DE3926907A1 - Ballenpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ballenpresse nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1. Ballenpressen dieser Art haben sich in der Praxis für einen robusten Dauerbetrieb be­ währt. Die Beschickung der Presse über einen Einfüll­ schacht und das schubweise Einpressen des Materials in einen Preßkanal geht jedenfalls dann störungsfrei vonstatten, wenn der Preßstempel mit einem Antrieb aus­ reichender Druckkraft ausgestattet ist. Eine erhöhte Belastungs-Phase tritt dann im Verlauf eines Arbeitshubs ein, wenn sich der Preßstempel, der üblicherweise mit einer Schneidkante versehen ist, dem Schneidbalken am Eingang des Preßkanals nähert, so daß das zwischen Schneidbalken und Schneidkante komprimierte Material nicht mehr ausweichen kann und abgeschert werden muß. Für den Fall, daß die Antriebskraft bei kompaktem und hartem Material für den Abschervorgang nicht ausreicht, sind Hilfseingriffe, zumindest Wiederholungen des Ar­ beitshubs, erforderlich. Bei lockerem Material und ent­ sprechend niedrigem Füllgrad dagegen kann die hohe Lei­ stungsfähigkeit einer solchen Ballenpresse nicht voll ausgenutzt werden.

Bei Ballenpressen gibt es in der Praxis noch eine Alter­ native, das zugeführte Material in einen Preßkanal mit definiertem Querschnitt einzubringen. Dabei wird der Preßkasten oberseitig durch eine Klappe bzw. Vorpresse abgedeckt, die den Preßkasten wie bei einer Kastenpresse schließt. Der Querschnitt des geschlossenen Preßkastens entspricht dem Preßstempelquerschnitt, so daß der Preß­ stempel das Material in den Preßkanal vorschieben kann, ohne daß der Vorschub durch irgendeine Stoßstelle gestört wird. Dies sorgt für einen flüssigen und effektiven Betrieb insoweit, als das Material glatt vorgeschoben wird und zudem noch durch die Vorpresse verdichtet worden ist. Derartige Pressen sind allerdings störungsanfällig. Beim Schließen kommt es nämlich sehr leicht zum Ein­ klemmen von Material, das dann auch oft nicht durch einen forcierten oder wiederholten Arbeitshub der Vor­ presse beseitigt werden kann. Wenn sich aber die Vor­ presse festfährt, sind zur Abhilfe regelmäßig aufwendige und zeitraubende Arbeiten erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, von einer Ballenpresse der eingangs betrachteten Art ausgehend und unter Aufrechterhaltung der hohen Betriebssicherheit derartiger Ballenpressen eine noch effektivere Arbeits­ weise und einen noch weiter gesteigerten Durchsatz insbe­ sondere bei wechselnden Materialien mit teilweise ge­ ringerem Füllungsgrad zu erzielen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einer Ballen­ presse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs gelöst.

Die erfindungsgemäße Ballenpresse macht sowohl von dem Abscherprinzip wie auch von dem Vorpressenprinzip Ge­ brauch. Die Verwendung bei als Alternativen bekannter Prinzipien ist aber keineswegs eine unsinnige Doppelaus­ stattung, vielmehr bildet die den Preßkasten deckelartig abdeckende Vorpresse eine wertvolle Ergänzung der gat­ tungsgemäßen, mit einem Schneidbalken versehenen Ballen­ presse. Sie gestattet es, heterogenes, insbesondere mit massiven Materialballungen durchsetztes Material generell unter das Deckenniveau des Preßkanals herabzu­ drücken, so daß es ohne Schneidarbeit unter dem Schneid­ balken hindurchgeschoben werden kann oder nur noch ein geringfügiges Abscheren überstehenden Materials erfor­ dert. Dadurch wird die Spitzenbelastung für das Schneid­ system erheblich gesenkt.

Weiterhin liefert die Vorpresse beim Niedergehen auf den Preßkasten eine Verdichtung, die den Füllgrad im Preßkasten erhöht und die Effektivität der Pressenarbeit verbessert. Die Kombination beider bekannter Prinzipien ist bei Material mit mittlerer und insbesondere mit geringerer Dichte für die Maschinenleistung günstig.

