DE202007004201U1

DE202007004201U1 - Vorrichtung zur Beschickung von Ballpressen

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Publication number: DE202007004201U1
Application number: DE202007004201U
Authority: DE
Original assignee: SIB Strautmann Ingenieurbuero GmbH
Current assignee: SIB Strautmann Ingenieurbuero GmbH
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2017-03-20
Also published as: UA100014C2; EP2129515B1; JP5258799B2; JP2010521311A; US20100095857A1; CA2680235A1; CA2680235C; WO2008113465A1; DE102007021097A1; EP2129515A1; US8336453B2; RU2455167C2; RU2009138345A

Abstract

Befüllungseinrichtung für Pressen mit vertikal oder horizontal arbeitenden Pressplatten, dadurch gekennzeichnet, dass diese besteht aus einer mit Förderzinken besetzten Rotorwalze, die direkt vor der Pressplatte angeordnet ist.

Description

Zur Reduzierung des Transportvolumens von recyclingfähigen Materialien ist der Einsatz von Ballenpressen sehr verbreitet. Diese werden zum Beispiel eingesetzt, um Kartonagen, Folien oder ähnliches Verpackungsmaterial zu verpressen.
In Handelsbetrieben werden häufig sogenannte vertikale Ballenpressen eingesetzt. Diese bestehen aus drei feststehenden Seitenwänden, die ihrerseits fest mit einer Bodenplatte verbunden sind; die vierte, bei Betrieb der Presse verschlossene Seitenwand ist gleichzeitig die, die Presskammer verschließende Tür, die zur Ballenentnahme zu öffnen ist. Nach oben hin wird die Presskammer begrenzt durch die darin vertikal verstellbare Pressplatte, die während der Befüllung der Presskammer in der oberen Endposition verharrt.
Die Presskammer kann gedanklich in einen Press- und einen Einfüllbereich unterteilt werden. Zur Befüllung der Presse wird die den Einfüllbereich verschließende Einfülltür geöffnet, und die zu verpressenden Materialien werden eingegeben. Diese Einfüllöffnung kann auch Teil oder Abschnitt der Presskammertür sein. Die Einfülltür ist entweder um eine horizontale oder um eine vertikale Achse schwenkbar.
Bei vertikal arbeitenden Ballenpressen wird das zu verpressende Material durch diese Einfülltür hindurch auf das schon in der Presskammer befindliche Material so lange geschichtet, bis der Einfüllraum keinen Platz für weiteres Material mehr bietet. Danach wird die Presse gestartet. Nach vollendetem Presszyklus kann der Bediener erneut Material in den Pressraum eingeben. Sollte der Bediener Material für mehr als einen Presszyklus einfüllen wollen, dann muss er jeweils den Presszyklus abwarten, um hiernach die Befüllung weiterführen zu können. Da immer nur geringere Mengen nachgefüllt werden können, zieht sich der Befüllungsvorgang mitunter längere Zeit hin, was zeit- und kostenaufwändig ist.
Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass beim Schließen der Presskammertür noch über die Presskammer durch die Einfüllöffnung nach außen hinausstehendes Material entweder das Schließen der Einfülltür erschwert oder im schlimmsten Fall sogar verhindert, so dass überstehendes Material wieder herausgenommen werden muss.
Um diese Nachteile aufzuheben sind verschiedene technische Lösungen vorgeschlagen worden, um das Befüllen von Ballenpressen zu erleichtern. So ist aus der Patentschrift DE 102 51 116 eine Ausführung bekannt, bei der zunächst ein außerhalb der Presse befindlicher Sammelraum befüllt wird, dessen Inhalt dann in den Einfüllbereich der Ballenpresse hineingepresst wird. Dies ist zwar im Regelfall eine Erleichterung des Einfüllvorganges, in der Praxis kommt es bei Maschinen dieser Bauart aber immer wieder zu Problemen. Diese können einerseits auftreten, wenn der Sammelraum durch zu große Mengen Press-Material überfüllt wird, dann ist die schwenkbare Vorpressplatte nicht mehr ganz zu schließen; wenn jetzt die Pressplatte herunterfährt um das Material zu verpressen, dann gerät möglicherweise durch die Einfüllöffnung herausstehendes Material zwischen Pressplatte und Tür, was zu einer übermäßigen Beanspruchung der Führungen und der Antriebselemente führen kann. Andererseits wirkt sich eine zu große Menge eingefüllten Materials evtl. negativ auf die Ballendichte aus, bei praktischen Versuchen hat sich gezeigt, dass bei sonst gleichen Parametern eine positive Korrelation zwischen der Anzahl der Preßhübe und der Ballendichte besteht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Optimierung und Automatisierung des Befüllungsvorganges. Der personenabhängige Bedienaufwand soll minimiert werden bei gleichzeitiger Gewährleistung einer maximalen Betriebssicherheit.
