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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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1.
Gebiet der Erfindung – Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gebiet der Ballenpressen für Abfallmaterial
und betrifft insbesondere Ballenpressen mit Mehrfachkomprimierungskapazität.
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2.
Beschreibung des Standes der Technik – Ballenpressen des Standes
der Technik gibt es in der Regel in zwei Größen, und zwar mit schmalem
Beladedurchgang und mit breitem Beladedurchgang. Die schmalen Maschinen
erfordern eine Vorverarbeitung großer Abfallmaterialien, wie
zum Beispiel großer Wellpappekartons,
zum Beispiel mittels Schreddern, was an sich schon teuer ist. Die
breiten Maschinen erfordern zwar kein Schreddern, doch aufgrund
ihrer großen
Größe sind
sie teurer, verbrauchen mehr Energie und verursachen viel höhere Betriebskosten.
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Die
vorliegende Erfindung ist zur Verwendung in Ballenpressen zum Bündeln von
Abfallmaterialien vorgesehen. Sie kann großes sperriges Abfallmaterial
ohne Vorverarbeitung, wie zum Beispiel Schreddern, bündeln und
macht eine viel größere und
teurere Ballenpresse überflüssig. Die
angelenkte Vorkomprimierungsseitenwand ermöglicht es, dass Ballenpressen
von relativ geringer Größe und zu
relativ geringen Kosten Aufgaben ausführen, für die früher viel größere und teurere Ballenpressen
erforderlich waren. Dank der geringeren Kräfte, die während der Bündelung erforderlich sind,
ist der Energieverbrauch deutlich niedriger als bei Ballenpressen
des Standes der Technik.
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Beispiele
bekannter Bündelungsmaschine, darunter
auch solcher mit einer Vorpresseinheit, finden sich in US-A-4594942, US-A-3065586,
DE 2521570A ,
DE 3926907A , US-A-3479950, EP-A-0447694
und
DE 2745654A .
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Ballenpresse zum Komprimieren von Abfallmaterial in
einen Ballen bereitgestellt, wobei die Ballenpresse Folgendes umfasst:
einen
Beladetrichter, in welchen das Abfallmaterial eingefüllt wird,
eine Beladekammer, welche mit dem Trichter zum Aufnehmen des Abfallmaterials
aus dem Trichter und zum Vorkomprimieren des Abfallmaterials verbunden
ist, und einen Hauptkompressionszylinder, welcher eine Hauptkompressionsramme antreibt,
um das vorkomprimierte Material von der Beladekammer zu einer Kompressionskammer
zu überführen, wobei
die Beladekammer Folgendes umfasst:
ein erstes fixiertes Seitenflachelement,
ein
fixiertes Bodenflachelement, und
ein angelenktes Seitenwandelement,
wobei
das angelenkte Seitenwandelement eine Seitenwand und ein oberes
Abdeckelement umfasst, welches senkrecht zu der Seitenwand ausgerichtet ist,
wobei die angelenkte Seitenwand schwenkbar mit dem Bodenflachelement
verbunden ist, um eine zweite Seite für die Beladekammer und einen
Deckel für
die Beladekammer zu bilden, wenn sie sich in einer geschlossenen
Position befindet, um Abfallmaterial, welches sich in der Beladekammer
befindet, zu komprimieren, und eine Öffnung für den Trichter zu bilden, wenn
sie sich in einer offenen Position befindet, und
einen Linearantrieb,
welcher an dem ersten fixierten Seitenelement und an der angelenkten
Seitenwand zum Schwenken der angelenkten Seitenwand zwischen der
offenen und der geschlossenen Position angebracht ist.
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Das
angelenkte Seitenwandelement kann von einstückiger Bauart sein und kann
während
des Gebrauchs dazu dienen zu verhindern, dass komprimiertes Abfallmaterial
vertikal aus der Beladekammer entweicht, wenn es durch die Kompressionsramme
komprimiert wird, und dient außerdem
dazu zu verhindern, dass Abfall vertikal aus der Beladekammer entweicht.
