DE20015653U1 - Wickelvorrichtung - Google Patents

Description

-1 Beschreibung

Wickelvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung für Rundballen, insbesondere aus gepreßtem Müll und eine diesbezügliche Müllverpackungsanlage.

Der Transport und die Lagerhaltung von Roh-, Wert- und Abfallstoffen wird immer wichtiger, weil durch die begrenzten natürlichen Vorräte zunehmend Material recycelt wird, um nach Möglichkeit geschlossene Materialkreisläufe von der Gewinnung, Verarbeitung, Verwendung bis zur Wiederverwendung (Recycling) zu erhalten. Darüber hinaus führen auch aufwendige Transportmittel, teure Lagerflächen, Emissions- und Umweltschutzaspekte und strengere gesetzliche Vorschriften zu einem erhöhten Bedarf an der sinnvollen Verpackung dieser Stoffe. Neben natürlichen Rohstoffen wie Mais, Stroh, Grassilage oder Baumwolle kommen auch Sekundärrohstoffe, Materialien aus Produktionszwischenstufen und Recycling-Material aus Altpapier oder Kunststoffprodukte in Betracht. Insbesondere für die Verpackung von Siedlungs- und Gewerbeabfällen besteht wegen strengeren gesetzlichen Vorschriften ein erhöhter Bedarf.

Aus der DE-OS 195 42 645 ist ein Wickeltisch zum Aufnehmen und Drehen eines zu umwickelnden Rundballens sowie eine MüllVerpackungsanlage mit einem derartigen Wickeltisch bekannt. Diese Müllverpackungsanlage besteht aus einer Eingabestation für den zu verpackenden Müll, einer Preßstation als Rundballenpresse, einer Wicklungsstation, die sich aus einer Folienwickelungseinrichtung und einem Wickeltisch zusammensetzt und einer Ausgabestation sowie einer Steuerungseinrichtung. Der Wickeltisch bzw. Wickelwagen ist dabei mittels Rollen in Laufschienen horizontal zwischen der Preßstation und der Ausgabestation beweglich. Er besteht im wesentlichen aus einer Rahmenkonstruktion mit festen Umlenkwalzen und einem Förderband, mit dem Müllballen an der Rundballenpresse aufgenommen wird und anschließend in einem Abgabevorgang an der Ausgabestation wieder

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das Förderband verläßt. Der Müllballen wird somit durch die Höhenbewegung in der Mitte des Förderbandes als auch durch die translatorische Bewegung des Wickelwagens transportiert. Um einen muldenförmigen Teil des Förderbandes zur Wickelung zu erhalten, sind an der Oberseite zwei bewegbare Stützwalzen angeordnet, die eine mittig vertiefte Ausbildung des Förderbandes ermöglichen, so daß der Müllballen eine mittig zentrierte Rotationsbewegung beim Umwickeln ausführt.

Die bewegbaren Stützwalzen sind an Schwenkhebeln gelagert, die durch Stellzylinder in die gewünschte Position gebracht werden. Der Müllballen wird somit durch das als bloßes Förderband arbeitende Endloselement in eine Position an den beiden bewegbaren Stützwalzen gebracht. Durch Betätigen der Stellzylinder und der Bewegung der Stützwalze ergibt sich eine muldenförmige Oberfläche der Förderbandes. In diesem Abschnitt bewegt sich das Förderband auf der Bahn eines Kreissegments, was eine Rotationsbewegung des Müllballens bedingt und das Umwickeln des Müllballens mit einer Folienwickelungseinrichtung ermöglicht. Dabei wird die Folie in einer Kreisbewegung um eine vertikale Achse um den Müllballen herumbewegt. Nach erfolgter Umwicklung des Müllballens werden die bewegbaren Stützwalzen wieder in eine Position gebracht, die eine ebene Ausbildung der Oberseite des Förderbandes ermöglicht. Damit wird der Müllballen durch das Förderband zur Ausgabestation transportiert und dort abgegeben.

