Schubboden
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schubboden nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Schubböden werden beispielsweise eingesetzt, um Abfälle von Bearbeitungsmaschinen aus Sammelbehältern oder Silos, wie beispielsweise Holz-, Papier- Kunststoff- oder Aluminiumspäne, zur weiteren Verarbeitung oder Entsorgung auszutragen. So werden beispielsweise brennbare Abfälle einer Pressvorrichtung zugeführt, wo das Material verdichtet und zu einem Brikett zusammengepresst wird.
Der Schubboden weist in der Regel als Grundelement einen Tisch auf, an dessen Unterseite eine angetriebene Förderschnecke angeordnet ist, welche über einen entsprechend über der Förderschnecke angeordneten Spalt resp. Öffnung zugänglich ist. Auf der Oberseite des Tisches ist ein Schubelement angeordnet, welches hin und her bewegt wird und das Material damit über die Öffnung der Förderschnecke zuführt. Bei herkömmlichen Schubbodenkonstruktionen wird das
Schubelement über einen im Wesentlichen in der Mittelachse des Tisches liegend angeordneten Hydraulikzylinder angetrieben. Dabei werden im Bereich zwischen dem Schubboden resp. dem Tisch und dem Hydraulikzylinder Überstände und Klemmzonen gebildet, in welchen sich das zu fördernde Material ablagern und durch die Bewegung des Schubelementes verdichten kann, ohne dass es in die Förderschnecke gelangt. Dies führt in jeden Fall zu einer
Verringerung der Arbeitskapazität des Schubbodens und in der Regel zusätzlich auch zu einer Begrenzung oder gar Blockierung des Hubes des Schubelementes. Dies führt zu Unterbrüchen im Arbeitsablauf und zu aufwändigen Reinigungsarbeiten.
Weiter besteht in Abhängigkeit des zu fördernden Materials die Gefahr, dass diese auf den Befestigungsteilen des Hydraulikzylinders, dessen Steuerleitungen oder dem Zylinder selbst aufliegt und damit eine Brücke oder Haube über dem Bereich der Förderschnecke bildet, welche ein Austragen von weiterem Material verhindert.
Gerade lange Späne oder unförmige Reststoffe neigen vermehrt zur Bildung von Knäueln, welche dann nicht durch die Öffnung über der Förderschnecke gelangen können und damit ebenfalls nicht ausgetragen werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung bestand darin, einen Schubboden zu finden, welcher die geschilderten Nachteile behebt und insbesondere die zuverlässige Verarbeitung auch von langen Spänen oder unförmigen Reststoffen erlaubt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemass durch einen Schubboden mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weitere, bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen der weiteren Ansprüche 2 bis 15.
Beim Schubboden mit einem oben offenen, kastenförmigen Grundelement mit einer im Wesentlichen ebenen Tischfläche, einer unterhalb des Grundelementes angeordneten Förderschnecke und einer oberhalb dieser Förderschnecke ausgebildeten Öffnung in der Tischplatte, sowie mindestens einem über der Tischplatte angeordneten, längs verschiebbar
angetriebenen Schubelement, ist erfindungsgemass das Schubelement mit mindestens einer Antriebseinrichtung verbunden, welche nur mit einer der Stirnkanten des Grundelementes wirkverbunden ist, wobei die Förderschnecke sowie die Öffnung sind ebenfalls unmittelbar im Bereich dieser Stirnkante ausgebildet 'sind. Durch diese lediglich stirnseitig wirkverbundene Anordnung der
Antriebseinrichtung des Schubelementes werden die Anzahl und Grosse möglicher Klemmzonen für das zu transportierende Material stark reduziert und damit mindestens für den grössten Bereich des Grundelementes ein verklemmen und verdichten von Material vermindert oder sogar weitgehend verhindert. Durch den im Vergleich zu herkömmlichen Schubböden vergrösserten freien Bereich der Tischplatte und damit des Transportbereiches für das Material kann eine zuverlässige und hohe Förderleistung erzielt werden.
Vorzugsweise weist die Antriebseinrichtung einen hydraulischen Zylinder mit Schubstange auf, wobei der Zylinder mit dem Schubelement verbunden ist und die Schubstange mit dem Grundelement verbunden ist. Damit kann vorteilhaft die häufig im Umfeld derartiger Schubböden bestehende hydraulische Versorgung für den Antrieb des Schubbodens genutzt werden. Der hydraulische Antrieb ist weiter sehr robust und zuverlässig. Weiter kann der Antrieb bei entsprechender Auslegung auch allfällige
Einschränkungen des Bewegungsbereiches des Schubelementes ohne weiteres kompensieren, ohne dass dabei der Antrieb schaden nimmt oder spezielle Steuereinrichtungen vorgesehen werden müssen.
