DE69204614T2

DE69204614T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Verpacken in Ballen.

Info

Publication number: DE69204614T2
Application number: DE69204614T
Authority: DE
Inventors: Eriche Salzmann; Roman Schmalz; Robert J Wolf
Original assignee: LOGEMANN BROTHERS Co
Current assignee: LOGEMANN BROTHERS Co
Priority date: 1991-10-10
Filing date: 1992-10-09
Publication date: 1996-02-01
Anticipated expiration: 2012-10-10
Also published as: US5201266A; DE69204614D1; EP0536781B1; EP0536781A3; EP0536781A2

Description

Hintergrund der Erfindung

In einer konventionellen Ballenpresse, die nicht mit der erfindungsgemäßen Verbesserung ausgerüstet ist, wird der Kopf des Preßstempels gelgentlich zu viel Material in die Preßkammer fördern, wo der Ballen geformt wird, so daß das Material aus der Preßkammer in die Ladepassage zurückreicht, die von der Ladekammer zur Preßkammer führt. Eine derartige Situation kann beispielsweise auftreten, wenn anfänglich zuviel Material in die Ballenladekammer geladen wird. Unter dieser Bedingung kann der Preßstempelkopf nicht in seine normale Ausstoßposition für die Ballen vorgeschoben werden, in der die Basis des Preßstempelkopfes in Ausrichtung mit der Seitenwand der Ausgabeöffnung aus der Preßkammer steht, durch die der Ballen ausgegeben wird. Unter diesen Umständen kann die Breite des Ballens größer als die der Ausgabeöffnung sein, und ein derartiger übergroßer Ballen kann nicht durch den Ausstoßstempelkopf durch die Ausgabeöffnung ausgestoßen werden. In einer konventionellen Ballenpresse kann einer solchen Situation, in der ein übergroßer Ballen nicht ausgestoßen werden kann, nur begegnet werden, indem man das überschüssige Material in der Ballenpreßkammer manuell entfernt, um dadurch die Größe des übergroßen Ballens zu reduzieren. Eine derartige manuelle Entfernung ist jedoch zeitaufwendig.
Eine Möglichkeit, sich mit diesem Problem zu beschäftigen, ist der Ballenpreßmechanismus des US-Patentes 4 658 719. In einer derartigen Maschine ist ein Wandbereich der Austrittsöffnung aus der Ballenpreßkammer in Vertikalrichtung beweglich angeordnet, und kann, wenn notwendig, in seine vollständig vertikale Position bewegt werden, in der er die effektive Größe der Austrittsöffnung aus der Preßkammer vergrößert. Ein derartiger, bewegbarer Wandbereich ist nur wirksam, wenn er in seine vollständig zurückgezogene Position bewegt wird, und der Betrag der Vergrößerung der Größe der Austrittsöffnung feststeht.
Die US-A-3 576 161 beschreibt eine Ballenpreßmaschine mit einer Ladekammer zum Aufnehmen des in Ballen zu formenden Materials, einer Ladepassage und einer Ballenpreßkammer, die mit der Ladekammer durch die Ladepassage in Verbindung steht. Die Ballenpreßkammer hat eine Austrittsöffnung. Ein Preßstempel kann betätigt werden, um Material aus der Ladekammer in die Ballenpreßkammer zu drücken. Ein Ausstoßstempel ist vorgesehen, um die Ballen aus der Ballenpreßkammer durch die Austrittsöffnung zu pressen. Die Preßkammer hat eine bewegbare Seitenwand, die in Richtung auf den in seiner normalen Stellung befindlichen Preßstempel bewegt wird, um dadurch einen Teil der Austrittsöffnung einzunehmen und sich in den Ausstoßweg des Ausstoßstempels hineinzuerstrecken. Die bewegbare Wand hat eine Doppelfunktion. Ihre Hauptfunktion ist es, den Energieverbrauch des Ausstoßstempels zu reduzieren, indem die Reibung zwischen dem Ballen und der bewegbaren Wand reduziert wird, wenn die bewegbare Wand zurückgezogen ist. Zusätzlich ist es durch die bewegbare Wand möglich, daß der Preßstempel während des letzten Preßhubs voll ausgefahren wird. Dadurch muß die bewegbare Wand bei jedem Ballenformschritt zurückgezogen werden, und kann nicht verwendet werden, den Ausstoß übergroßer Ballen zu erleichtern.
Die US-A-3 438 320 beschreibt eine Ballenpreßmaschine mit einem bewegbaren Stempel und einem Gegenstempel, die einander gegenüberliegen und Zusammenwirken, um einen Ballen zu formen.
Wie in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, beabsichtigt die vorliegende Erfindung eine Konstruktion, bei der die Vergrößerung der Größe der Austrittsöffnung innerhalb eines Bereichs variiert werden kann, um sich dadurch übergroßen Ballen unterschiedlicher Größe anpassen zu können. Andere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Zusammenfassung der Erfindung:

Es wird eine Ballenpreßmaschine mit einer Ladekammer zum Aufnehmen des in Ballen zu pressenden Materials beschrieben, wobei die Ladekammer eine Ladepassage aufweist, durch die Material durch einen Preßstempel in eine Ballenpreßkammer gedrückt wird. Ein Ausstoßstempel ist vorgesehen, um das in Ballenform gepreßte Material aus der Ballenpreßkammer durch eine Austrittsöffnung auszustoßen. Es ist eine bewegbare Entspannungswand vorgesehen, die als eine Wand der Ballenpreßkammer dient. Eine derartige Entspannungswand ist gegenüber und beabstandet zur Ladepassage aus der Ladekammer angeordnet. Ein Antrieb ist vorgesehen, um die Entspannungswand aus einer normalen Wirkposition in eine zweite Position zu bewegen, in der das effektive Volumen der Ballenpreßkammer vergrößert ist, wobei die Bewegung auch dazu dient, die Größe der Austrittsöffnung zu erhöhen und dadurch das Ausstoßen eines übergroßen Ballens in der Preßkammer zu gestatten, sollte ein derartiger Zustand eintreten. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die horizontale Bewegung der Entspannungswand und, alternativ, die Größe der Austrittsöffnung variabel gestaltet werden.

Kurzbeschreibung der Erfindung:

Fig. 1 ist eine teilweise, schematische Draufsicht auf die Ballenpreßmaschine dieser Erfindung;
Fig. 2 ist eine Ansicht entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;
Fig. 3, 4, 5 und 6 sind teilweise schematische Draufsichten der Ballenpreßmaschine in unterschiedlichen Arbeitsstellungen;
Fig. 7 bis 9 zeigen schematische Ansichten eines modifizierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 10 ist eine Ansicht entlang der Linie 10-10 der Fig. 9.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung:

In den Zeichnungen ist eine Ballenpreßmaschine 10 dargestellt, die Abfallmaterial, wie beispielsweise Papier, Karton, Wellpappenbehälter, gebrauchte Getränkebehälter, kommunalen Festabfall usw. in Ballen preßt. Die Maschine 10 hat eine Ladekammer 12 in die das Abfallmaterial eingeladen wird. Die Ladekammer 12 ist im allgemeinen rechtwinklig im Horizontalschnitt und hat einen flachen Boden 14 und gegenüberliegende Seitenwände 16. Die Ballenpreßmaschine 10 enthält einen hydraulischen Preßzylinder 18, der einen Preßstempelkopf 20 aufweist, der in der Ladekammer 12 in Horizontalrichtung bewegbar ist.
Die Ladekammer 12 steht mit einer Preßkammer 22 über eine Ladepassage 30 in Verbindung. Die Preßkammer 22 hat eine feste obere Wand 24, einen festen Boden 26 und eine bewegbare, Ballenentspannungswand 28, die der Ladepassage 30 mit Abstand gegenüberliegt, durch die das Abfallmaterial aus der Ladekammer 12 in die Preßkammer 22 durch die Vorwärtsbewegung des Preßstempelkopfes 20 zusammengepreßt wird. Die Ballenentspannungswand 28 bildet eine Wand der Preßkammer 22.
Die Preßkammer 22 enthält ferner einen Ballenaustoßzylinder 34 mit einem Ausstoßstempelkopf 32. Die Wand 28 ist durch einen Ballenentspannungszylinder oder einem Paar von Ballenentspannungszylindern 36 in Horizontalrichtung relativ zur Preßkammer beweglich. Die Preßkammer 22 ist weiterhin mit einer Austrittsöffnung 38 versehen. Eine Ballenverschnüreinrichtung geeigneter Konstruktion mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnet, ist schematisch an der Austrittsöffnung 38 dargestellt.

