DE2356029A1 - Presse zum herstellen von formlingen aus abfallmaterial - Google Patents

Description

Dipl.-lng. H. Sauerland · np.-lng. R. König · Dipl.-Ing. K. Bergen Patentanwälte · 4ooo Düsseldorf 3D · Cecilienallee 76 · Telefon 43S7

8. November 1973 28 964 S

Lindemann Maschinenfabrik G.m.b.H., 4000 Düsseldorf, Erkrather Straße 401

"Presse zum Herstellen von Formungen aus Abfallmaterial"

Bei der biologischen Entseuchung und Kompostierung organischer Abfallstoffe, zu denen insbesondere Müll gehört, ist es bekannt, das aufzubereitende Material vor dem Entseuchen und Kompostieren zu zerkleinern und unter Beibehaltung eines bestimmten Feuchtigkeitsgehalts zu pressen, um dadurch Formlinge zu gewinnen, die sich leicht stapeln und an der Luft trocknen lassen. Bei geeigneten Lagerungsbedingungen läuft nach dem Stapeln ein biologischer Prozeß ab, bei dem die Formlinge sich auf 60° bis 70⁰C erwärmen. Auf diese Weise wird der Abfall entseucht und bei weiterer Lagerung kompostiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zur Erzeugung der Formlinge geeignete Presse zu schaffen. Insoweit könnte man daran denken, sich einer Drehtischpresse zu bedienen, also einer Presse mit waagerechtem, um eine vertikale Achse drehbarem Pressentisch, in den mehrere Preßkasten eingelassen sind. Jeder Preßkasten durchläuft bei solchen Pressen drei Stationen, nämlich eine Füllstation, hierauf eine Preßstation und schließlich eine Ausstoßstation. Drehtischpressen arbeiten jedoch verhältnismäßig langsam, weil das Weiterschalten von einer Station zur nächsten immer nur dann stattfinden kann, wenn von allen Stationen die Bereitschaft zum Weiterdrehen des Tisches gemeldet worden ist, was wiederum voraussetzt, daß die einzelnen Werkzeuge, vor

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allem also die Preßstempel und Ausstoßer, ihre Arbeiten verrichtet haben und ausgefahren sind₀ Werkzeuge, die bewegt werden müssen, an der Tischdrehung teilnehmen zu lassen, stößt auf erhebliche Schwierigkeiten, vor allem bei Verwendung hydraulischer Antriebe.

Mit der Presse nach der Erfindung soll insbesondere die Aufgabe gelöst werden, Preßlinge aus Abfallmaterial zu erzeugen, deren Größe innerhalb sehr enger Toleranzen schwankt, wie es für das Stapeln in hohem Maße erwünscht ist» Diese Aufgabe soll die erfindungsgemäße Presse mit einem möglichst geringen Aufwand an Antriebe.n und Steuermitteln in einer Weise lösen, die eine erheblich größere Arbeitsgeschwindigkeit als etwa eine Drehtischpresse gestattet.

Die Presse nach der Erfindung bedient sich der bei Pressen an sich bekannten Mittel mindestens eines Preßkastens mit einem beweglichen Preßstempel„ Erfindungsgemäß ist zwischen einem das Material aufnehmenden Silo und der Einfüll öffnung des Preßkastens ein Füllkasten verschiebbar angeordnet, der Verschlußglieder für den Auslaß des Silos und die Einfüllöffnung des Preßkastens trägt. Damit; wird erreicht, daß außer der Bewegung des Preßstempels nur noch eine weitere Bewegung notwendig ist, nämlich die Verschiebung des Füllkastens O

Die Erfindung kann in zweifach verschiedener Weise verwirklicht werden. Einmal ist es möglich, den Silo und den Preßkasten gegeneinander versetzt anzuordnen und den Füllkasten zur Aufnahme einer einem Formling entsprechenden Materialmenge zu bemessen. Zum anderen ist es aber auch möglich, den Silo und den Preßkasten miteinander fluchtend anzuordnen. Dann hängt die in den Preßkasten eingebrachte Materialmenge von dem dabei ausgeführten Preßstempelhub ab, so

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daß man es in der Hand hat, die Größe des Formlinge durch Änderung des PreßStempelhubes zu beeinflussen

Unter außergewöhnlichen Umständen kann es geschehen, daß Formlinge die zugelassenen Toleranzen überschreiten, also in ihrer Höhe zu groß oder zu klein ausfallen. Dies kann insbesondere auf einer plötzlichen Änderung in der Struktur oder Konsistenz des Materials beruhen₀ Um derartige Preßlinge ausscheiden zu können, sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine im Zuge der Bahn der fertigen Formlinge angeordnete, verschließbare Auslaßöffnung vor, durch die zu große oder zu kleine Formlinge aus der Bahn ausgeschieden werden. Damit dies automatisch erfolgt, können zwei hintereinander angeordnete, vom Preßstempel betätigbare Schalter zur Steuerung des Verschlusses der Ausschußöffnung vorgesehen werden.

