PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102008034803A1 28.01.2010
Titel Papiersortiermaschine
Anmelder ZENO - Zerkleinerungs Maschinenbau Norken G.m.b.H., 57629 Norken, DE
Erfinder Krüger, Rainer, 57629 Norken, DE
Vertreter Hannke Bittner & Partner, 56068 Koblenz
DE-Anmeldedatum 24.07.2008
DE-Aktenzeichen 102008034803
Offenlegungstag 28.01.2010
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.01.2010
IPC-Hauptklasse B07B 13/00  (2006.01)  A,  F,  I,  20090306,  B,  H,  DE
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine (1) zum Sortieren eines Gemisches aus Papier- und Kartonstücken, einer mit Vertiefungen (37) versehenen Walze (11), an die das Gemisch herangefördert wird, und mit einem benachbart zu der Walze (11) angeordneten, bevorzugt synchron mit dieser umlaufenden Mitnehmerträger (15), der bevorzugt an einem Abstreifer (41) zur Abgabe des Kartons vorbeiläuft.
Erfindungsgemäß wird diese Maschine (1) dadurch weitergebildet, dass
- die Vertiefungen längs des Umfangs der Walze (11) durch voneinander getrennte Mulden (37) gebildet sind und
- der Mitnehmerträger als Trommel (15) ausgebildet ist, die sich mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die Walze (11) dreht und auf der die Mitnehmer (39), den Mulden (37) gegenüberliegend, radial vorspringend angeordnet sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Sortieren eines Gemisches aus Papier- und Kartonstücken, dem gegebenenfalls unzerkleinerte Zeitschriften und Broschüren sowie Hartmaterialstücke beigemengt sind, mit einer mit Vertiefungen versehenen Walze, an die das Gemisch herangefördert wird, und mit einem benachbart zu und bevorzugt über der Walze angeordneten, bevorzugt synchron mit dieser umlaufenden Mitnehmerträger, der bevorzugt an einem Abstreifer zur Abgabe des Kartons vorbeiläuft. Unter einem synchron Umlaufen wird dabei ein Umlaufen mit einer in einem festen Verhältnis stehenden Geschwindigkeit verstanden.

Im folgenden wird mit „Papier” ein Material bezeichnet, das als Einzelblatt nachgiebig, als „Zeitschrift” oder „Broschüre” dagegen steif und widerstandsfähig ist. Unter „Karton” wird ein sprödes Material verstanden. Anstelle eines Abstreifens wäre es ggf. auch denkbar, den Karton durch die Fliehkraft abzulösen.

Zeitungspapier wird mit einem großen Anteil von Altpapier gefertigt, das aber nicht, wie früher, nahezu ausschließlich aus gebündelten Zeitungen besteht, die etwa von Altpapier-Kleinhändlern geliefert werden, sondern zunehmend immer mehr aus Altpapier, das dem kommunal gesammelten Wertstoff-Müll entstammt, einem Konglomerat aus unterschiedlichen Wertstoffen.

Dieser Wertstoff-Müll wird maschinell vorverlesen und dann handverlesen, wobei, neben unbrauchbaren Abfällen, Metall, Glas Kunststoff und Kartons auch einfarbiges (weißes und durchgefärbtes) Papier, Bücher und dergleichen ausgelesen werden. Es verbleibt ein Gemisch aus bedrucktem Papier, Kartonstücken und einzelnen Zeitschriften, dazu nicht ausgesondertes Hartmaterial, meist nichtmagnetische Metallteile, das infolge nur flüchtiger Handverlesung noch im Papier verblieben ist. Dieses Gemisch muss aber, bevor es zur weiteren Verarbeitung (Entfärben) gebracht werden kann, noch weiter verlesen werden. Am schwierigsten, aber unbedingt erforderlich ist das Entfernen von Karton, da der Anteil an Karton im Wertstoffmüll relativ hoch ist, bei der Papierherstellung aber höchstens ein Kartonanteil bis zu ca. 2,5% zulässig ist. Hartmaterial und dergleichen macht dagegen wenig Schwierigkeiten, da es bei nachfolgenden Wasch- und Bleichschritten aufgrund seines spezifischen Gewichts ausfällt oder aufgeschwemmt wird.

