichtung
(in 13A bis 13C nicht
gezeigt) vorgesehen sein, welche entlang der Tragkonstruktion 5,
z.B. auf entsprechenden Führungen
verlagerbar sein kann.
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In 14A und 14B ist
eine weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Verdichten von Schüttgut
dargestellt, bei welcher der zur Ausführung von Verdichtungshüben (Pfeil 4)
ausgebildete Preßstempel 3 wiederum
auf entsprechende Weise, wie es beispielsweise bei der Vorrichtung
gemäß 6A bis 6C der
Fall ist, mittels Federn 201a elastisch an der Tragplatte 202a gelagert
und mittels des Antriebs 203a in Zwangsschwingungen versetzbar
ist (Pfeil 204a). Bei der in 14A bis 14B wiedergegebenen Ausführungsform ist eine Verlagerbarkeit
des – z.B.
im wesentlichen kreiszylindrischen – Behälters 2 relativ zu dem
Preßstempel 3 dadurch
gewährleistet,
indem sowohl der Behälter 2 als
auch der Preßstempel 3 verlagerbar
sind. im vorliegenden Fall wird eine Drehbewegung des Behälters 2 mit
einer translatorischen Bewegung des Preßstempels 3 kombiniert.
Dabei ist der Behälter 2 auf
eine Plattform 40 aufgestellt, welche über eine zentrale Welle 41 um
eine Achse 42 drehbar ist (Pfeil 46 der 14B). Im vorliegenden Fall ist die Achse 42 stationär und beispielsweise
an ihrem unteren Ende über
einen Drehantrieb (nicht gezeigt) am Boden gelagert und an ihrem
oberen Ende drehfest mit dem Zentrum der Plattform 40 an
deren Unterseite befestigt, so daß die Plattform 40 mit
dem durch sie getragenen Behälter 2 um
die stationäre Achse 42 frei
drehbar ist. Die Tragplatte 202a des mittels Federn 201a elastisch
gelagerten Preßstempels 3 ist
an einem Schlitten 8 befestigt, welcher entlang paralleler
Führungsschienen 7,
die wiederum von den Stützen 6 der
Tragkonstruktion 4 getragen sind, translatorisch geführt ist.
Der Antrieb des Schlittens 8 des Preßstempels 3 geschieht über von
einem Motor 15 angetriebene Antriebsrollen 13 entlang
der Führungsschienen 7 in
Richtung des Pfeils 47 (vgl. insbesondere 14A). Die insbesondere frei um die Achse 42 drehbare
Plattform 40 spannt folglich in Verbindung mit den Führungsschienen 7 des
Schlittens 8 des Preßstempels 3 eine
horizontale x,y-Ebene auf, entlang welcher der Behälter 2 und
der Preßstempel 3 relativ
zueinander verfahren werden können,
so daß ein
beliebiger Bereich des Behälters 2 zu dem
Preßstempel 3 bzw.
unterhalb desselben verlagert werden kann, um das dort befindliche
Schüttgut 1 mittels
der Verdichtungshübe
des Preßstempels 3 (Pfeil 4)
unter Vibration desselben (Pfeil 204a) zu verdichten. Zusätzlich kann
selbstverständlich
auch in diesem Fall eine Zuführeinrichtung
(in 14A bis 14C nicht
gezeigt) vorgesehen sein, welche z.B. ebenfalls entlang der Führungsschienen 7 des
Preßstempels 3 verlagerbar
sein kann.
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In 15 bis 20 sind
mögliche
Betätigungseinrichtungen
eines mittels eines Antriebs 203a entsprechend den 6, 7, 10, 11, 13 und 14 in
Zwangsschwingungen versetzbaren Preßstempels 3 dargestellt,
um diesen mit einer/einem vorzugsweise einstellbaren Verdichtungskraft
bzw. Verdichtungshub in einer im wesentlichen vertikalen Richtung
hin und her zu verlagern. Indes sind selbstverständlich auch beliebige andere
bekannte Betätigungseinrichtungen,
welche insbesondere unter Gewährleistung
des zusätzlichen
Aufbringens einer Zwangsschwingung eine solche translatorische Bewegung
des Preßstempels 3 ermöglichen,
denkbar.
