单柱垃圾压实机的制作方法

专利名称：单柱垃圾压实机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机电单柱垃圾压实机，所述机电单柱垃圾压实机设计有伸缩螺杆 系统，所述伸缩螺杆系统例如优选地为由容纳于螺杆内部的电动机操作的再循环滚珠类型。
背景技术：
尤其使用在飞机中的垃圾压实机必须满足严格的航空规章制定的特殊要求。事实 上，安装在民用飞机上的附件必须具有明确限定的结构特征和尺寸，原因在于，所述附件必 须能够满足由现有规章推行的一套严格要求。而且，所述附件必须在飞行状态期间容纳在 设置于飞机中的特殊隔间内部并且保持安全地固定在所述隔间内部，并且必须遵守非常严 格的重量要求。实际上，从长远来看，减轻飞机上的附属设备中的每一件的重量导致显著节 约了燃油成本和飞机管理成本。
长期以来，通过液压系统操作压实机，这意味着难以使所述液压系统适于在飞机 上使用。实际上，这些液压系统显著增加了压实装置的体积并且导致需要大量电力、使用大 量增压油流体、以及致动和控制系统，所述致动和控制系统结构上复杂并且难以制造和维 护。
消除液压装置已经产生了显著优点，避免使用增压油液压部件，所述增压油液压 部件通常是产生不期望的故障的源头并且是飞机上潜在的危险。
在美国专利7，089，852中描述了一种用于飞机的机电压实机。所述压实装置建立 在水平金属板的基础上，通过电动机操作所述水平金属板，所述电动机操作两个伸缩螺杆。 在这个系统中，电动机相对于两个伸缩螺杆定位于中央，所述两个伸缩螺杆通过齿轮马达 直接连接到所述电动机。同一文献还描述了适于容纳压实机的航空台车。
尽管这种类型的压实机遵守航空规章规定的特殊要求，但是仍然可以在大体上保 持相同尺寸的条件下改进重量特征。而且，装置的缺点在于，所述装置必须逐步润滑，对于 润滑操作，必须从容纳所述装置的隔间中移除所述装置。另外，必须保护在此使用的伸缩螺 杆免受污物污染并且这致使需要进行定期维护操作。
而且，可以应用到压实机的盖的类型可以是风箱型或可伸缩型，但是所述风箱型 或伸缩型都将引发问题。实际上，尽管风箱型盖具有符合航空标准的卓越的性能特征，但是 风箱型盖将经受快速磨损。另一方面，伸缩盖需要用于组装的空间，然而通常压实机的使用 被限制在小空间中。
例如在US2005/0000309中所述，已知一种再循环滚珠螺杆，所述再循环滚珠螺杆 基本由螺纹螺杆构成，所述螺纹螺杆连接到套管，在所述套管内部，一系列滚珠在套管内部 循环，这些滚珠也在螺纹内部循环。发明内容
已经设计出一种垃圾压实机装置，所述垃圾压实机装置形成本发明的主体，所述垃圾压实机装置提出通过权利要求和附图中表明的特征来克服上述缺陷。
本发明涉及一种轻质量、模块化的单柱机电垃圾压实机，所述垃圾压实机能够产生相当大的压缩力(达到大约2，400kg或更多)，以在诸如飞机、火车、轮船、公共汽车、拖车的运输装置上使用或者用于民用用途，并且通常在辅助服务设备必须占据非常小的空间的情况下的所有地点和/或运输装置中使用。
具体地，本发明涉及一种用于压实垃圾的装置，所述装置适于在飞机上使用并且遵守现有航空规章。能够利用这种装置挤压的垃圾通常但是不仅仅包括罐头、玻璃或塑料瓶、塑料餐具、用于食品和饮料的铝容器、纸板容器、利乐包等。
