DE202024100429U1

DE202024100429U1 - Fixierungsprüfer, Ballenhandhabungseinrichtung und Ballenlager

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Publication number: DE202024100429U1
Application number: DE202024100429.9U
Authority: DE
Original assignee: Autefa Solutions Germany GmbH
Current assignee: Autefa Solutions Germany GmbH
Priority date: 2023-01-30
Filing date: 2024-01-29
Publication date: 2024-05-14
Anticipated expiration: 2034-01-30

Abstract

Automatischer Fixierungsprüfer ausgebildet zur Prüfung einer äußeren, elektrisch leitfähigen, insbesondere metallischen, Ballenfixierung (9), insbesondere Umreifung, von bevorzugt quaderartigen Pressballen (7,7') aus Recyclingmaterial, insbesondere Kunststoffabfällen, wobei der Fixierungsprüfer (30) einen Fixierungsdetektor (37), insbesondere einen Metalldetektor, umfasst und dazu ausgebildet ist, die Ballenfixierung (9) zu detektieren und mit einer Vorgabe zu vergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierungsdetektor (37) eine konduktive Erfassungseinrichtung (37') aufweist, die bei der Ballenfixierung (9) eine elektrische Spannung mit Berührungskontakt anlegt und die Existenz eines Stromflusses in der Ballenfixierung (9) detektiert.

Description

Die Erfindung betrifft einen automatischen Fixierungsprüfer, eine automatische Ballenhandhabungseinrichtung und ein automatisiertes Ballenlager für Pressballen aus Recyclingmaterial mit den Merkmalen im Oberbegriff der selbstständigen Ansprüche.
Die DE 10 2018 117 401A1 lehrt eine Ballenpresse zum Verpressen und Umreifen von einem Pressgut, wobei mit einer an der Ballenpresse angebauten Kontrolleinrichtung anschließend berührungslos mittels induktiver oder magnetischer oder optischer Messung das Vorhandensein der Umreifung am Pressballen individuell überprüft wird.
Aus der Praxis ist es bekannt, stabilitätskritische Pressballen aus Recycling-Kunststoffabfällen in manueller Tätigkeit mit Gabelstaplern in einem Ballenlager zu stapeln mit einer Stapelhöhe von zwei oder drei Pressballen. Ein Werker bedient dabei den Gabelstapler und holt die Pressballen einzeln von einer Ballenpresse ab, fährt sie ins Ballenlager und stellt sie dort aufeinander ab, wobei vom Werker säulenartige Ballenstapel im Ballenlager gebildet werden. Das Recyclingmaterial, insbesondere Kunststoffabfall, kann zu Unregelmäßigkeiten in der Pressballenform führen, wobei auch die Pressballendichte lokal variieren kann. Die Pressballen können sich unter Druckbelastung im Ballenstapel verformen, was die Standsicherheit des Ballenstapel gefährden kann. Die Stapelhöhe ist daher begrenzt. Zudem sind die Pressballen aus Recycling-Kunststoffabfällen aus Stabilitätsgründen häufig auf einer Palette angeordnet und werden mit dieser aufgestapelt. Im Ballenstapel sind dann jeweils Paletten zwischen den Pressballen angeordnet.
Die EP 0 796 212 B1 und EP 2 418 151A1 zeigen automatische Ballenlager für hochverdichtete Pressballen aus Textilfasern. Diese textilen Pressballen haben eine gleichmäßige Form und Dichte. Sie sind in ihrer Stabilität und Stapelbarkeit unkritisch, so dass sie automatisch gehandhabt und gestapelt werden können.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere und automatisierbare Ballenhandhabungstechnik für solche Pressballen aus Recyclingmaterial aufzuzeigen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen in den selbstständigen Ansprüchen.
Die beanspruchte Ballenhandhabungstechnik, d.h. der automatische Fixierungsprüfer, die Ballenpresse, die automatische Ballenhandhabungseinrichtung und das damit ausgerüstete Ballenlager haben verschiedene Vorteile.
Die beanspruchte automatische Ballenhandhabungstechnik umfasst zumindest den automatischen Fixierungsprüfer. Dieser ist eigenständig und unabhängig von der Existenz und Ausbildung eines Ballenlagers. Der automatische Fixierungsprüfer kann als eigenständige Einheit hergestellt und geliefert werden, evtl. auch in Kombination mit einer Ballenpresse.
Die Pressballen und deren Ballenkorpus aus dem besagten Recyclingmaterial werden bei der Verpressung mit einer äußeren Ballenfixierung versehen. Dies kann z.B. eine Umreifung sein, die von mehreren parallelen und über den Ballenkorpus des Pressballens verteilten ringförmigen Umreifungsbändern gebildet wird. Die Umreifungsbänder werden an dem unter Pressdruck gehaltenen komprimierten Ballenkorpus angebracht, wobei sie sich in den nach Druckentlastung expandierenden Ballenkorpus einschneiden und Einschnürnuten bilden. Die Umreifungsbänder können jeweils versenkt am Boden der Einschnürnuten liegen.
Die Existenz und korrekte Lage sowie Unversehrtheit einer solchen Ballenfixierung, insbesondere Umreifung, kann für die Standfestigkeit und Formstabilität der Pressballen und eines hiervon gebildeten Ballenstapels von großer Bedeutung sein und kann einer Qualitätsprüfung unterzogen werden. Eine zwar vorhandene, aber beschädigte oder gebrochene Ballenfixierung, insbesondere Umreifung, kann von gleichem Nachteil sein.
Dies ist für Pressballen und/oder für hieraus gebildete Ballenstapel aus einem inhomogenen Recyclingmaterial in Form von Kunststoffabfällen wichtig und von Vorteil. Solche Kunstoffabfälle können z.B. leere und ggf. hohle Verpackungen, insbesondere Behälter, aber auch biegeelastische Folien, steife Platten oder anderer Plastikmüll sein. Die Kunstoffabfälle können unterschiedliche Formen und Größen sowie unterschiedliche Grade von Verformbarkeit beim Pressen haben. Durch die automatische Prüfung der Pressballenqualität, insbesondere der besagten Stapelbarkeitsqualität, kann die Eignung solcher materialkritischer Pressballen für eine ggf. automatische Stapelbildung vorab festgestellt werden.
Gemäß eines eigenständigen Erfindungsaspekts wird die Existenz und Unversehrtheit einer Ballenfixierungen, insbesondere Umreifungen, aus Metall oder einem anderen elektrisch leitfähigen Material konduktiv und bevorzugt mit Berührungskontakt geprüft. Hierdurch kann die geschlossene Ringform einer Ballenfixierung geprüft werden. Dabei kann eine elektrische Spannung an der Ballenfixierung angelegt und die Existenz eines Stromflusses in der Ballenfixierung erfasst werden.
Durch die Fixierungsprüfung können fehlende und evtl. gebrochene und nicht mehr leitende Ballenfixierungen erkannt werden. Der betroffene Pressballen kann aussortiert und ggf. repariert werden, z.B. durch Ersatz der fehlenden oder defekten Ballenfixierung und/oder durch Anbringen einer zusätzlichen Ballenfixierung an gleicher Stelle.
Die Fixierungsprüfung kann außerdem mit einer Konturenprüfung des fixierten Pressballens sowie ggf. mit einer Dimensionsprüfung kombiniert werden.
Die Fixierungsprüfung kann von einem automatischen Fixierungsprüfer durchgeführt werden, der eine äußere Ballenfixierung, insbesondere eine Umreifung, des Pressballens detektiert und mit einer Vorgabe vergleicht. Dies kann mittels eines Fixierungsdetektors erfolgen. Dieser kann z.B. als Metalldetektor ausgebildet sein, um die in der Regel metallischen Ballenfixierungen, insbesondere Umreifungsbänder, zu detektieren. Die Fixierungsprüfung kann im Stand bei ruhendem Pressballen oder im Durchlauf bei einer Relativbewegung zwischen Pressballen und Fixierungsprüfer geprüft werden.
Der Fixierungsprüfer kann eine konduktive Erfassungseinrichtung aufweisen, die bei einer elektrisch leitfähigen, insbesondere metallischen, Ballenfixierung eine elektrische Spannung mit Berührungskontakt anlegt und die Existenz eines Stromflusses in der Ballenfixierung, insbesondere in den Umreifungsbändern, detektiert.
Die konduktive Erfassungseinrichtung kann elektrisch leitende Fühler, insbesondere Elektroden und Gegenelektroden, mit eine Zustellvorrichtung, eine elektrische Spannungsquelle und eine Messeinrichtung für den Stromfluss umfassen. Die Fühler können paarweise angeordnet sein. Sie können jeweils einen Fühlerkopf mit einer frontseitigen Schneide aufweisen, der quer zum Umreifungsband angeordnet ist und in das Pressballenmaterial an der Einschnürnut eindringen kann. Der Fühlerkopf und seine frontseitige Schneide können breiter als die Einschnürnut sein.
Der automatische Fixierungsprüfer kann mit einem automatischen Konturenprüfer kombiniert sein, welcher die korrekte, insbesondere quaderförmige Kontur des Pressballens prüft. Ferner kann eine Kombination mit einem automatischen Dimensionsprüfer bestehen.
Der automatische Konturenprüfer kann die äußere Ballenkontur bevorzugt mit Berührungskontakt detektieren und mit einer Vorgabe vergleichen. Der Konturenprüfer kann z.B. ein mechanisches Konturenprüfmittel umfassen, welches bei einer Relativbewegung vom Pressballen und Ballenprüfeinrichtung den Pressballen außenseitig bevorzugt mit Federkraft kontaktiert und bei Abweichungen von Lage sowie Form der kontaktierten Außenseite von einer Vorgabe eine messbare Ausweichbewegung durchführt. Dabei können etwaige Fehlausrichtungen sowie Unebenheiten der Außenseite erfasst werden. Im Zusammenspiel von mehreren Konturenprüfmitteln an verschiedenen Ballenseiten kann die Außenkontur des Pressballens detektiert und mit einer Vorgabe zu verglichen werden. Das Prüfmittel kann einzeln oder mehrfach vorhanden sein. Ein solches Konturenprüfmittel kann z.B. als bevorzugt frei drehbare Prüfrolle ausgebildet sein, die ausweichfähig an den Pressballen angestellt werden kann und deren Ausweichweg mit einer Wegerfassung detektiert wird. Alternativ sind andere Ausbildungen des oder der bevorzugt mechanischen Konturenprüfmittel, z.B. als bewegliche Leitflügel, möglich.
Der automatische Dimensionsprüfer kann einen jeweiligen IST-Wert von zumindest einer Ballendimension der Pressballen, insbesondere der Ballentiefe (t) und/oder die Ballenbreite (b), umfassen. Der automatische Dimensionsprüfer kann z.B. am Konturenprüfer oder an anderer Stelle angeordnet sein. Der automatische Dimensionsprüfer kann gegenständlich als eigene Vorrichtung und/oder als eine Funktion des Konturenprüfers ausgebildet sein.
Der automatische Fixierungsprüfer, der automatische Konturenprüfer und der automatischen Dimensionsprüfer können Prüfkomponenten einer automatischen Ballenprüfeinrichtung sein. Diese kann weitere Prüfkomponenten umfassen.
Der automatische Fixierungsprüfer, der automatische Konturenprüfer und der automatischen Dimensionsprüfer können bei einem nachfolgend beschriebenen automatisierten Ballenlager eingesetzt werden. Sie können auch ohne Ballenlager oder mit einem konventionellen Ballenlager eingesetzt werden, bei dem das Handling sowie Ein- und Auslagern der Pressballen manuell oder halbautomatisch mit Gabelstapler oder dgl. durchgeführt wird. Der automatische Fixierungsprüfer, der automatische Konturenprüfer und der automatischen Dimensionsprüfer können auch für Pressballen aus einem anderen Material benutzt werden.
Die beanspruchte automatische Ballenhandhabungstechnik umfasst auch eine Ballenpresse mit dem beanspruchten automatischen Fixierungsprüfer sowie ggf. dem automatischen Konturenprüfer und dem automatischen Dimensionsprüfer. Die Ballenpresse ist zur Herstellung von bevorzugt quaderartigen, fixierten Pressballen aus dem genannten Recyclingmaterial, insbesondere Kunststoffabfällen, oder auch aus anderen Materialien ausgebildet. Die Ballenpresse kann eine Fixiervorrichtung zum Anbringen der besagten Ballenfixierung am Pressballen umfassen oder kann mit einer solchen Fixiervorrichtung kombiniert sein.
Die beanspruchte automatische Ballenhandhabungstechnik kann auch ein Verfahren zum automatischen Handhaben von Pressballen mit einer automatischen Ballenhandhabungseinrichtung bei einem stationären Ballenlager für Ballenstapel umfassen, wobei die bevorzugt quaderartigen Pressballen aus Recyclingmaterial, insbesondere Kunststoffabfällen, gebildet sind. Dabei werden mehrere Pressballen unter Bildung von säulenartigen, aufrechten Ballenstapeln aufeinander gestellt. Die Ballenstapel werden von einer automatischen Ballenstapelvorrichtung an Lagerstellen in einem Lagerareal des Ballenlagers eingelagert. Die einzulagernden Pressballen und/oder die Ballenstapel werden auch einer automatischen Qualitätsprüfung unterzogen. Diese kann mittels der automatischen Ballenprüfeinrichtung durchgeführt werden.
Gemäß eines Erfindungsaspekts können jeweils zwei oder mehr seitlich benachbarte Ballenstapel eng nebeneinander und mit einem gegenseitigen, stützenden Kontakt im Lagerareal angeordnet werden. Die seitlich eng benachbarten Ballenstapel können in Horizontalrichtung bevorzugt fluchtend nebeneinander angeordnet werden.
Hierdurch kann die Standsicherheit der Ballenstapel aus dem problematischen Recyclingmaterial erhöht werden. Dies ermöglicht große Stapelhöhen und die Lagerung einer entsprechend hohe Ballenzahl sowie eine optimale Nutzung und Füllung des Lagerraums im Ballenlager. Hierdurch werden auch der Grundflächenbedarf und die Wirtschaftlichkeit des Ballenlagers optimiert. Die Anordnung ist auch günstig für eine automatische Ballenhandhabungseinrichtung, welche die besagten benachbarten Ballenstapel oder deren Teile beidseits seitlich und außenseitig greifen sowie zusammendrücken kann.
Der gegenseitige stützende Kontakt von seitlich eng benachbarten Ballenstapeln kann über die gesamte Stapelhöhe bestehen. Er kann z.B. bei allen auf gleicher Höhe eng benachbarten Pressballen vorhanden sein. Er kann auf der gesamten Seitenfläche oder auf einem überwiegenden Teil der Seitenflächen dieser Pressballen bestehen. Der gegenseitige stützende Kontakt kann auch nur stellenweise über die Stapelhöhe vorhanden sein, insbesondere im oberen Stapelbereich. Der stützende seitliche Kontakt kann ferner stellenweise an der Ballenhöhe, z.B. an den Oberseiten von seitlich eng und auf gleicher Höhe benachbarten Pressballen bestehen, wobei an den Unterseiten ein seitlicher Abstand bzw. ein Spalt vorliegen. Hierfür können eine Schrägstellung und gegenseitige Neigung der besagten Pressballen nützlich sein. In den Ballenstapeln können stellenweise, z.B. im unteren Stapelbereich, seitlich auf gleicher Höhe benachbarte Pressballen auch einen seitlichen Abstand ohne Berührungskontakt haben. Die seitlich eng nebeneinander benachbarte Ballenstapel können zumindest bereichsweise über die Stapelhöhe eine gegenseitige Schrägstellung oder Neigung haben. Diese sind nach oben hin aufeinander zu gerichtet.
Mehrere seitlich eng benachbarte Ballenstapel können jeweils hintereinander unter Bildung einer jeweiligen Stapelreihe im Lagerareal angeordnet werden, wobei die Stapelreihen eng nebeneinander und mit einem gegenseitigen, stützenden Kontakt im Lagerareal angeordnet werden. Innerhalb ihrer Stapelreihe können die Ballenstapel ebenfalls Berührungs- und Stützkontakt haben. Die Stapelreihen haben bevorzugt eine gerade Erstreckung. Die besagte Nachbarschaft kann in einer Richtung quer zur Längsrichtung der Stapelreihen bestehen. Durch den bevorzugt mehrseitigen Berührungs- und Stützkontakt kann die Standsicherheit der Ballenstapel und der Stapelreihen noch weiter werden.
Es ist alternativ oder zusätzlich möglich, einzelne und allein stehende Ballenstapel im Lagerareal anzuordnen. Die einzelnen und allein stehenden Ballenstapel können ebenfalls in einer bevorzugt geraden Stapelreihe hintereinander angeordnet werden. Die Ballenstapel können innerhalb ihrer Stapelreihe Berührungs- und Stützkontakt oder einen Abstand haben.
Die Bildung der säulenartigen Ballenstapel, insbesondere der zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Ballenstapel, kann bevorzugt im Lagerareal und an den Lagerstellen erfolgen. Die Ballenstapelbildung kann mittels einer automatischen Ballenstapelvorrichtung durchgeführt werden. Dabei können die Ballenstapel nach und nach aufgebaut werden. Dies kann insbesondere mittels eines automatischen Stapelmanipulators der automatischen Ballenstapelvorrichtung bewirkt werden.
Die Ballenstapel, insbesondere die zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Ballenstapel, können auch an einer Ballenzufuhr des Ballenlagers gebildet werden. Sie können danach von der automatischen Ballenstapelvorrichtung, insbesondere ihrem automatischen Stapelmanipulator, zu den Lagerstellen transportiert werden. Sie können dabei an der Ballenzufuhr aufgenommen und an den Lagerstellen abgesetzt werden.
Die Ballenstapel, insbesondere die zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Ballenstapel, können jeweils ein oder mehrere, insbesondere zwei, Teilstapel aus jeweils mehreren vertikal fluchtend aufgeschichteten Pressballen umfassen. Die besagten Ballenstapel können alternativ oder zusätzlich mehrere einzelne Pressballen umfassen.
In einer bevorzugten Ausführung hat der jeweilige Ballenstapel eine Stapelhöhe von z.B. fünf Pressballen und wird von einem ersten Teilstapel und einem zweiten Teilstapel gebildet, wobei der ersten Teilstapel eine Stapelhöhe von z.B. drei Pressballen und der zweite Teilstapel eine Stapelhöhe von z.B. zwei Pressballen hat. Andere Stapelformen können z.B. einen Teilstapel von zwei oder drei Pressballen und darauf ein oder mehrere einzelne Pressballen umfassen.
In einem weiteren Erfindungsaspekt können bei den jeweils zwei oder mehr benachbarten Ballenstapeln innerhalb des Ballenstapels jeweils ein oder mehrere Pressballen mit einem rückwärtigen axialen Versatz in Längsrichtung ihrer Stapelreihe und/oder mit einem seitlichen Versatz quer zur Längsrichtung ihrer Stapelreihe angeordnet werden, wobei durch den Versatz ein Überhang gebildet wird. Vorzugsweise ist alternativ ein axialer Versatz oder ein seitlicher Versatz vorhanden. Die benachbarten Ballenstapel können in allen Fällen beabstandet oder eng benachbart sein. Die Bildung von Versatz und Überhang hat Vorteile für die Lagestabilisierung der eingelagerten Ballenstapel.
Bei den jeweils zwei oder mehr benachbarten Ballenstapeln kann der axiale oder seitliche Versatz derart ausgebildet werden, dass die benachbarten Ballenstapel einander stützend überlappen, wobei ein oberer Pressballen des einen Ballenstapels auf unteren Pressballen des eigenen Ballenstapels und des benachbarten Ballenstapels aufliegt. Dies ist für die Lagestabilisierung besonders günstig und wirkt einem Umfallen der eingelagerten Ballenstapel entgegen.
Bevorzugt können bei den jeweils zwei oder mehr benachbarten Ballenstapeln jeweils ein oder mehrere, insbesondere zwei, Teilstapel und/oder ggf. ein oder mehrere einzelne Pressballen innerhalb des Ballenstapels jeweils übereinander und mit einem gegenseitigen axialen oder seitlichen Versatz angeordnet werden.
Bei jeweils zwei oder mehr mit Abstand benachbarten Ballenstapeln kann jeweils die Weite eines Freiraums derart bemessen sein, dass ein oberer Pressballen des einen Ballenstapels auf unteren Pressballen des eigenen Ballenstapels und des benachbarten Ballenstapels (5',5) aufliegt.