Es ist vor kurzem eine Sortiermaschine entwickelt worden, die die unterschiedliche Steifigkeit von Papier und Karton oder Pappe nutzt, indem sie mit Dornen, die auf nebeneinanderliegenden, umlaufenden Nagelbändern sitzen, von oben her in relativ schmale Umfangs-Ringnuten einer darunter angeordneten, rotierenden Walze eindringt, zu der eine dünne Schicht aus vereinzelten Papier- und Kartonstücken herangefördert wird. Während das Papier nicht von den Dornen aufgespießt wird, weil es von ihnen in den Grund der Nuten gedrückt wird, und so auf der Walze liegenbleibt, werden die steifen, auf den Kanten der Nut aufliegenden Kartonstücke aufgespießt, so nach oben weggefördert und, nach dem Abstreifen von den Dornen, einer gesonderten Sammelstelle zugeführt. Hierdurch ist ein rasches, mechanisches Trennen großer Mengen von Papier- und Kartonstücken möglich.

Wenn allerdings das Gemisch aus Papier- und Kartonstücken durch Zeitschriften und besonders Hartmaterial verunreinigt wird, kommt es zu Schwierigkeiten: Die Zeitschriften werden in der Regel aufgespießt und wie Karton vom Papier weggefördert, doch das Hartmaterial kann zum Klemmen und sogar zur Beschädigung der gesamten Maschine führen, wenn diese nicht schnell genug abschaltet oder die Dornen nach oben abhebt. Beim Abheben der einzelnen Nagelbänder kann wiederum Papier oder Karton zwischen die nebeneinanderliegenden Nagelbänder eingeklemmt werden, was den Arbeitsablauf stört.

Allerdings können die Nuten sehr schmal und dicht nebeneinander angeordnet sein, so dass die Maschine einen sehr hohen Anteil an Karton entfernen kann, auch wenn er nur in sehr kleinen Stücken vorliegt.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine andere Sortiermaschine zu schaffen, die ebenfalls ein Gemisch aus Papier und Karton mit weniger Störungen trennt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sortiermaschine zu schaffen, die ganze Zeitschriften dem Papier zuordnet und nicht, wie die bekannte Maschine, dem Karton. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sortiermaschine zu schaffen, bei der Hartmaterial, das sich im Gemisch befindet, ohne Unterbrechung des Laufs der Maschine im Papierstrom weitergefördert wird. Schließlich soll eine Sortiermaschine geschaffen werden, die eine möglichst geringe Stellfläche in Anspruch nimmt, aber dennoch große Mengen des beschriebenen Gemisches dauerhaft und zuverlässig zu trennen vermag, ohne dass im Betrieb eine diesen beeinträchtigende Verschmutzung auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass

  • – die Vertiefungen längs des Umfangs der Walze durch voneinander getrennte Mulden gebildet sind, und
  • – der Mitnehmerträger als Trommel ausgebildet ist, die sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht, die in einem festen Verhältnis zu der Umfangsgeschwindigkeit, mit der sich die Walze dreht, steht und auf der die Mitnehmer, den Mulden gegenüberliegend, radial vorspringend angeordnet sind. Bevorzugt dreht sich die Trommel mit derselben Geschwindigkeit wie die Walze.

Während bei der bekannten Maschine eine Folge von Dornen in tiefe, schmale, endlose Nuten der Walze eintaucht, sind bei der erfindungsgemäßen Walze verhältnismäßig flache Mulden angebracht, in die Mitnehmer eintauchen. Diese Mitnehmer können in erster Näherung durchaus wie die bekannten Dornen ausgebildet sein, sind aber in weiteren Ausgestaltungen so ausgebildet, dass sie sich von einfachen Dornen unterscheiden.

Vorteilhaft für die erfindungsgemäße Ausführung ist die genau gleiche Umfangsgeschwindigkeit, denn die Mulden sind in allen Richtungen, auch in Förderrichtung, begrenzt, und die Mitnehmer müssen genau in die Mulden treffen. Möglich wäre jedoch auch eine in einem bestimmten Verhältnis stehende Umfangsgeschwindigkeit, insbesondere wenn die Abstände der Mulden bzw. der Mitnehmer in einem hierzu umgekehrten Verhältnis stehen. Bei den Bändern, die bei dem Stand der Technik die Dornen tragen und in Umfangsrichtung umlaufen, sind aber Längungen unvermeidbar, so dass die Erfindung für den Fachmann undurchführbar erscheint, auch wenn für die Walze und die Bänder der selbe Antrieb verwendet wird. Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Mitnehmer auf einer Trommel sitzen und nicht auf flexiblen Bändern. Die gleiche Umfangsgeschwindigkeit für Trommel und Walze kann aber mit herkömmlichen, einfachsten Methoden ohne weiteres hergestellt werden, indem sie zum Beispiel durch ein formschlüssiges Getriebe oder mittels Servomotoren miteinander verbunden werden. Nun werden einzelne Papierblätter nicht mehr in die tiefen Nuten gepresst, in denen sie sich verfangen können und zu einem Stau führen, sondern die flachen Mulden geben die eingedrückten Papierblätter ohne weiteres wieder frei. Selbst wenn ein Papierblatt einmal in einer Mulde hängen bleiben sollte, bleiben alle anderen Mulden, die in Förderrichtung miteinander fluchten, frei und können Papier aufnehmen, das in diese Mulden hinein ausweichen kann.