Zur Lösung dieser Aufgabenstellung schlägt die vorliegende Erfindung vor, anstelle der Einfülltür oder Einfüllklappe zur Befüllung der Ballenpresse eine beiderseits der Einfüllöffnung der Ballenpresse gelagerte mit Förderzinken besetzte Rotorwalze zu verwenden. Unterhalb dieser Rotorwalze ist ein Leitblech vorgesehen, dessen Oberfläche zumindest in dem Bereich, der der Einfüllöffnung zugewandt ist, in einem dem Radius des Zentralrohres angenäherten Radius gebogen ist. Der Biegeradius des Leitbleches wird zum Vorratsbehälter hin größer, so dass Material, zwischen Leitblech und Förderzinken geraten kann. Hier wird das Material von den Förderzinken der Rotorwalze erfasst und durch den Förderkanal hindurch in Richtung auf die Einfüllöffnung der Ballenpresse gefördert.
Im Arbeitsbereich sind um die Rotorwalze herum Abstreifer angebracht, die insbesondere dazu dienen, das zu fördernde Material im Bereich der Einfüllöffnung der Ballenpresse von den Förderzinken abzustreifen und es in die Einfüllöffnung hineinzuleiten. Von nachfolgendem Material wird das im unmittelbaren Bereich der Einfüllöffnung von der Rotorwalze abgestreifte Material dann weiter in den Raum unterhalb der Pressplatte hineingedrückt.
Die Lagerstellen der Rotorwalze sind nicht ortfest am Pressenrahmen angebracht sondern sie sind zudem noch über einen kleineren Bereich vertikal höhenverstellbar oder vertikal schwenkbar, so dass die Höhe der Einfüllöffnung vergrößert oder verringert werden kann. Als äußerst vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Einfüllöffnung so weit zu schließen, dass die, die Zentralwalze der Rotorwalze umgebenden Abstreifer direkt auf dem Leitblech aufliegen. Hierzu muss das Leitblech im Bewegungsbereich der Förderzinken geschlitzt werden, so dass die Förderzinken nach unten durch das Leitblech durchstechen.
Bei schütt- und rieselfähigen zu verpressenden Gütern sind die Rotorwalze und die mit ihr zusammenwirkenden Werkzeuge im unteren Teil eines Vorratsbehälters angebracht. Das zu verpressende Gut fällt durch seine eigene Schwerkraft in den Arbeitsbereich der Förderzinken der Rotorwalze und wird dann von diesem mitgenommen. Bei nicht rieselfähigen Gütern ist angebracht, die Gutzuführung durch am Boden eines Sammelbehälters laufende Förderbänder oder durch sonstige geeignete Zuführvorrichtungen vorzusehen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen hervor.
1 zeigt die Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Beschickungsvorrichtung für Ballenpressen geschnitten dargestellt.
2 zeigt die erfindungsgemäßen Beschickungsvorrichtung mit einer alternativen Zuführeinrichtung
3a und 3b zeigt die erfindungsgegenständliche Beschickungseinheit in unterschiedlichen Ansichten.
