EP0686493B1 - Schwingkolbenpresse - Google Patents

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EP0686493B1
EP0686493B1 EP95102309A EP95102309A EP0686493B1 EP 0686493 B1 EP0686493 B1 EP 0686493B1 EP 95102309 A EP95102309 A EP 95102309A EP 95102309 A EP95102309 A EP 95102309A EP 0686493 B1 EP0686493 B1 EP 0686493B1
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EP
European Patent Office
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press
piston
plunger
cylinder
oscillating
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EP95102309A
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EP0686493A1 (de
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Jürgen Simonis
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Gebrueder Welger GmbH and Co KG
Welger GmbH
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Gebrueder Welger GmbH and Co KG
Welger GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/30—Presses specially adapted for particular purposes for baling; Compression boxes therefor
    • B30B9/3082—Presses specially adapted for particular purposes for baling; Compression boxes therefor with compression means other than rams performing a rectilinear movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/30—Presses specially adapted for particular purposes for baling; Compression boxes therefor
    • B30B9/3057—Fluid-driven presses

Definitions

  • the innovation concerns a vibrating piston press with one arcuate press channel, in which around an axis oscillating plunger by means of a hydraulic Piston-cylinder unit is moved back and forth, whose Piston rod is articulated on the plunger via a bolt while its cylinder is pivotally mounted on the press channel.
  • Vibrating piston press is a hydraulically driven plunger swingable about a vertical axis.
  • the material should be from above can be fed by hand.
  • the piston-cylinder unit is on Press channel and plunger articulated that the effective Lever arm length between piston pin and piston swing axis in remains essentially unchanged during the press stroke. Because of this training can be done with a given performance requirement achieve only relatively low compression densities.
  • the cylinder arrangement requires a relatively strong one Dimensioning of the press room housing. Another disadvantage is that it should be fed directly into the press channel by hand, what harbors accident risks, only allows low throughputs and the no longer meets today's comfort requirements.
  • a mechanically provided with a positive feed device driven vibratory piston press is by DE-OS 39 19 434 known.
  • the disadvantage here is the relatively high Construction effort, especially in the main gear when the Press channel cross sections are approximately 1 square meter, as has been the case recently is required.
  • the innovation is based on the task, one To further develop the oscillating piston press so that it is more compact Design of the press also large-volume cardboard boxes and others bulky goods with better power utilization than before processed.
  • the innovation is achieved in that the Piston rod during compression stroke movements of the compression piston on train is loaded and in its extended position with the Connection line between the plunger swivel axis and the bolt encloses an acute angle.
  • the plunger moves slowly into the press end position and can be high despite relatively low drive power Apply press force while the plunger is at the end of its Return stroke moves faster and therefore the filling opening earlier releases, so that even larger cardboard boxes can be processed safely will.
  • the training results in Traction pistons have a very space-saving design Vibrating piston press.
  • a preferred embodiment of the invention is that the piston-cylinder unit is double-acting and that for the return stroke of the plunger both cylinder spaces by one shared oil line. On this simple one Way, the return stroke speed of the plunger despite Increase low oil flow so that the filler opening opened for loading as early as possible.
  • a favorable construction is achieved in that both Cylinder rooms connected to each other via a connecting line are, and that in the connecting line a controllable Shut-off valve is arranged, which is the circulation connection of both cylinder spaces during the loading of the piston rod-side cylinder space interrupts.
  • the further embodiment provides that the plunger by one horizontal axis below the press channel can be swung is and cooperates with a feed device which in temporal relationship with the plunger via a feed table supplied material through a filling opening in the press channel promotes.
  • a press room housing 1 is built on support feet 2 and has a straight press channel section 3 and an arcuate extending press channel section 4, in which a horizontal axis 5 oscillating plunger 6 back and forth forth between an upper one drawn in solid lines Position 7, and a lower one, drawn in chain lines Position 8.
  • the upper wall 9 of the baling section 4 has one Filling opening 10, which is preceded by a feed space 11.
  • the plunger 6 gives the filling opening 10 in its lower Position 8 completely free.
  • the feed space 11 is formed from a feed table 12, which is between two side walls 13 extends and at a distance above the lower position 8 of the Press plunger 6 opens into the press channel section 4.
  • Feed table 12 is uniform in the direction of arrow 14 revolving conveyor belt 15 arranged.
  • the transition from Conveyor belt 15 to the filling opening 10 is carried out by a roller and a fixed platform 16 that is just before the trajectory of the plunger 6 ends with a bend and the lower edge the filling opening 10 forms. Is above the fill opening 10 a feed device 18 arranged in time Relationship to the plunger 6 is driven.
  • the plunger 6 is driven by two Piston-cylinder units 19; one is outside the Side wall 13 arranged.
  • a piston rod 20 is on a welded on the side of the plunger 6, by one Slot slot 21 in the side wall 13 extending outwards Bolt 22 pivotally mounted while the cylinder 23 by means of a pin 24 on a cross member attached to the press channel 3 is stored.
  • the arrangement is designed so that the Piston rod 20 in the upper, drawn in solid lines Position 7 of the plunger 6 is retracted into the cylinder 23 and in the lower position 8 of the plunger 6 with a Connection line 25 between axis 5 and pin 22 a point Includes X angle.
  • the piston-cylinder unit 19 is double acting and has an oil line 26 to Actuation of the cylinder chamber 27 on the piston rod side (Piston ring surface) and a second oil line 28 to Acting on the piston-side cylinder space 29, the possibly serves as a return oil line. Both oil lines 26, 28 can also through a common oil line 30, which in Dashed line is shown, coupled and simultaneously with Be pressurized oil. The oil from the piston rod-side cylinder space 27 thereby flows into the piston-side cylinder space 29, whereby the piston rod 20th deploys quickly despite the relatively small oil flow.
  • a Hydraulic unit 32 is below the feed table 12 arranged.
  • the plunger 6 is in the lower position 8, the Piston rod 20 is extended.
  • the conveyor belt 15 and the Feed device 18 move in the direction of arrows 14, 31 and push the cardboard waste to be pressed through the Filling opening 10 in the press channel 3.
  • the feed device 18 becomes the oil line 26 with pressure oil acted upon.
  • the plunger 6 moves from its lower Position 8 in the upper position 7, oil flows out of the Cylinder chamber 29 in the oil line 28, which is now called Return oil line is used. Due to the angular assignment of Press piston pivot axis 5 and articulation point 22 of the piston rod 20 the plunger 6 initially moves with small forces quickly, while where high press forces are necessary, the Plunger 6 moves at a low speed at maximum effective lever arm length (upper press position 7).

