SE517954C2 - Anordning för att fragmentera och kompaktera cellulosahaltigt emballage- och förpackningsmaterial, som innehåller wellpapp - Google Patents

Description

517 954 .2 Det faktum att anordningen enligt uppfinningen utvecklats med tanke på detaljhandelns behov utesluter emellertid inte att anordningen kan användas även inom helt andra branscher där behov finns för effektiva anordningar för att fragmentera och kompaktera cellulosahaltigt material, t.ex. inom industrin, större kontorskomplex, skogsbruk och lantbruk.

Det för uppfinningen utmärkande framgår för övrigt av vad som anges i de efterföljande patentkraven.

Ytterligare kännetecken och aspekter på uppfinningen kommer att framgå av efierfölj ande beskrivning av en föredragen utföringsform.

KORT FIGURBESKRIVING I den följ ande beskrivningen av en föredragen utföringsform kommer att hänvisas till bifogade ritningsfigurer, av vilka Fig. 1 visar en perspektivisk vy av anordningen enligt den föredragna utföringsformen, delvis även visande det inre av ett pressparti i anordningen, Fig. 2 visar samma anordning, delvis som en ”röntgenbild”, i en sidovy, Fig. 3 visar ett parti av en i anordningen ingående fiagmentatori tvärsektion, Fig. 4 och Fig. 5 visar detaljbilder av delar av fragmentatorn, Fig. 6 visar anordningens utmatningsdel i en perspektivisk vy, och Fig. 7 visar ett parti av delarna i området för anordningens utmatningsöppning i större skala, delvis i genomskärning.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Den i Fig. 1 och 2 visade maskinen eller anordningen har följande huvuddelar, nämligen ett pressparti 1, som samtidigt utgör inmatningsdel för det material som skall behandlas, en fragmentator 2 och en komprimator 3. Komprimatom 3 består i sin tur av en förkomprimator 4, en mellankomprimator 5 och ett slutformningsparti 6, som samtidigt utgör utmatningsdel. Vidare innefattar anordningen ett stativ 7 med fyra ben.

Presspartiet/inmatningsdelen 1 innefattar ett vertikalt hus 10 med fyra vertikala väggar; ett par sidoväggar 11, en bakvägg 12 och en främre vägg 13. Iden främre väggen 13 finns en lucka 14, som kan vridas omkring en horisontell vridningsaxel genom ett par gångjärn 15 i luckans 14 övre kant. Luckan kan stängas med ett vred 16. För att underlätta luckans manövrering och förflyttning mellan stängt och öppet läge och vice 517 954 3 versa finns ett par dubbelverkande rörelseorgan 17 i form av pneumatiska dämpningscylindrar av känd konstruktion.

I det vertikala huset 10 i presspartiet 1 finns en press, allmänt betecknad 20, som innefattar en pressplatta 21 och rörelseorgan 22, symboliserade genom en pil, anordnade att kunna förflytta pressplattan 21 i vertikal riktning i huset 10. Pressplattan 21 lutar från den vänstra av de två sidoväggama ll upp mot den högra av sidoväggama 11 under samma lutningsvinkel v som rotationsaxeln 23 hos det rörliga, integrerade organ 22 i fragmentatom och komprimatom, vilket skall beskrivas i det följande. Pressplattan 21 kan fórskjutas från ett övre läge nära husets 10 topp till ett nedre läge ungefär i området for det lutande plan 25 som bildar övergång mellan det vertikala presshuset 10 och ett fragmentatorhus 26.

Det integrerade rörliga organet 24 innefattar ett bakre parti i form av en fräs 30 i området för fragmentatorhuset 26 och ett fiärnre parti i form av en komprimeringsskruv 31 i området for komprimatom 3. Det integrerade organet 24 (fiäsen 30 och komprimeringsskruven 31) är roterbart omkring rotationsaxeln 23 med hjälp av en hydraulmotor 32.

Fräsen 30 är utformad som en tvågängad cylindrisk skruv, dvs. med två gängor per gänghöjd, och cylindrisk käma. Mer bestämt utgörs fräsen 30 av en mycket stor, tvågängad snäckfräs med tunna gängor 33 eller skär med raka flanker och bred, cylindrisk gängbotten 34. Gängorna/skären 33 är sågtandformade. Skärtänderna har i Fig. 4 och Fig. 5 betecknats 35. Tandbrösten 36 är bakåtlutande. Fräsens rotationsriktning har visats genom pilen 37. Tandryggarna 38 är huvudsakligen raka.