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Das
angelenkte Seitenwandelement kann mit einer vollen Abdeckung oder
einer teilweisen Abdeckung für
die Beladekammer versehen sein.
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Das
angelenkte Seitenwandelement kann dauerhaft in der Beladekammer
angeordnet sein.
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Die
Kompressionskammer kann angrenzend an der Beladekammer angeordnet
sein.
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Die
Hauptkompressionsramme ist dafür
geeignet, vorkomprimiertes Abfallmaterial aus der Beladekammer in
die Kompressionskammer sowohl zur weiteren Komprimierung als auch
zum anschließenden
Auswerfen zu überführen.
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Die
obere Abdeckung ist vorzugsweise mit einer Krone versehen, um gegen
eine Seite eines Beladetrichters abzudichten und um eine strukturelle
Integrität
während
des Beladens zu gewährleisten.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Aufgaben der vorliegenden Erfindung und viele der zugehörigen Vorteile
der vorliegenden Erfindung lassen sich ohne Weiteres würdigen,
wenn sie anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen
in allen Figuren gleiche Teile bezeichnen, besser verstanden wird.
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1 veranschaulicht
eine Seitenansicht einer Ballenpresse in teilweisem Querschnitt,
die ein angelenktes Seitenwandelement enthält.
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2 veranschaulicht
eine isometrische Ansicht des angelenkten Seitenwandelements.
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3 veranschaulicht
eine Draufsicht auf die Ballenpresse.
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4 veranschaulicht
eine Endansicht der Ballenpresse.
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5 veranschaulicht
eine Endansicht der Ballenpresse in teilweisem Querschnitt entlang
der Linie 5-5 von 1.
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6 veranschaulicht
das angelenkte Seitenwandelement in der Beladeposition, wobei das Seitenwandelement
und das obere Abdeckelement in einem schrägen Winkel zu dem Beladetrichter
und der Beladekammer ausgerichtet sind.
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7 veranschaulicht
die Aufnahme von Abfallmaterial in dem Beladetrichter.
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8 veranschaulicht
die Aufnahme von Abfallmaterial in der Beladekammer.
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9 veranschaulicht
das Vorbeladen von Abfallmaterial in der Beladekammer.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 veranschaulicht
eine Seitenansicht einer Ballenpresse 10 in teilweisem
Querschnitt, die ein angelenktes Seitenwandelement 12 enthält, das vollständig in 2 veranschaulicht
ist und das in einer Beladekammer 14 und unter einem Beladetrichter 16 ausgerichtet
ist. Ein Rahmen 18 enthält
mehrere Rahmenelemente, die dazu verwendet werden, Bauelemente innerhalb,
außerhalb
und dort hindurch zu montieren und zu bilden. In dem Rahmen 18 ist eine
Hauptkompressionsramme 20 enthalten, die entlang den Rahmenelementen 18 und
anderen geeigneten Elementen durch die Beladekammer 14 hindurch
in die Kompressionskammer 22 gleitfähig ausgefahren werden kann.
Ein Hauptkompressionszylinder 24 ist an dem Rahmen 18 angebracht
und ist eingebaut, um die Hauptkompressionsramme 20 anzutreiben.
Die Kompressionskammer 22 enthält mehrere Spannungszylinder 26,
die das Seitenwandelement und das Deckenwandelement der Hauptkompressionskammer 22 mit
variabler Geometrie während
des Komprimierungsvorgangs justieren. Obgleich Spannungszylinder 26 zur
Kammersteuerung eingebaut sind, kann auch jede andere geeignete Kompressionskammerkonfiguration
in der Ballenpresse 10 verwendet werden; und sie sind nicht
als Einschränkung
des Umfangs der Erfindung angeführt.