Nachteilig ist neben der Steuerung der Abstützwalzen in Vertikalrichtung insbesondere die aufwendige, horizontale Bewegbarkeit dieses Wickeltisches bzw. -wagens mittels Rollen in Laufschienen, um den Abstand zwischen den beiden benachbarten Stationen zu überbrücken. Diese Horizontalführung ist jedoch nachteilig, da in der Preßstation eine Umwicklung des gepreßten Rundballens mit einer Netzbahn ausschließlich auf der Mantelfläche und nicht an den Seitenflächen erfolgt. Austretende Müllteile von der Oberfläche des Müllballens, insbesondere an den offenen Seitenflächen, kann somit zur Beeinträchtigung der

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Funktionsfähigkeit der Laufschiene führen. In Extreinfallen kann dies zum Blockieren des Wickelwagens und damit zum Stillstand der gesamten Anlage führen. Ständige kostenintensive Reinigungsund Inspektionstätigkeiten sind somit erforderlich. Desweiteren ist der Wickeltisch in seiner Grundkonzeption durch die hohe Anzahl an Stützwalzen, den beweglichen Stützwalzen mit Schwenkhebeln und Stellzylindern aufwendig, teuer und wartungsintensiv.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wickelvorrichtung zu schaffen, die die vorstehenden Nachteile beseitigt und durch eine einfache Bauweise die Zuverlässigkeit erhöht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Wickelvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Neuerungsgemäß wird dabei der Wickeltisch an wenigstens zwei, bevorzugt vier aufrecht verlaufenden Schaukelarmen gehalten, die vorzugsweise an den Enden der Achsen der Umlaufwalzen gelagert sind. Das Endloselement des Wickeltisches ist bevorzugt als einfach aufgebautes Förderband ausgeführt. Daneben ist auch eine Ausführung ohne Förderband möglich, wobei die Achsen mehrerer Walzen auf einem Kreissegment angeordnet sind. Das Förderband bildet ebenso ein Kreissegment, was die gewünschte Drehbewegung des Müllballens ermöglicht. Zur Einstellung der Spannung des Förderbandes ist zwischen den beiden Umlaufwalzen wenigstens eine verstellbare Spannrolle oder -walze angeordnet. Eine aufwendige Konstruktion zur Verstellung der Stützwalzen mit Schwenkhebel und Stellzylinder ist somit nicht erforderlich. Bedingt durch die bevorzugte hängende Halterung des Wickeltisches in Art einer Gondel an insgesamt vier aufrecht ausgerichteten Schaukelarmen liegen beide Umlaufwalzen in der Mittelstellung in einer Ebene, d. h. auf gleicher Höhe.

Die Schaukelarme sind bevorzugt mit ihrer Oberseite an einer Rahmenkonstruktion innerhalb einer Müllverpackungsanlage

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befestigt. Hierbei ist lediglich eine einfache Drehlagerung erforderlich. In der Mittelstellung kann dabei der Müllballen von einer Folienwickelungseinrichtung umwickelt werden, da sich durch die L-förmige Ausbildung der Schaukelarme im Bereich des Müllballens (in Mittelstellung) ein Freiraum ergibt. Hierbei wird die Folie in einer Kreisbewegung um den rotierenden Müllballen geführt, was die vollständige Umwicklung desselben ermöglicht.

Zur Aufnahme und Abgabe des Müllballens werden die Schaukelarme jeweils seitlich aus der Mittelstellung geschwenkt. Dadurch wird der Wickeltisch mit je einer Umlaufwalze auf eine höhere Position gebracht als die andere. In der Aufnahmeposition an der Rollenpresse wird vorzugsweise die Verschwenkung so geführt, daß die Tangente des Förderbandes an der unteren Umlaufwalze, welche der Rollenpresse zugewandt ist, annähernd horizontal ist. Dadurch kann der mit einem Netz an der Mantelfläche versehende Rundballen leicht von der Rollenpresse aufgenommen werden. Das in Transportrichtung an der Oberseite in dieser Stellung nur noch stetig ansteigende Förderband zwischen den beiden Umlenkwalzen bietet somit eine idealen Auffangarm. Nach erfolgter Aufnahme wird die Wickelvorrichtung durch Verschwenken der Schaukelarme in die Mittelstellung bzw. Wickelstellung gebracht.

