DE4134821B4 - Vorrichtung zum Zusammenpressen dünnwandiger zylinderförmiger Hohlkörper aus Blech, vorzugsweise von Getränkedosen - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zum Zusammenpressen dünnwandiger zylinderförmiger Hohlkörper aus Blech, vorzugsweise von Getränkedosen, bestehend aus einer in ihrem oberen Teil angeordneten Dosenleiteinrichtung (40) und in ihrem unteren Teil angeordneten Dosenquetscheinrichtung (41), wobei die Dosenleiteinrichtung (40) aus einer hinter einer kreisrunden Doseneinführöffnung (23) angeordneten, leicht in Richtung derselben geneigten, U-förmigen, dem Dosendurchmesser angepaßten, in etwa der Länge einer Dose (46) entsprechenden, an einem der Schenkel etwa auf halber Länge und in der Höhe der Dosenberührungslinie einen Sensor (25) aufweisenden Dosenführungsrinne (24) sowie einem parallel zu derselben verlaufenden Dosenabdeckkanal (29) besteht, wobei sich an das leicht erhöhte Ende (32) der Dosenführungsrinne (24) lückenlos ein unter einem Winkel α von ca. 45 Grad geneigter, unteren Endes einen weiteren Sensor (34) aufweisender Doseneinlaufkanal (26) gleichen U-förmigen Querschnittes und etwa halber Länge anschließt und daß die Dosenquetscheinrichtung (41) – unteren Endes in ein aus flexiblem Material bestehendes Auffangbehältnis (44) mündend – aus einer an ihrer unteren schmalen...