Um die von einer Maschine in der Zeiteinheit bewältigte Materialmenge zu vergrößern, können mehrere Preßkasten, Silos und Füllkästen nebeneinander angeordnet und zumindest alle Füllkästen mit einem gemeinsamen Antrieb verbunden sein.

Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele in schematischer Darstellung. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 eine Maschine mit den Merkmalen der Erfindung und entsprechend der ersten Ausführungsform in drei aufeinanderfolgenden Arbeitsphasen,

Fig. 4 eine Ansicht der Presse nach Fig. 1 bis 3 von oben,

Fig. 5 einen den Fig. 1 bis 3 entsprechenden Teilschnitt,· ergänzt durch die wesentlichen Elemente einer Steuerung für den Verschluß der einleitend erwähnten Ausschußöffnung und

Fig. .6 einen Längsschnitt durch eine Presse entsprechend

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der zweiten Ausführungsform.

Bei der Presse nach Fig. 1 bis 4 sind drei einander parallele Preßkästen 1 in vertikaler Anordnung unterhalb eines Tisches 2 derart angeordnet, daß ihre oberen Mündungen 3 mit der Ebene des Tisches 2 fluchten. In den im Querschnitt rechteckigen Preßkasten 1 sind Preßstempel 4 verschiebbar, die durch am Untergestell 5 der Presse mittels Gelenken 6 gelagerte hydraulische Zylinder-Kolbenantriebe 7 in beiden Richtungen bewegt werden können.

Oberhalb des Tisches 2 und in vertikalem Abstand davon befinden sich drei Silos 8, die von oben mit zu verarbeitendem Material gefüllt und nach unten entleert werden können. Die Füllhöhe der Silos 8 wird durch Niveauregler 9 und 10 überwacht, etwa in Form von Lichtschranken. Der untere Niveauregler 9 verhindert, daß der Silo vollständig entleert wird; der obere verhindert eine Überfüllung. Die Silos sind in der Zeichnung erheblich verkürzt dargestellt. Wegen der Höhe der Silos ändert sich die eingefüllte Menge bei Entnahme einer Teilmenge, die für einen Formling ausreicht, nur verhältnismäßig wenig. Im Betrieb wird dafür gesorgt, daß die Füllhöhe im Silo stets möglichst bis zum Niveauregler 10 reicht, so daß die Dichte des am unteren Siloende entnommenen Materials, die durch das Gewicht des darüber lagernden Materials bestimmt wird, nahezu konstant bleibt.

Zwischen den Silos 8 und der Fläche des Tisches 2 sind auf diesem drei Füllkästen 11 verschiebbar gelagert, denen eine Verschiebung durch einen gemeinsamen Zylinder-Kolbenantrieb 12 in beiden Richtungen erteilt werden kann. Bei der Aus- · führung nach Fig. 1 bis 4 ist das Volumen jedes Füllkastens 11 so bemessen, daß der Kasten gerade eine Material— menge aufnehmen kann, wie sie für einen Formling nötig ist.

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Vom oberen Ende der Gesamtheit der Füllkästen 11 erstreckt sich horizontal eine Verschlußplatte 13, welche die Auslässe der Silos 8 abschließt, wenn die Füllkästen 11 aus der Stellung nach Fig. 1 in diejenige nach Fig₀ 2 verschoben werden. Entgegengesetzt zu den Verschlußplatten 13 erstreckt sich von den unteren Enden der Füllkästen 11 eine Druckplatte 14, die sowohl zum Abschluß der Mündungen 3 der Preßkästen 1 in der Stellung nach Fig. 3 als auch als Widerlager zur Aufnahme des Preßdrucks bei der Erzeugung der Formlinge dient, der entsteht, wenn - ausgehend von der Stellung nach Fig. 3 - die Preßstempel 4 hochgefahren werden. Die Druckplatte 14 läuft in Führungen 15, die in Fig.4 sichtbar sind.

Die Druckplatte 14 dient zugleich als Schieber zum Befördern der fertigen Formlinge, Sie ist zu diesem Zweck an ihrem in Fig. 1 bis 4 rechts erscheinenden Ende mit einer Nase 16 versehen.