Skärtändema 35 år dubbeleggade. Skäreggama har betecknats 39 och 40. Topparna 41 och 42 på skäreggama 39 respektive 40 bildar partier av cylindrar men kan ändå beskrivas som huvudsakligen plana. Skärhöjden h, dvs. det radiella avståndet från gängbottnen 34 till skäreggstoppama 41, 42, uppgår till cirka 65 mm. Det kortaste avståndet b, Fig. 2, mellan närliggande gängor/skär 33 uppgår till cirka 125 mm.

Tandlängden, I, Fig. 3, är cirka 125 mm, dvs. skärtändema 35 är ungefär lika långa som bredden b mellan närliggande gängor/skär 33. Tjockleken på gängorna/skären 33 är cirka 20 mm Fragmentatorhuset 26 har en bakre ändvägg 45 med genomforing för en från hydraulmotom 32 utgående drivaxel för vridning av det roterbara organet 24, innefattande fräsen 30 och komprimeringsskruven 31, en främre, övre ändvägg 46 med 517 954 "1' genomfóring fór det integrerade, rörliga organet 24 och fór det material som har fragmenterats i fragmentatom 2, ett par sidoväggar 47, 48 och en kupad bottendel 49.

Tillsammans bildar ändväggama 45, 46 och sidoväggama 47 , 48 jämte bottendelen 49 ett tråg, som utgör nämnda komprimatorhus 26. I detta hus roterar frasen 30 omkring sin rotationsaxel 23.

Fragmentatorhusets 26 kupade bottendel 49 är uppbyggd av ett antal axiella plåtar 52, som sträcker sig utmed fragmentatorhusets 26 hela längd. Plåtama 52 är plana utmed huvuddelen av sin bredd men uppvisar ett inåtvänt parti 53 i den längsgående kant som är vänd mot fiäsens 30 rotationsriktning. De inåtvända partiema 53 avslutas med en skäryta 54 på samma radiella nivå som skäreggamas 39 och 40 toppar 41, 42.

Skärytorna 54 är med andra ord anordnade att samverka med skäreggama 39, 40 fór att genom klipp- och/eller rivverkan fragmentera arbetsmaterialet i fragmentatom 2.

Bredden på plåtarna 52, dvs. avståndet mellan de inåtvända partiema 53 med dessas skärytor 54 motsvarar ungefär längden av 1 1/2 à 2 skärtänder.

Komprimeringsskniven 31 är endast ungefär hälften så lång som fiäsen 30.

Förkomprimatom 4 och mellankomprimatom 5 är sinsemellan ungefär lika långa. I området fór fórkomprimatorn 4 avsmalnar såväl komprimeringsskruven 31 som skruvhuset 60 koniskt. Detta koniskt avsmalnande parti av skruvhuset har betecknats 61. Gänghöjden i omrâdet fór fórkomprimatom 4 är konstant. Stigningsvinkeln ökar däremot några få grader t.ex cirka 3°, per varv hos skruvgängan i skruvens matningsriktning i såväl fórkomprimatorn 4 som i mellankomprimatom 5. Härigenom kan godset expandera i axiell riktning i gängluckan i förhållande till godsets hoppressning radiellt. Friktionstrycket blir härigenom mindre mot gängflankoma än mot skruvhuset, vilket motverkar att godset roterar med skruven varigenom pluggbildning undviks. Komprimatorskruven 31 är utmed hela sin sträckning enkelgängad. Gängorna 62 har raka flanker i likhet med gängoma/skären 33 i området fór fiagmentatorn 2. Även tjockleken är huvudsakligen densamma. Skruvens 61 konicitet i området fór fórkomprimatorn 4, dvs. den stympade konens toppvinkel, är cirka 30°. Den stympade konens längd i området fór fórkomprimatom 4 är ungefär hälfien av konens diameter i basen, dvs. närmast fragmentatom 2. Härigenom uppnås en kraftig minskning av skruvhusets diameter på en kort sträcka. Det innebär även en kraftig absolut komprimering av materialet i gänggången, trots att gänghöjden är konstant. Syftet med fórkomprimeringen och utformningen av fórkomprimatom 4 är att åstadkomma en kraftig komprimering av materialet på en kort sträcka och att medge en stor ingångsstorlek till komprimatom, vilket i sin tur gör det möjligt att utforma fräsen 30, 517 954 fragmentatorhuset 26 och presshuset 10 med så stora dimensioner att den integrerade anordningen kan ta emot och fragmentera mycket stora kartonger och sjok.