Weiter sind vorzugsweise der Zylinder und Befestigungsbeschläge zum Schubelement mittels einer Verkleidung, vorzugsweise einer kastenförmigen Verkleidung, welche am freien Ende abgeschrägt ausgebildet ist, versehen. Damit können vorteilhaft mögliche Klemmzonen im Bereich des Antriebs, insbesondere im Bereich des Hydraulikzylinders, vollständig eliminiert werden. Durch das abgeschrägte Ende der Verkleidung kommt es auch in diesem Bereich zu keiner Verdichtung des Materials und damit auch nicht zu einer möglichen Behinderung der Bewegung des Schubelementes.
Vorzugsweise sind die Steuerleitungen zum hydraulischen Zylinder innerhalb der Schubstange ausgebildet und zum äusseren Rand des Grundelementes geführt und weisen dort vorzugsweise nach Aussen geführte Anschlussarmaturen auf. Durch die Verlegung der Hydraulikzufuhr in die Schubstange liegen keine weiteren Elemente des Antriebes im Bereich des Grundelementes frei, welche ebenfalls zur Bildung von Klemmzonen oder insbesondere zur Bildung von Brücken bei langen Spänen führen können.
Alternativ weist die Antriebseinrichtung vorzugsweise eine motorisch angetriebene, vorzugsweise mittels eines Elektromotors angetrieben, Spindel auf, welche mit dem Schubelement verbunden ist. Anstelle der Verwendung eines hydraulischen Antriebes kann die Bewegung des
Schubelementes auch über einen motorischen Antrieb erfolgen, wie beispielsweise über einen Elektromotor. Der Motor wird dabei vorteilhaft ausserhalb des Grundgehäuses angeordnet und das Schubelement über eine Spindel, welche
innerhalb des Grundgehäuses verlaufend angeordnet ist, damit verschiebbar verbunden.
Vorzugsweise ist dabei die Spindel mittels einer Verkleidung, vorzugsweise einer kastenförmigen Verkleidung, welche am freien Ende abgeschrägt ausgebildet ist, versehen. Analog der Verkleidung beim hydraulischen Antrieb wird damit die Bildung von Klemmzonen zuverlässig verhindert .
Vorzugsweise ist die Antriebseinrichtung dicht am Rand des Grundelementes angeordnet, ohne Spalt zum Randbereich des
Grundelementes oder der Tischfläche. Damit kann zuverlässig verhindert werden, dass sich das Material im Bereich der Antriebseinheit ansammeln und verdichten kann und damit die Bewegung des Schubelementes einschränken könnte. Vorzugsweise ist das Schubelement als quer über die Breite der Tischfläche reichendes Profil mit in Förderrichtung schräg zur Tischfläche verlaufendem Schubblatt ausgebildet. Ein derartig ausgebildetes Schubelement übt einerseits eine optimale Förderwirkung auf das im Grundelement befindliche Material aus und lässt sich aber auch leicht und ohne grossen Widerstand wieder in die Ausgangsposition zurück verschieben.
Vorzugsweise sind mehrere Schubelemente hintereinander in Bewegungsrichtung der Schubelemente miteinander starr verbunden im Grundelement angeordnet, vorzugsweise über am Rand des Grundelementes verlaufend angeordneten Verbindungselementen. Durch die gestaffelte Anordnung von mehreren Schubelementen wird eine optimale Transportwirkung
auch über grössere Distanzen, d.h. für grössere Flächen des Grundelementes erzielt.
Vorzugsweise sind die Verbindungselemente durch zwei parallel zueinander an einander gegenüberliegenden Seitenwänden des Grundelementes angeordneten
Antriebseinrichtungen gebildet. Der Antrieb der Schubelemente kann entweder über eine einzige seitlich angeordneten Antriebseinrichtung erfolgen, oder parallel über zwei jeweils an beiden Seitenwänden des Grundelementes angeordneten Antriebseinrichtungen, um eine möglichst gleichmässige Kraftübertragung auf die Schubelemente zu erzielen. Selbstverständlich kann auf der einen Seite auch lediglich eine Führung der Schubelemente vorgesehen sein, sofern ein einziges Antriebselement für die Aufbringung der Transportleistung genügt.
