Diese Erfindung betrifft eine Kompostiermaschine und ein Verfahren zum Bereitstellen einer perforierten Leitung zum Lüften von Kompost in großen Kunststoffbeuteln, und, genauer ausgedrückt, die Vorrichtung und das Verfahren zum Vorsehen von Perforierungen in der Leitung.

Neuere Entwicklungen beim Kompostieren von Abfall haben zur Kompostierung von Abfall oder anderem organischen Kompostmaterial in großen Kunststoffbeuteln mit einer Lüftungsleitung geführt, die sich entlang der Länge des Beutels erstreckt, um die gewünschte Luftströmung in und durch das Kompostmaterial bereitzustellen. Die Lüftungsleitung ist perforiert mit mindestens einem Ende, das aus dem Beutel vorsteht, und an eine Pumpe zum Pumpen von Umgebungsluft (manchmal behandelt mit Feuchtigkeit oder anderen Medienbehandlungen) durch das Kompostmaterial angeschlossen.

Die Perforierungen in der Leitung schaffen natürlich Luftströmung in das Kompostmaterial und frühere Systeme verwenden vorperforierte Leitungen, die auf einer Trommel vorgesehen sind und während des Einsackvorgangs in den Kunststoffbeutel eingeführt werden. Der beschriebene Prozess ist in dem US-Patent Nr. 5,461,843 in gleichem Besitz offenbart.

Die Leitungen, die die breiteste Verwendung finden, bestehen aus geriffeltem PVC, das einfach auf dem Markt erhältlich ist und bereits auf Trommeln gewickelt ist. Dies ist jedoch gewöhnlich nicht vorperforiert und entweder muss der Lieferant einen Spezialauftrag liefern, bei dem die Leitung vor dem Wickeln auf die Trommel perforiert wird, oder die Leitung muss, wenn sie von dem Lieferanten erhalten wird, von der Trommel entfernt, perforiert und wieder auf die Trommel gewickelt werden. Außerdem kann sich die gewünschte Häufigkeit der Löcher von einer Anwendung zur nächsten ändern, um eine gewünschte Belüftung des bestimmten kompostierten Materials zu erhalten. Ein Lieferant und/oder Benutzer muss dann mehrere Typen vorperforierter Leitungen im Bestand haben. Jeder der oben genannten Punkte trägt wesentlich zu den Kosten des Kompostierprozesses bei.

Der vorliegenden Erfindung zufolge wird eine Kompostiermaschine geschaffen, umfassend:

einen beweglichen Kompostiertunnel, der einen Tunnelinnenraum und einen Tunnelaußenraum begrenzt und einen Materialaufnahmeeinlass und einen Auslass, der mit einem entfaltbaren, mit den Materialien zu füllenden Beutel verbunden werden kann, sowie einen Zuführmechanismus aufweist, der Materialien durch den genannten Einlass und in den Tunnelinnenraum und aus dem Tunnelinnenraum in den Beutel leitet;

einen Vorrat von Leitung angebracht an dem Tunnelaußenraum und ein Zuführrohr, das sich von dem Tunnelaußenraum zu dem Tunnelinnenraum zum Aufnehmen von Leitung von dem Leitungsvorrat und Führen der Leitung durch den Tunnelinnenraum und zu dem Auslass erstreckt, wobei die genannte Leitung in das in einen Beutel gefüllte Material eingebettet und bei Bewegung des Tunnels und Entfaltung des Beutels durch das Zuführrohr gezogen wird;

eine Perforiereinrichtung, die zwischen dem Leitungsvorrat und dem Zuführrohr angebracht ist, wobei die genannte Perforiereinrichtung ein drehbares Rad mit einem Umfang in Eingriff mit der Leitung, das gedreht wird, wenn die Leitung in das Zuführrohr gezogen wird, und eine Stichklinge an dem Umfang des drehbaren Rads einschließt, die die Leitung während Drehung des Rads durchsticht und dadurch perforiert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Trommel aus nichtperforierter Leitung an einer Einsackmaschine angebracht. Während früher die perforierte Leitung von der Trommel und in ein Zuführrohr geleitet wurde, das die Leitung in einen Beutel führt (während des Beutelfüllvorgangs), ist die Maschine der bevorzugten Ausführungsform modifiziert, um eine Leitungsperforiereinrichtung zu tragen, die z. B. an oder angrenzend an der Öffnung des Zuführrohrs angebracht ist. Die nichtperforierte Leitung wird von der Trommel und durch die Perforiereinrichtung geleitet, bevor sie in das Zuführrohr eintritt.