Description

Die Neuerung betrifft eine Schwingkolbenpresse mit einem bogenförmig verlaufenden Preßkanal, in dem ein um eine Achse schwingbar angeordneter Preßkolben mittels einer hydraulischen Kolben-Zylindereinheit hin und her bewegt wird, deren Kolbenstange am Preßkolben über einen Bolzen angelenkt ist, während deren Zylinder schwenkbar am Preßkanal gelagert ist.
Bei einer durch die DE-OS 22 44 037 bekannten Schwingkolbenpresse ist ein hydraulisch angetriebener Preßkolben um eine vertikale Achse schwingbar. Das Material soll von oben per Hand zugeführt werden. Die Kolben-Zylindereinheit ist so an Preßkanal und Preßkolben angelenkt, daß die wirksame Hebelarmlänge zwischen Kolbenbolzen und Kolbenschwingachse im wesentlichen während des Preßhubes unverändert bleibt. Aufgrund dieser Ausbildung lassen sich bei vorgegebenem Leistungsbedarf nur relativ geringe Preßdichten erzielen. Darüber hinaus erfordert die Zylinderanordnung eine relativ starke Dimensionierung des Preßraumgehäuses. Nachteilig ist auch, daß die Zuführung direkt in den Preßkanal von Hand erfolgen soll, was Unfallgefahren birgt, nur geringe Durchsätze erlaubt und den heutigen Komfortwünschen nicht mehr entspricht.
Eine mit einer Zwangszuführeinrichtung versehene, mechanisch angetriebene Schwingkolbenpresse ist durch die DE-OS 39 19 434 bekannt. Nachteilig hierbei ist vor allem der relativ hohe Bauaufwand, insbesondere beim Hauptgetriebe, wenn die Preßkanalquerschnitte ca. 1 qm betragen, wie es in jüngster Zeit gefordert wird.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwingkolbenpresse so weiterzubilden, daß sich bei kompakter Bauform der Presse auch großvolumige Kartonagen und andere sperrige Güter mit besserer Kraftausnutzung als bisher zügig verarbeiten lassen.
Die Neuerung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolbenstange bei Preßhubbewegungen des Preßkolbens auf Zug belastet ist und in ihrer ausgefahrenen Stellung mit der Verbindungslinie zwischen Preßkolbenschwenkachse und Bolzen einen spitzen Winkel einschließt. Durch diese Ausgestaltung bewegt sich der Preßkolben langsam in die Preßendposition und kann dadurch trotz relativ geringer Antriebsleistung hohe Preßkräfte ausüben, während sich der Preßkolben zum Ende seines Rückhubes schneller bewegt und dadurch die Einfüllöffnung früher freigibt, so daß auch größere Kartonagen sicher verarbeitet werden. Darüber hinaus ergibt sich durch die Ausbildung als Zugkolben eine sehr raumsparende Bauform der Schwingkolbenpresse.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Kolben-Zylindereinheit doppelt wirkend ausgebildet ist und daß zum Rückhub des Preßkolbens beide Zylinderräume durch eine gemeinsame ölleitung beaufschlagt werden. Auf diese einfache Weise läßt sich die Rückhubgeschwindigkeit des Preßkolbens trotz geringen ölmengenstromes erhöhen, so daß die Einfüllöffnung möglichst früh zur Beschickung geöffnet ist.
Eine günstige Konstruktion wird dadurch erreicht, daß beide Zylinderräume über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden sind, und daß in der Verbindungsleitung ein steuerbares Absperrventil angeordnet ist, welches die Umlaufverbindung beider Zylinderräume während der Beaufschlagung des kolbenstangenseitigen Zylinderraumes unterbricht.
Aufgrund der Verbindungsleitung bei der Zylinderräume strömt das öl bei hydraulischer Differentialbeaufschlagung der hydraulischen Kolben-Zylindereinheit direkt aus dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum in den kolbenseitigen Zylinderraum. Auf diese Weise können trotz Verwendung von hydraulischen Kolben-Zylindereinheiten mit einem Verhältnis der Kolben zur Kolbenstangenfläche von 1:5, welches bei Einsatz als Zugkolben zweckmäßig ist, Rückströmverluste des Öls durch die ursprüngliche Zuleitung in den kolbenseitigen Zylinderraum vermieden werden.
Die weitere Ausgestaltung sieht vor, daß der Preßkolben um eine horizontale, unterhalb des Preßkanales gelegene Achse schwingbar ist und mit einer Zuführeinrichtung zusammenwirkt, welche in zeitlicher Beziehung zum Preßkolben das über einen Aufgabetisch zugeführte Material durch eine Einfüllöffnung in den Preßkanal fördert. Hierdurch ergibt sich eine kompakte Baugröße der Presse, die ohne größere Demontage auch in den vorhandenen Aufzügen der Kaufhäuser zum Aufstellungsort zu befördern ist.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung im Längsschnitt gezeigt.