Der Tisch 2 ist durch eine Öffnung 17 unterbrochen, die in der Regel durch eine Klappe 18 verschlossen ist, welche um ein Gelenk 19 schwenkbar gelagert ist. Zum Öffnen -und Schließen der Klappe 18 dient ein hydraulischer Zylinder-Kolbenantrieb 20. '

Die so weit beschriebe Presse nach Fig. 1 bis 4 arbeitet wie folgt: -»

In der Stellung nach Fig. 1 liegen die Füllkästen 11 unterhalb der Auslässe der Silos 8 und werden daher automatisch durch Schwerewirkung vollständig gefüllt. In der Stellung nach Fig. 1 befinden sich gerade fertiggestellte Formlinge 21 an den Austrittsöffnungen der Preßkasten 1. Sie ruhen dabei noch auf den Preßstempeln 4, die so weit hochgefahren sind, daß sie mit dem Tisch 2 fluchten,, Hierauf werden die

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Füllkästen 11 in Richtung des Pfeiles 22 nach rechts gefahren, wobei die Nase 16 die Formlinge 21 auf den Tisch 2 Uberschiebt, auf dem sich bereits weitere fertige Formlinge 23 befinden, die durch die hinzukommenden Formlinge 21 um eine Formlingbreite weitergeschoben werden. Die Gesamtheit der so in Richtung des Pfeiles 22 zusammengeschobenen Formlinge kann dann durch einen in Fig. 4 gezeichneten, quer arbeitenden Schieber 24 vom Tisch abgeschoben und durch irgendwelche bekannten Vorrichtungen abtransportiert werden.

Die Preßstempel 4 bleiben in ihrer hochgefahrenen Stellung, bis die Füllkästen 11 in die Stellung nach Fig. 2 gelangt sind, in denen sie mit den Preßkästen 1 fluchten. Nunmehr werden die Preßstempel 4 gesenkt und saugen dabei das Material aus den Füllkästen 11 in die Preßkästen 1. Damit hierbei keinerlei Stauungen auftreten, alle Teile des Materials sich vielmehr gleichförmig vertikal nach unten bewegen, ist es wesentlich, daß die Preßkasten in Form und Abmessungen ihrer Querschnitte mit denen der Füllkästen 11 übereinstimmen. Gleiches gilt entsprechend für das Zusammenwirken der Silos 8 mit den Füllkästen 11.

Nach Durchlaufen der Stellung nach Fig. 2 ist damit die Stellung nach Fig. 3 vorbereitet. In dieser Stellung sind jedoch außerdem die Füllkästen 11 so weit zurückgefahren, daß die Druckplatte 14 die Einfüllöffnungen 3 (die gleichzeitig die Auswerföffnungen der Preßkasten 1 bilden) überdeckt. Damit ist die Presse fertig zur Durchführung eines weiteren Preßgangs, bei dem die Preßstempel 4 gegen die Druckplatte 14 unter Verdichtung des Materials auf etwa zweifünftel seines ursprünglichen Volumens hochgefahren werden. Anschließend können die Füllkästen 11 wieder in die Stellung nach Fig. 1 gebracht werden, worauf die fertiggestellten Formlinge 21 durch Hochfahren der Stempel 4 in die Stellung nach Fig, 1 in die Lage gebracht werden, in der sie von der Nase 16 der Druckplatte 14 in Richtung

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des Pfeiles 22 abgeschoben werden können.

Die Klappe 18 dient dazu, Formlinge, die wegen zu geringer oder zu großer Höhe Ausschuß sind, von der Einverleibung mit einwandfreien Formungen auszuschließen. Der Antrieb 20 der normalerweise geschlossenen Klappe 18 wird durch eine im einzelnen nicht dargestellte, in Fig. 5 erscheinende Steuerung 25 betätigt. Die Elemente dieser Steuerung sind aus der Steuerungstechnik bekannt und bedürfen hier keiner näheren Erläuterung. Die Steuerung 25 erhält Signale von zwei Endschaltern 26 und 27, die durch einen Nocken

28 betätigt werden, der über eine rückwärtige Kolbenstange

29 des hydraulischen Antriebs (oder eines dieser Antriebe) betätigt wird. Wird der Antrieb 7 im Sinne einer Aufwärtsbewegung des Stempels 4 eingeschaltet und erreicht der Nokken 28 innerhalb einer in der Steuerung 25 festgelegten Zeit den Endschalter 26 nicht, so bedeutet dies, daß das in den Preßkasten 1 eingefüllte Material sich nicht hinreichend zusammendrücken läßt, der entstehende Formling also zu hoch wird. Wird umgekehrt der Endschalter 26 zwar innerhalb der vorgeschriebenen Zeit überschritten, überschreitet der Nocken 28 aber außerdem den Endschalter 27, so entsteht ein Formling von zu geringer Höhe. In den beiden betrachteten Fällen öffnet die Steuerung 25 über den Antrieb 20 die Klappe 18, so daß zu hohe oder zu niedrige Formlinge ausgeschieden werden. Bei mehreren gleichzeitig nebeneinander erzeugten Formungen werden im vorgenannten Fall auch die maßhaltigen Formlinge mit ausgeschieden, um Lücken im Materialfluß zu vermeiden.