In einer besonderen Ausführungsform umfasst die Perforiereinrichtung eine Basisplatte mit einer Mittelöffnung, die Abmessungen zum Hindurchlassen der Leitung aufweist. Ein oder mehr (vorzugsweise drei) Perforierräder sind an der Platte um die Mittelöffnung verteilt angebracht. Die Räder sind jeweils frei an einer Mittelachse drehbar, die durch eine an der Basisplatte angebrachten Halterung getragen wird. Der Umfang der Räder ist konfiguriert, um Zähne aufzuweisen, die in die Täler zwischen den hochstehenden Rippen der welligen Leitung eingreifen. Wenn die Leitung durch das Zuführrohr geführt wird, werden die Räder gedreht. An einer ausgewählten Zahnposition (oder Zahnpositionen) am Umfang des Rads ist eine Stichklinge an einem Zahn angebracht, die wiederholt durch die Leitung sticht, während die Räder gedreht werden, und dadurch die Perforierungen für die Luftströmung erzeugt.

Die Erfindung wird vollständiger unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung verstanden werden, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht.

1 ist eine Frontansicht eines Einsackmaschinentyps zum Einsacken von Kompostmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung;

2 ist eine Seitenansicht der Einsackmaschine von 1;

3 ist eine Ansicht einer geriffelten Leitung, die in der Maschine von 1 verwendet wird;

4 ist eine Explosionsansicht eines Leitungsperforiermechanismus der Einsackmaschine von 1; und

5 ist eine andere Ansicht des Perforiermechanismus von 4, die die Leitung von 3 zeigt, welche durch den Leitungsperforiermechanismus durchstochen wird.

Die 1 und 2 stellen eine Einsackmaschine 10 dar, die eingerichtet ist, um Kompostiermaterial in einen länglichen Kunststoffbeutel 12 einzubringen. Die Maschine 10 umfasst einen Trichter H zum Aufnehmen von in dem Beutel 12 abzulegendem Material. Ein Tunnelabschnitt T weist ein Einlassende angrenzend an den Trichter H und ein Auslassende auf, das in den Beutel 12 mündet. Ein bekannter Zuführmechanismus M drückt das Material durch den Innenraum des Tunnelabschnitts T der Maschine 10, wobei das Material in dem Beutel 12 abgelegt wird. Wenn das Material in den Beutel 12 gedrückt wird, wird der Beutel 12 sich von der Maschine 10 weg entfalten und wird auf dem Boden abgelegt werden. Mit fortschreitender Füllung des Beutels wird die Maschine gezwungen, sich von dem entfalteten Teil des Beutels wegzubewegen.

Es ist zu bevorzugen, die Leitung 14 in das Material einzuführen, das in dem Beutel 12 eingebracht ist, um ein Mittel zum Belüften und auf andere Weise Behandeln des in dem Beutel 12 aufgenommenen Kompostmaterials bereitzustellen. Wenn der Beutel 12 mit dem Kompostmaterial gefüllt und von der Maschine 10 weg entfaltet wird, wird die Leitung 14 in den Beutel 12 eingeführt, wo sie durch das umgebende Kompostmaterial verankert wird. Wenn sich die Maschine von dem entfalteten, d. h. gefüllten Teil des Beutels wegbewegt, wird die Leitung von der Maschine 10 hinuntergezogen. Zuführrohre 16 sind an der Maschine 10 vorgesehen, um die Leitung 14 auf der richtigen Höhe in den Beutel zu führen.