Mellankomprimatom 5 är utformad för att ytterligare komprimera det cellulosahaltiga arbetsmaterialet samt att dra isär det förkomprimerade materialet och platta ut detta, så att det får en form lämpad för efterföljande balning och eventuell upplösning i samband med fiberåtervinning. Skruvens 31 kärna i området för mellankomprimatom 5 är därför koniskt divergerande i detta område i skruvens matningsriktning, samtidigt som skruvhuset 60 i denna del 63 är cylindriskt, vilket innebär att gänghöjden minskar i skruvens matningsriktning i området för mellankomprimatom 5.

Skmvhuset 60 är på samma sätt som fragmentatorhusets 26 bottendel 49 sammansatt av längsgående, sammansvetsade plåtar 61 med inåtvända kantpartier riktade mot skruvens 31 rotationsriktning. Dessa omlottgående plåtpartier tjänar i detta fall inte som skärorgan utan för att medverka till att arbetsmaterialet förskjuts axiellt i gänggångarna istället för att roteras med skruven.

I slutformningspartiet/utmatningsdelen 6 vidgar sig såväl skruvkärnan som skruvhusets insida koniskt. Dessa båda koniska partier har betecknats 66, respektive 67 i Fig. 7. De har huvudsakligen samma konicitet, samma axiella längd och är orienterade i samma axiella zon av komprimatom. Utanför skruvkärnans koniska parti 66 följer ett avslutande koniskt parti 68 med väsentligt mycket större konicitet än inom paritet 66.

Lutningsvinkeln hos konens sida i området för 68 är ungefär 55°.

Det koniska partiet 67 utgör avslutning på skruvhusets 60 raka, cylindriska del 63, men det integrerade skruvhuset 60 avslutas med ett ringformat parti 69, vars avslutande del på insida vidgar sig koniskt i området för, och förbi, skruvkärnans avslutande koniska parti 68. Den koniska ytan på ringens 69 har betecknats 70. Koniciteten i detta parti 70 är väsentligt mindre än i skruvkärnans avslutande parti 68. Detta innebär att passagen 71 mellan de koniska ytoma 68 och 70 avsmalnar i axiell riktning, vilket i sin tur innebär att det komprimerade material som pressas ut genom passagen 71 utövar en krafi på _ ytan 70. Denna kraft har en komposant som är riktat bakåt och som därmed strävar att pressa ringen 69 bakåt. Denna bakåtriktade rörelse motverkas i sin tur av ett antal förspända fjädrar 73 anordnade mellan en främre ring 76 som är fast förbunden med den rörliga ringen 69, och en bakre ring 77 som är inställbart förbunden med skruvhusets manteldel 63 för inställning fjädrarnas 73 förspänning. Genom samverkan mellan den samverkande kraften på ringen 69 och dei motsatt riktning verkande fiädrarna 73 kan, 517 954 genom ringens 69 förskjutning, alltid uppnås en jämvikt, så att man alltid får ungefär samma kompressionstryck oberoende av typ av material som bearbetas och komprimeras i anordningen. Detta innebär i sin tur att det material som matas ut genom utmatningsdelen 6 får en förhållandevis jämn komprimeringsgrad, vilket är en positiv kvalitetsfaktor. Under utmatningsdelen 6 finns en container 75 för omhändertagande av det komprimerade materialet.