Beim Einlagern und Aufreihen der Ballenstapel an der jeweiligen Lagerstelle im Lagerareal kann der axiale Abstand der Ballenstapel in Reihenlängsrichtung derart groß gewählt werden, dass sich die vorbeschriebenen Verhältnisse bei den hierbei gebildeten Freiräumen (50) in Reihenlängsrichtung ergeben. Der besagte Abstand und die Weite der Freiräume kann auf das Toleranzfeld in der Dimension der Pressballen, insbesondere ihrer Ballentiefe (t), entsprechend abgestimmt werden. Er kann auf definierte Ausrichtachsen der Ballenstapel bezogen sein. Er kann z.B. der Hälfte der maximalen Ballentiefe entsprechen.
In den jeweiligen Stapelreihen, insbesondere aus den jeweiligen Ballenstapeln, können die Teilstapel und/oder die einzelnen Pressballen der Ballenstapel jeweils übereinander und mit einem z.B. rückwärtigen axialen, z.B. treppenartigen, Versatz um bevorzugt eine halbe Ballentiefe (t) in Längsrichtung ihrer Stapelreihe angeordnet werden. Der Versatz kann auch ein anderes Maß haben.
Ein Versatz innerhalb einer Stapelreihe kann auch mehrfach und in unterschiedlichen Höhenlagen vorhanden sein. Die versetzte Anordnung optimiert die Standsicherheit der Ballenstapel und der Stapelreihen noch weiter. Dies ist auch für einzelne und mit seitlichem Abstand oder Freiraum angeordnete Stapelreihen günstig. Die Versatzbildung in den einzelnen Stapelreihen oder in den zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Stapelreihen stellt eine eigenständige Erfindung dar.
Innerhalb einer jeweiligen Stapelreihe kann durch den Versatz ein jeweils letzter oberer einzelner Pressballen oder ein jeweils letzter oberer Teilstapel über den jeweils direkt darunter liegenden einzelnen Pressballen oder unteren Teilstapel mit einem Überhang axial nach hinten hinausragen, wobei der Überhang von einer bevorzugt stationären Überhangstütze von unten und ggf. von hinten abgestützt wird. Die Stapelreihe kann sich rückseitig an z.B. einer Wand anlehnen und stabilisieren.
An der Lagerstelle können die zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Ballenstapel oder die zwei oder mehr seitlich eng benachbarten unteren Teilstapel oder die zwei oder mehr seitlich eng benachbarten einzelnen Pressballen von einem Bodenadapter mit einem Stapelausrichter gegeneinander gekippt werden. Dies ist günstig für die Standsicherheit und wirkt einem Auseinanderbewegen der zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Ballenstapel entgegen. Der Bodenadapter kann eine definierte Standfläche bieten. Er kann Unebenheiten, ein Gefälle oder sonstige Unregelmäßigkeiten an der Lagerstelle und am Boden des Lagerareals ausgleichen. Der Stapelausrichter kann z.B. von einem stationären Stütztrichter auf der Oberseite des Bodenadapters gebildet werden. Der Bodenadapter und der Stapelausrichter können über die vorgesehene maximale Länge einer Stapelreihe oder nur an deren vorderem Endbereich vorhanden sein. Sie können die Standsicherheit der Ballenstapel und Stapelreihen erhöhen. Der Bodenadapter und der Stapelausrichter können auch entfallen.
Beim Ein- und ggf. Auslagern von Pressballen können zwei oder mehr seitlich eng benachbarte einzelne Pressballen einen sog. Ballensatz bilden. Der Ballensatz kann die Höhe von einem Pressballen haben. Die Pressballen im Ballensatz können von einem automatischen Stapelmanipulator der automatischen Ballenstapelvorrichtung gemeinsam außenseitig gegriffen und gegeneinander gedrückt sowie transportiert und gehandhabt werden.
Beim Ein- und ggf. Auslagern von Pressballen können auch zwei oder mehr seitlich eng benachbarte Teilstapel oder zwei oder mehr seitlich eng benachbarte Ballenstapel aus jeweils mehreren aufgeschichteten Pressballen eine sog. Stapelgruppe bilden. Die Teilstapel oder Ballenstapel der Stapelgruppe können von einem automatischen Stapelmanipulator der automatischen Ballenstapelvorrichtung außenseitig gemeinsam gegriffen und gegeneinander gedrückt sowie transportiert und gehandhabt werden. Dabei werden bevorzugt mehrere oder alle seitlich eng benachbarten Pressballen außenseitig gegriffen und gegeneinander gedrückt. Der Stapelmanipulator kann für beide Fälle einen Stapelgreifer umfassen, der sowohl einen Ballensatz, als auch eine Stapelgruppe greifen kann.
An einer Ballenzufuhr kann aus einzulagernden Pressballen ein besagter Ballensatz oder eine besagte Stapelgruppe gebildet und an einem Stellplatz für die Abholung durch einen automatischen Stapelmanipulator der automatischen Ballenstapelvorrichtung bereit gestellt werden. Der automatische Stapelmanipulator kann dann das Einlagern und den Aufbau bzw. die Bildung der Ballenstapel an den Lagerstellen bewirken.
Bei der Bildung der Ballenstapel an der Ballenzufuhr können die Pressballen unter Berücksichtigung eines erfassten jeweiligen IST-Werts ihrer Ballendimension, insbesondere ihrer Ballentiefe (t), mit definiertem Bezug, insbesondere zentriert, zu einer vorgegebenen aufrechten Ausrichtachse aufeinander gestapelt werden. Dies ist günstig, um auch Ballenstapel aus Pressballen mit unterschiedlichen Dimensionen, insbesondere unterschiedlichen Ballentiefen, für einer sichere Einlagerung bereit stellen zu können.
An dem Stellplatz können z.B. zwei oder mehr seitlich mit Abstand benachbarte einzelne Pressballen bereit gestellt werden. Am Stellplatz können auch zwei oder mehr seitlich benachbarte Ballenstapel oder zwei oder mehr seitlich benachbarte Teilstapel jeweils einzeln und seitlich beabstandet aufgebaut werden. Die Bereitstellung der einzelnen Pressballen und der Aufbau der Ballenstapel oder Teilstapel kann von einem Ballenmanipulator vorgenommen werden. Mittels einer Verschiebeeinrichtung können vor oder bei der Abholung die einzelnen Pressballen oder die gebildeten zwei oder mehr Ballenstapel oder die gebildeten zwei oder mehr Teilstapel seitlich, insbesondere horizontal, zusammengeschoben werden. Hierbei können der besagte Ballensatz oder die besagte Stapelgruppe gebildet werden.
Die Verschiebeeinrichtung kann aktiv oder passiv das seitliche Zusammenschieben bewirken. Bei einem passiven Wirken kann z.B. die automatische Ballenstapelvorrichtung, insbesondere ihr automatischer Stapelmanipulator, bevorzugt der Stapelgreifer, das Zusammenschieben mit z.B. einer Einspannbewegung, durchführen, wobei die Verschiebeeinrichtung z.B. einen geeigneten gleitfähigen Untergrund bietet. Bei einer aktiven Wirkung kann die Verschiebeeinrichtung selbst das Zusammenschieben durchführen, wobei sie z.B. ein oder mehrere seitlich verstellbare und gesteuert angetriebene Tische oder dgl. für die jeweilige Aufnahme eines einzelnen Pressballens oder eines Teilstapels oder eines Ballenstapels umfasst.
Mit der Verschiebeeinrichtung kann auch eine bewusste Schrägstellung von zumindest einem einzelnen Pressballen in Richtung zum seitlich benachbarten anderen einzelnen Pressballen oder von zumindest einem Teilstapel in Richtung zum seitlich benachbarten anderen Teilstapel erzeugt werden. Dies kann beim Zusammenschieben die gegenseitige Kontaktbildung der einzelnen Pressballen oder der Teilstapel unterstützen, was bereits am Stellplatz erfolgen kann. Dies kann sich auch bei den an den Lagerstellen aufgebauten Ballenstapeln günstig auswirken.
Bei der automatischen Qualitätsprüfung kann die Qualität von einzulagernden Pressballen, insbesondere ihre Stapelqualität, vor dem Einlagern geprüft werden. Zusätzlich kann die Stapelqualität der Ballenstapel geprüft werden. Die automatische Qualitätsprüfung kann mittels einer besagten automatischen Ballenprüfeinrichtung durchgeführt werden. Die automatische Qualitätsprüfung kann einen oder mehrere Verfahrensschritte umfassen.
Vor einem Stapeln von Pressballen können außer der Ballenfixierungen auch die Außenkontur und ggf. die Dimension der Pressballen, insbesondere ihre Ballentiefe (t) und/oder die Ballenbreite (b), und ggf. die Komprimierbarkeit der Pressballen geprüft werden, wobei minderqualitative Pressballen aussortiert werden können. Die Pressballen können auch vor einem Stapeln getrimmt werden, wobei etwaige über eine Außenseite eines Pressballens hinausragende Materialüberstände erfasst und entfernt werden.
Beim Aufstapeln und/oder Abstapeln von einem Ballenstapel können die Lage und die äußere Form des Ballenstapels detektiert werden. Dabei kann eine automatische Ballenstapelvorrichtung, insbesondere ein automatischer Stapelmanipulator, nach dem Detektionsergebnis gesteuert und positioniert werden.
Die beanspruchte automatische Ballenhandhabungstechnik umfasst in einem weiteren Erfindungsaspekt eine automatische Ballenhandhabungseinrichtung.
Diese weist z.B. eine automatische Ballenstapelvorrichtung auf, die an die Form und Größe der Pressballen angepasst ist. Die automatische Ballenstapelvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, einen Ballensatz von zwei oder mehr seitlich eng benachbarten einzelnen Pressballen oder eine Stapelgruppe von zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Ballenstapeln aus Pressballen oder von zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Teilstapeln aus Pressballen gemeinsam außenseitig zu greifen, gegeneinander zu drücken und zu transportieren sowie aufzunehmen und abzugeben.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung, insbesondere die automatische Ballenstapelvorrichtung, kann dazu ausgebildet sein, das besagte automatische Handhabungsverfahren von Pressballen auszuführen.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung kann in einem eigenständigen Erfindungsaspekt eine automatische Ballenprüfeinrichtung umfassen. Mit dieser können die einzulagernden Pressballen einer automatischen Qualitätsprüfung unterzogen werden. Hierbei wird insbesondere ihre Stapelbarkeitsqualität geprüft. Alternativ oder zusätzlich kann mit der automatischen Ballenprüfeinrichtung auch die Qualität von Ballenstapeln, insbesondere ihre Lage und äußere Form, geprüft werden.
Minderqualitative Pressballen können von der Ballenprüfeinrichtung aussortiert werden. Minderqualitative Ballenstapel können bei einem Versetzen und/oder Aufstapeln und/oder Abstapeln der Ballenstapel in angepasster Weise gehandhabt werden. Entsprechendes gilt für das automatische Ballenhandhabungsverfahren und das automatische Ballenprüfverfahren bzw. die automatische Qualitätsprüfung. Die beanspruchte automatische Ballenhandhabungstechnik lässt sich auch mit Vorteil bei anderen Recyclingmaterialien, z.B. Altpapier, Blechdosen oder dgl. einsetzen.
Die besagte Stapelbarkeitsqualität meint die Eignung der bevorzugt quaderförmigen Pressballen zur Bildung von stabilen Ballenstapeln. Dies ist vor allem bei Pressballen aus einem inhomogenen Recyclingmaterial in Form von Kunststoffabfällen vorteilhaft. In den Ballenstapeln sind jeweils mehrere Pressballen einzeln und vertikal fluchtend aufeinander gestapelt. Die Ballenstapel können jeweils die Grundfläche von einem einzelnen Pressballen haben. Die schlanken, hohen und säulenartigen Ballenstapel können entsprechend labil sein.
Die Ballenstapel können in einem Ballenlager in Form von den besagten einzelnen Stapelreihen hintereinander und stehend auf stationären oder beweglichen Lagerstellen angeordnet sein. Zwischen benachbarten, bevorzugt parallelen, Stapelreihen kann ein gegenseitiger Abstand bzw. ein schlitz- oder gassenartiger Freiraum vorhanden sein, der z.B. ein seitliches Greifen der Ballenstapel und ggf. von einzelnen Pressballen im Ballenstapel ermöglicht. Innerhalb einer bevorzugt geraden Stapelreihe können die Ballenstapel in Reihenrichtung dicht aneinander anschließen oder ebenfalls einen Abstand haben.
Die Ballenstapel können in dem Ballenlager auch in Form von den besagten zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Stapelreihen mit dem bevorzugt mehrseitigen gegenseitigen, stützenden Kontakt im Lagerareal angeordnet werden.
Die Qualitätsprüfung der einzelnen Pressballen hat den Vorteil, dass bei Vorliegen einer ausreichenden Qualität, insbesondere Stapelbarkeitsqualität, die Pressballen aus dem Recyclingmaterial zum einen automatisch gehandhabt, gestapelt und gelagert werden können. Zum anderen sind Stapelhöhen der Ballenstapel von vier oder mehr dieser Pressballen, insbesondere von fünf, sechs oder mehr Pressballen, erzielbar.
Dies verbessert die Kapazität und Leistungsfähigkeit des Ballenlagers. Die Steigerung der Stapelhöhe ist möglich trotz einer vollen Automatisierung der Handhabungstechnik. Die bevorzugt vor dem Aufstapeln und Einlagern der Pressballen durchgeführte automatische Qualitätsprüfung kann hierfür ausreichen. Zusätzliche Überwachungs- und Sicherungsmaßnahmen für die Ballenstapel sind nicht zwingend erforderlich. Sie können aber ergänzend erfolgen.
Die alternative oder zusätzliche Qualitätsprüfung der Ballenstapel hat den Vorteil, dass die Ballenstapel und ihre Pressballen besonders zuverlässig und beschädigungsfrei gehandhabt werden können. Die bevorzugt aufgereihten, stehenden, säulenartigen Ballenstapel aus dem inhomogenen Pressballenmaterial könnten mit der Zeit eine Schieflage einnehmen oder Setzungserscheinungen zeigen, wodurch sich die Lage von ein oder mehreren enthaltenen Pressballen verändern kann. Die besagte Lageänderung schließt auch Formänderungen des Pressballens, z.B. ein seitliches Ausbauchen, ein. Die Lageänderung kann insbesondere die bei der Ballenhandhabung zu greifenden Ballenseiten betreffen, die dann eine Neigung, einen seitlichen Versatz etc. haben könnten. Dies kann auch bei der vorgenannten Qualitätsprüfung der einzelnen Pressballen und trotz Aussortieren minderqualitativer Pressballen nicht mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen werden. Mit der beanspruchten Ballenhandhabungstechnik können die Pressballen im Ballenstapel trotz ihrer evtl. Lageänderung zuverlässig und ohne Ballenbeschädigung gegriffen werden.
Insgesamt wird durch die Ballenhandhabungstechnik die Effizienz und die Wirtschaftlichkeit signifikant erhöht. Dies gilt sowohl für die Ballenhandhabungseinrichtung, als auch für das Ballenlager nebst der jeweiligen Verfahren.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung kann eine automatische Ballenprüfeinrichtung umfassen. Die Ballenhandhabungseinrichtung kann darüber hinaus weitere Komponenten umfassen, insbesondere eine automatische Ballenstapelvorrichtung und/oder einen automatischen Ballenmanipulator.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung ist eine eigenständige Einrichtung, die unabhängig vom Ballenlager herstellbar und handelbar ist. Sie kann einem Ballenlager zugeordnet werden. Sie kann auch Bestandteil eines automatischen Ballenlagers sein. Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung kann im Wege der Erstausrüstung in ein neues Ballenlager eingebaut werden. Sie kann aber auch bei einem bestehenden Ballenlager nachgerüstet oder umgerüstet werden. Entsprechendes gilt für das Verfahren.
Die automatische Ballenprüfeinrichtung kann auch an bestehenden Ballenstapelvorrichtungen und/oder Ballenmanipulatoren nachgerüstet oder umgerüstet werden. Die Ballenstapelvorrichtung sowie der Ballenmanipulator sind bevorzugt automatisch ausgebildet. Sie können auch manuell bedient werden, insbesondere bei bestehenden Ballenlagern. Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung und ihre Komponenten können über eine bevorzugt gemeinsame Steuerung gesteuert werden.
Ein automatischer Ballenmanipulator kann auch ein Bestandteil der automatischen Ballenprüfeinrichtung sein. Er kann zur Qualitätsprüfung und/oder zum Aussortieren von z.B. minderqualitativen Pressballen eingesetzt werden. Eine automatische Ballenstapelvorrichtung, insbesondere ihr automatischer Stapelmanipulator, kann ebenfalls ein Bestandteil der automatischen Ballenprüfeinrichtung sein. Die Ballenprüfeinrichtung kann zum sicheren und lagegerechten Greifen eines Ballenstapels und/oder zumindest eines einzelnen Pressballens im Ballenstapel eingesetzt werden.
Die vorstehenden Vorteile gelten entsprechend auch für das automatische Ballenhandhabungsverfahren nebst Ballenprüfverfahren für die Pressballenqualität und/oder die Ballenstapelqualität. Die vorrichtungstechnischen Merkmale gelten entsprechend auch für die besagten Verfahren. Umgekehrt gelten die Verfahrensmerkmale auch für die zugehörigen Vorrichtungen.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung ist z.B. für eine stationäre Anordnung bei einem ebenfalls stationären Ballenlager vorgesehen und ausgebildet. Am Einsatzort ist die Ballenhandhabungseinrichtung stationär angeordnet. Sie ist z.B. am Boden eines Lagerareals montiert. Die stationäre automatische Ballenhandhabungseinrichtung kann bewegliche Komponenten umfassen.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung kann einen automatischen Ballengreifer umfassen, mit dem die Pressballen bevorzugt einzeln gehandhabt werden können. Der Ballengreifer ist bevorzugt gabelartig ausgebildet. Er kann insbesondere eine klammerartige Ausbildung und Funktion haben und kann einen Pressballen an zwei oder mehr verschiedenen Ballenseiten einspannen. Ein Greifen und Einspannen an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Pressballens ist vorteilhaft. Der Ballengreifer kann auch mehrere seitlich eng benachbarte Pressballen gemeinsam außenseitig greifen und zusammendrücken.
Der automatische Ballengreifer kann z.B. Greifmittel in Form von linear verstellbaren, parallelen und plattenartigen Greifarmen mit einem steuerbaren Antrieb aufweisen. Alternativ sind andere konstruktive Ausgestaltungen und eine andere Kinematik des automatischen Ballengreifers möglich.
Der automatische Ballengreifer kann zum Transport, zum Auf- und Abstapeln und zum bedarfsweisen Wenden von Pressballen benutzt werden. Der Ballengreifer kann an einem automatischen Ballenmanipulator und/oder an einer automatischen Ballenstapelvorrichtung, insbesondere an deren automatischem Stapelmanipulator, eingesetzt werden.
Der automatische Ballengreifer kann auch zur Prüfung der Pressballenqualität und/oder der Ballenstapelqualität eingesetzt werden. Der steuerbar angetriebene Ballengreifer kann als Werkzeug an einem beliebigen Bewegungsgerät, z.B. einem mehrachsigen Greifroboter, eingesetzt werden. Der Greifroboter kann z.B. als Portalroboter mit translatorischen und ggf. rotatorischen Achsen oder als Gelenkarmroboter oder in anderer Weise ausgebildet sein. Der automatische Ballengreifer kann insbesondere an einem automatischen Ballenmanipulator eingesetzt werden.
Der steuerbar angetriebene Ballengreifer kann als Werkzeug auch an einem Kranroboter eines automatischen Stapelmanipulators, eingesetzt werden. Der Kranroboter kann eine bewegliche Kranbrücke und einen daran verfahrbaren Laufwagen umfassen, an dem ein Träger mit einem automatischen Stapelgreifer bevorzugt drehbar und ggf. höhenverstellbar angeordnet ist. Diese Komponenten des Kranroboters können jeweils steuerbare Antriebe umfassen. Zudem kann der Kranroboter eine Positioniereinrichtung umfassen, die z.B. eine Positions- und/oder Wegsensorik beinhaltet und eine exakte Positionierung des Stapelgreifers am Ballenstapel und an der vorgesehenen Lagerstelle des Ballenstapels ermöglicht. Umgekehrt können Positions- und Wegdaten aufgenommen, gespeichert und ggf. an eine Steuerung gemeldet werden. Der automatische Stapelgreifer kann auch in anderer Weise am automatischen Stapelmanipulator angeordnet sein.