Die Erfahrung hat gezeigt, dass die kleinsten Kartonstücke, die bis zum Grund der Mulden gelangen könnten, in der Menge weitaus geringer sind als der oben erwähnte Kartonanteil, der im Papier noch hinnehmbar ist. So gelingt der Erfindung eine Sortiermaschine, die weitaus betriebssicherer ist als die bekannte Sortiermaschine.

Die Trommel weist bevorzugt die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie die Walze oder ein solches Geschwindigkeitsverhältnis und eine solche Verteilung der Mitnehmer und Mulden, dass immer aufeinanderfolgende Mitnehmer auf aufeinanderfolgende Mulden treffen. Es ist sogar möglich, dass zwischen zwei Mulden eine dritte angeordnet ist, auf die kein Mitnehmer trifft. Es sollte allerdings dann dafür gesorgt werden, dass, über den Umfang verteilt, für eine gerade Anzahl von Mitnehmern oder Mulden und eine ungerade Anzahl von Mulden oder Mitnehmern vorhanden ist, um sicherzustellen, dass bei jeder zweiten Umdrehung der Walze ein Mitnehmer auf jede Mulde trifft. Dies lässt sich auch für drei oder mehr Mulden durchführen, solange nicht mehr Mitnehmer als Mulden vorhanden sind.

Bevorzugt ist jedoch, dass die Trommel den gleichen Umfang und damit die gleiche Drehzahl aufweist wie die Walze und gleich viel Mitnehmer wie Mulden vorhanden sind. Somit weisen Mitnehmer und Mulden die gleiche lineare Geschwindigkeit auf, so dass für jeden Mitnehmer, selbst wenn man eine maximale Abnutzung des Getriebes zwischen Walze und Trommel vorsieht, ein maximaler Raum zur Verfügung steht, um in die Mulde einzutauchen und sich wieder aus ihr herauszubewegen, ohne die Walze zu berühren und somit zu beschädigen. Umgekehrt kann jede Mulde so klein wie möglich bemessen werden, und entsprechend viele Mulden können nebeneinander auf der Walze mit gegebenem Umfang vorgesehen werden.

Wie schon oben erwähnt, können die Mitnehmer einfach als Dornen ausgebildet sein, die auf der Trommel befestigt sind. Es ist hier aber besonders bevorzugt, dass die Mitnehmer bei einer bestimmten Last, die gegen die Achse der Trommel bzw. gegen die Mitnehmer wirkt, zu dieser hin ausweichen. Diese Last ist natürlich höher als jene Last, die zum Durchbohren eines Kartonstücks erforderlich ist. Somit kann jeder Mitnehmer einem kleinen Stück Hartmaterial ausweichen, ohne dass der Betrieb im weiteren irgendwie gestört wird. Bei der bekannten Sortiermaschine weicht dagegen das gesamte, mit Dornen besetzte Band aus, so dass die Sortiertätigkeit nach dem genannten Vorfall mindestens für einige Zeit gestört wird.

Besonders wesentlich ist aber das Sortieren von Zeitungen, Zeitschriften, Broschüren u. dgl., die versehentlich nicht schon vorher aussortiert wurden: Diese laufen mit dem Papierstrom einfach mit und gelangen somit zur richtigen Verarbeitungsstelle, weil die Mitnehmer sie nicht durchstechen können, sondern ausweichen.

Die Mitnehmer könnten nun gruppenweise auf einem Schwenkarm angebracht sein, der mehrere gleichzeitig aus dem Eingriff mit den zugehörigen Mulden schwenkt. Es ist aber besonders bevorzugt, dass jeder einzelne Mitnehmer gesondert von den anderen ausweicht. So ist eine besonders feine Bearbeitung des Fördergutes möglich, und zugleich eine einfache bauliche Ausführung.

Diese Last ist bevorzugt einstellbar, um die Maschine an die besonderen Erfordernisse des jeweiligen Wertstoffstromes anzupassen. So muss zum Beispiel eine Maschine, die einen Gutstrom bearbeitet, in dem regelmäßig ein hoher Anteil an relativ „weichen” Kartons vorliegt, anders einreguliert werden als eine Maschine, die überwiegend mit verhältnismäßig harten Kartons zu tun hat. Es genügt in der Regel aber eine einmalige Einstellung auf den regelmäßig anfallenden Wertstoffmüll. Daher sind etwa hydraulische Steuerungen, mit der sich die Ausweichlast der Mitnehmer von einem Maschinenpult her einstellen lassen, in der Regel nicht erforderlich.

