DD289969A5

DD289969A5 - PRESS

Info

Publication number: DD289969A5
Application number: DD89335737A
Authority: DD
Inventors: Jozsef Toth
Original assignee: Kk
Priority date: 1989-02-16
Filing date: 1989-12-15
Publication date: 1991-05-16
Also published as: CA2004901A1; IL92547A0; AU4632989A; YU233289A; WO1990009274A1; ZA90736B; CN1044919A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse zur Herstellung von Ballen aus losen, fasrigen, pflanzlichen Materialien unter hohem Druck. Die verbesserte Presse besteht aus mehreren Pressenstempeln, von denen erfindungsgemaesz jeder Pressenstempel zwei Verschlieszflaechen Z1-Z2, Z2-Z3, Z3-Z4, Z4-Z1 besitzt, wobei die Summe der Winkel a1, a2, a3, a4, die von jedem Verschlieszflaechenpaar eingeschlossen wird, 360 betraegt. Die Fuehrungflaechen V1, V2, V3, V4 des Pressenstaenders befinden sich im rechten Winkel zu den Mittellinien f1, f2, f3, f4 der eingeschlossenen Winkel a1, a2, a3, a4, wobei parallel zu den Fuehrungsflaechen Flaechen B1, B2, B3, B4 zur Verhinderung einer Winkelverschiebung des Pressenstaenders vorgesehen sind. Die Presse ist ferner mit Hydraulikzylindern ausgeruestet und die Zylinder mit einem Steuerschieber zur direkten Bewegung der Pressenstempel T1, T2, T3, T4 verbunden, um alle Zylinder gleichzeitig unter Druck zu setzen oder zu entlasten. Vorteilhafterweise sind die Hydraulikzylinder innerhalb der beweglichen Pressenstempel untergebracht und der Pressenstaender aus Pressenstaendersegmenten zusammengesetzt, die mit Schneidmessern 33, 34 ausgestattet sind. Fig. 2{pflanzliche Materialien; Ballenpresse; Pressenstempel; Verschlieszflaechenpaare; Pressenstaender; Steuerschieber; hoher Pressendruck}The invention relates to a press for producing bales of loose, fibrous, vegetable materials under high pressure. The improved press consists of a plurality of press dies, each of which press dies having two closing surfaces Z1-Z2, Z2-Z3, Z3-Z4, Z4-Z1, the sum of the angles a1, a2, a3, a4 included by each pair of closing surfaces is occupied, 360. The guide surfaces V1, V2, V3, V4 of the press stand are at right angles to the center lines f1, f2, f3, f4 of the included angles a1, a2, a3, a4, with surfaces B1, B2, B3, B4 parallel to the guide surfaces are provided to prevent angular displacement of the press stand. The press is further equipped with hydraulic cylinders and the cylinders are connected to a spool for direct movement of the press dies T1, T2, T3, T4 to simultaneously pressurize or relieve all cylinders. Advantageously, the hydraulic cylinders are housed within the movable press dies and the press stands are composed of press stand segments equipped with cutting blades 33, 34. Fig. 2 {vegetable materials; Baler; Press ram; Verschlieszflaechenpaare; Pressenstaender; Spool; high press pressure}

Description

Hierzu 5 Seiten ZeichnungenFor this 5 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse, die vorteilhafterweise für ein gleichförmiges Zusammendrücken von losen Substanzen, hauptsächlich von fasrigen, pflanzlichen Materialien unter hohem Druck eingesetzt werden kann.The invention relates to a press that can be advantageously used for a uniform compression of loose substances, mainly fibrous vegetable materials under high pressure.

Characteristic of the known state of the art In practice, assuming some coarse fibrous materials, they achieve compact aggregates

hoher Dichte meistens mehrere Pressen zusammengesetzt, damit man eine Reil ie von Preßarbeitsgängen nacheinander ausführen kann.high density usually composed of several presses, so you can perform a Reile ie of pressing operations in succession.