Nach der Umwicklung wird die Wickelvorrichtung in entgegengesetzter Richtung in die Abgabeposition durch Verschwenken der Schaukelarme gebracht. Hierbei erfolgt die Verschwenkung deutlich stärker als in der Aufnahmeposition, so daß der Müllballen selbständig aus der Wickelvorrichtung herausrollt und der Ballenausgabe zugeführt wird. Während der Aufnahme und der Abgabe des Müllballens braucht im allgemeinen das Förderband nicht angetrieben werden, kann jedoch die Transportbewegung durch Antrieb auch unterstützen.

Die Bewegung der Schaukelarme erfolgt durch einen einfach aufgebauten Zylinder, vorzugsweise als Doppelhydraulikzylinder

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mit beidseitig beaufschlagten Kolben. Dabei sind zwei Zylinder hintereinander angeordnet und die zugehörigen Kolbenenden jeweils an einem Schaukelarm und am Rahmen befestigt. In der Aufnahmeposition sind beide Kolben ausgefahren, in der Mittelstellung ist ein Kolben ausgefahren und in der Abgabestellung sind beide Kolben eingefahren. Somit ist jeder Arbeits- oder Taktstellung der Schaukelarme bzw. der Wickelvorrichtung genau eine Stellung der beiden Kolben zugeordnet.

Das Förderband wird vorzugsweise durch einen Elektromotor an einer Umlaufwalze angetrieben. Die Schaukelarme sind zum Zentrum hin abgekröpft, daß zwischen Rahmen und Wickelvorrichtung auf beiden Seiten ein Freiraum für den Durchlauf eines Folienwicklers verbleibt. An einer Seite der Wickelvorrichtung ist an einer Umlenkwalze vorzugsweise ein Elektromotor angeordnet, wobei die Antriebswelle des Elektromotors senkrecht auf der Achse der Umlaufwalze steht. Durch diese Anordnung hat der Elektromotor im Freiraum zwischen Rahmen und Wickelvorrichtung ausreichend Platz.

Während der Aufnahme und der Abgabe des Müllballens ist eine Bewegung des Wickeltisch-Förderbandes i. a. nicht erforderlich. Zur Vermeidung von Drehmomentstößen erfolgt das Ein- und Ausschalten des Elektromotors in der Mittelstellung über Sanftanlauf- und Sanftablaufschaltungen. Zur weiteren Optimierung der Arbeitstakte, wobei eine programmierte Bewegung des Förderbandes auch bei der Aufnahme und Abgabe des Müllballens erwünscht ist, sind elektronische Regelungen möglich.

Der Hauptvorteil ist dabei, daß für die horizontale Bewegbarkeit der Wickelvorrichtung im Rahmengestell Laufschienen nicht mehr erforderlich sind, da durch das Schwenken der aufrecht ausgerichteten Schaukelarme für den Wickeltisch eine horizontale Komponente in Durchlaufrichtung enthalten ist. Da nunmehr der Wickeltisch (anstatt der Ausführung als Wickelwagen auf

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Führungsschienen) mit den Schaukelarmen an Streben des Rahmengestells befestigt ist, kann unterhalb des Wickeltisches problemlos ein Rieselgutband zum Abtransport des ggf. herabfallenden Materials angeordnet werden. Ähnliche Vorteile werden erzielt, wenn die Schaukelarme nicht hängend am oberen Portalgestell, sondern aufrecht stehend an einem unteren Basis-Rahmengestell gelagert sind.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Wickelvorrichtung in

Aufnähmeste1lung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Wickelvorrichtung in

Mittelstellung, und
Fig. 3 eine Seitenansicht der Wickelvorrichtung in Abgabestellung.

In Fig. 1 ist die Seitenansicht einer Wickelvorrichtung mit einem Wickeltisch 1 in Aufnahmestellung dargestellt. Zwei Paare von L-förmigen Schaukelarmen 9, von den in dieser Ansicht nur jeweils einer sichtbar ist, sind an ihrer Oberseite schwenkbar am Gestell bzw. Rahmen 3 gelagert. Am unteren Ende der Schaukelarme 9 ist jeweils ein Ende einer Welle der Umlenkwalzen 4a, 4b gelagert. Durch eine Rahmenkonstruktion sind die beiden Umlenkwalzen 4a, 4b fest miteinander verbunden. Ein Förderband wird von den beiden Umlenkwalzen 4a, 4b bewegt, wobei nur eine Umlenkwalze 4a von beispielsweise einem Elektromotor mit Winkelgetriebe 12 angetrieben wird. Zur Regulierung der Spannung des Förderbandes 6 ist zwischen den beiden Umlenkwalzen 4a, 4b eine Spannrolle oder Stützwalze 5 angeordnet. Durch die manuelle Verstellbarkeit der Stützwalze 5 in einem Längsschlitz, z. B. mit Hilfe von Stellschrauben kann die Vorspannung des Förderbandes 6 des Wickeltisches 1 eingestellt werden.