Wirkungsweise:

Um die Wirkungsweise zu beschreiben, wird auf die Fig. 3, 4, 5 und 6 verwiesen. Nachdem die Ladekammer 12 mit Abfallmaterial 42 gefüllt wurde, schiebt sich der Ladestempelkopf 20 nach vorn, um das Abfallmatterial durch die Ladepassage 30 in die Preßkammer 22 zu drücken.
Nachdem die Kammer 22 mit dem Abfallmaterial gefüllt wurde und dieses auf eine geeignete Dichte verpreßt wurde, stoppt der Ladestempelkopf 20 in einer vorgeschobenen Position, die im wesentlichen mit der korrespondierenden Seite oder Kante des Ausstoßstempelkopfes 32 ausgerichtet ist. Der Ausstoßstempelkopf 32 wird dann Schritt für Schritt nach vorn geschoben, um das Material aus der Ballenpreßkammer 22 durch die Austrittsöffnung 28 hinauszudrücken, die das verpreßte Material in seiner Ballenform hält, während es durch die Verschnüreinrichtung 40 verschnürt wird. In jeder Pause zwischen dem schrittweisen Vorangehen des Stempels 32 wird das ausgestoßene Material mit einem herumgeschlungenen Streifen oder Draht durch die Verschnüreinrichtung 40 verschnürt, die direkt außerhalb der Austrittsöffnung 38 angeordnet ist, um eine Ausdehnung des verpreßten Materials zu verhindern und seine Ballenform beizubehalten.
Der verschnürte Ballen in der Austrittsöffnung dient als Pfropfen, so daß in der Preßkammer ein zweiter Ballen in der obenbeschriebenen Weise geformt werden kann. Die rückwärtige Fläche des Ballens dient als Wand der Kammer 22, wenn der nächste Ballen geformt wird. Die obigen Ausführungen beschreiben einen normalen Ballenformprozeß.
Das Problem, auf die die vorliegende Erfindung gerichtet ist, besteht in einer Situation, in der zu viel Material in die Ballenpreßkammer 22 geladen wird, als der Preßstempelkopf 20 fähig wäre, die letzte Ladung des Materials vollständig aus der Ladepassage 30 in die Ballenpreßkammer 22 zu drücken. Dieser Zustand ist in Fig 3 gezeigt, wobei ein Teil 44 der Beladung in der Kammer 22 zurück in die Ladepassage 30 reicht, wodurch es schwierig, wenn nicht unmöglich wird, das gepreßte Material in der Kammer 22 durch die Arbeit des Ausstoßstempelkopfes 32 durch die Austrittspassage 38 auszustoßen. Ein zeitaufwendiger, manueller Reinigungsprozeß der Verstopfung würde dann notwendig sein, wenn die hier beschriebene Verbesserung nicht vorgesehen ist.
Dieses Problem wird, wie in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigt, in sehr effektiver Weise gelöst. Wie Fig. 4 zeigt, wird die Wand 28 durch Entspannungszylinder 36 um einen ausreichenden Betrag zurückgezogen, um zu gestatten, daß der Preßstempelkopf 20 den vergrößerten Ballen 46 in die in Fig. 4 gezeigte Position drückt.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Wand 28 so gstaltet, daß sie sich um einen veränderbaren Abstand zurückzieht, und dadurch die effektive Größe der Austrittsöffnung eingestellt (variiert) werden kann, wie es notwendig zur Anpassung an Ballen verschiedener Grade der Übergröße notwendig ist. Wenn sich die Vorrichtung in der Position der Fig. 4 befindet, kann der vergrößerte Ballen 46 nunmehr durch den Ausstoßstempelkopf 32 aus der Preßkammer 22 ausgestoßen werden, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. In dieser Position ist die Austrittsöffnung aus der Preßkammer 22 durch die zurückgezogene Bewegung der Wand 28 im Endeffekt vergrößert. Es ist klar aus der obigen Beschreibung, daß die Entspannungswand 28 als eine Wand der Ballenpreßkammer 22 wirkt und daß, wenn sie zurückgezogen ist, das Volumen der Preßkammer 22 vergrößert ist. Dadurch erleichtert diese zurückziehende Bewegung der Wand 28, wie dargelegt, sehr effektiv den Ausstoß des vergrößerten Ballens 46 aus der Ballenpreßkammer 22.
Die Wand 28 kehrt dann in ihre ursprüngliche Position zurück, wie sie in den Fig. 3 und 6 gezeigt ist, und der Ballenformprozeß kann fortgesetzt werden.
Die Fig. 7 bis 10 zeigen schematische Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Im allgemeinen kann man sagen, daß die Ballenpreßmaschine 48 dieses Ausführungsbeispiels im Prinzip die gleiche ist wie die obenbeschriebene Ballenpreßmaschine 10.
Die Ballenpreßmaschine 48 besteht aus einer Ladekammer 50, einem Preßzylinder 52, einem Preßstempelkopf 54, einem Ausstoßzylinder 56, einem Ausstoßstempelkopf 58, einer bewegbaren Ballenentspannungswand 60, die eine Preßkammer 62 definiert. Die Entspannungswand 60 wird durch einen Entspannungszylinder 66 horizontal betätigt. Ein Ballentor 68 ist an der Austrittsöffnung 69 aus der Preßkammer 62 angeordnet. Das Ballentor 68 besteht aus einem Torbereich 70, der für eine horizontale Bewegung durch einen Antriebszylinder 62 angeordnet ist, der mit dem Torbereich 70 durch eine Verbindungsklammer 74 verbunden ist, die an einem Ende des Tors befestigt ist.