本发明还涉及根据本发明的压实机装置的组合，其中，台车设置在厨房中或者设置在运输装置中，所述台车能够容纳根据本发明的压实机装置，并且还允许所述压实机装置在运输装置内部运动并且允许所述压实机装置有效布置在用于贮存任何附属服务设备的结构的专用空间的内部。根据本发明的压实机装置与台车的组合还允许容易且快速地移除装置以进行任何维护行为。
参照优选实施例，其它特征从本发明的以下详细描述中将变得清晰，然而，理解的是，在不背离由随附权利要求限定的保护范围的情况下参照附图中的图能够进行改变。


图1a是根据现有技术在飞机中使用的台车的示意性透视图，在所述台车内部，可以插入具有双伸缩螺杆的机电型的传统压实装置；
图1b是根据现有技术在飞机中使用的台车的示意性透视图，在所述台车内部可以插入根据本发明的单柱垃圾压实装置；
图2是根据本发明的装置的局部示意性透视图，其中压实板完全升高，并且移除了一部分以便可见电动机外壳；
图3是根据图2的装置的局部示意性透视图，其中压实板完全降低并且伸缩系统完全延伸； 4是图2的剖视图；4a是与图4的视图一样的视图,其中,移除了用于电动机2的外壳22 ；5是图3的剖视图；6是关于图5中的区域A的细节


图7是关于图5中的区域B的细节 8是关于图5中的区域C的细节 9是关于图4中的区域D的细节。
具体实施方式
根据本发明的压实装置是单柱型，所述压实装置包括固定部件1，所述固定部件 I用于通过本身已知的装置(例如，螺钉)附接到承载结构，所述承载结构设计成容纳所述固定部件I ;和活动压实板4，所述活动压实板4在垃圾收集隔间(未示出)内部运动，以用于压实垃圾。固定部件I和活动板4通过用于使活动板4运动的多级伸缩系统连接在一起，优选地伸缩系统具有再循环滚珠螺杆，所述再循环滚珠螺杆容纳在护套或盖的内部，所述护套或盖优选地基本为圆筒形并且由彼此共轴的多个模块构成，至少为两个模块，优选 地为三个模块，所述模块也可伸缩且包括第一模块，所述第一模块刚性地连接到固定部件 I ;端部模块，所述端部模块连接到活动板4 ;以及任何其它中间模块，所述中间模块连同端 部模块一起运动，以便通过优选地为再循环滚珠型的伸缩螺杆的系统实施传统的向上或向 下驱动运动并且反之亦然(或者可选为水平的驱动运动)，所述系统与护套共轴并且在所述 伸缩螺杆的内部容纳有电动机，以用于提供运动。根据优选的实施例，根据本发明的伸缩螺 杆系统以两个或多个再循环滚珠螺杆的级联连接为基础，其中螺杆是中空的并且设置有再 循环滚珠系统，以便一个螺杆同时形成另一个螺杆的阴螺纹。
本发明的优选实施例的描述
具体参照附图2-9，这些附图示出了根据本发明的单柱垃圾压实装置的优选实施 例。
所述单柱装置包括固定部件1，所述固定部件I具有适于连接到其外壳的结构的 形状，所述形状优选地为大体平行六面体状(或者为未示出的圆筒形)，其中，四边形的附接 板Ia设置有例如螺钉的已知类型的固定装置11，以用于将单柱装置固定到设计成容纳所 述单柱装置的结构。在图5中以及在图6中详细示出的区域A中，固定部件I在内部容纳 有顶部行程末端开关(未示出)。本身为已知类型的这种开关实施限定起点(或“零点”)的 功能，以用于计算系统的延伸并且当系统已经到达启动位置时停止电动机(否则电动机趋 于继续使系统旋转)。
如将在下文详细解释的那样，固定部件I继而还通过本身已知的固定元件(例如， 螺钉)刚性连接到外模块3，所述外模块3是固定的并且在装置内部不运动。
