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Die Erfindung betrifft einen Ballenpresse mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Eine solche Ballenpresse ist aus der
EP 1 120 237 A2 bekannt. Sie weist eine Vorschubeinrichtung für das zu verpressende lockere Fasergut mit einem beweglichen und angetriebenen sowie ggf. geführten Vorschubelement auf. Die Vorschubeinrichtung wird zum einen als Einfüllschieber einer Fülleinrichtung und zum anderen als Presseinrichtung, insbesondere als Vorpresse, eingesetzt. Die Ballenpresse dient zum Verpressen von Fasergut, das aus losen Fasern, insbesondere kurz geschnittenen Fasern, sog. Stapelfaser, besteht. Diese leichten Fasern neigen dazu, die Vorschubeinrichtung und die hergestellten Pressballen zu kontaminieren.
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Die
US 4 108 063 A zeigt eine Ballenpresse für geschredderte Abfälle mit einem vertikalen Pressschacht mit einer perforierten Pressplatte zum Entsorgen des beim Pressen des Faser- oder Abfallmaterials entstehenden Staubs. Durch die Perforationen wird die staubhaltige Luft beim Pressen aus der Presskammer und dem Pressgut entfernt. Sie strömt in einen beim Vorschub entstehenden Raum hinter der Pressplatte und wird hier mit Unterdruck durch ein Sauggebläse über einen rückseitigen Absaugstutzen abgesaugt. In diesem Raum befinden sich der Pressstempel und die Führungselemente für die Pressplatte. Sie werden durch die in den Raum geführte Luft und den enthaltenen Staub oder ggfs. auch Fasern kontaminiert. Durch den Ansaug-Unterdruck wird zudem das Eindringen des Staubs bzw. der Fasern in diesen Raum gefördert und forciert.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ballenpresstechnik mit einem verbesserten Schutz gegen Faserkontaminierung aufzuzeigen.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch. Die beanspruchte Ballenpresstechnik, d.h. die Ballenpresse und das Ballenpressverfahren, sowie die hierfür eingesetzte Schutztechnik bieten einen verlässlichen Schutz gegen Faserflug im Bereich der Vorschubeinrichtung und gegen eine Faserkontaminierung der Vorschubeinrichtung und der hergestellten Pressballen.
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Die Schutztechnik, d.h. die Schutzeinrichtung und das Schutzverfahren, verhindern durch eine Gegen-Luftströmung einen Zutritt von Fasern zum Antriebsbereich der Vorschubeinrichtung. Falls das Vorschubelement der Vorschubeinrichtung zusätzlich geführt ist, wird mit der Schutztechnik auch ein Zutritt der Fasern zum Führungsbereich der Vorschubeinrichtung verhindert. Insbesondere kann ein Eindringen von Fasern in die Lagerung von ein oder mehreren Komponenten der Vorschubeinrichtung verhindert werden.
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Dies vermeidet ein Anhaften von Fasern im Antriebs- und ggf. Führungsbereich der Vorschubeinrichtung und ein späteres Lösen sowie Eintreten dieser Fasern in den Pressbereich und in den Pressballen. Hierdurch wird bei einem Wechsel der Faserart, z.B. Farbwechsel, in der Ballenpresse eine Kontaminierung mit den zuvor verarbeiteten anderen Fasern verhindert. Andererseits kann auch ein Festbacken und späteres Schmelzen sowie Zerstören von Fasern im Bereich der Vorschubeinrichtung, insbesondere in einer Lagerung, vermieden werden. Hierdurch kann außerdem vorbeugend verhindert werden, dass solche zerstörten und verschmutzten Faserreste wieder in den Pressbereich und in den Pressballen gelangen und zu einer Kontaminierung führen.
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Im Rahmen eines eigenständigen Erfindungsaspekts kann ein Vorschubelement als Lochplatte mit luftdurchlässigen Durchgangsöffnungen in der Plattenfläche ausgebildet sein. Dies ermöglicht bei einer Bewegung des Vorschubelements, insbesondere einer Linearbewegung, in einem Gehäuse der Vorschubeinrichtung einen Luftaustausch und Druckausgleich in den Bereichen vor und hinter der Lochplatte. Das ist günstig, um einen unerwünschten Faserflug zu verhindern oder zumindest weitgehend zu unterdrücken. Die Lochplatte kann mit besonderem Erfolg zusammen mit der beanspruchten Schutztechnik eingesetzt werden. Sie eignet sich besonders für eine Schieberwand eines Einfüllschiebers.
