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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Komprimieren von Behältnissen,
wie insbesondere PET-Behälter oder -Flaschen und Blechdosen.
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Bei
Abfüllbetrieben für beispielsweise Limonaden,
Säfte, Mineralswasser oder Bier fallen regelmäßig
nicht mehr verwendungsfähige Behältnisse wie Flaschen,
Dosen oder Kartons (jeweils leer oder befüllt) an, die
anschließend hinsichtlich ihres Volumens reduziert werden
müssen, um dann in geeigneter Weise entsorgt bzw. recycelt
zu werden. In diesem Zusammenhang ist eine Dosenpresse bekannt, bei
der die Blechdosen zwischen zwei gegensinnig umlaufenden Scharnierbandketten
komprimiert werden und anschließend aus dem Gerät
ausgeworfen werden. Eine solche Vorrichtung ist jedoch konstruktiv
vergleichsweise aufwendig und voluminös.
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Darüber
hinaus ist aus der
EP
0 769 324 B1 eine gattungsgemäße Vorrichtung
bekannt, bei der ein in einem Gerätegehäuse drehbar
und motorisch antreibbar gelagertes Rad, ein einem Teilumfang des Rads
gegenüberliegendes, gekrümmtes Blech, dessen Krümmungsradius
in Umlaufrichtung des Rades von einem Anfangsabschnitt zu einem
Endabschnitt abnimmt, vorgesehen ist. Der Einsatz des Rades in der
Vorrichtung hat sich jedoch zumindest in bestimmten Anwendungsfällen
als nachteilig erwiesen, insbesondere wenn das Rad eine Felge und
einen hierauf montierten, aufblasbaren Reifen umfasst, also nach
Art eines Kfz-Rades ausgebildet ist, da das Rad dann insbesondere
bei der Komprimierung von Blechdosen relativ schnell verschleißt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße
Vorrichtung zu schaffen, die sich durch eine verbesserte Verschleißarmut und
höhere Durchsatzleistung auszeichnet. Darüber hinaus
stellt sich die Aufgabe eine Vorrichtung bereit zu stellen, die
eine verbesserte Komprimierung von Behältnissen verschiedener
Volumina und Gestalt ermöglicht.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß im
wesentlichen eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Schutzanspruchs 1 vorgesehen, die anstatt des Rades eine Walze
dergestalt aufweist, dass die Umfangsfläche der Walze aus
aneinander gereihten ebenen Flächenabschnitten gebildet
ist.
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Die
wesentlichen Bestandteile der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind somit die sich drehende Walze mit ihrer aus ebenen
Flächenabschnitten gebildeten Umfangsfläche, sowie
das der Walze gegenüberliegende, feststehende Blech mit
in Drehrichtung abnehmendem Krümmungsradius, wobei eine
solche Anordnung konstruktiv vereinfacht und verbessert ist als
im Falle des oben genannten Standes der Technik und darüber
hinaus auch weniger verschleißt und selbstverständlich
auch wesentlich kostengünstiger herzustellen ist.
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Insbesondere
die Ausführung der Umfangsfläche der Walze aus
aneinander gereihten ebenen Flächenabschnitten bewirkt
eine besonders gute Komprimierung der Behältnisse zwischen
den ebenen Flächenabschnitten und dem Blech, ohne dass es
dabei zu einem relevanten Verschleiß der Walze kommt. Die
aneinandergereihten ebenen Flächenabschnitte bilden jeweils
an ihren Stoßseiten im Wesentlichen quer zur Umlaufrichtung
der Walze verlaufende Kanten, die wie Mitnahmemittel den Einzug von
Behältnissen zwischen Walze und Blech befördern
und daher zu einer Erhöhung der Durchsatzleistung beitragen.
Da diese Kanten nicht extra auf die Walze aufgebracht werden müssen
sind sie weniger verschleißanfällig. Dadurch,
dass sich die Kanten aus der Konstruktion der Walze selbst ergeben,
lassen sich diese entsprechend kostengünstig herstellen.
In bevorzugter Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist vorgesehen, die Walze metallisch auszuführen,
wodurch die Verschleißrate weiter verringert und die Durchsatzleistung
erhöht wird.
