DE9218458U1 - Vorrichtung zum Betreiben einer Ballenpresse - Google Patents

Description

Dr.-lng. Reimar König*::"; :"lpipi.-liji*gj«Klaus Bergen

Wilhelm-Tell-Str. 14 4DS1 S Düsseldorf T<Bfe*O2«>1 -39<7&Ogr;2*3 Patentanwälte

G 92 18 458.8 7.Febr.1994

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LINDEMANN Maschinenfabrik G.m.b.H.,
Erkrather Straße 401, 40231 Düsseldorf

"Vorrichtung zum Betreiben einer Ballenpresse"

Die Erfindung betrifft eine Ballenpresse mit einem von einander im wesentlichen parallelen Seitenwänden und einem Boden begrenzten, oben zumindest teilweise offenen, einen verschiebbaren Preßstempel aufnehmenden Preßkasten und einem von oben in den Preßkasten mündenden Füllschacht .

Bei insbesondere Papxerballenpressen zum Verpressen voluminöser Materialien, z.B. großer Kartonagen oder in Zerreißern zerkleinerter Akten, werden häufig erheblich eingeschränkte Leistungen der Presse in Kauf genommen, was auf die geringen Einfülldichten der genannten Materialarten zurückzuführen ist. Auch gibt es bezüglich der Abmessungen des Materials im Anlieferungszustand große Unterschiede; Möbelkartonagen können beispielsweise eine Seitenlänge von bis zu 2 m haben, was eine Vor zerkleinerung erfordert.

Es sind Vorverdichter im Füllschacht bekannt, die von oben, also quer zur Endpreßrichtung auf das Material im Füllschacht einwirken. Derartige Einbauten behindern die Zuführung, was auch die Leistungsfähigkeit bekannter Einrichtungen beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung SSU schaffen, die zu Ballenpressen mit gesteigerter Leistung führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des Hauptanspruchs gelöst. Durch die Maßnahme, eine der Wände des Füllschachtes oder zumindest einen Teil davon als horizontal wirkende Vorpreßwand zu nutzen, läßt sich in überraschend einfacher Weise erreichen, daß bereits vorverdichtetes bzw. -gepreßtes Material ungehindert vor den Preßstempel in den Preßkasten gelangt. Dabei ergibt sich eine größere Füllung des Preßkastens und ein schnellerer, die Produktion wesentlich erhöhender Ballenausstoß.

Vor allem dann, wenn nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung das Material von der rückwärtigen Wand gegen die in Preßrichtung des Preßstempels vordere Wand des Füllschachtes gepreßt wird, so daß die Vorpreßwand in Preßrichtung des nachfolgend "Hauptpreßstempel" genannten Preßstempels im Preßkasten wirkt, braucht dieser nach dem Preßhub nicht in seine Endstellung zurückzufahren, sondern nur in eine Stellung, die der im Füllschacht vorgepreßten Paketabmessung entspricht. Die somit erreichte Zeitersparnis aufgrund der eingesparten Rücklauf- und Vorlaufwege ermöglicht eine Leistungssteigerung der Ballenpresse durch Erhöhung der Anzahl der Preßhübe in der Zeiteinheit. Aufgrund der erfindungsgemäß möglichen, langen Hubwege der Vorpreßwand in Preßrichtung des Hauptpreßstempels läßt sich die Füllschachtlänge sowohl bis über die hintere Preßstempelendstellung als auch über die maximale Länge der Einfüllöffnung des Füllschachts hinaus verlängern, so daß das Fassungsvermögen des Füllschachtes vergrößert wird, was sich dann ebenfalls als größere

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Füllung des Preßkastens und somit als Produktionssteigerung auswirkt.

Wenn das Vorverdichten im Füllschacht während des Preßhubes des Hauptpreßstempels erfolgt, ist damit eine Zeitspanne gewählt, die den Hauptpreßhub nicht behindert.