Description

• Die Erfindung wird angewendet auf dem Sektor der Abfallverwertung und dient insbesondere der Beseitigung der als Einwegverpackung überflüssig gewordenen Verpackungshülle nach Verzehr des Doseninhaltes.
• Bisher bereitete die umweltverträgliche Beseitigung von Getränkedosen insofern große Schwierigkeiten, als das dazu benötigte Transport- und Deponievolumen, gemessen am Gewicht der geleerten Dosen, relativ groß war.
• Aus diesem Grunde wurde eine Reihe von Geräten entwickelt, mit deren Hilfe die leeren Getränkedosen auf ein Minimalvolumen zusammengepreßt werden.
• Bekannt sind diesbezüglich Einrichtungen oder Pressen, wie sie beispielsweise in DE 3803689 A1 und DE 3812915 A1 beschrieben werden, bei denen mittels Zinkenrotor Dosen zerrissen bzw. zerquetscht werden. Nachteil dieser technischen Lösung ist der hohe mechanische Aufwand als Folge der zur vorliegenden Erfindung vergleichsweise komplizierten Konstruktion.
• Eine weitere Vorrichtung ist in DE 4024048 A1 beschrieben. Die diesbezügliche Getränkedosenzerkleinerungsmaschine ist zwar kistengünstig und ohne großen Aufwand herzustellen, jedoch basiert dieses Gerät auf Handbetrieb, was sich nachteilig auf die Bedienfreundlichkeit und die Verarbeitungskapazität auswirkt.
• Ebenfalls zum Stande der Technik zählen Sammelbehälter für Dosen; gemäß DE 3403669 A1 die hinter ihrer Einfüllöffnung eine mit einer rotierenden Walze versehene Verdichtungskammer aufweisen. Der derart beschriebene Sammelbehälter erfordert jedoch einen sehr großen Platz bedarf und verdichtet die Dosen nicht in dem durch die Erfindung vorliegenden Maße.
• Bekannt ist weiterhin eine Vorrichtung zum Zusammenpressen leerer Dosen gemäß US 4526096 . Durch die in dieser Patentschrift beschriebene technische Lösung ist jedoch eine Längsführung und Querfixierung der jeweiligen Dose – etwa mittels geeigneter Führungsprofile oder -leisten – nicht sichergestellt.
• Bekannt sind schließlich Müllverdichter schlechthin, in denen ebenfalls Getränkedosen verarbeitet werden können. Derartige Geräte arbeiten unter Zuhilfenahme von Druckspindeln, Förderschnecken, Messerscheiben, Preßluft oder Hydraulikkolben. Alle diese Geräte reduzieren das Dosenvolumen nicht so zuverlässig, geräuscharm, energie- und zeitsparend, wie dies die in der Erfindung beschriebene Vorrichtung ermöglicht. Darüber hinaus erfüllen eine Reihe der bekannten Geräte nicht die strengen Sicherheitsvorschriften, wie sie insbesondere hinsichtlich der risikofreien Bedienung durch jedermann bestehen.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Entwicklung einer Preßvorrichtung für leere Getränkedosen, wobei gewährleistet werden soll, daß eine jede einzelne Dose – jeweils eine exakt definierte Längsbewegung ausführend und eine vorbestimmte Lage einnehmend – in die Quetscheinrichtung weitertransportiert wird.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches F gelöst, indem unmittelbar hinter der in der Gehäusewand der Vorrichtung eingelassenen Doseneinführöffnung eine leicht in Richtung derselben geneigte, U-förmige, dem Dosendurchmesser angepaßte und etwa der Länge einer Dose entsprechende Dosenführungsschiene angeordnet ist und daß an einem der Schenkel dieser Dosen führungsschiene auf halber Länge und in Höhe der Dosenberührungslinie ein Sensor angebracht ist.
• An eben diese Dosenführungsschiene schließt sich an deren erhöhtem Ende lückenlos ein ca. 45 Grad geneigter Doseneinlaufkanal gleichen U-förmigen Querschnittes etwa halber Länge in der Weise an, daß dessen die untere Fläche des U-Profiles bildende Steg einen fast lückenlosen Übergang zum oberen, abgewinkelten Ende einer Platte herstellt, welche zu der im unteren Bereich der Vorrichtung installierten, nachfolgend noch näher zu beschreibenden Dosenquetscheinrichtung gehört. Dabei befindet sich am unteren Ende des Doseneinlaufkanals, in einer Höhe analog zur Dosenführungsrinne, ein weiterer Sensor.
• Nahezu parallel laufend zum U-förmigen Doseneinlaufkanal wird dieser nach oben hin überdeckt, indem als drittes, diesmal nach unten hin offenes, U-förmiges Element ein Dosenabdeckkanal mit seiner unteren Seite so mit der oberen, schmalen Seite einer wiederum zur Dosenquetscheinrichtung gehörenden Druckwand verbunden ist, daß ein Übergang in den sich verjüngenden Quetschbereich zwischen Platte und Druckwand entsteht.
• Die Dosenquetscheinrichtung ihrerseits ist derart gestaltet, daß gegenüber der mit dem Gestell verbundenen, bereits erwähnten Druckwand die ebenfalls bereits erwähnte Platte in der Weise spitzwinklig angeordnet ist, daß in dem dadurch entstehenden Zwischenraum eine Getränkedose Platz findet und daß die Platte so ausgebildet ist, daß ihre obere, schmale Kante zwecks besseren Hineingleitens der Dose in den Zwischenraum mehrfach abgewinkelt oder bogenförmig gestaltet ist und daß sie in ihrem unteren Drittel mindestens einmal derart abgewinkelt ist, daß der bezeichnete Zwischenraum sich nach unten hin nochmals verjüngt.
• Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß die Platte auf der zu etwa zwei Dritteln den oberen Bereich ausma chenden, ebenen Fläche beidseitig mit parallel zueinander nach unten verlaufenden Winkelprofilen in der Weise versehen ist, daß deren abstehende Schenkel einen solchen Abstand voneinander aufweisen sowie einen solchen Winkel zur Fläche der Platte bilden, daß die dazwischen befindliche Dose längs geführt u.quer fixiert wird. Dabei sind die in Richtung der Dose weisenden Flächen der beiden Schenkel und die Fläche der Platte mit mehreren, quer zur Dosenmittellinie verlaufenden Aufwerfungen (beispielsweise Schweißraupen), etwa gleichen Abstandes zu einander, versehen.
• Während die Platte an ihrer unteren, schmalen, horizontal verlaufenden Kante schwenkbar um dieselbe angeordnet ist, sind an der dem Zwischenraum abgewandten Seite zwei Rippen U-förmig in der Form aufgebracht, daß der zwischen diesen in eine Koppelstange übergehende Koppelstangenkopf ebenfalls horizontal gelagert ist. Der Koppelstangenkopf selbst ist dabei mit einer Kugelbuchse versehen, wobei die bezeichnete, horizontale Drehachse ihrerseits durch eine mittels Mutter gesicherte Schraube gebildet wird. Die derart nahezu waagerecht von der Platte wegzeigende Koppelstange ist einen Endes mittels Gewinde und Kontermutter mit dem Koppelstangenkopf verbunden und mündet anderen Endes in ein ein waagerecht liegendes Pendelkugellager aufnehmendes Pleuel.
• Der innere Laufring des Pendelkugellagers wiederum umschließt eine Exzenterbuchse, die ihrerseits in ihrer außermittigen Bohrung mit dem Wellenstumpf eines vertikal mit dem Gestell verbundenen elektromotorischen Antriebes fest verbunden ist, wobei der an sich fliegend gelagerte Wellenstumpf stirnseitig durch ein eine horizontale Lage einnehmendes, weiteres Wälzlager aufgenommen wird.
• Die Wirkungsweise der beanspruchten Vorrichtung ist nun derart, daß die zusammenzudrückende Dose von Hand durch die Doseneinführöffnung auf die Dosenführungsschiene gelangt und mit dem ersten Sensor in Berührung kommt. Durch Einführen einer zweiten Dose rutscht die erste Dose, abkippend über das leicht erhöhte Ende der Dosenführungsschiene, auf dem im Winkel von ca. 45 Grad angeordneten Doseneinlaufkanal, geleitet durch den darüber befindlichen Dosenabdeckkanal. Dabei bewirkt die zuerst eingeführte Dose ein Ansprechen des zweiten Sensors. Erst bei in dieser Weise gleichzeitigen Impulsgabe beider Sensoren ist die Inbetriebnahme der Vorrichtung möglich. Auf diese Weise wird verhindert, daß, unabhängig von versehentlichem oder mutwilligem Hineinlangen in die Doseneinführöffnung, die Vorrichtung in Betrieb geht, bzw. in Betrieb bleibt.
• Darüber hinaus ist der zweite Sensor mit einer Ausschaltverzögerung gekoppelt. Dadurch werden die kurzen Zeiten beim Eingeben der Dosen überbrückt, in denen der Sensor nicht von einer Dose betätigt wird.
• Der Quetschvorgang als solcher läuft nun in der Weise ab, daß die in den sich nach unten hin verjüngenden Quetschbereich zwischen der senkrechten Druckwand und der an der unteren, schmalen Kante gelagerten Platte geratende Getränkedose infolge der Hubbewegungen der Platte kontinuierlich im Umfang zusammengedrückt wird, wobei sie mit jedem Rückhub tiefer in den Quetschbereich eindringt. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, bis die in erfinderischer Weise doppelt abgewinkelte Platte die Getränkedose auf ein Minimum verdichtet hat und diese dann im Verlaufe eines weiteren Rückhubes der Platte durch den von der zweiten Schräge gebildeten Spalt nach unten in das vorhandene Auffangbehältnis fällt.
• Um die Zeit bis zum Erreichen der größt möglichen Verdichtung weitestgehend zu verringern und damit die Kapazität der Vorrichtung zu erhöhen, ist die Anzahl der Doppelhubbewegungen mit 160 pro Minute, in Abhängigkeit von dem den oberen Quetschbereich bildenden Winkel, so gewählt, daß einerseits genügend Zeit für ein Nachrutschen bleibt, anderseits der Quetschvorgang nicht länger dauert, als unbedingt erforderlich.
• Durch die vorliegende Erfindung wird erreicht, daß jede einzelne, in die Vorrichtung eingeführte leere Getränkedose – im Zuge des Hineingleitens in die Quetscheinrichtung – insofern eine exakte Längsführung und Querfixierung erfährt, als der obere, diverse Aufwerfungen aufweisende Bereich der Preßplatte mit die jeweilige Getränkedose längs führenden Winkelprofilen versehen ist.
• Des weiteren ist infolge der in erfinderischen Weise winkligen Gestaltung des Doseneinlaufkanals, in Verbindung mit dem dem jeweiligen Kanalabschnitt zugeordneten Sensor, die Gewähr gegeben, daß ein sehr hohes Maß an Betriebssicherheit erreicht wird und auch schärfsten Sicherheitsvorschriften voll entsprochen wird.