Es ist vielmehr bevorzugt, dass jeder Mitnehmer eine Federung aufweist, die ihn zur Trommel hin ausweichen lässt, wenn die einwirkende Last einen bestimmten Wert übersteigt. Diese Federung wird vor Inbetriebnahme der Maschine eingestellt.

Es ist sogar besonders bevorzugt, dass die Federung eine Feder aufweist, die den radial zur Trommel angebrachten Mitnehmer umgibt, also in der Regel nur beim Zusammenbau der Maschine eingestellt werden kann. Sollten dann bei dem Aufstellort der Maschine verschiedene Sorten von Wertstoffmüll mit besonders unterschiedlicher Zusammensetzung vorliegen, werden dort unterschiedlich eingestellte Maschinen oder auch nur Trommeln bereitgehalten und gegebenenfalls zum Einsatz gebracht.

Der erfindungsgemäße Mitnehmer unterscheidet sich nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung noch weiter von dem einfachen, bekannten Dorn, indem der an seinem von der Trommel wegweisenden Ende angespitzte Mitnehmer am Ende seiner Spitze zur Trommel hin eine Ringnut aufweist. Der Mitnehmer hat also gewissermaßen einen „Kopf”, der ein Kartonstück durchdringt und dann in dem geschaffenen Loch mit dem „Hals” hängen bleibt. Der Mitnehmer neigt also nicht, wie ein einfacher, angespitzter Dorn, dazu, aus dem von ihm geschaffenen Loch wieder herauszurutschen, sondern das Kartonstück bleibt an ihm hängen, bis es von der Abstreifeinrichtung zwangsweise entfernt wird.

Die Mitnehmer und die dazugehörigen Mulden könnten gewissermaßen zufällig verteilt in der Trommel und der Walze, zueinander passend, angeordnet werden. Geschieht dies allerdings unsymmetrisch, dann kann es passieren, dass Papierstücke seitlich aus dem Walzenspalt auswandern. Umgekehrt soll das Papier aber auch nicht innerhalb des Walzenspalts irgendwo konzentriert werden, denn dann würde ein zuunterst liegender Karton, der aufgespießt wird, das darüberliegende Papier mitnehmen. Daher wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgeschlagen, dass die Mitnehmer in einer Reihe längs der Erzeugenden, bzw. Drehachse der Trommel angeordnet sind. Alle Mitnehmer einer Reihe treffen daher gleichzeitig auf den Gemischstrom und sorgen so dafür, dass er in der dünnen Lage, in der er angefördert wird, auch bearbeitet wird.

Nun stehen die Mitnehmer nicht so dicht nebeneinander, wie die Dornen der bekannten Maschine, um ein Zusetzen der Walze zu vermeiden. Um dennoch einen ebenso geringen seitlichen Abstand der Mitnehmer zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die Mitnehmer längs des Umfangs der Trommel gegeneinander versetzt sind. Daher ist auch ein relativ großer Durchmesser der Walze – und bevorzugt der Trommel – notwendig. Nun greifen die seitlich in zwei oder mehr Reihen zueinander versetzten Mitnehmer dicht nebeneinander in den Gemischstrom ein, weisen aber dennoch den durch die Mulden bedingten großen gegenseitigen Abstand auf. Es wird ein ebenso gutes oder sogar besseres Trennergebnis erreicht wie bei der bekannten Maschine, ohne dass aber die Walze verschmutzt oder gar mit Papierresten zugesetzt wird.

So wird auch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht, die darin besteht, dass die Mulden einen erheblich größeren Durchmesser aufweisen als die Mitnehmer. Hierdurch, gemeinsam mit der muldenförmigen Gestalt, die am Rand zum Walzendurchmesser hin allmählich, und nicht etwa rechtwinklig, ansteigt, wird wirksam verhindert, dass sich irgendwelches Material in der Mulde festsetzen kann, wie es bei den Umfangsnuten der bekannten Maschine der Fall ist. Bevorzugt ist der Durchmesser der Mulden wenigstens dreimal und bevorzugt wenigstens fünfmal und besonders bevorzugt wenigstens achtmal so groß wie derjenige der Mitnehmer.