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In
weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die ebenen
Flächenabschnitte im Wesentlichen dreieckig oder viereckig
ausgebildet. Bei rechteckiger Ausbildung der Flächenabschnitte
verlaufen die Kanten im Wesentlichen senkrecht zur Umlaufrichtung,
so dass ein besonders gerader Einzug der Behältnisse, d.
h. in Umlaufrichtung, erreicht wird. Bei trapezförmiger
oder dreieckiger Ausbildung der Flächenabschnitte kann
eine mehr oder weniger starke wechselseitig schräge Ausrichtung
der Kanten erreicht werden, wodurch eine besonders gute Verteilung
der zu komprimierenden Behältnisse über die gesamte
Breite der Walze erreicht wird.
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In
einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bildet der
Querschnitt der Walze ein im Wesentlichen rotationssymmetrisches
Vieleck und besonders bevorzugt ein Vieleck mit acht bis zwölf
Ecken, wodurch eine gute Kombination von ausreichender Kantenbildung
und Rundlauf der Vorrichtung erreichbar ist.
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In
einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung der Erfindung
ist die Walze an der Umfangsfläche mit zusätzlichen
Mitnahmemitteln wie Stiften, Dornen, Leisten o. dgl. versehen, wobei
besonders bevorzugt die Mitnahmemittel in der Nähe der
aneinanderstoßenden Kanten benachbarter Flächenabschnitte
angeordnet sind, um so besonders gut eine Mitnahme der Behältnisse
zu erreichen.
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Nach
einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung kann der Abstand
zwischen Walze und Blech einstellbar sein, wozu insbesondere die
Achse der Walze am Gerätegehäuse verstellbar angeordnet sein
kann. Hierdurch lässt sich auf einfachste Weise die Breite
des zwischen Walze und Blech gebildeten Spalts an die jeweiligen
Erfordernisse anpassen.
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Weiterhin
von Vorteil kann es sein, wenn die Walzenachse horizontal angeordnet
ist und sich das gekrümmte Blech im wesentlichen unterhalb
der Walze erstreckt; in diesem Fall fördert die Schwerkraft zusätzlich
das ordnungsgemäße Einziehen der Behältnisse
aus dem sich trichterartig erweiternden Anfangsabschnitt des keilförmigen
Raums in den eigentlichen Kompressionsspalt.
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Weitere
vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen
Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung,
in der zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert sind. In
der Zeichnung zeigen in halbschematischer Darstellung:
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1 eine
Seiten-Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 eine
Ansicht der Umfangsfläche der Walze gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
Ansicht der Umfangsfläche der Walze gemäß einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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4 eine
Ansicht der Umfangsfläche der Walze gemäß einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In 1 ist
die eigentliche Kompressionsvorrichtung mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
Die zu zerkleinernden Behältnisse 11, insbesondere PET-Flaschen
oder Blechdosen, werden beispielsweise von einem Transporteur (nicht
dargestellt) automatisch mittels eines Pushers (nicht dargestellt) oder
auch direkt in Pfeilrichtung A der Kompressionsvorrichtung zugeführt,
indem sie beispielsweise in einen Füllstutzen oder Einführschacht 12 eingeführt werden.
Nach der Komprimierung verlassen die Behältnisse 11 die
Vorrichtung 10 in Pfeilrichtung B, wo sie beispielsweise über
ein geneigte Ebene oder Rutsche 13 geführt in
einen fahrbaren Karren (nicht dargestellt) fallen. Die Vorrichtung
ist insbesondere auch aus Sicherheits- und Lärmschutzgründen
in einem Gehäuse 14 untergebracht, welches die
Kompressionsvorrichtung 10 zumindest teilweise umgibt.
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Die
Kompressionsvorrichtung 10 umfasst daher ein im Wesentlichen
geschlossenes Gehäuse 14. Das Gehäuse 14 weist
eine Eingangsöffnung 24 und eine Ausgangsöffnung 26 auf
und ist gemäß einer zweckmäßigen
Ausführungsform im Übrigen allseitig geschlossen.
Seitenwände des Gehäuses tragen Lager, in denen
eine horizontal angeordnete Welle 36 drehbar gelagert ist.
