DE10208740A1 - Entwässerungspresse mit Positionserfassung des Pressstempels - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines insbesondere rotierbaren Pressstempels (2) einer Presse, insbesondere einer Wäschepresse, bzw. eine entsprechend ausgestaltete Entwässerungspresse, wobei die Vorrichtung eine Führungsstange (17) umfasst, die in einer axialen Richtung hin- und herbewegbar ist und die Mittel zur Positionsbestimmung (14) aufweist, wobei die Führungsstange (17) mit einem Ende (13) an der Oberseite des Pressstempels (2) lose aufliegt und durch ihr Eigengewicht in Kontakt mit dem Pressstempel (2) gehalten wird.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines Pressstempels einer Presse sowie eine Entwässerungspresse, insbesondere für Wäsche, mit einer derartigen Positionserfassungsvorrichtung.
• Bei großen Waschanlagen ist es üblich die gewaschenen Wäsche nach dem Waschvorgang auszupressen, um die anschließende Trocknung der Wäsche zu beschleunigen und das ausgepresste Wasser, welches noch sehr sauber ist, in der Waschanlage wiederzuverwerten. Aus diesem Grunde werden seit langer Zeit am Ende von Waschanlagen, z. B. Taktwaschanlagen, Entwässerungspressen vorgesehen, in der die gewaschene Wäsche ausgepresst wird. Dazu wird die gewaschene Wäsche in einen Pressbehälter gegeben, in dem ein Pressstempel fahrbar angeordnet ist. Durch eine Bewegung des Pressstempels vorzugsweise nach unten kann das Behältervolumen verringert werden, so dass die im Pressbehälter befindliche Wäsche ausgepresst wird. Nach dem Auspressen werden der Pressstempel und der Pressbehälter wieder nach oben gefahren und die ausgepresste Wäsche wird aus dem Pressbehälter austransportiert. Nach dem Austransport wird der Pressbehälter wieder abgesenkt. Anschließend wird neue auszupressende Wäsche in die Entwässerungspresse geladen und der Pressvorgang beginnt von Neuem. Die Entwässerungspresse arbeitet somit taktweise. Für die Steuerung der Entwässerungspresse ist es deshalb vorteilhaft, die Position des Pressstempels zu erfassen. Beispielsweise muss der Pressstempel oben sein, wenn die Presse beladen werden soll.
• Bei problematischer Beladung der Presse durch Wäsche wird diese nicht gleichmäßig im Behälter verteilt. Vielmehr baut sich die Wäsche am hinteren Ende des Behälters stärker auf als am Anfang. Bei einem feststehenden, nicht rotierenden Pressstempel würde das Presspolster an der Unterseite des Pressstempels im hinteren Bereich des Pressbehälters stärker belastet, als im vorderen Bereich. Dies könnte mit zunehmender Zeit zu einer einseitigen Abnutzung bzw. starkem Verschleiß führen. Um dies zu vermeiden ist es somit dringend erforderlich, den Pressstempel um die Achse der Druckrichtung rotieren zu lassen, so dass einer einseitigen Abnutzung entgegengewirkt wird.
• Bei der Positionserfassung des Pressstempels muss jedoch berücksichtigt werden, dass in gewissen Anwendungsfällen der Pressstempel um die Achse der Pressrichtung rotiert, z. B. durch den Drall im Presszylinder, da hierdurch eine einseitige Abnutzung des Presspolsters an der Unterseite des Pressstempels durch unregelmäßige Wäscheverteilung im Pressbehälter reduziert werden soll.