而且，固定部件I自由地容纳第一中空伸缩螺杆5的两个端部中的一个，另一个端 部连接成与第二中空伸缩螺杆6相配合，如下所述。
活动压实板4布置成与固定部件I相对并且在垃圾收集隔间(未示出)内部移动 (通常为上升和下降，但也可以水平运动)，以便压实垃圾。根据垃圾容器的构造，所述活动 板4可以具有任何形状。有利地，所述活动板4具有四边形形状且设置有顶盖4a，所述顶盖 4a通过本身已知类型的固定系统41 (例如，螺钉)紧固到活动板4。
而且，活动板4继而通过本身已知的固定元件(例如螺钉)紧固到以下详细描述的 端部模块3"。所述固定部件I和所述活动板4通过再循环滚珠伸缩螺杆型的运动系统连 接在一起，所述运动系统布置成与固定部件I和活动板4成直角并且能够使活动板4竖直 或水平运动。所述伸缩运动系统容纳在护套内部，而且具有盖的功能，所述系统由共轴的伸 缩模块3、3,、3"构成，第一前部模块(模块3)刚性连接到固定部件1，第三端部模块(模块 3")刚性连接到活动板4，并且中间模块3'能够在第一模块和第三模块之间滑动。除了形 成系统的盖之外，模块3"还并且特别具有有助于板4运动的功能，以压实垃圾。
图2-9示出了模块3、3'和3"的布置方案，其中，连接到固定部件I的模块3相 对于所述模块定位成最靠外，并且连接到活动板4的模块3"定位成最靠内。然而，根据可 选且等效的实施例，连接到固定部件I的模块可以最靠外并且连接到活动板4的模块可以 最靠内，其中，任何中间模块通过驱动运动而在最靠外的模块和最靠内的模块之间运动。
在示出的布置方案中，通过例如再循环滚珠型的伸缩螺杆系统，利用传统驱动运 动使模块3'、3"从顶部向下运动并且反之亦然(或水平运动)，所述伸缩螺杆系统与模块共轴并且容纳在护套或盖内部。
图2-9中示出的伸缩螺杆的系统是再循环滚珠双伸缩螺杆型，其中，如在下文详 细描述的那样，第一中空螺杆5围绕布置在螺杆内部并且与所述螺杆共轴的电动机的轴线 旋转。
每个螺杆还具有阴螺纹的功能，因为具有孔并且带有螺纹，所以所述螺杆能够接 收接合在其螺纹中或其螺纹上的另一个带螺纹的元件或装置(例如，第二中空螺杆)。
以此方式第一中空螺杆5形成为具有适当的螺纹外表面并且形成用于第二中空 螺杆6的阴螺纹，所述第二中空螺杆6继而旋转和移位并且形成用于模块3"的阴螺纹，因 此，所述模块3 "与活动板4 一起移动。
电动机单兀2布置在第一中空螺杆5内部并且有利地插入外壳22内部,夕卜壳22 继而例如通过螺钉2a在其顶部处刚性连接到固定部件I并且在其底部处紧固到第一中空 螺杆5的底部部件。如在图7中详细示出的那样，通过包括齿轮21的传动链，电动机的旋 转运动在其端部部件处被整体传递到所述第一中空螺杆5。电动机在其运动期间将旋转传 递到第一中空螺杆5，所述电动机刚性连接到所述第一中空螺杆5。这种旋转致使(再循环) 滚珠运动，所述滚珠位于图5、7和8示出的区域B和C中。
第二中空螺杆6形成为具有适当的螺纹外表面，以便在第一中空螺杆5的外侧上 行进。所述第二中空螺杆6的顶端6a设置有双滚珠再循环螺纹，并且被连接成与第一中空 螺杆5相配合，使得两个中空螺杆5和6在彼此顶部上滑动(双螺纹的目的)，它们的相对运 动被一系列机械止动件中断和/或限制，所述机械止动件的目的是避免取出运动部件并且 衰减碰撞，从而减小磨损并且减小接触噪音。所述机械止动件分别定位在中空螺杆5和6 的底端处并且有利地包括分别与中空螺杆5和6相联的一组环形凸缘5la、5lb、5Ic和61a、 61b、61c。所述第一中空螺杆5的环形凸缘51a、51b和51c与第二中空螺杆6的顶端6a相 配合。
