(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にスクラップおよび廃紙用の圧密成形プレス装置（１）で、
プレス素材を充填するための給送シュート（２）と、
フレーム（30）上に水平に配置され、プレス素材を移送するための給送装置（３）と、
プレス素材を型成形室（６）内で圧密成形するためのプレスラム（４）と
を備え、前記プレスラム（４）がプレス品容器（20）の上方に垂直向きに配置され、水平方向に往復移動する閉鎖スライダー（９）が型成形室（６）およびプレス品容器（20）の間に配置され、プレス位置で型成形室（６）を閉じる圧密成形プレス装置において、
プレス品容器（20）が、
油圧駆動される圧密成形プレス装置（１）のフレーム（30）の片側から引き出せるように配置されるとともに、複数のプレス品（21）を収納する可動容器の形態を成し、走行ローラ（22）を備え、プレス品容器（20）の面積が圧密成形プレス装置（１）の床面積をほぼ表している
ことを特徴とする圧密成形プレス装置。
【請求項２】
少なくとも１つの駆動ドグ（13）が前記閉鎖スライダー（９）の下面に配置され、かつ前記プレス品容器（20）内へ進入して該プレス品容器（20）内に積み重なったプレス品（21）を移動してどかすように配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の圧密成形プレス装置。
【請求項３】
前記フレーム（30）の下方部が筒状構造に形成され、可動容器を引き出せるように片側面（Ｄ）において開口していることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の圧密成形プレス装置。
【請求項４】
前記フレーム（30）の下方部がプレス油圧系用オイル容器として形成されていることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の圧密成形プレス装置。
【請求項５】
前記閉鎖スライダー（９）が、前記型成形室（６）のハウジング（31）に一体に形成されたスライダーガイド（10）に装着されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の圧密成形プレス装置。
【請求項６】
垂直プレスシリンダ（５）の支持タイロッド（32）が前記型成形室（６）のブロック状ハウジング（31）に固定されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の圧密成形プレス装置。
【請求項７】
前記プレスラム（４）がその直立軸を中心に軸受（4b）で自由に回転するように配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の圧密成形プレス装置。
【請求項８】
前記型成形室（６）への入口開口（７）が非対称に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第７項のいずれかに記載の圧密成形プレス装置。
【請求項９】
前記入口開口（７）の非対称形状が偏心配置によって与えられることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の圧密成形プレス装置。
【請求項１０】
前記入口開口（７）が前記給送装置（３）の方向から見た場合にカム形状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の圧密成形プレス装置。
【発明の詳細な説明】
この発明は、請求の範囲第１項の特徴部分に先行する前文に記載されたような圧密成形プレス装置に関する。
ブリケットプレスの形状をした圧密成形プレス装置は、DE−PS 3 333 766およびDE−A 3 038 839から周知である。これらのプレス装置では、水平方向に前後に移動可能なプレスラムの前方に予成形ピストンが配設されている。予成形ピストンが内部へと進入する予成形室に、たとえば給送オーガーなどの給送機構によって素材が供給される。こうしていくぶん予成形された素材を、水平方向にプレスラムが、複数の型成形室を備えた後段のディスク状の型成形ダイへ押し込み圧密成形する。回転可能な型成形ダイの後端壁は、耐圧プレートである固定の裏当プレートによって閉じられ、このプレートに対し水平方向のプレスラムが素材を押圧して圧密成形を行う。この周知の装置においては、先行するプレス作業で圧密成形されたブリケットがディスク状の型成形ダイから排出され、その後スタック装置によってたとえばコンベヤベルト上に取り出される。