• Dies führt jedoch zu dem Problem, dass die Positionserfassung des Pressstempels erschwert wird. Aus dem Stand der Technik sind bereits Lösungsmöglichkeiten bekannt, die eine Positionserfassung bei rotierendem Pressstempel ermöglichen. Diese Lösungen sind jedoch zum einem nicht zuverlässig oder zum anderen sehr aufwendig und daher für die Praxis nicht geeignet. Beispielsweise ist es bekannt, die Positionsmessung des Pressstempels mittels eines Wegaufnehmers im Hydraulikzylinder des Pressstempels zu verwirklichen. Dies ist jedoch sehr aufwendig und weist zudem den Nachteil auf, dass bei Reparaturen am Wegaufnehmer der gesamte Hydraulikzylinder des Pressstempels demontiert werden muss. Außerdem ist es bei dieser Lösung nicht möglich eine Sicherheitsschaltung bzw. Endlagenschaltung zu verwirklichen, die bei Ausfall oder Fehlmessungen des Systems zu einer automatischen Abschaltung führen würde.
• Darüber hinaus gibt es im Stand der Technik Abstandsmesser, die mittels Laser oder Ultraschall den Abstand des Pressstempels zu einem Referenzpunkt messen und daraus die Position des Pressstempels ermitteln. Allerdings sind diese Systeme sehr unzuverlässig, da Wassertropfen bzw. Wasserdampf, der sich im Bereich des Pressstempels insbesondere des Pressbehälters befindet zu Fehlmessungen führen.
• Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung bzw. eine Presse zu schaffen, bei der die Position des Pressstempels in einfacher, aber zuverlässiger Weise ermittelt werden kann und der Pressstempel gleichzeitig rotieren kann. Darüber hinaus soll die Vorrichtung wartungsfreundlich sein und Sicherheit im Betrieb gewährleisten.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Positionsermittlung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine Entwässerungspresse nach Anspruch 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
• Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass durch eine einfache mechanische Vorrichtung die lineare Bewegung des Pressstempels nachvollzogen werden kann, wobei gleichzeitig eine Rotation des Pressstempels ermöglicht wird. Dies wird dadurch erreicht, dass an der Oberseite des Pressstempels eine Stange lose aufgesetzt wird, die parallel zur Pressrichtung des Pressstempels hin- und herbewegbar ist und in einer axialen Führung geführt wird, wobei die Rotation des Pressstempels ermöglicht wird. Das lose Aufsetzen der Führungsstange erlaubt einerseits die Drehung des Pressstempels und gewährleistet jedoch durch das Eigengewicht der Führungsstange, dass die Führungsstange die Bewegung des Pressstempels nachbildet. Damit ist es möglich, die verschiedenen, an sich bekannten Möglichkeiten zur Positionserfassung, wie z. B. Wegaufnehmer, Schaltfahnen mit Schaltern und Sensoren, Abstandsmesser und dergleichen aus dem Bereich des Pressbehälters herauszuführen und somit die störenden Einflüsse des Wasserdampfes und des Wassers im Bereich des Pressbehälters zu vermeiden.
• Um eine radiale Belastung der Führungsstange bzw. der Axialführung zu vermeiden, ist es vorteilhaft am stempelseitigen Ende der Führungsstange eine Gleitfläche, ein Rollenlager, ein Kugellager, eine Gleitschiene oder ähnliches vorzusehen. Diese Maßnahmen bewirken eine Verminderung der Reibung zwischen Führungsstange und der Oberseite des Pressstempels bei der Rotationsbewegung des Pressstempels und vermindern damit die radiale Belastung der Führungsstange bzw. der axialen Führung. Neben diesen Maßnahmen am stempelseitigen Ende der Führungsstange können entsprechende Maßnahmen selbstverständlich zusätzlich oder alternativ auch an der Oberseite des Pressstempels vorgesehen werden, wie z. B. durch Ausbildung einer Gleitfläche oder von Gleitschienen.
