DE2308232A1

DE2308232A1 - Ballenpresse zum verpressen von altmaterial

Info

Publication number: DE2308232A1
Application number: DE19732308232
Authority: DE
Inventors: Karl Probst; Anton Schaefer
Original assignee: Lindemann Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Lyndex Recycling Systems Ltd
Priority date: 1973-02-20
Filing date: 1973-02-20
Publication date: 1974-08-22
Also published as: DE2308232B2; FR2218188A1; NL7401276A; JPS49112789A; GB1419031A; FR2218188B1; JPS5230916B2; DE2308232C3; IT1008847B

Description

Dipl.-Ing. H. Sauerland ■ Dr.-Ing. R. König · Dipl.-Ing. K. Bergen

Patentanwälte · aooo Düsseldorf 30 · Cecilienallee 76 Telefon 43273s

19. Februar 1973 28 17Ü S

Lindemann Maschinenfabrik Gcin.b.H., 4000 Düsseldorf, Erkrather Straße 401

"Ballenpresse zum Verpressen von Altmaterial"

Altmaterial wird häufig vor der weiteren Verarbeitung in Ballenform gepreßt, um leichter transportabel zu sein. Bei dem Material kann es sich um ganz verschiedene Stoffe handeln, beispielsweise Altpapier oder aber auch MuIl₀ Diese verschiedenen Stoffe haben in bezug auf ihr Verhalten beim Pressen oft unterschiedliche Eigenschaften. So erfordert Material in Form von Kartons oder Wellpappe, um auf ein bestimmtes Volumen zusammengepreßt zu werden, einen beträchtlichen Hub des Preßstempels der den Ballen erzeugenden Presse. Gerade umgekehrt liegt es bei Zeitungen oder Zeitschriften. Auch in bezug auf die Abmessungen des Materials im Anlieferungszustand gibt es große Unterschiede. Möbelkartonagen können beispielsweise eine Seitenlänge bis zu zwei Metern haben, so daß sie nur vorzerkleinert von herkömmlichen Ballenpressen aufgenommen werden können.

Zur Herstellung eines Ballens ist stets eine nicht ganz kleine Anzahl von Hüben des Preßstempels erforderlich. Denn da der Ballen eine weitaus höhere Dichte haben soll, als sich mit einem Hub des Preßstempels erzeugen ließe, entsteht der Ballen in der Presse in der Form hintereinander angeordneter plattenförmiger Schichten, von denen jede einem Preßstempelhub entspricht. In dieser Beziehung entständen keinerlei Schwierigkeiten, wenn die Ballenpresse immer nur Material gleicher Verdichtbarkeit, also glei-

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eher Schüttdichte zu verarbeiten hätte. Diese Voraussetzung ist jedoch selten gegeben. In der Regel soll ein- und dieselbe Presse in der Lage sein, Material geringer Schüttdichte ebensogut zu verarbeiten wie Material großer Schüttdichte. Nun sollen aber die bei jedem Preßstempelhub erzeugten Schichten in ihrer Dicke möglichst nicht stark voneinander abweichen. Vor allem soll die Entstehung zu dicker Schichten verhindert werden. Zu dicke Schichten würden aber entstehen, wenn mit einem Hub des Preßstempels eine Schicht aus Material großer Schüttdichte erzeugt wird, während dieselbe Presse beim Beschicken mit Gut von geringer Schüttdichte dünne und unter Umständen sogar unwirtschaftlich dünne Schichten erzeugt. Die Unwirtschaftlichkeit liegt darin, daß die Erzeugung einer Vielzahl unnötig dünner Schichten auch eine entsprechende Vielzahl von Arbeitshüben des Preßstempels erfordert, die durch einen einzigen Arbeitshub ersetzt werden könnten, wenn der Preßstempel in der Lage wäre, aus dem Material geringer Schüttdichte eine Schicht von noch brauchbarer und nicht übermäßig geringer Dicke zu erzeugen.

