EP0813953A1

EP0813953A1 - Ballenpresse

Info

Publication number: EP0813953A1
Application number: EP97109993A
Authority: EP
Inventors: Manfred Westerfeld
Original assignee: Paal's Packpressen-Fabrik & Co KG GmbH
Current assignee: Paal's Packpressen-Fabrik & Co KG GmbH
Priority date: 1996-06-21
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 1997-12-29

Abstract

Eine Ballenpresse (1,31) 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) einmündet, in den ein Preßstempel (3) durch den Preßkasten (2) hindurch einfahrbar ist, wobei Boden- und Seitenwände (7,8) des Preßkastens (2) fluchtend in Boden- und Seitenwände des Preßkanals (5) übergehen und wobei einer zum Preßkasten (2) hin endenden Deckenwand (9) des Preßkanals (5) ein Schneidbalken (10,35) vorgelagert ist, der zumindest im wesentlichen in Preßrichtung hinter der Ebene der darüberliegenden Preßkastenwand (18) liegt und nach oben hin in einen zum Einfüllschacht offenen, durch Umlenkflächen (14,15,33,34) definierten Aufnahmeraum (32) übergeht, wird in der Weise ausgestaltet, daß vor dem Schneidbalken (10,35) ein Freistoßer (16,26,36) mit unterseitiger Stirnfläche (19,37) zum Preßkasten (2) niederfahrbar ist, der als unterseitige Stirnfläche zumindest eine schräg zum Preßkanal (5) hin abfallende und mit einer dem Preßkanal (5) zugewandten Seitenfläche (20) des Freistoßers (16,26,36) einen Keil bildende Andruckfläche (19,37 ) aufweist, welche in einer oberen Rückzugsstellung des Freistoßers (16,26,36) einen Teil einer Umlenkfläche (15,34) bildet, um eine Freistoßerwirkung in Verbindung mit der Umlenkung des Preßguts oberhalb des Schneidbalkens (10) zu erhalten, ohne daß der Freißstoßer (16,26,36) die Umlenkungs-Wirkung beeinträchtigt. Eine schräge unterseitige Stirnfläche (19,37), wie sie dazu vorgesehen wird, führt beim Niederfahrendes Freistoßers (16,26,36) in das Preßgut hinein zu einer tendentiellen Ablenkung zum Preßkanal (5) hin, die dem Querdruck des zurückweichenden, vorgespreßten Guts aus dem Preßkanal (5) entgegenwirkt und damit ein wirkungsvolles tiefes Eintauchen des Freistoßers (16,26,36) in das Preßgut unter die Ebene des Messerbalkens ermöglicht. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Ballenpresse, bei der ein Freistoßer, dazu vorgesehen ist, den kritischen Bereich einer solchen Kanalballenpresse am Eintritt des vom Preßstempel vorgeschobenen Materials in den Preßkanal dadurch gangbar zu halten, daß kompaktes, festgefahrenes Material in diesem Bereich niedergedrückt und teilweise aufgelöst wird, so daß danach bei einem erneuten Vorfahren des Preßstempels verbesserte Aussichten bestehen, daß die Material-Blockierung behoben ist. Dies hat sich erfahrungsgemäß für viele Anwendungsfälle und insbesondere für ein breites Spektrum von Materialien, insbesondere Abfällen, bestätigt, allerdings sind insbesondere starke expandierende Materialien mit großen und kompakten Bestandteilen in solchen Fällen schwer zu beherrschen. Gleichzeitig werden solche Probleme auch mit zunehmender Größe der Kanalballenpressen, insbesondere vom Preßkasten (und Einfüllschacht), her forciert. Dabei bat es sich bisher als ratsam erwiesen, Freistoßer nicht (wesentlich) über den Messerbalken hinaus in den Preßkasten einzufahren zu lassen, da das im Preßkanal vorhandene kompaktierte und zur Rückexpansion neigende Material mit im wesentlichen horizontalen Krähen auf den Freistoßer quer zu seiner Bewegungsrichtung einwirkt und diesen festzuklemmen oder in seiner Führung zu zerstören neigt. Die Wirkung eines Freistoßers ist allerdings bei voluminösen Kompaktierungen in dem zu verpressenden Material nur dann ausreichend, wenn dieses insgesamt und möglichst weit nach unten unter die Höhe der Deckenwand des Preßkanals niedergestampft werden kann.