Die automatische Ballenprüfeinrichtung kann dazu vorgesehen und ausgebildet sein, Pressballen mit unzureichender Qualität auszusortieren. Sie kann hierfür ein Sortiermittel, z.B. einen Aussortierplatz und/oder eine Ausschleusung aufweisen. Minderqualitative Pressballen können in besonderer Weise gehandhabt werden. Sie können z.B. separat und einzeln oder nur in kleinen Ballenstapeln von z.B. zwei oder drei Pressballen, abgestellt bzw. eingelagert werden. Sie können auch abtransportiert und/oder aufgelöst werden, wobei das aufgelöste Pressballenmaterial wieder dem Presszyklus eingangseitig zugeführt werden kann.
Die Qualitätsprüfung ist vor allem für Pressballen und/oder für hieraus gebildete Ballenstapel aus einem inhomogenen Recyclingmaterial in Form von Kunststoffabfällen von Bedeutung und von Vorteil. Solche Kunstoffabfälle können z.B. leere und ggf. hohle Verpackungen, insbesondere Behälter, aber auch biegeelastische Folien, steife Platten oder anderer Plastikmüll sein. Die Kunstoffabfälle können unterschiedliche Formen und Größen sowie unterschiedliche Grade von Verformbarkeit beim Pressen haben. Durch die automatische Prüfung der Pressballenqualität, insbesondere der besagten Stapelbarkeitsqualität, kann die Eignung solcher materialkritischer Pressballen für eine automatische Stapelbildung vorab festgestellt werden.
Durch die automatische Prüfung der Ballenstapelqualität können materialbedingte Handhabungsprobleme beim Versetzen und/oder Aufstapeln und/oder Abstapeln der Ballenstapel behoben werden.
Solche Qualitätskriterien können ein oder mehrere verschiedene Qualitäts- und Erfindungsaspekte betreffen.
Ein solcher Aspekt kann die äußere Ballenkontur der bevorzugt im Wesentlichen quaderförmigen, ggf. auch würfelförmigen, Pressballen sein. Günstig ist z.B. eine gegenseitige rechtwinklige bzw. parallele Ausrichtung seiner bevorzugt weitgehend ebenen Außenflächen. Vorteilhaft ist z.B. auch eine gewisse Ebenenqualität mit einer begrenzten Welligkeit der Außenflächen. Für die Größe von Vorsprüngen und/oder Vertiefungen gegenüber der Hauptebene der betreffenden Außenfläche kann ein Toleranz- oder Schwellwert vorgegeben sein.
Quaderförmige, längliche Pressballen werden z.B. in liegender Ausrichtung hergestellt und gestapelt. Sie haben eine Ballenbreite (b), eine Ballenhöhe (h) und eine Ballentiefe (t). Die Ballenbreite (b) ist dabei größer als die Ballenhöhe (h) und die Ballentiefe (t). Die Ballenbreite (b) erstreckt sich z.B. quer zur Transportrichtung der Pressballen aus der Ballenpresse und die Ballentiefe (t) längs der Transportrichtung.
Ein anderer Qualitäts- und Erfindungsaspekt kann eine Komprimierbarkeit bzw. eine Verformungsfestigkeit des Pressballens betreffen. Die Komprimierbarkeit und die damit einhergehende Ballenverformung sollten gering sein, um im Ballenstapel die Standfestigkeit und die Stapelbarkeit zu gewährleisten. Bedeutsam sind auch die Einhaltung und Reproduzierbarkeit der jeweiligen Pressballenposition im Ballenstapel und die Formstabilität des Ballenstapels.
Wenn z.B. ein unterer Pressballen sich unter der Stapellast des/der darauf aufgeschichteten weiteren Pressballen allzu stark verformen würde, könnte der Ballenstapel in Schieflage geraten und sogar umkippen. Dies wäre bei einer automatisierten Stapelbildung und auch bei einem automatischen Abstapeln und Auslagern der Pressballen von Nachteil. Die Qualitätsprüfung auf Komprimierbarkeit eines Pressballens kann dem vorbeugend entgegenwirken.
Ein anderer Qualitäts- und Erfindungsaspekt betrifft die vorgenannte Ballenfixierung und die automatische Fixierungsprüfung, die ggf. mit einer automatischen Konturenprüfung des fixierten Pressballens sowie ggf. mit einer automatischen Dimensionsprüfung kombiniert werden kann sowie die automatischen Prüfkomponenten Fixierungsprüfer, Konturenprüfer und Dimensionsprüfer.
Ein weiterer Qualitätsaspekt kann etwaige lokale Materialüberstände an einer oder mehreren Außenseiten des Pressballens betreffen. Solche Materialüberstände, z.B. Folienstreifen, steife Behälterteile etc., ragen über die normale Außenkontur des Pressballens übermäßig weit hinaus. Sie können sich beim Handhaben und insbesondere beim Auf- und Abstapeln eines Pressballens mit der Umgebung, z.B. einem anderen Pressballen, verhaken oder in anderer Weise verbinden. Der betreffende Pressballen kann dann nicht mehr frei und ungehindert gehandhabt werden. Beim Abstapeln könnte der abgenommene Pressballen durch eine solche Verbindung einen anderen Pressballen mitnehmen und dadurch den Ballenstapel deformieren oder sogar umwerfen.
Die Pressballen werden vorzugsweise ohne Umverpackung und mit direktem Berührungskontakt aufeinander gestapelt. Paletten oder andere Zwischenlagen können entfallen. Die Beseitigung von Materialüberstände ist hierfür besonders vorteilhaft.
Für diesen Qualitäts- und Erfindungsaspekt kann eine Trimmprüfung des Pressballens durchgeführt werden. Hierdurch werden etwaige Materialüberstände detektiert und ggf. entfernt. Dabei wird z.B. überprüft, ob die Überstandsweite ein vorgegebenes Abstandsmaß von der Hauptebene der betreffenden Pressballenseite übersteigt.
Ein weiterer Qualitäts- und Erfindungsaspekt betrifft die Lage und die äußere Form der abgestellten Ballenstapel. Hierfür kann eine Stapelprüfung durchgeführt werden, mit der die IST-Lage der zu greifenden Ballenseiten detektiert werden kann, um einen automatischen Stapelmanipulator entsprechend steuern, insbesondere auch positionieren, zu können.
Die vorgenannten Qualitäts- und Erfindungsaspekte können bei der Ballenprüfung einzeln oder in beliebiger Kombination und auch in beliebiger Reihenfolge überprüft werden. Die Ballenprüfung der einzelnen Pressballen und der Ballenstapel können in Kombination oder alternativ erfolgen.
Für die vorgenannten Qualitäts- und Erfindungsaspekte kann die besagte automatische Ballenprüfeinrichtung entsprechend ein oder mehrere Prüfkomponenten haben. Eine solche Prüfkomponente kann z.B. der besagte automatische Fixierungsprüfer und/oder der besagte automatische Konturenprüfer und/oder der besagte automatische Dimensionsprüfer und/oder ein automatischer Kompressionsprüfer und/oder ein automatischer Trimmprüfer und/oder ein automatische Stapelprüfer sein. Darüber hinaus kann es weitere Prüfkomponenten geben.
Für die konstruktive Ausbildung dieser Prüfkomponenten gibt es verschiedene Möglichkeiten. Die Prüfung erfolgt der einzelnen Pressballen vorzugsweise jeweils mechanisch. Sie kann während einer Relativbewegung zwischen der betreffenden Prüfkomponente und dem Pressballen durchgeführt werden.
Die Ballenprüfeinrichtung kann einen Förderer umfassen, der eine solche Relativbewegung erzeugt. Vorzugsweise werden dabei die Pressballen von einem Förderer relativ zu einer stationären Prüfkomponente bewegt. Die Kinematik kann auch abgewandelt werden, wobei der Pressballen in Ruhe ist und die Prüfkomponente relativ zum Pressballen bewegt wird. In einer weiteren Abwandlung können Pressballen und Prüfkomponente relativ zueinander bewegt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die automatische Ballenprüfeinrichtung den besagten automatischen Konturenprüfer, welcher die äußere Ballenkontur bevorzugt mit Berührungskontakt detektiert und mit einer Vorgabe vergleicht.
Die automatische Ballenprüfereinrichtung kann den besagten automatischen Fixierungsprüfer umfassen, der eine äußere Ballenfixierung, insbesondere eine Umreifung, des Pressballens detektiert und mit einer Vorgabe vergleicht.
Die automatische Ballenprüfeinrichtung kann einen automatischen Trimmprüfer umfassen, der am Pressballen etwaig über eine Außenseite des Pressballens übermäßig hinausragende Materialüberstände erfasst und entfernt, was ebenfalls bevorzugt mechanisch erfolgt. Der automatische Trimmprüfer kann hierfür ein Trimmmittel umfassen, welches bei der besagten Relativbewegung etwaige Materialüberstände abtrennt. Ein solches Trimmmittel kann z.B. als beheizter Schneiddraht und/oder als Bandsäge ausgebildet sein. Das Trimmmittel kann derart an einen Pressballen adaptiert sein, dass es zumindest einer Seite des Pressballens mit einem vorgegebenen seitlichen Abstand zugeordnet ist. Der Abstand definiert den Toleranzbereich für das Hinausragen von Materialüberständen, ab dessen Überschreiten ein Abtrennen erfolgt. Alternativ sind andere Ausbildungen des automatischen Trimmprüfers möglich. Das Trimmmittel kann z.B. als Messerbalken mit linear oszillierenden Messern oder als linear oszillierender Kreiselbalken mit rotierenden Messerscheiben ausgebildet sein.
Die automatische Ballenprüfeinrichtung kann einen automatischen Kompressionsprüfer umfassen, der die Ballenkomprimierbarkeit bevorzugt mit Berührungskontakt detektiert und mit einer Vorgabe zu vergleicht. Der automatische Kompressionsprüfer umfasst hierfür ein automatisches Kompressionsprüfmittel, welches z.B. den Pressballen mit einer vorgegebenen Kraft einspannen und dabei dessen Ballenverformung erfassen kann. Das Kompressionsprüfmittel kann ein automatisches Ballenspannmittel mit einem Wegmesser und einem Kraftmesser umfassen, welches beim Einspannen des Pressballens und bei der Kompressionsprüfung den Verformungsweg und die einwirkende Verformungskraft detektiert.
Das Ballenspannmittel kann in einer bevorzugten Ausführungsform als z.B. gabelartiger Ballengreifer ausgebildet sein. Die normale Greiffunktion kann dabei auf kostengünstige und effiziente Art mit einer Prüffunktion gekoppelt werden. Alternativ kann ein Ballenspannmittel in anderer Weise, z.B. als automatischer Druckmessstempel mit Wegerfassung ausgebildet sein, welcher auf den auf einer stabilen Unterlage ruhenden Pressballen z.B. von oben her einspannt. Alternativ sind andere konstruktive und funktionelle Ausbildungen des automatischen Kompressionsprüfers möglich.
Günstig ist die Anordnung des Kompressionsprüfmittels an einem automatischen Ballenmanipulator und/oder an einem automatischen Stapelmanipulator. Mit dem automatischen Ballenmanipulator können z.B. die zugeführten Pressballen auf Komprimierbarkeit geprüft werden. Dies kann vor und/oder bei dem Einlagern und vor der Stapelbildung erfolgen. Mit dem Ballenmanipulator kann der geprüfte Pressballen dann auch gleich je nach Prüfergebnis ausortiert oder auf einem Stellplatz für qualitätsgerechte Pressballen abgelegt werden. Hierbei kann auch bereits eine Stapelbildung von Pressballen erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Kompressionsprüfung auch beim Greifen der Pressballen mit einem automatischen Stapelmanipulator durchgeführt werden.
Die automatische Ballenprüfeinrichtung kann einen automatischen Stapelprüfer umfassen, der dazu ausgebildet ist, die Lage und äußere Form des abgestellten Ballenstapels zu detektieren. Dies kann unmittelbar über eine Erfassung des Ballenstapels und/oder mittelbar über eine Erfassung des oder der seitlichen Freiräume am betreffenden Ballenstapel oder der seitlichen Freiräume an der oder den Stapelreihen erfolgen. Eine Freiraumerfassung ermöglicht es z.B., die Greifarme eines Ballengreifers mittig und somit ohne Ballenkontakt in den Freiraum eintauchen zu lassen und anschließend den Ballengreifer zu schließen.
Der Stapelprüfer kann ein Stapelprüfmittel, insbesondere einen taktilen oder berührungslosen Fühler, bevorzugt eine elektronische Messkamera, umfassen. Das Stapelprüfmittel kann an einem Ballengreifer und/oder an einem eigenen Prüfgestell angeordnet sein. Es kann bei einer Fahrbewegung und ggf. einer Drehung des Stapelgreifers mitbewegt werden. Das Stapelprüfmittel kann einzeln oder mehrfach vorhanden sein.
Der Stapelprüfer kann dazu ausgebildet sein, eine automatische Ballenstapelvorrichtung, insbesondere einen automatischen Stapelmanipulator, nach dem Detektionsergebnis zu steuern. Insbesondere kann ein Ballengreifer des automatischen Stapelmanipulators am Ballenstapel nach dem Detektionsergebnis positioniert werden und kann einen Pressballen lagegerecht und bevorzugt seitlich greifen. Er kann dabei einen einzelnen Pressballen im Ballenstapel oder mehre Pressballen im Ballenstapel gezielt greifen. Der Ballenstapel kann auch komplett gegriffen werden.
Die vorgenannten Qualitätsprüfungen des einzelnen Pressballens können vor oder bei der Zuführung von Pressballen zu einem Ballenlager oder auch innerhalb des Ballenlagers durchgeführt werden. Der Prüfort kann wählbar sein. Die Reihenfolge der Prüfungen und der Prüfkomponenten entlang des Zuführwegs eines Pressballens kann ebenfalls wählbar sein.
Das besagte Sortiermittel kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Es kann als ein Ausortierplatz und/oder als eine automatische Ausschleusung ausgebildet sein. Das Aussortieren erfolgt anhand eines negativen Ergebnisses von zumindest einer Qualitätsprüfung. Eine Ausschleusung kann z.B. an den vorgenannten Förderer angeschlossen sein. Ein Ausortierplatz kann sich z.B. im Arbeitsbereich eines Ballenmanipulators befinden, welcher das Assortieren vornimmt und den minderqualitativen Pressballen auf den Ausortierplatz umsetzt.
Das beanspruchte stationäre Ballenlager kann mit der vorgenannten automatischen Ballenhandhabungstechnik ausgerüstet sein. Das stationäre Ballenlager kann ein bevorzugt eingehaustes Lagerareal für Ballenstapel umfassen, wobei außerdem eine Ballenzufuhr und eine Ballenabfuhr vorhanden sein können. Die letztgenannten Komponenten können einzeln oder mehrfach vorhanden sein.
Eine Ballenabfuhr kann z.B. einen Abführförderer aufweisen. An der Ballenabfuhr bzw. am Abführförderer können Pressballen verlade- und transportgerecht von der automatischen Ballenstapelvorrichtung, insbesondere dem automatischen Stapelmanipulator, angeordnet werden. Sie können z.B. in zwei oder mehr seitlich eng und mit Berührungskontakt benachbarten Stapelreihen mit geeigneter Stapelhöhe von z.B. zwei Pressballen angeordnet werden. Das Reihenformat kann dem Ladeformat eines Transportmittels, z.B. eines Sattelaufliegers, entsprechen.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Das beanspruchte automatische Handhabungsverfahren, die beanspruchte automatische Ballenhandhabungseinrichtung und das beanspruchte Ballenlager können folgende weitere Ausgestaltungen aufweisen, die jeweils einzeln oder in Kombination untereinander benutzt werden können.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung kann einen automatischen, bevorzugt gabelartigen Ballengreifer umfassen. Dieser kann auch mehrfach und ggf. in vorrichtungstechnischer und funktionaler Greiferkombination vorhanden sein. Eine automatische Ballenstapelvorrichtung und/oder ein automatischer Stapelmanipulator der automatischen Ballenhandhabungseinrichtung können zumindest einen automatischen Ballengreifer umfassen.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung kann stationär in einer Immobilie, insbesondere in einem Ballenlager, angeordnet sein.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung kann eine automatische Ballenprüfeinrichtung zur bevorzugten Einzelprüfung von Pressballen umfassen. Die automatische Ballenprüfeinrichtung kann einen Förderer aufweisen, der eine Relativbewegung zwischen Pressballen und Ballenprüfeinrichtung erzeugt.
Die automatische Ballenprüfeinrichtung kann einen automatischen Konturenprüfer umfassen, der dazu ausgebildet ist, die äußere Ballenkontur bevorzugt mit Berührungskontakt zu detektieren und mit einer Vorgabe zu vergleichen. Der automatische Konturenprüfer kann mindestens ein mechanisches Konturenprüfmittel umfassen, welches dazu ausgebildet ist, bei einer Relativbewegung von Pressballen und Ballenprüfeinrichtung den Pressballen außenseitig zu kontaktieren und Lageabweichungen sowie ggf. Unebenheiten der kontaktierten Außenseite sowie der Außenkontur zu detektieren. Das Konturenprüfmittel kann als drehbare und ausweichfähig an den Pressballen anstellbare Prüfrolle mit einer Wegerfassung für einen Ausweichweg ausgebildet sein.
Die automatische Ballenprüfeinrichtung kann einen automatischen Kompressionsprüfer umfassen, der dazu ausgebildet ist, die Ballenkomprimierbarkeit bevorzugt mit Berührungskontakt zu detektieren und mit einer Vorgabe zu vergleichen. Der automatische Kompressionsprüfer kann ein automatisches Kompressionsprüfmittel umfassen, welches dazu ausgebildet ist, den Pressballen mit vorgegebener Kraft einzuspannen und dabei dessen Ballenverformung zu erfassen. Das Kompressionsprüfmittel kann ein automatisches Ballenspannmittel mit einem Wegmesser und einem Kraftmesser aufweist, welche beim Einspannen den Verformungsweg und die einwirkende Verformungskraft detektieren. Das Ballenspannmittel kann als ein bevorzugt gabelartiger Ballengreifer ausgebildet sein. Das Kompressionsprüfmittel kann an einem automatischen Ballenmanipulator und/oder an einem automatischen Stapelmanipulator angeordnet sein.
Die automatische Ballenprüfeinrichtung kann einen automatischen Fixierungsprüfer umfassen, der dazu ausgebildet ist, eine äußere Ballenfixierung der Pressballen, insbesondere eine Umreifung, zu detektieren und mit einer Vorgabe zu vergleichen. Der automatische Fixierungsprüfer kann einen Fixierungsdetektor, insbesondere einen Metalldetektor, umfassen.
Die automatische Ballenprüfeinrichtung kann einen automatischen Trimmprüfer umfassen, der dazu ausgebildet ist, am Pressballen etwaige über eine Außenseite des Pressballens hinausragende Materialüberstände zu erfassen und zu entfernen. Der automatische Trimmprüfer kann mindestens ein Trimmmittel umfassen, welches dazu ausgebildet ist, bei einer Relativbewegung von Pressballen und Ballenprüfeinrichtung etwaige Materialüberstände abzutrennen. Der automatische Trimmprüfer kann ein Trimmgestell mit zumindest einem Trimmmittel, insbesondere einem beheizten Schneiddraht und/oder einer Bandsäge, umfassen, wobei das zumindest eine Trimmmittel derart an einen Pressballen adaptiert ist, dass es zumindest einer Seite des Pressballens mit einem seitlichen Abstand zugeordnet ist.
Die automatische Ballenprüfeinrichtung kann einen automatischen Stapelprüfer umfassen, der dazu ausgebildet ist, die Lage und äußere Form eines abgestellten Ballenstapels zu detektieren. Der Stapelprüfer kann dazu ausgebildet sein, eine automatische Ballenstapelvorrichtung, insbesondere einen automatischen Stapelmanipulator, nach dem Detektionsergebnis zu steuern. Der Stapelprüfer kann dazu ausgebildet sein, einen Ballengreifer des automatischen Stapelmanipulators am Ballenstapel nach dem Detektionsergebnis zu positionieren und einen Pressballen oder zwei oder mehr seitlich eng benachbarte Pressballen lagegerecht und bevorzugt seitlich zu greifen. Der Stapelprüfer kann ein Stapelprüfmittel, insbesondere einen taktilen oder berührungslosen Fühler, bevorzugt eine Messkamera, umfassen, wobei das Stapelprüfmittel die Lage der zu greifenden Seiten von einem Pressballen oder von zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Pressballen ermittelt.