水平方向に配置されたプレスラムのため、周知の圧密成形プレス装置は大きな床面積（フットプリント）を有し、かかる床面積は、葉や廃木を圧密成形する産業用途においてはそれほど重要でない。しかしながら、家庭またはオフィス環境でのスクラップ紙や廃紙用の圧密成形プレス装置として用いる場合には、スペースを節約しながら多数のプレス品を一時貯蔵する能力と同様、床面積が重要となる。
前記したような種類の圧密成形プレス装置は、US−PS 3 651 755からも周知で、同様な形態のプレス装置がUS−PS 3 563 164から周知である。また、プレス品を一時貯蔵するための収集容器を有していない圧密成形プレス装置がWO 93/19930に記載されている。さらに、缶またはビン用の家庭用プレス装置がDE−U 76 36 727から周知であるが、このプレス装置は自重で落下するピストンによってビンまたは缶を破壊するだけで、永久的な成形および圧密化を行うものでない。一方、これらすべての装置においては、一時貯蔵容量を有するものと比べ、床面積、あるいはスペース節約構造に対する要求が大きい。
さらに、紙を切断ローラに通し、次いで切断した紙を圧密成形することなく袋内へと入れる用紙シュレッダー、もしくはいわゆるファイル破砕器を一層発展させたプレス装置も開示されており、これらのプレス装置は、切断した後の紙片を水平の押し出しプレス装置内で圧密成形し、それらを容器内へと側方に排出する。このようして紙片の圧密成形が行われるが、プレス装置はほぼ1.5mの長さなので大きな床面積が必要であり、また容器を頻繁に空にしなくてもよいように、容器はほぼ0.5立方メートルの容量で構成されている。
したがって本発明の目的は、小さい床面積を有し、高いプレス密度で最大限コンパクトな寸法が容易に得られる圧密成形プレス装置を提供することにある。
上記の目的は、請求の範囲第１項の特徴部分に記載したような圧密成形プレス装置によって達成される。
成形されたプレス品を一時貯蔵するためのプレス品容器の上方にプレスラムを垂直向きに配置することにより、プレス品の一時貯蔵用容器の面積によってのみ実質上決まる小さい床面積が得られる。プレス品容器は、圧密成形プレス装置の構造高さの約1/3で、約0.5立方メートルの容量が得られる。本圧密成形プレス装置は、コンパクトな構造のため運搬が容易である。型成形室は、水平方向にスライドするスライダーによりプレス位置で閉じられるので、所望の高いプレス密度が達せられる。このように型成形室内で高度に圧密成形されたプレス品は、プレスラム自体で排出されるので、別個の排出装置は必要なく、コンパクトに構成された圧密成形プレス装置の製造費が低く抑えられる。
好ましい実施例において、閉鎖スライダは、その下面に１つ、またはそれより多い駆動ドグ（回し金）を有し、プレス品容器内にプレス品が積み重なって一杯になると、駆動ドグがプレス品を側方に移動し、プレス品容器が隙間なく完全に満杯になるのを可能とする。この側方移動は、特別の駆動装置が必要ないように、閉鎖スライダーの閉／開移動と同時に行われるのが有利である。プレス品容器は、可動容器の形態を成し、好ましい実施例では約0.5立方メートルの容量を有する上、高いプレス密度とプレス品容器の完全な満杯とが得られるため、プレス品容器を頻繁に空にする必要はない。このようにファイル破砕器やシュレッダーに代えて特にオフィスで用いる圧密成形プレス装置が得られる一方、複数の従来の切断ローラを充填シュート、または給送装置の領域に有利に設けることもできる。
さらに好ましい実施例においては、型成形室への側方入口開口がプレスラムの軸に対し非対称に、あるいは偏心して形成され、プレス移動中プレスラムの直立軸を中心とした回転モーメントがプレスラムに加わるため、プレスラムが回転してその下面の切断エッジは一様に摩損する。この結果、プレスラムの下縁に設けられ、側方入口開口から型成形室へ移されるプレス素材を剪断する切断エッジについて、特に長い寿命期間が得られる。
上記以外の好ましい構成は、独立の請求の範囲に依存した各請求の範囲の主題として記載されている。
以下、一実施例を示す図面を参照してより詳しく説明する。添付の図面中、
図１は圧密成形プレス装置の斜視図、
図２は圧密成形プレス装置の正面図で、部分的に断面で示してある、
図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面の平面図および