Ein Preßraumgehäuse 1 ist auf Tragfüßen 2 aufgebaut und besitzt einen geradlinigen Preßkanalabschnitt 3 und einen bogenförmig verlaufenden Preßkanalabschnitt 4, in dem sich ein um eine horizontale Achse 5 schwingbar gelagerter Preßkolben 6 hin und her bewegt zwischen einer oberen, in Vollinien gezeichneten Stellung 7, und einer unteren, in Strichpunktlinien gezeichneten Stellung 8.
Die obere Wand 9 des Preßkanalabschnittes 4 weist eine Einfüllöffnung 10 auf, der ein Aufgaberaum 11 vorgeschaltet ist. Der Preßkolben 6 gibt die Einfüllöffnung 10 in seiner unteren Stellung 8 vollständig frei. Der Aufgaberaum 11 wird gebildet von einem Aufgabetisch 12, der sich zwischen zwei Seitenwänden 13 erstreckt und im Abstand oberhalb der unteren Stellung 8 des Preßkolbens 6 in den Preßkanalabschnitt 4 einmündet. In dem Aufgabetisch 12 ist ein gleichförmig in Richtung des Pfeiles 14 umlaufendes Förderband 15 angeordnet. Der Übergang vom Förderband 15 zur Einfüllöffnung 10 erfolgt durch eine Walze und eine feststehende Plattform 16, die kurz vor der Bewegungsbahn des Preßkolbens 6 mit einer Abkantung endet und die Unterkante der Einfüllöffnung 10 bildet. Oberhalb der Einfüllöffnung 10 ist eine Zuführeinrichtung 18 angeordnet, die in zeitlicher Beziehung zum Preßkolben 6 angetrieben ist.
Der Antrieb des Preßkolbens 6 erfolgt durch zwei Kolben-Zylindereinheiten 19; jeweils eine ist außerhalb der Seitenwand 13 angeordnet. Eine Kolbenstange 20 ist jeweils an einem seitlich am Preßkolben 6 angeschweißten, sich durch einen Langlochschlitz 21 in der Seitenwand 13 nach außen erstreckenden Bolzen 22 schwenkbar gelagert, während der Zylinder 23 mittels eines Zapfens 24 an einem am Preßkanal 3 befestigten Querträger gelagert ist. Die Anordnung ist so ausgelegt, daß die Kolbenstange 20 in der oberen, in Vollinien gezeichneten Stellung 7 des Preßkolbens 6 in den Zylinder 23 eingefahren ist und in der unteren Stellung 8 des Preßkolbens 6 mit einer Verbindungslinie 25 zwischen Achse 5 und Bolzen 22 einen spitzen Winkel X einschließt. Die Kolben-Zylindereinheit 19 ist doppelt wirkend ausgebildet und weist eine ölleitung 26 zur Beaufschlagung des kolbenstangenseitigen Zylinderraumes 27 (Kolbenringfläche) und eine zweite ölleitung 28 zur Beaufschlagung des kolbenseitigen Zylinderraumes 29 auf, die ggf. als Rücklaufölleitung dient. Beide ölleitungen 26, 28 können auch durch eine gemeinsame ölleitung 30, die in Strichlinie dargestellt ist, gekoppelt und gleichzeitig mit Drucköl beaufscflagt werden. Das öl aus dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum 27 strömt dadurch in den kolbenseitigen Zylinderraum 29, wodurch die Kolbenstange 20 trotz relativ kleinen ölmengenstromes schnell ausfährt. Ein Hydraulik-Aggregat 32 ist unterhalb des Aufgabetisches 12 angeordnet.
Die Arbeitsweise der Schwingkolbenpresse ist folgende:
Der Preßkolben 6 befindet sich in der unteren Stellung 8, die Kolbenstange 20 ist ausgefahren. Das Förderband 15 sowie die Zuführeinrichtung 18 bewegen sich in Richtung der Pfeile 14, 31 und schieben die zu pressenden Kartonagenabfälle durch die Einfüllöffnung 10 in den Preßkanal 3. Nach vorbestimmter Hubzahl der Zuführeinrichtung 18 wird die Ölleitung 26 mit Drucköl beaufschlagt. Der Preßkolben 6 bewegt sich aus seiner unteren Stellung 8 in die obere Stellung 7, dabei strömt Öl aus dem Zylinderraum 29 in die Ölleitung 28, die jetzt als Rücklaufölleitung dient. Aufgrund der Winkelzuordnung von Preßkolbenschwenkachse 5 und Anlenkpunkt 22 der Kolbenstange 20 bewegt sich der Preßkolben 6 zunächst bei kleinen Kräften schnell, während dort, wo hohe Preßkräfte notwendig sind, der Preßkolben 6 sich mit kleiner Geschwindigkeit bewegt bei maximal wirksamer Hebelarmlänge (obere Preßstellung 7). Nach Erreichen der oberen Stellung 7 des Preßkolbens 6 wird die Ölleitung 30 mit Drucköl versorgt, so daß beide Zylinderräume 27, 29 beaufschlagt werden und der Preßkolben 6 schnell in seine untere Stellung 8 zurückgefahren wird. Ein neuer Befüllzyklus beginnt. Bei erreichter Ballenlänge wird der Ballen in an sich bekannter Weise abgebunden.

