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Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse zum Verdichten von Abfallmaterial od. dgl. mit einem im wesentlichen horizontal angeordneten Gehäuse od. dgl., das an seiner Oberseite eine Einfüllöffnung und an einer
Seitenwand eine Ausstossöffnung aufweist, und mit zwei übereinander angeordneten, horizontal verschiebbaren
Stempeln, welche relativ zueinander bewegbar sind und vorzugsweise einen im wesentlichen rechteckigen
Querschnitt aufweisen.
Pressen der Art, wie sie in den USA-Patentschriften Nr. 3, 250, 414, Nr. 3, 289, 572 und Nr. 3, 403, 620 oder auch Nr. 2, 865, 284 beschrieben sind, und die so konstruiert sind, dass sie praktisch alle Arten von Abfallmaterial beginnend vom Haushaltsabfall über alle Industrieabfallprodukte bis zum Abfall aus den Handelsgeschäften verarbeiten können, finden steigende Verwendung in Verbindung mit der Verarbeitung von Abfallprodukten von dauernd steigender Menge. Für die Handhabung des Abfallmaterials werden grosse "Verladestationen" gebraucht, in welchen das Abfallmaterial lastwagenweise in Rutschen abgeladen wird, welche nach unten in eine
Presskammer führen.
Die Lastwagen oder andere Abfallmaterialzufuhreinrichtungen befinden sich dabei im oberen Stock, wogegen sich die eigentlichen Pressen ausser Sicht in einem tieferen Stockwerk befinden.
Zweck der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen, in welcher das Abfallmaterial in die
Rutsche und/oder einen Fülltrichter oberhalb der Presse zu jeder Zeit unabhängig von der augenblicklichen
Stellung des Pressstempels und ohne die Funktion der Presse zu behindern, eingefüllt werden kann.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten Presse, in welcher ungewöhnlich grosse starre Gegenstände, welche nicht ohne Überbeanspruchung der Presse zusammenpressbar sind, nicht die gute Funktion der Presse stören. Damit sind alle Schwierigkeiten, die durch Verklemmung oder überbelastung entstehen können, beseitigt. Weiters ist es Zweck der Erfindung, eine effektvollere und schnellere
Füllung der und eine Einpressung in die Behälter zu erreichen.
Hiezu ist die erfindungsgemässe Presse dadurch gekennzeichnet, dass beide Stempel in die Presskammer hinein und vorzugsweise durch diese hindurch in einen an der Ausstossöffnung befestigten Behälter hinein verschiebbar sind.
Vorteilhafterweise sind dabei Anschläge zur Begrenzung des Spielraumes der gegenseitigen Verschiebbarkeit der beiden Stempel vorgesehen. Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung ist eine Kupplung zwischen den beiden
Stempeln zur wahlweisen Unterbindung der gegenseitigen Verschiebbarkeit vorzugsweise in einer gegenüber dem unteren Stempel vorgeschobenen Stellung des oberen Stempels vorgesehen.
Vorzugsweise ist die vertikale Abmessung des unteren Stempels grösser als jene des oberen Stempels.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der obere Stempel eine flache Abdeckung auf, deren Länge gleich der oder grösser als die Summe der Länge der Presskammer und derjenigen
Maximalstrecke ist, um welche der obere Stempel in ganz vorgeschobener Stellung sich über die Presskammer hinaus in den Behälter hinein erstreckt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist für alle Zylinder ein gemeinsames hydraulisches Versorgungssystem vorgesehen. Dabei sind Regelglieder, die den Druckflüssigkeitsstrom zu den Zylindern in Abhängigkeit von den Widerstandsunterschieden des Abfallmaterials steuern, vorgesehen.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform sind für beide Stempel gesonderte Steuereinrichtungen im hydraulischen Versorgungssystem zur voneinander unabhängigen Verschiebung der beiden Stempel vorgesehen.
Weiters ist es vorteilhaft, wenn dem oberen Stempel ein von einem Druckschalter betätigbares 4/2-Wegeventil zur Verminderung bzw. Beseitigung des Druckes in einem Raum des Zylinders des oberen Stempels bei überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes des Druckes zugeordnet ist.