図４は図２のＢ−Ｂ線に沿った圧密成形プレス装置の側面図で、同じく部分的に断面で示してある。
圧密成形プレス装置１が図１の斜視図に概略的に示してあり、この例では圧密成形すべき紙、たとえば古くなったファイル素材が、ほぼ上方から給送シュート２内に入れられる。シュレッダー用の通常の切断ローラ25が給送シュート２の下方領域に配設可能で（図２参照）、圧密成形すべき紙が小片に切断される。たとえばコンベヤネジまたはオーガーからなる水平配置の給送装置３が給送シュート２の下方に設けられ、側方入口開口７を介して紙素材を型成形室６内へ送り込む。図２により詳しく示してあるように、型成形室６の上方には、プレスシリンダ５と型成形室６内へと上下に移動するプレスラム４が配置されている。側方入口開口７を介して紙素材が送り込まれた後、プレスシリンダ５を作動することによってプレスラム４が数回降下され、それによって紙素材が圧密成形される。型成形室６の下方出口開口８は、水平方向にスライドする閉鎖スライダー９によって閉じられている。閉鎖スライダー９は、加工形成されたスライダーガイド10（図４も参照）内をガイドされ、同じく油圧シリンダによって構成されるのが好ましいスライダー駆動装置11で前後に駆動される。この駆動は、所定のプレス容積に到達する毎に行われる。閉鎖スライダー９は、型成形室６の断面に対応するか、あるいはそれよりやや大きい直径を有するスライダー開口12を有する。閉鎖スライダー９を放出位置に移動させると、そのスライダー開口12が型成形室６の下方出口開口８に一致し、現時点において型成形室６内でプレスされているプレス品21が、さらに下方へと移動するプレスラム４によって押し出され、プレス品容器20内へと落下可能となる。プレス品21がプレス品容器20内に積み重なると（図２も参照）、現時点で一番上のプレス品21が閉鎖スライダー９の各戻りストローク時に、閉鎖スライダー９の下面に配置された１つ、またはそれより多い駆動ドグ（回し金）13によって側方に移動されため、プレス品21のプレス品容器20内への完全な充填が達成される。スライダーユニットは、スライダーフレーム14内に取り付けられ、閉鎖スライダー９を移動するときに生じる力に対して確実な支持が得られるように、スライダーフレーム14は型成形室６のハウジングにフランジ止めされるのが好ましい。スライダーフレーム14は、給送装置３の領域の下方に実質上配置され、給送装置３の底が同時にスライダーフレーム14用のカバーを形成し、スライダーフレーム14をさらに強化可能である。給送装置３は、スライダーフレーム14の側部に固定され、有利な実施例では電動モータからなる駆動モータ15によって駆動され、たとえば充填給送シュート２が所定の満杯状態になったときなど、要求に応じてスイッチオンされる。
プレスシリンダ５、つまりプレスラム４は、駆動モータ16によって駆動される油圧ポンプ17によって駆動される。駆動モータ16と、内部ギヤポンプの形態であるのが好ましい油圧ポンプ17とは、圧密成形プレス装置１が少ない騒音で作動するように、音吸収ケーシングで取り囲まれるのが好ましい。これは、プレスシリンダ５の上端に圧力変換器18を具備し、圧力変換器18を側面に取り付けて油圧ポンプ17に接続し、低い接続動力ですむようにすることによっても寄与することもできる。それ自体が周知の圧力変換器18とスライダー駆動装置11の作動とは、変位検出器19を介して行われ、変位検出器19はプレスシリンダ５の中央に配置されるのが好ましく、プレスラム４の現時点で得られる進入深さを検出する。
部分的に断面で示した圧密成形プレス装置１の正面図が図２に示してあり、図１に関連して上述したものに対応する構成部品は同じ参照番号で表してある。図２から特に分かるように、プレス装置はコンパクトな構造で、とりわけプレス品21用に比較的大きい容量を有するプレス品容器20の床面積が小さくてすんでいる。プレス品容器20は、図面を見ている人と対面する方向（図３の矢印Ｄ）に、圧密成形プレス装置１の前側から前方に引き出し可能である。すなわち、フレーム下方部30が前方に開口しており、プレス品容器20は完全に一杯になったら、可動容器の移動を邪魔する位置にあるヒンジドア23を図３の矢印Ｃにしたがって開いた後、プレスユニットから容易に取り出して空にすることができる。フレーム下方部30は、矩形の管で構成されるのが好ましく、作動油用のオイルリザーバとしても同時に機能する。フレームの下方部30上方に、型成形室６用のブロック状ハウジング31が配設されており、ブロック状ハウジング31には側方入口７、下方出口８およびスライダーガイド10（図４参照）が加工形成されている。さらに、スライダーフレーム14がブロック状ハウジング31の側部にフランジ止めされ、プレスシリンダ５を支持する垂直のタイロッド32が固定孔33に挿入され、ブロック状ハウジング31の上部側に固定されている。このようにモジュール式構造のため製造費が少なく、また欠陥が発生したら容易に交換可能である。