Den beskrivna anordningen är avsedd att arbeta på följande sätt. Det material som skall fragmenteras och kompakteras kastas in i huset 10, sedan vredet 16 vridits om och luckan 14 svängts upp med hjälp av lyficylindrarna 17 och vridits till huvudsakligen horisontellt läge i gångjämslederna 15. Pressen 20 med pressplattan 21 befinner sig härvid i sitt övre läge och står stilla. Satsningen av materialet i huset 10 genom den öppnade luckan 14 kan ske manuellt. Givetvis är dock även olika lastdon tänkbara, men en fördel är att satsningen kan ske på ett enkelt sätt genom den öppnade luckan på lämplig arbetshöjd.

När luckan åter stängts och reglats, startas pressen 20, varvid rörelseorganen 22 pressar ned pressplattan 21, som pressar det gods som satsats i presspartiet 10 ned mot fiäsen , samtidigt som denna liksom hela det rörliga organet 24, börjas roteras av motom 32.

Det i viss grad sammanpressade materialet i fragmentatorhus 26 och pressparti 1 anpressas med viss kraft mot fiäsen 30. Det sålunda sammanpressade partiet rivs nu sönder i bitar genom samverkan mellan skärtänderna 35 och de som skärstål fimgerande, inåtvända partierna 54 i fragmenteringshusets 26 bottendel.

Rotationsriktningen visas genom pilen 37. Avståndet d mellan närliggande gånger/skär 33 samt skärtändemas 35 längd och avståndet mellan skärstålen 53 är så valda att de erhållna materialstyckena får en typisk storlek av omkring 1 dmz, en del något större men många även betydligt mindre.

Fräsen 30 fungerar även som matarskruv och driver det fragmenterade materialet, hela tiden under tryck från pressplattan 21 uppåt mot och in i komprimatom 3.

I komprimatom 3 komprimeras det sålunda fragmenterade materialet först i förkomprimatom 4, genom att materialet matas framåt av det koniskt avsmalnande skruvpartiet, samtidigt som materialet förhindras att rotera av plåtkantema på skruvhusets insida, såsom beskrivits ovan. 517 954 ? Därefter fortsätter komprimeringen i mellankomprimatom 5, samtidigt som det komprimerade materialet plattas ut på önskat sätt.

Slutligen pressas det färdiga materialet ut ur den uppåt lutande komprimatom 3 genom slutformningspartiet/utmatningsdelen 6, som medverkar till att materialet erhåller önskad, förhållandevis jämn kvalitet med avseende på komprimeringsgrad. Hur denna del 6 fungerar har även beskrivits i det föregående och skall därför här inte upprepas.

Ovan beskrivna process fortfar till dess nivån av ofragmenterat material i presspartiet 1 sjunkit till en av en icke visad gränslägesavkännare förinställd nivå. Därefler förs pressplattan 21 upp och fräsen 30 och komprimeringsskruven 31, d.v.s det integrerade roterbara organet 24, stannar genom att motom 32 starmar. Vill man lasta in mer material i presspartiet 10 innan den förinställda mininivån har uppnåtts, vilket ofta är fallet under praktisk drifi, stoppar man skruven 32. Pressplattan 21 återförs härvid automatiskt till sitt övre läge, varefler luckan 14 åter kan öppnas och mer material kan satsas i presspartiet. Då luckan 14 åter stängts och reglats fortsätter processen som ovan.

Genom att fragmentatom 2 och komprimatom lutar uppåt kan utmatningsdelen anordnas på sådan höjd att en container 75 med lämplig storlek kan anordnas under mynningen.

Det färdiga materialet kan sålunda falla ned i behållaren 75 i fonn av väl komprimerade stycken. Som är relativt tunna och bågformade efter slutfommingspartiets 6 radie.

Typiskt har de en tjocklek av omkring 20 till 35 mm, en längd av cirka 50 till 250 mm. och en bredd av 50-100 mm. Det sålunda erhållna materialet har fått lämpliga egenskaper i termer av formmått och densitet, typiskt cirka 400-500 kg/m3 för att kunna balas till större transport- och förvaringsenheter. Styckena bryts lätt till mindre stycken med bibehållen densitet. Produkten är även i hög grad lämpad för att hos en mottagare kunna upplösas för fiberåtervinning eller förbrännas utan ytterligare föregående bearbetning.