• Die axiale Führung für die Führungsstange wird vorzugsweise durch ein oder mehrere zueinander beabstandete Lager gebildet, die ebenfalls eine möglichst reibungsarme Bewegung der Führungsstange ermöglichen. Hierbei kommen insbesondere wiederum Gleitlager, Rollenlager, Kugellager oder dergleichen in Frage. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die axiale Führung ein Führungsrohr umfasst, so dass über eine bestimmte Wegstrecke die Führungsstange geführt ist. Dies hat insbesondere bei radialer Belastung der Führungsstange Stabilitätsvorteile. Vorteilhafterweise kann das Führungsrohr selbst als Gleitlager ausgebildet sein. Alternativ kann jedoch das Führungsrohr einen Innendurchmesser aufweisen, der etwas größer ist als der der Führungsstange, wobei dann zusätzlich ein weiteres Lager, wie z. B. ein Rollenlager vorgesehen sein kann. Auf diese Weise wird die Führungsstange im Normalfall nur durch das Rollenlager mit einem geringen Reibungswiderstand gehalten, während das Führungsrohr der Führungsstange bei einer radialer Belastung ausreichende Stabilität verleiht.
• Die Mittel zur Positionserfassung, die vorzugsweise an dem dem stempelseitigen Ende der Führungsstange gegenüberliegenden Ende vorgesehen sind, können sämtliche denkbaren Einrichtung umfassen. Bewährt hat sich hierzu beispielsweise das Vorsehen einer Schaltfahne am Ende der Führungsstange, wobei die Schaltfahne mit Sensoren wechselwirkt, die benachbart zur Führungsstange angeordnet sind. Im einfachsten Fall würde hierbei ein Sensor ausreichen, der entweder am Anfangsbereich des Bewegungsbereichs der Führungsstange bzw. des Pressstempels oder am Endbereich des Bewegungsbereichs angeordnet ist. Dann könnte sich die Positionsermittlung darauf beschränken, festzustellen, ob der Pressstempel in der einen oder anderen Extremposition, also hochgefahren oder im Pressvorgang ist. Vorteilhafterweise können jedoch eine Vielzahl von Sensoren vorgesehen werden, die dann beispielsweise in Abständen zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise lässt sich in Abhängigkeit des gewählten Abstands der Sensoren zueinander eine genaue Positionsbestimmung des Pressstempels durchführen. Als Sensoren kommen wiederum die verschiedensten Arten von Sensoren, wie z. B. induktive Näherungsschalter, in Betracht. Darüber hinaus sind jedoch auch sämtliche anderen Möglichkeiten zur Positionsbestimmung, wie z. B. Wegmessung des zurückgelegten Weges der Führungsstange bzw. Abstandsmesser, d. h. Messung des Abstands der Führungsstange von einem bestimmten Punkt usw. denkbar. Alle diese Möglichkeiten besitzen auch den Vorteil, dass in einfacher Weise eine Sicherheitsschaltung bzw. Endabschaltung realisiert werden kann, die dann auslöst, wenn die Führungsstange bzw. der Pressstempel den vorgegebenen Bewegungsbereich überschreitet.
• Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich. Die Zeichnungen zeigen dabei in rein schematischer Weise in
• Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Entwässerungspresse am Ende einer Waschanlage
• Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.
• Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Entwässerungspresse mit einer erfindungsgemäßen Positionserfassungsvorrichtung 10.
• Die Positionserfassungsvorrichtung 10 ist am Oberteil 1 einer Wäschepresse angebracht, welches auch den Zylinder des Pressstempels 2 der Wäschepresse aufnimmt.
• Unter dem Pressstempel 2, welcher an seiner Unterseite ein Presspolster aufweist, befindet sich der Pressbehälter 3, in dem die auszupressende Wäsche aufgenommen wird. Der Pressbehälter 3 befindet sich wiederum auf der Pressplatte 4 gegen den der Pressstempel 2 beim Pressen arbeitet. An der Pressplatte 4 ist eine Entwässerungsöffnung sowie eine Entwässerungsleitung 5 für den Ablauf des aus der Wäsche herausgepressten Wassers vorgesehen. Vorteilhafterweise wird das ausgepresste Wasser über die Entwässerungsleitung 5 wiederverwertet und in die Waschanlage 6, z. B. eine Taktwaschanlage zurückgeführt.