Damit sich die leistungssteigernden Maßnahmen voll ausschöpfen lassen, wird vorzugsweise die bezogen auf die Preßrichtung des HauptpreßstempeIs rückwärtige Wand des Füllschachtes als hin- und herbewegliche Vorpreßwand ausgebildet. Eine Ballenpresse mit einer beweglichen, in Richtung der Preßstempelbewegung in mindestens zwei verschiedene Lagen einstellbaren Seitenwand des Füllschachtes ist zwar durch die DE-PS 23 08 232 bekanntgeworden, jedoch übt die einstellbare FülIschachtwand keinerlei Preßkräfte auf das Material aus und wird auch nur bei stillstehender Presse verstellt. Der dort mit der Seitenwandverstellung verfolgte Zweck der Einstellung unterschiedlich großer Füllschachtquerschnitte soll es erlauben, die durch den Füllschacht in den Preßkasten zu fördernde Altmaterialmenge zu steuern und damit in den Preßkasten je nach der Beschaffenheit des zu verpressenden Gutes nur soviel einzufüllen, daß bei der nachfolgenden Vorbewegung des Preßstempels das oberhalb des Preßstempels in den Füllschacht hineinragende Material problemlos abgeschnitten werden kann.

Demgegenüber wird das eingefüllte Material erfindungsgemäß definiert vorgepreßt, und zwar nicht beliebig, sondern vorzugsweise gezielt von hinten nach vorne gegen die in Preßrichtung vordere FülIschachtwand, d.h. genau in derselben Richtung wie beim nachfolgenden. Fertigverpressen; die Vorpreßwand läßt sich beliebig weit von der vorderen Füllschachtwand entfernen, gegebenenfalls sogar bis

über die Endstellung des HauptpreßstempeIs hinaus. Das bevorzugte Vorpressen gegen die in Preßrichtung vordere Füllschachtwand führt außerdem zu gleichmäßigen, kantengeraden Rechteckballen. Käme der Vorpreßhub beispielsweise von oben, würde das Material quer zur Endpreßrichtung expandieren, denn Papier, insbesondere großvolumige Pappen, expandiert nach Entlastung entgegen der Preßrichtung. Dadurch würden sich schiefe Ballen bilden, die nicht stapel- und transportfähig sind. Dieser Nachteil wird noch dadurch verstärkt, daß das anschließend auf den Preßkastenboden fallende, vorgepreßte Material nur einen Teil der Höhe des Preßkastens ausfüllt, was zu in der Höhe ungleich dichten Ballenquerschnitten mit unzureichender Festigkeit und gegebenenfalls zum Auflösen der Ballen führt.

Eine Vorpreßwand, die an ihrem oberen Ende (Kopfende) eine nach innen geneigte Schrägfläche aufweist, unterstützt das Einfüllen des zu verpressenden Materials, denn über die Schrägfläche wird das aufgegebene Material gezielt in den Füllraum geleitet, insbesondere bei einer den Füllschachtquerschnitt verkleinernden Stellung der Vorpreßwand.

Wenn die Vorpreßwand nach unten hin den Füllschachtquerschnitt erweiternd geneigt verläuft, wird die Entleerung vorverdichteten Materials aus dem Füllschacht in den Preßkasten erleichtert.