• Die Entsorgung kann damit sowohl durch den Käufer der Getränkedose selbst, als auch durch die mit dem Recycling betrauten Unternehmen vorgenommen werden.
• Infolge der kompakten Bauweise, des geringen Flächenbedarfs und der hohen Wartungsfreundlichkeit ist die Aufstellung der erfinderischen Vorrichtung an im Prinzip jeder gewünschten Stelle möglich. Dementsprechend erstreckt sich die gewerbliche Anwendbarkeit der Erfindung auf Getränkehersteller, Vertriebsfirmen, Warenhäuser, Kaufhallen, Supermärkte, Gaststätten, Hotels, Krankenhäuser, Schufen, Kantinen, Dienstleistungsfirmen, Verkehrsunternehmen, Verkehrseinrichtungen, Industrie- und Gewerbebetriebe sowie Freizeit-, Sport- und Erholungszentren.
• Nachfolgend soll die Erfindung an Hand eines Beispieles im Detail erläutert werden:
• 1 und 2 zeigen, jeweils als Schnittdarstellung, die der Erfindung zugrunde liegende Vorrichtung in Seitenansicht und Draufsicht. 3 zeigt die gesamte Dosenquetschvorrichtung in Ansicht, inhaltlich des Antriebes, des Gestells und des Plastesackes.
• Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus der im oberen Bereich angeordneten Dosenleiteinrichtung 40, der darunter befindlichen Dosenquetscheinrichtung 41, dem Antrieb 42 und dem Gestell 4, welches erstgenannte Einrichtungen umschließt. Außerhalb des Gestells 4 ist ein Plastesack 44 angebracht, der die zusammengepreßten Dosen 46 aufnimmt.
• Die Dosenleiteinrichtung 40 schließt sich im Inneren des Gehäuses 35 an eine kreisrunde, an der senkrechten, vorderen Stirnseite 36 des Gehäuses 35 angeordnete Doseneinführäffnung 23 an.
• Die Dosenleiteinrichtung 40 wird gebildet durch die U-förmige Dosenführungsschiene 24 und den sich an deren leicht erhöhtem Ende 32 anschließenden, im Winkel von etwa 45 Grad abfallenden, ebenfalls U-förmigen Doseneinlaufkanal 26 halber Länge, der seinerseits im Bereich des oberen abgewinkelten Endes 28 der Platte 3 endet. Über dem Doseneinlaufkanal 26 ist wiederum ein U-förmiger Kanal in der Eigenschaft als Dosenabdeckkanal 29 angeordnet, welcher seinerseits über seine schmale, untere Seite 30 mit der schmalen oberen Seite 31 der Druckwand 1 verbunden ist. Auf diese Weise ist der Übergang zu dem sich nach unten hin verjüngenden Zwischenraum 37 geschaffen.
• Mittig des Schenkels der Dosenführungsschiene 24 bzw. am unteren Ende 33 des Schenkels des Doseneinlaufkanals 26 ist jeweils ein Sensor 25/34 in Höhe der Berührungslinie des Durchmessers der innerhalb der U-Profile geführten Dosen 46 befestigt.
• Bildet die bis hierher beschriebene Dosenleiteinrichtung 40 den oberen Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so besteht deren unterer Teil aus der Dosenquetscheinrichtung 41.
• Die Dosenquetscheinrichtung 41 ihrerseits besteht in ihren hauptsächlichsten Bauteilen aus der im Prinzip senkrecht angeordneten Druckwand 1, welche, der Platte 3 gegenüberliegend, mit dem Gestell 4 verbunden ist. Die Platte 3 ist in erfindungsgemäßer Weise mehrfach abgewinkelt, durch zwei die jeweilige Dose 46 längs führende und quer fixierende Winkelprofile 39 versteift und an ihrer unteren, schmalen Kante 6 mittels eines Bolzens 7 drehbar gelagert.
• Neben ihrer Aufgabe als Versteifungselemente übernehmen die zwei rückseitig der Platte 3 angeordneten Rippen 38 gleichzeitig die Funktion als Lager der Koppel 8, die mittels eines aufgeschraubten Koppelstangenkopfes 9 über eine als Anlenkpunkt der Koppel 8 fungierende Schraube 10 mit der Platte 3 verbunden ist. Dabei wird die Schraube 10 durch eine im Koppelstangenkopf 9 eingelassenen Kugelbuchse 2 hindurchgeführt, welche die durch den Exzenter 14 verursachten horizontalen Ausschläge der Koppel 8 ausgleicht.
• Die Größe des Spaltes, der mit jedem Hub zwischen Druckwand 1 und Platte 3 entsteht, wird durch Verstellen der die Verbindung zwischen Koppel 8 und Koppelstangenkopf 9 herstellenden Mutter 43 bestimmt.
• Anderen Endes ist die Koppel 8 mit einem Pleuel 11 versehen, welches seinerseits ein Pendelkugellager 12 umschließt. Der innere Ring 13 des Pendelkugellagers 12 ist mit einem Exzenter 14 versehen, in dessen außermittige Bohrung 15 der Wellenstumpf 16 eines elektrischen Getriebemotors 17 über eine Paßfeder 18 eingreift. Die an sich fliegend gelagerte Welle des Getriebemotors 17 wird zwecks Aufnahme der nicht geringen Radialkräfte nochmals durch ein zusätzliches Wälzlager 19 abgestützt, welches seinerseits mittels Schraube 20 und Scheibe 21 in axialer Richtung auf dem Wellenstumpf 16 befestigt ist.
• Auf die Winkelschienen 5 und die dem Zwischenraum 37 zugewandte Fläche 45 der Platte 3 sind im Abstand von ca. 25 Millimeter Aufwerfungen 22 in Form von Schweißraupen einer Höhe von ca. 3 Millimeter aufgebracht.

