DE2026301B2 - Kanalballenpresse mit anstellbarer kanalwand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kanalballenpresse mit mindestens einer im Winkel anstellbaren und den Kanalquerschnitt verengenden Kanalwand, deren Verstellung mit einem gesteuerten Druckzylinder erfolgt

Bei derartigen, beispielsweise aus der US-PS 32 12 433 bekannten Kanalballenpressen ist das Maß der Kanalverengung dadurch veränderbar, daß mindestens eine der den Kanal begrenzenden Wände anstellbar ausgebildet ist, um die Verarbeitung von Material verschiedener Beschaffenheit optimal durchzuführen.

Zwar geht verständlicherweise das Bestreben dahin, das Maß der K anal Verengung möglichst groß zu machen, um einen entsprechend großen Preßdruck zu erhalten, jedoch ist diesem Bestreben durch die Festigkeit der Wände, die aus baulichen Gründen nicht beliebig steif gemacht werden können, eine Grenze gesetzt Wird homogenes Material verp^reßt dessen sich praktisch nicht ändernder Preßwiderstand bekannt ist dann kann aufgrund von Erfahrungswerten der Anstellwinkel von vornherein auf einen Wert eingestellt werden, bei dem die Wände durch den vom Material ausgeübten, nach außen gerichteten Querdruck nicht gefährdet sind.

Es gibt jedoch Fälle, vor allem bei Kanalballenpressen, die zum Erzeugen von Papierballen dienen, in denen der auf die Wand einwirkende Querdruck im sich verengenden Abschnitt erheblichen Schwankungen unterliegt. Dies kommt bei Papier beispielsweise dadurch zustande, daß der Verdichtungswiderstand des Materials erheblich schwankt wenn beispielsweise zum einen leicht verdichtbare Makulatur und zum anderen bereits verschnürte Papierbündel, vor allem solche aus glattem Zeitschriftenpapier, in der Presse verarbeitet werden. Dabei kommt es überdies häufig vor, daß der Widerstand des Materials gegen Verdichtung nicht nur in Längsrichtung wechselt, sondern auch in Querrichtung, also über den Querschnitt des sich bildenden Ballens verschieden groß ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn harte, steife Papprohre, z. B. Kernrohr für Teppichrollen, im Preßkanal sich schräg stellen und bei keineswegs hoher Preßkraft des Stempels mit hoher seitlich wirkender Kraft gegen die Kanalwand stemmen. Eine ähnliche Wirkung üben wegen ihrer glatten Oberfläche auch Zeitschriften aus, die bei Schräglage zum seitlichen Gleiten neigen und damit starke

Seitenkräfte ausüben.

Die Gefahr der sich aus den vorstehend geschilderten Verhältnissen ergebenden bleibenden Verformung der Seitenwände kann mit der eingangs erwähnten Presse gemäö der US-PS 32 12433 nicht beseitigt werden, da keine Maßnahmen vorgesehen sind, bleibende Formänderungen der Wände in dem Abschnitt des Kanals zu verhindern, in dem sich der Querschnitt verengt Vielmehr soll bei diesem bekannten Vorschlag nur der

Druck in dem Verstellzylinder in zulässigen Grenzen

gehalten werden. Dieser Druck ist jedoch kf in Maß für

die Formänderung — Durchbiegung — der Wände. In

den zuvor erörterten Fällen, daß nämlich in dem

Kanalabschnitt mit sich verengendem Querschnitt besonders hohe Querkräfte auftreten, können eine oder

mehrere Wände so stark durchgebogen werden, daß sie

bleibende Formänderungen erleiden, ohne daß sich der

Druck im Anstellzyluider entsprechend erhöht

Auch bei der aus der GB-PS 7 33 054 bekannten Presse ist dieses Problem ungelöst Diese Presse, mit der Ballen möglichst konstanter Dichte erzeugt werden sollen, weist in dem sich noch nicht vorengenden Kanalabschnitt ein gezahntes Meßrad auf, dessen Zähne in das Material eingreifen. Die Eindringtiefe ist dabei ein Maß für die Ballendichte und kann dazu benutzt werden, die Anstellung der Wände im sich verengenden Abschnitt des Kanals so zu steuern, daß Ballen nahezu konstanter Dichte erzeugt werden. Das gezahnte Meßrad spricht auf schwer verformbare Einschlüsse nur