Vorzugsweise sind im Bereich der Öffnung über der Förderschnecke und am in diesen Bereich verschiebbaren Schubelement jeweils miteinander zusammenwirkende Scherelemente angeordnet. Gerade bei langen Spänen besteht das Problem, dass sie zwar durch die Schubelemente bis zur Öffnung der Förderschnecke gefördert werden, dann aber entweder nicht durch die Öffnung zur Förderschnecke gelangen und ggf. sogar die Öffnung verstopfen können oder durch Aufwicklung resp. Umschlingung der Förderschnecke die Förderwirkung stark reduzieren oder gar vollständig unterbinden. Hierfür sollen vorteilhaft Scherelemente im Bereich der Öffnung ausgebildet sein, welche die Späne zerschneiden und damit verkleinern, womit sie durch die Öffnung in die Förderschnecke gelangen können. Durch die
Anordnung eines der Scherelemente am Schubelement, welches im Bereich der Öffnung bewegt wird, werden die Scherelemente dynamisch über den Schubantrieb bewegt und können ihre Schneidewirkung entfalten, ohne dass ein zusätzlicher, separater Antrieb notwendig wäre.
Vorzugsweise sind die Scherelemente durch Schneidmesser und Gegenmesser gebildet, wobei vorzugsweise die Schneidmesser gezackt und das Gegenmesser gerade ausgebildete ist. Durch diese Ausbildung der Scherelemente kann eine besonders gute Schneidewirkung erzielt werden, da insbesondere lange Späne damit zuerst gegriffen und danach zerschnitten werden. Selbstverständlich können die gezackten Messer auch am Rand der Öffnung statisch angeordnet werden und das gerade Gegenmesser am Schubelement angeordnet werden. Vorzugsweise sind die Scherelemente zumindest bereichsweise vertikal zur Tischfläche beweglich, vorzugsweise federnd beweglich, angeordnet. Damit kann insbesondere bei sehr harten und groben Materialien eine hohe und zuverlässige Schneidewirkung erzielt werden. Auch wird damit verhindert, dass im Falle von harten, nicht schneidbaren Fremdkörpern die Scherelemente beschädigt werden.
Vorzugsweise sind die Scherelemente durch quer zur Öffnung verlaufend, gegeneinander verschiebbar angetriebene Messer gebildet. Um die Schneidwirkung weiter zu erhöhen können vorteilhaft anstelle von statischen Messern resp. Klingen auch mit einem eigenen Antrieb versehene, quer zur Förderrichtung des Schubbodens wirkende mehrteilige Messer eingesetzt werden.
Vorzugsweise ist der Grundkörper modular ausbaubar aufgebaut, wobei die der Stirnkante mit der Förderschnecke gegenüberliegende Stirnkante lösbar ausgebildet ist, um an dieser Stelle die Tischplatte zu verlängern. Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Antriebseinrichtung kann der Schubboden vorteilhaft sehr einfach modular ausbaubar aufgebaut werden. Da sämtliche Antriebselemente lediglich mit einer Stirnseite verbunden sind, an welcher sich auch die Förderschnecke befindet, kann der Grundkörper einfach in Richtung der gegenüberliegenden Stirnseite verlängert werden. Hierfür können entsprechend ausgebildete Tischelemente in der entsprechenden Anzahl resp. Dimension aneinandergereiht werden und die Antriebseinrichtung ebenfalls einfach verlängert werden. Mit einem Grundmodul und entsprechend ausgebildeten, einheitlichen
Verlängerungsmodulen können damit praktisch alle Anforderungen an die Dimension abgedeckt werden, was zu einer sehr wirtschaftlichen Herstellung von an unterschiedliche Dimensionen angepassten Schubboden führt. Ausführungsbeispiele der vorliebenden Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die Ansicht eines erfindungsgemässen Schubbodens; Fig. 2 schematisch den Längsschnitt durch einen erfindungsgemässen hydraulischen Antrieb im Stirnbereich des Schubbodens;
Fig. 3 schematisch den Längsschnitt durch einen erfindungsgemässen elektrischen Antrieb im Stirnbereich des Schubbodens; Fig. 4 den Längsschnitt durch den Schubboden nach Figur 1 im Bereich der Förderschnecke; und Fig. 5 die Aufsicht auf den Schubboden nach Figur 1.