Die seitliche Schwenkbewegung der Schaukelarme 9 wird von wenigstens einem Doppelhydraulikzylinder 7 mit zwei beidseitig

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beaufschlagten Kolben 8a, 8b ausgeführt. Die jeweiligen Enden der Kolben 8a, 8b sind am Rahmen 3 und an einem Schaukelarm 9 gelagert. In der hier dargestellten Aufnahmestellung sind beide Kolben ausgefahren. In der Mittelstellung (Fig. 2) ist der Kolben 8a eingefahren, und in der Abgabestellung (Fig. 3) sind beide Kolben 8a, 8b eingefahren. Durch diese Kinematik in Art eines Parallelogramms muß die zur Verstellung erforderliche Kraft nur an einem Schaukelarm 9 aufgebracht werden. Die restlichen Elemente, nämlich die anderen drei Schaukelarme 9 und der Wickeltisch 1, bewegen sich selbständig mit.

In der Aufnahmestellung gemäß Fig. 1 sind beide Umlenkwalzen 4a, 4b auf ungleicher Höhe. Die einem Preßstationsförderband 10, das auch durch eine Klappe der Ballenpresse gebildet sein kann, zugewandte Umlenkwalze 4a ist tiefer, die abgewandte Umlenkwalze 4b höher angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine gute Aufnahmemöglichkeit für den Müllballen 2, der von der Rundballenpresse mit Hilfe des Preßstationsförderbandes 10 zur Aufnahme in den Wickeltisch 1 transportiert wird. Die von der Rundballenpresse hergestellten Müllballen 2 sind nur an der Umfangsflache durch Netzumwicklung stabilisiert. Müllteile, die sich aus dem Müllballen 2 heraus lösen, insbesondere an den Seitenflächen, werden von einem Rieselgutförderband 11 abtransportiert und beispielsweise der Rundballenpresse wieder zugeführt.

In Fig. 2 ist die Seitenansicht einer Wickelvorrichtung mit Wickeltisch 1 in Mittelstellung dargestellt. In dieser Position sind beide Umlenkwalzen 4a, 4b in gleicher Höhe. Die unteren Enden der L-förmigen Schaukelarme 9 verlaufen dabei im wesentlichen waagrecht. Am Doppelzylinder 7 ist ein Kolben 8a eingefahren, während der andere Kolben 8b ausgefahren ist. Der Müllballen 2 liegt in der muldenförmigen Oberseite des Wickeltisches 1 auf. Das Förderband 6 führt an der Oberseite zwischen den beiden Umlenkwalzen 4a, 4b eine auf einem Kreissegment liegende Bahnbewegung aus, so daß der Müllballen eine Drehbewegung um eine horizontalen Achse vollführt. Die

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Schaukelarme 9 sind zudem in Querrichtung (quer zur Zeichenebene) abgekröpft, so daß sich ein weiterer Freiraum zwischen den Schaukelarmen 9 und dem Ballen 2 ergibt. Durch die L-förmige Ausbildung der Schaukelarme 9 ergibt sich um den Müllballen 2 herum somit ein zusätzlicher Freiraum, wodurch eine Folie in einer Kreisbewegung um die Hochachse um den Müllballen 2 herum geführt werden kann. Dadurch wird der Müllballen 2 vollständig umwickelt.

In Fig. 3 ist die Seitenansicht einer Wickelvorrichtung mit Wickeltisch 1 in Abgabestellung dargestellt. In dieser Position ist die Umlenkwalze 4a in einer höheren Lage als die Umlenkwalze 4b. Am Doppelhydraulikzylinder 7 sind beide Kolben 8a, 8b eingefahren. Durch die deutlich höhere Lage der Umlenkwalze 4a gegenüber der Umlenkwalze 4b ergibt sich eine starke Neigung der muldenförmigen Oberseite des Wickeltisches 1, so daß der Müllballen 2 zur Ballenausgabe herausrollt.