Zweckmäßig ist dabei allerdings ein klemmsicherer Abstand zwischen Vorpresse und der kanalseitigen Stirnwand des Einfüllschachts vorzusehen. Dieser Abstand vermeidet die Ausbildung von engen Klemmspalten, die beim Nieder­ gehen von Vorpressen herkömmlicher Art zu Blockierungen führen können, bei denen sich etwa kompaktes Bücher- oder Aktenmaterial zwischen Vorpresse und Stirnwand des Einfüllschachtes verklemmt. Bei der erfindungsgemäßen Ballenpresse ist ein vollständiger oberseitiger Abschluß des Preßkastens entbehrlich und ein gewisser Überstand von Material über den Preßkasten bzw. Preßkanalquer­ schnitt unschädlich, da insofern das Schneidsystem aus Schneidbalken und - ggf. auch mit einer Schneidkante versehenem - Preßstempel für ein Abtrennen sorgt.

Es versteht sich, daß die Vorpresse insbesondere für einen bündigen, dem Querschnitt des Preßstempels ange­ paßten Abschluß des Preßkastens zu sorgen hat, wozu es auf deren Preßstellung ankommt. In der Rückzugsstel­ lung soll die Vorpresse den Füllschacht freigeben und keine den glatten Fall des Materials hemmenden Vorsprünge bilden. Bei solchen Vorgaben ist die Auslegung der Vor­ presse in verschiedenen Gestaltungen möglich. Besonders vorteilhaft wird die Vorpresse schwenkbar ausgebildet, so daß sie eine einfache und robuste Lagerung erfahren kann und auf einem kurzen Weg aus der Preßstellung in die Rückzugsstellung - mit einer Stirnwand des Einfüll­ schachts fluchtend - rückbewegbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1, 2 und 3 Längsschnitt durch eine Kanalballen­ presse bei einer Rückzugsstellung, einer Zwischenstellung bzw. einer Preßstellung der Vorpresse.

Die in der Zeichnung jeweils im Längsschnitt dargestell­ te, insgesamt mit 1 bezeichnete Kanalballenpresse umfaßt in herkömmlicher Weise einen Preßkasten 2, der oberseitig und zu zwei Stirnseiten hin offen ist, so daß ein Preß­ stempel 3 aus der veranschaulichten Rückzugsstellung heraus mit Hilfe eines Preßstempelantriebs 4 durch den Preßkasten 2 hindurch in einen Preßkanal 5 hinein vorbe­ wegbar ist, in dem bereits fertige (durch ein nicht dargestelltes Abbindesystem gebundene) Ballen und ggf. noch Teilballen als "Widerlager" für die Preßarbeit sitzen und um die Stärke eines mit jedem Pressenhub anfallenden Teilballens weiter vorgeschoben werden.

Der Preßkasten 2 ist nach oben hin zu einem Einfüll­ schacht 6 verlängert, der die gezielte Beschickung mit Hilfe von Förderbändern oder -rutschen ermöglicht und der auch einen Vorrat an zu verpressendem Material 7 bereitzustellen erlaubt. Zur Überwachung des Füllstands dienen Lichtschranken 8 bzw. 9.

Den Übergang zwischen einer kanalseitigen Stirnwand 10 des Einfüllschachts 6 und einer Deckenwand 11 des Preßkanals 5 markiert ein Schneidbalken 12 mit einer geschärften Schneidkante 13 zwischen einer Unterfläche 14, die horizontal fluchtend auf ein Innenprofil des Preßkanals 5 ausgerichtet ist und einer schräg zurück­ weichenden Aufgleitfläche 15. An die Aufgleitfläche 15 schließt sich stumpfwinklig eine Umlenkfläche 16 an, die oberseitig mit der kanalseitigen Stirnwand 10 des Einfüllschachts 6 abschließt. Der Schneidbalken 12 arbeitet mit einer stirnseitigen Preßfläche 17 des Preßstempels 3 und insbesondere mit einer geschärften Schneidkante 18 an dessen Oberseite, die auch aus beson­ ders hartem Material besteht, zusammen. Das so gebildete Schneidsystem ist in an sich bekannter Weise in der Lage, über den Preßkanalquerschnitt hinausstehendes Material beim Vorschub des Preßstempels 3 abzuscheren. Die Aufgleitfläche 15 und die Umlenkfläche 16 bilden dabei zwischeneinander einen Aufnahmeraum 19, in den sich abgeschertes Material nach oben hin ausweichend hineinbewegen kann, was sich für die Wirksamkeit des Schersystems als sehr vorteilhaft erwiesen hat.