4a und 4b zeigen einen Schnitt durch die Beschickungseinrichtung
5 zeigt die Zuführeinrichtung bei geschlossenem Förderkanal
1 zeigt die erfindungsgegenständliche Beschickungsvorrichtung vorgebaut vor eine vertikale Ballenpresse. Die zu verdichtenden Gegenstände werden in den durch die Seitenwände (1) begrenzten Einfüllraum (2) eingefüllt. Am Boden dieses Einfüllraumes (2) sind Förderelemente (5) vorgesehen, welche die eingefüllten Gegenstände, in Richtung auf die mit Förderzinken (3) besetzte Rotorwalze (4) fördern. Die Förderelemente (5) des Einfüllraumes (2) sind durch einen Kraftantrieb, der als Hydraulik- oder Elektromotor ausgeführt werden kann und der gegebenenfalls mit einem Getriebe zusammenwirkt, angetrieben und eigenständig zu- bzw. abschaltbar ausgeführt. Vorzugsweise erfolgt die Zu- bzw. Abschaltung der Förderelemente (5) des Einfüllraumes (2) je nach Drehmoment bzw. Stromaufnahme des die Rotorwalze (4) antreibenden Kraftantriebes.
Im dargestellten Fall bestehen die Förderelemente (5) aus umlaufenden Förderketten, die ihrerseits noch ganz oder teilweise mit Mitnahmewerkzeugen z. B. Zinken (6) besetzt sein können. Diese Förderketten bzw. die auf ihnen montierten Mitnahmewerkzeuge erfassen die eingefüllten Gegenstände. Diese Gegenstände werden sodann in Richtung auf die mit Förderzinken (3) besetzte Rotorwalze (4) gefördert. Sobald die Gegenstände in den Bewegungsbereich der Förderzinken (3) der Rotorwalze (4) geraten, werden diese von den Förderzinken erfasst und in Drehrichtung (D) der Rotorwalze (4) mitgenommen.
Wenn die Förderzinken (3) das Material erfasst haben, dann nehmen sie es in Förderrichtung mit. Der Bereich, in dem das Material durch den Rotorförderer weitergefördert wird, kann gedanklich in den Material-Annahmebereich (7), den Förderkanal (8) und den Material-Abgabebereich (9) eingeteilt werden. Im Material-Annahmebereich drücken die Förderzinken (3) das Material zunächst in Richtung auf das unterhalb der Rotorwalze (4) angeordnete Leitblech (10). Das Material wird in diesem Bereich zwischen Förderzinken (3) und Leitblech (10) eingeklemmt und in Förderrichtung (D) mitgenommen. Die Förderzinken (3) sind mit einer scharfen Spitze versehen, damit sie sich besser in das zu fördernde Material eindrücken können.
Das Leitblech (10) schließt im Material-Annahmebereich (7) direkt an den Boden des Einfüllraumes (2) an. Damit es nicht zu einem Materialstau kommt, liegt das Leitblech (10) vorzugsweise etwas tiefer als der Boden (11) des Einfüllraumes (2). Während das Leitblech (10) im Bereich der Materialannahme noch eine vom Radius (R), den die Zinkenspitzen (3) beschreiben abweichende Kontur aufweist, nähert sich der Radius des Leitbleches (10) im Verlauf der Förderkanals (8) zunächst dem Bewegungsradius (R) der Zinkenspitzen an. Im weiteren Verlauf des Förderkanals, insbesondere im Bereich der Material-Abgabe (9) wird dagegen der Radius des Leitbleches (10), kleiner als der Bewegungsradius (R) der Zinkenspitzen (3).
Im Bereich, in dem der Bewegungsradius (R) der Zinkenspitzen (3) größer ist als der Radius des Leitbleches, ist das Leitblech mit Schlitzen (R) versehen, in die die Zinkenspitzen (3) eintauchen können.
Der Antrieb der Rotorwalze (4) erfolgt durch einen Hydraulikmotor, der seinerseits ein Untersetzungsgetriebe antreibt, das mit der Zentralwelle (13) des Rotorförderers formschlüssig verbunden ist. Alternativ kann die Rotorwalze auch durch einen elektrischen Getriebemotor angetrieben werden.
Bild 2 zeigt die erfindungsgegenständliche Beschickungsvorrichtung ebenfalls vor eine vertikale Ballenpresse gebaut, jedoch mit einer alternativen Zuführeinrichtung. Diese alternative Zuführeinrichtung besteht aus den beiden Förderbändern (14) und (15). Die zu verpressenden Gegenstände werden auf das untere Förderband (15) aufgelegt. Wenn es sich um flache Gegenstände handelt, dann werden diese direkt dem Material-Annahmebereich (7) der Rotorwalze (4) zugeführt, von deren Förderzinken (3) erfasst und in den Einfüllbereich (16) der Ballenpresse gefördert.