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 517 954 PATENTKRAV

1. Anordning för att fragmentera cellulosahaltigt emballage- och förpackningsmaterial som innehåller Wellpapp, och bilda kompakterande aggregat av det fiagmenterade materialet med större densitet än materialet hade före fragmentering och kompaktering, kännetecknad av - att anordningen i följd innefattar ett pressparti (1), en fragmentator (2) och en komprimator (3), - att presspartiet (1) är anordnat med en forsta ände och en andra ände samt väggar (11 12, 13) mellan den första och den andra änden, en företrädesvis tillslutbar ilastningsöppning för det cellulosahaltiga materialet som skall fragmenteras och kompakteras, och pressdon (21) anordnade att med krafi pressa samman det i presspartiet ilastade materialet mot fragmentatom (2) i presspartiets andra ände, - att ett flerfiinktionellt, roterbart rörligt organ (24) är anordnat med rörelseorgan (3 2) för att rotera nämnda rörliga organ, som sträcker sig genom fragmentartom och komprimatom, - att fragmentatom (2) innefattar ett fragmentatorhus med väggorgan (53) på insidan av en bottendel till fragmentatorhuset, och att fragmenteringsorgan (3 5) är anordnade på en bakre del av nämnda rörliga, roterbara organ (24) i fragmentatorhuset, samverkande med nämnda väggorgan, och - att komprimatom innefattar ett skruvhus (60) och att en främre del på det rörliga, roterbara organet bildar en skmvkomprimator (3) med en inmatningsöppning intill fragmentatom och en utmatningsöppning i motsatta änden.

2. Anordning enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a d av att den bakre delen av nämnda rörliga roterbara organ (24) utgörs av en fräs (3 0), som innefattar nämnda fragmenteringsorgan (3 5).

3. Anordning enligt krav 2 k ä n n e t e c k n a d av att fräsen (30) är utfonnad som en snäckfräs i form av en skruv med tunna gängor (33), vilka gängor är sågtandfonnade.

4. Anordning enligt krav 3 k ä n n e t e c k n a d av att de sågtandformade skärtänderna (3 5) utgör nämnda fragmenteringsorgan, och att nämnda väggorgan (53) på insidan av bottendelen till fragmentatorhuset innefattar fasta skär (54), som sträcker sig längs fragmentatorhuset och är anordnade att samverka med fräsens skärtänder.

5. S. Anordning enligt krav 4 k ä n n e t e c k n a d av att skärtändema är dubbeleggade. 10 15 20 25 30 517 954 9

6. Anordning enligt något av kraven 3-5 k ä n n e t e c k n a d av att avståndet (b) mellan närliggande gängor är 70 till 200 mm, att skärhöjden (h), dvs det radiella avståndet från gängbotten (34) till skäreggstopparna (41-42) är 40 till l00.mm, och att tandlängden (I) är 70 till 200.mm.

7. Anordning enligt något av kraven 3-6 k ä n n e t e c k n a d av att fiäsen (30) är tvågängad.

8. Anordning enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a d av att nämnda integrerade, rörliga organ (24) lutar med utmatningsöppningen riktad snett uppåt.

9. Anordning enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a d av att fräsen (30) i sin mot skruvkomprimatom vända ände har en yttre omkrets av 500 till 1000 mm.

10. Anordning enligt krav 9 k ä n n e t e c k n a d av att skruvhuset konvergerar i området för ett första parti av komprimatom i riktning från fragmentatom.

11. Anordning enligt krav 10 k ä n n e t e c k n a d av att nämnda första parti av komprimatorn (3) utgör en förkomprimator, att efier förkomprimatom följer en mellan komprimator (5) och ett slutformningsparti (6), varvid det i förkomprimatom komprimerade materialet är anordnat att ges en utsträckt, platt form, innan det lämnar slutformningspartiet.

12. Anordning enligt krav 11 k ä n n e t e c k n a d av att slutformningspartiet (6) innefattar en trattfonnig, i matningsriktningen divergerande kanal för det kompakterade materialet, att nämnda passage i ett mynningsparti begränsas av en yttre, rölig ring (69), som under tryck från det utmatade materialet kan föras bakåt vid ökat tryck, så att passagen vidgas, och att krafielement (73) år anordnade att föra den rörliga ringen (69) framåt vid minskade tryck från det passerande komprimerande materialet.