所述第二中空螺杆6的底端处的环形凸缘61a、61b和61c通过带螺纹的滚珠再循 环架63与模块3"的顶部部件64相配合。中空螺杆6的底部部件继而终止于止动凸缘60， 所述止动凸缘60形成用于第一中空螺杆5的行程末端止动件。
模块3'继而构造成具有环形接触肩部65，所述环形接触肩部65允许所述模块 3'在间隔垫片62的帮助下滑动。
操作
根据本发明的装置在起始于静止位置(其中，板4升高)的压实动作期间的操作如 下(延伸操作)。电动机与第一中空螺杆5整体旋转。第一中空螺杆5继而通过区域B中的 滚珠的再循环而允许第二中空螺杆6旋转平移。同时，通过定位在区域C中的第二再循环滚 珠系统，第二中空螺杆6的运动允许台阶部3”平移。因此，通过垫片元件62驱动模块3'， 从而产生压实机的完全延伸。
第二中空螺杆6在其顶端6a到达止动件51a、51b、51c时完成其行程，而所述第二 中空螺杆6继续与第一中空螺杆5整体旋转，以便允许同步移动模块3"，所述模块3"运 动直到螺纹架63到达止动件61a、61b、61c为止，从而抵靠止动件64终止移动。
在模块3"沿着相反方向运动期间，模块3"沿着第二中空螺杆6向上行进直到由 与止动件61a、61b、61c接触所确定的最大减小长度为止；继而，螺杆6携带模块3'和模块3"在螺杆5上向上行进返回直到止动件51a、51b、51c。当到达完全闭合位置时，开关被开 动并且停止电动机。
通过控制板(未示出)确保正确且有效地操作单柱压实装置，所述控制板与具有软 件的微型处理器管理的电子部分通过接口连接。以此方式，能够管理压实机的各个操作阶 段，从而适当地协调压实功能。而且，在控制显示器上能够示出诸如循环次数和运行时间的 信息，和/或用于操作和维护压实机的其它有用信息。
而且，通过使用适当定位的传感器来确保控制压实机的操作，所述传感器可以例 如是微型开关、光学的、磁性的或其它类型的传感器。这些传感器允许激活以调整压实功 能，并且确保机器完全安全地运转。
有利地，例如感应型的传感器辅助压实机的运行，所述传感器的目的是借助于脉 冲计数来提供运行期间系统的延伸长度。然后将这个信息实时发送到显示器，从而保持告 知操作者作业状态。其还提供关于存在于容器内部的垃圾的数量的信息。
有利地，根据本发明的压实机不需要用于底部行程末端止动件的额外的电子装 置，原因在于通过机械止动件确保系统的行程结束，所述机械止动件形成设计的内部部件 并且这构成在现有技术的装置中不具有的安全特征。
根据本发明的压实机可以便捷地安装在适当的隔间中，所述隔间在诸如台车的轮 上是固定的或活动的，以便允许在运输装置内部容易移动所述隔间并且将所述隔间插入适 当的工作空间中。
图1a示出了传统类型的台车，例如在US 7，089，852中描述的类型，所述台车在隔 间100内部容纳传统压实机。如图1b所示，根据本发明的压实机由于所述压实机的模块化 特征，所以优点在于能够容纳在根据现有技术的台车的同一隔间100的内部，而不需要进 行任何调整。
由于形成压实机的部件的组合，因此根据本发明的压实机装置非常紧凑、模块化、 重量较轻以及就电力消耗的角度而言非常高效。所述压实机装置还遵守现有航空规章。