Die automatische Ballenprüfeinrichtung kann ein Sortiermittel umfassen. Das Sortiermittel kann als ein Aussortierplatz und/oder als eine automatische Ausschleusung ausgebildet sein.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung kann einen automatischen Ballenmanipulator aufweisen. Der automatische Ballenmanipulator kann als Greifroboter, insbesondere als Portalroboter, mit einem automatischen Ballengreifer ausgebildet sein. Dem automatischen Ballenmanipulator kann in seinem Arbeitsbereich ein Zuführplatz für einen Pressballen, ein Aussortierplatz für einen minderqualitativen Pressballen und ein Stellplatz für mindestens einen hochqualitativen Pressballen in Einzelballenanordnung oder in Ballenstapelanordnung oder in Teilstapelanordnung zugeordnet sein.
Ein automatischer Stapelmanipulator kann als Kranroboter mit einem Stapelgreifer und bevorzugt einer Positioniereinrichtung ausgebildet sein.
Die Ballenhandhabungseinrichtung kann eine Steuerung für den automatischen Fixierungsprüfer, den automatischen Konturenprüfer und den automatischen Dimensionsprüfer sowie für die automatische Ballenprüfeinrichtung und ihre weiteren Prüfkomponenten, für die automatische Ballenstapelvorrichtung und für den automatischen Ballenmanipulator aufweisen. Die Steuerung kann ein Lagerverwaltungsprogramm beinhalten. Die Steuerung kann den besagten Einrichtungen jeweils zugeordnet sein und/oder kann als Anlagensteuerung ausgestaltet sein.
Das Ballenlager kann ein bevorzugt eingehaustes Lagerareal für Ballenstapel umfassen. Die Ballenstapel können im Ballenlager in Einzelreihen mit einem seitlichen Freiraum anordenbar oder angeordnet sein. Im Ballenlager, insbesondere im Lagerareal, können zwei oder mehr seitlich benachbarte Ballenstapel eng nebeneinander und mit einem gegenseitigen, stützenden Kontakt angeordnet sein. Im Ballenlager, insbesondere im Lagerareal, können mehrere seitlich eng benachbarte Ballenstapel jeweils hintereinander unter Bildung einer jeweiligen Stapelreihe angeordnet sein, wobei die Stapelreihen eng nebeneinander und mit einem gegenseitigen, stützenden Kontakt angeordnet sind, wobei bevorzugt die Ballenstapel innerhalb ihrer Stapelreihe in Reihenlängsrichtung ebenfalls Berührungs- und Stützkontakt haben.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:

1: eine automatische, stationäre Ballenhandhabungseinrichtung an einem stationären und automatischen Ballenlager in einer abgebrochenen Draufsicht,
2: eine vergrößerte Detailansicht der automatischen Ballenhandhabungseinrichtung von 1,
3: eine abgebrochene Seitenansicht der automatischen Ballenhandhabungseinrichtung und des Ballenlagers gemäß Pfeil III von 1,
4: eine Ballenprüfeinrichtung mit einem Konturenprüfer, einem Fixierungsprüfer und einem Trimmprüfer an einem Förderer in perspektivischer Ansicht,
5: eine Variante der Ballenprüfeinrichtung von 4,
5a-h: eine Variante des Fixierungsprüfers und des Konturenprüfers in verschiedenen Ansichten,
6: eine perspektivische Stirnansicht eines Trimmprüfers gemäß Pfeil VI von 4,
7: eine perspektivische Ansicht eines als Kompressionsprüfmittel ausgebildeten automatischen Ballengreifers,
8: eine Seitenansicht des Kompressionsprüfmittels von 7,
9: eine Abwandlung der Ballenprüfeinrichtung von 2 in Draufsicht,
10: ein Ballenlager mit einem automatischen Stapelmanipulator und einem Stapelprüfer in Draufsicht,
11: einen Stapelmanipulator mit einem Stapelprüfer in einer vergrößerten Draufsicht,
12 und 13: eine Variante des automatischen Ballenlagers und der Ballenhandhabungseinrichtung in verschiedenen Ansichten,
14 bis 17: eine dritte Variante des automatischen Ballenlagers und der Ballenhandhabungseinrichtung in verschiedenen Ansichten,
18 bis 20: einen Stapelgreifer mit einem Ballensatz oder verschiedenen Stapelgruppen,
21 und 22: eine Verschiebeeinrichtung in verschiedenen Betriebsstellungen,
23 bis 25: Ballenstapel und Stapelmanipulator an Lagerstellen in verschiedenen Ansichten,
26: einen Stapelgreifer in perspektivischer Ansicht,
27 und 28: Ballenstapel und einen anderen Stapelgreifer in verschiedenen Ansichten,
29 und 30: Varianten einer Stapel- und Versatzbildung und
31 bis 35: weitere Varianten einer Stapel- und Versatzbildung.

Die Erfindung betrifft einen automatischen Fixierungsprüfer (30), ggf. mit einem automatischen Konturenprüfer (29) und ggf. einem automatischen Dimensionsprüfer (73) und eine Ballenpresse (28) sowie eine automatische Ballenhandhabungseinrichtung (2) und ein automatisches Ballenhandhabungsverfahren für den Einsatz bei einem stationären und bevorzugt automatischen Ballenlager (1). Die Erfindung betrifft auch ein mit der automatischen Ballenhandhabungseinrichtung (2) ausgerüstetes Ballenlager (1).
1 bis 3 zeigen in einer ersten Variante ein automatisches und stationäres Ballenlager (1) sowie eine zugeordnete automatische und ebenfalls stationäre Ballenhandhabungseinrichtung (2) in Draufsicht und Seitenansicht. Das stationäre Ballenlager (1) ist z.B. am Erdboden oder in einer Immobilie angeordnet.
Das Ballenlager (1) dient zur Lagerung von Pressballen (7,7'), die bevorzugt eine Quaderform aufweisen und aus einem Recyclingmaterial, vorzugsweise aus Kunststoffabfällen, bestehen. Die Pressballen (7,7') haben gemäß 24 und und 25 eine Ballenhöhe (h), eine Ballenbreite (b) und eine Ballentiefe (t).
Die Pressballen (7,7') haben an ihren oberen, unteren und seitlichen Ballenseiten jeweils Oberflächen, die wegen des inhomogenen Recyclingmaterials eine Welligkeit mit Vertiefungen und Vorsprüngen gegenüber ihrer Hauptebene haben. Dabei können auch größere Materialüberstände (10) auftreten. Das Recyclingmaterial kann auch aus Altpapier, komprimierten Blechdosen oder dgl. bestehen.
Die Pressballen (7,7') werden unter Bildung von Ballenstapeln (5) mit direktem Berührungskontakt aufeinander gestellt und gestapelt. Die säulenartigen Behälterstapel (5) können z.B. aus fünf, sechs oder mehr Pressballen (7,7') gebildet werden. Bei den Ballenstapeln (5) sind jeweils einzelne Pressballen (7,7') direkt vertikal übereinander aufgeschichtet. Die Ballenstapel (5) sind im Ballenlager (1) z.B. in bevorzugt parallelen Stapelreihen (55) hintereinander angeordnet. Innerhalb der Stapelreihe (55) können die Ballenstapel (5) jeweils dicht aneinander anschließen oder alternativ beabstandet sein. Zwischen den Stapelreihen (55) und beidseits neben den Ballenstapeln (5) und den Pressballen (7,7') können jeweils schlitzartige oder gassenartige Freiräume (50) bestehen. Gegenüberliegende Stapelreihen (55) können axial unter Bildung von Fahrgassen (53) für den Ballenstapeltransport distanziert sein.
Das Ballenlager (1) umfasst ein Lagerareal (52), in dem die Ballenstapel (5) auf einer stationären oder beweglichen Lagerstelle (49) eingelagert werden. Sie stehen z.B. auf dem Arealboden oder auf einem Fördermittel oder einem Bodenadapter (64). Das Lagerareal (52) kann in mehrere Bereiche unterteilt sein. Es kann von einer Einhausung (24), z.B. mit aufrechten Wänden (68), schützend umgeben sein. Das Ballenlager (1) ist stationär angeordnet, wobei der Arealboden von einem Hallenboden gebildet werden kann. Das bevorzugt automatische Ballenlager weist außerdem zumindest eine Ballenzufuhr (22) für einzulagernde Pressballen (7,7') und zumindest eine Ballenabfuhr (23) für auszulagernde Pressballen (7,7') auf. Die Pressballen (7,7') können einzeln oder in Stapelform eingelagert und ausgelagert werden.
Dem Ballenlager (1) und der Ballenzufuhr (22) ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen eine Ballenpresse (28), z.B. eine horizontale Kanalpresse, vorgelagert, welche die Pressballen (7,7') aus dem Recyclingmaterial herstellt und ausgibt. Dabei kann mit einer Fixiereinrichtung (28') an dem jeweiligen, bevorzugt quaderförmigen Ballenkorpus (8) eine außenseitige Ballenfixierung (9) angebracht werden, die das verpresste Recyclingmaterial in der gewünschten Ballenform hält.
Die Ballenfixierung (9) ist z.B. als Umreifung ausgebildet, welche mehrere parallele und ringförmige rund um den Ballenkorpus (8) gelegte Umreifungsbänder (9') umfasst. Die Ballenfixierung (9) kann gemäß 5a auch als Kreuzfixierung ausgebildet sein. Hierbei können die Umreifungsbänder (9') auch kreuzweise angeordnet sein. Die Umreifungsbänder (9') können eine flache oder eine gerundete, z.B. drahtartige, Form haben. Sie bestehen bevorzugt aus Metall. Alternativ sind andere Werkstoffe und auch andere Ausbildungen der Ballenfixierung (9) möglich.
Die Ballenfixierung (9) kann von der Fixiereinrichtung (28') an dem unter Pressdruck gehaltenen komprimierten Ballenkorpus (8) angebracht werden. Sie kann sich in den nach Druckentlastung expandierenden Ballenkorpus (8) einschneiden und Einschnürnuten (9") bilden. Die Umreifungsbänder (9') können jeweils am Boden der Einschnürnuten (9") liegen. 5a, 5g, 5h und 6 verdeutlichen diese Anordnung.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung (2) umfasst eine automatische Ballenprüfeinrichtung (3). Diese ist dazu ausgebildet, eine Prüfung der Qualität der einzelnen Pressballen (7,7'), insbesondere ihrer Stapelbarkeitsqualität, und/oder eine Prüfung der Qualität der Ballenstapel (5) durchzuführen.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung (2) kann ferner eine automatische Ballenstapelvorrichtung (6) umfassen, die im Lagerareal (52) angeordnet ist und die z.B. einen automatischen Stapelmanipulator (18) sowie ggf. weitere Komponenten aufweist. Der Stapelmanipulator (18) kann die Ballenstapel (5) jeweils komplett oder in Teilen handhaben, wobei die Pressballen (7,7') aus einem Ballenstapel (5) auch einzeln gehandhabt werden können, z.B. beim Einlagern und Auslagern von einzelnen Pressballen (7,7'). Der Stapelmanipulator (18) kann die Ballenstapel (5) durch die Fahrgassen (53) transportieren.
Wie 3 beispielhaft verdeutlicht, kann der automatische Stapelmanipulator (18) als Kranroboter (19) ausgebildet sein. Der automatische Stapelmanipulator (18) kann auch einen Stapelgreifer (20) umfassen. Der Kranroboter (19) kann z.B. einen Bereich des Lagerareals (52) und ggf. die Ballenabfuhr (23) bedienen. 1 und 10 zeigen Anordnungen von mehreren automatischen Stapelmanipulatoren (18) im Ballenlager (1).
Der Kranroboter (19) weist eine aufgeständerte bewegliche Kranbrücke (19') mit einem daran verfahrbaren Laufwagen (19") mit jeweils steuerbaren Antrieben auf. An dem Laufwagen (19") kann z.B. hängend und bevorzugt um die Hochachse mittels eines Drehlagers (47) und eines steuerbaren Drehantriebs schwenkbar der Stapelgreifer (20) angeordnet sein. Der Stapelgreifer (20) kann ein oder mehrere einzeln oder gemeinsam steuerbare automatische Ballengreifer (11) umfassen, die übereinander an einem Träger (46) angeordnet sind. Der Kranroboter (19) umfasst auch eine Positioniereinrichtung (48) mit einer Positions- und Wegsensorik zur exakten Positionierung des Stapelgreifers (20) an einem abgestellten Ballenstapel (5) .
Die Zahl und Anordnung der Ballengreifer (11) kann sich nach der Größe der Pressballen (7,7') und ggf. nach der vorgesehen Stapelhöhe bzw. der Anzahl von Pressballen (7,7') im Ballenstapel (5) richten. In 3 sind der Übersichtlichkeit halber kleine Ballenstapel (5) mit jeweils nur vier Pressballen (7,7') dargestellt. Bevorzugt sind Stapelhöhen mit fünf, sechs oder mehr Pressballen (7,7').
Die Ballengreifer (11) können gemeinsam am balkenartigen, aufrechten Träger (46) des Stapelgreifers (20) angeordnet und daran mittels eines gesteuert antreibbaren Schlittens oder auf andere Weise höhenverstellbar angeordnet sein. Der Träger (46) kann um die Hochachse drehbar am besagten Drehlager (47) und Laufwagen (19") angeordnet sein. Alternativ ist eine andere Ausbildung des Stapelmanipulators (18) möglich. Der ggf. drehbare Stapelgreifer (20) kann an einem anderen und ggf. bodenseitigen Transportgerät bzw. Transportroboter angeordnet sein.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung (2) kann außerdem einen automatischen Ballenmanipulator (15) umfassen. Dieser ist dazu vorgesehen und ausgebildet, die Pressballen (7,7') einzeln zu handhaben. Die Pressballen (7,7') können dabei transportiert, abgestellt und ggf. auch aufeinander aufgestapelt werden.
Der automatische Ballenmanipulator (15) kann im oder am Lagerareal (52) im Bereich der Ballenzufuhr (22) angeordnet sein. Im Arbeitsbereich des Ballenmanipulators (15) sind z.B. ein Zuführplatz (25) für von außen zugeführte Pressballen (7,7'), ein Aussortierplatz (27) für minderqualitative und ein Stellplatz (26) für einzulagernde Pressballen (7,7') mit ausreichender Qualität angeordnet. Die betreffenden Plätze (25,26,27) können jeweils mehrfach vorhanden sein. Sie können jeweils als stationäre und am Arealboden angeordneter Platz zur Aufnahme eines einzelnen Pressballens (7,7') und/oder eines Ballenstapels (5) und/oder eines Teilstapels (56,56',57,57') ausgebildet sein.
Ein oder mehrere der Plätze (25,26,27) können auch beweglich, z.B. als Förderer, ausgebildet sein, wie dies z.B. bei den Stellplätzen (26) in 1 gezeigt ist. Die besagten Plätze (25,26,27) können sich auch im Arbeitsbereich des vorbeschriebenen Stapelmanipulators (18) befinden.
Der automatische Ballenmanipulator (15) ist z.B. als Greifroboter (16) ausgebildet. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Greifroboter (16) als Protalroboter mit einem bevorzugt stationären Portal (17) und translatorischen Achsen ausgeführt. Am Portal (17) ist ein Roboterkopf verfahrbar angeordnet, der einen automatischen Ballengreifer (11) trägt und bewegt.
Der automatische Ballenmanipulator (15) ist in der gezeigten Ausführungsform im Lagerareal (52) angeordnet. Er kann mehrfach vorhanden sein. An der Ballenabfuhr (23) kann ein entsprechender automatischer Ballenmanipulator (15) einzeln oder mehrfach angeordnet sein. An der Ballenabfuhr (23) kann auch ein Abführförderer (70) angeordnet sein.
Der einzeln oder mehrfach vorhandene automatische Ballenmanipulator (15) kann auch Bestandteil der nachfolgend erläuterten automatischen Ballenprüfeinrichtung (3) sein. Die automatische Ballenstapelvorrichtung (6) kann ebenfalls Bestandteil der automatischen Ballenprüfeinrichtung (3) sein.
Die automatische Ballenprüfeinrichtung (3) umfasst in den gezeigten Ausführungsbespielen mehrere Prüfkomponenten, die z.B. als Konturenprüfer (29), Fixierungsprüfer (30), Trimmprüfer (31), Dimensionsprüfer (73), Kompressionsprüfer (32) und Stapelprüfer (33) ausgebildet sind. Die automatische Ballenprüfeinrichtung (3) umfasst außerdem zumindest ein Sortiermittel (4), das dazu ausgebildet ist, Pressballen (7,7') mit unzureichender Qualität auszusortieren.
Die automatische Ballenprüfeinrichtung (3) kann ferner z.B. einen Förderer (21) umfassen, der eine Relativbewegung zwischen Pressballen (7,7') und der Ballenprüfeinrichtung (3), insbesondere ihren vorgenannten Prüfkomponenten (29,30,31), erzeugt. Der Förderer (21) kann als stationärer bodenseitiger Bahnförderer, z.B. Bandförderer, Rollenförderer, Schienenförderer oder dgl., ausgebildet sein. Er kann auch in mehrere Förderabschnitte unterteilt sein.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel transportiert der Förderer (21) die Pressballen (7,7') relativ zu den stationären Prüfkomponenten. Diese sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen von 1, 2 und 8 der Konturenprüfer (29), der Fixierungsprüfer (30) und der Trimmprüfer (31). Die Kinematik der besagten Relativbewegung kann auch anders ausgestaltet sein.
Das vorgenannte Sortiermittel (4) umfasst in den gezeigten Ausführungsbeispielen den genannten Aussortierplatz (27) und eine Ausschleusung (54) für minderqualitative Pressballen (7,7'). Die Ausschleusung (54) ist z.B. mit einem Transportmittel an den Förderer (21) angebunden. Vom Sortiermittel (4) können minderqualitative Pressballen (7,7') in beliebig geeigneter Weise abgeholt und anderweitig behandelt werden.
Wie 2 in einer vergrößerten Detaildarstellung zu 1 verdeutlicht, sind am Förderer (21) in Förderrichtung nach der Ballenpresse (28) ein Trimmprüfer (31), ein Konturenprüfer (29) und ein Fixierungsprüfer (30) hintereinander angeordnet. Die gezeigte Reihenfolge kann auch eine andere sein. Der Kompressionsprüfer (32) ist in der Variante von 1 und 2 am automatischen Ballenmanipulator (15) und bei der Abwandlung von 8 eigenständig am Zuführplatz (25) angeordnet. Auch hierzu gibt es mögliche Abweichungen.
4, 5 und 5a-h verdeutlichen beispielhafte Ausbildungen der genannten Prüfkomponenten (29,30,31,73).
Der automatische Konturenprüfer (29) ist dazu vorgesehen und ausgebildet, die äußere Ballenkontur der Pressballen (7,7') bevorzugt mit Berührungskontakt zu detektieren und mit einer Vorgabe zu vergleichen. Etwaige Konturabweichungen könnten die Stapelqualität des betreffenden Pressballens (7,7') beeinträchtigen, so dass ein solcher minderqualitativer Pressballen (7,7') über das Sortiermittel (4), z.B. die Ausschleusung (54), aussortiert wird.
Der in 4 und 5 gezeigte automatische Konturenprüfer (29) umfasst mindestens ein mechanisches Konturenprüfmittel (34), welches dazu ausgebildet ist, bei einer Relativbewegung von Pressballen (7,7') und Konturenprüfer (29) den Pressballen (7,7') außenseitig zu kontaktieren. Hierbei können Lageabweichungen sowie ggf. Unebenheiten der kontaktierten Außenseite detektiert werden. Hieraus kann im weiteren auch die tatsächliche Außenkontur des geprüften Pressballens (7,7') ermittelt und mit einer Vorgabe verglichen werden.
In der gezeigten Ausführungsform von 4 und 5 ist das jeweilige Konturenprüfmittel (34) als bevorzugt frei drehbare Prüfrolle ausgebildet, die ausweichfähig und bevorzugt mit einer federnden Anpresskraft an den Pressballen (7,7') angestellt werden kann. Die Prüfrolle kann bei Lageabweichungen sowie ggf. Unebenheiten der kontaktierten Außenseite aus ihrer Soll-Lage wegbewegt werden und dabei einen Ausweichweg durchführen. Der Ausweichweg kann mit einer Wegerfassung detektiert werden. Die Prüfrollen können z.B. jeweils an einem Schwenkarm angeordnet sein, der mit einer z.B. vorgegebenen Stellkraft, insbesondere Federkraft, ausweichfähig in Richtung Pressballen (7,7') angestellt wird. Die Wegerfassung kann z.B. über einen Drehgeber am Schwenkarm oder auf andere Weise realisiert werden.