Die Bauart der Presse nach Fig. 6 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 bis 4 dadurch, daß der Silo oder die Silos 30 mit den ihnen zugeordneten Preßkästen 31 fluchtend angeordnet sind. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß die den Verschlußplatten 13 der Bauart nach Fig. 1 bis 4 entsprechenden Verschlußplatten 32 nicht mehr

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entgegen dem Pfeil 22 horizontal vorragen, sondern im Sinne dieses Pfeiles. Weitere bauliche Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsformen brauchen nicht zu bestehen.

In der Funktion sind die beiden Bauarten gleichwohl verschieden. Während bei der Bauart nach Fig. 1 bis 4 das Volumen der Füllkästen 11 die Materialmenge bestimmt, die der Preßkasten 1 vor jedem Preßgang aufnimmt, hat das Volumen der ihnen entsprechenden Füllkästen 33 bei der Bauart nach Fig. 6 keine solche Bedeutung. Die Füllkästen 33 bilden dort vielmehr in der Stellung nach Fig. 6 Kanäle, welche die Auslässe der Silos 30 mit den Einlaßöffnungen 3 der Preßkästen 1 verbinden, dabei aber auch dafür sorgen, daß die werdenden Formlinge in Größe und Gestalt des Querschnitts erhalten bleiben.

Die in jeden Preßkasten 1 beim Niederfahren des Preßstempels 4 eingesaugte Menge hängt bei dieser Ausführungsform lediglich von dem dabei zurückgelegten Hub des Stempels 4 ab, mit dem Vorteil, daß diese Menge durch geeignete Hubsteuerung weitgehend beeinflußt werden kann, und mit dem weiteren Vorteil, daß die Presse sich auf verhältnismäßig einfache Weise den jeweils gewünschten Abmessungen der Formlinge in der Höhe, aber auch bei gegebener Formlinghöhe dem materialabhängigen Verdichtungsgrad des zu verarbeitenden Materials anpassen läßt_e Soweit im vorstehenden Text von Abfallmaterial die Rede ist, so ist damit in allererster Linie Müll gemeinte Gleichwohl soll dieser Ausdruck in seinem weitest möglichen Sinne verstanden werden, also auch organisches Material umfassen, das beispielsweise bei der Zerspanung von Holz anfällt.

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Claims (7)

1. Lindemann Maschinenfabrik G.m.b.H., 4000 Düsseldorf, Erkrather Straße 401

   Patentansprüche;

   M. 'Presse, zum Herstellen von Formungen aus Abfallmäterial mit mindestens einem Preßkasten und einem beweglichen Preßstempel, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem das Material aufnehmenden Silo (8, 30) und der Einfüllöffnung (3) des zugeordneten Preßkastens ein Füllkasten (11, 33) verschiebbar angeordnet ist, der Verschlußglieder (13, 14) für den Auslaß des Silos (8, 30) und die Einfüllöffnung (3) des Preßkastens (1,-31) trägt.
2. 2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Silo (30) und der Preßkasten (31) miteinander fluchtend angeordnet sind.
3. 3. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Silo (8) und der Preßkasten (1) gegeneinander versetzt angeordnet sind und der Füllkasten (.11) zur Aufnahme einer einem Formling entsprechenden Materialmenge bemessen ist.
4. 4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnungen (3) der Preßkasten (T, 31) zugleich deren Austrittsöffnungen sind und an dem Verschlußglied (14) für diese Öffnungen ein quer zur Pressenstempelachse beweglicher Schieber (Nase 16) für die ausgestoßenen Formlinge ausgebildet ist„
5. 5; Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine im Zuge der Bahn der fertigen Formlinge angeordnete, verschließbare Ausschußöffnung

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   (17) für Formlinge, deren Abmessungen außerhalb der zugelassenen Toleranzen liegen.
6. 6„ Presse nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch zwei hintereinander angeordnete, vom Preßstempel betätigbare Schalter (26, 27) zur Steuerung des Verschlusses (Klappe 18) der Ausschußöffnung (17).
7. 7. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

   gekennzeichnet , daß mehrere Preßkasten, Silos und Füllkästen nebeneinander angeordnet und zumindest alle Füllkästen mit einem gemeinsamen Antrieb verbunden sind.

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