根据本发明的单柱压实机装置的用途不局限于使用在航空领域，而是也可以使用 在公共汽车、火车、轮船和其它运输装置或诸如家庭、办公室、医院、饭店、旅馆、小卖部的固 定场所和需要在非常小的空间中压实垃圾的所有地方。
容纳在伸缩螺杆内部(并且不在压实系统中)的电动机的布置方案致使根据本发 明的压实机在尺寸和功能方面取得了不可否认的改进，不仅仅是因为所述压实机装置重量 更轻且体积更小，而且还因为所述压实机装置在任何维护操作期间受到保护并且还能够在 更换时更容易地进行组装。事实上，在对准误差的概率几乎为零的情况下，为了非常快速地 更换整个板/盖/电动机组件，只需要旋拧下一些螺钉和两个连接件就足够了。另一方面， 诸如双螺杆装置的已知装置除了需要使两个螺杆的运动同步之外，需要将电动机、板和盖 至少单独移除且随后重新安装在螺杆上。
结合有电动机的解决方案还确保系统需要更少的维护。
没有作为易磨损部件的皮带和滑轮还意味着可以以较长的时间间隔对压实机进 行整体维护。在航空领域中，因为这导致以更长的时间间隔来实施定期离机操作从而节省 成本，所以更为重视这种优点。
在根据本发明的装置中，盖通过覆盖护套(模块3、3'、3")形成且是自清洁的，即，即使当污物聚集在所述盖中的一个上时，在其上行进的模块能够在运行期间清洁所述 盖，原因在于模块的相对机械尺寸设计成实施该功能。
本发明的盖由(活动)元件3'和(固定)元件3 (图5)形成，使得保持基本尺寸为 绝对最小值。而且，设置台阶部3"还确保了在静止状态中覆盖螺杆的整个系统。
与传统盖不同，根据本发明的盖不允许不同的台阶部自主运动直到到达机械止动 件为止，这将导致系统产生噪音并且运动不流畅。
而且，在螺杆上设置机械止动件防止了因完全无意的旋拧或由于旋拧过度造成的 变形对螺杆造成的可能损坏。
可以使用具有必需强度特征的任何材料制成根据本发明的压实机。具体地，为了 在航空领域中使用，本身已知的诸如铝合金的轻质金属合金或具有低可燃性和毒性的复合 材料是优选的。
压实机的其它优点涉及其维护，原因在于因护套完全执行防护动作，所以即使在 缺乏保护性波纹管时，所述压实机即不需要润滑也不受污物污染。因为外防护性护套由 于所使用的材料和几何形式而使得所述外防护性护套确保更好的性能，这导致与现有技术 (例如，波纹管)相比以更长的时间间隔进行日常维护，所以这个系统上的污物的影响不那 么显而易见。
以下是其它优点非常紧凑的设计；在高和低进给速度(通过软件可进行设置)下 的优化运动；易于操作、高效并且产生较低的热量；顺畅的启动和定位；在拉伸载荷或压缩 载荷情况中无游隙运行；极高的刚性；精确到毫米内的定位。而且因为滚珠列的直线运动 和均匀再循环运动以及返回运动所产生的几何形式和技术/制造精度的优化，导致在任何 速度和高压缩效率下均正常且安静的行进。
压实机高效使用电动机的功率，以便还能够在优化机械推力，即，改进应力抵抗性 的情况下利用低功率电动机产生高压缩力。
有利地，因为板能够向下、向上并且水平完成其功能，所以压实机的运行并不局限 于其定位。
在此所描述的具体实施例并不限制本申请的内容，本申请涵盖由权利要求所限定 的本发明的所有变型方案。
权利要求
1.一种单柱垃圾压实机装置，包括固定部件(I)和活动压实板(4)，所述固定部件和所述活动压实板通过用于使所述活动压实板(4)运动的多级系统连接在一起，所述多级系统为包括伸缩螺杆的类型，所述伸缩螺杆在其内部容纳有电动机单元(2)。