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Die Lochplatte kann auch bei konventionellen und vorbekannten Ballenpressen bzw. Vorschubeinrichtungen ohne die beanspruchte Schutztechnik, insbesondere gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 bzw.
EP 1 120 237 A2 , mit Vorteil Verwendung finden.
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Die Vorschubeinrichtung kann an der Ballenpresse einzeln oder mehrfach vorhanden sein. Sie kann auch in unterschiedlicher Weise eingesetzt werden. Sie kann z.B. als Presseinrichtung, insbesondere Vorpresse, und/oder als Einfüllschieber einer Fülleinrichtung ausgebildet sein. Das Vorschubelement kann entsprechend unterschiedlich, z.B. als Schieberwand oder als Pressstempel, ausgebildet sein.
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Die Vorschubeinrichtung weist in den verschiedenen Ausgestaltungen jeweils ein Gehäuse auf, in dem das bevorzugt plattenartige Vorschubelement sich bewegt. Dies kann z.B. eine reversierende Linearbewegung in einer Vorschubrichtung sein. Alternativ ist eine Dreh- oder Schwenkbewegung, z.B. in der Art eines Schaufelrads, Schwenkschiebers oder dgl. möglich.
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Die Vorschubeinrichtung weist ein Antriebselement und ggf. ein bevorzugt separates Führungselement für das Vorschubelement auf. Insbesondere bei einem linear und reversierend bewegten Vorschubelement sind ein Antriebselement und ein Führungselement vorhanden. Bei einem drehend oder schwenkend bewegten Vorschubelement kann z.B. ein Führungselement entfallen. Die Antriebs- und ggf. Führungselemente können in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein, z.B. als Kolbenstange und als ausfahrbare Führungsstange.
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Die Schutzeinrichtung weist eine Überdruckkammer mit einer zum Vorschubelement weisenden Kammerwand auf. Die Überdruckkammer ist bevorzugt in Vorschubrichtung hinter dem Vorschubelement angeordnet. Sie kann innerhalb des Gehäuses der Vorschubeinrichtung angeordnet sein. Die Überdruckkammer kann seitlich und nach hinten abgedichtet sein.
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In der Kammerwand können ein oder mehrere Durchlassöffnungen für ein Antriebselement und/oder ein Führungselement vorhanden sein, wobei eine Durchlassöffnung Übermaß aufweisen und einen Freiraum, insbesondere Ringspalt, für den Durchtritt einer Gegen-Luftströmung aus der Überdruckkammer in den Gehäuseinnenraum und zum Vorschubelement bilden kann. Die eine oder mehreren Durchlassöffnungen ermöglichen eine Durchfahrbewegung der mit dem Vorschubelement verbundenen Antriebs- und/oder Führungselemente bei dessen Vorschubbewegung bzw. Reversierbewegung.
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Die Kammerwand kann die Überdruckkammer bis auf den oder die Freiräume gegen den Gehäuseinnenraum und zum Vorschubelement hin abdichten. Ein Kammerzugang aus dieser Richtung ist nur über den oder die Freiräume möglich, wobei hier die Gegen-Luftströmung entgegen wirkt.
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Diese Gegenluftströmung verhindert den Zutritt von Fasern aus dem vom Vorschubelement beaufschlagten Fasergut in die Überdruckkammer. Hierdurch wird ein weiterer Zutritt solcher Fasern zu kontaminierbaren Komponenten der Vorschubeinrichtung, z.B. einer Lagerung eines Antriebselements und/oder Führungselements, vorbeugend verhindert. Eine solche Lagrung kann sich an einer Rückwand der Überdruckkammer und/oder des Gehäuses befinden. Die Überdruckkammer bildet einen faserfreien oder zumindest weitestgehend faserfreien Schutzraum für den Antriebs- und Führungsbereich der Vorschubeinrichtung. Die Fasern bleiben an der Front- oder Förderseite des Vorschubelements.
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Die beanspruchte Schutztechnik kann mit besonderem Vorteil für eine Fülleinrichtung der Ballenpresse eingesetzt werden. Die Fülleinrichtung und die Vorschubeinrichtung weisen ein Gehäuse mit einer zu einer Faserzuführung weisenden verschließbaren Einlassöffnung und einer zum Pressbereich gerichteten Auslassöffnung mit einem steuerbaren Verschluss auf. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann in einer solchen Fülleinrichtung eine Vorverdichtungseinrichtung mit einer Rückhaltevorrichtung zum chargenweisen Sammeln und Vorverdichten von Fasergut im besagten Gehäuse angeordnet sein. Die Rückhaltevorrichtung hält die ein oder mehreren im Bereich der Auslassöffnung befindlichen und vorverdichteten Fasergutchargen beim jeweiligen Rückhub des Vorschubelements, insbesondere Einfüllschiebers, fest und erleichtert ein weiteres Einfüllen und Vorverdichten der nächsten Fasergutchargen bis die gewünschte Füllmenge und deren Vorverdichtungsgrad erreicht sind.