Demgegenüber weist eine Ballenpresse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der DE 34 35 126 C2 bekannt ist, zwar keinen Freistoßer, aber eine Ausstattung des über dem Schneidbalken liegenden Pressenbereichs mit einem Aufnahmeraum und Umlenkflächen auf, der auch bei elastischem und kompaktem Material vorteilhaft ist, soweit es schneidbar ist. Bei schwer schneidbarem Material bleibt allerdings ein Bedarf, dieses niederzudrücken.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ballenpresse der hier betrachteten Art so auszugestalten, daß sich eine größere und weniger anfällige Betriebsweise ohne besonderen baulichen Aufwand ergibt.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einer Ballenpresse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein Freißstoßer wirkt generell gegenüber blockierendem Material vor dem Schneidbalken lösend. Mit der Grundform eines Schräg-Keils hat sich ein Freistoßer ergeben, der auf wirksame Weise beim Eintauchen in das vom Preßstempel bereits verdichtete und im Bereich vor der Deckenwand des Preßkanals bzw. dem Messerbalken blockierenden Materials über die schräge Andruckfläche Querkräfte zum Preßkanal hin erfährt, die den Andruckkräften des rückexpandierenden Materials aus dem Preßkanal hin entgegenwirken. Damit kann erreicht werden, daß der Freistoßer tief unter die Messerkante hinab in den Innenraum des Preßkastens einzufahren ist, ohne daß ein Blockieren des Freistoßers oder ein Ausbrechen aus seinen Führungen befürchtet werden muß. Diese Lösung wird ohne Einbuße an die Robustheit und Einfachheit des Freistoßers mit sehr einfachen und unaufwendigen Mitteln der geometrischen Gestaltung erreicht, was auch den Bedürfnissen einer belastbaren und dauerhaften Bauform solcher Pressen entspricht.
Gleichzeitig läßt sich eine schräge, mit der Keilform gebildete Unterfläche bündig in das vorbekannte System von Ausweichraum und Umlenkflächen einbeziehen, so daß die bei "normaler", ungestörter Arbeit der Presse mit einer Aufteilung des Preßguts am Schneidbalken nicht etwa durch einen Freißstoßer herkömmlicher Art und seine Abteilwände behindert wird, sondern diese unterstützt.
Vorteilhaft kann der Freistoßer bei einer solchen Ausführungsform bruchlos auch dann in Umlenkflächen eingepaßt sein, wenn er nur einen Teil der Schneidbalken-Breite überstreicht, insbesondere den kritischen mittleren Teil des Schneidbalkens. Dies hat den weiteren Vorteil, daß die für den Freistoßer bereitgestellten Kräfte auf eine geringere Breite wirksamer und mit größerem Druck arbeiten und daß bei reduzierter Breite auch eine verminderte Querbelastung durch verdichtetes rückfederndes Preßgut auftritt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben: In der Zeichnung zeigen in einem jeweils vereinfachten vertikalen Längsschnitt