Die Leitung 14 weist vorzugsweise Perforierungen oder Öffnungen in ihrer Seitenwand auf, wenn sie im Beutel 12 platziert wird, so dass Luft in und durch den in dem Beutel 12 aufgenommen Kompost gepresst werden kann. In dieser Ausführungsform ist die wie in 3 dargestellte Leitung 14 vom geriffelten Typ und weist daher hochstehende Rippen 15 um ihren Umfang herum (mit Tälern 13 dazwischen) und in verteilten Intervallen entlang ihrer Länge auf.

Die Maschine 10 umfasst einen Perforiermechanismus 20 (später unter Bezugnahme auf die 4 und 5 erklärt) zum Erzeugen von Öffnungen 17 in der Leitung 14 in verteilten Intervallen entlang ihrer Länge, um einen Auslass für Luft zu schaffen, die in und durch den in den Beutel 12 der Maschine 10 gelegten Kompost fließen soll. Die geriffelte Leitung 14 ist einfach auf dem Markt erhältlich. Sie muss jedoch normalerweise keine Öffnungen in ihrem Umfangsdurchmesser aufweisen und daher ist der Perforiermechanismus zum Liefern von Öffnungen 17 im Umfang der Leitung 14 vorgesehen.

Die Maschine 10 umfasst einen Wagen oder eine Trommel 18 zum Aufnehmen von Rollen der Leitung 14, wobei die Rollen eine ausreichende Länge haben, um sich im wesentlichen entlang der Länge des Beutels 12 zu erstrecken, der von der Maschine 10 entfaltet wird. Die Leitung 14 ist jedoch von dem Typ, der in einer Beziehung von Ende an Ende verbunden werden kann, sollten kürzere Längen der Leitung verwendet werden. Die Leitung 14 wird von der Trommel 18 hinunter und in ein Zuführrohr 16 geführt, das die Leitung 14 durch den Tunnel T und in den Beutel 12 leitet. Der Perforiermechanismus 20 ist am Einlass der Zuführrohre 16 vorgesehen und wird die Leitung 14 zum Erzeugen von Öffnungen 17 perforieren, wenn die Leitung 14 durch die Zuführrohre 16 geführt wird. Die Verteilung der Perforierungen kann in ihrem gegenseitigen Abstand durch Ändern des Durchmessers des Perforierrads und/oder mehrfache Platzierung der Perforiermesserpunkte auf dem Perforierrad geändert werden. Auf diese Weise kann mehr oder weniger Luft entlang der Länge der Leitung und in den Beutel verteilt werden.

Die 4 und 5 stellen den Perforiermechanismus 20 dar, der für jedes der Zuführrohre 16 der Maschine 10 bereitgestellt wird. 4 ist eine Explosionsansicht des Perforiermechanismus 20 und 5 stellt die Leitung 14 dar, die durch den Perforiermechanismus 20 durchstochen wird. Es wird jedoch verstanden werden, dass der Mechanismus 20 in Betrieb angrenzend an den Einlass des Rohrs 16 angebracht ist, wie in 2 dargestellt ist.

Wie dargestellt ist, umfasst der Perforiermechanismus 20 eine Basisplatte 22, auf der drei Perforierräder 26 drehbar angebracht sind. Die Basis 22 umfasst eine Öffnung 24, die ausreichend groß zum Umschließen der Einlasse der Rohre 16 ist, die die Leitung 14 in den Beutel 12 führen. Die Basis 22 ist strategisch an den Rohren 16 angebracht und ist fest an der Struktur der Maschine 10 in einer konventionellen Weise angebracht. In dieser Ausführungsform werden drei Räder 26 drehbar auf Trägern 28 gehalten, die sich nach außen von der Basis 22 erstrecken.