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Für eine solche Füll- und Vorverdichtungstechnik ist die Schutztechnik von besonderem Vorteil. Alternativ oder zusätlich ist auch die eigenständig erfinderische Ausbildung des Vorschubelements als Lochplatte günstig. Der Druckausgleich durch die Lochplatte verhindert einen Unterdruck an der Rückseite des vorverdichteten und zurückgehaltenen Fasergutbereichs und ein Zurücksaugen dortiger Fasern. Die Lochplatte kann für eine solche Füll- und Vorverdichtungstechnik auch ohne die beanspruchte Schutztechnik mit Erfolg eingesetzt werden.
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In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
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Die Erfindung ist in der Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
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1: eine Ballenpresse mit einer Vorschubeinrichtung für Fasergut und einer Schutzeinrichtung in Seitenansicht,
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2: eine Vorschubeinrichtung mit einer Schutzeinrichtung an einer Fülleinrichtung in perspektivischer Ansicht,
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3: einen zentralen Längsschnitt durch die Anordnung von 2,
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4: einen perspektivischen und aus der Mitte versetzten Längsschnitt durch die Anordnung von 2,
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5: eine Variante der Fülleinrichtung von 2 bis 4 mit einer Vorverdichtungseinrichtung und einer Rückhaltevorrichtung und
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6: eine Ballenpresse mit einer Presseinrichtung und einer Schutzeinrichtung.
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Die Erfindung betrifft eine Ballenpresse (1) mit einer Vorschubeinrichtung (4) und einer zugeordneten Schutzeinrichtung (3). Die Erfindung betrifft ferner ein Ballenpressverfahren mit einem Vorschubverfahren und einem Schutzverfahren. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorschubeinrichtung (4) bzw. ein Vorschubverfahren an sich mit einer Schutzeinrichtung (3) bzw. einem Schutzverfahren für den Einsatz an einer Ballenpresse (1) bzw. mit einem Ballenpressverfahren.
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1 zeigt eine Ballenpresse (1) zur Herstellung von hochverdichteten Pressballen aus einem in 3 und 6 schematisch angedeuteten Fasergut (2). Bei dem Fasergut (2) handelt es sich vorzugsweise um kurze geschnittene Fasern, sogenannte Stapelfasern. Vorzugsweise besteht das Fasergut (2) aus Kunstfasern. Alternativ kann es sich um Naturfasern, Mischmaterialien oder dgl. handeln. Die Fasern haben ein geringes Gewicht und können in der Luft fliegen oder schweben und können von einer Luftströmung mitgerissen werden.
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Die Ballenpresse (1) weist eine Faserzuführung (28), eine Fülleinrichtung (29) und eine Presseinrichtung (5) auf. Die Fülleinrichtung (29) kann mit einer Vorverdichtungseinrichtung (30) und einer Rückhaltevorrichtung (31) ausgerüstet sein. 1 und 5 zeigen eine solche Ausbildung. In den anderen Figuren ist eine Fülleinrichtung (29) ohne Rückhaltevorrichtung (31) und ggf. ohne Vorverdichtung innerhalb der Fülleinrichtung (29) dargestellt. Ferner kann eine Wiegeeinrichtung (nicht dargestellt) für Fasergut (2) vorhanden sein, z.B. an der der Fülleinrichtung (29) und/oder an anderer Stelle.
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Das Fasergut (2) wird von einer Faseraufbereitung in die Faserzuführung (28) eingespeist. Die Faserzuführung (28) weist z.B. einen Kondenser zum Abscheiden der Fasern aus einem Transport-Luftstrom und einen anschließenden Zuführschacht (34) auf. Aus der Faserzuführung (28), insbesondere dem Zuführschacht (34), gelangt das Fasergut (2) in die Fülleinrichtung (29). Es wird dort gesammelt und ggf. vorverdichtet sowie anschließend in die Presseinrichtung (5) überführt.