• Aus der Waschanlage 6 wird die gewaschenen Wäsche über eine Rutsche 16 in den Pressbehälter eingefüllt und anschließend durch das Herunterfahren des Pressstempels 2 ausgepresst, wobei der Pressstempel 2 gegen die Pressplatte 4 drückt.
• Die Fig. 2 zeigt die Entwässerungspresse aus Fig. 1 in einer Detailansicht und zwar bezüglich der Positionserfassungsvorrichtung 10. Diese umfasst eine Führungsstange 17, die in einem Führungsrohr 11 mit einem Rollenlager 12 axial geführt ist und sich in vertikaler Richtung nach oben und unten bewegen kann. Über das Führungsrohr 11 ist die Positionserfassungsvorrichtung 10 an dem Querhaupt 1 der Entwässerungspresse angeordnet, wobei das untere Ende der Führungsstange 17 mit dem Auflager 13 lose auf der Oberseite des Presstempels 2 aufliegt. Das Auflager 13 der Führungsstange 17 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als Rollenlager ausgebildet, wobei die Rolle zwischen zwei am Ende der Führungsstange 17 hervorspringenden Stegen mittels einer Achse aufgenommen ist.
• An dem dem Auflager 13 gegenüberliegenden Ende der Führungsstange 17 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Schaltfahne 14 angeordnet, die mit Sensoren 15 zusammenwirkt, die benachbart der Führungsstange an definierten Orten angeordnet sind. Bewegt sich die Schaltfahne 14 aufgrund einer Bewegung der Führungsstange 17 an den Sensoren 15 vorbei, so wird dies von den Sensoren 15 registriert und die Position der Schaltfahne 14 bzw. der Führungsstange 17 und letztendlich des Pressstempels 2 kann ermittelt werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines insbesondere rotierbaren Pressstempels einer Presse, insbesondere einer Wäschepresse, mit einer Führungsstange (17), die in einer axialen Führung (11, 12) hin und her bewegbar ist und die Mittel zur Positionsbestimmung (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstange (17) mit einem Ende auf der Oberseite des Pressstempels (2) lose aufliegt und durch ihr Eigengewicht in Kontakt mit dem Pressstempel (2) gehalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stempelseitige Ende (13) der Führungsstange (17) eine Gleitfläche, ein Rollenlager, ein Kugellager, eine Gleitschiene oder dergleichen aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Führung durch mindestens ein, vorzugsweise mehrere voneinander beabstandete Lager (12) gebildet wird, insbesondere durch Gleitlager, Rollenlager, Kugellager oder dergleichen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Führung ein Führungsrohr (11) umfasst.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Positionsermittlung eine Schaltfahne (14) umfassen, die vorzugsweise an dem dem stempelseitigen Ende gegenüberliegenden Ende der Führungsstange (17) angeordnet ist und die mit Schaltern oder Sensoren (15) zusammenwirkt, die benachbart zur Führungsstange (17) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein, vorzugsweise zwei oder mehr Schalter oder Sensoren (15) vorgesehen sind, wobei bei einem oder zwei Schaltern oder Sensoren diese vorzugsweise jeweils am Ende des Bewegungsbereichs der Führungsstange (17) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Positionserfassung Wegmesser, insbesondere mechanische Wegaufnehmer, oder Abstandsmesser, insbesondere Laser- oder Ultraschallabstandsmesser, die mit einem fixen Referenzpunkt zusammenwirken, umfassen.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen oder mehrere Sicherheitsendschalter aufweist, die beim Überschreiten des Bewegungsbereichs der Führungsstange auslösen.

9. Entwässerungspresse ihr Wäsche mit einer Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines insbesondere rotierbaren Pressstempels nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

10. Entwässerungspresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite des Pressstempels (2) eine Lauffläche oder Laufschiene für das Auflager des stempelseitigen Endes der Führungsstange (17) aufweist.