Einzelheiten einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im nachfolgenden beschrieben. In den Zeichnungen ist Fig. l eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Presse gemäss der Erfindung ; und Fig. 2 ein Längsschnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 5 ; die Fig. 3, 4 und 5 sind Querschnitte entlang der Linie III-III in Fig. l bzw. der Linien IV-IV und V-V in Fig. 2 ; Fig. 6 ist ein Schema des Hydrauliksystems ; die Fig. 7 und 8 zeigen ein Schema des bevorzugten elektrischen Schaltungs- und Steuersystems ; Fig. 9 ist eine schematische Darstellung des Steuerpultes an der Maschine ; und Fig. 10 eine schematische Darstellung des Steuerpultes, das an anderer Stelle liegt ; Fig. 11 gibt eine schematische Ansicht von Stempelteilen in verschiedenen Stellungen wieder.
Ein sich von einer Presskammer --10-- nach hinten erstreckender Rahmen--15--, der mit dieser starr verbunden ist, weist Führungen und Zylinder auf, mit welchen die Presse betätigt wird. Die Presse enthält einen unteren und einen oberen Stempel16 bzw. 18--. Beide Stempel--16, 18-- weisen einen rechteckigen Querschnitt auf und sind von gleicher Breite, wobei sie sich gegenüber den inneren Seitenwänden der Presskammer--10--in einem Gleitsitz befinden. Die vertikale Höhe des unteren Stempels--16--ist etwa doppelt so gross wie jene des oberen Stempels--18--, welcher auf dem unteren gleiten kann.
Die gesamte Höhe der beiden Stempel ist geringer als die effektive Höhe der Pressöffnung--29--, deren Oberseite durch den starren oberen Querbalken --23-- gebildet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der Presse beträgt der obere Spielraum ('X'in Fig. l) etwa 25 cm, was genügend Zwischenraum für praktisch alle Gegenstände besonders starrer Natur, die angetroffen werden können, wie z. B. Eisenbahnschwellen, Zementblöcke u. dgl., ist.
Die Stempel--16, 18-- sind derart angeordnet, dass sie erst in einem Abstand, der den Zwischenraum
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--X-- übersteigt, in einen schematisch angedeuteten Behälter --12-- eintreten, so dass die Presse sich selbst aus einer Verklemmung befreien kann und selbst grosse, nicht zusammendrückbare Teile umorientieren kann, um auf diese Weise die Gefahr einer Überbelastung zu vermindern. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Höhe des oberen Stempels etwa 29 cm und die Höhe des unteren Stempels etwa 60 cm. In voll ausgefahrener Stellung ragen die Stempel etwa 45 cm in den Behälter --12-- hinein.
Der untere Stempel--16--wird durch ein Paar seitlich angeordneter Zylinder--21 und 22-angetrieben, wogegen der obere Stempel --18-- von nur einem zentral angeordneten Zylinder-24angetrieben wird. Der Rahmen --15-- besitzt getrennte Führungen für die beiden Stempel-16, 18--, wohingegen in jenem Teil, mit welchem sie in die Presskammer hinein- und über diese hinausreichen, der obere Stempel --18-- direkt auf dem unteren Stempel --16-- aufliegt und entlang einer Deckplatte-26desselben gleiten kann.
Der untere Stempel --16-- besitzt einen nach vorne auskragenden Bodenvorsprung-30--, der sich
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Die beiden Stempel-16, 18- werden sich für gewöhnlich mit derselben Geschwindigkeit bewegen, obwohl sie dabei miteinander nicht mechanisch verbunden sind.
In der hier dargestellten Ausführungsform bilden die Seitenplatten des Rahmens welche diesen
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--10-- sind- angeordnet, die den oberen Stempel--18--daran hindern, sich nach oben weg vom unteren Stempel--16--zu bewegen.
In Fig. 2 sind die Stempel--16, 18-- in ihrer voll zurückgezogenen Stellung dargestellt, in welcher ihre Vorderflächen die Rückwand der Presskammer --10-- bilden. Die Deckplatte --26-- des unteren Stempels --16-- ist in der gezeichneten Ausführungsform ungefähr 75 cm lang. Eine vordere Bodenplatte --27-- des oberen Stempels --18-- gleitet auf der Deckplatte --26-- des unteren Stempels --16-- und besitzt etwa die gleiche Länge wie diese Deckplatte. Ein Spielraum --35-- von einer Höhe entsprechend der Gesamtdicke der beiden Platten-26 und 27-ist im Bereich hinter den Enden dieser Platten vorgesehen.