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Bei
der in 15 wiedergegebenen Ausführungsform
sind ein Paar Kolben-/Zylindereinheiten 110, 111 vorgesehen,
deren Zylinder unmittelbar an der Tragkonstruktion 5 oder
an einem hieran verlagerbaren Schlitten (nicht gezeigt) festgelegt
sind und deren Kolbenstangen an der Oberseite der Tragplatte 202a,
welche mittels des Antriebs 203a in Zwangsschwingungen
versetzbar ist und an welcher der Preßstempel 3 durch die
Federn 201a elastisch gelagert ist, befestigt sind. Die
Kolben-/Zylindereinheiten 110, 111 können z.B.
pneumatisch, hydraulisch oder hydropneumatisch unter Verwendung
geeigneter Druckfluide betrieben sein.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 16 sind
zwei Paare an Kolben-/Zylindereinheiten 112, 113; 114, 155 vorgesehen,
von welchen die Zylinder des äußeren Paares 112, 113 unmittelbar
an der Tragkonstruktion 5 oder an einem hieran verlagerbaren
Schlitten (nicht gezeigt) festgelegt sind und deren Kolbenstangen
an einem sie verbindenden Querträger 115 befestigt
sind. An dem Querträger 115 sind ferner
die Zylinder des inneren Paares 114, 115 von Kolben-/Zylindereinheiten
festgelegt, während
deren Kolbenstangen an der Oberseite der Tragplatte 202a des
Preßstempels 3 befestigt
sind. Derart ist auf einfache Weise ein zweistufiger Verdichtungshub
des Preßstempels 3,
z.B. mit unterschiedlichen Verdichtungskräften, und/oder sind unterschiedliche
Vorschubkräfte
bzw. Geschwindigkeiten des Preßstempels 3 in
entsprechenden Verdichtungshubniveaus möglich. Ferner läßt sich
die Bauhöhe
der gesamten Anordnung gegenüber
der in 16 dargestellten Betätigungseinrichtung
reduzieren. Die Kolben-/Zylindereinheiten 112, 113; 114, 115 können wiederum z.B.
pneumatisch, hydraulisch oder hydropneumatisch unter Verwendung
geeigneter Druckfluide betrieben sein. Gemäß 17 ist
ein sich zwischen der Tragplatte 202a des Preßstempels 3 und
der Tragkonstruktion 5 oder einem hieran verlagerbaren Schlitten
(nicht gezeigt) angeordnetes Scherenhebelgetriebe 117 vorgesehen,
welches z.B. mittels Kolben-/Zylindereinheiten oder andersartig
betätigbar
ist.
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Statt
dessen sind, wie den 18 und 19 zu
entnehmen ist, auch Gewindespindeln 118; 119, 120 möglich, an
deren unterem Ende die Tragplatte 202a des Preßstempels 3 festgelegt
ist und welche – mittels
eines Antriebsmotors 121; 122 betätigbar – an der
Tragkonstruktion 5 oder einen hieran verlagerbaren Schlitten
(nicht gezeigt) gelagert sind. Während
in vielen Fällen
eine einzige Gewindespindel 118 ausreicht (18),
können
wiederum z.B. auch zwei oder mehr Gewindespindeln 119, 120 vorgesehen
sein (19), welche z.B. von dem Motor 122 synchron
angetrieben sind. Alternativ hierzu zeigt 20 einen
Linearantrieb 123, welcher einen über angetriebene Umlenkrollen
verlaufenden Ketten- oder Riementrieb 124 umfaßt, an welchem eine
mit der Tragplatte 202a des Preßstempels 3 verbundene
Stange 125 vertikal verlagerbar befestigt ist.