図２のＡ−Ａ断面線に沿った平面図が図３に示してある。走行ローラ22を備えたプレス品容器20を収容するフレーム下方部30が、フレームの形状に形成されていることの他、型成形室６用ブロック状ハウジング31の堅固な設計が示してあり、さらにスライダーフレーム14が側部に取り付けられ、スライダー駆動装置11が装着され、それによって駆動され、かつスライダー開口12を有する閉鎖スライダー９を備えたスライダーユニットが示してある。閉鎖スライダー９は、ここでは型成形室６を閉じる位置にある。プレスすべき素材が側方入口開口７を通して満たされると、プレスラム４が型成形室６内へと下方に移動し、プレスすべき素材、特にスクラップ紙を圧密成形する。このようなプレスストロークを複数回実施すると、プレスラム４が型成形室６内へと進入して得られる深さが次第に小さくなり、この深さがたとえば変位検出器19によって求められるが、それ以外に圧力センサーや外部の測定系によって求めることもできる。こうしてプレスラム４が（所定の動作圧で）ほぼ側方入口開口７までにしか進入できなくなったとき、スライダー駆動装置11が起動してスライダー開口12が図２上において左側に移動され、下方出口開口８と一致する状態になる。そこでプレスラム４が引続き下降されると、型成形室６内に形成されたプレス品21が下方に押され、型成形室６から押し出される。閉鎖スライダー９の続く戻りストローク時、型成形室６が再び閉じられると同時に、プレス品容器20の左側領域に重ねられようとするプレス品が右側へと移動され、プレス品容器20をプレス品で隙間なく完全に満たすことができる。
型成形室６用ブロック状ハウジング31の対応した側面図が図４に示してある。図４からは特に、閉鎖スライダー９のスライダーガイド10内における案内の他、構造が比較的簡単なことが明かである。図２と同様に、図４にも駆動ドグ13が示してあり、駆動ドグ13は閉鎖スライダー９の下面に配設されてプレス品容器20内へと下方に突出し、プレス品を側方に移動させ、プレス品容器20が隙間なく最大限満杯になるように機能している。
特に重要なのは、給送装置３がプレスすべき素材、とりわけスクラップ紙をそこを通して型成形室６内へと送り込む側方入口開口７が非対称の形状を有していることである。この側方入口開口７の偏心、非対称の設計により、プレスラム４の下降移動中および固着している紙片の剪断中、プレスラム４に回転モーメントが加わり、プレスラム４はその直立軸を中心にわずかに回転する。そのため、プレスラム４の下面に形成された切断エッジ4aが、各プレスストローク毎にプレスラムの直立軸を中心に数度づつ回転する。この結果、プレスラム４の下面の切断エッジ4aの寿命期間が大幅に増す。プレスラム４の回転が行われるようにするため、適切は軸受4bをプレスラム４の頂部端に設け、そこでプレスラム４を自由に回転可能にしている。
しかし、プレスラム４に付設のプレスピストン自体がプレスシリンダ５内で回転可能なので、回転軸受4bを省くこともできる。尚、側方入口開口の非対称形状によりプレスラムが段階的に回転する上記の構造は、それ自体で独立の特別な重要性を有しており、したがってその他の圧密成形プレス装置でも使えることに注目すべきである。
図４に関連して、特にスライダーフレーム14を形成する２つの側板（図４では斜線を施して示してある）の安定な取り付けについて見れば、これら側板は、ブロックとして形成された型成形室６の堅固なハウジング31に複数のネジ（Ｂ−Ｂ断面線に沿った図２も参照）によってフランジ止めされ、その結果、特に安定な構造が得られるとともに、タイロッド32やスライダーガイド10などその他の負荷担持部品もブロック状ハウジング31に固定あるいは形成されている。
型成形室６の中心軸に対して非対称な側方入口開口７は、右側下方の部分が円形と比べてそれより半径方向外側へ広がったカム形状のように形成されているが、たとえば偏心距離を有する形や楕円形など、その他の形状も可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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