Oben wurde bereits erwähnt, dass jedem der mit Dornen besetzten Bänder eine Einrichtung zugeordnet ist, die das Band abhebt, wenn beispielsweise überformatiges Hartmaterial angefördert wird, das beim Vorsortieren übersehen wurde. Auch bei der erfindungsgemäßen Sortiermaschine kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung ein ähnlicher Effekt verursacht werden, indem der Walze und/oder Trommel eine Andruckeinrichtung zugeordnet ist, die die beiden gegeneinander mit einer bestimmten Kraft belastet. Diese Wirkung wird jedoch nicht durch eine Vielzahl unabhängiger Steuereinrichtungen verursacht, sondern durch eine einzige Andruckeinrichtung, die außerdem einfach und ohne Fremdenergie betrieben werden kann. Diese zusätzliche, wesentliche Vereinfachung stellt einen weiteren Vorteil der Erfindung dar.

Die Andruckeinrichtung könnte als gerastete, federbetriebene Einrichtung ausgebildet sein, wobei die Rast auch einstellbar ausgebildet werden könnte. Vorzugsweise wird dagegen vorgeschlagen, dass die Andruckeinrichtung eine Einrichtung mit mindestens einem hydraulischen oder pneumatischen, bevorzugt mit Stickstoff gespeisten Zylinder ist. Durch einfaches Einstellen des Drucks, der den Zylinder beaufschlagt, kann die Kraft einfach und stufenlos eingestellt werden, bei deren Erreichen die Walze von der Trommel abhebt. Dabei kann gegebenenfalls die Andruckkraft gleichbleiben, also der Druck im Zylinder weiter aufrechterhalten werden, oder kann durch ein Ventil auf einen niedrigeren Wert des Druckes und damit der Andruckkraft abgesenkt werden, wenn sich der Walzenspalt vergrößert, um eine Beschädigung von Walze und Trommel zu vermeiden. Die Verwendung eines Inertgases stellt dabei vorteilhaft sicher, dass keine Reaktion des Materials des Kolbens auf das Druckgas eintritt, wobei zudem noch die Brandgefahr ausgeschlossen wird.

Der Abstreifer, mit dem der Karton von der Trommel abgelöst wird, könnte einfach durch eine Bürste gebildet sein. Bevorzugt ist jedoch, dass der Abstreifer als gegen die Trommel tangential anliegender Kamm ausgebildet ist. Da die Mitnehmer nämlich auf einer geometrisch bestimmten Trommel sitzen, nicht auf flexiblen Bändern, kann eine geometrisch festgelegte Form eines Abstreifers gewählt werden, der eine nur geringe räumliche Ausdehnung besitzt, aber zuverlässig jeden Kartonrest entfernt. Dieses Abstreifen erfolgt an einer genauen Position, so dass ein Förderer ohne Sammeltrichter o. dgl. den abgestreiften Karton aufnehmen und wegfördern kann. Dabei stellt die oben genannte, kopfförmige Ausbildung der Mitnehmer sicher, dass der Karton zuverlässig bis zum Abstreifer transportiert wird.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Oberseite der Trommel mit Abstand von einem Schutzgehäuse umgeben ist. Dieses Schutzgehäuse verhindert, dass eine Person mit den rotierenden, spitzigen Mitnehmern in Berührung kommen kann, und sorgt gleichzeitig dafür, dass Kartonstücke, die infolge der Fliehkraft von der Trommel weggeschleudert werden, auf den Abstreifer gelangen, und auf keinen Fall eine Person verletzen können.

Obwohl die Walze und die Trommel einen großen Durchmesser aufweisen, sind sie so übereinander angeordnet, dass die Maschine der Erfindung einen nur geringen Stellplatz in einer Sortieranlage einnimmt, aber für einen sehr hohen Durchsatz sorgt.

Wie oben erwähnt, ist bevorzugt der Mitnehmerträger über der Walze angeordnet. Es wäre jedoch auch denkbar, dass der Mitnehmerträger unter der Walze angeordnet ist. Auch könnten Walze und Mitnehmerträger nebeneinander angeordnet sein. Bevorzugt ist weiterhin der Mitnehmerträger direkt über oder unter der Walze angeordnet, wobei hier die Drehachsen dieser beiden Komponenten genau übereinander angeordnet sind. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Drehachsen nicht direkt übereinander angeordnet sondern schräg versetzt sind.