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Die Presseinrichtung (5) weist ein Gestell mit einem Pressschacht (35) und einem Pressantrieb sowie Pressstempeln auf, zwischen denen das Fasergut (2) in einer oder mehreren Stufen bzw. Presshüben kompaktiert und verpresst wird. Dies kann ein kombiniertes Vor- und Fertigpressen unter Bildung eines Pressballens sein. Der Pressballen (nicht dargestellt) kann außerdem mit einer Verpackung bzw. Umhüllung und/oder einer Fixierung, insbesondere einer Umreifung (nicht dargestellt) versehen werden. Alternativ kann in der Presseinrichtung (5) nur ein Vorpressen erfolgen, wobei das Fertigpressen an einem anderen Ort und zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt.
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Der Pressschacht (35) und der Pressantrieb sind vorzugsweise aufrecht, insbesondere vertikal ausgerichtet. Der Pressschacht weist am einen, vorzugsweise unteren, Endbereich einen mobilen Presskasten (36) auf, in dem der Pressballen gebildet wird. Der mobile Presskasten (36) kann beweglich und zusammen mit dem gepressten Fasergut wechselbar sein. Er kann alternativ eine verschließbare Öffnung für eine Entnahme des Pressguts aufweisen. Der Presskasten (36) kann in den Schachtraum einführbare Rückhalter für das Fasergut aufweisen.
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Der Pressantrieb ist z.B. als hydraulischer Presszylinder ausgebildet. In der gezeigten Ausführungsform ist der Pressantrieb an der Oberseite des Pressschachts (35) angeordnet und ist mit dem oberen Pressstempel (15) verbunden. Die obere Ausgangs- oder Ruhestellung des Pressstempels (15) befindet sich etwa auf Höhe oder oberhalb der Fülleinrichtung (29). Der untere Pressstempel bildet einen Gegenstempel. Er kann stationär angeordnet sein. Er kann sich insbesondere am Kastenboden befinden. Die Kinematik und Anordnung des Pressantriebs kann alternativ umgedreht sein. In weiterer Abwandlung können beide Pressstempel angetrieben sein.
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Die Fülleinrichtung (29) hat eine liegende, insbesondere horizontale oder schräge, Ausrichtung. Sie ist seitlich an dem Pressschacht (35) angebaut. An der Mündungsstelle ist eine Auslassöffnung (12) mit einem steuerbaren Verschluss (13) angeordnet.
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Die Ballenpresse (1) besitzt eine Vorschubeinrichtung (4) für das zu verpressende lockere Fasergut (2), die einzeln oder mehrfach vorhanden sein kann. Die Vorschubeinrichtung (4) weist ein bewegliches und angetriebenes sowie ggf. zusätzlich geführtes Vorschubelement (14, 15) auf. Der Vorschubeinrichtung (4) ist eine Schutzeinrichtung (3) zugeordnet, die den Antriebs- und ggf. Führungsbereich der Vorschubeinrichtung (4), insbesondere deren Lagerung (19), mit einer Gegenluftströmung (27) vor Faserflug schützt. Die Schutzeinrichtung (3) erzeugt bei den Vorschubbewegungen und ggf. Rückhol- oder Reversierbewegungen des Vorschubelements (14, 15) die besagte Gegen-Luftströmung (27), welche eventuell vom Vorschubelement (14, 15) herkommende und insbesondere gegen die Vorschubrichtung (18) fliegende Fasern wegbläst und an einem Zutritt zum Antriebsbereich und ggf. Führungsbereich der Vorschubeinrichtung (4) hindert. Die Gegen-Luftströmung (27) ist dabei z.B. in Vorschubrichtung (18) gerichtet.
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Die Ballenpresse (1) kann eine oder mehrere dieser Vorschubeinrichtungen (4) aufweisen. Eine Vorschubeinrichtung (4) kann z.B. der Fülleinrichtung (29) zugeordnet sein. Die Vorschubeinrichtung (4) wird in diesem Fall vom Einfüllschieber (6) gebildet. 1 bis 5 zeigen eine solche Ausbildung.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine Vorschubeinrichtung (4) von der Presseinrichtung (5), insbesondere von der Vorpresse, gebildet werden. 6 verdeutlicht eine solche Ausbildung.