Beim Ausführungsbeispiel von 4 und 5 sind zwei portalartige und den Förderer (21) übergreifende Gestelle (35) vorhanden. An den beiden aufrechten Seitenschenkeln und dem oberen, verbindenden Querschenkel der Gestelle (35) sind jeweils mehrere Prüfrollen nebeneinander angeordnet. Sie kontaktieren die Oberseite sowie die linke und rechte Außenseite des Pressballens (7,7'). Der Konturenprüfer (29) kann außerdem ein tunnelartiges, transparent dargestelltes Gehäuse aufweisen, welches die Gestelle (35) und die Prüfrollen außenseitig umschließt. 4 und 5 zeigen außerdem den im Konturenprüfer (29) befindlichen Pressballen (7,7').
In einer anderen Ausführungsform kann die Zahl der Gestelle (35) variieren. Ferner können Zahl und Ausbildung der Konturenprüfmittel (34) variieren. Die Prüfrollen können z.B. direkt von fluidischen Pressstempeln an die kontaktierte Außenseite des Pressballens (7,7') angestellt werden. Statt frei drehbarer Rollen sind andere Kontaktelemente, z.B. fahnenartige Fühler oder dgl. möglich. Der Konturenprüfer (29) kann auch relativ zum Förderer (21) bewegt werden. Ferner ist eine berührungslose Konturenerfassung möglich, z.B. durch ein oder mehrere Kameras und eine Bildauswertung oder durch Lichtschranken oder dgl.. Diese Ausführungsform wird wegen der Inhomogenität des aus Kunststoffabfällen bestehenden Recyclingmaterials weniger bevorzugt.
Die Auswertung der Detektionssignale der ein oder mehreren Konturenprüfmittel (34) mittels einer geeigneten Steuerung erfolgen. Dies kann eine eigene Steuerung des Konturenprüfers (29) sein und/oder kann eine in 1 schematisch gezeigte gemeinsame Steuerung (51) der Ballenprüfeinrichtung (3) oder auch der automatischen Ballenhandhabungseinrichtung (2) sein.
Aus den detektierten Ausweichwegen der ein oder mehreren mechanischen Prüfmittel kann festgestellt werden, ob die geprüfte Ballenaußenseite in ihrer Lage und ggf. in ihrer Ebenheit von einer Soll-Vorgabe abweicht.
Dem Konturenprüfer (29) kann ein Leitmittel (36) in Zuführrichtung des Pressballens (7,7') vorgeschaltet sein, welches für eine exakte axiale Ausrichtung und zentrale Positionierung des zugeführten Pressballens (7,7') auf dem Förderer (21) zur Ballenprüfung sorgt. Bei den bevorzugt quaderförmigen Pressballen (7,7') sind dabei die Oberseite und die linke sowie rechte Ballenaußenseite parallel zur Förderrichtung ausgerichtet.
Wenn der Pressballen (7,7') eine vorgegebene Außenkontur hat, behalten bei der Konturenprüfung die ein oder mehreren Konturenprüfmittel (34) im Wesentlichen ihre vorgegebene Soll-Lage bei Kontakt mit der betreffenden Ballenseite bzw. Ballenoberfläche. Wenn jedoch eine Ballenseite schräg zur Förderrichtung ausgerichtet ist, ergibt sich je nach Schräglagenrichtung ein positiver oder negativer Ausweichweg der ein oder mehreren Konturenprüfmittel (34), der mittels der Wegerfassung in seiner Größe detektiert wird. Durch Rückkoppelung mit Zeit und/oder Weg der Förderbewegung kann außerdem der betreffende Ausweichweg hinsichtlich seiner Lage am Pressballen (7,7') in Förderrichtung lokalisiert werden.
Aus der Zusammenschau und Auswertung der Messdaten der ein oder mehreren Konturenprüfmittel (34) kann einerseits die Ist-Außenkontur des geprüften Pressballens (7,7') ermittelt werden. Ferner kann festgestellt werden, ob die Ist-Außenkontur von einer Soll-Außenkontur des bevorzugt quaderförmigen Pressballens (7,7') über eine Toleranzschwelle hinaus unzulässig abweicht oder nicht. Entsprechend des Prüfergebnisses kann der betreffende Pressballen (7,7') aussortiert oder vom Förderer (21) zum Zuführplatz (25) transportiert werden.
Die automatische Ballenprüfeinrichtung (3), insbesondere der Konturenprüfer (29) kann außerdem einen automatischen Dimensionsprüfer (73) für die Erfassung eines jeweiligen IST-Werts der Ballentiefe (t) umfassen. Die Ballentiefe (t) ist die Dimension des Pressballens (7,7') in Förderrichtung durch die Ballenpresse (28). Der Messwert kann für die in Dimensionsrichtung, insbesondere Tiefenrichtung, definierte, insbesondere zentrierte, Positionierung des Pressballens (7,7') am Stellplatz (26) benutzt werden.
Der Pressballen (7,7') kann z.B. an einem vorgelagerten Zuführplatz (25), z.B. am Ende eines Förderers, in definierter, insbesondere zentrierter, Lage bereit gestellt werden. Er kann hier vom automatischen Ballenmanipulator (15) aufgenommen und in der besagten definierten, insbesondere zentrierten, Positionierung am Stellplatz (26) abgesetzt werden. Er kann hier ggf. auf ein oder mehrere vorhandene Pressballen (7,7') aufgestapelt werden. Das Absetzen und ggf. Aufstapeln des Pressballens (7,7') erfolgt mit definiertem Bezug, insbesondere zentriert, zu einer vorgegebenen aufrechten Ausrichtachse (72). Die Ballentiefen (t) können toleranzbehaftet sein und können ggf. erheblich differieren. Dementsprechend sie die vorderen und hinteren Ränder der Pressballen (7,7') u.U. nicht fluchtend übereinander angeordnet.
4, und 5a-h verdeutlichen außerdem die beispielhafte Ausbildung und Anordnung eines automatischen Fixierungsprüfers (30) in verschiedenen Varianten. Der automatische Fixierungsprüfer (30) kann auch mit einem automatischen Konturenprüfer (29) kombiniert sein. Dieser kann eine andere Ausbildung als in 4 und 5 haben.
Der automatische Fixierungsprüfer (30) ist z.B. gemäß 1, 2 und 3 in der durch einen Pfeil markierten Förderrichtung bzw. Transportrichtung (89) hinter dem Konturenprüfer (29) eigenständig angeordnet. 2 zeigt gestrichelt auch eine andere mögliche Anordnung des Fixierungsprüfers (30), der sich z.B. an oder in der Ballenpresse (28) oder direkt hinter der Ballenpresse (28) befinden kann. 1 und 2 verdeutlichen auch schematisch die Anordnung der Fixierungseinrichtung (28') in der Ballenpresse (28).
Der Fixierungsprüfer (30) kann z.B. ein eigenes portalartiges Gestell (35) aufweisen, an dem ein Fixierungsdetektor (37) angeordnet ist, der die korrekte Ausbildung und Anordnung einer Ballenfixierung (9) überprüft. Der Fixierungsprüfer (30) kann auch gemäß der gestrichelten Darstellung von 3 am Konturenprüfer (29) angebaut sein.
Bei einer metallischen Ballenfixierung (9), insbesondere metallischen Umreifungsbändern (9'), ist der Fixierungsdetektor (37) z.B. als Metalldetektor ausgebildet. Hierüber kann z.B. auf elektromagnetischem Wege festgestellt werden, ob ein metallisches Umreifungsband (9') an der vorgesehenen Stelle des Pressballens (7,7') vorhanden ist oder nicht.
4 zeigt eine erste Variante des Fixierungsprüfers, bei dem der Fixierungsdetektor (37) berührungslos und z.B. induktiv mit elektromagnetischen Feldern die Existenz und korrekte Lage einer z.B. elektrisch leitfähigen, insbesondere metallischen, Ballenfixierung (9) und ihrer Umreifungsbänder (9') detektiert. Andere berührungslose Prüfmethoden umfassen z.B. eine optische Detektion, wobei der Fixierungsdetektor (37) z.B. als Kamerasystem ausgebildet ist. Sie können auch für andere Ausführungsformen einer Ballenfixierung (9) geeignet sein.
In 5a-h ist eine Variante des Fixierungsprüfers (30) dargestellt. Der Fixierungsdetektor (37) kann wiederum als Metalldetektor oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sein, wobei die Fixierungsprüfung mit Kontakt zur Ballenfixierung (9) durchgeführt werden kann. Die Ballenfixierung (9) ist hier z.B. als Kreuzfixierung ausgebildet und weist mehrere bevorzugt elektrisch leitfähige, insbesondere metallische, Umreifungsbänder (9') auf, die sich am Boden der Eingeschnürnuten (9") befinden und die z.B. kreuzweise und in Ringform um die Außenseiten des Ballenkorpus (8) gelegt sind.
5a zeigt den Fixierungsprüfer (30) in einer perspektivischen Frontansicht mit dem Ballkorpus (8). In 5b ist der Fixierungsprüfer (30) ohne Ballenkorpus (8) dargestellt. 5c und 5d zeigen perspektivische Ansichten von hinten und von unten. In 5e und 5f sind eine Seitenansicht und eine Draufsicht des Fixierungsprüfers (30) von 5a dargestellt. 5g zeigt eine Frontansicht des Pressballens (7,7') im Fixierungsprüfer (30). 5h zeigt einen Längsschnitt durch den Fixierungsprüfer (30) und den Pressballen (7,7').
Der Fixierungsdetektor (37) umfasst eine konduktive Erfassungseinrichtung (37'), die elektrisch leitfähige Fühler (74,75), insbesondere Elektroden und Gegenelektroden, eine elektrische Spannungsquelle (80) und eine Messeinrichtung (81) zur Erfassung eines Stromflusses aufweist. Für jedes Umreifungsband (9') der Ballenfixierung (9) kann jeweils zumindest ein Paar von Fühlern (74,75), insbesondere Elektrode und Gegenelektrode, vorhanden sein, die in Längsrichtung des Umreifungsbands (9') distanziert voneinander angeordnet sind und mit der Spannungsquelle (80) verbunden sind.
In der gezeigten Ausführungsform sind mehrere Fühler (74,75) jeweils paarweise beidseits des Pressballens (7,7') einander gegenüberliegend sowie mit liegender, insbesondere horizontaler, Ausrichtung angeordnet. Ferner sind mehrere Fühler (74,75) jeweils paarweise in Transportrichtung (89) hintereinander an der Oberseite des Pressballens (7,7') mit stehender, insbesondere vertikaler, Ausrichtung angeordnet
Die Fühler (74,75) können mittels einer Verstelleinrichtung (78) in die Einschnürnuten (9") eingetaucht und dort in elektrischen und berührenden Kontakt mit dem dortigen Umreifungsband (9') gebracht werden sowie anschließend wieder in die Ausgangslage zurückbewegt werden. Die Fühler (74,75) sind am Gestell (35) angeordnet und sind entsprechend der erwarteten Lage der Ballenfixierung (9) und ihrer Umreifungsbänder (9') positioniert. Die Zahl der Paare von Fühlern (74,75) kann der Zahl der Umreifungsbänder (9') entsprechen. Sie kann auch kleiner sein, wobei Fühlerpaare mehrere Umreifungsbänder (9') beaufschlagen und zu deren vorgesehener Lage transportiert und dort positioniert werden. Die Fühler (74,75) sind mit der Spannungsquelle (80) und der Messeinrichtung (81) verbunden.
Über gestellfeste Einweiser (36) kann der vom Förderer (21) zugeführte, fixierte Pressballen (7,7') in die Sollposition am Fixierungsprüfer (30) gebracht werden. Die Fixierungsprüfung findet vorzugsweise in der Ruhelage des Pressballens (7,7') statt, wobei der Förderer (21) hierfür z.B. für einen intermittierenden Pressballentransport sorgt und für die Fixierungsprüfung stehen bleibt.
Die Fühler (74,75) haben z.B. einen an die Form der Einschnürnuten (9") angepassten und ggf. mit einer oder mehreren frontseitigen Schneiden versehenen länglichen Fühlerkopf (76). Die Fühlerköpfe (76) und ihre Schneiden sind gemäß 5g und 5h jeweils quer zur Erstreckungsrichtung der zugeordneten Einschnürnut (9") und des dortigen Umreifungsbands (9') ausgerichtet.
Die Fühler (74,75) können von der bevorzugt steuerbaren Verstelleinrichtung (78) an den Pressballen (7,7') und den Ballenkorpus (8) zur Fixierungsprüfung zugestellt und für die Freigabe des Pressballentransports wieder zurückgezogen werden. Hierfür können sich die Fühler (74,75) an Stellmitteln (79) der Verstelleinrichtung (78) befinden, die z.B. als Zylinder mit Zustellstangen bzw. Kolbenstangen ausgebildet sind. Die Verstelleinrichtung (78) kann außerdem balkenartige Tragmittel (77) aufweisen, an denen die Stellmittel (79) der Fühler (74,75) angeordnet sind. Die Tragmittel (77) können starr und ortsfest oder verstellbar am Gestell (35) angeordnet sein.
Wenn die Ballenfixierung (9) korrekt am Ballenkorpus (8) angebracht ist und die Einschnürnuten (9") sich an den vorgesehenen Korpusbereichen befinden, können die Fühler (74,75) mit ihren Fühlerköpfen (76) in die jeweiligen Einschnürnuten (9") eintauchen und das am Nutboden befindliche Umreifungsband (9') elektrisch leitend kontaktieren.
Die quer zur Nuterstreckung gerichteten Fühlerköpfe (76) können breiter als die betreffende Einschnürnut (9") sein. Sie können Toleranzen in der Positionierung der Umreifungsbänder (9') aufnehmen. Ihre frontseitigen Schneiden erlauben bei der Zustellung ein Eindringen der Fühlerköpfe (76) in das Pressballenmaterial und eine Kontaktierung des Umreifungsband (9') auch bei einem seitlichen Versatz des Umreifungsbands (9').
Die seitlichen Fühler (74,75) können an einander gegenüberliegenden Seitenflächen des Pressballens (7,7') liegend, insbesondere horizontal, zugestellt werden. Die anderen Fühler (74,75) können in aufrechter, insbesondere vertikaler, Richtung zugestellt und zurückgezogen werden.
Wenn die Ballenfixierung (9) an den vorgesehenen Stellen des Ballenkorpus (8) angebracht und intakt ist, fließt zwischen den gemeinsam ein Umreifungsband (9') kontaktierenden paarweisen Fühlern (74,75) ein elektrischer Strom. Dies kann von der Messeinrichtung (81) detektiert werden. Wenn ein Umreifungsband (9') fehlt oder nicht an der vorgesehenen Stelle angebracht ist oder auch beschädigt, insbesondere gebrochen, ist, fließt bei der Spannungsbeaufschlagung der paarweisen Fühler (74,75) kein elektrischer Strom, was ebenfalls von der Messeinrichtung (81) detektiert wird. Der Fixierungsprüfer (30), insbesondere die Messeinrichtung (81), kann mit einer eigenen Steuerung des Fixierungsprüfers (30) und/oder mit einer in 1 schematisch dargestellten Steuerung (51) der Ballenprüfeinrichtung (3) verbunden sein.
Der automatische Fixierungsprüfer (30) kann mit einem automatischen Konturenprüfer (29) kombiniert sein, dessen Konturenprüfmittel (83,84) ebenfalls am Gestell (35) angeordnet sind. Bei der Ausführungsform von 5a-h sind die Konturenprüfmittel (83,84) als Leitflügel ausgebildet und an beweglichen, insbesondere schwenkbaren, Anstellarmen (87,88) angeordnet, die von einer Anstellvorrichtung (85) an den Pressballen (7,7') und dessen Ballenkorpus (8) angestellt werden. Ansonsten kann der automatische Konturenprüfer (29) analog zur vorbeschriebenen Ausführungsform ausgebildet sein und kann ggf. auch einen automatischen Dimensionsprüfer (73) umfassen.
Die Konturenprüfmittel (83,84) sind z.B. als abgewinkelte und schräg zum Pressballen (7,7') ausgerichtete Leitflügel ausgebildet. Die beidseitigen, seitlichen Konturenprüfmittel (83) bzw. Leitflügel sind aufrecht ausgerichtet und angeordnet. Sie werden gegen die beiden seitlichen Ballen- bzw. Korpusflächen ausweichfähig angestellt. Das obere Konturenprüfmittel (84) bzw. der Leitflügel ist liegend angeordnet und wird gegen die Oberseite des Pressballens (7,7') bzw. Ballenkorpus (8) ausweichfähig angestellt.
Die Anstellvorrichtung (85) umfasst z.B. schwenkbare Anstellarme (87,88) mit Anstellmitteln (86), die z.B. als nachgiebige Zylinder, Federn oder dgl. ausgebildet sind. Die seitlichen, aufrechten Konturenprüfmittel (83) sind z.B. an abgewinkelten und um eine aufrechte Achse schwenkbaren Anstellarmen (87) angeordnet. Das obere, liegende Konturenprüfmittel (84) ist z.B. an geraden und um eine liegende Achse schwenkbaren Anstellarmen (87) angeordnet. 5c bis 5f verdeutlichen diese Anordnung und Kinematik.
Die Anstellvorrichtung (85) umfasst auch eine nicht dargestellte Sensorik, welche z.B. die Position und/oder evtl. Ausweichbewegungen der Konturenprüfmittel (83,84) bei Unregelmäßigkeiten der Pressballenkontur detektiert.
Über eine Positionsmessung und/oder Drehwinkelmessung kann auch die Ballenbreite (b) des Pressballens (7,7') bzw. Ballenkorpus (8) quer zur Transportrichtung (89) detektiert werden. Die Detektionswerte können ggf. an die besagte Steuerung (51) gemeldet werden.
Die ausweichfähigen seitlichen Konturenprüfmittel (83) und/oder das obere Konturenprüfmittel (84) können auch zur Detektion der Dimension des Pressballens (7,7') bzw. Ballenkorpus (8) in Transportrichtung (89) bzw. der Ballentiefe (t) eingesetzt werden. Der automatische Konturenprüfer (29) kann die Zusatzfunktion eines automatischen Dimensionsprüfers (73) haben.
Dabei können z.B. die erst- und letztmaligen Bewegungen der Konturenprüfmittel (83,84) und deren Zeitpunkte am Front- und Rückende des Pressballens (7,7') bzw. Ballenkorpus (8) erfasst werden, wobei über die Zeitspanne zwischen den Prüfmittelbewegungen und die bekannte Transportgeschwindigkeit des Förderers (21) die Dimension in Transportrichtung (89) bzw. der Ballentiefe (t) ermittelt werden kann.
Bei den Ausführungsbeispielen von 4 und 5 ist der Trimmprüfer (31) dem Konturenprüfer (29) in Förderrichtung jeweils vorgeschaltet. Der Trimmprüfer (31) weist z.B. ein Trimmgestell (39) und ein daran angeordnetes Trimmmittel (38) auf. Der Trimmprüfer (31) kann in einer Lücke zwischen zwei fluchtenden Förderabschnitten des Förderers (21) angeordnet sein. Das Trimmgestell (39) kann ebenfalls rahmenartig ausgebildet sein und kann den Förderer (21) sowie den Pressballen (7,7') oben und beidseits umgreifen. Das Trimmmittel (38) kann den zugeführten Pressballen (7, 7') an der Ober- und Unterseite sowie an den linken und rechten Ballenseiten umgreifen. Wie 6 in einer Stirnansicht gemäß Pfeil VI von 4 verdeutlicht, kann das Trimmmittel (38) an einen oder mehreren Ballenseiten mit einem seitlichen Abstand von der betreffenden Ballenseite angeordnet sein.
Mit dem Trimmprüfer (31) werden etwaige lokale Materialüberstände (10) an den betreffenden Außenseiten des Pressballens (7,7') detektiert und bei Überschreiten eines Toleranzmaßes entfernt. Das Toleranzmaß ist über den seitlichen Abstand des Trimmmittels (38) von der betreffenden Ballenseite definiert.