Ein
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beiden Stempel-16, 18- in einer Ebene liegen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, dann ist das Vorderende des Anschlagblockes-36-etwa 35 cm in der dargestellten Ausführungsform vom hinteren Ende der Platte --26-- entfernt. Der Anschlagblock --36-- begrenzt daher auf etwa 35 cm jene Distanz, bis zu welcher der
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--16-- schiebenWelle--44--befestigt, der um eine Querachse im unteren Stempel 7"-16-- verschwenkbar ist. Der Klinkenhaken--42--kann in den Schliessblock --40-- einrasten, wenn der obere Stempel--18--im Verhältnis zum unteren vorgeschoben ist (etwa um 35 cm bei der dargestellten Ausführungsform), um die beiden Stempel-16, 18- in ihrer relativen Lage zueinander zu halten.
Dieses Einrasten geschieht unter bestimmten Bedingungen, wie im folgenden noch erläutert wird. Der Klinkenhaken-42--ist mit Hilfe eines Hebearmes - -45--, der auf der Welle--44--befestigt ist, nach oben geschwenkt. Der stationäre Rahmen--15-trägt einen Backen-46--, u. zw. an einer Stelle, an welcher der Backen auf den Hebearm --45-- einwirken kann, wenn der untere Stempel --16-- genügend weit zurückliegt.
Der Backen --46-- besitzt eine waagrechte Deckfläche und abgeschrägte Enden, wobei in der dargestellten Ausführungsform die ebene Deckfläche etwa 45 cm lang ist. Sie ist so angeordnet, dass, wenn der Backen --46-- in seiner angehobenen Stellung ist, der Hebearm --45-- auf dem Backen aufliegt, während der untere Stempel --16-- mit seiner Vorderfläche nicht mehr als 85 cm hinter dem oberen Querbalken - -23-- (links von ihm) sich befindet und nicht weniger als ungefähr 35 cm zur Linken desselben.
Wenn gleichzeitig die Vorderfläche des oberen Stempels --18---links vom Querbalken liegt, aber nicht mehr als etwa 45 cm zur Linken liegt-was etwa der Bereich ist, innerhalb dessen ein Verklemmen des oberen Stempels - möglicherweise auftreten könnte (auf Grund einer grossen inkompressiblen Ladung, die über die vordere obere Öffnung zwischen dem oberen Stempel--18--und dem Querbalken liegt)-so kann der Klinkenhaken --42-- verwendet werden, wenn der untere Stempel--16--etwa 35 cm gegenüber dem
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B. 56 kp/cm2),--80-- des Ventils --65--.
Zu Beginn werden beide Ventile --65 und 75-- von der in der Mitte gelegenen Durchlassstellung, in der sie dargestellt sind, nach rechts bewegt, so dass das von beiden Pumpen --61, 62--gelieferte Drucköl über die Hauptvortriebsleitung --68-- zu den hinteren Räumen der Zylinder
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einen vorbestimmten Wert, beispielsweise etwa 56 kp/cm2 erreicht, so betätigt der schalter --84-- den Motor --80--, um das Ventil --65-- in die in Fig. 6 dargestellte Stellung zu verschieben, während die Pumpe --62-- weiterhin Drucköl bei höherem Druck über das Ventil --75-- abgibt, um die Stempel bei halber
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Wenn die 4/3-Wegeventile-65 und 75-von ihren zugehörigen Motoren-80 und 87-nach links verschoben werden, welcher Fall eintritt, wenn der Begrenzungsschalter--126-- (Fig. 7B) geschlossen wird, nachdem der obere Stempel --18-- seine weitestmögliche Einwärtsstellung erreicht hat, dann werden die Verbindungen zu und von den Hauptleitungen--68, 76-- umgekehrt, und beide Pumpen--61, 62--liefern Druckflüssigkeit an die Hauptrücktriebsleitung --76--, von wo die Druckflüssigkeit in die vorderen Räume der Zylinder-21, 22 und 24-gelangt, um die Stempel mit voller Geschwindigkeit zurückzubewegen. Dabei
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zurück.
Wenn während einer solchen Rückwärtsbewegung der Kolben zum Einziehen der Stempel eine Verklemmung eintreten sollte, welche die Druckleistung der Pumpe --62-- auf den Schaltdruck des Druckschalters --84-- anheben würde, so dass das Ventil --65-- in die Durchlassposition geschaltet würde, so wird das unerwünschte Ablassen des Druckes der Pumpe --62-- über das Ventil --65-- durch ein
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zur Hauptrücktriebsleitung --76-- führt.