Die erfindungsgemäße Kanalballenpresse 1 ist mit einer insgesamt mit 20 bezeichneten Vorpresse ausgestattet, die eine Preßplatte 21 und einen teilzylindrischen Mantel 22 als starre, um ein Achselement 23 schwenkbare Einheit umfaßt. Ein hydraulischer Pressenantrieb 24 ermöglicht die Schwenkbewegung der Preßplatte 21 mitsamt Mantel 22 um das Achselement 23 aus der in Fig. 1 gezeigten Rückzugsstellung über Zwischenstellungen, von denen eine z.B. in Fig. 2 gezeigt ist, bis zu einer Preßstel­ lung gemäß Fig. 3.

In der in Fig. 1 dargestellten Rückzugsstellung steht die Preßplatte 21 senkrecht und liegt dabei fluchtend in der Ebene einer zweiten, zur kanalseitigen Stirnwand 10 des Einfüllschachts 6 parallelen Stirnwand 25. Der Einfüllschacht ist dabei vollständig offen und in seinen vertikalen Wänden frei von Vorsprüngen oder Kanten, an denen sich Material absetzen oder verhaken könnte.

In der in Fig. 2 veranschaulichten Zwischenstellung der Vorpresse 20 zeigt sich, daß diese über einen kurzen, bogenförmigen Weg in den Einfüllschacht hineingeschwenkt ist. Dabei liefert der Zylindermantel 22 eine rückwärtige Abdeckung, welche nachfallendes Material daran hindert, sich hinter der Preßplatte 21 festzusetzen und bei einer späteren Rückbewegung der Vorpresse Störungen oder Ver­ schmutzungen der Umgebung hervorzurufen.

Die Fig. 2 zeigt im übrigen einen besonders kritischen Punkt der Vorpressenbewegung, bei dem eine endseitige Preßplatten-Kante 26 an dem Übergang zwischen der Umlenk­ fläche 16 und der Stirnwand 10 mit einem konstruktiv sorgsam vorgegebenen minimalen Abstand 27 vorbeiläuft. Dieser Abstand beträgt im vorliegenden Fall 100 mm und dient dazu, einen besonders gefährlichen Störungsfall zu vermeiden, bei dem sich zwischen der Endkante 26 und der Stirnwand 10 massives Material wie etwa Bücher- oder Aktenmaterial verklemmt und die Vorpresse festfährt. Ein ausreichender, "klemmsicherer" Abstand gewährleistet auch bei besonders kritischem Blockmaterial, daß dies unter Schereinwirkung aufgelöst wird.

In der Preßstellung gemäß Fig. 3 bildet die Preßplatte 21 eine bündige Abdeckung des Preßkastens 2, so daß der Preßstempel 3 bei einem nachfolgenden Arbeitshub zunächst nur ein leichtes Vorschieben des Materials zu bewirken braucht. Allerdings ist bei der Auslegung der Vorpresse mit einer nur teilweisen Abdeckung des Preßkastens ein freier Spalt zwischen der Endkante 26, der Preßplatte 21 und der Schneidkante 13 des Schneidbal­ kens 12, so daß in diesem Bereich liegendes Material abgeschert werden muß. In jedem Fall bildet die Schneid­ kante 13 auch eine gewisse Stoßstelle.