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Die Vorschubeinrichtung (4) weist in den verschiedenen Ausführungsvarianten jeweils ein Gehäuse (7) auf, in dem das angetriebene Vorschubelement (14, 15) zumindest in Vorschubrichtung (18) und ggf. auch reversierend in Gegenrichtung bewegt wird. Bei der Ausbildung als Einfüllschieber (6) der Fülleinrichtung (29) ist das Gehäuse (7) als Sammelschacht ausgebildet und hat die gezeigte liegende, insbesondere horizontale oder schräge Richtung. Das Gehäuse (7) hat z.B. eine quaderförmige Gestalt und weist Gehäusewände (8, 9, 10, 11) auf. Das Gehäuse (7) ist zugleich das Gehäuse der Fülleinrichtung (29) und ist seitlich an den Pressschacht (35) angebaut. An der Mündungsstelle weist das Gehäuse (7) eine Gehäuseöffnung (12) bzw. Auslassöffnung auf, durch die das gesammelte und ggf. vorverdichtete Fasergut (2) in den Pressschacht zum anschließenden Verpressen mit dem Einfüllschieber (6) überschoben werden kann. Die Auslassöffnung (12) ist mit einem steuerbaren Verschluss (13) versehen, der z.B. als bewegliche Trennwand mit einem Stellantrieb ausgebildet ist. Der Verschluss (13) bzw. die Trennwand kann z.B. längs des Pressschachts (35) ausgerichtet sein. Sie kann dabei einen Teil der Pressschachtwandung bilden.
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Das Gehäuse (7) weist ansonsten einen geschlossenen Boden (11) und beidseitige dichte oder begrenzt luftdurchlässige Seitenwände (9) sowie eine der Auslassöffnung (12) gegenüberliegende Stirnwand oder Rückwand (8) auf. Ferner ist an der Oberseite eine Dachwand (10) vorhanden, durch die das Fasergut (2) aus dem hier anschließenden Zuführschacht (34) zugeführt werden kann. Die Dachwand (10) kann hierfür gemäß 5 und 6 eine entsprechende Einlassöffnung aufweisen. Die Dachwand (10) kann alternativ entfallen. Die Einlassöffnung an der Gehäuseoberseite kann bedarfsweise und auf unterschiedliche Art geschlossen werden. Dies kann z.B. durch einen steuerbaren Verschluss, z.B. einen Schieber erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann der Einfüllschieber (6) an der Oberseite einen entsprechenden liegenden Wandbereich aufweisen, der in der vorderen Vorschubstellung die Einlassöffnung verschließt. 6 zeigt eine solche Ausbildung.
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Bei der Ausbildung der Vorschubeinrichtung (4) als Presseinrichtung (5) kann gemäß 6 das Gehäuse (7) rohrartig ausgebildet sein und einen Teil oder eine Verlängerung des Pressschachts (35) bilden. Das Gehäuse (7) hat in diesem Fall Seitenwände (9) und eine Stirn- oder Rückwand (8) und ist bei senkrechter Pressschachtausrichtung nach unten offen.
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Bei den verschiedenen Varianten der Vorschubeinrichtung (4) ist jeweils das Vorschubelement (14, 15) im Gehäuse (7) beweglich angeordnet. Es führt dabei vorzugsweise eine reversierende Linearbewegung aus. Das Vorschubelement (14, 15) hat in den verschiedenen Ausführungsformen vorzugsweise eine plattenartige Form und ist im wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung (18) ausgerichtet. Es schließt mit seinen Seitenrändern dicht an die seitlichen sowie unteren und ggf. oberen Gehäusewände (9, 10, 11) an.
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Das Vorschubelement (14, 15) kann eine in Vorschubrichtung (18) geschlossene Wandung aufweisen. Es kann alternativ als Lochplatte ausgebildet sein und luftdurchlässige Durchgangsöffnungen in der Plattenfläche aufweisen. Diese erlauben einen Druckausgleich zwischen vorschiebender Vorderseite und Rückseite des Vorschubelements (14, 15).
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In der Ausführungsform als Einfüllschieber (6) ist das Vorschubelement (14) als Schieberwand ausgebildet und wird in horizontaler oder schräger Richtung linear bewegt. In der anderen Ausführung als Presseinrichtung (5) ist das Vorschubelement (15) als oberer Pressstempel ausgebildet und führt eine vertikale oder im Wesentlichen vertikale Vorschubbewegung aus. Die Rückholbewegungen sind jeweils entgegengesetzt zur Vorschubrichtung (18) gerichtet.
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Der Antrieb eines Vorschubelements (14, 15) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. In den gezeigten Ausführungsbeispielen handelt es sich um einen Zylinder, dessen ausfahrbares Antriebselement (16), insbesondere dessen Kolbenstange, mit dem Vorschubelement (14, 15) verbunden ist, insbesondere an dessen Rückseite.
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Das Vorschubelement (14, 15) ist in den gezeigten Ausführungsformen mit einer separaten Führung, z.B. einer Stangenführung, versehen. Es weist eine oder mehrere Führungselemente (17) auf, die ebenfalls mit dem Vorschubelement (14, 15) rückseitig verbunden sind und die z.B. als ausfahrbare bzw. teleskopierbare Führungsstangen ausgeführt sind.