Figure 1 shows the function of a known two-piston press. The advancing in the space of the cylinder H1 piston D1 performs the task of pre-pressing, then the Material compressed by piston D2, which presses the pre-pressed material in the space of the cylinder H2. However, it is spreading

der angewendete Druck nicht gleichförmig in dem unter Druck stehenden Material aus, so daß Wölbungen entlang der in derthe applied pressure is not uniform in the pressurized material, so that vaults along in the

Figure shown dotted line generated. These bulges cause a strong internal friction in the

dem Druck ausgesetzten Material, so daß der Verdichtungsgrad verringert wird.pressure-exposed material, so that the degree of compaction is reduced.

Similar problems arise when agricultural crops are pressed. Biomass can be used with

bekannten Pressen zu festen kompakten Paketen nur nach Mahlen und Zerkleinern verprassen. Wenn eine Biomasse, die vorwiegend aus fasrigen, pflanzlichen Substanzen besteht, aufgespalten und gemahlen werden soll, wenn die Kosten derknown presses to solid compact packages only after grinding and crushing. If a biomass consisting mainly of fibrous vegetable matter is to be split and ground, if the cost of the

Processing including transport and drying excessively high. With the latest technological developments, constructions are available with which the operation of pressing

gleichzeitig aus verschiedenen Richtungen erfolgt, wodurch der Verdichtungsgrad stark erhöht wird. Diese Vorrichtungen haben jedoch eine Reihe von Mängeln.simultaneously from different directions, whereby the degree of compaction is greatly increased. However, these devices have a number of shortcomings.

But allows limited z. Example, the method for densification of metal powders described in GB-PS 871373 and in OE-PS 2903690 the displacement of particles in the compacts, causing these Prossen loose for the production of bales

fasrigen Substanzen ungeeignet werden.fibrous substances are unsuitable.

The geometry of a two-dimensional (quadratic) compression is fully understood by British Patent No. 2159456, in which Details of the compressor will be described. The provided for this mechanical drive mechanisms are

jedoch nicht in der Lage, eine gleichförmige Bewegung der Preßwerkzeuge zueinander zustandezubringen, so daß sie dazu neigen, während der Bewegung steckenzubleiben.however, unable to effect a uniform movement of the dies relative to one another so that they tend to become stuck during movement.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, unter Beseitigung der genannten Mängel eine quadratische Presse vorzuschlagen, die einwandfrei die geometrischen und kinematischen Forderungen erfüllt und mit der man in der Lage ist, loses fauriges, pflanzliches Material zu gleichförmigen hochverdichteten Ballen zu pressen.The aim of the invention is to propose a quadratic press, which satisfies the geometrical and kinematic requirements and with which one is able to press loose fiery, vegetable material into uniform highly compressed bales while eliminating the above-mentioned defects.

Explanation of the essence of invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Presse der eingangs genannten Gattung zu entwickeln. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder Pressenstempel zwei Verschließflächen mit Verschlußwinkeln von insgesamt 360° eingeschlossen durch die Flächen hat, und wobei die Führungsflächen des Pressenständers so angeordnet sind, daß sie sich in einer rechtwinkligen Position zu den Mittellinien der Verschlußwinkel befinden, wobei weiterhin der Pressenständer parallel zu den Führiingsflächen mit Flächen versehen ist, die eine Winkelverschiebung der Preßstempel verhindern und wobei die Presse hydraulische Zylinder hat, die am Pressenständer angebracht sind und direkt die Preßstempel bewegen, wobei die Arbeitsweise der hydraulischen Zylinder durch einen Steuerschieber geregelt wird, der die vier Zylinder gleichzeitig vorwärts oder rückwärts bewegt.The invention has for its object to develop an improved press of the type mentioned. According to the invention, the object is achieved in that each press ram has two closure surfaces with closure angles of 360 ° enclosed by the surfaces, and wherein the guide surfaces of the press stand are arranged so that they are in a position perpendicular to the center lines of the closure angle, wherein the press stand is parallel to the Führiingsflächen provided with surfaces which prevent angular displacement of the ram and the press has hydraulic cylinders which are mounted on the press stand and directly move the ram, the operation of the hydraulic cylinder is controlled by a spool, the four cylinders simultaneously moved forwards or backwards.

