DE4215578A1 - Kanalballenpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kanalballenpresse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Kanalballen­ pressen für Altpapier und sonstiges Abfallmaterial sind wesentliche Einrichtungen für eine wirksame Verwertung von Abfällen, die als voluminöse, lose Massengüter zusammenkommen und zur Lagerung, Beför­ derung und Weiterverarbeitung in eine kompakte und gute handhabbare Ballenform gebracht werden sollen. Bei diesen Pressen handelt es sich meistens um hochleistungsfähige Vorrichtungen mit Kanalquer­ schnitten für die kontinuierlich hintereinander herzustellenden Ballen bis zu einem Quadratmeter und mit Pressendrücken bis zu 1000 Tonnen.

Trotz dieser beträchtlichen Dimensionen und Kräfte weisen Kanalballenpressen der hier betrachteten Art Problemzonen auf, aus denen heraus Betriebsstö­ rungen erwachsen, die von den Reparaturkosten und dem Leistungsausfall her teuer werden können.

In der DE-PS 34 35 126 ist bereits ein kritischer Bereich einer solchen Kanalballenpresse mit dem Grenzbereich zwischen Einfüllschacht und Preßkanal angesprochen worden. Während die Boden- und Seiten­ wände als bündige Fortsetzungen der Boden- und Seitenwände des Preßkastens ausgebildet werden können und dem in den Preßkanal einzuschiebenden Material keine Hindernisse bieten, gibt es am Anfang des Preßkanals deckenseitig eine system­ bedingte Endkante, an der beim Vorschub des Preß­ kolbens eine Trennung zwischen dem in den Preßkanal gelangenden und dem im Einfüllschacht verbleibenden Material erfolgen muß. Hierzu dienen beispielsweise Schneidkanten an einem einlaufseitig die Decke des Preßkanals abschließenden Schneidbalken und an der Preßflächen-Oberkante des Preßstempels mit gegenseitiger Scherwirkung und andere unter­ stützende Maßnahmen, wie in der vorgenannten Pa­ tentschrift erläutert.

Der Preßstempel fährt nach dem Passieren des Schneidbalkens mit seiner Preßfläche typischerweise noch über einen vorgegebenen, nicht unbeträcht­ lichen Hub in den Preßkanal hinein. Wenn etwa ein Ballen mit mehreren Verdichtungshüben gebildet wird, sollen die je Hub entstehenden Teilballen im Preßkanal verfestigt zurückgehalten bleiben und nicht etwa wieder nach Entlastung von dem Pressendruck auseinanderfallen. Bei Fertigstellung eines Ballens soll auch die üblicherweise im Be­ reich des Preßkanals eingerichtete Abbindevorrich­ tung Abbindedrähte durch den Preßstempel hindurch (zum Austritt durch Schlitze in der Preßfläche) hindurchführen können. Auch dies verlangt, daß der Preßstempel weit genug in den Preßkanal hinein­ fährt. Schließlich lassen sich auch die verfügbaren Druckkräfte des Preßstempels besser ausnutzen, wenn die zur Scherwirkung der Schneidkanten benö­ tigten Kräfte nicht bereits mit hohen Kräften aus dem Widerstand des komprimierten Materials überlagert sind. Günstiger ist es, wenn die hohe Verdichtung eines Teilballens mit den entsprechen­ den Gegenkräften erst dann eintritt, wenn der Schervorgang abgeschlossen ist. Auch dies führt dazu, daß der Preßstempel in seiner vorderen End­ stellung um einen beträchtlichen Hub in den Preß­ kanal hineingefahren wird.

Bei bestimmten zähelastischen Materialien, insbe­ sondere bei dünnen, hochfesten Kunststoffolien im Abfallmaterial, können sich schwerwiegende Probleme in dem Spalt zwischen Preßstempel und Preßkanaldecke ergeben. Die Breite bzw. Höhe dieses Spalts ist herkömmlich durch einen konstruktions­ bedingten Minimalabstand der Schneidkanten vonein­ ander bestimmt, der lediglich ein störungsfreies Passieren der Schneidkanten sicherstellt und sich durch Abnutzung im Betrieb nur geringfügig auf­ weiten soll. Leicht reißbares Material wie Papier läßt sich dabei gut trennen, während zähelastische dünne Folien eher gereckt werden und sich zäh­ elastisch durch den Bewegungsspalt hindurchziehen, um bei der Rückbewegung des Preßstempels massierte Aufstauungen zu bilden, die leicht zu nicht mehr überdrückbaren Blockierungen führen. Ohne weiteres ersichtlich ist, daß die Reparatur (und der Be­ triebsausfall) einer Kanalballenpresse nach einem solchen Festfahren kostspielig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kanalballenpres­ se zu schaffen, die einen störungsarmen Betrieb, insbesondere einen Dauerbetrieb, auch dann zuläßt, wenn das zu verpressende Material Kunststoffolien oder sonstige zähe und elastische Bestandteile enthält, ohne daß dazu aufwendige und komplizierte Einrichtungen an der Presse, hohe zusätzliche Leistungen oder zusätzliche Kontroll- oder War­ tungsarbeiten benötigt werden.