2.根据权利要求1所述的垃圾压实机装置，其中，用于使所述活动压实板(4)运动的多级系统是具有再循环滚珠伸缩螺杆的类型。
3.根据权利要求1至2所述的垃圾压实机装置，其中，用于使所述活动压实板(4)运动的所述多级系统容纳在护套内部，所述护套包括至少两个伸缩模块，优选地为三个模块 第一模块(3)，所述第一模块刚性地连接到所述固定部件(I);端部模块(3〃)，所述端部模块刚性地连接到所述活动压实板(4);和任何其它中间模块，所述中间模块在所述第一模块(3)和所述端部模块(3〃)之间能够滑动。
4.根据权利要求3所述的垃圾压实机装置，其中，通过所述伸缩螺杆系统借助于竖直或水平驱动运动，所述活动压实板(4)和任何其它中间模块连同所述端部模块一起运动。
5.根据权利要求3至4所述的垃圾压实机装置，其中，所述多级伸缩螺杆系统包括第一中空伸缩螺杆(5)和第二中空伸缩螺杆(6)，并且所述第一中空伸缩螺杆(5)形成所述第二中空伸缩螺杆(6 )的阴螺纹，所述第二中空伸缩螺杆(6 )继而形成用于所述模块(3 ")的阴螺纹。
6.根据权利要求5所述的垃圾压实机装置，其中，所述第一中空伸缩螺杆(5)和所述第二中空伸缩螺杆(6)分别设置有机械止动件(51a)、(51b)和(51c)以及(61a)、(61b)和 (61c)。
7.根据权利要求6所述的垃圾压实机装置，其中，所述第二中空伸缩螺杆(6)在其顶端 (6a)设置有双螺纹并且在其底端设置有螺纹架(63 )。
8.根据权利要求1至7所述的垃圾压实机装置，其中，所述电动机单元(2)布置在所述第一中空伸缩螺杆(5)的内部，在其顶部刚性地连接到所述固定部件(I)且在其底部紧固到所述第一中空伸缩螺杆(5)的底部部件。
9.根据权利要求1至8所述的垃圾压实机装置，其中，所述中间模块(3')构造成具有环形接触肩部(65)和间隔垫片(62)。
10.根据权利要求1至9所述的垃圾压实机装置，所述垃圾压实机装置还设置有用于控制运动的电子部件。
11.一种组件，所述组件包括根据权利要求1至10所述的垃圾压实机装置和用于收集待压实的垃圾的隔间。
12.一种运载结构，所述运载结构容纳根据权利要求1至10所述的垃圾压实机装置。
13.一种用于航空应用的台车，所述台车容纳根据权利要求1至10所述的装置。
14.根据权利要求1至10所述的装置在运输装置中和/或用于固定场所的民用应用中的用途，所述运输装置尤其为飞机、长途汽车、公共汽车、火车、拖车、轮船，所述固定场所尤其为家庭、办公室、医院、饭店、旅馆和小卖部。
全文摘要
本发明涉及一种具有特别小尺寸和特别轻重量的机电模块化单柱垃圾压实机。具体地，垃圾压实装置能够在飞机、火车、轮船上使用和/或用于民用应用并且通常在辅助服务设备必须尽可能占据较小空间的所有地点和/或运输装置中使用。通过例如再循环滚珠型的中空伸缩螺杆(5、6)的系统形成压实装置，所述压实装置由容纳在所述螺杆(5、6)中的电动机(2)操作。压实机可以便捷地安装在隔间中，所述隔间在诸如台车的轮上是固定的或活动的，以便允许所述隔间在运输装置内容易移动并且插入适当的工作空间内。
文档编号B30B9/30GK103025509SQ201180024310
公开日2013年4月3日 申请日期2011年5月13日 优先权日2010年5月17日
发明者L·亚科布奇 申请人:亚科布奇Hf电子股份公司