Die Erfindung nimmt ihren Ausgang von einer Ballenpresse mit einem von vertikalen, einander parallelen Seitenwänden und einem Boden begrenzten, oben offenen ersten Preßkasten und einem sich daran fluchtend anschließenden oben, unten und seitlich geschlossenen zweiten Preßkasten, einem in dem ersten Preßkasten horizontal verschiebbaren Preßstempel und einem von oben in den ersten Preßkasten mündenden Füllschacht. Zur Lösung der oben bezeichneten Aufgabe ist erfindungsgemäß von den vier Seitenwänden des im Querschnitt rechteckigen Füllschachts mindestens eine quer zur Preßstempelbewegung liegende Seitenwand in Richtung der Preßstempelbewegung in mindestens zwei verschiedene Lagen verstellbar, wobei die beiden übrigen Seitenwände des Füllschachts mit den Seitenwänden des ersten Preßkastens fluchten. Diese Maßnahme gestattet es, die Menge an Altmaterial,

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die durch den Schacht in den ersten Preßkasten entleert wird, durch Verschieben der einen Seitenwand des Schachts zu steuern und damit in den Preßkasten je nach der Beschaffenheit des zu verpressenden Guts wenigstens annähernd gerade so viel einzufüllen, wie bei der nachfolgenden Vorbewegung des Preßstempels zur Bildung einer in ihrer Dicke vernünftig bemessenen Schicht notwendig ist, um aus den aufeinanderfolgenden Schichten den verlangten Ballen zu erzeugen.

Grundsätzlich können von den beiden quer verlaufenden Seitenwänden des FüllSchachts beide in Richtung der Preßstempelbewegung verstellbar sein. Dies würde jedoch unnötigen Aufwand bedeuten. Es genügt vielmehr in der Regel die Verstellbarkeit einer dieser beiden Wände. Dabei verdient in der bevorzugten Ausführung der Erfindung diejenige Wand des Füllschachts den Vorzug, die dem zweiten Preßkasten abgewandt ist. Denn in diesem Falle verursacht die Verstellung der genannten Wand keinerlei Komplikationen im Bereich des zweiten Preßkastens, vor allem dort, wo die Verschnürung der in diesem Preßkasten erzeugten Ballen stattfindet.

In der bevorzugten Ausführung der Erfindung wird dafür Sorge getragen, daß die verstellbare Seitenwand des Einfüllschachts mit der Arbeitsfläche des Preßstempels in seinen verschiedenen Stellungen fluchtet, welche diese vor jedem Preßgang einnimmt. Denn dann bildet diese Arbeitsfläche die rückwärtige Begrenzung des ersten Preßkastens und sorgt dadurch dafür, daß nicht weniger und nicht mehr Material eingefüllt ist, als beim nachfolgenden Pressen für die Erzeugung einer Schicht im oben angegebenen Sinne notwendig ist.

Für die Beschickung des FüllSchachts können in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung verschiedene Förderer,

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etwa in Form von Förderbändern, vorgesehen werden. Im einfachsten Falle, wenn es sich nämlich nur um die Verarbeitung von Material zweier wesentlich verschiedener Eigenschaften handelt, etwa in einem Falle von Wellpappe und im anderen Falle gebündelten Zeitungspapiers, dann genügen zwei Förderer verschiedener Breite, die abwechselnd je nach dem zu verarbeitenden Material den Schacht beschicken.

Um die Presse nach der Erfindung ohne übermäßigen Aufwand durch Bedienungspersonal betreiben zu können, sieht die bevorzugte Ausführung eine Steuerung vor, welche die Stellung der Arbeitsfläche des Preßstempels, die diese vor jedem Preßgang einnimmt, in Flucht mit der Fläche der verstellbaren Füllschachtwand bringt.