Wirkungsweise (Ausführungsbeispiel der Fig. 7 bis 10):

Fig. 7 zeigt eine erste Stellung der Ballenpreßmaschine mit dem Torbereich 70 des Ballentors 68 in seiner teilweise geschlossenen Position, in der der Endbereich 76 des Torbereichs 70 den einen Propfen bildenden Ballen 78 an der Austrittsöffnung 69 umklammert und dadurch verhindert, daß der Ballen während der Ausbildung eines neuen Ballens durch den Preßstempelkopf 54 ausgestoßen wird.
Fig. 8 zeigt eine zweite Stellung der Ballenpreßmaschine, wobei das Ballentor 68 in seine vollständig offene Position bewegt ist und die Entspannunswand 60 zurückgezogen ist, damit der Ausstoßstempelkopf 56 einen übergroßen Ballen 80 durch die Austrittsöffnung 69 pressen kann.
Fig. 9 zeigt eine dritte Arbeitsposition der Ballenformeinrichtung, in der sich das Ballentor 68 in seiner vollständig geschlossenen Position befindet. Diese Position ist zweckmäßig, wenn die Konsistenz des in Ballen zu formenden Materials derart ist, daß das Material in der Ballenpreßkammer 62 dazu tendiert, durch die Austrittsöffnung 69 während der Ausbildung des Ballens in der Kammer 62 herausgedrückt zu werden. Wenn das Ballentor geschlossen ist, wie in Fig. 9 gezeigt, wird ein derartiges Herausdrücken verhindert. Die geschlossene Position des Ballentors 68 kann auch zweckmäßig sein, wenn man von einer Materialart auf eine Art Materialart übergeht, die durch die Ballenpreßmaschine verarbeitet werden soll.

Claims

1. Ballenpreßmaschine (10, 48) mit

a) einer Ladekammereinrichtung (12, 50) zum Aufnehmen des in Ballen zu formenden Materials, wobei die Ladekammereinrichtung (12, 50) eine Ladepassageeinrichtung (30) aufweisen;

b) einer Ballenpreßkammereinrichtung (22, 62), die mit der Ladekammereinrichtung (12, 50) durch die Ladepassageeinrichtung (30) in Verbindung steht, wobei die Ballenpreßkammereinrichtung (22, 62) eine Austrittsöffnungseinrichtung (38, 69) aufweist;

c) einer Preßstempeleinrichtung (18, 20, 52, 54), die Material aus der Ladekammereinrichtung (12, 50) in die Ballenpreßkammereinrichtung (22, 62) durch die Ladepassageeinrichtung (30) drückt, um dadurch das Material in der Ballenpreßkammereinrichtung (22, 62) zusammenzupressen;

d) einer Ausstoßstempeleinrichtung (32, 34, 56, 58) zum Drücken des gepreßten Materials aus der Ballenpreßkammer (22, 62) durch die Austrittsöffnungseinrichtung (38, 69), wobei die Austrittsöffnungseinrichtung (38, 69) an einem Ende der Preßkammer (22, 62) gegenüber der Ballenausstoßeinrichtung (32, 34, 56, 58) angeordnet ist;