dann an, wenn sich derartiges Gut zufällig im Bereich der Eindringtiefe der Zähne befindet Die vom Meßrad betätigte Steuerung ändert in diesem Fall den Anstellwinkel im sich verengenden Teil des Kanals aber zu einem Zeitpunkt wenn dies noch gar nicht

erforderlich ist und läßt ihn wieder auf sein ursprüngliches Maß zurückgehen, wenn der die Änderung auslösende Einschluß dann in den verengenden Kanalabschnitt gelangt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kanalballenpresse der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der es ohne bleibende Verformung der Seitenwände möglich ist unter Aufrechterhaltung eines normalen baulichen Aufwandes, z. B. unter Vermeidung festigkeitsmäßiger Überdimensionierung der Kanal-

wände, inhomogenes Material im oben angegebenen Sinne mit optimalem Grad der Verpressung zu verarbeiten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an mindestens einer Wand im verengten Abschnitt des Kanals mindestens ein Steuerfühler angeordnet ist. Mit der vorgeschlagenen Maßnahme wird somit die unter dem Preßdruck erfolgende elastische Formänderung mindestens einer Seitenwand überwacht und bei Erreichen eines noch zulässigen Wertes der Formänderung zur Auslösung eines Signals benutzt das die Querkraft unter ihren normalen Betriebswert senkt, bis die Formänderung wieder unter den zulässigen Wert gesunken ist, worauf die Querkraft wieder auf ihren normalen Betriebswert gebracht wird. Damit benutzt die Erfindung die Formänderung mindestens einer Seitenwand im elastischen Bereich als Mittel zur Steuerung der von außen auf die anstellbare Wand oder die anstellbaren Wände wirkenden Querkraft und somit indirekt als Mittel zur Steuerung des Anstellwinkels oder der Anstellwinkel.

Der vorgesehene Steuerfühler betätigt bei einer bestimmten, noch im elastischen Bereich liegenden Durchbiegung einen Schalter, welcher seinerseits die

ι auf die anstellbare Wand wirkende Querkraft * bis der Teil des Materials, der zum -ji des Schalters geführt hat aus dem ten Bereich des Kanals herausgeschoben ist so jcö die Querkraft und somit der Anstellwinkel la? auf den normalen Betriebswert einstellen, !!einer Ausfuhrungsform der Erfindung besteht der *rföhler aus einem Dehnungsmeßsi reifen, der eine bekannte elektrische Schaltung mit dem her veitsmden ist

i einer bevorzugten Ausführungsform der Erfiniteht der Steuerfühler aus einem an einer Wand jten und sicJi frei und parallel zu dieser kenden Arm, der bei Durchbiegung der Wand einem freien Ende einen auf der Wand befestigten lter betätigt. Dabei hat es sich besonders bewährt, der Steuerfühler auf der oberen Wand des Senden Kanalabschnitts angeordnet ist weil diese Wand in der Regel nicht aus einem zusammenhängenden Stück besteht sondern aus einzelnen in Längsrichtung parallel zueinander verlaufenden Profilstäben, deren gegenseitige Abstände zum Verschnüren der gebildeten Ballen benutzt werden. Dieser Aufbau der oberen Kanalwand aus einzelnen Profüstäben liefert die Möglichkeit einer ungleichförmigen Verteilung des Preßwiderstands des Materials in Querrichtung Rechnung zu tragen, indem auf der Wand nicht nur ein einziger Fühler angeordnet wird, sondern mehrere Fühler vorgesehen werden, von denen jeder _inem Profilstab zugeordnet ist.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht teilweise im Längsschnitt durch eine Kanalpresse üblicher Bauart zur Veranschaulichung der Gesamtanordnung,

Fig. 2 einen Querschnitt nacn Linie II-II in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 bis 5 schematische Darstellungen zur Veranschaulichung der Wirkungsweise einer Ausführungsform des für Wandbiegungen empfindlichen Fühlers,

Fig.6 eine Seitenansicht zur Veranschaulichung einer konstruktiven Gestaltung eines Fühlers nach Fig. 3bis 5,

F i g. 7 einen Schnitt nach Linie VlI-VII in F ι g. 6.