Auf die Gestaltung und Wirkungsweise des zweiten Preßkastens kommt es für die Erfindung nicht unbedingt an. In der bevorzugten Ausführungsform, in der der Aufbau der Presse wesentlich vereinfacht wird, ist der zweite Preßkasten nach Art einer Kanalpresse mit sich in Preßrichtung verengendem Querschnitt gestaltet.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise im Längsschnitt gehaltene Seitenansicht einer erfindungsgemäß gestalteten Presse,

Fig. 2 und 5 vergrößerte Darstellungen des mittleren Teils der Presse, der die wesentlichen Merkmale der Erfindung veranschaulicht,

Fig. 4 eine Ansicht dieses mittleren Teils von oben und

Fig. 5 eine für den Betrieb der Presse nach Fig. 1 geeignete elektro-hydraulische Schaltung.

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Die Presse nach Fig. 1 besteht aus zwei hintereinandergeschalteten Preßkasten 1 und 2. Beide Kästen haben rechteckigen Querschnitt. Die Querschnittsfläche im Kasten 1 ist über dessen ganze Länge konstant. In ihm ist ein Preßstempel 3 verschiebbar, der durch einen aus Kolbenstange 4 und Zylinder 5 bestehenden hydraulischen Zylinder-Kolbenantrieb hin und her bewegt werden kann. Der mit dem ersten Preßkasten 1 fluchtende zweite Preßkasten 2 ist nach Art einer Kanalpresse gestaltet. Sein Querschnitt verengt sich daher vom linken Eintrittsende zum rechten Austritt 6 um ein geringes Maß, das in Fig. 1 wegen seiner Kleinheit nicht erscheint. Dadurch setzt der Preßkasten 2 der Vorbewegung des Materials einen Widerstand entgegen, der davon abhängig ist, wie stark sich der Querschnitt des Preßkastens 2 von links nach rechts verengt. Das Maß der Verengung kann durch einen Stelltrieb 7 verändert werden, v/elcher die Neigung der oberen Wand des Preßkastens 2 zu verändern vermag.

In den ersten Preßkasten 1 wird Material durch einen von oben einmündenden Füllschacht 8 eingebracht. Dazu ist der Preßkasten 1 über eine gewisse Strecke oben offen» Um zu verhindern, daß Material in den Bereich hinter dem Preßstempel 3 fällt, ist am Preßstempel eine Platte 9 angebracht, welche die Einfüllöffnung 10 verschließt, solange sich der Preßstempel 3 rechts von der linken Querwand 11 des Schachts 8 befindet.

Jeder Hub des Preßstempels 3 preßt und befördert diejenige Materialmenge in den Preßkasten 2, die zuvor durch den Schacht 8 eingefüllt worden war. Bei jeder derartigen Bewegung des Preßstempels entsteht noch kein vollständiger Ballen, sondern lediglich eine verhältnismäßig schmale Materi alschicht,, Jeder Ballen setzt sich daher aus einer Vielzahl derartiger Schichten 12 zusammen. Die aus solchen Schichten entstandenen Ballen werden innerhalb des Preßkastens 2 ver schnürt, damit sie sämtlich gleiche Abmessungen haben. Zum

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Verschnüren dient ein von einer Rolle 13 abgezogener Schnürdraht 14, der über Umlenkrollen geführt und mittels eines Flaschenzuges 15 gespannt wird. Die einzelnen Schnürdrähte werden, nachdem sie um den Ballen herumgelegt sind, durch nicht gezeichnete Vorrichtungen miteinander verdrillt. Wie der Schnürdraht 14 im einzelnen geführt, hierauf durchschnitten und sodann zu einer den Ballen umschnürenden Schlaufe geformt wird, ist in der Technik der Ballenpressen bekannt und bedarf daher hier keiner näheren Erläuterung.