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

Eine Erweiterung des Bewegungsspalts zwischen Preßstempel und Preßkanal-Decke schafft einen Ausweichraum für zunächst gereckte bzw. elastisch gedehnte Folien und dergleichen zähe Materialien, die teils eine bei der elastischen Dehnung erfah­ rene Querkontraktion nach dem Entspannen wieder rückbilden bzw. sich beim Zurückfahren des Preß­ stempels aus der glatten gestreckten Lage in un­ kontrollierbar gefaltete und gestauchte Verwer­ fungen begeben. Mit einem Ausweichraum bleiben auch diese Materialbestandteile locker und nachgie­ big und gehen insbesondere nicht in eine blockie­ rende Preßlage über.

Nun kann ein solcher Ausweichraum nicht einfach dadurch geschaffen werden, daß insgesamt ein größe­ rer Abstand zwischen dem bewegten Preßstempel und den feststehenden Teilen des oberen Preßkanals vorgesehen werden. Dies hieße, die Wirkung der Schneidkanten aufzugeben, so daß auch zuvor gut zu verarbeitendes Material wie Papier Schwierig­ keiten bereiten würde, die man schon früher ausge­ räumt hat. Überdies würde bei einer durchgehenden Vergrößerung des Bewegungsspiels zwischen Preßstem­ pel und Preßkanal-Decke auch ggf. ein dickerer und massiverer Strang von Kunststoffolien in diesen Spalt hineingelangen, so daß der Ausweichraum für diese nicht ausreicht. Wesentlich ist also, daß der Abstand der Schneidkanten voneinander in der herkömmlichen Weise beibehalten bleibt, daß der Ausweichraum also erst dahinter, im Inneren des Preßkanals gebildet ist.

Hierbei zeigt sich auch, daß das Abgehen von dem bisher als zweckmäßig angesehenen glatten und bündigen Übergang des Schneidbalkens in die Decken­ fläche des Preßkanals zusätzliche Vorteile bildet, indem zum einen eine auch nach hinten wirkende Schneidkante ausgebildet werden kann, die beim Zurückfahren mitgeschleiftes zähelastisches Mate­ rial abstreift und trennt.

Weiterhin bildet eine dabei vorzusehende Kante neben der Schneidenwirkung auch einen Rückhalte­ effekt. Schon bei herkömmlichen Kanalballenpressen sind teilweise Rückhaltefinger vorgesehen worden, die unter Federandruck durch die Seitenwände des Preßkastens bzw. des Preßkanals hindurch nach innen vorstanden und eine Sperrwirkung ausübten, so daß das im Preßkanal verdichtete Material nach dem Rückzug des Preßstempels gehindert wurde, sich rückwärts zum Preßkasten hin auszudehnen. Diese Rückhaltefinger sind allerdings relativ kompliziert im Aufbau und in der Anordnung. Darüber hinaus stellen die für die Rückhaltefinger vorzu­ sehenden Öffnungen in den Preßwänden Problembe­ reiche dar, in denen sich Abfallmaterial festsetzen kann oder durch die Abfallmaterial nach außen dringt und lästige Verschmutzungen im Umfeld einer solchen Presse erzeugt. In einem Zuge mit der Bildung von Ausweichräumen geschaffene Rückhalte­ vorsprünge wie etwa eine rückseitige Kante des Schneidbalkens, stellen also eine willkommene Alternative zu herkömmlichen Rückhaltefingern dar.

Der Rückhalteeffekt kann weiterhin durch besondere Rückhalteelemente, insbesondere Rückhalteleisten verbessert werden, die in dem Ausweichraum angeord­ net werden.

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

Fig. 1 Schnitt nach Linie I-I in Fig. 3 durch eine Kanalballenpresse in Seitenansicht,

Fig. 2 Schnitt entsprechend Fig. 1 bei anderer Arbeitsstellung und

Fig. 3 Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2.