In Übereinstimmung mit den Forderungen nach einer niedrigen mechanischen Masse und geringer Maschinengröße, die durch mobile landwirtschaftliche Einsatzgebiete entsteht, enthält die Erfindung eine verbesserte Konstruktion der Hydraulikzylinder, wobei diese innerhalb der beweglichen Stempel angeordnet sind.In accordance with the demands for low mechanical mass and small machine size resulting from mobile agricultural applications, the invention includes an improved hydraulic cylinder design which is located within the movable dies.

embodiment

Einige mögliche Varianten des Prinzips der Erfindung, einige Ausführungsbeispiele zusammen mit ihrer Arbeitsweise werden hier nachstehend unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigenSome possible variants of the principle of the invention, some embodiments together with their operation will be described hereinafter with reference to the accompanying drawings. Show it

2 shows the arrangement of a square-shaped square press according to the invention, Fig. 3: the arrangement of a triangular square press, Fig. 4: a square prince hexagonal arrangement, Fig. 5: the same press with parallel sides, Fig. 6: a self-adjusting hydraulic drive of the press dies, Fig. 7 and 8: longitudinal and cross sections of an embodiment of a press,

Abb. 9 und 10: Längs- und Querschnitte einer anderen Ausführungsart einer mit einem Schneidmechanismus kombinierten Presse.Figures 9 and 10: longitudinal and cross sections of another embodiment of a press combined with a cutting mechanism.

Nach Abbildung 2 hat jeder Pressestempel T1, T2, T3, T4, die den Druckraum 1 begrenzen, zwei ebene Dichtflächen Z1 - Z 2, Z 2 - Z3, Z3 - Z4, Z4 - Z1, wobei jedes Paar benachbarter Flächen einen Winkel von 90° einschließt. Die Summe der vier eingeschlossenen Winkel beträgt 360°, das heißt, die vier Dichtflächen Z1 - Z2, Z2 - Z3, Z3 - Z4, Z4 - Z1, die paarweise gegeneinander liegen, begrenzen den Druckraum 1. Die Führungsflächen V1, V2, V3, V4 sind so angeordnet, daß sie im rechten Winkel zu den Mittellinien f 1, f 2, f 3, f 4 der Verschlußwinkel a 1, a 2, a 3, a4 liegan und dafür Sorge tragen, daß die Pressenstempel T1,T2,T3, V4entlang der Führungsflächen VI, V2,V3,V4gleiten, wodurch eine Verschiebung e1,e2, e3,e4 der Pressenkanten E1, E2, E3, E4 im rechten Winkel zu den Mittellinien f 1, f 2, f 3, f4 stattfindet, so daß das abgeschlossene Stadium des Druckraumes 1 kontinuierlich durch die Dichtflächen Z1, Z2, Z3, Z4 während der Gleitbewegung der Pressenstempel T1, T2, T3, T4 aufrechterhalten bleibt. Gleichzeitig mit dem Fortschreiten des Preßprozesses wird der Druckraum 1 ständig nach unten verengt, und die Pressenstempel T1, T2, T3, T4 werden einem zunehmenden Verkeilungsmoment nach oben ausgesetzt. Die Entlastungsflächen B1, B2, B3, B4, die parallel zu den Führungsflächen V1, V2, V3, V4 ausgerichtet sind, liegen gegen den Pressenständer 2 auf und verhindern ein Verkeifen der Pressenstempel T1, T2, T3, T4 durch eine Winkelverschiebung. Zum besseren Verständnis veranschaulichen die Abbildungen 3,4 und 5 zeichnerisch einige mögliche Ausführungsarten des in der quadratischen Presse angewandten Prinzips, wobei die letztgenannten Symbole in den Zeichnungen weggelassen wurden.As shown in FIG. 2, each press stamp T1, T2, T3, T4 delimiting the pressure chamber 1 has two flat sealing surfaces Z1-Z 2, Z 2-Z3, Z3-Z4, Z4-Z1, each pair of adjacent surfaces forming an angle of 90 ° ° includes. The sum of the four included angles is 360 °, that is, the four sealing surfaces Z1 - Z2, Z2 - Z3, Z3 - Z4, Z4 - Z1, which lie in pairs against each other, limit the pressure space 1. The guide surfaces V1, V2, V3, V4 are arranged so that they lie at right angles to the center lines f 1, f 2, f 3, f 4 of the shutter angle a 1, a 2, a 3, a4 and ensure that the press dies T1, T2, T3 , V4 along the guide surfaces VI, V2, V3, V4 sliding, whereby a displacement e1, e2, e3, e4 of the press edges E1, E2, E3, E4 takes place at right angles to the center lines f 1, f 2, f 3, f4, so the completed stage of the pressure chamber 1 is continuously maintained by the sealing surfaces Z1, Z2, Z3, Z4 during the sliding movement of the press dies T1, T2, T3, T4. Simultaneously with the progress of the pressing process, the pressure chamber 1 is constantly narrowed down, and the press dies T1, T2, T3, T4 are exposed to an increasing wedging moment upwards. The relief surfaces B1, B2, B3, B4, which are aligned parallel to the guide surfaces V1, V2, V3, V4, bear against the press stand 2 and prevent skewing of the press dies T1, T2, T3, T4 by an angular displacement. For a better understanding, Figures 3,4 and 5 diagrammatically illustrate some possible embodiments of the principle used in the square press, the latter symbols being omitted in the drawings.

