DE4223046A1

DE4223046A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Vorverdichten und Pressen von voluminösem Material zu Ballen

Info

Publication number: DE4223046A1
Application number: DE4223046A
Authority: DE
Inventors: Dieter Steinbuechel
Original assignee: Zanders Feinpapiere AG
Current assignee: Zanders Feinpapiere AG
Priority date: 1992-07-14
Filing date: 1992-07-14
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2012-07-15
Also published as: NL192609B; SE9302418L; NL192609C; NL9301226A; DE4223046C2; SE9302418D0

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorverdichten und Pressen von voluminösem Material zu Ballen durch eine an sich bekannte horizontal arbeitende Ballenpresse mit einem senkrecht zum Pressenraum angeordneten Sammelschacht.

Aus DE-OS 23 54 148 ist eine Vorrichtung zum Vorverdichten von Fasermaterialien im Sammelschacht von horizontal arbeitenden Ballenpressen bekannt. Der Fasersammelschacht ist senkrecht zur Ballenpresse angeordnet und weist einen zylindrischen Innenmantel in Form eines Filterschlauches auf. Die Vorverdichtung des zu verpressenden Materials im Sammelschacht erfolgt pneumatisch durch Erzeugen des Druckgefälles durch den Strömungswiderstand des Filterschlauches. Bei Erreichen einer vorgewählten Füllhöhe des Materials im Sammelschacht wird die mit einem Schieber versehene Eingangsöffnung der Ballenpresse geöffnet und das vorverdichtete Material in den Pressenraum überführt.

In DE-C 39 41 092 und DE-C 38 09 131 sind Ballenpressen mit senkrecht zum Pressenraum angeordneten, als Vorverdichtkanal dienendem Sammelschacht beschrieben. Das zu verpressende Material wird von einem am Eingang des Vorverdichtkanals angeordnetem Preßrotor mit schraubenförmig angeordneten Zinken in den Kanal gefördert und gegen die geschlossene Eingangsöffnung des Preßraumes der Ballenpresse vorverdichtet. Der Grad der Vorverdichtung wird durch die Öffnungszeit der Eingangsöffnung des Preßraumes und die Drehgeschwindigkeit des Preßrotors gesteuert.

Die bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren zum Vorverdichten von durch Ballenpressen zu verpressenden Materialien haben sich häufig als unzureichend und zu aufwendig erwiesen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Vorverdichten und Pressen von voluminösen Materialien zu Ballen in an sich bekannten horizontalen Ballenpressen mit senkrecht zum Pressenraum angeordnetem einfach ausgebildetem Sammelschacht zu schaffen, und ein Betriebsverfahren aufzuzeigen, daß durch Vorverdichten des Materials die Durchschnittsleistung der Ballenpressen erhöht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Vorverdichten und Pressen von voluminösem Material zu Ballen durch eine an sich bekannte horizontal arbeitende Ballenpresse mit einem senkrecht zum Pressenraum angeordneten Sammelschacht, dessen unteres Ende den Eingang zum Pressenraum bildet und durch einen steuerbaren Schieber verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand vom unteren Ende des Sammelschachtes mit viereckigem Querschnitt sich horizontal durch den Sammelschacht eine von außen angetriebene Welle erstreckt, auf der nebeneinander und gegeneinander in Drehrichtung der Welle versetzt zwei oder mehr gebogene Schaufeln angeordnet sind, deren von der Welle abgewandten Endkanten einen Abstand von den Seitenwänden des Sammelschachtes aufweisen. Vorzugsweise ist die Krümmung der Schaufeln der Drehrichtung entgegengesetzt ausgebildet. Der Abstand, der von der Welle abgewandten Endkanten der Schaufeln, von den Seitenwänden des Sammelschachtes beträgt vorzugsweise 50 bis 150 mm.

Die Seitenwände des Sammelschachtes sind zum Vermeiden von Materialstau als glatte Flächen ausgebildet und die Wellendurchführung durch die Seitenwände ist staubdicht ausgebildet. Der Antrieb und Gegenlager der Welle sind außerhalb des Sammelschachtes angeordnet.