Im Ausführungsbeispiel von 4 und 6 wird das Trimmmittel (38) von mehreren elektrisch beheizten Schneiddrähten gebildet, die rahmenartig und kreuzweise zueinander ausgerichtet sind und sich dabei jeweils entlang und parallel zu der zugeordneten Ballenaußenseite erstrecken. Der bevorzugt aus Kunststoff bestehende Materialüberstand (10) wird bei Überschreiten des Toleranzmaßes vom Heizdraht bei der besagten Relativbewegung abschmelzend abgetrennt.
5 zeigt eine Variante des Trimmmittels (38), welches von mehreren Bandsägen und deren umlaufenden Sägebändern gebildet wird. Die Sägebänder sind ebenfalls mit einem vorgegebenen Abstand vorzugsweise parallel zur zugeordneten Ballenaußenseite des bevorzugt quaderförmigen Pressballens (7,7') angeordnet und ausgerichtet. Sie schneiden die übermäßigen Materialüberstände (10) ab.
Der automatische Kompressionsprüfer (32) ist dazu ausgebildet, die Ballenkomprimierbarkeit bevorzugt mit Berührungskontakt zu detektieren und mit einer Vorgabe zu vergleichen. Die Ballenkomprimierbarkeit kann z.B. unter Anlegen einer einspannenden Kompressionskraft am Pressballen (7,7') durch Aufnahme von Kraft und Weg detektiert werden. Der automatische Kompressionsprüfer (32) weist hierfür ein automatisches Kompressionsmittel (40) auf. Dieses ist dazu ausgebildet, den Pressballen (7, 7') mit einer vorgegebenen Kraft einzuspannen und dabei dessen Ballenverformung zu erfassen.
Das Kompressionsprüfmittel (40) weist hierfür ein automatisches, z.B. klammerartiges, Ballenspannmittel (41) mit einem Wegmesser (42) und einem Kraftmesser (43) auf, welche beim Einspannen des Pressballens (7,7') den auftretenden Verformungsweg und die einwirkende Verformungskraft detektieren. Das Einspannen erfolgt vorzugsweise an zwei gegenüberliegenden Außenseiten des Pressballens (7,7'). Dies sind bevorzugt eine linke und rechte Außenseite des Pressballens (7,7').
Das Ballenspannmittel (41) ist z.B. als ein bevorzugt gabelartiger Ballengreifer (11) ausgebildet. Ein solcher Ballengreifer (11) kann in der vorbeschriebenen Weise auch zum Handhaben und zum Transport sowie Auf- und Abstapeln der Pressballen (7,7') genutzt werden. Das Kompressionsprüfmittel (40) und sein Ballengreifer (11) sind im Ausführunsgbeispiel von 1 und 2 am automatischen Ballenmanipulator (15) angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Anordnung am automatischen Stapelmanipulator (18) möglich.
7 und 8 verdeutlichen beispielhaft die Ausbildung eines solchen Ballengreifers (11). Dieser umfasst zwei parallele und plattenartige bzw. messerartige Greifarme (12). Die Greifarme (12) sind horizontal ausgerichtet und horizontal nebeneinander angeordnet. Sie können einen Pressballen (7,7') seitlich greifen und einspannen. Die Greifarme (12) sind parallel zueinander ausgerichtet und gemeinsam an einem Gestell (13) angeordnet. Sie sind mit einem steuerbaren Antrieb (14) verbunden, mit dem die Greifarme (12) angenähert oder voneinander entfernt werden können. Die Greifarme (12) sind hierfür am Gestell (13) in geeigneter Weise beweglich, insbesondere linear verschieblich, angeordnet und gelagert. Der Antrieb (14) wird z.B. von ein oder mehreren fluidischen, insbesondere hydraulischen, Zylindern oder von anderen Antriebselementen gebildet.
Die Greifarme (12) werden zum Greifen und Einspannen sowie Komprimieren eines Pressballens (7,7') in Parallelausrichtung an dessen linke und rechte Außenseite mit vorgegebener Kraft angedrückt und folgen auch einer evtl. Verformung des nachgebenden Pressballens (7,7'). Alternativ sind andere Ausbildungen und eine andere Kinematik der Greifarme (12) möglich.
Der Wegmesser (42) ist z.B. als Abstandsmesser ausgebildet und an den gestellseitigen Enden der beweglichen Greifarme (12) angeordnet. Der Wegmesser (42) ist z.B. als Lasermessvorrichtung ausgestaltet, kann aber auch eine andere konstruktive Ausbildung haben.
Der Kraftmesser (43) kann am Antrieb (14) oder an anderer Stelle am Gestell (13) angeordnet sein. Bei einer Anordnung am Antrieb (14) kann ein Kraftmesser (43) z.B. von Kraftsensoren an den Abstützungen der Zylinder oder anderen Antriebselemente ausgebildet und angeordnet sein. In einer anderen Variante ist eine Ausbildung und Anordnung als fluidischer Drucksensor im Fluidkreis, insbesondere Hydraulikkreis, der zylinderartigen Antriebselemente möglich. Ferner ist eine Anordnung von ein oder mehreren Kraftmessern (43), z.B. Dehnmessstreifen, an den Greifarmen (12) möglich.
9 verdeutlicht eine Variante des Kompressionsprüfers (32), der z.B. als eigenständige Einheit an geeigneter Stelle, z.B. am Zuführplatz (25) angeordnet und ausgebildet ist. Das Kompressionsprüfmittel (40) umfasst z.B. ein bewegliches und an den Zuführplatz (25) zu Prüfungszwecken zustellbares Gestell, welches den am Zuführplatz (25) befindlichen Pressballen (7,7') übergreift. Das Ballenspannmittel (41) kann von einem steuerbaren und am Gestell abgestützten Druckstempel gebildet werden, der z.B. mit vertikaler Kraft auf die Ballenoberseite drückt und mit einer festen Ballenunterlage am Zuführplatz (25) zusammenwirkt. Am Ballenspannmittel (41) können ein Wegmesser (42) und ein Kraftmesser (43) mit geeigneter Ausbildung und in geeigneter Weise angeordnet sein. Bei dieser Variante von 9 wird der zu prüfenden Pressballen (7,7') an der Ober- und Unterseite eingespannt und komprimiert.
9 zeigt außerdem weitere beispielhafte Abwandlungen. Am Aussortierplatz (27) ist z.B. ein Gabelstapler oder ein anderes Fördergerät gezeigt, mit dem ein aussortierter Pressballen (7,7') abtransportiert werden kann. Ein solches Fördergerät kann auch für den Abtransport an der Ausschleusung (32) eingesetzt werden.
Bei 9 ist außerdem ein einzelner und stationärer Stellplatz (26) für einen qualitätsgerechten Pressballen (7, 7') dargestellt.
Weitere mögliche Abwandlungen betreffen z.B. den Konturenprüfer (29), der direkt an der Ballenzufuhr (22) und an der Einhausung (24) angeordnet ist. Ein Trimmprüfer (31) ist innenseitig an der Einhausung (24) angeordnet. Ein Fixierungsprüfer (30) entfällt in diesem Ausführungsbeispiel. Desgleichen fehlt auch die Ausschleusung (54) von 1. Minderqualitative Pressballen (7,7') werden bei dieser Ausführungsvariante zum Zuführplatz (25) bewegt und dort vom automatischen Ballenmanipulator (15) aufgenommen und auf den Aussortierplatz (27) umgesetzt. Der Kompressionsprüfer (32) ist zu diesem Zweck vom Zuführplatz (25) entfernt und in eine nicht dargestellte Rückzugsposition bewegt worden.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung (2), die automatische Ballenprüfeinrichtung (3), der automatische Stapelmanipulator (18) sowie der automatische Ballenmanipulator (15) haben für ihre Automatikfunktion jeweils geeignete Antriebe nebst zugehöriger Sensorik und können von einer geeigneten Steuerung gesteuert sowie ggf. geregelt werden. Dies können jeweils proprietäre und eigenständigen Steuerungen sein. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Steuerverbindung mit der in 1 gezeigten gemeinsamen Steuerung (51) möglich. An die Steuerung (51) können auch andere Komponenten des bevorzugt automatischen Ballenlagers (1), z.B. automatische Förderer an den ein oder mehreren Stellplätzen (26), angeschlossen sein.
Die Ballenprüfeinrichtung (3) kann alternativ oder zusätzlich zu den vorgenannten Prüfkomponenten (29,30,31,32) einen Stapelprüfer (33) umfassen. Dieser ist an zumindest einer automatischen Ballenstapelvorrichtung (6), insbesondere an deren automatischem Stapelmanipulator (18), angeordnet. 3, 10 und 11 verdeutlichen diese Ausbildung.
Der automatische Stapelprüfer (33) ist dazu ausgebildet, die Lage und die äußere Form eines abgestellten Ballenstapels (5) oder eines einzelnen Pressballens (7,7') im Ballenlager (1) zu detektieren. Der Ballenstapel (5) kann sich dabei z.B. am vorderen Ende einer besagten Einzelreihe von mehreren Ballenstapeln (5) befinden. Er kann auch an einem Stellplatz (26) angeordnet sein. Die automatische Stapelprüfung kann bei einem Versetzen und einem Transport eines kompletten Ballenstapels (5) oder eines Teilstapels und/oder bei einem Aufstapeln und/oder einem Abstapeln eines Ballenstapels (5) erfolgen.
Der automatische Stapelprüfer (33) ermöglicht es, die automatische Ballenstapelvorrichtung (6), insbesondere ihren automatischen Stapelmanipulator (18), nach dem Detektionsergebnis zu steuern. Insbesondere können der Stapelgreifer insgesamt und vorzugsweise die ein oder mehreren automatischen Ballengreifer (11) jeweils individuell am Ballenstapel nach dem Detektionsergebnis positioniert werden. Die ein oder mehreren Ballengreifer (11) können auch in ihrer Öffnungsweite detektionsgemäß adaptiert werden. Der betreffende Ballengreifer (11) kann dann einen Pressballen (7,7') des abgestellten Ballenstapels (5) lagegerecht und bevorzugt seitlich greifen.
Bei einem Abstapeln bzw. Abbauen des abgestellten Ballenstapes (5) können der oberste Pressballen (7,7') und ggf. ein oder mehrere weitere untere Pressballen jeweils individuell und lagegerecht mit den Greifarmen (12) seitlich gegriffen und abgenommen werden. Beim Aufstapeln bzw. Aufbauen eines Ballenstapels (5) können die von ein oder mehreren Ballengreifern (11) gehaltenen Pressballen (7, 7') positionsgenau und vertikal fluchtend auf einen bereits an der Lagerstelle (49) abgestellten einzelnen Pressballen (7,7') oder auf einen Teilstapel abgesetzt werden.
Wie 10 und 11 in den Draufsichten und 3 in einer Seitenansicht darstellen, umfasst der Stapelprüfer (33) zumindest ein Stapelprüfmittel (44), welches die Lage zumindest einer der zu greifenden Seiten von zumindest einem Pressballen (7,7') im abgestellten Ballenstapel (5) ermittelt. Beim Abstapeln sind dies die Seiten eines vom Ballenstapel (5) zu entnehmenden Pressballens (7,7'). Beim Aufstapeln sind dies die Seiten eines bereits an einer Lagerstelle (49) abgestellten Pressballens (7,7'), auf dem die ein oder mehreren Pressballen (7,7') vom Stapelgreifer (20) lagergerecht und in vertikaler Flucht der betreffenden zu greifenden Seiten aufgesetzt werden.
Das Stapelprüfmittel (44) kann einzeln oder mehrfach vorhanden sein. Es befindet sich vorzugsweise am Stapelgreifer (20). Es kann alternativ oder zusätzlich an anderer Stelle der automatischen Ballenstapelvorrichtung (6) angeordnet sein. Das Stapelprüfmittel (44) kann die Lage einer besagten zu greifenden Seite eines Pressballens (7, 7') mit Kontakt oder berührungslos ermitteln. Es kann hierfür z.B. einen taktilen oder berührungslosen Fühler umfassen. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist ein berührungsloser Fühler als elektronische Messkamera ausgebildet. Er kann auch als oszillierender Laserdetektor oder in anderer Weise ausgebildet sein.
Die Lage und äußere Form eines abgestellten Ballenstapels (5) sowie die Lage der zu greifenden Seiten eines Pressballens (7,7') können unmittelbar oder mittelbar detektiert werden. In den gezeigten Ausführungsbeispielen erfolgt eine mittelbare Detektion über die besagten seitlichen Freiräume (50) des Ballenstapels (5).
Für das lagegerechte Greifen von einem oder mehreren abgestellten Pressballen (7,7') kann es zur mittelbaren Detektion genügen, die Lage und die Weite der spaltartigen Freiräume (50) zu erfassen. Dadurch können die Greifarme (12) des geöffneten Ballengreifers (11) ohne Ballenbeschädigung, insbesondere kollisionsfrei, in die Freiräume (50) hinein und an den zu greifenden Ballenseiten vorbei bewegt werden. Der geöffnete Ballengreifer (11) kann dadurch lagegerecht am zu greifenden Pressballen (7,7') positioniert und dann für dessen Aufnahme unter seitlichem Anpressen der Greiferarme (12) geschlossen werden.
Bei einer eventuellen Lageänderung des zu greifenden Pressballens (7,7') verändern sich auch die Lage und Dimension des benachbarten Freiraums (50). Bei einer Schieflage des Ballenstapels (5) oder bei einer Pressballenverformung durch Setzungserscheinungen oder dgl. weichen die tatsächliche Lage der zu greifenden Seite des Pressballens (7,7') und damit die IST-Lage des Freiraums (50) in diesem Bereich von der SOLL-Lage ab.
Der Stapelgreifer (20) kann mittels der Positioniereinrichtung (48) an dem abgestellten Ballenstapel (5) bzw. an der Lagerstelle (49) in der vorgebebenen Stellung positioniert werden. Mit dem Stapelprüfmittel (44) wird dann die vorerwähnte tatsächliche Lage der zu greifenden Seiten von ein oder mehreren Pressballen (7,7') detektiert und die Position des Stapelgreifers (20) bzw. seiner ein oder mehreren Ballengreifer (11), insbesondere Greifarme (12), entsprechend des Detektionsergebnisses nachjustiert.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen von 1 bis 11 sind zwei oder mehr Stapelprüfmittel (44) in Form von elektronischen Messkameras vorhanden, die sich z.B. gemäß 3 am oberen Ende des Stapelgreifers (20) befinden. Die Messkameras sind dabei oberhalb der Ballengreifer (11) und in vertikaler Projektion über dem freien Endbereich ihrer Greifarme (12) angeordnet. Die Messkameras sind z.B. an einem eigenen Prüfgestell (45) angeordnet. Sie blicken vor den Ballengreifern (11) schräg nach unten. Im seitlichen Abstand sind die Messkameras außerdem auf die Ballenbreite abgestimmt und blicken am Ballenstapel (5) seitlich vorbei in den jeweils benachbarten Freiraum (50).
Alternativ oder zusätzlich kann ein Stapelprüfmittel (44) an zumindest einem Greifarm (12) angeordnet sein. Es kann z.B. als taktiler Fühler ausgebildet sein, der einen etwaigen Kontakt des Greifarms (12) mit dem zu greifenden Pressballen (7,7') detektiert und dann ein Ausweichen des betreffenden Greifarms (12) sowie ein weiteres Öffnen des Ballengreifers (11) veranlasst.
Ein Stapelprüfmittel (44) an einem Greifarm (12) kann auch als mitgeführter berührungsloser, z.B. optischer, Fühler ausgebildet sein. Dieser kann z.B. punktuell mit einer horizontaler Wirk- oder Blickrichtung detektieren. Hierbei kann der Stapelgreifer (20) mit diesen ein oder mehreren Fühlern vor dem abgestellten Ballenstapel (5) bzw. dem zu greifenden Pressballen (7,7') auf und ab bewegt werden, um die Lage der gesamten zu greifenden Seite des oder der Pressballen (7,7') zu detektieren.
Die ein oder mehreren Stapelprüfmittel (44) emittieren Detektionssignale, die in einer geeigneten Auswerteeinrichtung, z.B. einer Bildauswertung, verarbeitet und ausgewertet werden. Die Auswerteeinheit kann in einer proprietären Steuerung des Stapelprüfers (33) und/oder der besagten übergeordneten Steuerung (51) angeordnet sein. Die ein oder mehreren betreffenden Steuerungen justieren bedarfsweise auch die zum Greifen erforderliche Position des Stapelprüfers (20) bzw. seiner ein oder mehreren Ballengreifer (11) entsprechend dem Detektionsergebnis nach.
12 und 13 zeigen eine zweite Variante des stationären Ballenlagers (1) und der ebenfalls stationären automatischen Ballenhandhabungseinrichtung (2).
Bei der zweiten Variante ist die automatische Ballenprüfeinrichtung (3) im Ballenlager (1) und innerhalb der Einhausung (24) angeordnet. Die ein oder mehreren Ballenpressen (28) können außerhalb angeordnet sein.
Ein weiterer Unterschied der gezeigten zweiten Variante besteht in der Anordnung der Ballenstapel (5) in ihrer jeweiligen Stapelreihe (55). Wie insbesondere die Draufsicht von 12 verdeutlicht, können die Ballenstapel (5) in ihrer Stapelreihe (55) jeweils mit gegenseitigem Kontakt hintereinander in Reihenlängsrichtung angeordnet sein. Sie können sich dadurch gegenseitig in Reihenlängsrichtung abstützen. Zwischen den Stapelreihen (55) ist wie bei der ersten Variante jeweils beidseits ein Freiraum (50) angeordnet.
Die Ballenstapel (5) können auch in der zweiten Variante eine gerade und aufrechte Säulenform haben. In einer nicht dargestellten Variante kann bei den Stapelreihen jeweils ein Versatz in Reihenlängsrichtung bestehen. Dies wird nachfolgend bei der dritten Variante erläutert.
12 in der Draufsicht und 13 in einer abgebrochenen perspektivischen Ansicht verdeutlichen außerdem, dass an einer Ballenabfuhr (23) ein Abführförderer (70) angeordnet sein kann. Auf diesem können z.B. zwei Stapelreihen (55) nebeneinander und mit bestimmten Reihenlängen angeordnet werden. Diese Anordnung kann z.B. einem Transportformat eines nicht dargestellten Transportmittels, z.B. eines Sattelaufliegers, entsprechen. Hierbei kann auch die Stapelhöhe in den Stapelreihen (55) angepasst werden, z. B. mit zwei Pressballen übereinander. Das Ladevolumen und die Traglast des Transportmittels können dadurch optimal ausgenutzt werden. Der Abgabeförderer (70) kann die Stapelreihen (55) an das Transportmittel übergeben.
Ansonsten können an einer Ballenabfuhr (23) auch ein oder mehrere Pressballen (7,7') in Einzelanordnung, Stapelanordnung oder Stapelreihenanordnung zur Abholung stationär bereitgestellt werden.
Die automatische Ballenhandhabungseinrichtung (2) und die Ballenprüfeinrichtung (3) können bei der zweiten Variante ansonsten wie bei der ersten Variante ausgebildet sein. Die Ballenprüfeinrichtung (3) kann insbesondere die gleichen Ballenprüfmittel, insbesondere Konturenprüfer (29), Fixierungsprüfer (30), Trimmprüfer (31) und Kompressionsprüfer (32) sowie Stapelprüfer (33) und Sortiermittel wie bei der ersten Variante umfassen. Die Ausbildung der automatischen Ballenstapelvorrichtung (6) und ihres automatischen Stapelmanipulators (18) sowie die Ausbildung des Ballenmanipulators (15) können ebenfalls die gleiche wie bei der ersten Variante sein. Die Kranbrücke (19') ist nur teilweise dargstellt.
14 bis 15 verdeutlichen eine dritte Variante des stationären Ballenlagers (1) und der automatischen Ballenhandhabungseinrichtung (2) in verschiedenen Ansichten.
Bei der dritten Variante ist wie bei der zweiten Variante die Ballenprüfeinrichtung (3) innerhalb des Ballenlagers (1) und der Einhausung (24) angeordnet. Die automatische Ballenprüfeinrichtung (3) umfasst auch die gleichen vorbeschriebenen Prüfkomponenten, (29,30,31,32,33) sowie Sortiermittel. Zudem sind die vorbeschriebenen Plätze (25,26,27) vorhanden. Der automatische Ballenmanipulation (15), insbesondere Greifroboter (16), kann ebenfalls in der gleichen vorbeschriebenen Weise ausgebildet sein. Übereinstimmung zu den ersten beiden Varianten kann auch bei der Ausbildung des automatischen Stapelmanipulators (18) als Kranroboter (19) vorhanden sein.