Der Gegenstand der Erfindung wird in einem nicht einschränkenden, schematischen Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung noch näher umrissen. In dieser zeigt:

1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Anlagenteil, der eine erfindungsgemäße Sortiermaschine enthält,

2 einen schematischen Längsschnitt durch dieselbe Sortiermaschine, von der gegenüberliegenden Seite gesehen,

3 eine Ansicht des oberen Teils der Sortiermaschine, von hinten her gesehen,

4 einen Querschnitt durch die Sortiermaschine, von hinten her gesehen,

5 einem Längsschnitt durch die Sortiermaschine ähnlich 2, wobei jedoch der besseren Deutlichkeit halber Teile weggelassen sind, und

6 die vergrößerte Einzelheit a der 2.

Die Sortiermaschine 1 ist in 1 mit den begleitenden Anlagenteilen gezeigt, in 2 weitgehend ohne diese. Ein zu trennendes Gemisch aus Papier und Karton, das auch gesamte Zeitschriften und eingestreutes Hartmaterial enthält, wird in Pfeilrichtung auf einem Förderer 3 zu einem Walzenspalt herangeführt, der von einer unten liegenden Walze 11 und einer oben liegenden Trommel 15 gebildet wird. Dabei ist das Gemisch bereits vorsortiert und in einer dünnen, gleichmäßigen Lage auf dem Förderer 3 verteilt.

Das Gemisch wird im Walzenspalt der sich in Pfeilrichtung drehenden Walze 11 und Trommel 15 getrennt. Das Papier, das ist der Hauptteil des Gemischs, zusammen mit Zeitschriften und Hartmaterial, fällt hinter dem Walzenspalt über die ablaufende Walze 11 nach unten auf einen zweiten Förderer 5, auf dem es in Pfeilrichtung abgefördert wird.

Der Kartonanteil wird über die obere Trommel 15 wieder nach vorne zu einem Abstreifer 41 gefördert (vgl. 2), wo er abgestreift wird, auf einen quer verlaufenden Förderer 7 fällt und abtransportiert wird. Das Papier enthält unter Umständen noch einen Kartonanteil, der jedoch 2,5% keinesfalls übersteigt.

Die Walze 11 ist auf einem ortsfesten Unterbau 9 zwischen zwei Seitenwänden angebracht; auch vorne und hinten ist der Unterbau 9 weitgehend geschlossen, jedoch nach oben und unten offen. Der Oberbau 13 sitzt auf dem Unterbau 9 und weist zwei Seitenwände auf, zwischen denen die Trommel 15 montiert ist. Der Oberbau 13 ist an einer rückwärtigen, außerhalb gelegenen, geometrischen Achse, die zur Achse von horizontalen Antriebswellen 23, 25 (vgl. 3) koaxial ist, mittels Schwenkarmen 35 so schwenkbar angebracht, dass er nach oben und hinten schwenken kann. Jeweils ein Schwenkarm 35 ist je an einer Seitenwand des Oberteils 15 angebracht. Die Antriebs- und Schwenkeinrichtungen werden später beschrieben.

Die Oberseite des Oberbaus 13 ist von einer Abdeckung 17 verschlossen. Diese Abdeckung 17 endet an der Vorderseite über dem Abstreifer 41. Am Oberbau 13 ist auch dieser Abstreifer 41 angebracht, so dass er zusammen mit der Trommel 15 wegschwenkt, wenn der Oberbau 13 weggeschwenkt wird. Die Abdeckung 17 überdeckt mit großem Abstand die Oberseite des Oberbaus 13 und bildet so einerseits einen Schutz von außenstehenden Personen vor der Trommel 15, bietet aber andererseits auch dem geförderten Karton reichlich Raum.

Die Trommel 15 und die Walze 11 drehen sich gegenläufig genau synchron, wobei das auf dem Bandförderer 3 ankommende Gemisch in den Walzenspalt eingezogen wird. Der Antriebsmotor 19 für den Antrieb von Walze 11 und Trommel 15 sitzt auf einer Konsole, die an der Außenseite der Rückwand des Unterbaus 9 angebracht ist. Der Motor 19 sitzt vor einem Wendegetriebe, von dem aus zwei horizontale, genau gegenlaufende, horizontale Wellen 23, 25 angetrieben werden, die sich koaxial zu beiden Seitenwänden des Unterbaus 9 erstrecken. Die eine der Wellen 23, 25, nämlich die Welle 23, trägt an ihrem Ende einen Kettentrieb 31, der die Welle 33 der Trommel 15 antreibt, während die andere Welle 25 über einen Kettentrieb 27 die Welle 29 der Walze 11 in Gegenrichtung zur Trommel 15 antreibt.