Die in der Zeichnung insgesamt mit 1 bezeichnete Ballenpresse umfaßt feststehende Gehäuseteile, die einen Einfüllschacht 2, einen Preßkasten 3 unterhalb des Einfüllschachts 2 und einen horizon­ tal an den Preßkasten 3 anschließenden Preßkanal 4 einschließen sowie einen Preßstempel 5, der, durch einen Preßstempelantrieb 6 vorbewegt, zwischen einer in Fig. 1 dargestellten hinteren Endstellung und einer in Fig. 2 dargestellten vorderen Endstel­ lung horizontal verfahrbar ist. In Fig. 1 und 2 ist lediglich das bereits verpreßte Abfallmate­ rial, nicht aber das lose Material dargestellt, das sich zumindest im unteren Teil des Einfüll­ schachts 2 anhäuft und in der Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 auch den Preßkasten 3 füllt.

Der Preßstempel 5 weist eine vorderseitige Preßflä­ che 7 auf, die durch Abbindeschlitze 8 - hier für eine horizontale Abbindung - unterbrochen ist und die oberseitig mit einer Schneidkante 9 abschließt. Die Schneidkante 9 bildet den vor­ deren Abschluß einer Preßstempeloberseite 10, die so weit nach hinten geführt ist, daß sie den Einfüllschacht in der vorderen Endstellung des Preßstempels unterseitig abschließt (Fig. 2).

Die Schneidkante 9 wirkt mit einer feststehenden Schneidkante 11 eines Schneidbalkens 12 zusammen, der zwischen einer senkrechten Stirnwand 13 des Einfüllschachts und einer Deckenfläche 14 des Preßkanals 4 liegt. Zwischen beiden Schneidkan­ ten 9, 11 ist in der Höhe lediglich ein schmaler, konstruktiv für das Bewegungsspiel erforderlicher Spalt 15 (Fig. 3) belassen, der eine gute Scher­ wirkung ermöglicht.

Dieser auch bei herkömmlichen Ballenpressen vorzu­ sehende minimale Spalt ist allerdings nur im Be­ reich der Schneidkante erforderlich und wird in dem dahinterliegenden Bereich der Deckenfläche 14 nur zum kleineren Teil beibehalten. Ansonsten ist die Deckenfläche zur Ausbildung von Ausweich­ räumen weit über das Maß für den Scherspalt nach oben von der Höhe der Deckenfläche 10 abgesetzt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird der Abstand hauptsächlich durch ein Deckenblech 15 bestimmt, dessen Unterseite zumindest 15 mm oberhalb der Deckenfläche des Preßstempels 5 liegt.

Nach vorne hin werden damit entstehende Ausweich­ räume 16, 17, 18, 19 durch den Schneidbalken 12 be­ grenzt, dessen Unterfläche 20 bündig mit der Schneidkante 11 abschließt und der darüber hinaus rückwärtig eine zweite Schneidkante 21 bildet, wozu die Kante 21 zumindest rechtwinklig, im darge­ stellten Ausführungsbeispiel sogar spitzwinklig geschärft ist.

Die Ausweichräume 16, 17, 18, 19 sind untereinander noch einmal durch Rückhalteelemente in Form von Rückhalteleisten 22, 23, 24 abgeteilt, die untersei­ tig bündig mit dem Schneidbalken 12 abschließen und damit den Scherspalt-Abstand zur Schneidkante 9 des Preßstempels einhalten, einenends an den Schneidbalken 20 anschließen und anderenends mit scharfer Stirnkante 25 in einem Bereich enden, der bei der vorderen Endstellung des Preßstempels (Fig. 2) hinter der Preßfläche 7 (zum Preßkasten 3 hin) liegt.

Weitere Rückhalteleisten 26, 27 liegen in paralleler Ausrichtung und gleicher Länge zu den Rückhalte­ leisten 22, 23, 24 in den Innenkanten des Preßkanals zwischen Seitenwänden 28, 29 und dem Deckblech 15. Zwischen diesen Rückhalteleisten bleibt aber ein überwiegender freier Zwischenraum für die Ausweichräume 16, 17, 18.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Kanalballen­ presse im Bereich der Preßkanal-Decke hinter der Schneidkante 11 trägt besonderen Problemen Rech­ nung, wie sie bei der Verarbeitung von Preßgut mit zähen, elastischen und dünnen Materialien, insbesondere mit Kunststoffolien, auftreten. Die Fig. 2 veranschaulicht, daß der Preßstempel 5 mit einem beträchtlichen vorgegebenen Hub 30 unter der Schneidkante 11 hindurch in den Preßkanal 4 hineinfährt. Dies dient dazu sicherzustellen, daß das verpreßte Material auch mit einer gewissen Entspannung und Lockerung nach dem Zurückfahren des Preßstempels nicht auseinander- und zurück­ fällt, daß Abbindevorrichtungen im Bereich des Preßkanals 4 hinter der Preßfläche 7 durch die Schlitze 8 hindurchfahren können, um Abbindedrähte an einen fertiggestellten Ballen anzulegen und daß bei einem Preßhub die hohe Belastung des Preßstempelantriebs beim Abschervorgang nicht mit den hohen Kräften am Ende des Verdichtungsvor­ gangs zusammenfallen.