Die Längswände des Schachtes 8 fluchten mit den Seitenwänden des Preßkastens 1. Die vordere Querwand des Schachtes 8 steht fest. Dagegen ist die linke Querwand 11 des Füllschachts 8 horizontal verschiebbar, wie insbesondere aus Fig. 2 und 3 hervorgeht. Hierzu dienen zwei an einer feststehenden Vertikalwand gelagerte Kniegelenkhebel 16, 17, deren mittlere Gelenke durch eine Stange 18 verbunden sind. Das mittlere Gelenk 16a des Kniegelenkhebels 16 ist gelenkig an einen hydraulischen, doppeltwirkenden Zylinder-Kolbenantrieb 20 angeschlossen. Durch diesen Antrieb kann die linke Querwand 11 des Füllschachts 8 wahlweise in die Stellungen nach Fig. 2 oder 3 gebracht werden. Während der Abstand b der den Füllschacht 8 seitlich begrenzenden Wände unveränderlich und gleich dem Abstand der Seitenwände des Preßkastens 1 ist, kann der Abstand a zwischen der feststehenden Querwand 19 und der verschiebbaren Stirnwand 11 des Füllschachts 8 durch den Antrieb 20 verändert werden.

Beiderseits des Preßkastens 1 sind Förderbänder 21 und 22 angeordnet, die durch Motoren 23 und 24 angetrieben werden können. Dabei bewegen sich die Oberseiten der Bänder in Richtung der in Fig. 4 gezeichneten Pfeile. Zu verarbeitendes Material wird auf die Bänder von oben aufgeschüttet und durch die Bänder, die zu diesem Zweck mit Leisten 25 versehen sein können, mitgenommen und in den Füllschacht 8 entleert.

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Soll Material von verhältnismäßig großer Schüttdichte verpreßt werden, so wird die Querwand 11 des Schachts 8 in die Stellung nach Fig. 2 gebracht, in der die beiden Querwände 11 und 19 des Füllschachts 8 nur einen verhältnismäßig kleinen Abstand haben. Beim Vorfahren des Förderstempels 3 bis zur Mündung des Preßkastens 1 in den Preßkasten 2 entsteht dann eine Materialschicht von nicht unzulässig großer Dicke, da die verpreßte Materialmenge klein ist. Dies gilt beispielsweise vor allem beim Vorpressen von bereits gestapeltem oder gebündeltem Papier sowie generell bei Zeitungen und Zeitschriften. Vor dem Füllen des Preßkastens 1 wird der Preßstempel 3 so weit vorgefahren, daß seine Arbeitsfläche 26 mit der Stirnfläche der Querwand 11 fluchtet, weil es sonst ohne größeren baulichen Aufwand schwierig wäre, die gerade richtige Menge in den Preßkasten 1 einzufüllen.

Soll dagegen Material von geringer Einfülldichte verpreßt werden, etwa Wellpappe oder Kartons, so wird die Querwand 11 mittels des Antriebs 20 nach links, also in die Stellung nach Fig. 3, gerückt. Zugleich wird dafür gesorgt, daß der Preßstempel 3 zurückgefahren wird und seine Arbeitsfläche 26 mit der Fläche 11 wiederum fluchtet. Aus dem nunmehr durch den Schacht 8 eingefüllten Material, das gewichtsmäßig mit der Materialmenge im Falle der Fig. 2 wenigstens ungefähr übereinstimmt, wird beim Vorfahren des Preßstempels 3 dann wieder eine Schicht 12 erzeugt, die sich in ihrer Dicke nicht in unzulässig starkem Maße von der zuvor im Falle der Fig. 2 erzeugten Schicht unterscheidet. Auf diese Weise entstehen auch dann, wenn die Art des zu verpressenden Materials sich im Laufe unmittelbar aufeinanderfolgender Arbeitsgänge wesentlich ändert, Schichten 12, deren Dicke im wesentlichen über die ganze Ballenlänge gleich ist.