The triangular geometry of the Figure 3 square press and the hexagonal geometry of the square press

der Abbildung 4 sind zur Herstellung von Preßlingen mit regelmäßigen polygonalen Querschnittsflächen geeignet.of Figure 4 are suitable for the production of compacts with regular polygonal cross-sectional areas.

With the square press geometry of Figure 6 you want to produce goose-shaped compacts with parallel sides. As can be seen from FIGS. 2, 3, 4 and 6, the pressure chamber 1 is completely surrounded by the press stand 2

heißt, daß ein geschlossener Pressenständer von beliebiger Stärke rund um den Druckraum gebildet werden kann. Zur Erhöhung der Preßkraft muß jedoch auch zusatzlich zur Ausbildung des Pressenständers 2 In ausreichender Stärke dermeans that a closed press stand of any thickness can be formed around the pressure chamber. To increase the pressing force but must also in addition to the formation of the press stand 2 In sufficient strength of

High-performance drive of the press dies T1, T2, T3, T4 are solved. Figure 6 illustrates the direct hydraulic drive of the square press according to the invention. The press dies T 1.T2.T3, Ti are directly attached to the press stand 2 hydraulic cylinder M1, M 2, M 3, M 4

angetrieben. Die Arbeitsweise der Presse wird durch einen einfachen Steuerschieber 3 geregolt. Die vier Zylinder sind gleichzeitig mit dem Druck- und nach dem Pressen mit dem Rückstrom durch Steuerschieber 3 verbunden. Die Synchronisierung der Bewegung der einzelnen Zylinder M1, M 2, M 3, M4 wird mittels Selbstregelung durch die Pressenstempel T1, T2, T3, T4 erreicht. Die Verwendung eines teuren Synchrongetriebes ist nicht nur überflüssig, sondern entschieden schädlich.driven. The operation of the press is geregolt by a simple spool 3. The four cylinders are connected simultaneously with the pressure and after pressing with the return flow through spool 3. The synchronization of the movement of the individual cylinders M1, M 2, M 3, M4 is achieved by means of self-regulation by the press dies T1, T2, T3, T4. The use of an expensive synchronous gear is not only superfluous, but decidedly harmful.

Figures 7 and 8 illustrate a square press designed for compacting wet biomass. Before pressing the press room 1 must be closed by closing the closure plates 5 and 6 by means of

pneumatischen Zylinder 7,8 und 9 zusammendrückt. Damit verhindert man, daß die feuchte Biomasse während descompressed pneumatic cylinder 7,8 and 9. This prevents that the moist biomass during the

Pressing process flows out of the baling chamber. However, the press plates 10,11,12,13 of the ram T1, T2, T3, T4 are

genauso wie die Verschließplatten 4,5 und 6 mit Bohrungen 14,15 mit einem kleinen Durchmesser (1-4 mm) versehen. Während des Pressens tritt die meiste Feuchtigkeit durch die genannten Bohrungen 14,15 aus.as well as the closing plates 4,5 and 6 provided with holes 14,15 with a small diameter (1-4 mm). During pressing, most of the moisture exits through said holes 14,15.