Diesem Hub 30 entsprechend ergibt sich aber auch zwischen Preßstempel 5 und Kabelkanal-Decke ein großflächiger, insbesondere in Preßrichtung langer Zwischenspalt.

Im Betrieb der Presse wird Preßgut durch den Preß­ stempel 5 gegen die Schneidkante 11 bewegt und ge­ langt dann teils in den Preßkanal 4, teils, nach oben ausweichend, in den Einfüllschacht 2. Soweit dabei leicht reißbares Material wie etwa Papier der Scherwirkung der Schneidkanten 9 und 11 ausge­ setzt ist, tritt normalerweise eine Trennwirkung auf. Solches Preßgut wird dann weiter in den Preß­ kanal 9 hineingeschoben und kann sich auch hinter dem Schneidbalken 12 in die Ausweichräume 16, 17, 18 und 19 ausdehnen. Die Endphase des Preßvorgangs mit hohen Drücken führt aber dazu, daß das Preßgut über die gesamte Preßkanalhöhe hin hochverdichtet wird. Beim Zurückfahren des Preßstempels 5 versucht das Preßgut, sich zu entspannen und zum Preßkasten 3 hin elastisch auszudehnen, doch stößt es dabei an die Stirnkanten 25 der Rückhalteleisten 22, 23, 24, 26 und 27, die den bereits gebildeten Teilballen am Rand fixieren und damit - unter einer druckfesten Brückenbildung des hochverdichteten Materials - auch in der übrigen Fläche halten.

In Fig. 1 ist veranschaulicht, daß sich das verdich­ tete Preßgut zwar in begrenztem Maße wieder ent­ spannt, aber von den Rückhalteleisten gehalten bleibt.

Noch bedeutsamer ist die Funktion der Ausweichräu­ me 16, 17, 18 und 19 dann, wenn das Preßgut zähe und elastische Bestandteile enthält, etwa Kunststoffo­ lien, aber auch Textilien, feste Bänder, Fäden oder Fasern und dergleichen. Diese lassen sich von den Schneidkanten 9 und 11 oft nicht schneiden oder reißen, sondern durchziehen dann den Zwischenraum zwischen dem Preßstempel 5 und der Decke des Preßka­ nals über die Länge des Hubs 30, um mit der Rückbewe­ gung des Preßstempels zuvor erlittene elastische Querschnittsverengungen aufzugeben oder sich zusam­ menzuschieben. Dies führt herkömmlich zu schwerwie­ genden Betriebsstörungen oder gar Schäden an der Presse. Die hier geschaffenen Ausweichräume, die das freie Volumen zwischen Preßstempel 5 und Preß­ kanaldecke insgesamt um ein Vielfaches gegenüber dem vergrößert, das bei einer durchgehenden Spalt­ weite in der Weite des Scherspalts vorhanden wäre, erlaubt es, daß auch solche kritischen Materialien ausweichen können und damit nachgiebig bleiben. Blockierungen lassen sich dadurch verhindern, ohne daß sonstige Schwierigkeiten in der Pressenfunktion oder konstruktiv aufwendige Gestaltungen in Kauf genommen werden müßten.

Die in den Preßkanal 4 hineinweisenden Kanten der Abstreifleisten 22, 23, 24, 26, und 27 wie auch die nach hinten gerichtete Schneidkante 21 des Schneid­ balkens tragen dazu bei, zähelastisches Material daran zu hindern, sich beim Rückfahren des Preßstem­ pels 5 in den verbleibenden engen Bereich am Schneid­ balken 12 hineinzuziehen. Auch sonstige Materialien werden von diesen Kanten gehalten oder aber gerissen.

Vorteilhaft ist auch, daß die Abbindeschlitze 8 waagerecht geführt sind. Gegenüber der in der Praxis gleichfalls häufig anzutreffenden vertikalen Aus­ richtung der Abbindeschlitze vermeidet dies, daß sich zähe und elastische Preßgutanteile oberseitig in die Abbindeschlitze hineinziehen und Störungen in diesem Bereich verursachen.