Es wird weiter vorgeschlagen, daß die Vorpreßwand über ein Scherensystem an einen Zylinder angelenkt ist, der die erforderliche Vorpreßkraft aufbringt und über das für eine gerade Führung der Vorpreßwand sorgende Scherensystem gleichmäßig in die Vorpreßwand einleitet.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Zylinder mit seinem kolbenseitigen Ende in Bodennähe des Füllschachtes beweglich gelagert und seine Kolbenstange mit dem freien Ende eines am Fußende der Vorpreßwand angelenkten, ersten Scherenlenkers verbunden und in einer vertikalen Seitenwandnut des Füllschachtes geführt, während ein zweiter Scherenlenker in Bodennähe des Füllschachtes angelenkt und mit seinem freien Ende in einer vertikalen, parallel zu der Seitenwandnut verlaufenden Preßwandnut geführt ist. Ein auf diese Weise mit dem Verstellzylinder verbundenes Scherensystem gewährleistet nicht nur eine selbsttätige Geradführung beim horizontalen Verschieben der Vorpreßwand, sondern außerdem eine platzsparende, nahezu vertikale Anordnung des Zylinders. Alternativ ist es möglich, bei einer mit einer Geradführung versehenen Vorpreßwand die Preßkraft mittels eines direkt an die Vorpreßwand angreifenden Hydraulikzylinders einzuleiten, oder pneumatische bzw. elektrische Antriebe mittels Spindel, Kette oder Kniehebel vorzusehen. Derartige, dem Maschinenbauer ohne weiteres zur Verfügung stehenden Antriebe lassen sich allerdings nicht so kompakt und platzsparend einbauen, wie das bei einem Zylinder mit einem erfindungsgemäßen Scherensystem der Fall ist.

Es empfiehlt sich, in den Füllschacht einen Einstoßstempel einzubauen. Der beispielsweise mittels eines pneumatisch oder hydraulisch betriebenen Zylinders auf- und abbewegliche Einstoßstempel ermöglicht es, das zusammengepreßte Material ohne Rückzug der Vorpreßwand und damit ohne Reduzierung des Vorpreßdrucks expansionsfrei in den Preßkasten zu drücken.

Wenn der Einstoßstempel in die der Vorpreßwand gegenüberliegende Füllschachtwand integriert ist, dort z.B. in Gleitführungen angeordnet ist, beansprucht er keinen den

Füllschachtquerschnitt beeinträchtigenden Einbau- und Arbeitsraum und läßt sich außerdem kurzhubig ausbilden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Ballenpresse mit einer als bewegliche Vorpreßwand ausgebildeten, in ihre hinterste Endstellung zurückgezogenen Füllschachtwand;

Fig. 2 die Ballenpresse gemäß Fig. 1 mit in vorderster Position dargestellter Vorpreßwand; und

Fig. 3 eine Variante einer erfindungsgemäßen Ballenpresse mit einem in die der Vorpreßwand gegenüberliegende FülIschachtwand integrierten Einstoßstempel .

Eine Ballenpresse 1, insbesondere zum Verpressen von Papier, weist einen im Querschnitt rechteckigen Preßkasten 2 auf, der einen durch einen aus einer Kolbenstange 3 und einem Preßzylinder 4 bestehenden hydraulischen Zylinder-Kolbenantrieb hin- und herbewegten, oben mit einem Schneidmesser 10 bestückten Preßstempel 5 aufnimmt. Das zu verpressende Material 6 wird dem Preßkasten 2 über einen von oben in den Preßkasten 2 einmündenden Füllschacht 7 zugeführt. Unterhalb des Füllschachtes 7 ist der Preßkasten 2 dazu oben offen, d.h. mit einer Preßkastenöffnung 13 versehen. Um zu verhindern, daß das über eine Einfüllöffnung 8 an der Oberseite des Füllschachtes 7 in den Füllraum 9 aufgegebene Material 6 während des Pressens - diese Betriebsphase ist in Fig. l dargestellt, in der der Preßstempel 5 in Preßrichtung 11 bereits weit

in den Preßkasten 2 vorgerückt ist - in den Bereich hinter dem Preßstempel 5 fällt, ist oberseitig am Preßstempel 5 eine rückwärtsragende Platte 12 angebracht, welche die Preßkastenöffnung 13 bei vorgeschobenem Preßstempel 5 in dem hinter ihm liegenden Bereich verschließt.