Die dritte Variante unterscheidet sich gegenüber den ersten beiden Varianten in der gegenseitigen Zuordnung der Ballenstapel (5,5') und der Stapelreihen (55,55') sowie der Ausbildung des Stapelgreifers (20) und des Stellplatzes (26).
Bei der dritten Variante werden im Lagerareal (52) jeweils zwei oder mehr seitlich benachbarte Ballenstapel (5,5') eng nebeneinander und mit einem gegenseitigen stützenden seitlichen Kontakt an den Lagerstellen (49) angeordnet. Die Ballenstapel (5,5') können jeweils die gleiche Form haben und können jeweils aus den gleichen Pressballen (7, 7') gebildet werden. Vorzugsweise sind zwei Ballenstapel (5,5') seitlich eng nebeneinander benachbart. Die Ballenstapel (5,5') können die gleiche Stapelhöhe von z.B. fünf, sechs oder mehr Pressballen (7,7') haben.
Die seitlich eng benachbarten Ballenstapel (5,5') sind jeweils hintereinander und dabei vorzugsweise mit einem gegenseitigen Berührungs- und Stützkontakt angeordnet. Hierbei werden Stapelreihen (55,55') gebildet, die eng nebeneinander und mit einem gegenseitigen stützenden seitlichen Kontakt im Lagerareal (52) angeordnet werden. Die Ballenstapel (5,5') haben dabei untereinander in Reihenlängsrichtung und in Reihenquerrichtung Berührungs- und Stützkontakt. Die Querrichtung ist auch die Richtung, in der die zwei oder mehr Ballstapel (5,5') seitlich benachbart sind.
Bei der dritten Variante können die fertigen Ballenstapel (5, 5') bereits an der Ballenzufuhr (22), insbesondere an einem Stellplatz (26) gebildet und dann vom automatischen Stapelmanipulator (18) aufgenommen, durch die Fahrgasse (53) zu den vorgesehenen Lagerstellen (49) transportiert und hier abgesetzt werden.
Die dritte Variante verdeutlicht außerdem eine andere Ausführung, bei der die seitlich eng benachbarten Ballenstapel (5,5') erst an den Lagerstellen (49) vom automatischen Stapelmanipulator (18) nach und nach aufgebaut und gebildet werden. Die Ballenstapel (5,5') meinen dabei die fertigen Ballenstapel mit der vorgesehenen Stapelhöhe von z.B. fünf, sechs oder mehr Pressballen (7,7'). Die gebildeten und aufgebauten Ballenstapel (5,5') können jeweils ein oder mehrere Teilstapel (56,56') und (57,57') aus jeweils mehreren vertikal fluchtend aufgeschichteten Pressballen (7,7') umfassen. Vorzugsweise sind zwei solcher Teilstapel (56,56'), (57,57') vorhanden, die eine gleiche oder unterschiedliche Stapelhöhe haben können. Die Ballenstapel (5, 5') können alternativ oder zusätzlich mehrere einzelne Pressballen (7,7') umfassen.
17 zeigt z.B. in einem abgebrochenen Längsschnitt gemäß Schnittlinie XVII - XVII von 16 solche Teilstapel (56,56'), die z.B. unten im fertigen Ballenstapel (5,5') angeordnet werden und die jeweils eine Stapelhöhe von drei Pressballen (7,7') haben.
15 und 23 bis 30 verdeutlichen, dass in den jeweiligen Stapelreihen (55,55') die Teilstapel (56,56'), (57,57') und/oder die einzelnen Pressballen (7,7') jeweils übereinander und mit einem rückwärtigen axialen Versatz (60) angeordnet werden. Der axiale Versatz (60) hat z.B. die Größe einer in 25 verdeutlichten halben Ballentiefe (t) in Längsrichtung der jeweiligen Stapelreihe (55,55').
Die 23,25 und 29 bis 30 verdeutlichen, dass innerhalb der jeweiligen Stapelreihe (55,55') durch den Versatz (60) die benachbarten Ballenstapel (5,5') und die direkt aufeinander stehenden Pressballen (7,7') in Versatzrichtung und Reihenlängsrichtung einander stützend mit einem Überhang (61) überlappen. Ein oberer Pressballen (7, 7') des einen Ballenstapels (5) liegt dabei auf zwei unteren Pressballen (7,7') des eigenen Ballenstapels (5, 5') und des in der gleichen Stapelreihe (55,55') benachbarten Ballenstapels (5',5) auf und wird von diesen abgestützt. Dies verbessert die Standsicherheit.
Außerdem ragt durch den axialen Versatz (60) ein jeweils letzter oberer Teilstapel (57,57') mit dem Überhang (61) über den unteren Teilstapel (56,56') axial hinaus. Der Überhang (61) wird von einer bevorzugt stationären Überhangstütze (67) von unten und ggf. von hinten abgestützt.
Bei der Ausführungsform von 23 bis 30 mit den jeweils zwei Teilstapeln (56,56' und 57,57') sind nur ein Versatz (60) zwischen den Teilstapeln und nur ein rückwärtiger Überhang (61) sowie eine Überhangstütze (67) vorhanden.
29 und 30 verdeutlichen Abwandlungen hierzu, wobei ein Versatz (60) mehrfach vorhanden sein kann, wobei sich die Zahl der Überhänge (61) und der Überhangstützen (67) entsprechend vergrößert. Bei 29 ist z.B. in einer Stapelreihe (55) ein unterer Teilstapel (56) mit einer Stapelhöhe von drei Pressballen (7,7') vorhanden, wobei hierauf einzelne Pressballen (7,7') mit einem ersten Versatz (60) und darauf wiederum einzelne Pressballen (7, 7') mit einem zweiten Versatz (60) angeordnet sind.
Bei der Variante von 30 sind z.B. zwei kleinere Teilstapel (57) mit einer Stapelhöhe von jeweils zwei Pressstapeln (7,7') übereinander mit einem ersten Versatz (60) angeordnet, wobei auf dem oberen Teilstapel (57) einzelne Pressballen (7,7') mit einem zweiten Versatz (60) angeordnet sind. Die gezeigten Abwandlungen können noch weiter variiert werden.
Bei den zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Stapelreihen (55,55') und ihren jeweiligen seitlich eng benachbarten Ballenstapeln (5,5') kann der z.B. treppenartige Versatz (60) gleichartig sein.
Ein solcher einzeln oder mehrfach vorhandener axialer Versatz (60) von Teilstapeln oder einzelnen Pressballen innerhalb einer Stapelreihe (55) kann auch bei der ersten und zweiten Variante vorhanden sein. In Reihenlängsrichtung können die Ballenstapel (5) und ihre axial versetzten Teilstapel und/oder einzelnen Pressballen eine gegenseitigen Abstand oder einen Berührungskontakt haben.
Beim Einlagern und ggf. beim Auslagern von Pressballen (7, 7') können zwei oder mehr seitlich eng benachbarte einzelne Pressballen (7,7') einen sog. Ballensatz (58) bilden. Sie können von dem automatischen Stapelmanipulator (18) und seinem Stapelgreifer (20) gemeinsam außenseitig gegriffen und gegeneinander gedrückt sowie transportiert und gehandhabt werden. Desgleichen können beim Ein- und gegebenenfalls Auslagern von Pressballen (7,7') zwei oder mehr seitlich eng benachbarte Teilstapel (56,56', 57,57') oder zwei oder mehr seitlich eng benachbarte Ballenstapel (5, 5') eine sog. Stapelgruppe (59) bilden. Sie können von dem automatischen Stapelmanipulator (18) und seinem Stapelgreifer (20) gemeinsam außenseitig gegriffen und gegeneinandergedrückt sowie transportiert und gehandhabt werden.
18, 19 und 20 zeigen diese Ausgestaltung des Ballensatzes (58) und der Stapelgruppen (59). Die z.B. unteren zwei seitlich eng benachbarten Teilstapel (56,56') haben z.B. jeweils eine Stapelhöhe von drei Pressballen (7,7'). Die anderen beiden eng benachbarten und bevorzugt oberen Teilstapel (57,57') haben z.B. jeweils eine Stapelhöhe von zwei Pressballen (7,7'). Diese Stapelhöhen können variieren. Der Ballensatz (58) hat die Höhe eines Pressballens (7,7'). Er wird noch nicht als Stapel betrachtet.
Die besagten Pressballenanordnungen in einem Ballensatz (58) oder in der oder den Stapelgruppen (59) werden an dem besagten Stellplatz (26) für die qualitativ hochwertigen Pressballen (7,7') gebildet und bereit gestellt. Die Bildung erfolgt bevorzugt durch den Ballenmanipulation (15), insbesondere in seiner Ausbildung als Greifroboter (16) .
Wie 21 und 22 verdeutlichen, kann der Stellplatz (26) für jeweils zwei oder mehr seitlich benachbarte einzelne Pressballen (7,7') oder die Teilstapel (56,56', 57,57') entsprechend vergrößert sein. Hierbei kann der Stellplatz (26) zwei mit Abstand benachbarte Aufnahmen für jeweils einen einzelnen Pressballen (7,7') oder einen Teilstapel (56,56',57,57') aufweisen. Die Teilstapel (56,56',57,57') können am Stellplatz (26) vom Ballenmanipulator (15) aus einzeln zugeführten Pressballen (7, 7') nach und nach aufgebaut werden.
Um die an den Lagerstellen (49) vorhandene enge seitliche Nachbarschaft und den seitlichen Berührungskontakt der einzelnen Pressballen (7,7') oder der Teilstapel (56,56', 57,57') herzustellen, kann z.B. am Stellplatz (26) eine Verschiebeeinrichtung (69) vorhanden sein. Mittels der Verschiebeeinrichtung (69) kann der aus Handhabungsgründen des Ballenmanipulators (15) zunächst gebildete seitliche Abstand der einzelnen Pressballen (7,7') oder der Teilstapel (56,56',57,57') beseitigt werden und ein gegenseitiger seitlicher Berührungskontakt hergestellt werden.
21 und 22 verdeutlichen eine Variante der Verschiebeeinrichtung (69), bei der zumindest an einer Aufnahme des Stellplatzes (26) eine gesteuert angetriebene Verschiebeeinheit (69') mit einem Tischelement oder dgl. angeordnet ist, welche den jeweiligen einzelnen Pressballen (7,7') oder den Teilstapel (56,57) mitnimmt und an den anderen einzelnen Pressballen (7') oder Teilstapel (57,57') schiebt. In dieser Lage können die seitlich eng benachbarten und einander seitlich kontaktierenden Pressballen (7,7') bzw. Teilstapel (56,56',57,57') bzw. der Ballensatz (58) oder die Ballengruppen (59) vom Stapelgreifer (20) mit seinen Ballengreifern (11) und ihren Greifarmen (12) außenseitig gegriffen und eingespannt sowie gegeneinandergedrückt werden.
Eine Verschiebeeinheit kann auch an mehreren, insbesondere beiden, Aufnahmen vorhanden sein. Ferner kann zumindest einer der jeweiligen einzelnen Pressballen (7,7') oder einer der Teilstapel (56,57) schräg gestellt und in Richtung zum benachbarten einzelnen Pressballen (7') oder Teilstapel (56',57') hin geneigt werden. Hierfür kann z.B. an einem Tischelement eine entsprechend schräge Oberfläche zur Schrägstellung des ersten Pressballens (7,7') vorhanden sein. Die in der Teilstapelhöhe nachfolgenden Pressballen (7,7') des z.B. linken Teilstapels (56) können mit Mittenbezug auf eine in 21 gezeigte senkrechte Zentralachse (71) des ersten Pressballens (7,7') aufgestapelt werden. Hierdurch haben die rechten, inneren Seitenflächen der aufgestapelten Pressballen (7,7') im Teilstapel (56) jeweils den gezeigten gegenseitigen seitlichen Rückversatz nach links. Bei den zusammengeschobenen Teilstapeln (56,56') entstehen dadurch die in 22 gezeigten, jeweils oberen Kontaktstellen und unteren kleinen Spalte (62) zwischen den auf gleicher Höhe angeordneten Pressballen (7,7').
Die Schrägstellung und Kontakt- sowie Spaltbildung kann auch bei einem einzelnen Ballensatz (58) erfolgen. Bei einer Stapelgruppe (59) kann ohne den vorgenannten Rückversatz eine größere Spaltbildung wie bei 24 erfolgen. Ein gegenseitiger seitlicher Kontakt kann dabei z.B. nur bei den obersten Pressballen (7,7') in den Teilstapeln (56,56') und ggf. nur an deren Ballenoberseite bestehen.
In einer anderen und nicht dargestellten Ausführungsform kann die Verschiebeeinrichtung (69) von einer zumindest bereichsweise vorhandenen gleitfähigen Oberfläche des Stellplatzes (26) und seiner Aufnahmen gebildet werden. Der zunächst mit seitlichem Abstand gebildete Ballensatz (58) oder die seitlich beanstandeten Stapelgruppen (59) können dann vom Stapelgreifer (20) außenseitig gefasst und zusammengeschoben sowie in gegenseitigen Kontakt gebracht werden. Hier kann ebenfalls die vorgenannte Schrägstellung ind Spaltbildung realisiert werden.
25, 26 und 27 verdeutlichen unterschiedliche Ausführungsformen eines Stapelgreifers (20).
Der Stapelgreifer (20) kann wie in den ersten beiden Varianten ausgebildet sein. Er kann einen aufrechten Träger (46) und mehrere, z.B. drei, daran übereinander angeordnete Ballengreifer (11) der vorgenannten Art aufweisen. Bei der dritten Variante haben die Stapelgreifer (11) mit ihren Greifarmen (12) eine größere Weite, um jeweils zwei oder mehr seitlich benachbarte Pressballen (7,7') gemeinsam außenseitig greifen und einspannen zu können. Die Greifer (11) sind dabei an die Ballengröße adaptiert. Die Greifer (11) sind dabei auf Höhe der jeweiligen Pressballen (7,7') in den Teilstapeln (56,56',57,57') angeordnet.
Im Ausführungsbeispiel von 27 können die Ballengreifer (11) und ihre Greifarme (12) die jeweils außenseitig gegriffenen zwei oder mehr Pressballen (7,7') beim Zusammendrücken in einen direkten Berührungskontakt bringen und einspannen.
In der Variante von 25 und 26 können ein oder mehrere Ballengreifer (11) jeweils eine zentral angeordnete und quer abstehende Stützplatte (63) aufweisen, die dazu ausgebildet ist, zwischen gemeinsam gegriffene Pressballen (7,7') eines Ballensatzes (58) oder einer Stapelgruppe (59) zu ragen. Die Stützplatte (63) hat z.B. eine von oben nach unten keilförmig verbreiterte Querschnittsform. Beim außenseitigen Greifen und Einspannen werden die jeweiligen Pressballen (7,7') gegen die Stützplatte (63) gedrückt.
Hierdurch kann zwischen den gegriffenen Pressballen (7,7') ein in 24 gezeigter Spalt (62) gebildet werden. Die Stützplatten (63) können an ein oder mehreren der übereinander angeordneten Ballengreifer (11) angeordnet sein. Die Stützplatten (63) können außerdem bedarfsweise automatisch entfernbar, z.B. wegschiebbar oder wegschwenkbar ausgebildet sein. Die jeweils außenseitig eingespannten und nebeneinander angeordneten Pressballen (7, 7') können dann in direkten Kontakt miteinander gebracht werden.
Wie 23 und 24 verdeutlichen, kann die automatische Ballenhandhabungseinrichtung (2) einen oder mehrere Bodenadapter (64) umfassen, die jeweils an einer Lagerstelle (49) im Lagerareal (52) angeordnet werden können. Die ein oder mehreren Bodenadapter (64) können jeweils einen Stapelausrichter (65) für darauf abgestellte zwei oder mehr seitlich eng benachbarte Ballenstapel (5, 5') umfassen. Ein solcher Stapelausrichter (65) ist z.B. als Stütztrichter an der Adapteroberseite ausgebildet und weist trichterartig aufeinander zugeneigte Stützflächen (66) für die jeweiligen Ballenstapel (5,5') auf.
Die Ballenstapel (5,5'), insbesondere ihre unteren Teilstapel (56,56'), werden dadurch seitlich schräg zueinander ausgerichtet und gegeneinander gekippt, wobei sie zumindest im oberen Bereich in einen gegenseitigen Berührungskontakt kommen. Die vorgenannten Stützplatten (63) können eine solche Spaltbildung (62) unterstützen.
Bei einem Stapelgreifer (20) ohne Stützplatten (63) kann gemäß 28 die Spaltbildung kleiner sein. Hierbei sind die jeweils nebeneinander angeordneten Pressballen (7,7') innerhalb des Teilstapels (56,56') auf einander zu geneigt, wobei an der Unterseite ein kleiner Spalt (62) besteht und die Pressballen (7,7') sich an ihrer Oberseite gegenseitig berühren. Die Pressballen (7,7') in den oberen Teilstapeln (57,57') oder in der Einzelballenanordnung können weitestgehend ohne Spaltbildung in direkten und großflächigen seitlichen Berührungskontakt gebracht werden. Die Spaltbildung und die Stützplatten (63) können für die Standsicherheit der Ballenstapel (5,5') nützlich sein. Sie können aber auch entfallen.
31 bis 35 verdeutlichen weitere Varianten der Stapel- und Versatzbildung. 31 bis 34 zeigen dabei jeweils eine Seitenansicht auf eine Stapelreihe (55,55').
Bei der Ausführung von 31 sind in der Stapelreihe (55,55') jeweils untere Teilstapel (56,56') mit einem axialen Abstand und der Bildung eines Freiraums (50) in Längsrichtung der jeweiligen Stapelreihe (55,55') hintereinander angeordnet. Auf den unteren Teilstapeln (56,56') sind jeweils mit einer axialen Überlappung (60) obere Teilstapel (57,57') angeordnet. Die hintereinander aufgereihten Ballenstapel (55,55') überlappen durch den axialen Versatz (60) miteinander in Reihenlängsrichtung. Die jeweils oberen Teilstapel (57,57') überbrücken dabei den jeweiligen Freiraum (50) und sind auf zwei unteren Teilstapeln (56,56') der benachbarten Ballenstapel (5,5') abgestützt. Der Versatz (60) und der gebildete Überhang (61) sind hierfür entsprechend groß dimensioniert.
Bei 31 haben z.B. die Pressballen (7,7') in den Ballenstapeln (5,5') jeweils im Wesentlichen die gleichen Abmessungen, insbesondere die gleiche Ballentiefe (t). In 31 sind dabei Pressballen (7,7') mit einer im Toleranzbereich minimalen Ballentiefe (tmin) dargestellt. Innerhalb der Teilstapel (56,56',57,57') sind die Pressballen (7,7') jeweils mittenzentriert und fluchtend übereinander angeordnet.
32 zeigt eine Variante zu 31, bei der die Pressballen (7,7') wiederum untereinander im Wesentlichen gleiche Dimensionen, insbesondere gleiche Ballentiefen (t), aufweisen. Die Ballentiefe (t) ist bei 32 allerdings größer als bei 31. Die Weite der Freiräume (50) zwischen den in Reihenlängsrichtung benachbarten Ballenstapeln (5,5') ist dementsprechend kleiner als in der Ausführung von 31.
33 zeigt eine dritte Variante mit Pressballen (7,7'), die im Wesentlichen gleiche Dimensionen, insbesondere Ballentiefen (t), aufweisen. Hier sind allerdings Pressballen (7,7') mit einer im Toleranzbereich maximalen Ballentiefe (tmax) dargestellt. Bei dieser Ausführungsform können die Freiräume (50) zwischen den in Reihenlängsrichtung benachbarten Ballenstapeln (5,5') minimiert werden. Sie können auch verschwinden, wobei die in Reihenlängsrichtung benachbarten Ballenstapel (5,5') dann einen gegenseitigen Berührungskontakt haben.
In den 32 und 33 sind ebenfalls Ballenstapel (5, 5') aus unteren und oberen Teilstapeln (56,56',57,57') nebst Versatz (60) und Überhang (61) dargestellt. In einer nicht dargestellten Abwandlung können andere Stapelbildungen mit einer anderen Zahl von Teilstapeln oder ggf. auch in Kombination von Teilstapeln mit ein oder mehreren einzelnen Ballenstapeln vorhanden sein.