In Figur 1 ist die Ansicht eines erfindungsgemass ausgestalteten Schubbodens dargestellt. Der Schubboden weist einen oben offenen, kastenförmigen Grundkörper 1 auf mit einer Tischfläche 2, auf welche das zu transportierende Material (nicht dargestellt) in bekannter Weise aus Sammelbehältern, Silos oder über Abluftleitungen zugeführt wird. Die Tischfläche 2 ist durch Stirnwände 3, 4 und Seitenwände 5, 6 umfasst. Im Bereich der vorderen Stirnwand 3 ist unterhalb der Tischfläche 2 eine Förderschnecke 7 angeordnet. Diese Förderschnecke 7 dient dem Erfassen und Zuführen des über die Tischfläche 2 angesammelten Materials zur weiteren Bearbeitung. So kann die Förderschnecke 7 das Material beispielsweise einer Brikettierpresse zuführen, welche dieses für die Wiederverwertung in komprimierte, handliche Form bringt.
In der Tischfläche 2 ist über der Förderschnecke 7 eine Öffnung 8 ausgebildet, durch welche das Material in die Förderschnecke 7 resp. deren Kanal gelangen kann.
Über der Tischfläche 2 sind nun vorteilhaft mehrere, sich quer über die Tischfläche 2 erstreckende Schubelemente 9
längsverschiebbar angeordnet. Diese miteinander verbundenen und gemeinsam über eine Antriebseinrichtung 10 angetriebenen Schubelemente 9 lassen sich hin und her bewegen und schieben das auf der Tischfläche 2 aufliegende Material dank ihrer rampenförmigen Gestalt in Richtung der Öffnung 8 in die Förderschnecke 7. Um diese
Transportbewegung zu unterstützen und ein Rückwärtsbewegung des Materials zu verhindern, sind zusätzlich fest mit der Tischfläche 2 resp. dem Grundelement 1 verbundene Rückhalter 11 ausgebildet. Diese Rückhalter 11 weisen vorteilhaft eine ähnliche oder gar dieselbe Form wie die Schubelemente 9 auf.
Die Antriebseinrichtung 10 ist vorzugsweise unmittelbar an der Seitenwand 5 des Grundelementes 1 angeordnet und dient auch als Verbindung der Schubelemente 9 untereinander. Die vorteilhaft hydraulisch betriebene Antriebseinrichtung 10 weist vorzugsweise eine Schubstange 12 auf, welche fest mit der vorderen Stirnwand 3 des Grundelementes 1 verbunden ist, wie aus Figur 2 hervorgeht. Selbstverständlich könnte die Antriebseinrichtung auch in der Mitte der Stirnwand des Grundelementes 1 angeordnet sein, und an den Seitenwänden lediglich Führungen für die Schubelemente 9 angeordnet sein.
Die Schubstange 12 mündet in einen Hydraulikzylinder 13, in welchem ein mit der Schubstange verbundener Kolben 14 zwischen zwei Kammern 15 resp. 16 verschiebbar angeordnet ist. Innerhalb der Schubstange 12 sind zwei Leitungen 17 und 18 ausgebildet, welche jeweils mit einer der Kammern 15 resp. 16 verbunden sind. Damit kann durch entsprechende
alternierende Beaufschlagung dieser Leitungen 17 resp. 18 mit Hydraulikdruck der Hydraulikzylinder 13 im Bezug auf die Schubstange 12 und damit in Bezug auf die Tischfläche 2 hin und her bewegt werden. Vorteilhaft bei dieser Anordnung ist die Leitungsführung innerhalb der Schubstange 12, wodurch im Bereich über der Tischfläche 2 keine zusätzlichen Elemente angeordnet werden müssen, welche ggf. zu Klemmzonen des mit dem Schubboden zu bearbeitenden Materials führen könnten. Um auch im Bereich des Zylinders 13 keine derartigen
Klemmzonen zu verursachen, ist der Zylinder 13 vorteilhaft vollumfänglich mit einer kastenförmigen Verkleidung 19 versehen. Diese Verkleidung 19 ist dicht bis an die Seitenwand 5 wie auch die Tischfläche 2 geführt und verhindert damit zuverlässig die Bildung von Klemmzonen.
Das hintere, freie Ende 19' der Verkleidung, welche in der Bearbeitungsraum des Grundelementes 1 ragt, ist keilförmig abfallend ausgebildet. Damit kann dieser Bereich einfach unter dort anfallendes Material geschoben werden und bildet ebenfalls keine Klemmstelle.