Ein in der Vorrichtung angeordneter Motor 38 dient zum
Antrieb der Welle 36. Über eine Verstelleinrichtung
(nicht dargestellt) kann die Position der Welle in gewissen Grenzen
verstellt werden, um die Breite des Kompressionsspalts zwischen
Walze und Blech zu variieren.
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Auf
der Welle 36 ist ein insgesamt mit der Bezugsziffer 42 bezeichnete
Walze montiert, welche Flächenabschnitte 44 umfaßt,
die zweckmäßigerweise eben ausgeführt
sind. An der Umfangsfläche 48 der Walze 42 sind
sich radial nach außen erstreckende metallische Mitnehmerelemente 50 in
Form von beispielsweise Leisten ausgebildet, die fest mit der Walze
verbunden sind. Die Walze ist zweckmäßigerweise
metallisch und wie in 1 gezeigt, im Querschnitt als
Vieleck und insbesondere als Zehneck ausgeführt, so dass
die Walze dann entsprechend viele Kanten und im Ausführungsbeispiel
gem. 1 zehn Kanten 46 aufweist.
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Im
unteren Bereich des Gehäuses 14 ist weiterhin
ein Blech 52 befestigt, das sich im Wesentlichen vom oberen
Ende der eingangsseitigen Stirnwand 54 zum oberen Ende
der ausgangsseitigen Stirnwand 56 der unteren Gehäusehälfte 20 erstreckt,
der Umfangsfläche 48 der Walze 42 gegenüberliegt
und dessen Krümmungsradius in Drehrichtung D der Walze
gesehen abnimmt, wobei der Krümmungsradius am eingangsseitigen
Ende sehr viel größer ist als der Radius des Rades
(das Blech kann hier auch ohne Krümmung, d. h. eben beginnen)
und wobei sich der Krümmungsradius des Blechs 52 an seinem
ausgangsseitigen Ende dem Radius der Walze 42 angenähert
hat. Auf diese Weise wird zwischen der Walze 42 und dem
Blech 52 ein sich keilförmig verengender Raum
gebildet, der im Eingangsbereich trichterförmig erweitert
ist und im Ausgangsbereich die gewünschte Spaltbreite aufweist.
Die Spaltbreite kann durch Verstellen der Welle 36 mittels
der weiter oben erwähnten Stelleinrichtung 40 auf
das gewünschte Maß eingestellt werden. Die seitliche
Begrenzung des sich keilförmig verengenden Raums wird von
Seitenwänden des Gehäuses gebildet.
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Die
zu komprimierenden Behältnisse 11 werden somit über
den Füllstutzen 12 durch die Eingangsöffnung 24 hindurch
der Kompressionsvorrichtung 10 zugeführt, fallen
aufgrund der Schwerkraft nach unten in Pfeilrichtung E in die trichterförmige
Erweiterung, werden von der rotierenden Walze 42 und insbesondere
den Kanten 46 der Walze mitgenommen und unter gleichzeitiger
Kompression in den Spalt zwischen Walze 42 und Blech 52 eingezogen, wo
die gefüllten Behältnisse platzen und entleert
werden, und anschließend im komprimierten und gegebenenfalls
entleerten Zustand in Pfeilrichtung B durch die Ausgangsöffnung 26 aus
der Vorrichtung 10 ausgeworfen. Soweit gefüllte,
geschlossene Behältnisse der Vorrichtung 10 zugeführt
werden, werden diese gleichzeitig beim Zerquetschen entleert. Über
einen Abfluss 60 im Boden des Gehäuses 14 kann
die Flüssigkeit abgeleitet werden.
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Die
in Pfeilrichtung B aus dem Gerät 10 ausgeworfenen,
komprimierten Behältnisse fallen beispielsweise in einen
nicht dargestellten Karren. Die obere, schräg angeordnete
Deckenwandung 58 des Gehäuses 14 kann
hierbei gleichzeitig als Prallplatte zum Umlenken der ausgestoßenen
Behältnisse nach unten in Richtung zum Karren hin dienen.
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Das
Blech 52 endet zweckmäßigerweise in Höhe
der Welle 36 und es schließt sich hieran die abfallende
Rutsche 13 an, über die die komprimierten und
gegebenenfalls entleerten Behältnisse dem Karren zugeführt
werden. Der Bereich der Rutsche 62 ist von einer Schutzhaube 63 überdeckt.