Die Erfindung schließt auch ein Verfahren zum Vorverdichten und Pressen von voluminösem Material zu Ballen in einer an sich bekannten horizontal arbeitenden Ballenpresse mit einem senkrecht zum Pressenraum angeordneten Sammelschacht ein, dessen unteres Ende den Eingang zum Pressenraum bildet und durch einen steuerbaren Schieber verschließbar ist.

Bei geöffnetem Schieber drückt die Vorrichtung zum Vorverdichten mit den sich drehenden Schaufeln das Material direkt in den Pressenraum der Ballenpresse und die Vorverdichtung ist zunächst wegen des Abstandes der Vorverdichtungsvorrichtung vom Boden des Pressenraumes minimal, steigt jedoch mit der Zeit an. Sobald die vorgewählte Füllhöhe des vorverdichteten Materials im Sammelschacht erreicht ist, wird über den Sensor ein Preßzyklus durch Bewegen des Schiebers in Schließstellung eingeleitet und zu Ende geführt.

Während des Arbeitszyklus der Ballenpresse arbeitet die Vorverdichtungsvorrichtung solange gegen den geschlossenen Schieber am unteren Ende des Sammelschachtes, wobei die Schaufeln das Material gegen den Schieber drücken und dadurch vorverdichten, bis der Preßzyklus beendet ist. Wenn der Preßzyklus der Ballenpresse jeweils erst bei Erreichen der gewünschten Füllhöhe vorverdichteten Materials eingeleitet wird, ist eine weitere Vorverdichtung des Materials gegen den, während des Preßzyklus erneut wieder geschlossenen Schiebers unzweckmäßig, so daß die Drehbewegung der Vorverdichtungsvorrichtung bis zu dem Zeitpunkt an dem der Schieber den Durchgang zum Pressenraum wieder freigegeben hat, entweder unterbrochen oder verlangsamt wird. Sobald das im Sammelschacht vorverdichtete Material in den freien Preßraum gefallen ist, wird die Drehzahl der Vorrichtung wieder auf den Sollwert von 30-90 Upm erhöht.

Die Vorverdichtung steigt mit dem Verdichtungszyklus zeitlich wieder bis zum Ende des Vorverdichtungszyklus und Einleiten eines Preßzyklus an.

Es ist aber auch eine Betriebsweise möglich, bei der der Schieber den Durchgang zwischen Sammelschacht und dem Pressenraum unmittelbar nachdem das vorverdichtete Material aus dem Sammelschacht in den Pressenraum gefallen ist, wieder verschließt und ein Preßzyklus der Ballenpresse eingeleitet und ausgeführt wird.

Die Vorverdichtungsvorrichtung kann dann ohne Drehzahländerung kontinuierlich betrieben werden und die Vorverdichtung im Sammelschacht erfolgt solange, bis die vorgewählte Füllhöhe im Sammelschacht erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt sollte der Preßzyklus der Ballenpresse durch Austragen des gepreßten Ballens und Rückführung des Pressenstempels beendet sein. Der Sensor löst über die Steuervorrichtung das Öffnen des Sammelschachtes zum Pressenraum aus, so daß das vorverdichtete Material in den Pressenraum fallen und ein neuer Preßzyklus beginnen kann.

Bei dem zyklisch erforderlichen Stillstand der Ballenpresse, wegen Ballenpackung und Austrag des Ballen, wächst die Füllhöhe des vorverdichteten Materials im Sammelschacht durch Verdichten gegen die Schieberfläche an. Für den Fall, daß bei Erreichen der gewählten Füllhöhe die Ballenpackung und Austrag des Ballens aus der Ballenpresse, Schließen des Pressentores und Rückführen des Pressenstempels noch nicht abgeschlossen sein sollte, ist es zweckmäßig die Vorverdichtung zu unterbrechen oder durch Verringerung der Drehzahl der Vorverdichtungsvorrichtung zu verlangsamen, bis der Pressenzyklus abgeschlossen ist und der Schieber den Durchgang zum Pressenraum wieder freigegeben hat.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung noch näher erläutert:

Abbildung 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine horizontal arbeitende Ballenpresse mit senkrecht dazu angeordnetem Sammelschacht, in der die erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet ist.