Räumlich weiter ausgedehnte Gegenstände, wie z. B. große Kartons werden von dem oberhalb des unteren Förderbandes (15) angebrachten Förderband (14) das in einem beliebigen Winkel, vorzugsweise jedoch in einem spitzen Winkel auf das untere Förderband (15) zuläuft, erfasst und durch die zwischen beiden Förderbändern engste Stelle hindurchgefördert. Dabei werden auch größere Kartons flach gedrückt und eigenen sich so besser für eine Annahme durch die Förderzinken (3) der Rotorwalze (4). Anstelle der Förderbänder sind auch andere Fördermittel denkbar, z. B. Schneckenwalzen oder Kratzleistenförderer (die hier jedoch nicht gesondert dargestellt sind).
Bild 3 zeigt die erfindungsgegenständliche Beschickungseinheit. Deren zentrales Element bildet die Rotorwalze (4), die besteht aus dem zentralen Rohr (16), das beidseitig mit Lagerzapfen versehen ist. Ein Lagerzapfen ist zur formschlüssigen Verbindung mit dem Kraftantrieb noch mit einem Keilnutenschlitz versehen. Das zentrale Rohr (16) ist mit einer Vielzahl von Förderzinken (3) besetzt. Diese Förderzinken (3) sind ihrerseits entweder an den äußeren Konturen von auf das zentrale Rohr (16) aufgeschweißten Scheiben (17) ausgebildet, oder sie sind wie in Bild 4b erkennbar als eigenständige Zinken (18) auf das zentrale Rohr (16) aufgesetzt/aufgeschweißt.
Die Rotorwalze läuft ihrerseits in einem Käfig, der aus Abstreifern (19) gebildet wird. Im Material-Annahmebereich verläuft der äußere Bewegungsradius (R) der Zinkenspitzen (3) außerhalb des Käfigs, d. h. hier tauchen die Förderzinken aus diesem Käfig heraus bzw. aus den, den Käfig bildenden einzelnen Abstreifern (19) und ergreifen das Material. In Material-Abgabebereich (9) sind die Abstreifer (19) so geformt, das der äußere Bewegungsradius (R) der Zinkenspitzen (3) im inneren Bereich des Käfigs verläuft. D. h. im Material-Abgabebereich (9) streifen die Abstreifer das Material von den Förderzinken (3) ab.
Bild 4 zeigt einen Schnitt durch die Beschickungseinrichtung. Die Förderzinken sind klar erkennbar am äußeren Rand von aufzuschweißenden Scheiben ausgebildet, die auf das zentrale Rohr (16) geschweißt werden, alternativ ist auch denkbar, das die Förderzinken so ausgebildet sind, das sie nicht als äußere Scheibenkonturen ausgeführt sind sondern als einzelne Zinken (18), die auf das zentrale Rohr (16) aufgeschweißt sind. Bild 4b zeigt, wie die Zinkenspitzen in ihnen jeweils zugeordneten Aussparungen des Leitbleches (10) eintauchen können. Ebenfalls erkennbar ist, wie die Zinkenspitzen (4) sich aus dem Abstreifer (19) zurückziehen und das von ihnen mitgenommene Gut abgestreift wird.
In Bild 5 wird ein weiteres wesentliches konstruktives Merkmal der erfindungsgegenständlichen Beschickungseinrichtung deutlich. Dieses besteht darin, dass der Abstand zwischen den Spitzen (20) der Förderzinken (3) und dem Leitblech (10) soweit verringert werden kann, dass die Zinkenspitzen (10) in das Leitblech (10) ganz eintauchen.
Gegen Ende des Befüllungsvorganges, wenn die Rotorwalze das Material in den Einfüllbereich (16) der Ballenpresse hinein pressen muss, steigt das Drehmoment des Kraftantriebes der Rotorwalze (4). Die Steuerung der Ballenpresse registriert dieses und schaltet die Förderelemente (5) des Einfüllraumes (2) ab.
