Die Erfindung betrifft, eine Vorrichtung zum Vorpressen von
Behältern sowie eine Dorn für eine derartige Vorrichtung.
Bei der Entsorgung von Abfall ist es üblich, den eingesammelten
Abfall z.B. in einer Ballenpresse zu Ballen zu komprimieren. Beim
Komprimieren von leeren Behältern wie PET- oder PE-Getränkeflaschen
und dergleichen, von denen eine große Portion mit geschlossenem (z.B.
aufgeschraubtem) Verschluss entsorgt wird, entsteht dabei das Problem,
dass auf Grund der im abgeschlossenen Behälter eingeschlossenen Luft das
Zusammenpressen des Behälters stark eingeschränkt wird. Ein weiteres
Problem ist, dass bei Aufheizung (z.B. von der Sonne) von Ballen in den
komprimierten, luftgefüllten Behältern ein derartiger Expansionsdruck
erzeugt wird, dass Binder, welche die Ballen zusammenhalten, brechen.
Zur Beseitigung dieses Problems sind Vorrichtungen bekannt, in
denen eine Walze an ihrer nach außen weisenden Oberfläche im
Wesentlichen radial ausgerichtete, angespitzte Perforationsdornen
aufweist, mit denen die Behälter perforiert werden.
In der Vorrichtung gemäß DE 101 14 686 C sind eine
Perforationsdornen in der Form von Stacheln aufweisende Walze und das
Gehäuse derart ausgelegt, dass der Abstand zwischen den Stacheln und
dem umgebenden Gehäuse so gering ist, dass die Behälter von den Stacheln
angestochen bzw. perforiert werden. Um zu vermeiden, dass von Stacheln
aufgespießte Behälter an den Stacheln haften bleiben, ist ein Abstreifer
vorgesehen, der relativ zur rotierenden Stachelwalze fest im Gehäuse
angeordnet ist und die auf die Stacheln aufgespießten Behälter untergreift
oder hintergreift und sie auf Grund der Drehung der Walze wieder von den
Stacheln abstreift. Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist, dass eine
große Reibung auftritt, wenn die Behälter zwischen einer die Stachel
aufweisenden Walze und einer Gehäusewand komprimiert werden und dass
spezielle Maßnahmen notwendig sind, um ein sicheres Lösen der
aufgespießten Behälter von der Walze zu gewährleisten.
In der Vorrichtung gemäß JP 10 286 827 A werden die Behälter
zwischen der Walze und einer Ausnehmungen aufweisenden, mit der Walze
gekoppelt angetriebenen Gegenwalze perforiert und vorkomprimiert. Dies
ist eine relativ komplizierte Lösung.
Aus US 5 133 124 A ist eine Vorrichtung bekannt, in der zwei
einander gegenüberliegende Walzen an ihren nach außen weisenden
Oberflächen zusammenarbeitende Schneideorgane und Ausnehmungen zum
Aufnehmen der Schneideorgane und von den Schneideorganen
ausgeschnittene und gefaltete T-förmige Lippen aufweisen. Die T-förmigen
Lippen, geschnitten aus einer Behälterwand, greifen dabei in
gegenüberliegende Perforationen in derselben Behälterwand und halten den
Behälter nach dem Verlassen des Pressgebietes zwischen den Walzen in
einer flachen Konfiguration. Auch diese Vorrichtung ist kompliziert.
Aus FR 2 708 227 A und DE 297 00 368 U sind relativ komplizierte
Vorrichtungen zum Perforieren und Komprimieren von Behältern bekannt,
wobei die Perforationsdornen von einem Förderband bzw. von Ketten
umlaufend getragen werden.
Nach dem Perforieren werden die perforierten Behälter entweder
direkt oder indirekt dem Einfüllbereich einer Ballenpresse zugeführt, wo sie
zu einem Ballen verpresst werden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine einfache Vorrichtung zu
schaffen, mit denen Behälter sicher perforiert und vorkomprimiert werden
können, damit eine schnelle und starke Komprimierung in einer
Ballenpresse erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Vorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine besondere Ausgestaltung
eines Teiles der Erfindung wird durch einen Perforationsdorn mit den
Merkmalen des Anspruchs 9 gebildet.