Selbstverständlich könnte anstelle der Schubstange 12 auch der Zylinder 13 mit der Stirnwand 3 des Grundelementes 1 fest verbunden sein, und die Schubstange 12 mit einer Verkleidung versehen als bewegliches Mittel mit den Schubelementen 9 verbunden sein.
Anstelle des hydraulischen Antriebs kann die Antriebseinrichtung 10 beispielsweise auch mit einem Motor 20, vorteilhaft mit direkt angeflanschtem Getriebe, und einer drehbar gelagerten Spindel 21 ausgeführt werden,
welche in einen mit einem Innengewinde versehenen Schlitten 22 mündet und diesen ebenfalls hin und her verschiebbar antreibt, wie in Figur 3 schematisch dargestellt ist. Der Motor 20 kann beispielsweise als Elektromotor oder als Hydraulikmotor ausgeführt sein.
In Figur 4 ist noch detaillierter der Längsschnitt im Bereich der vorderen Stirnwand 3 des Grundelementes 1 mit dem hydraulischen Antrieb nach Figur 3 dargestellt. Hier sind besonders gut die hydraulischen Anschlüsse 23 und 24 der Leitungen 17, 18 erkennbar, welche an der Aussenseite der Stirnwand 3 angeordnet sind und damit den Transport des Materials nicht beeinträchtigen. Weiter ist hier auch im Schnitt das nach hinten schräg abfallende Schubblatt 25 des Schubelementes 9 sichtbar. Weiter sind aus dieser Figur die Scherelemente in Form eines mit dem vordersten Schubelement 9 verbundenen Schneidmessers 26 und des mit dem Rand der Öffnung 8 verbundenen Gegenmessers 27 erkennbar. Das Schneidmesser 26 besteht vorteilhaft aus nebeneinander angeordneten, zahn- resp. zackenförmigen Einzelmessern aus einem dünnen Stahlblech, während das Gegenmesser 27 als gerade durchgehendes Band ausgebildet ist. Das Gegenmesser 27 ist weiter vorteilhaft über ein eine gewisse Elastizität aufweisendes Montageband 28 mit der Stirnwand 3 verbunden. Dies erlaubt ein Ausweichen des Gegenmessers 27 nach oben, falls harte, nicht durch die Schneidmesser 26 durchtrennbare Fremdkörper in diesen Bereich gelangen, und verhindert damit eine allfällige Beschädigung des Schneidmessers 26 resp. des Gegenmessers 27.
In Figur 5 ist noch die Aufsicht auf einen erfindungsgemässen Schubboden dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass an beiden Seitenwänden 5 und 6 jeweils eine Antriebseinrichtung 10 resp. 10' angeordnet sein kann. Je nach Einsatzgebiet und zu erreichender Förderleistung kann die zweite Antriebseinrichtung 10' durch eine reine Führungseinrichtung ersetzt sein, d.h. keinen Zylinder und Kolben, sondern lediglich eine Führung der Schubstange 12' aufweisen. Aus dieser Darstellung ist auch der mögliche, modulare
Aufbau des Schubbodens besonders gut ersichtlich. So kann die Tischfläche 2 praktisch beliebig nach hinten (in der Zeichnung nach links) ausgebaut werden, da sämtliche Antriebs- und Ausbringelemente am Bereich der vorderen Stirnwand 3 angeordnet sind. Hierfür muss lediglich die hintere Stirnwand 4 entfernt werden und ein weiteres Tischelement eingefügt werden. Die Verkleidung 19 der Antriebseinrichtung 10 resp. 10' kann praktisch beliebig lang verlängert werden und damit auch weitere Schubelemente 9 daran angeordnet werden.
Damit kann mit einem Basismodul, welches die Ausbringelemente, d.h. die Förderschnecke 7 und die darüber angeordnete Öffnung 8, sowie die Antriebselemente (Befestigung der Schubstange 12) aufweist, sowie Zusatzmodulen in bestimmten Längen, welche praktisch lediglich Seitenwände 5 resp. 6 und ggf. eine hintere Stirnwand 4 aufweisen, jeweils ein den bestimmten Anforderungen angepasster Schubboden angeboten werden,
welcher durch die geringe Anzahl an standardisierten Komponenten damit besonders wirtschaftlich herstellbar ist.