Die an dieser Stelle aufzubringende Arbeit ist aber wesentlich durch die Einwirkung der Vorpresse 20 redu­ ziert. In bezug auf die erforderliche Schneidleistung räumt die Vorpresse 20 insbesondere solche schweren Anforderungsfälle aus, bei denen große und massierte Einheiten kompakten Materials mehr oder weniger in der Mitte vom Schneidsystem durchgetrennt werden müssen. Die Vorpresse bringt in Fällen derart inhomogener Mate­ rialzusammensetzung eine Materialverteilung zustande, bei der allenfalls noch kleinere überstehende Material­ bereiche abzutrennen sind. Dies eben nimmt dem Schneid­ system den Bedarf an einer sehr hohen Spitzen-Leistung.

Bei dem verbleibenden Schneidvorgang ist zweckmäßig, daß das abgetrennte Material nach oben hin ausweichen kann, da oberhalb der geschärften Schneidkante 13 ein Aufnahmeraum 19 für ausweichendes Material zwischen der Aufgleitfläche 15 und der Umlenkfläche 16 ausgebildet ist, zumal auch weiter nach oben hin zwischen der Stirn­ fläche 10 des Einfüllschachts und dem Mantel 22 der Vorpresse ein offener Durchgangsraum besteht.

Die in ihrer Grundfiguration sektorförmige Vorpresse könnte zum Achselement 23 hin mit durchlaufender Preß­ platte 21 ausgebildet sein, um dann dort möglichst eng gegen die Schneidkante 18 bzw. eine Oberfläche 28 des Preßstempels abzuschließen. Dies würde allerdings zu einem Klemmspalt zwischen Vorpresse 20 und Preßstempel 3 führen, in dem sich Material festsetzen und verhärten könnte. Die erfindungsgemäße Ballenpresse sieht demgegen­ über einen vorteilhaften Abstreifbalken 30 vor, der dem Achselement 23 zum Einfüllschacht 6 bzw. Preßkasten 2 hin feststehend vorgelagert ist. Die Preßplatte 21 schwenkt bei deren Preßbewegung über den Abstreifbalken 30 hinweg bzw. um diesen herum, wobei eine der Preßplatte 21 zugewandte Fläche 31 des Abstreifbalkens 30 zylin­ drisch gewölbt mit zur Achse 23 koaxialem Verlauf aus­ gebildet ist. Dies sorgt für einen gleichmäßigen und engen Spalt zwischen Preßplatte 21 und Abstreifbalken 30.

An seiner Unterseite trägt der Abstreifbalken 30 eine nachgiebige Streifleiste 32 aus einem elastischen, hoch­ verschleißfesten Kunststoff, die für einen dichten und festen Abschluß zwischen Abstreifbalken 30 und Preßstem­ pel 3 sorgt. In der Ausgangsstellung des Preßstempels 3 liegt dessen Schneidkante 18 unterseitig an der Streif­ leiste 32 an. Die Schneidkante 18 fährt also nicht hinter die Streifleiste 32 zurück, so daß letztere ständig mit einem Andruck von oben versehen sein kann. Bei einem Preßhub des Preßstempels gleitet dieser mit seiner Ober­ fläche 28 unter der Streifleiste 32 hin und her und wird dabei von mitgeschlepptem Material befreit.

Mit der erfindungsgemäßen Ballenpresse ist also dem Schneidsystem zusätzlich ein Vorpreßsystem besonderer Art zugeordnet, das mit dem Schneidsystem zusammenwirkt, ohne es zu ersetzen. Dadurch ergibt sich eine Arbeits­ weise, bei der die Möglichkeiten einer Material-Vorver­ dichtung und einer effektiveren Pressenarbeit nicht etwa mit Einschränkungen in der Betriebssicherheit er­ kauft werden. Aus losem, unverdichtetem Material herge­ stellte Ballen benötigen relativ viel Arbeitshübe der Presse, die jeweils nur einen dünnen Teilballen erzeugt. Über einen weiteren Bereich von Materialzusammensetzungen mittlerer bis geringer Dichte bewirkt die Vorpresse einen höheren Füllungsgrad im Preßkasten mit Vorteil für die Maschinenleistung.

Weiterhin können andere Schwachstellen herkömmlicher Vorpressensysteme, etwa der achsnahe Bereich einer schwenkbaren Vorpresse, durch Einarbeitung eines Ab­ streifbalkens entschärft werden.

