DE4223046C2 - Kanalballenpresse für voluminöses Material und Steuerung zum Betrieb derselben - Google Patents
Kanalballenpresse für voluminöses Material und Steuerung zum Betrieb derselbenInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist eine horizontal arbeitende Kanalballenpresse
gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
Es werden Ballen gepreßt, insbesondere aus losem Papier.
Es DE-OS 23 54 148 ist eine Vorrichtung zum Vorverdichten von Faser
materialien 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 Vorver
dichtung des zu verpressenden Materials im Sammelschacht erfolgt pneumatisch
durch Erzeugen des Druckgefälles durch den Strömungswiderstand des Filter
schlauches. Bei Erreichen einer vorgewählten Füllhöhe des Materials im Sammel
schacht wird die mit einem Schieber versehene Eingangsöffnung der Ballenpresse
geöffnet und das vorverdichtete Material in den Pressenraum überführt.
Loses Papier verhält sich anders als Fasermaterial.
Die bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren zum Vorverdichten von durch
Ballenpressen zu verpressenden Materialien sind Erntemaschinen für Halmgut
(EP-0 324 412 A1).
Bei Ballenpressen für loses Papier oder voluminöses Material ist bisher noch keine
Vorverdichtung bekannt, es sei denn, man denkt an einen aufwendigen Vorver
dichterkolben.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine eingangs genannte Kanalballenpresse so auszu
bilden und eine Steuerung (Betriebsweise) aufzuzeigen, daß durch Vorverdichten
des genannten Materials die Durchschnittsleistung, d. h. die Anzahl der Ballen pro
Zeit der Ballenpressen sich beträchtlich erhöht.
Diese Aufgabe wird durch die Kanalballenpresse gemäß Anspruch 1 gelöst, wobei
bei der Formulierung des Oberbegriffes von internem Stand der Technik ausge
gangen wurde, der mit einer kommerziell erhältlichen Ballenpresse
übereinstimmt.
Die Krümmung der Schaufeln ist 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 ein Gegenlager der Welle sind außerhalb
des Sammelschachtes angeordnet.
Ein in der Seitenwand des Sammelschachtes im Abstand vom unteren Ende des
Sammelschachtes angeordneter Sensor dient dazu festzustellen, ob das vorver
dichtete Material bis zum Sensor reicht. Es ist ein Mittel, um die erfolgte Vorver
dichtung festzustellen.
Die erfindungsgemäße Kanalballenpresse kann zum Vorverdichten und Pressen
unterschiedlicher voluminöser Materialien, wie Papierabfälle, Textilabfälle ver
wendet werden. Besonders bevorzugt wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Erhöhung der Kapazität von bekannten horizontal arbeitenden Ballenpressen
verwendet.
Als besonders geeignet hat sie sich zum Vorverdichten von Papierabfällen
(Papierstücken) erwiesen.
Die Erfindung schließt eine Steuerung für die Ballenpresse ein, die bestimmte
Betriebsweisen bewirkt.
Bei einer ersten Betriebsweise erfolgt die Vorverdichtung von von oben in den
Sammelschacht eingebrachtem voluminösem Material, insbesondere von Papier
stücken gegen den geschlossenen Schieber am unteren Ende des Sammel
schachtes, wobei die Schaufeln das Material gegen den Schieber drücken und
dadurch vorverdichten. Die Vorverdichtung erfolgt solange, bis eine vorgewählte
Höhe des vorverdichteten Materials im Sammelschacht erreicht ist.
Der Sensor stellt fest, wann das vorverdichtete Material bis zum Sensor reicht und
löst über die Steuervorrichtung das Öffnen des Sammelschachtes zum Pressen
raum aus, so daß das vorverdichtete Material in den Pressenraum fallen und ein
Preßzyklus beginnen kann.
Die vom Sensor abgegebenen Signale werden dabei von der Steuerung so verar
beitet, daß die Steuerung nicht auf einzelne Papierstücke anspricht, sondern erst
wenn das vorverdichtete Material bis zum Sensor reicht.
Im Preßzyklus wird der Schieber in geschlossene Stellung bewegt.
Die Vorverdichtungsvorrichtung mit den auf der Welle angeordneten Schaufeln
kann dann ohne Drehzahländerung kontinuierlich betrieben werden und die Vor
verdichtung im Sammelschacht erfolgt solange, bis die vorgewählte Höhe im
Sammelschacht erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt sollte der Preßzyklus der Ballen
presse durch Austragen des gepreßten Ballens und Rückführung des Pressen
stempels beendet sein.