Bei höheren Anforderungen können statt nur zwei Stellungen

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der Querwand 11 und entsprechenden Stellungen des Preßstempels 3 auch mehrere derartiger Stellungen vorgesehen werden. Erfahrungsgemäß ist jedoch bei den heutigen Gegebenheiten der damit verbundene größere bauliche Aufwand kaum nötig, so daß man in aller Regel auch mit nur zwei Förderbändern 21, 22 verschiedener Breite auskommt.

Schließlich zeigt Fig. 5 eine hydro-elektrische Schaltung, wie sie zum Betrieb einer Presse nach der Erfindung geeignet ist. Gemäß Fig. 5 ist dem Motor 23 ein Schalter 27 und dem Motor 24 ein Schalter 28 zugeordnet. Beide Schalter sind elektrisch so miteinander gekuppelt, daß immer nur ein Schalter wirksam sein kann. Die Motoren 23, 24 sind über ihre Schalter 27, 28 an ein Netz R, S angeschlossen. Ein elektro-hydraulischer Steuerschieber 29 dient zur Betätigung des hydraulischen Antriebes 20. Er hat zwei Solenoide, von denen das Solenoid 30 dem Motor 23 und das Solenoid 31 dem Motor 24 parallelgeschaltet ist. Ein elektro-hydraulischer Steuerschieber 32 zur Betätigung des hydraulischen Preßstempelantriebes 4, 5 hat zwei Solenoide 33 und 34, von denen 33 zum Einsteuern der Rückzugsbewegung des Preßstempels 3 und 34 zum Einsteuern des Preßstempelvorlaufs dient. Dem Solenoid 34 ist ein Impulsschalter 35 vorgeordnet, der im Stromkreis einer elektro-hydraulischen Folgesteuerung liegt, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bedeutungslos ist. Dem Solenoid 33 sind zwei Endschalter 36, 37 vorgeschaltet, die die jeweils gewünschte Ruhelage des Preßstempeis 3 in Abhängigkeit von der Stellung der beweglichen Wand 11 des Füllschachtes 8 einsteuern. Die Endschalter 36, 37 werden von einer Schaltnase 38 betätigt, die mittelbar oder unmittelbar mit dem Preßstempel 3 oder seinem rückwärtigen Fortsatz 4 verbunden ist. Ein den Endschaltern 36, 37 vorgeschalteter Impulsschalter 39 dient zum Einschalten der Rückzugsbewegung des Preßstempels 3 und ist Teil der nicht gezeichneten Pressensteuerung. Eine Pum-

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pe 40 versorgt das gesamte Hydrauliksystem aus einem Öltank 41 mit Drucköl.

Bei Betätigung des Schalters 27 erhält der Motor 23 Strom von der Phase R. Zugleich liegt der Motor 23 an der Phase S, so daß er das Förderband 21 in Betrieb setzt. Dagegen kann der Motor 24 nicht eingeschaltet werden. Das Solenoid 30 bringt den Steuerschieber 29 in eine Stellung, in der der Zylinder 20 Druck in einer Richtung erhält, in der die Wand 11 in die Stellung nach Fig₀ 2 bewegt wird. Vorausgesetzt, daß der Impulsschalter 39 den Stromkreis geschlossen hat, in dem das Solenoid 33 und der Endschalter 36 liegen, gelangt der Steuerschieber 32 in eine Stellung, in welcher der Preßstempelantrieb 5 Drucköl erhält und der Preßstempel 3 durch den Endschalter 36 in die Ruhestellung gemäß Fig. 2 gelangt, weil das Solenoid 33 bei geöffnetem Endschalter 36 stromlos wird und der Steuerschieber 32 in der gezeichneten Stellung den Preßstempelantrieb 5 stillsetzt. Inzwischen ist zu verpressendes Material mit verhältnismäßig hoher Schüttdichte über das schmale Förderband 21 und den Füllschacht 8 in den Preßkasten 1 gelangt. Über den nicht gezeichneten Teil der Pressensteuerung wird der Impulsschalter 39 geöffnet und der Impulsschalter 35 geschlossen, so daß das Solenoid 34 den Preßstempelvorlauf einschaltet. Das vor dem Preßstempel 3 liegende Material wird in den zweiten Preßkasten 2 überführt und zu einer Ballenschicht gepreßt. Anschließend, z.B. in Abhängigkeit von der Größe eines gewünschten Preßdruckes, Öffnet der Impulsschalter 35 und der Impulsschalter 39 schließt und leitet den Preßstempelrücklauf wie vorbeschrieben ein.