Die in F i g. * in ihren Hauptmerkmalen schematisch gezeichnete Kanalpresse besteht aus einem horizontalen Kanal von rechteckigem Querschnitt, der sich aus einem Abschnitt 1 von konstantem Querschnitt und einem sich zur Austrittsöffnung 2 stetig verengenden Abschnitt 3 zusammensetzt. Die Verengung ist in F ι g. nicht gezeichnet. Im Abschnitt 1 ist eine Preßplatte verschiebbar, die hydraulisch durch einen aus Kolbenstange 5 und Zylinder 6 bestehenden Antrieb hin und herbewegt werden kann. In den Abschnitt 1 mündet von oben ein Schacht 7, in den das zu verpressende Material eingefüllt wird. Ist die Preßplatte 4 in ihre linke Endstellung zurückgefahren, so gelangt das Material aus dem Schacht 7 voi die Arbeitsfläche der Preßplatte und wird wenn die eingefüllte Menge einem Ballen entspricht, durch die Preßplatte 4 in den sich verengenden Abschnitt 3 des Kanals geschoben, wo dann durch die Verengung in der bei Kanalpressen üblichen Weise das Material unter Längsdruck und Querdruck gesetzt und somit in einen Ballen verwandelt wird. Jedem Arbeitshub der Preßplatte 4 entspricht in der Regel ein Ballen. In Fig. 1 befinden sich im Kanal ' insgesamt drei Ballen, die durch drei vorangegangene

Hübe der Preßplatte 4 entstanden sind. Die Preßplatte hat einen rückwärtigen Fortsatz 8, der die Mündung des Schachts 7 abdeckt wenn die Preßplatte 4 vorgefahren ist so daß kein Material hinter die Preßplatte fallen kann.

S Innerhalb des Kanals werden die Ballen verschnürt Um sie für diesen Zweck zugänglich zu machen, besteht die obere Wand 9 des Kanalabschnitts 3 aus einzelnen in Längsrichtung verlaufenden Profibtäben 10, die in Abstand voneinander liegen. Zum Verschnüren dient •o eine Schnürnadel 11 und eine oberhalb des Kanals fahrbare Laufkatze 12 zum Führen eines Schnürdrahtes 13, der von einer Vorratsrolle 14 abgezogen wird. Weitere Einzelheiten der Schnürvorrichtung sind nicht dargestellt da sie für die Erfindung bedeutungslos sind. ¹S Um das Maß der Verengung des Kanalabschnius 3 ändern zu können, sind die obere Wand 9 und die beiden in Fig.2 sichtbaren Seitenwände 15 schwenkbar gelagert Das Schwenklager 16 der oberen Wand 9 ist in F i g. 1 sichtbar. Die Schwenklager der Seitenwände 15 to sind nicht gezeichnet Zwecks Änderung des Anstellwinkels der genannten drei Wände und damit zur Beeinflussung des Grades der Verpressung ist zwischen der oberen Wand 9 und einem Gabelstück 18 ein hydraulischer Krafterzeuger 17 angeordnet der die eingangs bereits erwähnte, auf das Material im Kanalabschnitt 3 einwirkende Querkraft erzeugt Das Gabelstück 18 ist durch Zugstangen 19 an hebelartige Druckstücke 20 gelenkig angeschlossen, die an der Bodenplatte 21 der Presse mittels Gelenken 22 gelagert sind. Die Druckstücke 20 wirken von außen auf die Seitenwände 15 Wird auf den Druckerzeuger 17 Druck gegeben, so wird die obere Wand 9 um das Gelenk 16 abwärts geschwenkt, während gleichzeitig das Gabelstück 18 nach oben gedrückt wird und über die Teile 19, JS 20 die Seitenwände 15 einwärts schwenkt.

Während die Merkmale der Erfindung aus F ι g. 1 noch nicht hervorgehen, zeigt F i g. 2 bereits drei Fühler, die auf Durchbiegung der oberen Kanalwand ansprechen. Jeder Fühler ist auf einem der Profilstäbe angeordnet und besteht aus einem Schalter 23 und einem Aim 24. Es brauchen im allgemeinen nicht alle Stäbe 10 mit Fühlern versehen zu werden. Die Wirkungsweise eines Fühlers ist zunächst in F i g. 3 bis schematisch veranschaulicht.