34 zeigt eine vierte Variante, in der die Pressballen (7,7') in den Ballenstapeln (5,5') der Stapelreihen (55,55') unterschiedliche Dimensionen, insbesondere unterschiedliche Ballentiefen (t), aufweisen. Auch hier sind die aufgereihten Ballenstapel (5,5') jeweils aus unteren und oberen Teilstapeln (56,56',57,57') ausgebildet.
Wie in den vorgenannten Varianten sind jeweils zwei Teilstapel vorhanden, wobei der jeweilige untere Teilstapel (56,56') vier aufgestapelte Pressballen (7,7') und der jeweilige obere Teilstapel (57,57') drei aufgestapelte Pressballen (7,7') umfasst.
Die Pressballen (7,7') sind bei den gezeigten vier Varianten innerhalb der Teilstapel jeweils bezüglich einer bevorzugt zentralen und aufrechten, insbesondere vertikalen, Ausrichtachse (72) mit einem definierten Bezug angeordnet. Sie sind insbesondere gegenüber der Ausrichtachse (72) zentriert. Durch die unterschiedlichen Ballentiefen (t) sind die in Reihenlängsrichtung vorderen und hinteren Pressballenkanten nicht fluchtend übereinander angeordnet. Die Bildung von axialen Versatz (60) und Überhang (61) kann die gleiche wie in den vorbeschriebenen Ausführungen von 31 bis 33 sein.
Durch die unterschiedlichen Ballentiefen (t) variieren hierbei die Weiten der Freiräume (50) zwischen den aufgereihten Ballenstapeln (5,5') und deren Pressballen (7,7'). Bei benachbarten und auf gleicher Stapelhöhe befindlichen Pressballen (7,7') mit maximaler Ballentiefe (t) kann in Reihenlängsrichtung der Freiraum (50) minimiert werden beziehungsweise ein Berührungskontakt bestehen. Bei gleich hoch angeordneten Pressballen (7,7') mit unterschiedlichen Ballentiefen (t) entsteht jeweils ein Freiraum (50), wobei dessen Weite von der jeweiligen Paarung von Ballentiefen (t) abhängig ist und mit dieser variieren kann.
Beim Einlagern und Aufreihen der Ballenstapel (5,5') an der jeweiligen Lagerstelle (49) im Lagerareal (52) kann der axiale Abstand der Ballenstapel (5,5') in Reihenlängsrichtung derart groß gewählt werden, dass sich die vorbeschriebenen Verhältnisse bei den hierbei gebildeten Freiräumen (50) in Reihenlängsrichtung ergeben. Der besagte Abstand und die Weite der Freiräume (50) kann auf das Toleranzfeld in der Dimension der Pressballen (7,7), insbesondere ihrer Ballentiefe (t), entsprechend abgestimmt werden. Der axiale Abstand der Ballenstapel (5, 5') kann auf die Ausrichtachsen (72) der Ballenstapel (5, 5') bezogen sein. Er kann z.B. der Hälfte der maximalen Ballentiefe (tmax) entsprechen. Hierdurch werden auch die vorbeschriebenen axialen Versätze (60) und Überhänge (61) gebildet. Bei den Varianten von 31 bis 34 wird am rückwärtigen Ende der jeweiligen Stapelreihe (55,55') der einzeln oder mehrfach vorhandene Überhang (61) in der vorbeschriebenen Weise mit einer Überhangstütze (57) unterstützt.
34 verdeutlicht außerdem bei den Teilstapeln (56,56',57,57') die bei der Stapelbildung am Stellplatz (26) vorhandenen Ausrichtachse (72).
In Abwandlung der gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele kann gemäß 35 zwischen beabstandeten oder eng benachbarten Ballenstapeln (5,5') außerdem ein anderer Versatz (60') bestehen, der quer zur Längrichtung der seitlich benachbarten Stapelreihen (55,55') ausgerichtet ist. Die Darstellung von 34 zeigt dabei abweichend von den vorbeschriebenen Varianten eine Draufsicht auf mehrere seitlich und quer zur Reihenlängsrichtung benachbarte Stapelreihen (55,55') und den dabei gebildeten seitlichen Versatz (60') nebst Überhang (61).
Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele sind im Rahmen der Ansprüche in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die Merkmale der beschriebene Ausführungsbeispiele und der genannten Abwandlungen miteinander in unterschiedlicher Weise kombiniert oder auch vertauscht werden.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Ballenlager
2: Ballenhandhabungseinrichtung automatisch
3: Ballenprüfeinrichtung
4: Sortiermittel
5: Ballenstapel
5': Ballenstapel
6: Ballenstapelvorrichtung
7: Pressballen
7': Pressballen
8: Ballenkorpus
9: Ballenfixierung, Umreifung
9': Fixierband, Umreifungsband
9": Einschnürnut
10: Materialüberstand
11: Ballengreifer
12: Greifarm
13: Gestell
14: Antrieb
15: Ballenmanipulator
16: Greifroboter, Portalroboter
17: Portal
18: Stapelmanipulator
19: Kranroboter
19': Kranbrücke
19": Laufwagen
20: Stapelgreifer
21: Förderer, Ballenförderer
22: Ballenzufuhr
23: Ballenabfuhr
24: Einhausung
25: Zuführplatz
26: Stellplatz
27: Aussortierplatz
28: Ballenpresse
28': Fixiervorrichtung
29: Konturenprüfer
30: Fixierungsprüfer
31: Trimmprüfer
32: Kompressionsprüfer
33: Stapelprüfer
34: Konturenprüfmittel, Prüfrolle
35: Gestell
36: Leitmittel
37: Fixierungsdetektor, Metalldetektor
37': konduktive Erfassungseinrichtung
38: Trimmmittel, beheizter Schneiddraht
39: Trimmgestell, Trimmrahmen
40: Kompressionsprüfmittel
41: Ballenspannmittel
42: Wegmesser
43: Kraftmesser
44: Stapelprüfmittel, Kamera
45: Prüfgestell
46: Träger
47: Drehlager
48: Positioniereinrichtung
49: Lagerstelle
50: Freiraum
51: Steuerung
52: Lagerareal
53: Fahrgasse
54: Ausschleusung
55: Stapelreihe
55': Stapelreihe
56: Teilstapel unten
56': Teilstapel unten
57: Teilstapel oben
57': Teilstapel oben
58: Ballensatz
59: Stapelgruppe
60: Versatz axial
60': Versatz seitlich
61: Überhang
62: Spalt
63: Stützplatte
64: Bodenadapter
65: Stapelausrichter, Stütztrichter
66: Stützfläche
67: Überhangstütze
68: Wand
69: Verschiebeeinrichtung
69': Verschiebeeinheit
70: Abführförderer
71: Zentralachse
72: Ausrichtachse
73: Dimensionsprüfer
74: Fühler, Elektrode
75: Fühler, Gegenelektrode
76: Fühlerkopf
77: Tragmittel
78: Zustelleinrichtung
79: Zustellmittel, Zylinder
80: Spannungsquelle
81: Messeinrichtung
82: Einweiser
83: Konturenprüfmittel, Leitflügel
84: Konturenprüfmittel, Leitflügel
85: Anstellvorrichtung
86: Anstellmittel
87: Anstellarm
88: Anstellarm
89: Transportrichtung
b: Ballenbreite
h: Ballenhöhe
t: Ballentiefe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018117401 A1 [0002]
EP 0796212 B1 [0004]
EP 2418151 A1 [0004]

Claims

Automatischer Fixierungsprüfer ausgebildet zur Prüfung einer äußeren, elektrisch leitfähigen, insbesondere metallischen, Ballenfixierung (9), insbesondere Umreifung, von bevorzugt quaderartigen Pressballen (7,7') aus Recyclingmaterial, insbesondere Kunststoffabfällen, wobei der Fixierungsprüfer (30) einen Fixierungsdetektor (37), insbesondere einen Metalldetektor, umfasst und dazu ausgebildet ist, die Ballenfixierung (9) zu detektieren und mit einer Vorgabe zu vergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierungsdetektor (37) eine konduktive Erfassungseinrichtung (37') aufweist, die bei der Ballenfixierung (9) eine elektrische Spannung mit Berührungskontakt anlegt und die Existenz eines Stromflusses in der Ballenfixierung (9) detektiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Fixierungsprüfer (30) mit einem automatischen Konturenprüfer (29) kombiniert ist, der dazu ausgebildet ist, die äußere Kontur des Pressballens (7, 7') bevorzugt mit Berührungskontakt zu detektieren und mit einer Vorgabe zu vergleichen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Fixierungsprüfer (30) mit einem automatischen Dimensionsprüfer (73) kombiniert ist, der dazu ausgebildet ist, einen jeweiligen IST-Wert von zumindest einer Ballendimension des Pressballens (7,7'), insbesondere der Ballentiefe (t), zu erfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Fixierungsprüfer (30) mit einem automatischen Trimmprüfer (31) kombiniert ist, der dazu ausgebildet ist, am Pressballen (7,7') etwaige über eine Außenseite des Pressballens (7,7') hinausragende Materialüberstände (10) zu erfassen und zu entfernen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Fixierungsprüfer (30) mit einem automatischen Kompressionsprüfer (32) kombiniert ist, der dazu ausgebildet ist, die Ballenkomprimierbarkeit bevorzugt mit Berührungskontakt zu detektieren und mit einer Vorgabe zu vergleichen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Fixierungsprüfer (30) und ggf. der automatische Konturenprüfer (29) und ggf. der automatische Dimensionsprüfer (73) und ggf. der automatische Trimmprüfer (31) sowie ggf. der automatische Kompressionsprüfer (32) Prüfkomponenten einer automatischen Ballenprüfeinrichtung (3) sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem automatischen Fixierungsprüfer (30) ein Förderer (21) zugeordnet ist, der eine Relativbewegung in einer Transportrichtung (89) zwischen dem Fixierungsprüfer (30) und dem Pressballen (7,7') erzeugt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die konduktive Erfassungseinrichtung (37') elektrisch leitende Fühler (74,75), insbesondere Elektroden und Gegenelektroden, mit einer Zustellvorrichtung (78), eine elektrische Spannungsquelle (80) und eine Messeinrichtung (81) für den Stromfluss in der Ballenfixierung (9) umfasst.
Vorrichtung nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fühler (74,75) jeweils einen Fühlerkopf (76) mit einer frontseitigen Schneide aufweisen, der dazu ausgebildet ist, in das Pressballenmaterial des Pressballens (7,7') einzudringen.
Vorrichtung nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Fixierungsprüfer (30) ein bevorzugt portalartiges Gestell (35) mit mehreren zumindest paarweise angeordneten Fühlern (74,75) aufweist, die dazu ausgebildet und angeordnet sind, mit ein oder mehreren, insbesondere in Einschnürnuten (9") am Pressballen (7) versenkt angeordneten, Umreifungsbändern (9') der äußeren Ballenfixierung (9) zur Fixierungsprüfung in Berührungskontakt zu kommen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fühlerköpfe (76) und ihre Schneiden quer zum Umreifungsband (9') angeordnet und ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fühlerköpfe (76) und ihre Schneiden breiter als eine Einschnürnut (9") sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustellvorrichtung (78) bevorzugt steuerbare Zustellmittel (79), insbesondere Zylinder, Spindeltriebe oder Zahnstangentriebe, für die Fühler (74,75) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Konturenprüfer (29) mindestens ein mechanisches Konturenprüfmittel (34,83,84) umfasst, welches dazu ausgebildet ist, bei einer Relativbewegung von Pressballen (7) und Ballenprüfeinrichtung (3) den Pressballen (7) außenseitig zu kontaktieren und Lageabweichungen sowie ggf. Unebenheiten der kontaktierten Außenseite sowie der Außenkontur zu detektieren.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Konturenprüfmittel (34) als drehbare und ausweichfähig an den Pressballen (7) anstellbare Prüfrolle mit einer Wegerfassung für einen Ausweichweg ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Konturenprüfer (29) Konturenprüfmittel (83, 84) und eine Anstellvorrichtung (85) umfasst, wobei die Konturenprüfmittel (83,84) als Leitflügel ausgebildet und an beweglichen, insbesondere schwenkbaren, Anstellarmen (87,88) der Anstellvorrichtung (85) angeordnet sind, die von Anstellmitteln (86) an den Pressballen (7,7') und dessen Ballenkorpus (8) angestellt werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Konturenprüfer (29) eine Sensorik umfasst, welche die Position und/oder evtl. Ausweichbewegungen der Konturenprüfmittel (34,83,84) bei Unregelmäßigkeiten der Pressballenkontur detektiert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Dimensionsprüfer (73) zur Erfassung einer Ballendimension des Pressballens (7,7'), insbesondere der Ballentiefe (t) in Transportrichtung (89) und/oder der Ballenbreite (b) quer zur Transportrichtung (89), mit dem automatischen Konturenprüfer (29) kombiniert ist, insbesondere als Funktion des automatischen Konturenprüfer (29) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Fixierungsprüfer (30) und/oder der automatische Konturenprüfer (29) und/oder automatische Trimmprüfer (31) und/oder der automatische Dimensionsprüfer (73) und/oder der automatische Kompressionsprüfer (32) Prüfkomponenten einer automatischen Ballenprüfeinrichtung (3) sind.
Ballenpresse ausgebildet zur Herstellung von bevorzugt quaderartigen Pressballen (7,7') mit einer äußeren Ballenfixierung (9), insbesondere Umreifung, wobei die Pressballen (7,7') aus Recyclingmaterial, insbesondere Kunststoffabfällen, hergestellt werden und wobei die Ballenpresse (28) eine Fixiervorrichtung (28') zum Anbringen der Ballenfixierung (9) umfasst oder mit einer Fixiervorrichtung (28') kombiniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ballenpresse (28) einen automatischen Fixierungsprüfer (30) umfasst oder mit einem automatischen Fixierungsprüfer (30) kombiniert ist, der dazu ausgebildet ist, die äußere Ballenfixierung (9) der Pressballen (7,7'), insbesondere deren ein oder mehrere Umreifungsbänder (9'), zu detektieren und mit einer Vorgabe zu vergleichen, wobei der automatische Fixierungsprüfer (30) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 19 ausgebildet ist.
Automatische Ballenhandhabungseinrichtung ausgebildet zum Handhaben von Pressballen (7,7') bei einem stationären Ballenlager (1) für Ballenstapel (5,5'), wobei die bevorzugt quaderartigen Pressballen (7,7') aus Recyclingmaterial, insbesondere Kunststoffabfällen, gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ballenhandhabungseinrichtung (2) eine automatische Ballenstapelvorrichtung (6) und eine automatische Ballenprüfeinrichtung (3) umfasst, wobei die Ballenstapelvorrichtung (6) dazu ausgebildet ist, säulenartige Ballenstapel (5,5') aus aufeinander gestellten Pressballen (7,7') an Lagerstellen (49) in einem Lagerareal (52) des Ballenlagers (1) einzulagern.
Ballenhandhabungseinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Ballenprüfeinrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 ausgebildet ist.
Ballenhandhabungseinrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Ballenstapelvorrichtung (6) an die Form und Größe der Pressballen (7,7') angepasst ist und die dazu ausgebildet ist, einen Ballensatz (58) von zwei oder mehr seitlich eng benachbarten einzelnen Pressballen (7,7') oder eine Stapelgruppe (59) von zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Ballenstapeln (5,5') aus Pressballen (7,7') oder von zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Teilstapeln (56,56',57,57') aus Pressballen (7,7') gemeinsam außenseitig zu greifen, gegeneinander zu drücken und zu transportieren sowie abzugeben.
Ballenhandhabungseinrichtung nach Anspruch 21, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Ballenprüfeinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, eine Qualitätsprüfung der einzulagernden Pressballen (7,7'), insbesondere ihrer Stapelqualität, und/oder eine Qualitätsprüfung der Ballenstapel (5,5') durchzuführen, wobei bevorzugt die automatische Ballenprüfeinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, Pressballen (7,7') mit unzureichender Qualität auszusortieren und die automatische Ballenprüfeinrichtung (3) ein Sortiermittel (4) umfasst.
Ballenhandhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Ballenhandhabungseinrichtung (2) eine automatische Ballenstapelvorrichtung (6) mit einem Stapelmanipulator (18) umfasst und die automatische Ballenhandhabungseinrichtung (2) ggf. einen automatischen Ballenmanipulator (15) umfasst.
Ballenhandhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Stapelmanipulator (18) und ggf. der automatische Ballenmanipulator (15) zumindest einen automatischen, bevorzugt gabelartigen, Ballengreifer (11) umfasst.
Ballenhandhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Stapelmanipulator (18) einen automatischen Stapelgreifer (20) mit mehreren übereinander angeordneten automatischen, bevorzugt gabelartigen, Ballengreifern (11) umfasst, die an die Form und Größe der Pressballen (7,7') angepasst sind und die dazu ausgebildet sind, einen Ballensatz (58) von zwei oder mehr seitlich eng benachbarten einzelnen Pressballen (7,7') oder eine Stapelgruppe (59) von zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Ballenstapeln (5,5') aus Pressballen (7,7') oder von zwei oder mehr seitlich eng benachbarten Teilstapeln (56,56',57,57') aus Pressballen (7,7') gemeinsam außenseitig zu greifen und gegeneinander zu drücken.
Ballenhandhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Ballengreifer (11) eine quer abstehende, bevorzugt nach unten keilförmig verbreiterte und bedarfsweise entfernbare Stützplatte (63) aufweisen, die dazu ausgebildet ist, zwischen gemeinsam gegriffene Pressballen (7,7') eines Ballensatzes (58) oder einer Stapelgruppe (59) zu ragen.
Ballenhandhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Ballenhandhabungseinrichtung (2) einen oder mehrere Bodenadapter (64) mit einem Stapelausrichter (65) für darauf abgestellte zwei oder mehr seitlich eng benachbarte Ballenstapel (5,5') umfasst, wobei der Stapelausrichter bevorzugt als Stütztrichter mit trichterartig aufeinander zu geneigten Stützflächen (66) für die Ballenstapel (5,5') aufweist.
Ballenhandhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Ballenhandhabungseinrichtung (2) an einem Stellplatz (26) für hochqualitative Pressballen (7,7') eine Verschiebeeinrichtung (69) aufweist, die dazu ausgebildet ist, zwei oder mehr seitlich mit Abstand benachbarte einzelne Pressballen (7,7') oder zwei oder mehr seitlich mit Abstand benachbarte Ballenstapel (5,5') aus aufgeschichten Pressballen (7, 7') oder zwei oder mehr seitlich mit Abstand benachbarte Teilstapel (56,56',57,57') aus aufgeschichten Pressballen (7,7') seitlich zusammenzuschieben und in Kontakt zu bringen.
Ballenhandhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Ballenhandhabungseinrichtung (2) dazu ausgebildet ist, an einem Stellplatz (26) für hochqualitative Pressballen (7,7') Ballenstapel (5,5') an der aus Pressballen (7,7') unter Berücksichtigung eines erfassten jeweiligen IST-Werts ihrer Ballendimension, insbesondere ihrer Ballentiefe (t), mit definiertem Bezug, insbesondere zentriert, zu einer vorgegebenen aufrechten Ausrichtachse (72) aufeinander zu stapeln.
Ballenhandhabungseinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Ballenprüfeinrichtung (3) einen automatischen Stapelprüfer (33) umfasst, der dazu ausgebildet ist, die Lage und äußere Form des Ballenstapels (5) zu detektieren, wobei bevorzugt der Stapelprüfer (33) dazu ausgebildet ist, eine automatische Ballenstapelvorrichtung (6), insbesondere einen automatischen Stapelmanipulator (18), nach dem Detektionsergebnis zu steuern.
Stationäres Ballenlager für Ballenstapel (5) aus bevorzugt quaderartigen Pressballen (7,7'), welche aus Recyclingmaterial, insbesondere Kunststoffabfällen, gebildet sind, wobei das Ballenlager (1) eine automatische Ballenhandhabungseinrichtung (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Ballenhandhabungseinrichtung (2) nach mindestens einem der Ansprüche 21 bis 32 ausgebildet ist.
Ballenlager nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Ballenlager (1) ein bevorzugt eingehaustes Lagerareal (52) für Ballenstapel (5,5') mit einer Ballenzufuhr (22) und einer Ballenabfuhr (23) umfasst.
Ballenlager nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Ballenlager (1) Ballenstapel (5,5') aus vier oder mehr, bevorzugt fünf oder mehr, jeweils direkt aufeinander gestapelten Pressballen (7,7') aus Recyclingmaterial, insbesondere Kunststoffabfällen, umfasst.