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Im
vorderen Bereich des Gehäuses 14 ist der Füllstutzen
oder Einführschacht 12 vorgesehen, über den
besonders gut eine manuelle Zufuhr von einzelnen Behältnissen
möglich ist. Diese manuelle Zufuhr ergänzt das
automatische System Transporteur/Kompressionsvorrichtung/Karren.
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Gemäß den
Ausführungsbeispielen kann die Drehrichtung der Walze umkehrbar
sein, um etwa auftretende Verklemmungen innerhalb des Kompressionsraumes
zu beseitigen. Weiterhin können insbesondere geeignete
Maßnahmen getroffen werden, um die Vorrichtung vor Überlast
zu schützen, insbesondere, indem die Walze gegenüber
dem Blech entgegen Federkraft ausweichen kann, wozu die Achse der
Walze federnd gelagert ist.
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Besonders
zweckmäßig ist die Walze 42 als metallische
Walze ausgebildet und weist an seiner metallischen Oberfläche
quer zur Umfangsrichtung verlaufende Leisten 50 in Form
von beispielsweise Flacheisen und zusätzliche Bolzen auf,
um ein besonders sicheres Einziehen der Behältnisse in
den Spalt zu gewährleisten. Die Mitnahmemittel, wie beispielsweise
die Leisten 50, sind dabei zweckmäßigerweise
jeweils unmittelbar an oder zumindest in der Nähe der Kanten 46 angebracht,
um das Einziehen der Behältnisse weiter zu verbessern.
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Ausführungsformen
verschiedener Walzenformen sind in den 2 bis 4 dargestellt.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß der 2 sind
die ebenen Flächenabschnitte 44 der Umfangsfläche 48 der
Walze 42 rechteckig ausgebildet, so dass die resultierenden
Kanten 50 parallel zueinander und senkrecht zur Drehrichtung
D verlaufen.
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In
dem Ausführungsbeispiel gemäß der 3 sind
die ebenen Flächenabschnitte 44 der Umfangsfläche 48 der
Walze 42 dreieckig ausgebildet, so dass jeweils benachbarte
Kanten 50 schräg zueinander verlaufen. In dem
Ausführungsbeispiel gemäß der 4 sind
die ebenen Flächenabschnitte 44 der Umfangsfläche 48 der
Walze 42 viereckig und insbesondere in Form eines Trapez
ausgebildet, indem die Seitenlängen des beispielsweise
acht- oder zehneckigen Querschnitts der Walze abwechselnd unterschiedlich
lang sind, so dass jeweils benachbarte Kanten 50 schräg
zueinander verlaufen. Schräg verlaufende Kanten können
im Einzelfall den Vorteil haben, insbesondere bei einer großen
Verschiedenartigkeit der Form und der Volumina der zu komprimierenden
Behältnisse diese besser einziehen zu können und
den Einziehvorgang auf die gesamte Breite der Walze besser zu verteilen.
Gemäß einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform
ist die Walze nicht rotationssymmetrisch ausgeführt, wodurch
die Breite des Kompressionsspaltes sich während der Umdrehung
der Walze zusätzlich ändert, was weiterhin die
Kompression und die Einziehfähigkeit der Vorrichtung insbesondere
bei einer großen Verschiedenartigkeit der Form und der
Volumina der zu komprimierenden Behältnisse weiter verbessert.
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- 10
- Kompressionsvorrichtung
- 11
- Behältnis
- 12
- Füllstutzen
oder Einfuhrschacht
- 13
- Geneigte
Ebene Rutsche
- 14
- Gehäuse
- 24
- Eingangsöffnung
- 26
- Ausgangsöffnung
- 36
- Walzenachse
- 38
- Motor
- 42
- Walze
- 44
- Flächenabschnitt
- 46
- Kante
- 48
- Umfangsfläche
- 50
- Mitnehmerelemente
- 52
- Blech
- 54
- Stirnwand
- 56
- Stirnwand
- 58
- Deckenwandung
- 60
- Abfluss
- 63
- Schutzhaube
- 64
- Einfuhrschacht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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