To adjust the square press to its working position are telescopic punches 16, which are by struts

gehalten werden, mit Vorrichtungen ausgestattet, mit denen die Presse auf die für den Arbeitsprozeß erforderliche Höhe eingestellt wird.are equipped with devices that adjust the press to the height required for the working process.

In other respects, the geometry and movements of the press dies T1, T2, T3, T4 are identical to the description

zu Abbildung 2, während die Arbeitsweise des H /draulikantriebs die gleiche wie in Abbildung 6 ist. Der Arbeitsabstand derto Figure 2, while the operation of the hydraulic drive is the same as in Figure 6. The working distance of the

Sliding plates 17 of the relief surfaces B1, B2, B3, B4, which prevent the wedging of the press dies T1, T2, T3, T4, with Adjust screws 19, which rest on spacers 18. In figures 9 and 10 is a square press

zur Herstellung von Ballen aus trockenen Biomassen dargestellt. Da sich die Fasern von trockenen pflanzlichen Substanzen während des Pressens nicht längen, gibt es keine Notwendigkeit, den Pressenraum 1 weder von oben noch von unten zu verschließen, so daß die Luft aus den Preßlingen frei in diese Richtungen entweichen kann.for the production of bales from dry biomass. Since the fibers of dry vegetable substances do not lengthen during pressing, there is no need to close the press room 1 either from above or from below, so that the air can escape freely from the compacts in these directions.

While fairly high (60.0 to 100.0 MPa) pressures are required to dry compacted compacts To obtain substances, the size and the net mass of baling units must not be excessive, since their transport up Agricultural vehicles (trailers pulled by tractors) are possible during work, η must. The low mass of a Press, along with the possibility of applying high pressures is achieved by arranging the hydraulic cylinder inside the

sich bewegenden Pressenstempel erreicht. Beispielsweise wird der in dem hohlen Pressenstempel 20 mittels Schrauben 23 befestigte Hydraulikzylinder 21 verstellt, während der mittels Schrauben 24 und gegen das Pressenständersegment durch einen zwischengeschalteten, elastischen Paßring 36 gedrückte Stützkolben ?2 in seiner feststehenden Position bleibt. Durch diesereached moving press stamp. For example, the hydraulic cylinder 21 fastened in the hollow press ram 20 by means of screws 23 is displaced while the support piston 2 pressed by means of screws 24 and against the press frame segment remains in its fixed position by means of an intermediate, elastic fitting ring 36. Through this

Arrangement there is no need to attach a cutout in the press stand segment 25 to the piston rod

hindurchzuführen, so daß es auch hochfestem Profilstahl mit durchlaufender Querschnittsfläche hergestellt werden kann. Der in dem hohlen Pressenstempel 20 befestigte Hydraulikzylinder 21 kann in einer sich selbst einstellenden Weise folgen, wobei die elastische Deformation von Führungsflanschen durch zwischengeschaltete elastische Paßringe 36 das Auftreten einespass through, so that it can be made of high-strength steel section with continuous cross-sectional area. The hydraulic cylinder 21 mounted in the hollow press ram 20 may follow in a self-adjusting manner, the elastic deformation of guide flanges by means of interposed elastic mating rings 36, the occurrence of a

Clamping or seizure is prevented. For long fibers of some plant substances that are to be pressed into bales (eg sunflower or Most of the cereals (e.g., three as shown in Figure 9) are closed upright K1, K2, K3 using

von Austandsringen 30 zwischen einzelnen Ständern zusammengestellt und bilden eine Reihe von Ständern, die mitassembled by Austrangringen 30 between individual stands and form a series of stands that with

Screws 35 are held together. During the process, the long, rod-like in the press room 1

erzeugte Preßling mittels Schneidmesser 33,34 in kürzere Stücke geschnitten, die durch in der Reihe der Ständer K1, K2, K3 eingebaute Hydraulikzylinder 31,32 bewegt werden. Die so erhaltenen Biomasseblöcke können effektiv transportiert und gelagert werden.produced compacts cut by means of cutting knife 33,34 in shorter pieces, which are moved by built in the row of the stand K1, K2, K3 hydraulic cylinder 31,32. The biomass blocks thus obtained can be effectively transported and stored.