Claims (4)

  1. Schwingkolbenpresse mit einem bogenförmig verlaufenden Preßkanal (4), in dem ein um eine Achse (5) schwingbar angeordneter Preßkolben (6) mittels einer hydraulischen Kolben-Zylindereinheit (19) hin und her bewegt wird, deren Kolbenstange (20) am Preßkolben (6) über einen Bolzen (22) angelenkt ist, während deren Zylinder (23) schwenkbar am Preßkanal (3) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (20) bei Preßhubbewegungen des Preßkolbens (6) auf Zug belastet ist und in ihrer ausgefahrenen Stellung (8) mit der Verbindungslinie (25) zwischen Preßkolbenschwenkachse (5) und Bolzen (22) einen spitzen Winkel (X) einschließt.
  2. Schwingkolbenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylindereinheit (19) doppelt wirkend ausgebildet ist und daß zum Rückhub des Preßkolbens (6) beide Zylinderräume (27, 29) durch eine gemeinsame Ölleitung (30) beaufschlagt werden.
  3. Schwingkolbenpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Zylinderräume (27, 29) über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden sind, und daß in der Verbindungsleitung ein steuerbares Absperrventil angeordnet ist, welches die Umlaufverbindung beider Zylinderräume (27, 29) während der Beaufschlagung des kolbenstangenseitigen Zylinderraumes (27) unterbricht.
  4. Schwingkolbenpresse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßkolben (6) um eine horizontale, unterhalb des Preßkanales gelegene Achse (5) schwingbar ist und mit einer Zuführeinrichtung (18) zusammenwirkt, welche in zeitlicher Beziehung zum Preßkolben (6) das über einen Aufgabetisch (12) zugeführte Material durch eine Einfüllöffnung (10) in den Preßkanal (4) fördert.
EP95102309A 1994-05-26 1995-02-18 Schwingkolbenpresse Expired - Lifetime EP0686493B1 (de)

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