Nach Abschluß dieses letzten Arbeitstaktes, der Abgabe, wiederholt sich der Vorgang entsprechend. Der Wickeltisch 1 wird durch die Doppelhydraulikzylinder wieder in die Aufnahmestellung (Fig. 1) gebracht. Nach der Aufnahme des Müllballens (2) an der Rundballenpresse wird die Mittelstellung (Fig. 2) eingenommen und der Müllballen vollständig umwickelt. In der Abgabestellung (Fig. 3) wird der fertig umwickelte Müllballen 2 der Ballenausgabe zugeführt.

Insgesamt betrachtet bietet diese Wickelvorrichtung gegenüber dem Stand der Technik bei einfacher Bauweise zahlreiche Vorteile. Eine aufwendige Horizontalführung mittels Laufschienen und Rollen ist nicht erforderlich, weil durch die translatorische Komponente des Verschwenkens der aufrecht verlaufenden Schaukelarme 9, sei es in hängender oder stehender Ausführung, also in "Überkopfposition" gegenüber der hier gezeichneten gondelartigen Aufhängung, eine horizontale Bewegung zwischen den benachbarten Stationen mit ausgeführt wird. Der maschinentechnische Aufwand ist durch den Verzicht auf dazwischenliegende Förderelemente deutlich geringer, wodurch die

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Kosten gesenkt werden können. Insbesondere erhöht sich auch die Zuverlässigkeit der Anlage, weil herausfallende Müllteile aus den Müllballen keine Schäden an Horizontalführungen wie Laufschienen für den Wickelwagen anrichten können. Durch die bevorzugte gondelartige Anordnung des Wickeltisches an der Oberseite des Rahmens mit Schaukelarmen kann an der Unterseite ein Rieselgutförderband zur Rückführung der Müllteile angebracht werden. Dadurch verringert sich auch der Inspektions- und Wartungsaufwand. Die Wickelvorrichtung läßt sich problemlos in bestehende Müllverpackungsanlagen, die z.B. in Normcontainern eingebaut sind, integrieren.

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Claims (10)

1. Wickelvorrichtung zum Aufnehmen, Drehen und Abgeben eines zu umwickelnden Rundballens, insbesondere eines Müllballens, auf einem Wickeltisch, insbesondere mit wenigstens zwei auf einem Kreissegment angeordneten Walzen dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeltisch (1) an wenigstens zwei aufrecht ausgerichteten, insbesondere hängenden Schaukelarmen (9) schwenkbar gelagert ist.

2. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zwei als Umlenkwalzen (4a, 4b) dienenden Walzen am Wickeltisch (1) ein Endloselement, vorzugsweise als Förderband (6), angeordnet ist.

3. Wickelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung des Förderbandes (6) durch eine Stützwalze (5), vorzugsweise manuell mit einem Längsschlitz und Feststellschrauben, einstellbar ist.

4. Wickelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeltisch (1) durch Verschwenken der Schaukelarme (9), insbesondere mittels eines Zylinders (7) in drei verschiedene Stellungen (Aufnahmestellung, Arbeitsstellung und Abgabestellung) bringbar ist, wobei der Wickeltisch (1) sowohl eine Translations- als auch eine Rotationsbewegung ausführt.

5. Wickelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (7) als Doppelhydraulikzylinder (7) mit beidseitig beaufschlagbaren Kolben (8a, 8b) ausgeführt ist.

6. Wickelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaukelarme (9) an den oberen Streben eines Rahmens (3) drehbar gelagert sind.

7. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaukelarme (9) eine L-Form aufweisen und einen Freiraum zwischen Rundballen (2) und Schaukelarmen (9) bilden.

8. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaukelarme (9) in Querrichtung eine abgekröpfte Form aufweisen.

9. Wicklungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Wickeltisches (1) ein Rieselgutförderband (11) angeordnet ist.

10. Müllverpackungsanlage, umfassend:

- eine Preßstation zum Verpressen von Material, insbesondere Hausmüll zu einem Rundballen (2),

- eine auf die Preßstation folgende Wickelvorrichtung, bestehend aus einem Folienwickler und einem Wickeltisch (1), nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und

- einer der Wicklungsvorrichtung nachgeordneten Ausgabestation.