Das Wendegetriebe 21 sitzt genau mittig, die horizontalen Wellen 23, 25 sind genau gleich lang, und die Kettentriebe 27, 31 sind mit ihren Kettenrädern genau gleich ausgebildet, so dass ein zuverlässiger Gleichlauf von Walze 11 und Trommel 15 gewährleistet ist. Die Schwenkarme 35 sind um Lager drehbar, die die geometrische Achse der Wellen 23, 25 zur Mitte haben (siehe 3), so dass der Gleichlauf auch dann bewahrt wird, wenn der Oberbau 13 nach oben weggeschwenkt wird. dass die Verzahnung des Kettentriebes 31 sich dann um maximal etwa eine viertel Teilung verschiebt, spielt keine Rolle, da dann kein Eingriff der Trommel 15 mit der Walze 11 besteht. Wird der Oberbau 13 wieder zurückgeschwenkt, ist der vollkommene Gleichlauf wieder hergestellt.

Das Wegschwenken des Oberbaus 13 wird dann vorgenommen, wenn ein harter Gegenstand in den Walzenspalt einläuft und die Walze 11 sowie die Trommel 15 auseinanderdrückt. Hierzu ist beiderseits zwischen den Seitenwänden von Unter- und Oberbau 9, 13 ein Hydraulikzylinder angeordnet, der dann, wenn in seiner Stickstofffüllung ein Druck von 50 bar erreicht wird, den Oberbau 15 vom Unterbau 13 abhebt. Die Kraft zum Auslösen der Zylinder 43 (5) kann zwischen 1 und 500 kg betragen.

In der zylindrischen Umfangsfläche der Walze 11, deren Durchmesser bevorzugt etwa 730 mm beträgt, sind Mulden 37 so ausgebildet, dass sie sich gegenseitig nicht berühren. Der Durchmesser der Mulden 37 beträgt bevorzugt 8 bis 20 cm. Diese Mulden 37 sind in Reihen angeordnet, die sich parallel zur Erzeugenden erstrecken (am besten zu sehen in 4). In Umfangsrichtung aufeinander folgende Mulden 37 sind gegeneinander versetzt, so dass sich, in Umfangsrichtung gesehen, die einzelnen Mulden 37 überdecken. Die Mulden weisen bevorzugt einen kreisförmigen Umfang auf und sind schüsselförmig, wobei der Außenrand der Mulden 37 zur Umfangsfläche einen Winkel bildet, der ein wenig größer ist als 90°. Die Wände der Mulde 37 fallen somit von der Umfangsfläche der Walze 11 aus in einem Winkel ab, der ein wenig flacher ist als 90°. Da kein rechter Winkel und schon gar nicht eine Hinterschneidung vorliegen, ist ein Festsetzen von Papier in irgendeiner der Mulden 37 unwahrscheinlich.

Die zylindrische Trommel 15 hat ebenfalls einen Durchmesser von 730 mm. In ihre Wand sind radial nach außen weisende Mitnehmer 39 so eingesetzt, dass diese aus der Umfangsfläche der Trommel 15 radial herausragen (am besten in 6 zu sehen).

Diese Mitnehmer 39 sind so angeordnet, dass sie sich an der engsten Stelle des Walzenspaltes genau in der Mitte einer Mulde 37 befinden und in diese bis kurz über deren Boden hineinragen.

Die Mitnmehmer 39 sind zylindrische Stifte, die auf der Außenseite, der Walze 11 zugewandt, einen Mitnehmerkopf 49 aufweisen, der durch einen Hals oder eine Ringnut 51 zum Körper des Mitnehmers 39 hin abgesetzt ist. Der Kopf 49 weist einen etwa dreieckigen Querschnitt auf, mit einer der Walze 11 zugewandten Spitze, die sich zum Hals 51 hin bis auf den Durchmesser des zylindrischen Körpers verbreitert.

Die Mitnehmer sitzen in einer Fassung, die jeweils von außen her in die zylindrische Wand der Trommel 15 eingesetzt ist und dort verschraubt oder vernietet ist. Die Fassung ist zur Innenseite der Trommel 15 hin durch ein Rohr verlängert, in dem eine Feder 45 sitzt, deren Spannung durch eine Mutter 47 einstellbar ist. Das äußere Ende der Feder 45 drückt den Mitnehmer 39 nach außen, aber er kann nach innen ausweichen, wenn die Spannung der Feder 45 durch die Kraft überschritten wird, mit der der Mitnehmer 39 eingedrückt wird. So durchlöchert der Mitnehmer 39 ein Kartonstück, weicht aber nach innen aus, wenn er auf eine widerstandsfähige Zeitschrift trifft.