1

Druckwand

2

Kugelbuchse

3

Platte

4

Gestell

5

Winkelschiene

6

Untere schmale Kante der Platte 3

7

Bolzen

8

Koppel

9

Koppelstangenkopf

10

Schraube

11

Pleuel

12

Pendelkugellager

13

Innerer Ring

14

Exzenter

15

Außermittige Exzenterbohrung

16

Wellenstumpf

17

Elektrischer Getriebemotor

18

Paßfeder

19

Wälzlager

20

Schraube

21

Scheibe

22

Aufwerfungen

23

Doseneinführöffnung

24

Dosenführungsrinne

25

Sensor

26

Doseneinlaufkanal

27

–

28

Oberes Ende der Platte 3

29

Dosenabdeckkanal

30

Schmale untere Seite des Dosenabdeckkanals 29

31

Schmale obere Seite der Druckwand 1

32

Leicht erhöhtes Ende der Dosenführungsrinne 24

33

Unteres Ende des Doseneinlaufkanals 26

34

Sensor

35

Gehäuse

36

Stirnseite

37

Zwischenraum

38

Rippe

39

Winkelprofil

40

Dosenleiteinrichtung

41

Dosenquetscheinrichtung

42

Antrieb

43

Mutter

44

Plastesack/Auffangbehältnis

45

Der Zwischenwand zugewandte Seite der Platte 3

46

Dose

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Zusammenpressen dünnwandiger zylinderförmiger Hohlkörper aus Blech, vorzugsweise von Getränkedosen, bestehend aus einer in ihrem oberen Teil angeordneten Dosenleiteinrichtung (40) und in ihrem unteren Teil angeordneten Dosenquetscheinrichtung (41), wobei die Dosenleiteinrichtung (40) aus einer hinter einer kreisrunden Doseneinführöffnung (23) angeordneten, leicht in Richtung derselben geneigten, U-förmigen, dem Dosendurchmesser angepaßten, in etwa der Länge einer Dose (46) entsprechenden, an einem der Schenkel etwa auf halber Länge und in der Höhe der Dosenberührungslinie einen Sensor (25) aufweisenden Dosenführungsrinne (24) sowie einem parallel zu derselben verlaufenden Dosenabdeckkanal (29) besteht, wobei sich an das leicht erhöhte Ende (32) der Dosenführungsrinne (24) lückenlos ein unter einem Winkel α von ca. 45 Grad geneigter, unteren Endes einen weiteren Sensor (34) aufweisender Doseneinlaufkanal (26) gleichen U-förmigen Querschnittes und etwa halber Länge anschließt und daß die Dosenquetscheinrichtung (41) – unteren Endes in ein aus flexiblem Material bestehendes Auffangbehältnis (44) mündend – aus einer an ihrer unteren schmalen Kante (6) um eine horizontale Achse (7) gelagerten, an rückseitigen Rippen (38) über eine Koppel (8) mit einem elektromotorisch (17) betriebenen Exzenter (14) verbundenen, eine Schwenkbewegung ausführenden Platte (3) gebildet wird, indem unter Einbeziehung einer vertikal angeordneten Druckwand (1) sowie in ihrem oberen Bereich auf die Platte (3) aufgesetzter, eine Längsführung und Querfixierung der Dose (46) sicherstellenden Winkelprofile (39) – in der Stellung des größten, durch den Exzenter möglichen Hubes – ein sich nach unten hin in Bezug auf die Senkrechte um einen Winkel β von 20 bis 26 Grad verjüngender, die zusammenzupressende Dose (46) aufnehmender Zwischenraum (37) entsteht, wobei die Platte (3) entlang ihrer oberen, schmalen Kante (28) – den Übergang zum Doseneinlaufkanal (26) bildend – in der dem Zwischenraum (37) entgegengesetzten Richtung abgewinkelt oder bogenförmig auslaufend gestaltet ist und dieselbe in ihrem unteren Drittel einen den Zwischenraum (37) nach unten hin um ein weiteres Mal verjüngenden Knick in einem Winkel γ von 5 bis 7 Grad aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) im Bereich der dem Zwischenraum (37) zugewandten Seite (45) durchgehend mit Aufwerfungen (22) in einem horizontalen Abstand von mindestens 25 Millimetern in Form von Schweißraupen, Aufkerbungen oder Blechstreifen versehen ist