Es versteht sich, daß die Rückhalteelemente nicht zwingend in Form von bündig an einen Schneidbalken anschließenden und nach hinten durchlaufenden Rück­ halteleisten ausgebildet sein müssen. Grundsätzlich sind einzelne, insbesondere schräg in den Preßkanal 4 hineinweisende Sperrelemente möglich. Die vorlie­ gende glattere Ausführungsform vermeidet jedoch Flächen der Rückhalteelemente, die der Preßstempel­ bewegung entgegenstehen könnten. Alle Stirnflächen, sowohl am Schneidbalken 12 wie auch an den Rückhalte­ leisten, sind in Preßrichtung weisend. Es versteht sich weiterhin, daß die Rückhalteleisten nicht zwin­ gend die in Fig. 3 ersichtliche Rechteck-Quer­ schnittsform aufweisen müssen. Selbstverständlich können Querschnitte in Dreieck-Trapez- oder Halbrund­ form zur Vermeidung schmutzanfälliger scharfer Innen­ winkel vorgesehen werden, doch stellt die Rechteck- Form von der Herstellung her eine elementare Gestal­ tung dar. Die Rückhalteleisten 22, 23, 24, 26, und 27 sind zweckmäßig aufgeschraubte Stahlelemente, was die Fertigung vereinfacht, aber auch ein Auswech­ seln im Reparaturfall erleichtert.

Claims (12)

1. Kanalballenpresse für Abfallmaterial, das Kunststoffolien oder sonstige zähe und elastische Bestandteile enthält, wobei das zu verpressende Abfallmaterial mit einem Preßstempel aus einem von oben durch einen Einfüllschacht zu beschicken­ den Preßkasten horizontal in einen Preßkanal ge­ schoben wird, dessen Eingang oberseitig mit einer vorzugsweise an einem Schneidbalken ausgebildeten Schneidkante versehen ist, die mit einer Preßflä­ chen-Oberkante des Preßstempels bei dessen Eintritt in den Preßkanal scherend zusammenwirkt, wonach der Preßstempel nach zumindest über einen vorgege­ benen Hub über die Schneidkante hinaus hinter die Schneidkante in den Preßkanal hineinfährt, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßkanal (4) hinter der Schneidkante (11) zumindest bereichs­ weise mit einer um ein vorgegebenes, über dem Bewegungsspiel für den Preßstempel (5) liegen­ des Maß nach oben verlegten Deckenfläche (14) zur Ausbildung zumindest eines Ausweichraums (16, 17, 18, 19) erweitert ist.

2. Kanalballenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (11) an einem rückseitig scharfkantig ausgebildeten Schneidbal­ ken (12) angeordnet ist.

3. Kanalballenpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidbalken (12) rück­ seitig einen spitzen Schneidenwinkel bildet.

4. Kanalballenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenflä­ che (14) um zumindest 15 mm gegenüber der Schneid­ kante (11) nach oben verlegt ist.

5. Kanalballenpresse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Deckenfläche (14) im Ausweichraum Rückhalteelemente (22, 23, 24, 26, 27) in den Preßkanal weisenden Rück­ haltekanten (25) angeordnet sind.

6. Kanalballenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhalteelemente als in Preßrichtung ausgerichtete Rückhalteleisten (22, 23, 24, 26, 27) ausgebildet sind.

7. Kanalballenpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhalteleisten (22, 23, 24, 26, 27) einenends bündig an den Schneidbalken (12) anschließen.

8. Kanalballenpresse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhalteleisten (22, 23, 24, 26, 27) unterseitig bündig mit dem Schneidbalken (12) verlaufen.

9. Kanalballenpresse nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhalteleisten (22, 23, 24, 26, 27) kürzer als der Hub (30) sind, um den der Preßstempel (5) in den Preßkanal (4) hineinfährt, und bei vorderer Endstellung des Preßstempels (5) mit einem Abstand zu dessen Preß­ fläche (7) zurückliegen.

10. Kanalballenpresse nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Rückhalte­ leisten (26, 27) in den Kantenbereichen des Preß­ kanals (4) zwischen Deckenfläche (14) und angren­ zenden Seitenwänden (28, 29) liegen.

11. Kanalballenpresse nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Rückhalteleisten (22, 23, 24, 26, 27) verbleibenden Ausweichräume (16, 17, 18, 19) größer als der von den Rückhalteleisten eingenommene Raum ist.

12. Kanalballenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstem­ pel (5) an seiner Preßfläche (7) horizontal ausge­ richtete Abbindeschlitze (8) aufweist.