Es versteht sich, daß die beiden herkömmlich nur alterna­ tiv benutzten Systeme hier auch wahlweise eingesetzt werden können, daß also bei gleichförmigem, relativ dichtem Material, das einer Vorverdichtung nicht bedarf und auch das Schneidsystem nicht erhöht belastet, der Pressenbetrieb ohne Einwirkung der Vorpresse durchgeführt werden kann.

Claims (12)

1. Ballenpresse (1) für Papier und sonstiges zu Ballen verpreßbares Abfallmaterial, bei der ein Preßkasten (2) von oben über einen Einfüllschacht (6) beschickbar ist und an einer Stirnseite in einen Preßkanal (5) ein­ mündet, in den ein Preßstempel (3) durch den Preßkasten (2) hindurch von dessen gegenüberliegenden Stirnseite her einfahrbar ist, wobei Boden- und Seitenwände des Preßkastens (2) fluchtend in Wände des Preßkanals (5) übergehen und wobei einer unterhalb einer kanalseitigen Stirnwand (10) des Einfüllschachts (6) endenden Decken­ wand (11) des Preßkanals (5) zum Preßkasten (2) hin ein Schneidbalken (12) vorgelagert ist, gekennzeichnet durch eine am Einfüllschacht (6) gelagerte Vorpresse (20), die aus einer den Einfüllschacht (6) freigebenden Rückzugsstellung in eine eine Deckfläche für den Preß­ kasten (2) bildende Preßstellung ein- und niederfahrbar ist, wobei die Vorpresse (20) den Preßkasten (2) nur teilweise unter Freilassen eines klemmsicheren Abstands (27) von der kanalseitigen Stirnwand (10) des Einfüll­ schachts (6) abdeckt.

2. Ballenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Abstand (27) der Vorpresse (20) von der Stirnwand (10) mindestens 100 mm beträgt.

3. Ballenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorpresse (20) eine schwenkbare Preßplatte (21) aufweist, deren Schwenkachse (23) auf der dem Schneidbalken (12) abgelegenen Seite des Einfüll­ schachts (6) liegt.

4. Ballenpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorpresse (20) sektorförmig mit einem rück­ seitig an die Preßplatte (21) als deren Abdeckung an­ schließenden teilzylindrischen Mantel (22) ausgebildet ist.

5. Ballenpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorpresse (20) für einen Schwenkwinkel von etwa 90° zwischen einer senkrechten Rückzugsstellung, in der die Preßplatte (21) fluchtend mit einer Einfüll­ schachtwandung (25) abschließt, und einer waagerechten Preßstellung ausgelegt ist.

6. Ballenpresse nach Anspruch 3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßplatte (21) der Vorpresse (20) mit einem Abstand von der Schwenkachse (23) endet und daß in dem dadurch freibelassenen Schwenkbereich ein Abstreifbalken (30) parallel zur Schwenkachse (23) angeordnet ist.

7. Ballenpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Abstreifbalken (30) unterseitig mit einer nachgiebig gegen eine Deckplatte (28) des Preßstempels (3) anliegende Streifleiste (32) versehen ist.

8. Ballenpresse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Streifleiste (32) aus einem elastischen Kunststoff besteht.

9. Ballenpresse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Deckplatte (28) des Preßstempels (3) in der Rückzugsstellung mit einer Schneidkante (18) unterseitig an der Streifleiste (32) anliegt.

10. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifbalken (30) zum Einfüllschacht (6) eine konzentrisch zur Schwenkachse (23) gewölbte Stirnfläche (31) bildet.

11. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Preßkanal (5) und Einfüllschacht (6) feststehende Schneidbalken (12) eine geschärfte Schneidkante (13) aufweist, oberhalb der sich eine schräg zurückspringende Aufgleitfläche (15) anschließt.

12. Ballenpresse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Aufgleitfläche (15) zusammen mit einer sich stumpfwinklig anschließenden und sich bis zu der im wesentlichen vertikalen kanalseitigen Stirnwand des Einfüllschachts erstreckenden Umlenkfläche (16) einen Aufnahmeraum bildet.