The most important advantage of the press specified here is their suitability. to achieve significant volume reductions

neben der Gewährleistung einer gleichförmigen Verdichtung über die gesamte Querschnittsfläche.in addition to ensuring a uniform compression over the entire cross-sectional area.

The press dies automatically synchronize the movement of each during the pressing operation, so that through the

hydraulischen oder pneumatischen Antrieb kein gesondertes Synchrongetriebe erforderlich ist.hydraulic or pneumatic drive no separate synchromesh is required.

With the arrangement in which the hydraulic cylinders are arranged within the moving press ram, you can extremely

hohe Preßmomente erreichen.achieve high compression moments.

The equipment of press punches with press plates, which have through holes and by application of similar in the for Sealing of the pressing chamber serving plates can be achieved that when compressing moist substances

beträchtlicher Anteil von Gasen und Flüssigkeiten aus dem Preßling entweicht.a considerable proportion of gases and liquids escapes from the compact.

When pressing dry fibrous materials into tightly compacted products one can cut by cutting harder pieces

effektiv transportable und lagerbare Preßlinge erhalten.to receive effectively transportable and storable compacts.

Claims

1. Press for compacting loose materials - mainly fibrous, vegetable substances - in which the press room is bounded by flat surfaces of press punches and guiding the planar press ram of a press stand, characterized in that each press stamp (T1, T2, T3, T4) is provided with two closing surfaces (Z1-Z2, Z2-Z3, Z3-Z4, Z4-Z1), the sum of the included angles (a 1, a 2, a 3, a 4) included by each pair of said Angle bounded, is equal to 360 ° and the guide surfaces (V 1, V2, V3, V4) of the press stand (2) at right angles to the center lines (f 1, f 2, f 3, f 4) of the angle (a 1, a2, a3, a4), wherein parallel to the guide surfaces (V1, V2, V3, V4) arranged surfaces (B 1, B 2, B3, B4) of the press stand for preventing Winkelverschiabung the press punches are equipped, further by on the press stand (2) and the Preßsiempeln (T 1, T2, T3, T4) to direk movement of the press ram (T 1, T 2, T 3, T 4) mounted hydraulic cylinder (M 1, M2, M3, M4), these (M 1, M 2, M3, M4) are equipped with a spool (3), the pressure on the four cylinders simultaneously to move them forward or relieve them of pressure so they can move in the opposite direction.

2. Press according to claim 1, characterized in that the press stamps (T 1, T 2, T 3, T 4) are hollow and the hydraulic cylinders (21) in the hollow press dies (20) are housed.

3. Press according to claims 1 and 2, characterized in that the press room (1) is closed by closure plates (4,5,6) from above and below, said closure plates (4, 5,6) are arranged so that they be operated by pneumatic cylinders (7,8,9).

4. Press according to claims 1 and 2, characterized in that the Prossenstempel (T 1, T2, T3, T4) provided with through holes (14) perforated press plates (10,11,12,13) are equipped.

5. Press according to claim 3, characterized in that the closure plates (4,5,6) which close the pressure chamber (1) from above and below with through holes (15) is perforated.

6. Press according to claims 1 and 2, characterized in that the press stand (2) consists of mutually arranged closed stands (K 1), the composite press stand segments (25,26,27,28) containing by means of screws (29) o.a. are fastened together.

7. Press according to claims 1 and 2, characterized in that the support piston (22) of the hydraulic cylinder (21) with the segments (25,26,27,28) of the press stand (2) connected by a zwischangeschalteten, elastic Paßring (36) is.

8. Press according to claim 6, characterized in that a plurality of closed stator rows (K 1, K2, K3) by means of spacer rings (3) and fastening screws (36) are arranged on each other and between the closed stator rows (K 1, K2, K3) cutting blade (33,34), which can be actuated by hydraulic cylinders (31,32).