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2 veranschaulicht
eine isometrische Ansicht des angelenkten Seitenwandelements 12,
in der alle Zahlen den Elementen entsprechen, die bereits beschrieben
wurden. Das angelenkte Seitenwandelement 12 ist in der
Position und Ausrichtung veranschaulicht, die bei Anliegen der maximalen
Vorkomprimierung zu beobachten ist. In Bezug auf die veranschaulichte
Ausrichtung enthält
das angelenkte Seitenwandelement 12 eine vertikal ausgerichtete Seitenwand 28 und
eine ihr unmittelbar gegenüberliegende,
vertikal ausgerichtete planare Stütz- und Schleißplatte 30,
die beide senkrecht an einem oberen Abdeckelement 32 befestigt
sind. Das obere Abdeckelement enthält eine gekrümmte Krone 34 auf seiner
Oberseite 35, um einen stabilen verstärkten mittigen Bereich zu bilden,
der sich nicht unter den Kompressionskräften während der Vorbeladungsvorgangs
durchbiegt oder diesen Kräften
nachgibt. Die Krone 34 hat einen Radius und der hat ein
zylindrisches Schwenkrohr 58 als seinen Mittelpunkt und
ermöglicht
eine Abdichtung gegen ein Rückwandelement
des Beladetrichters 16, wie später noch veranschaulicht wird.
Die obere Abdeckung 32 enthält des Weiteren eine Unterseite 36,
Endflächen 38 und 40, die
sich zwischen der Unterseite 36 und der Krone 34 erstrecken,
und Seitenflächen 42 und 44,
die sich zwischen der Unterseite 36 und der Krone 34 erstrecken.
Die Seitenwand 28 enthält
eine große,
vertikal ausgerichtete planare Fläche 46, eine gegenüberliegende
große,
vertikal ausgerichtete planare Fläche 48, auf der passend
die Stützplatte 30 sitzt,
eine Oberseite 50, gegenüberliegende Endflächen 52 und 54 und
eine Unterseite 56. Ein Flächenabschnitt 36a ist
auch als der Bereich der planaren Unterseite 36 bezeichnet,
der sich zwischen dem Rand 44 und dem oberen Abschnitt
der Seitenwand 28 erstreckt, der an dem oberen Abdeckelement 32 angebracht
ist. Das zylindrische Schwenkrohr 58 ist an der unteren
Seitenwandfläche 56 und
an dem Abschnitt der Stütz- und Schleißplatte 30 angebracht,
der sich über
die große
planare Fläche 48 hinaus
erstreckt. Ein Betätigungsarm 60,
der ein Montageloch 62 enthält, ist an der großen planaren
Fläche 46 der
Seitenwand 28 befestigt und erstreckt sich über die
Seitenwand 28 hinaus, wie auch in den folgenden Figuren
veranschaulicht ist. Ein Schermesser 49 befindet sich am Eingang
zur Kompressionskammer 22.
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3 veranschaulicht
eine Draufsicht auf die Ballenpresse 10, wobei alle Zahlen
den bereits beschriebenen Elementen entsprechen.
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4 veranschaulicht
eine Endansicht der Ballenpresse 10, wobei alle Zahlen
den bereits beschriebenen Elementen entsprechen. Insbesondere sind
der Beladetrichter 16 und das Gehäuse 64 veranschaulicht,
das sich abwärts
von dem Beladetrichter 16 und auswärts von dem Beladetrichter 16 und dem
Rahmen 18 erstreckt, um das angelenkte Seitenwandelement 12 aufzunehmen,
wie in den folgenden Figuren veranschaulicht wird. Aus Gründen der Kürze und
Klarheit ist das angelenkte Seitenwandelement 12 nicht
veranschaulicht.
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5 veranschaulicht
eine Endansicht der Ballenpresse 10 in teilweisem Querschnitt
entlang der Linie 5-5 von 1, wobei
alle Zahlen den bereits beschriebenen Elementen entsprechen. Das angelenkte
Seitenwandelement 12 ist in der maximalen Vorbeladungsposition
veranschaulicht, wobei die Seitenwand 28 vertikal ausgerichtet
ist und das obere Abdeckelement 32 horizontal ausgerichtet
ist, so dass zwei Seiten der Beladekammer 14 gebildet werden.