Abbildung 2 zeigt einen Querschnitt durch den Schacht mit der erfindungsgemäß angeordneten Vorrichtung zum Vorverdichten.

Abbildung 3 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die im Sammelschacht angeordnete erfindungsgemäße Vorrichtung.

Abbildung 4 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die im Sammelschacht angeordnete Vorrichtung aus der die Ausbildung der gekrümmten Schaufeln und ihre Anordnung auf der Welle ersichtlich ist.

In Fig. 1 ist die horizontal arbeitende Ballenpresse mit 1 bezeichnet. Oberhalb des Pressenraumes 2 ist der Sammelschacht 3 angeordnet. Das untere Ende des Sammelschachtes 3 bildet den Eingang zum Pressenraum 2 und ist durch einen beweglichen Schieber 4 verschließbar. In den Pressenraum 2 greift bei Betrieb der Pressenstempel 5 ein, wobei durch horizontalen Vorschub des Pressenstempels gegen das Pressentor 6 das im Pressenraum vorhandene Material zu einem Ballen zusammengedrückt wird.

Innerhalb des erfindungsgemäß ausgebildeten Sammelschachtes 3 sind zur Vorverdichtung des von oben in den Sammelschacht eingebrachten voluminösen Materials auf der von außen angetriebenen Welle 7 zwei Schaufeln 8 gegeneinander versetzt angeordnet.

Das Einbaumaß - X -, d. h. der Abstand der Welle 7 vom Schieber 4 im Sammelschacht 3 kann an das zu verpressende Material, dessen Schüttgewicht und die zu verpressende Menge angepaßt werden und bestimmt den Faktor der Vorverdichtung. Das Einbaumaß - X - hat auch Einfluß auf die zum Ballenwechsel erforderliche Zeit der Ballenpresse.

Bei niedrigem Einbaumaß kann es erforderlich sein, die Vorverdichtung während der Zeit, in der der Schieber 4 den Sammelschacht 3 vom Pressenraum 2 trennt, zu unterbrechen oder zu verringern während bei größerem Einbaumaß eine kontinuierliche Vorverdichtung erfolgen kann.

Durch die Vorverdichtung wird das Schüttgewicht des in den Sammelschacht eingebrachten Materials von 10-12 kg/m³ auf 50 bis 60 kg/m³ erhöht.

In Fig. 2 ist der Querschnitt des viereckigen Sammelschachtes 3 von oben gesehen wiedergegeben. Die Welle 7 erstreckt sich horizontal durch den Sammelschacht 3 und durch dessen Seitenwände.

Die Durchführungen der Welle 7 durch die Seitenwände sind staubdicht ausgebildet und auch das Gegenlager 9 ist außerhalb des Sammelschachtes 3 angeordnet. Über eine Kupplung 10 ist das eine Ende der Welle 7 mit einem Antriebsmotor 11 verbunden. Auf der Welle 7 sind nebeneinander und versetzt zwei Schaufeln 8 mit Klemmsegmenten 12 befestigt. Die von der Welle 7 abgewandten Endkanten 13 der Schaufeln 8 weisen einen Abstand von den Seitenwänden des Sammelschachtes auf.

Die in Fig. 2 wiedergegebene konstruktive Gestaltung und Anordnung der Vorverdichtungseinrichtung ist in Fig. 3 nochmals im Längsschnitt dargestellt. Die Welle 7 erstreckt sich durch die Seitenwände des Sammelschachtes 3. Das Gegenlager 9 ist auf der der Antriebsseite gegenüberliegenden Seitenwand außerhalb des Sammelschachtes 3 angeordnet. Auch die Lagerung der Welle 7 auf der Antriebsseite erfolgt nach der Durchführung durch die Seitenwand mittels Lager 14. Über die Kupplung 10 ist die Welle 7 mit dem auf einer Konsole 15 angeordneten Antriebsmotor 11 verbunden. In der Seitenwand des Sammelschachtes 3 ist ein Sensor 16 angeordnet, der das Erreichen einer ausgewählten Füllhöhe des vorverdichteten Materials im Sammelschacht 3 ermittelt. Bevorzugt sind optische Sensoren wie Lichtschranken. Bei Erreichen der vorgewählten Füllhöhe des vorverdichteten Materials wird das vom Sensor abgegebene Signal der Steuereinrichtung der Ballenpresse zugeführt und ein Preßzyklus durch Bewegen des Schiebers 4 und Öffnen des Sammelschachtes 3 zum Pressenraum eingeleitet. Das vorverdichtete Material gelangt aus dem Sammelschacht 3 in den Pressenraum 2.