Da die Perforationsdornen der Walzen sich in mindestens einem
Betriebszustand im Press- und Perforationsschlitz, in axialer Seitenansicht,
überlagern, wird zum einen eine effektive Perforation der Behälter
gewährleistet, ohne dass die Behälter entlang einer Wand reiben oder dass
sehr lange Perforationsdornen benötigt werden, auf denen die Behälter
leicht derart angespießt werden, dass diese sich nicht selbsttätig mehr von
der Walze lösen. Dadurch, dass die Rotationsbahnen aller
Perforationsdornen der einen Walze sich außerhalb der Rotationsbahnen
aller Perforationsdornen der anderen Walze befinden, wird zum anderen
erreicht, dass keine Synchronisation der Rotation der Walzen benötigt wird,
um zu vermeiden, dass die Perforationsdornen aufeinanderstoßen.
Im Beschreibungsteil wird die Erfindung anhand eines in den
Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Beispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in
Seitenansicht entlang der Linie I-I in Fig. 2; Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Oberansicht, wobei Walzen
teilweise im Querschnitt entlang ihrer Rotationsachse gezeigt sind; und Fig. 3 ein Seitenansicht eines Perforationsorgans der Vorrichtung
gemäß Fig. 1 und 2.
Bei dem in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiel
handelt es sich um eine Vorrichtung 1 zum Perforieren und Komprimieren
von Behältern 2 zu perforierten und komprimierten Behältern 2'.
Durch ein Gehäuse 3 der Vorrichtung 1 verläuft ein
Durchführkanal 4, mit einem Einfüllbereich 5 und einem Auslassbereich 6.
Die Unterseite des Gehäuses 3 kann z.B. auf dem Füllschacht einer
Ballenpresse montiert werden.
An dem Gehäuse 3 sind zwei Walzen 7, 8 gelagert. Die Walzen
weisen jeweils einen Grundkörper 9, 10 mit im Wesentlichen radial nach
außen weisenden Perforationsdornen 11 auf. Von den Perforationsdornen 11
sind übersichtlichkeitshalber nur einige mit Bezugszeichen angedeutet und
in Fig. 2 sind nur einige der Perforationsdornen 11 gezeigt und ansonsten
nur die Positionen 11' (von denen auch nur einige mit Bezugszeichen
angedeutet sind) wiedergegeben, an denen die Perforationsdornen 11
montiert sind. Die Walzen 7, 8 sind derart angeordnet, dass
Rotationsachsen 12, 13 der Walzen 7, 8 parallel angeordnet sind und ein
Press- und Perforationsschlitz 14 zwischen den Walzen 7, 8 im
Durchführkanal 4 liegt.
In mindestens einem Betriebszustand überlagern Rotationsbahnen
16, 17 der Perforationsdornen 11 der Walzen 7, 8 sich im Press- und
Perforationsschlitz 14 in axialer Seitenansicht. Die Größe der Überlagerung
ist in Fig. 1 mit Bezugszeichen 15 angedeutet.
Wie am Besten ersichtlich ist in Fig. 2, befinden die
Rotationsbahnen 16 aller Perforationsdornen 11 der einen Walze 7 sich
außerhalb der Rotationsbahnen 17 aller Perforationsdornen 11 der anderen
Walze 8.
Im Betrieb werden die Walzen 7, 8 von Motoren 18, 19 angetrieben
in derartigem Rotationssinn (Pfeile 20, 21), dass Behälter 2 in
Transportrichtung (Pfeil 22) vom Einfüllbereich 5 zum Auslassbereich 6
durchgeführt werden. Die Behälter 2 werden dabei von den
Perforationsdornen 11 der Walzen 7, 8, die sich in mindestens einem
Betriebszustand im Press- und Perforationsschlitz 14, in axialer
Seitenansicht, überlagern, perforiert und vorgepresst. Da die
Perforationsdornen 11 der Walzen 7, 8 von zwei sich gegenüberliegenden
Seiten wirksam sind und sich gegenseitig überlappen, wird eine effektive
Perforation der Behälter gewährleistet, ohne dass die Behälter entlang
einer Wand reiben. Auch werden keine sehr langen Perforationsdornen
benötigt, auf denen die Behälter 2 leicht derart angespießt werden, dass
diese sich nicht selbsttätig mehr von den Walzen 7, 8 lösen.
Die Walzen 7, 8 drehen im Betrieb gemeinsam, wobei vorzugsweise
beide Walzen 7, 8 angetrieben werden, Die Walzen 7, 8 brauchen aber nicht
synchronisiert zu laufen, um zu vermeiden, dass die Perforationsdornen 11
beider Walzen 7, 8 aufeinanderstoßen, da die Rotationsbahnen 16 aller
Perforationsdornen 11 der einen Walze 7 sich außerhalb der
Rotationsbahnen 17 aller Perforationsdornen 11 der anderen Walze 8
befinden.