Planare Elemente 68 und 70 bilden die übrigen Seiten
der Beladekammer 14. Diese Ausrichtung ist auch die gleiche
Ausrichtung, die zum Befüllen
des Beladetrichters 16 erforderlich ist, wie später noch näher beschrieben
wird. Ein Linearantrieb 66 in Form eines Hydraulikzylinders
ist an einem Ende an dem Rahmen 18 angebracht. Das entgegengesetzte Ende
des Linearantriebs 66 ist entsprechend an dem Loch 62 am
unteren Ende des Betätigungsarms 60 angebracht.
Der Linearantrieb 66 ist in der vollständig ausgefahrenen Position
veranschaulicht, um das angelenkte Seitenwandelement 12 um
das zylindrische Schwenkrohr 58 herum zu schwenken, das
an dem Rahmen 18 schwenkbar angebracht ist.
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6 veranschaulicht
die Ansicht von 5, wobei alle Zahlen den bereits
beschriebenen Elementen entsprechen. Das angelenkte Seitenwandelement 12 ist
in der Beladeposition veranschaulicht, in der die Seitenwand 28 in
einem schrägen Winkel
ausgerichtet ist und das obere Abdeckelement 32 gleichermaßen schräg ausgerichtet
ist, so dass Material in die Beladekammer 14 gelangen kann.
Diese Ausrichtung ist auch die gleiche Ausrichtung, die erforderlich
ist, um Material aus dem Beladetrichter 16 in die Beladekammer 14 zu
füllen,
wie später
noch näher
beschrieben wird. Der Linearantrieb 66 ist in der eingefahrenen
Position veranschaulicht, um das angelenkte Seitenwandelement 12 um das
zylindrische Schwenkrohr 58 herum zu schwenken, wodurch
das angelenkte Seitenwandelement 12 in die schräge Position
geschwenkt wird.
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FUNKTIONSWEISE
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Die 7, 8 und 9 veranschaulichen
die Funktionsweise des angelenkten Seitenwandelements 12 am
besten und enthalten eine Beschreibung von Bauteilen, die den Betrieb
der Ballenpresse 10 unterstützen, in der alle Zahlen den
bereits beschriebenen Elementen entsprechen.
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7 veranschaulicht
die Aufnahme von Abfallmaterial 74 in den Beladetrichter 16.
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8 veranschaulicht
die Aufnahme von Abfallmaterial 74 in der Beladekammer 14.
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9 veranschaulicht
das Vorbeladen von Abfallmaterial 74 in der Beladekammer 14.
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Anhand
der 7, 8 und 9 sowie weiterer
Figuren wird die Funktionsweise beschrieben. Die Ballenpresse 10 ist
zum Beladen bereit, wenn das angelenkte Seitenwandelement 12 geschlossen
ist, wie in 6, und die Hauptkompressionsramme 20 zurückgezogen
ist, wie in 1. Abfallmaterial 74 wird
in den Beladetrichter 16 geladen, bis der Beladetrichter 16 bis
zum richtigen Füllstand gefüllt ist.
Das angelenkte Seitenwandelement 12 wird durch den Linearantrieb 66 geöffnet. Wenn
das angelenkte Seitenwandelement 12 durch eine Drehbewegung
geöffnet
wird, wie in 8 veranschaulicht, so fällt das
Abfallmaterial 74 in die Beladekammer 14. Nachdem
das Abfallmaterial 74 in die Beladekammer 14 gefallen
ist, wird das angelenkte Seitenwandelement 12 durch den
Linearantrieb 66 geschlossen. Wie in 8 gezeigt,
ist das obere Abdeckelement 32 des angelenkten Seitenwandelements 12 so
aufgebaut, dass es in der geschlossenen Position den oberen Abschnitt
der Beladekammer 14 nicht vollständig schließt. Die Führungskante 44 des
oberen Abdeckelements 32 bildet einen Zwischenraum 72 zwischen
der Führungskante 44 und dem
fixierten Seitenwandflachelement 68. Das dient dazu, einen
Zwischenraum 72 für
all das Abfallmaterial 74 zu lassen, das nicht vollständig in
die Beladekammer 14 hineingedrängt wird. Dieser Zwischenraum 72 verhindert,
dass der Überstand
an Material 74, das nicht in die Beladekammer 14 hineinkomprimiert
wird, das angelenkte Seitenwandelement 12 daran hindert,
sich in seine bestimmungsgemäße vollständig geschlossene
Position zu bewegen, wie in 9 veranschaulicht.