Der Mitnehmer ist fingerdick, bevorzugt 20 mm. Der Mitnehmerkopf weist bevorzugt 13 mm Länge auf, die Ringnut 3 mm Breite, in Richtung des Mitnehmers 39 gesehen. Die Feder 45 kann eine Kraft von 1 bis 20 kg (bei 10 bis 200 N), vorzugsweise von 8 bis 10 kg (bei 80 bis 100 N) aufweisen.

In 6 ist der Walzenspalt erkennbar, also der Mindestabstand zwischen der Walze 11 und der Trommel 15.

Die abgebildete Maschine 1 mit den angegebenen Maßen kann mehrere Tonnen Gemisch pro Stunde im Dauerbetrieb verarbeiten.

Die Mulden 37 brauchen nicht rund zu sein. Eine vibrierende Sortiereinrichtung kann der Maschine vorgeschaltet werden. Es kann auch die Maschine in Vibration gesetzt werden.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.

Bezugszeichenliste

1
Maschine, Sortiermaschine
3
Förderer zum Heranfördern von Gemisch
5
Förderer zum Wegfördern von Papier
7
Förderer zum Wegfördern von Karton
9
fester Unterbau
11
Walze
13
abklappbarer Oberbau
15
Trommel
17
Abdeckung
19
Antrieb, Motor
21
Wendegetriebe
23
horizontale Welle zum Antrieb der Trommel
25
horizontale Walze zum Antrieb der Walze
27
Kettentrieb zum Antrieb der Walze
29
Welle der Walze
31
Kettentrieb zum Antrieb der Trommel
33
Welle der Trommel
35
Schwenkarm
37
Mulden
39
Mitnehmer
41
Abstreifer
43
Stickstoff-Druckzylinder
45
Feder
47
Einstellmutter
49
Mitnehmerkopf
51
Ringnut, Hals


Anspruch[de]
Maschine (1) zum Sortieren eines Gemisches aus Papier- und Kartonstücken, mit einer mit Vertiefungen (37) versehenen Walze (11), an die das Gemisch herangefördert wird, und mit einem benachbart zu der Walze (11) angeordneten, bevorzugt synchron mit dieser umlaufenden Mitnehmerträger (15), der vorzugsweise an einem Abstreifer (41) zur Abgabe des Kartons vorbeiläuft,

dadurch gekennzeichnet, dass

– die Vertiefungen längs des Umfangs der Walze (11) durch voneinander getrennte Mulden (37) gebildet sind, und

– der Mitnehmerträger als Trommel (15) ausgebildet ist, die sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht, die in einem festen Verhältnis zu der Umfangsgeschwindigkeit, mit der sich die Walze (11) dreht, steht und auf der die Mitnehmer (39), den Mulden (37) gegenüberliegend, radial vorspringend angeordnet sind.
Maschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (15) den gleichen Umfang und damit die gleiche Drehzahl aufweist wie die Walze (11). Maschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer (39) bei einer bestimmten Last, die gegen die Achse (23) der Trommel (15) wirkt, zu dieser hin ausweichen. Maschine (1) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder einzelne Mitnehmer (39) dazu eingerichtet ist, gesondert von den anderen auszuweichen. Maschine (1) nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Last einstellbar ist. Maschine (1) nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Mitnehmer (39) eine Federung (45) aufweist, die ihn zur Trommel (15) hin ausweichen lässt, wenn die einwirkende Last einen bestimmten Wert übersteigt. Maschine (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federung eine Feder (45) aufweist, die den radial zur Trommel (15) angebrachten Mitnehmer (39) umgibt. Maschine (1) nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der an seinem von der Trommel (15) wegweisenden Ende angespitzte Mitnehmer (39) am der Trommel (15) zugewandeten Ende seiner Spitze (49) eine Ringnut (51) aufweist. Maschine (1) nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer (39) in einer Reihe längs der Erzeugenden der Trommel (15) angeordnet sind. Maschine nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Mitnehmer längs des Umfangs der Trommel gegeneinander versetzt sind. Maschine (1) nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mulden (37) einen erheblich größeren Durchmesser aufweisen als die Mitnehmer (39). Maschine (1) nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Walze (11) und/oder Trommel (15) eine Andruckeinrichtung (43) zugeordnet ist, die die beiden (11, 15) gegeneinander mit einer bestimmten Kraft belastet. Maschine (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckeinrichtung eine Einrichtung mit mindestens einem hydraulischen oder pneumatischen, bevorzugt mit Stickstoff gespeisten Zylinder (43) ist. Maschine (1) nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifer (41) als gegen die Trommel (15) tangential anliegender Kamm ausgebildet ist. Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite der Trommel (15) mit Abstand von einem Schutzgehäuse (17) umgeben ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com