Die auf der Welle 7 nebeneinander und versetzt gegeneinander angeordneten Schaufeln 8 unterstützen durch ihre Drehbewegung das Überführen des vorverdichteten Materials in den Pressenraum.

Nachdem der Schieber 4 den Sammelschacht am unteren Ende verschlossen hat, beginnt erneut die Vorverdichtung des Materials, das durch die Drehbewegung der Schaufeln nach unten gegen den Schieber 4 gedrückt und dabei verdichtet wird.

Aus Fig. 4 ist die Ausbildung der auf der Welle 7 angeordneten gebogenen Schaufeln 8 ersichtlich. Die Endkanten 13 der Schaufeln 8 sind entgegen der Drehrichtung abgebogen und weisen einen ausreichenden Abstand von den Seitenwänden des Sammelschachtes 3 auf, um Festklemmen von Material zwischen den Schaufeln 8 und den Seitenwänden des Sammelschachtes 3 zu vermeiden. Der Abstand der von der Welle abgewandten Endkanten 13 der Schaufeln 8 soll etwa 50 bis 150 mm betragen. Die Seitenkanten der Schaufeln 8 haben ebenfalls einen Abstand von den Wänden des Sammelschachtes von 50-150 mm. Die um 180° versetzte Anordnung der Schaufeln 8 auf der Welle 7 garantiert einen ruhigen und stoßfreien Lauf der Verdichtervorrichtung. Je nach Sammelschachtbreite und zu verdichtendem Material können auch mehr als 2 Schaufeln 8 auf der Welle 7 angeordnet sein.

Die Form der Schaufeln 8 ist ausgelegt für das Zusammendrücken sowie Mitnahme des Materials bei höherem Füllstand. Vorzugsweise ist in einer der zur Welle 7 parallelen Seitenwand der Vorverdichtungsvorrichtung eine Öffnung vorhanden, die mit einer Tür 17 so verschlossen ist, daß die glatte Innenfläche der Seitenwand erhalten bleibt. Die Öffnung ist ausreichend grob, um Zutritt zur Verdichtungsvorrichtung für ggfs. erforderliche Wartungsarbeiten und Reparaturen zu ermöglichen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zum Vorverdichten und Pressen unterschiedlicher voluminöser Materialien, wie Papierabfälle, Textilabfälle verwendet werden. Besonders bevorzugt wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zu Erhöhung der Kapazität von bekannten horizontal arbeitenden Ballenpressen verwendet.

Als besonders geeignet hat sie sich zum Vorverdichten von Papierabfällen erwiesen.

Bezugszeichenliste

1. Ballenpresse
2. Pressenraum
3. Sammelschacht
4. Schieber
5. Pressenstempel
6. Pressentor
7. Welle
8. Schaufel
9. Gegenlager
10. Kupplung
11. Antriebsmotor
12. Klemmensegment
13. Endkante der Welle
14. Lager
15. Konsole
16. Sensor
17. Tür

Claims

1. Vorrichtung zum Vorverdichten und Pressen von voluminösem Material zu Ballen durch eine an sich bekannte horizontal arbeitende Ballenpresse (1) mit einem senkrecht zum Pressenraum (2) angeordneten Sammelschacht (3), dessen unteres Ende den Eingang zum Pressenraum (2) bildet und durch einen steuerbaren Schieber (4) verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand vom unteren Ende des Sammelschachtes (3) mit viereckigem Querschnitt sich horizontal durch den Sammelschacht (3) eine von außen angetriebene Welle (7) erstreckt, auf der nebeneinander und gegeneinander in Drehrichtung der Welle (7) versetzt zwei oder mehr gebogene Schaufeln (8) angeordnet sind, deren von der Welle (7) abgewandte Endkanten (13) einen Abstand von den Seitenwänden des Sammelschachtes (3) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der Schaufeln (8) der Drehrichtung der Welle (7) entgegengesetzt ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der von der Welle (7) abgewandten Endkanten (17) der Schaufeln (8) von den Seitenwänden des Sammelschachtes (3) 50 bis 150 mm beträgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände des Sammelschachtes (3) als glatte Flächen ausgebildet sind und die Wellendurchführung durch die Seitenwände staubdicht ausgebildet sind und Antrieb (11) und Gegenlager (9) der Welle (7) außerhalb des Sammelschachtes (3) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenwand des Sammelschachtes (3) ein Sensor (16) im Abstand vom unteren Ende des Sammelschachtes (3) zum Ermitteln der Füllhöhe des vorverdichteten Materials im Sammelschacht (3) angeordnet ist.