Die der vorderen Füllschachtwand 14 gegenüberliegende, rückwärtige Wand des Füllschachtes 7 ist als Vorpreßwand 15 ausgebildet und zwischen den beiden Seitenwänden 16 des umfangsgeschlossenen Füllschachtes 7 in Preßrichtung 11 beweglich angeordnet. Die in ihre rückwärtige, über die maximale Länge L der Einfüllöffnung 8 hinausreichende Endstellung zurückgezogene Vorpreßwand 15 ist in Fig. 1 dargestellt. Während des Endpressens des in den Preßkasten 2 eingefüllten Materials 6 zu Ballen 29, die innerhalb des Preßkastens mit bekannter Technik verschnürt werden, kann der Füllraum 9 des Füllschachtes 7 mit neu zu verpressendem Material 6 befüllt und noch während des Ballenpressen mittels der Vorpreßwand 15 zu Paketen vorverdichtet werden, die nach dem Zurückfahren des Preßstempels 5 über die dann freiwerdende Preßkastenöffnung 13 in den Preßkasten 2 fallen. Das Vorverdichten kann auch synchron mit dem Endpressen erfolgen.

Der Preßstempel bzw. Hauptpreßstempel 5 braucht nach dem Preßhub nicht in seine Endstellung zurückzufahren, sondern nur in eine Stellung unterhalb der Vorpreßwand 15 in ihrer in den Füllschacht eingefahrenen Vorpreßstellung, wie in Fig. 2 dargestellt. Die damit verbundene Zeitersparnis - Rücklauf- und Vorlaufweg verkürzen sich entsprechend - läßt sich für eine Leistungssteigerung der Ballenpresse durch Erhöhung der Anzahl der Preßhübe in der Zeiteinheit ausnutzen. Weiterhin wird aus Fig. 2 deutlich, daß mit der eine von oben nach unten, d.h. zur Preßkastenöffnung 13 hin zum Zwecke reibungsloser Entleerung nach außen divergierende Stirnfläche 17 aufweisenden

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Vorpreßwand 15 der Öffnungsquerschnitt des Füllschachtes 7 bzw. des Füllraumes 9 gewünscht verändert werden kann, nämlich je nach Stellung der Vorpreßwand 15. Weiterhin besitzt die Vorpreßwand 15 an ihrem Kopfende eine nach innen geneigte Schrägfläche 18, die bei einer vorgefahrenen, unterhalb der Einfüllöffnung 8 in den Füllraum 9 des Füllschachtes hineinragenden Position der Vorpreßwand 15 (vgl. Fig. 2) das über die Einfüllöffnung 8 eingefüllte Material 6 in den Füllraum 9 leitet.

Zum Bewegen sowie insbesondere zum Aufbringen der erforderlichen Vorpreßkraft und Geradeführen der Vorpreßwand 15 ist ein Hydraulikzylinder 19 über ein zwei Scherenlenkerpaare 20, 21 aufweisendes Scherensystem 22 mit der Vorpreßwand 15 verbunden. Eine platzsparende, nahezu vertikale Einbaulage des Zylinders 19 - und zwar auch in den Endstellungen der Vorpreßwand 15 - bei gleichzeitig guter Kraftübertragung zum Vorpressen des Materials 6 und gerader Führung der Vorpreßwand 15 wird dadurch erreicht, daß das kolbenseitige Zylinderende mit einem Lagerauge 23 in Bodennähe des Füllschachtes 7 beweglich gelagert und die Kolbenstange 24 des Zylinders 19 mit einer Führungstraverse 25 verbunden ist, die sich am oberen Ende des außerdem am Fußende der Vorpreßwand 15 angelenkten, ersten Scherenlenkerpaars 20 befindet und beidseitig in dem Kopfende des Füllschachtes 7 zugewandten vertikalen Seitenwandnuten 26 des Füllschachtes 7 geführt ist. Das zweite Scherenlenkerpaar 21 ist einerseits in Bodennähe des Füllschachtes 7 angelenkt und andererseits mit einem Führungsbolzen 27 in vertikalen, parallel zu den Seitenwandnuten 26 verlaufenden Preßwandnuten 28 geführt, die in den Seitenwangen der Vorpreßwand 15 angeordnet sind.