Bei Betätigung des Schalters 28 läuft der Motor 24 für das Förderband 22 nur dann an, wenn der Motor 23 abgeschaltet ist, d.h., wenn der Schalter 27 in der in Fig. 5 gezeichneten Stellung steht. Dann liegt der Motor 24 an der Phase S

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und direkt an der Phase R. Der Endschalter 36 ist bei ausgeschaltetem Motor 23 stromlos. Der Endschalter 37 ist bei geschlossenem Impulsschalter 39 stromdurchflossen, d.h., der Preßstempel 3 erreicht seine Ruhestellung erst dann, wenn die Schaltnase 38 den Endschalter 37 öffnet. Der Preßstempel 3 befindet sich dann in der Stellung gemäß Fig. Die bewegliche Wand 11 des Füllschachtes 8 ist über den Steuerschieber 29 und den Antrieb 20 in die Stellung nach Fig. 3 gelangt.

Im Betrieb wird der Ballenpresse über das Förderband 22 nur Material mit geringer Schüttdichte und über das Förderband 21 nur Material mit hoher Schüttdichte zugeführt. Die gornäß Fig. 2 und 3 unterschiedlichen Füllvolumina des unterhalb des Füllschachtes 8 liegenden ersten Preßkastens 1 sind so aufeinander abgestimmt, daß pro Preßstempelhub möglichst gleich große Materialgewichte in den zweiten Preßkanal 2 gelangen, d.h., daß möglichst Ballenschichten von etwa gleicher Stärke erzeugt werden.

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Claims

_ _ 2303232 Lindemann Maschinenfabrik G.m.b.H., 4000 Düsseldorf, Erkrather Straße 401 Patentansprüche;

1.jBallenpresse, insbesondere zum Pressen von Altpapier, Müll od.dgl., mit einem von vertikalen, einander parallelen Seitenwänden und einem Boden begrenzten, oben offenen ersten Preßkasten und einem sich daran fluchtend anschließenden, oben, unten und seitlich geschlossenen zweiten Preßkasten, einem in dem ersten Preßkasten horizontal verschiebbaren Preßstempel und einem von oben in den ersten Preßkasten mündenden Füllschacht, dadurch gekennzeichnet, daß von den vier Seitenwänden des im Querschnitt rechteckigen Füllschachtes (8) mindestens eine quer zur Preßstempelbewegung liegende Seitenwand (11) in Richtung der Preßstempelbewegung in mindestens zwei verschiedene Lagen verstellbar ist und seine beiden übrigen Seitenwände mit den Seitenwänden des ersten Preßkastens (1) fluchten.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem zweiten Preßkasten (2) abgewandte Seitenwand (11) des Füllschachtes (8) verstellbar ist.

3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Steuerung, welche die Stellung der Arbeitsfläche (26) des Preßstempels (3), die diese vor jedem Preßgang einnimmt, in Flucht mit der Fläche der verstellbaren Füllschachtwand (11) bringt.

4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens zwei oberhalb

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des Füllschachtes mündende Förderer (21, 22) für das zu verpressende Gut von verschiedener Breite, die der jeweiligen Stellung der verstellbaren Wand (11) des Schachtes entsprechen.

5. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Preßkasten (2) nach Art einer Kanalpresse mit sich in Preßrichtung verengendem Querschnitt gestaltet ist.

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