Zum Erzielen einer besonders effektiven Perforation ist es
vorteilhaft, dass die Perforationsdornen 11 auf den beiden Walzen 7, 8 in
sich abwechselnden, umlaufend angeordneten Reihen montiert sind. Den
Behältern wird so wenig Gelegenheit geboten, um die Perforationsdornen 11
herumzubiegen und unperforiert zu bleiben.
Wie am Besten ersichtlich ist in Fig. 3, konvergieren die
Perforationsdornen 11 jeweils über mehr als die Hälfte und vorzugsweise
über mehr als Zweidrittel ihrer Länge zu einer Spitze 23. Da die
Perforationsdornen 11 über einen relativ großen Teil ihrer Länge zu einer
Spitze 23 konvergieren, werden Behälter 2 daran gehindert, fest auf den
Perforationsdornen aufgespießt zu werden und lösen diese sich im
Allgemeinen leicht von den Walzen 7, 8. Durch die Perforation von zwei sich
gegenüberliegenden Seiten wird dennoch eine sichere Perforation der
Behälter 2 erreicht.
Zur Vermeidung des festen Aufspießens ist es weiterhin
vorteilhaft, dass die Dicke 24 der Perforationsdornen mehr als 20% und
vorzugsweise mehr als 40% der Länge des konvergierenden Teils 25 ist.
Dadurch haben die Perforationsdornen 11 einen relativ stumpfen
Spitzenwinkel a, worauf die Behälter 2 wenig Halt haben. Ein weiterer
Vorteil eines relativ stumpfen Spitzenwinkels a ist, dass die
Perforationsdornen 11 sehr robust und verschleißfest sind.
Die Walzen 7, 8 weisen jeweils einen in Wesentlichen
trommelförmigen Außenumfang auf, in dem die Perforationsdornen 11
einzeln montiert sind. Beim Austausch von verschlissenen
Perforationsdornen 11 brauchen deshalb nur die Perforationsdornen 11 und
nicht Träger oder sonstige Teile ausgetauscht zu werden.
Bei der Vorrichtung gemäß dem gezeigten Beispiel sind die
Perforationsdornen 11 in die Walzen 7, 8 verschraubt mittels Gewinden 26,
27 am der Spitze 23 gegenüberliegenden Ende der jeweiligen
Perforationsdornen 11 und in Löcher in den trommelförmigen
Außenumfängen der Walzen 7, 8.
Die einzelne Montage der Perforationsdornen 11 ist weiterhin
vorteilhaft, da es damit leicht realisierbar ist, die Perforationsdornen 11 aus
einem härteren Material als den trommelförmigen Außenumfang zu formen.
Somit wird eine sehr lange Standzeit mit einem minimalen Aufwand an
gehärtetem Material erreicht.
Zur Erzielung einer gleichmäßigen Perforations- und
Vorpresswirkung ist es vorteilhaft, dass mindestens eine der Walzen 7, 8,
oder wie in diesem Beispiel beide Walzen 7, 8, gegenüber der anderen Walze
8, 7 hin und her bewegbar zur Vergrößerung und Verkleinerung des
Schlitzes 14 gelagert ist bzw. sind, wie in Fig. 1 durch Pfeile 28, 29
angedeutet ist, und mindestens ein Federorgan 30, 31 vorgesehen ist,
welches die Walze oder Walzen 7, 8 zur anderen Walze 8, 7 drängt.
Sowohl in der Beschreibung erwähnte als aus der Zeichnung
entnehmbare Merkmale sind weitere Bestandteile der Erfindung, auch
wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den
Ansprüchen erwähnt werden.
Bezugszeichenliste
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Behälter (PET-Flaschen)
- 2'
- Perforierte und vorgepresste Behälter
- 3
- Gehäuse
- 4
- Durchführkanal
- 5
- Einfüllbereich
- 6
- Auslassbereich
- 7
- Walze
- 8
- Walze
- 9
- Grundkörper
- 10
- Grundkörper
- 11
- Perforationsdornen
- 12
- Rotationsachse
- 13
- Rotationsachse
- 14
- Perforations- und Vorpressschlitz
- 15
- Überlappung
- 16
- Rotationsbahn
- 17
- Rotationsbahn
- 18
- Motor
- 19
- Motor
- 20
- Rotationsrichtung
- 21
- Rotationsrichtung
- 22
- Förderrichtung
- 23
- Spitze
- 24
- Dicke
- 25
- Konvergierender Teil
- 26
- Gewinde
- 27
- Gewinde
- 28
- Bewegbarkeit
- 29
- Bewegbarkeit
- 30
- Feder
- 31
- Feder