Während des Arbeitszyklus der Kanalballenpresse arbeitet die Vorverdichtungs
vorrichtung solange gegen den geschlossenen Schieber am unteren Ende des
Sammelschachtes, wobei die Schaufeln das Material gegen den Schieber drücken
und dadurch vorverdichten, bis erneut die vorgewählte Höhe des vorverdichteten
Materials erreicht ist. Die Steuerung löst dann erneut das Öffnen des Sammel
schachtes zum Pressenraum aus.
Bei dem zyklisch erforderlichen Stillstand der Ballenpresse, wegen Ballenpackung
und Austrag des Ballens, wächst die Höhe des vorverdichteten Materials im
Sammelschacht durch Verdichten gegen die Schieberfläche an. Für den Fall, daß
bei Erreichen der gewählten Höhe die Ballenpackung und Austrag des Ballens aus
der Ballenpresse, Schließen des Pressentores und Rückführen des Pressenstempels
noch nicht abgeschlossen ist, so daß der Durchgang vom Sammelschacht in den
Pressenraum durch Bewegen des Schiebers noch nicht freigegeben werden kann,
ist eine weitere Vorverdichtung des Materials gegen den während des Preßzyklus
noch geschlossenen Schieber unzweckmäßig.
Deshalb wird in diesem Fall die Drehbewegung der Schaufelwelle bis zu dem
Zeitpunkt an dem der Schieber den Durchgang zum Pressenraum wieder freigibt,
entweder unterbrochen oder verlangsamt.
Die Vorverdichtung wird unterbrochen oder bei Verringerung der Drehzahl
reduziert, bis der Preßzyklus abgeschlossen ist und der Schieber den Durchgang
zum Pressenraum wieder freigegeben hat.
Sobald das im Sammelschacht vorverdichtete Material in den freien Preßraum
gefallen ist, wird die Drehzahl der Schaufelwelle 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.
Bei einer zweiten Betriebsweise erfolgt die Vorverdichtung von dem in den
Sammelschacht eingebrachten voluminösen Material, insbesondere von Papier
stücken, bei offenem Durchgang zwischen Sammelschacht und Pressenraum. Bei
geöffnetem Schieber drückt die Vorrichtung zum Vorverdichten mit der sich
drehenden Schaufelwelle das Material direkt in den Pressenraum der Ballenpresse,
und die Vorverdichtung ist zunächst wegen des Abstandes der Vorverdichtungs
vorrichtung vom Boden des Pressenraumes minimal, steigt jedoch mit der Zeit an.
Sobald die vorgewählte Höhe 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 der Schieber in geschlossener Stellung ist, ist es zweckmäßig die Vorver
dichtung zu unterbrechen oder durch Verringerung der Drehzahl der Vorver
dichtungsvorrichtung zu verlangsamen, und zwar solange, bis die Steuerung der
Ballenpresse nach dem Ende des Preßzyklus durch Bewegen des Schiebers den
Durchgang für die vorverdichteten Papierstücke in den Pressenraum wieder frei
gegeben hat.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung noch näher erläutert:
Abb. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine horizontal arbeitende
Ballenpresse mit senkrecht dazu angeordnetem Sammelschacht, in der die
Vorrichtung zum Vorverdichten angeordnet ist.
Abb. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Schacht mit der Vorrichtung zum
Vorverdichten.
Abb. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die im Sammelschacht angeord
nete Vorrichtung zum Vorverdichten.
Abb. 4 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die im Sammelschacht ange
ordnete 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 Vor
verdichtung des von oben in den Sammelschacht eingebrachten voluminösen
Materials auf der von außen angetriebenen Welle 7 zwei Schaufeln 8 gegenein
ander versetzt angeordnet.
Das Einbaumaß - X -, d. h. der Abstand der Welle 7 zum Schieber 4 im Sammel
schacht 3 kann an das zu verpressende Material, dessen Schüttgewicht und die zu
verpressende Menge angepaßt werden und bestimmt den Faktor der Vorver
dichtung. Das Einbaumaß - X - hat auch Einfluß auf die zum Ballenwechsel erfor
derliche 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 konti
nuierliche Vorverdichtung erfolgen kann.
Durch die Vorverdichtung wird das Schüttgewicht des in den Sammelschacht ein
gebrachten 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 Sammel
schacht 3 und durch dessen Seitenwände.
Die Durchführungen der Welle 7 durch die Seitenwände sind staubdicht ausge
bildet und auch das Gegenlager 9 ist außerhalb des Sammelschachtes 3 angeord
net. Über eine Kupplung 10 ist das eine Ende der Welle 7 mit einem Antriebs
motor 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 Vor
verdichtungseinrichtung 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 außer
halb 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 Höhe des vorverdichteten
Materials im Sammelschacht 3 ermittelt. Bevorzugt sind optische Sensoren wie
Lichtschranken. Bei Erreichen der vorgewählten Höhe 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 vorver
dichteten 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 Schaufel 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 ver
meiden. 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 Mit
nahme des Materials bei höherem Stand im Schacht. 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 groß um Zutritt zur Ver
dichtungsvorrichtung für ggf. erforderliche Wartungsarbeiten und Reparaturen zu
ermöglichen.