Wenn das angelenkte Seitenwandelement 12 geschlossen ist,
so wird die Hauptkompressionsramme 24 durch den Linearantrieb 66 nach
vorn bewegt. Die Hauptkompressionsramme 24 bewegt das Abfallmaterial 74 nach
vorn in die Kompressionskammer 22. Jegliches Abfallmaterial 74,
das in dem Zwischenraum 72 zwischen der Führungskante 44 des
angelenkten Seitenwandelements 12 und der fixierten Seitenwand 68 eingeschlossen
wird, wird durch das Schermesser 49 in 1 abgeschert,
das sich am Eingang zur Hauptkompressionskammer 22 befindet.
Der Schervorgang erfolgt, wenn die Hauptkompressionsramme 20 unter
dem Schermesser 49 entlang passiert. Die Hauptkompressionsramme 20 bewegt
sich weiter vorwärts
und wirkt mit ihrer Kraft auf das Abfallmaterial 74 ein,
bis sie eine vorgegebene Position in der Hauptkompressionskammer 22 erreicht.
Die Hauptkompressionsramme 20 fährt dann zurück, und
der Ablauf wird wiederholt, bis das Abfallmaterial 74 zur gewünschten
Ballendichte komprimiert wurde. Sobald die gewünschte Ballendichte erreicht
wurde, wird die Hauptkompressionsramme 20 an eine vorgegebene
Position bewegt, und eine Form von Umhüllung, wie zum Beispiel Draht
oder Bänder,
wird um den Ballen gewickelt, um die Ballendichte beizubehalten,
wenn der Ballen aus der Kompressionskammer 22 ausgeworfen
wird. Nachdem der Ballen mit einer Umhüllungsvorrichtung umwickelt
wurde, wird der Ballen aus der Kompressionskammer 22 geschoben,
entweder mittels der Hauptkompressionsramme 20 oder durch
den nächsten
Ballen, wenn dieser durch die Hauptkompressionsramme 20 komprimiert wird.
Die Ballen presse 10, die zur Erläuterung der Funktionsweise
des angelenkten Seitenwandelements 12 herangezogen wird,
ist eine horizontal wirkende Einzelramme, die mit Spannungszylindern 24 arbeitet,
um das Abfallmaterial zusammenzuhalten, während es komprimiert wird.
Das angelenkte Seitenwandelement 12 kann an vielen verschiedenen Arten
von Ballenpressen verwendet werden, wie zum Beispiel Mehrfachrammen-Ballenpressen,
geschlossentürigen
Einzelrammen-Ballenpressen
und Seitenauswurf-Ballenpressen.
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- 10
- Ballenpresse
- 12
- angelenktes
Seitenwandelement
- 14
- Beladekammer
- 16
- Beladetrichter
- 18
- Rahmen
- 20
- Hauptkompressionsramme
- 22
- Kompressionskammer
- 24
- Hauptkompressionszylinder
- 26
- Spannungszylinder
- 28
- Seitenwand
- 30
- Stütz- und
Schleißplatte
- 32
- oberes
Abdeckelement
- 34
- Krone
- 35
- Oberseite
- 36
- Unterseite
- 36a
- Flächenabschnitt
- 38
- Endfläche
- 40
- Endfläche
- 42
- Seitenfläche
- 44
- Seitenfläche
- 46
- planare
Fläche,
groß
- 48
- planare
Fläche,
groß
- 49
- Schermesser
- 50
- Oberseite
- 52
- Endfläche
- 54
- Endfläche
- 56
- Unterseite
- 58
- zylindrisches
Schwenkrohr
- 60
- Betätigungsarm
- 62
- Loch
- 64
- Gehäuse
- 66
- Linearantrieb
- 68
- Flachelement
- 70
- Flachelement
- 72
- Zwischenraum
- 74
- Abfallmaterial
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An
der vorliegenden Erfindung können
verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, ohne von dem Umfang
der angehängten
Ansprüche abzuweichen.