6. Verfahren zum Vorverdichten und Pressen von voluminösem Material zu Ballen mit einer an sich bekannten horizontal arbeitenden Ballenpresse mit einem senkrecht zum Pressenraum angeordneten Sammelschacht, dessen unteres Ende den Eingang zum Pressenraum bildet und durch einen steuerbaren Schieber verschließbar ist, mit einer Vorrichtung zum Vorverdichten des Materials im Sammelschacht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 wobei die Vorverdichtung des Materials im Sammelschacht mit der Vorverdichtungsvorrichtung gegen die Schieberfläche solange erfolgt, bis eine vorgewählte Füllhöhe des vorverdichteten Materials im Sammelschacht erreicht ist, zu diesem Zeitpunkt wird ein Preßzyklus der Ballenpresse eingeleitet, durch Bewegen des steuerbaren Schiebers und es wird der Durchgang vom Sammelschacht zum Pressenraum freigegeben, so daß das vorverdichtete Material aus dem Sammelschacht in den Pressenraum fällt und die vorgewählte Füllhöhe des vorverdichteten Materials im Sammelschacht unterschritten wird, anschließend wird der Schieber in geschlossene Stellung bewegt, der Preßzyklus der Ballenpresse zu Ende geführt und die Vorverdichtung fortgesetzt, bis erneut die vorgewählte Füllhöhe des vorverdichteten Materials erreicht ist.

7. Verfahren zum Vorverdichten und Pressen von voluminösem Material zu Ballen mit einer an sich bekannten horizontal arbeitenden Ballenpresse mit einem senkrecht zum Pressenraum angeordneten Sammelschacht, dessen unteres Ende den Eingang zum Pressenraum bildet und durch einen steuerbaren Schieber verschließbar ist, mit einer Vorrichtung zum Vorverdichten des Materials im Sammelschacht gemäß einer der Ansprüche 1 bis 5, wobei bei offenem Durchgang zwischen Sammelschacht und Pressenraum die Vorverdichtung des Materials mit der Vorverdichtungsvorrichtung gegen den Boden des Pressenraumes solange erfolgt, bis eine vorgewählte Füllhöhe des vorverdichteten Materials im Sammelschacht erreicht ist, danach ein Preßzyklus der Ballenpresse durch Bewegen des steuerbaren Schiebers in geschlossene Stellung eingeleitet wird erfolgt und die Vorverdichtung des Materials im Sammelschacht durch Verringern der Drehzahl der Vorverdichtungsvorrichtung vermindert oder unterbrochen wird, solange bis die Steuerung der Ballenpresse nach dem Ende des Preßzyklus durch Bewegen des Schiebers den Durchgang für vorverdichtetes Material in den Pressenraum wieder freigegeben hat.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn durch Vorverdichten die vorgewählte Füllhöhe des vorverdichteten Materials im Sammelschacht vor Abschluß des Preßzyklus der Ballenpresse erreicht wird, so daß der Durchgang vom Sammelschacht in den Pressenraum durch Bewegen des Schiebers von der Steuerung der Ballenpresse noch nicht freigegeben wird, die Drehzahl der Vorverdichtungsvorrichtung verringert und die Vorverdichtung reduziert oder die Vorverdichtung unterbrochen wird, bis die Steuerung der Ballenpresse durch Bewegen des Schiebers den Durchgang für vorverdichtetes Material in den Pressenraum freigegeben hat.