Um die Gutzufuhr zur Rotorwalze (4) jetzt vollständig zu unterbrechen wird der vor den Abstreifern (19) liegende Rückhaltekamm (21) mittels eines zugeordneten Kraftantriebes in Richtung auf den Einfüllraum (2) hin ausgeklappt.
Der Rückhaltekamm (21) steht so weit vor, dass die Zinken der Rotorwalze (4) nicht mehr in Eingriff gebracht werden können. Der Rückhaltekamm (21) wird so weit ausgeklappt, dass er außerhalb des Bewegungsradius (R) liegt, den die äußersten Zinkenspitzen (20) bei ihrer Drehbewegung beschreiben.
Nachdem der Rückhaltkamm (21) ausgeklappt ist, wird jetzt die Rotorwalze (4) mit den sie umgebenden Abstreifblechen (19) durch geeignete Mittel, z. B. durch einen (hier nicht dargestellten) Hydraulikzylinder in eine untere Ruheposition verfahren. In dieser unteren Ruheposition liegen die Abstreifbleche (19) zumindest im Materialabgabebereich (9) auf dem Leitblech (10) auf, hierdurch wird die Einfüllschlitz ganz verschlossen. Da der Abstand zwischen Leitblech (10) und Abstreifern (19) jetzt minimal wird, wird kein Material mehr gefördert. Durch einige Drehungen der Rotorwalze (4) wird jetzt nur noch im Förderkanal befindliches Material aus dem Förderkanal heraus in den Einfüllbereich (16) der Presse gefördert. Für das im nächsten Schritt erfolgende Pressen des Materials ist wichtig, das kein Gut mehr in aus dem Einfüllbereich (16) der Ballenpresse mehr in die Befüllungseinrichtung übersteht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10251116 [0006]

Claims

Befüllungseinrichtung für Pressen mit vertikal oder horizontal arbeitenden Pressplatten, dadurch gekennzeichnet, dass diese besteht aus einer mit Förderzinken besetzten Rotorwalze, die direkt vor der Pressplatte angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die mit Förderzinken besetzte Rotorwalze zusammenwirkt mit Leitblechen und Abstreifern für das geförderte Material.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Förderzinken teilweise oder in ihrer gesamten Länge eintauchen können in Schlitzen, die in das Leitblech eingebracht sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass das Leitblech aus einzelnen auf Abstand voneinander gesetzten Leitblechen besteht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass der Biegeradius der Leitbleche, zumindest im Materialabgabebereich, dem Biegeradius des Zentralrohres der Rotorwalze angenähert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass der Biegeradius der Leitbleche vom (in Förderrichtung gesehen) Beginn der Leitbleche bis zu deren Ende einen stetig sich verringernden Radius aufweist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Abstreifer einen Käfig um die Rotorwalze bilden und die Rotorwalze partiell innerhalb dieses Käfigs verläuft.
Vorrichtung nach einem der vorhergehendem Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Abstreifer aus einzelnen auf Abstand gesetzten Abstreifern bestehen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Leitblechen und Abstreifern veränderbar ist.
Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der max. Abstand zwischen Leitblechen und Abstreifern so groß ist, das die Zinken der Rotorwalze im Bereich des Förderkanals gerade noch durch die zwischen den Leitblechen befindlichen, oder in das Leitblech eingebrachten Schlitzen eintauchen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass der Abstand zwischen Leitblechen und Abstreifern im Material-Abgabebereich minimal gegen Null geht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor den Abstreifern eine entgegen der Förderrichtung des Materials ausklappbarer Rückhaltekamm vorgesehen ist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Rückhaltekamm mit einem Kraftantrieb versehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Rotorwalze mit Zinken besetzt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente des Einfüllraumes unabhängig von der Rotorwalze angetrieben werden und zu- bzw. abschaltbar sind.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderelemente zu- und abschaltbar sind in Abhängigkeit vom Drehmoment, der Förderwalze.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente aus Förderketten bestehen, die teilweise noch mit Mitnahmewerkzeugen besetzt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Förderelemente aus mit einem Kratzbodenförderer bestehen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente aus mit Förderschnecken bestehen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente aus mit Mitnahmewerkzeugen besetzten Förderketten bestehen.