Die Räder 26 sind drehbar an Achsen 30 angebracht, die sich von den Trägern 28 erstrecken, und sind frei an den Achsen 30 drehbar. Jedes Rad 26 umfast Vorsprungszähne 32, die sich von seinem Umfang in einer getriebeartigen Weise erstrecken. Die Zähne 32 sind derart verteilt, dass die vorstehenden Rippen 15 der Leitung 24 zwischen benachbarte Zähne 32 passen werden. In dieser Ausführungsform ist ein Stichmechanismus wie zum Beispiel eine Klinge 36 an mindestens einem der Zähne 32 jedes Rads 26 angebracht. Wie gezeigt ist, erstreckt sich das Stichwerkzeug (Klinge) über die Höhe des Zahns 32 hinaus.

Der Umfang der Räder 26, d. h. die Zähne 32, erstreckt sich ausreichend weit in die Öffnung 24, so dass, wenn die Leitung 14 durch die Öffnung 24 und in das Zuführrohr 16 geführt wird, die Räder 26 die Leitung 14 ergreifen werden, wobei die Zähne 32 zwischen die hochstehenden Rippen 15 der Leitung 14 passen. Da die Räder 26 frei an den Achsen 30 drehbar sind, werden sie einfach rotieren, wenn die Leitung 14 in und durch das Zuführrohr 16 geführt wird. Dies wird die Räder 26 veranlassen, sich zu drehen, und wenn die Stichklinge 36 in Berührung mit dem Tal 13 zwischen den Rippen 15 der Leitung 14 kommt, wird die Stichklinge 36 eine Öffnung 17 in die Leitung 14 schneiden.

Während nur eine Stichklinge 36 für jedes Rad 26 gezeigt worden ist, ist es geplant, dass mehrere Stichklingen 36 auf Zähnen 32 installiert sein können, um mehr Öffnungen in der Leitung 14 vorzusehen. Dies wird teilweise durch den Bedarf der Luftströmung durch das Kompostmaterial bestimmt werden, das in dem Beutel 12 an der Maschine 10 platziert wird. Die Zeichnungen stellen die Stichklingen 36 an jedem Rad so dar, dass sie sich an der gleichen radialen Position in bezug zueinander befinden. Es wird erkannt werden, dass ein oder mehrere der Räder 26 gedreht werden können, um die Klingen 36 zu versetzen und folglich die durch die Stichklingen 36 erzeugten Öffnungen 17 zu versetzen.

Erneut bezugnehmend auf die 1 und 2, ist der Perforiermechanismus 20 fest an der Struktur des Tunnels T angebracht, wobei die Öffnung 24 den Eintritt zu dem Zuführrohr 16 umschließt. Die Basis 22 wird in einer konventionellen Weise wie zum Beispiel durch Schweißen fest an der Struktur des Tunnels T angebracht.

In Betrieb wird die Leitung 14 durch den Perforiermechanismus 20 hindurch und in das Zuführrohr 16 geführt. Wenn die Leitung 14 durch den Perforiermechanismus 20 und in das Zuführrohr 16 geführt wird, wird die Leitung durch die Stichklingen 36 zum Erzeugen von Öffnungen 17 durchstochen werden, wie in den 3 und 4 dargestellt ist. Ein Ende der Leitung 14 wird an dem Ende des Beutels 12 befestigt und wenn Material durch den Zuführmechanismus in den Beutel 12 eingebracht wird, wird die Leitung zusammen mit dem Beutel 12 entfaltet, wenn der Beutel 12 mit Material gefüllt wird. Wenn die Leitung 14 mit dem Beutel entfaltet wird, werden die Stichklingen 36 die Öffnungen 17 in der Leitung 14 erzeugen.

Die Fachleute in diesem Gebiet werden erkennen, dass Abwandlungen und Variationen vorgenommen werden können. Ein Beispiel stellt die Verwendung z. B. von vier Perforierrädern anstelle von drei (zwei oder fünf, etc.) dar. Auch die Basisplatte 22 könnte offensichtlich geändert werden, um verschiedene Einstellungen der Perforierräder vorzusehen, z. B. eine rechteckige Platte für vier Räder oder sogar eine versetzte Anordnung (axial versetzt) zum Ausrüsten mit fünf oder mehr Rädern. Die Erfindung ist daher nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen begrenzt, sondern soll von den anliegenden Patentansprüchen bestimmt werden.