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Die Antriebselemente (16) und die Führungselemente (17) können jeweils eine Lagerung (19) aufweisen, die bei ihrer Vorschub- und Rückholbewegung eine Abstützung und Führung am Gehäuse (7) ermöglicht. Die Lagerung (19) kann z.B. als Gleitlagerung ausgebildet sein. Die Antriebselemente (16) und ggf. die Führungselemente (17) ragen von außen und bevorzugt durch die Rückwand (8) in das Gehäuse (7). Andere Antriebs- und Führungsteile, insbesondere der Zylinder, können außerhalb des Gehäuses (7) angeordnet und abgestützt sein. Eine oder mehrere Lagerungen (19) können in oder an der Rückwand (8) angeordnet sein. Sie können vom Gehäuseinnenraum aus zugänglich sein.
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Die Schutzeinrichtung (3) weist eine Überdruckkammer (20) mit einer zum Vorschubelement (14, 15) weisenden Kammerwand (23) auf. Die Überdruckkammer (20) ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen in Vorschubrichtung (18) hinter dem Vorschubelement (14, 15) angeordnet. In den gezeigten Ausführungen ist die Überdruckkammer (20) im Gehäuse (7) angeordnet. Sie befindet sich dabei vor der Gehäuserückwand (8). Die Überdruckkammer (20) dient insbesondere zur Abschirmung der ein oder mehreren Lagerungen (19) gegen einen Faserzutritt.
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Die Kammerwand (23) ist im quer Gehäuse (7) und mit Abstand vor der Gehäuserückwand (8) angeordnet. In der Kammerwand (23) ist eine Durchlassöffnung (24) für ein Antriebselement (16) angeordnet, die ein Übermaß gegenüber dem Antriebselement (16) aufweist und dadurch einen Freiraum (26), z.B. einen Ringspalt, am Umfang des Antriebselements (16) bildet. Im Falle einer separaten Führung können in der Kammerwand (23) eine oder mehrere andere Durchlassöffnungen (25) für ein Führungselement (17) angeordnet sein. Diese können ebenfalls ein Übermaß aufweisen und einen Freiraum (26), insbesondere einen Ringspalt, am Umfang des Führungselements (17) bilden. Bei der Vorschub- und Rückholbewegung des Vorschubelements (14, 15) können sich das oder die Antriebselemente (16) und ggf. das oder die Führungselemente (17) durch ihre Durchlassöffnungen (24, 25) vor und zurück bewegen.
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Die Überdruckkammer (20) weist einen zugeordneten Überdruckerzeuger (21) auf, der in der Überdruckkammer (21) einen atmosphärischen Überdruck gegenüber dem restlichen Gehäuseinnenraum erzeugt. Der Überdruck besteht vorzugsweise in allen Bewegungspositionen des Vorschubelements (14, 15). Der Überdruck erzeugt eine in 3 angedeutete Gegen-Luftströmung (27) durch den oder die Freiräume (26), insbesondere Ringspalte. Die Gegen-Luftströmung (27) ist im Wesentlichen in Vorschubrichtung (18) gerichtet.
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Sie bläst eventuelle hinter dem Vorschubelement (14, 15) befindliche Fasern in Vorschubrichtung (18) weg. Sie verhindert dadurch einerseits ein Eindringen von Fasern in den Überdruckraum (20) oder erschwert zumindest signifikant ein solchen Eindringen. Andererseits bläst die Gegen-Luftströmung (27) bei einer Reversierbewegung des Vorschubelements (14, 15) eventuell anhaftende Fasern an einem zurückfahrenden Antriebselement (16) und ggf. Führungselement (17) ab.
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Der Überdruckerzeuger (21) kann innerhalb oder außerhalb der Überdruckkammer (20) angeordnet sein. Er kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein, z.B. als Gebläse. Vorzugsweise ist ein solches Gebläse (21) als Ventilator ausgebildet, der hohe Volumenströme bei einer geringen Drucksteigerung fördert. Das Druckverhältnis zwischen Überdruckkammer (20) und dem restlichen Gehäuseinnenraum kann z.B. 1,1 bis 2 betragen. Das Gebläse (21), insbesondere der Ventilator, kann z.B. an der Außenseite des Gehäuses (7) angeordnet und über einen stutzenartigen Anschluss (22) mit der Überdruckkammer (20) verbunden sein. Der Überdruckerzeuger (21) kann steuerbar oder regelbar sein. Er kann konstant oder in Abhängigkeit von den Bewegungen und Positionen des Vorschubelements (14, 15) arbeiten.