In Anbetracht des relativ hohen Flüssigkeitsvolumens, welches von den hinteren Räumen der Zylinder
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Flüssigkeitsvolumen der vorderen oder Stangenenden der Zylinder ist eines der 2/2-Wegeventile-91, 92 oder 94-- mit dem hinteren Raum jedes Zylinders verbunden und wird während der Auswärtsbewegung automatisch geöffnet und während der Einwärtsbewegung automatisch geschlossen. Jedes Ventil wird durch einen Hydraulikzylinder-95, 96 und 98-- betätigt. Die Zylinder-95 und 96-der 2/2-Wegeventile des unteren Stempels --16-- sind direkt mit einer Leitung --100-- verbunden, die mit einem 3/2-Wegeventil-102für die Steuerung der 2/2-Wegeventile zusammenarbeitet, welches 3/2-Wegeventil-102-durch ein Solenoid - betätigt werden kann.
Ein Grenzschalter --105-- (Fig.7B), betätigt durch den Ventilmotor --82--, erregt das Solenoid--104--, um das Ventil--102--nach links von der dargestellten Stellung zu bewegen. In der gezeigten Stellung liefert das Ventil --102-- Druckflüssigkeit zu allen drei der Hydraulikzylinder--95, 96 und 98--. Der Grenzschalter --105-- hält während der Einwärtsbewegung der Stempel das Solenoid --104-- unerregt und das 3/2-Wegeventil --102-- in einer solchen Stellung, dass die 2/2-Wegeventile--91, 92 und 94--geschlossen sind. Während der Auswärtsbewegung der Stempel erregt der
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Unter bestimmten Bedingungen kann es erwünscht sein, dass der untere Stempel-16-z.
B. um 35 cm rückwärtsbewegt wird, ohne dass der obere Stempel --18-- bewegt wird, entweder um, wie oben erläutert, eine Verklemmung zu lösen oder um zu verhindern, dass mehr Material vor die Stempel fällt. Dies kann mit Hilfe des handbetätigten 3/2-Wegeventils--106--erreicht werden, welches, wenn es nach links gegen den Federdruck bewegt wird, die Verbindung vom Zylinder--98--zur Leitung--100--unterbricht, wobei der
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werden, während der obere Stempel --18-- weit genug nach vorne reicht, um zu verhindern, dass Material, welches während des Verschliessvorganges in die Rinne oder den Trichter geschüttet wird, in den Behälter --12-- gelangt oder den Verschliessvorgang stört.
Eine solche unabhängige Rückwärtsbewegung des unteren Stempels --16-- ermöglicht auch, dass die beiden Stempel über den Klinkenhaken--42--miteinander verbunden werden, wenn der Backen --46-- angehoben ist, wie dies bereits oben ausgeführt wurde. Im Falle einer Verstopfung oder einer widerstandleistenden Beladung im oberen Teil der Presse, welche die Vorwärtsbewegung des oberen Stempels--18--hindert oder beschränkt, wird der untere Stempel--16-vorrücken und sich vor den oberen Stempel schieben bis zu einem Ausmass des grössten freien Spielraumes, der in dieser Richtung gestattet ist (z.
B. 60 cm), so dass ein derartiges Zurückhalten des oberen Stempels einen effektiven freien Klemmraum gleich der Distanz zwischen der Oberseite des unteren Stempels--16--und dem oberen Querbalken (Zwischenraum'X'+ der Höhe des unteren Stempels, d. h. etwa 54 cm) bewirkt.
Wenn die Druckleistung auf Grund des Hindernisses über 56 kp/cm2 ansteigt, wird der Druckschalter --84-- betätigt. Ein Grenzschalter --114-- in Serie mit einem Netzwerk, das Arbeitskontakte-113-- enthält, die durch den Druckschalter--84--und das Solenoid --115-- betätigt werden, wird durch den unteren Stempel geschlossen gehalten, wann immer der untere Stempel sich in einer Stellung relativ nahe dem Querbalken--23--befindet. In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird der Grenzschalter
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der untere Stempel seine Vorwärtsbewegung fortsetzt.