Claims (6)
1. Kanalballenpresse für voluminöses Material, insbesondere für loses Papier,
mit einem senkrecht zum Pressenraum angeordnetem Sammelschacht mit
viereckigem Querschnitt, dessen unteres Ende den Eingang zum Pressen
raum bildet, der durch einen steuerbaren Schieber verschließbar ist, dadurch
gekennzeichnet,
daß in Abstand von unteren Ende des Sammelschachtes (3) eine von außen
angetriebene Welle (7) sich horizontal durch den Sammelschacht erstreckt,
auf der nebeneinander und gegeneinander in Drehrichtung der Welle (7)
versetzt zwei oder mehr gebogene Schaufeln (8) angeordnet sind, deren
Krümmung der Drehrichtung der Welle (7) entgegengesetzt ausgebildet ist
und deren von der Welle (7) abgewandte Endkanten (13) einen Abstand von
den Seitenwänden des Sammelschachtes (3) aufweisen.
2. Kanalballenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Seitenwände des Sammelschachtes (3) als glatte Flächen ausgebildet sind
und die Wellendurchführungen durch die Seitenwände staubdicht ausgebil
det sind und der Antrieb (11) und ein Gegenlager (9) der Welle (7) außer
halb des Sammelschachtes (3) angeordnet sind.
3. Kanalballenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in
der Seitenwand des Sammelschachtes (3) ein Sensor (16) im Abstand vom
unteren Ende des Sammelschachtes (3) zum Ermitteln der Höhe des vorver
dichteten Materials im Sammelschacht (3) angeordnet ist.
4. Steuerung der Kanal-Ballenpresse nach Anspruch 1 bis 3, die bewirkt, daß die Vor
verdichtung von oben in den Sammelschacht (3) eingebrachter Papierstücke
mit den Schaufeln (8) gegen die Schieberfläche der Ballenpresse (1) solange
erfolgt, bis eine vorgewählte Höhe der vorverdichteten Papierstücke im
Sammelschacht (3) erreicht ist, dann ein Preßzyklus der Ballenpresse (1) ein
geleitet wird, durch Bewegen des steuerbaren Schiebers (4) und Freigeben
des Durchganges vom Sammelschacht (3) zum Pressenraum (2), so daß die
vorverdichteten Papierstücke aus dem Sammelschacht (3) in den Pressen
raum (2) fallen, anschließend der Schieber (4) in geschlossene Stellung
bewegt wird, der Preßzyklus der Ballenpresse (1) zu Ende geführt und die
Vorverdichtung fortgesetzt wird, bis erneut die vorgewählte Höhe des vor
verdichteten Materials erreicht ist.
5. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn durch
Vorverdichten die vorgewählte Höhe der vorverdichteten Papierstücke im
Sammelschacht (3) vor Abschluß des Preßzyklus der Ballenpresse (1)
erreicht wird, so daß der Durchgang vom Sammelschacht (3) in den Pressen
raum (2) durch Bewegen des Schiebers (4) von der Steuerung der Ballen
presse (1) noch nicht freigegeben wird, die Drehzahl der Schaufelwelle (7)
verringert und die Vorverdichtung reduziert oder die Vorverdichtung unter
brochen wird, bis die Steuerung der Ballenpresse (1) durch Bewegen des
Schiebers (4) den Durchgang für vorverdichtete Papierstücke in den Pressen
raum (3) freigegeben hat.
6. Steuerung der Kanal-Ballenpresse nach Anspruch 1-3, die bewirkt, daß die Vorver
dichtung von dem in den Sammelschacht (3) eingebrachten Papierstücke mit
den Schaufeln (8) der sich drehenden Schaufelwelle (7) bei offenem
Durchgang zwischen Sammelschacht (3) und Pressenraum (2) gegen den
Boden des Pressenraumes (2) solange erfolgt, bis eine vorgewählte Höhe der
vorverdichteten Papierstücke im Sammelschacht (3) erreicht ist, danach der
Preßzyklus der Ballenpresse (1) durch Bewegen des steuerbaren
Schiebers (4) in geschlossene Stellung eingeleitet wird und die
Vorverdichtung der Papierstücke im Sammelschacht (3) durch Verringern
der Drehzahl der Schaufelwelle (7) vermindert oder unterbrochen wird,
solange bis die Steuerung der Ballenpresse (1) nach dem Ende des
Preßzyklus durch Bewegen des Schiebers (4) den Durchgang für
vorverdichtete Papierstücke in den Pressenraum (2) wieder freigegeben hat.
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