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Die Überdruckkammer (20) kann frontseitig von der besagten Kammerwand (23) und rückseitig von der Gehäuserückwand (8) sowie seitlich von den Gehäusewänden (9, 10, 11) begrenzt sein. Die Überdruckkammer (20) kann bis auf den oder die Freiräume (26) und einen eventuellen Anschluss (22) luftdicht abgeschlossen bzw. abgedichtet sein. Die Kammerwand (23) ist entsprechend dicht im Gehäuse (7) befestigt.
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Die Schutzeinrichtung (3) kann bei einer oder mehreren der vorgenannten Vorschubeinrichtungen (4) eingesetzt werden und kann für deren Schutz gegen Faserkontaminierung dienen. Die Schutzeinrichtung (3) kann einem Einfüllschieber (6) gemäß 3 bis 5 und/oder einer Presseinrichtung (5), insbesondere einer Vorpresse, gemäß 6 zugeordnet sein.
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Bei einer Zuordnung zu einer Presseinrichtung (5) werden im Gehäuse (7) bzw. im Pressschacht (35) zur Bildung der Überdruckkammer (20) eine querliegende Kammerwand (23) und ggf. eine rückseitige bzw. obere Gehäusewand (8) eingezogen. Der in Vorschubrichtung (18) anschließende Gehäusebereich kann im Bereich der Auslassöffnung (12) seitlich offen und ggf. mit dem Verschluss (13) verschließbar sein. In 6 ist eine Variante dargestellt, in der die Schutzeinrichtung (3) nur der Presseinrichtung (5) zugeordnet ist und bei der Fülleinrichtung (29) und deren Einfüllschieber (6) fehlt. Alternativ kann hier ebenfalls eine Schutzeinrichtung (3) gemäß 2 bis 5 angeordnet sein.
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1 und 5 zeigen eine Ausbildungsvariante der Fülleinrichtung (29), die zusätzlich eine Vorverdichtungseinrichtung (30) hat. Die Vorverdichtungseinrichtung (30) ermöglicht ein Sammeln und Vorverdichten von mehreren Fasergutchargen im Gehäuse (7) bzw. Sammelschacht bei geschlossener Gehäuseöffnung (12) und eingefallenem Verschluss (13). Der Einfüllschieber (6) und der Verschluss (13) sowie ggf. die Faserzuführung (28) bzw. ein steuerbarer Verschluss an der Einlassöffnung werden derart gesteuert, dass der Einfüllschieber (6) in mehreren Vorschub- und Rückholbewegungen nacheinander mehrere Fasergutchargen in Richtung Auslassöffnung (12) vorschiebt und im dortigen Vorverdichtungsbereich gegen den geschlossenen Verschluss (13) kompaktiert.
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Dies kann während eines Presszyklus der Presseinrichtung (5) erfolgen, wobei anschließend der Einfüllschieber (6) das gesammelte und kompaktierte Fasergut (2) in den Pressschacht (35) nach Verschlussöffnung überschiebt. Diese Vorverdichtung in der Fülleinrichtung (29) verkürzt die Prozesszeit zur Pressballenherstellung und entlastet die Presseinrichtung (5).
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Beim Rückhub des Einfüllschiebers (6) hält die Rückhaltevorrichtung (31) die ein oder mehreren vorverdichteten Fasergutchargen fest und verhindert deren Rückfließen in einen Sammelbereich des Gehäuses (7) unterhalb der Einlassöffnung.
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Die Rückhaltevorrichtung (31) weist ein oder mehrere Rückhalter (32) und eine steuerbaren Antrieb (33) auf. Die Rückhalter (32) sind z.B. als gebogene Rückhaltearme ausgebildet, die in einer Drehbewegung um eine aufrechte Achse durch Einlassöffnungen in den Seitenwänden (9) in den Gehäuseinnenraum eindringen und zurückfahren können. Sie schwenken in den Gehäuseinnenraum ein, sobald der Einfüllschieber (6) und dessen Schieberwand (14) nach dem Vorpressen weit genug zurück gefahren sind. 5 zeigt diese Ausbildung. Hier ist auch eine abgewandelte Ausgestaltung des Antriebs und der Führungseinrichtung des Einfüllschiebers (6) dargestellt. Außerdem ist die Einlassöffnung in der Dachwand (10) ersichtlich. Deren Verschluss durch eine obere Querwand am Einfüllschieber (6) oder einen separaten Verschluss bzw. Schieber an der Faserzuführung (28) sind nicht dargestellt.