Gleichzeitig entlüftet eine Ablassleitung--122--, welche parallel zum 2/2-Wegeventil --120-- geschaltet ist, den hinteren Raum des Zylinders --24-- über das 4/2-Wegeventil-116-. Bei diesem Abfliessen durch das 4/2-Wegeventil--116--muss die Druckflüssigkeit vom hinteren Raum des Zylinders --24-- durch ein Rückschlagventil --124-- und eine Drossel--125-- hindurchströmen, wobei der Druck auf den oberen Stempel--18--nachlässt, welcher Stempel damit ein kurzes Stück sich zurückbewegen kann, um sich so aus einem Klemmzustand mit dem Querbalken zu befreien und es dem unteren Stempel --16-- zu erlauben, seine Einwärtsbewegung fortzusetzen und damit das Material unter die öffnung unterhalb des Querbalkens zu ziehen.
Wenn der untere Stempel--16--sich bis zu der
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entregt wird, das 2/2-Wegeventil--120--wieder geöffnet wird und wieder ein Flüssigkeitsdruck auf den oberen Stempel--18--aufgebracht wird, der diesen zu einer schnellen Einwärtsbewegung zwingt, wobei er dem unteren Stempel--16--nacheilt.
Der Antrieb der Ventilmotoren, die die Bewegung der Stempel aus der voll ausgefahrenen Stellung in ihre Rückwärtsbewegung umkehren, wird durch den Grenzschalter--126--gesteuert, der durch den oberen Stempel-18-betätigt wird. Der Grenzschalter --126-- schaltet die Ventilmotoren-80 und 82-ein,
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--18-- seineVorrichtung derart vollständig blockiert ist, dass der obere Stempel--18--nicht mehr weiter vorwärts bewegt werden kann, um den Grenzschalter--126--zu betätigen, was dadurch geschehen kann, dass tatsächlich eine völlige Verklemmung eingetreten ist oder einer der vorher erwähnten Schutzschalter (gezeigt bei 5LS, 6LS, 7LS des Liniendiagramms in Fig.
7) ausgefallen ist, kann es tatsächlich notwendig werden, die Vorrichtung von Hand aus aus ihrer Klemmstellung zu befreien.
Es ist selbstverständlich, dass der Inhalt des Behälters --12-- von erheblicher Elastizität sein kann. Wenn die Ladung unter Druck steht und die Druckkraft plötzlich nachlässt, so kann das Bestreben der Ladung, wieder zu expandieren, die Stempel--16, 18-- zusammen mit den mit diesen verbundenen Kolben sehr schnell nach aussen treiben. Dadurch wird ein gegen die Normalrichtung wirkender Druck in den Zylindern an den vorderen oder Stangenenden erzeugt, welcher für die Dichtungen der Kolbenstangen schädlich sein könnte. Unter diesen Bedingungen wird dieser umgekehrt gerichtete Druck auf die Stangenenden der Zylinder durch das Rückschlagventil--130--abgelassen, welches diese Bereiche entlüftet, aber unter normalem, einwärts gerichtetem Druck schliesst.
Die Steuerung der Umkehr der motorbetriebenen 4/3-Wegeventile--65 und 75--, um die Stempel --16, 18--aus ihrer ganz ausgefahrenen Stellung zurückzuholen, erfolgt durch den Grenzschalter--133--, der durch den unteren Stempel --16-- betätigt wird. In der bevorzugten Ausführungsform, wie sie dargestellt ist, beträgt der gesamtmögliche Weg der Stempel--16, 18--, welcher für beide Stempel--16, 18--, gleich
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ist, ungefähr 3, 6 m. Die Deckplatte--19--des oberen Stempels--18--ist stark genug, dem Aufprall von schweren Gegenständen Widerstand zu leisten, und so dimensioniert, dass sie, wenn der obere Stempel--IS-- voll ausgefahren ist, wirksam den ganzen Querschnitt der Presskammer abdeckt.
Im vorgehenden wurde an Hand der Zeichnungen eine spezielle und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, auf welche diese selbstverständlich nicht beschränkt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Presse zum Verdichten von Abfallmaterial od. dgl. mit einem im wesentlichen horizontal angeordneten Gehäuse od. dgl., das an seiner Oberseite eine Einfüllöffnung und an einer Seitenwand eine Ausstossöffnung aufweist, und mit zwei übereinander angeordneten, horizontal verschiebbaren Stempeln, welche relativ zueinander bewegbar sind und vorzugsweise einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen,
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vorzugsweise durch diese hindurch in einen an der Ausstossöffnung (29) befestigten Behälter (12) hinein verschiebbar sind.
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