e) einer bewegbare Entspannungswandanordnung (28, 60), die als Wand der Ballenpreßkammereinrichtung (22, 62) wirkt, wobei die bewegbare Entspannungswandeinrichtung (28, 60) benachbart der Austrittsöffnungseinrichtung (38, 69) angeordnet ist und gegenüberliegend und beabstandet von der Ladepassageeinrichtung (30) der Ladekammereinrichtung (12, 50) angeordnet ist, wobei die bewegbaren Entspannungswandanordnung (28, 60) relativ zur Austrittsöffnungseinrichtung (38, 69) bewegbar ist, um die Größe der Austrittsöffnungseinrichtung (38, 69) zu variieren; und

f) einer Antriebseinrichtung (36, 66), die mit der bewegbaren Entspannungswandeinrichtung (28, 60) wirkungsmäßig verbunden ist, um die bewegbare Entspannungswandeinrichtung (28, 60) aus ihrer normalen Arbeitsposition in einer ersten Richtung zu bewegen, um die Größe der Austrittsöffnungseinrichtung (38, 69) effektiv zu erhöhen, und ferner wirksam ist, wenn in Gegenrichtung bewegt, die Größe der Austrittsöffnungseinrichtung (38, 39) in effektiver Weise zu verringern, wenn die bewegbare Entspannungswandeinrichtung (28, 60) durch die Antriebseinrichtung (36, 66) zurück in ihre normale Arbeitsposition bewegt wird.

2. Ballenpreßmaschine nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinrichtung (36, 66) betätigbar ist, um die bewegbare Entspannungswandeinrichtung (28, 60) um einen variablen Abstand zu bewegen.

3. Ballenpreßmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei an der Ausgangsöffnungseinrichtung (69) der Ballenpreßkammereinrichtung (62) eine Ballentoreinrichtung (68) angeordnet ist, die Ballentoreinrichtung (68) in eine teilweise geschlossenen Position betätigbar ist, um einen geformten Ballen an der Austrittsöffnungseinrichtung (69) festzuklemmen, die Ballentoreinrichtung (68) ferner betätigbar ist, um in eine vollständige offene Position bewegt zu werden, um eine freie Bewegung des Ballens aus der Ballenpreßkammereinrichtung (62) durch die Austrittsöffnungseinrichtung (68) zu gestatten, und die Ballentoreinrichtung (68) ferner betätigbar ist, um in eine vollständig geschlossene Position bewegt zu werden, um zu verhindern, daß Material aus der Ballenpreßkammereinrichtung (62) durch die Austrittsöffnungseinrichtung (69) herausgedrückt wird.

4. Verfahren zum Ausbilden eines Ballens, wobei

a) Material in eine mit einer Ladepassage (30) versehenen Ladekammer (12, 50) eingeladen wird;

b) das Material in der Ladekammer (12, 50) durch die Ladepassage (30) in eine Ballenpreßkammer (22, 62) gedrückt wird, um darin einen Ballen zu bilden, wobei die Ballenpreßkammer (22, 62) eine der Ladepassage (30) gegenüberliegende Seitenwand (28, 60) aufweist, die in Horizontalrichtung bewegbar ist, wobei die Ballenpreßkammer (22, 62) eine Austrittsöffnung (38, 69) aufweist, durch die die Ballen ausgestoßen werden, wobei die Seitenwand (28, 60) benachbart der Austrittsöffnung (38, 69) angeordnet und horizontal bewegbar ist, um die Größe der Austrittsöffnung (38, 69) zu variieren;

c) die Seitenwand (28, 60) der Ballenpreßkammer (22, 62) horizontal bewegt wird, um die Größe der Austrittsöffnung (38, 69) zu erhöhen, um dadurch das Ausstoßen eines übergroßen Ballens aus der Ballenpreßkammer (22, 62) zu erleichtern; und

d) der übergroße Ballen durch die vergrößerte Austrittsöffnung (38, 69) der Ballenpreßkammer (22, 62) ausgestoßen wird.

5. Verfahren zum Ausbilden von Ballen nach Anspruch 4, wobei die bewegbare Seitenwand (28, 60) beabstandet und gegenüberliegend der Ladepassage (30) angeordnet ist.

6. Verfahren zum Ausbilden von Ballen nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Bewegung der Seitenwand (28, 60) der Ballenpreßkammer (22, 62) um einen variablen Abstand erfolgt.