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Die in 5 gezeigte Ausführungsform kann mit oder ohne Schutzeinrichtung (3) eingesetzt werden. Ferner kann die Schieberwand (14) luftundurchlässig oder als Lochplatte ausgestaltet sein. In einer eigenständig erfinderischen Ausführungsform ist eine Ballenpresse mit der in 5 gezeigten Fülleinrichtung (29) nebst Vorverdichtungseinrichtung (30) und Rückhaltevorrichtung (31) in Verbindung mit einer Lochplatte möglich, wobei diese Ballenpresse (1) mit oder ohne Schutzeinrichtung (3) ausgebildet sein kann.
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Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die Merkmale der Ausführungsbeispiele und der genannten Varianten beliebig miteinander kombiniert und ggf. auch ausgetauscht werden.
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In Variation zu den beschriebenen Ausführungsformen kann eine Vorschubeinrichtung (4) ein drehendes oder schwenkbares Vorschubelement aufweisen. Eine Schutzeinrichtung (3) mit einer Überdruckkammer (20) kann dabei zwischen dem Dreh- oder Schwenkantrieb und dem Vorschubelement angeordnet sein. Hierbei kann auf eine zusätzliche Führungseinrichtung verzichtet werden. Die Kammerwand (23) kann eine einzelne Durchlassöffnung (24) mit dem besagten Freiraum (26) für ein rotierendes Antriebselement (16) bzw. eine Drehachse aufweisen.
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Eine Vorschubeinrichtung (4) mit einer Schutzeinrichtung (3) kann auch an anderer Stelle einer Ballenpresse (1) angeordnet sein, z.B. im Bereich der Faserzuführung (28), insbesondere an einem dortigen Condenser. Die Anordnung einer Schutzeinrichtung (3) ist an einer beliebigen Zahl und Art von Vorschubeinrichtungen (4) möglich.
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Ferner sind Abwandlungen der Ballenpresse (1) in verschiedener Weise möglich. Die Presseinrichtung (5) und der Pressschacht (35) können eine andere, z.B. liegende, Ausrichtung haben. Die Fülleinrichtung (29) kann in anderer Weise angeordnet und ausgebildet sein. Sie kann z.B. schräge Einfüllschächte mit Schwenkverschlüssen, Schiebern oder dgl. aufweisen. Diese können ebenfalls Vorschubeinrichtungen der vorgenannten Art bilden, wobei der Fasertransport durch Schwerkraft, Druckluft oder auf andere Weise erfolgt und das Vorschubelement passiver Natur ist und von einem steuerbaren und ggf. angetriebenen Verschlussmittel, z.B. einem Drehverschluss, Schieber oder dgl., gebildet wird. Bei einer solchen Ausführungsform kann ebenfalls eine Schutzeinrichtung (3) der vorbeschriebenen Art mit entsprechender Anpassung eingesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ballenpresse
- 2
- Fasergut
- 3
- Schutzeinrichtung
- 4
- Vorschubeinrichtung
- 5
- Presseinrichtung, Vorpresse
- 6
- Einfüllschieber
- 7
- Gehäuse, Pressschacht, Sammelschacht
- 8
- Gehäusewand, Stirnwand
- 9
- Gehäusewand, Seitenwand
- 10
- Gehäusewand, Dachwand
- 11
- Gehäusewand, Boden
- 12
- Gehäuseöffnung, Auslassöffnung
- 13
- Verschluss
- 14
- Vorschubelement, Schieberwand
- 15
- Vorschubelement, Pressstempel
- 16
- Antriebselement, Zylinder
- 17
- Führungselement, Stangenführung
- 18
- Vorschubrichtung
- 19
- Lagerung
- 20
- Überdruckkammer
- 21
- Überdruckerzeuger, Gebläse, Ventilator
- 22
- Anschluss
- 23
- Kammerwand
- 24
- Durchlassöffnung
- 25
- Durchlassöffnung
- 26
- Freiraum, Ringspalt
- 27
- Gegen-Luftströmung
- 28
- Faserzuführung
- 29
- Fülleinrichtung
- 30
- Vorverdichtungseinrichtung
- 31
- Rückhaltevorrichtung
- 32
- Rückhalter, Rückhaltearm
- 33
- Antrieb
- 34
- Zuführschacht
- 35
- Pressschacht
- 36
- Presskasten
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1120237 A2 [0002, 0009]
- US 4108063 A [0003]