Damit sich das im Füllschacht 7 zusammengepreßte Material ohne Rückzug der Vorpreßwand 15 expansionsfrei in den Preßkasten 2 drücken läßt, ist bei der Ausführung gemäß

Fig. 3 ein Einstoßstempel 30 gleitbeweglich in Gleitführungen 31 der Füllschachtwand 14 angeordnet. Er wird von einem Zylinder 32 zum Einstoßen des Materials 6 in den Preßkasten 2 in Pfeilrichtung 33 auf- und abbewegt. Da der Einstoßstempel 30 in seiner Ausgangsstellung bis zum Fußende des Füllschachtes 7 bzw. der Füllschachtwand 14 abgesenkt ist, braucht der Zylinder 32 nur kleine Hubwege zurückzulegen.

Durch Beaufschlagen des Zylinders 19 wird nicht nur die Schere des Scherensystems 22 mehr (vgl. Fig. 2) oder weniger weit (vgl. Fig. 1) geöffnet und die Vorpreßwand 15 damit in eine den Öffnungsquerschnitt des Füllraums 9 des Füllschachtes 8 verkleinernde oder vergrößernde Stellung bewegt, sondern über die einen großen Hub erlaubenden Scherenlenkerpaare 20, 21 außerdem die zum Vorpressen des Materials 6 im Füllschacht 7 erforderliche Preßkraft in die Vorpreßwand 15 eingeleitet. Die Vorpreßwand 15 verdichtet das Material 6 dabei in Preßrichtung 11 gegen die vordere Stirnwand 14 des Füllschachtes 7.

Claims (9)

Dr.-lng. Reimar König*:;"*: :"lpfpj.-lip's«Klaus Bergen Wilhelm-Tell-Str. 14 4D219 Düsseldorf Tefc#Q£">1 -39*7036 Patentanwälte - 10 - G 92 18 458.8 7.Febr.1994 40 316 B Schut&zgr;ansprüche:

1. Ballenpresse mit einem von einander im wesentlichen parallelen Seitenwänden und einem Boden begrenzten, oben zumindest teilweise offenen, einen verschiebbaren Preßstempel aufnehmenden Preßkasten und einem von oben in den Preßkasten mündenden Füllschacht, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest ein Teil einer Füllschachtwand als hin- und herbewegliche Vorpreßwand (15) ausgebildet ist.

2. Ballenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bezogen auf die Preßrichtung (11) des Preßstempels (5) rückwärtige Wand des Füllschachtes (7) als Vorpreßwand (15) ausgebildet ist.

3. Ballenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet , daß die Vorpreßwand (15) an ihrem oberen Ende (Kopfende) eine nach innen geneigte Schrägfläche

(18) aufweist.

4. Ballenpresse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorpreßwand (15) nach unten hin den Füllschachtquerschnitt erweiternd geneigt verläuft.

5. Ballenpresse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorpreßwand (15) über ein Scherensystem (22) an einen Zylinder

(19) angelenkt ist.

6. Ballenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet. daß das kolbenseitige Zylinderende in Bodennähe des

Füllschachtes (7) beweglich gelagert und die Kolbenstange (24) des Zylinders (19) mit dem freien Ende eines am Fußende der Vorpreßwand (15) angelenkten ersten Scherenlenkers (20) verbunden und in einer vertikalen Seitenwandnut (26) des Füllschachtes (7) geführt ist, während ein zweiter Scherenlenker (21) in Bodennähe am Füllschacht (7) angelenkt und mit seinem freien Ende in einer vertikalen, parallel zu der Seitenwandj-^t (26) yerlaufenden Preßwandnut (28) geführt ist.

7. Ballenpresse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch aekenn &zgr; e i chnet , daß der Hub der Vorpreßwand (15) größer als die Länge (30) der Einfüllöffnung (8) ist.

8. Ballenpresse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Einstoßstempel (30) im Füllschacht (7).

9. Ballenpresse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet _r daß der Einstoßstempel (30) in die der Vorpreßwand (15) gegenüberliegende Füllschachtwand (7) integriert ist.