Fig.3 bis 5 zeigen einen der Profilstäbe 10, die zusammen die obere Platte 9 bilden, das Gelenk 16 und unterhalb des Stabes 10 die bisher nicht erwähnte, unbeweglich gestaltete untere Wand 25 des Kanals. Es ist hier einfachheitshalber angenommen, daß der aus so dem Schalter 23 und dem Arm 24 bestehende Fühler auf der Oberseite des Profilstabes 10 angebracht ist. Der Schalter 23 ist nahe dem freien Ende des Stabes angeordnet. Der Arm 24 wirkt mit seinem freien Ende 26 auf den Schalter 23. Er ist verhältnismäßig lang 55 gestreckt und an einer vom freien Ende des Stabes entfernten Stelle 27 mit dem Stab 10 wie ein einseitig eingespannter Träger fest verschweißt

In F i g. 3 ist angenommen, daß der hydraulische Druckerzeuger 17 (F i g. 2) nicht unter Druck steht. Die 6o obere Wand 9 und somit der Profilstab 10 liegen daher horizontal und parallel zur Unterwand 25. Der Schalter 23 ist unterbrochen. Die Abstände a und b sind somit einander gleich. Dies entspricht dem Zustand, in welchem die Presse außer Betrieb ist. In F i g. 4 ist der ⁶5 gewöhnliche Betriebszustand der Presse gezeigt, in welchem der Kanalabschnitt 3 verengt ist, der Abstand b also kleiner ist als der Abstand a, der Widerstand des Materials sich jedoch in normalen Grenzen hält.

Selbstverständlich erfahren auch schon in diesem Normalfalle die Profilstäbe 10 eine nach oben gewölbte Durchbiegung, die aber in F i g. 4 als vernachlässigbar klein angenommen und daher nicht gezeichnet ist. Nach wie vor wird der Schalter 23 durch den Arm 24 nicht geschlossen. In F i g. 5 ist endlich angenommen, daß der Widerstand des im Kanalabschnitt 3 befindlichen, unter Druck stehenden Materials die Oberwand und daher mindestens einen der Profilstäbe 10 so weit durchgebogen hat, daß der Abstand b sich erheblich verkleinert hat und der Schalter 23 anspricht. Dies kommt dadurch zustande, daß der Arm 24 die Formänderung des Profilstabes 10 nicht mitmacht Dabei hält sich beim Eintritt des Zustandes nach Fig.5 die Biegung des Stabes 10 noch im elastischen Verformungsbereich.

Tritt der in F i g. 5 dargestellte Fall ein, so sorgt der Schalter 23 dafür, daß die vom Druckerzeuger 17 (F i g. 2) erzeugte Kraft heruntergesetzt wird, damit eine Überschreitung der Elastizitätsgrenze bei der Verformung der Oberwand 9 unter allen Umständen vermieden wird.

Aus baulichen Gründen werden die Arme 24 nicht auf der Oberseite der Profilstäbe 10 angeordnet, sondern, wie schon in Fig.2 angedeutet, an deren Seiten.

Konstruktiv ergibt sich damit die Anordnung nach F i g. 6 und 7, bei der jeder Arm 24 am Steg 28 des zugeordneten Profilstabes 10 einendig durch Schrauben und Schweißen starr befestigt ist und an seinem Ende einen Stößel 29 trägt, der auf das Schaltglied 30 des Schalters 23 einwirkt. Notwendigerweise ist der Schalter 23 auch bei dieser Konstruktion auf dem Profilstab 10 befestigt, und zwar mittels eines angeschweißten Bleches 31. Für die Funktion ist diese

to konstruktive Gestaltung bedeutungslos.

Wie eingangs erwähnt, kann der Fühler auch aus einem oder mehreren Dehnungsmeßstreifen bestehen, die auf den Stäben 10 angeordnet sind, und zwar in elektrischer Verbindung mit Schaltern, die natürlich

is nicht in mechanischer Verbindung mit der Oberwand 9 zu stehen brauchen.

Es sind zahlreiche hydraulische, elektrohydraulische oder rein elektrische Steuerungen denkbar, mit denen es möglich ist, durch das Ansprechen des Schalters 23 oder

»o einer der Schalter 23 die vom Krafterzeuger 17 erzeugte Querkraft herunterzusetzen und damit eine gefährliche Beanspruchung der Seitenwand oder Seitenwände des Kanals auszuschließen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kanalballenpresse mit mindestens einer im Winkel anstellbaren und den Kanalquerschnitt verengenden Kanalwand, deren Verstellung mit einem gesteuerten Druckzylinder erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Wand im verengten Abschnitt (3) des Kanals mindestens ein Steuerfühler angeordnet ist

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerfühler aus einem Dehnungsmeßstreifen besteht

3. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Steuerfühler aus einem an einer Wand (9) befestigten und sich frei und parallel zu dieser erstreckenden Arm (24) besteht der bei Durchbiegen der Wand mit seinem freien Ende einen auf der Wand (9) befestigten Schalter (23) betätigt