Fig. 1: eine Kanalballenpresse mit einem Freistoßer in der Ruhestellung und einem Preßstempel in der Ausgangsstellung,
Fig. 2: Kanalballenpresse nach Fig. 1 mit vorgefahrenem bzw. festgefahrenem Preßstempel in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Teilansicht und
Fig. 3: Kanalballenpresse gemäß Fig. 2 mit niedergefahrenem Freistoßer und leicht zurückgefahrenem Preßstempel,
Fig. 4: Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5: eine alternative Ausführungsform des Freistoßers in einem Fig. 4 entsprechenden Schnitt,
Fig. 6: Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Kanalballenpresse in einem Schnitt gemäß Fig. 1, und
Fig. 7: Schrägansicht in eine Kanalballenpresse gemäß Fig. 6 hinein.

Die in der Zeichnung insgesamt mit 1 bezeichnete Kanalballenpresse umfaßt in herkömmlicher Weise einen Preßkasten 2, der zu zwei Stirnseiten hin offen ist, so daß ein Preßstempel 3 aus der veranschaulichten Rückzugsstellung heraus mit Hilfe eines Preßstempelantriebs 4 durch den Preßkasten 2 hindurch in einen Preßkanal 5 hinein vorbewegbar ist, in dem bereits fertige (durch nicht dargestellte Abbindesysteme gebundene) Ballen und gegebenenfalls noch Teilballen oder Hubschichten, die sich erst zu mehreren zu einem kompletten Ballen zusammenfügen, als "Widerlager" für die Verdichtungshübe des Preßkolbens anstehen und mit jedem Hub um die Länge des Teilballens weiter vorgeschoben werden.
Nach oben hin verlängert sich der Preßkasten 2 zu einem Einfüllschacht 6 hin, in dem oft recht ungleichmäßig von Förderbändern oder anderen Förderern zugeführtes Material gesammelt und verteilt wird.
Bei den Arbeitshüben des Preßstempels 3, die beispielsweise durch Füllstands-Sensoren (Lichtschranken oder dgl.) im Einfüllschacht 6 ausgelöst werden, gelangt das Material aus dem Preßkasten 2 problemlos in den Preßkanal 5, was die unteren und seitlichen Bereiche anbetrifft, in denen die Wände (Bodenwand 7, Seitenwand 8) glatt durchlaufen.
Demgegenüber ist der Einlauf in den Preßkanal 5 bei einer zum Preßkasten 2 hin endenden Deckenwand 9 des Preßkanals problematisch. An dieser Stelle kann das Material leicht bis zu einer Blockierung hin verdichtet und eingeklemmt werden, auch wenn zur Abtrennung des Materials an dieser Stelle schon herkömmlich eine Reihe besonderer Maßnahmen getroffen werden.
Zum einen wird hier ein feststehender Schneid- oder Messerbalken 10 mit einem eingelagerten (auswechselbaren) Messer 11 feststehend angeordnet, der mit einem Schneidbalken 12 an der Oberkante einer Stirnseite 13 des Preßstempels 3 zusammenwirkt, um über die Höhe des Preßkastens hinaus stehendes Material durchzutrennen.
Eine weitere besondere, vorbekannte Maßnahme ist auch, daß der Schneidbalken 10 oberhalb des Messers 11 eine Aufgleitfläche 14 und eine Umlenkfläche 15 aufweist, um das abgetrennte überstehende Material an einer Blockierung zu hindern und in den Einfüllschacht 6 zurückzuleiten.
Trotzdem kommt es vielfach an dieser neuralgischen Stelle einer Kanalballenpresse - je nach verarbeitetem Material und nach Auslegung und Betriebsweise der Presse mehr oder weniger häufig - zu Blockierungen, für die ein an sich bereits vorbekannter Freistoßer mit einem eigenen, vorzugsweise druckmittelbetätigten Antrieb mit einer Handauslösung oder einer selbstätigen Auslösung bei Blockierung des Preßstempels 3 vorgesehen ist.
Bei der dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist ein unmittelbar vor dem Messerbalken 10 niederfahrender Freistoßer 16 mit einem hydraulischen Antrieb 17 unmittelbar vor (außerhalb) einer zum Preßkanal 5 hin gelegenen Schachtwand 18 des Einfüllschachts 6 angeordnet.
Der Freistoßer 16 weist in der schnittbildlichen Seitenansicht eine Andruckfläche 19 auf, die zu einer dem Preßkanal zugewandten Seitenfläche 20 des Freistoßers keilförmig mit einem Keilwinkel von 40° bis 60°, hier unter etwa 45°, ausgebildet ist und die zum Preßkanal hin schräg abfällt.
Diese Querschnittsform eines schräg zum Preßkanal hin weisenden Keils erweist sich als sehr vorteilhaft für eine wirkungsvolle und zuverlässige Funktion des Freistoßers 16, da das kompaktierte Material, wie die Fig. 3 bei geringfügig nach hinten gefahrenem und insofern raumgebendem Preßstempel 3 zeigt, in das kompaktierte Material einfährt und dabei tendentiell zum Preßkanal hin ausgelenkt wird. Diese schräge Keilwirkung der Andruckfläche 19 und die damit erzielten Querkräfte entlasten den Freistoßer 16 von Querkräften durch das Material, welches bereits hoch verdichtet im Preßkanal 5 vorliegt und sich wieder zurück in den Preßkasten 2 auszudehnen sucht. Insbesondere bei der Verarbeitung elastisch komprimierbarer Materialien sind diese Querkräfte gefährlich, so daß sie einen herkömmlichen Freistoßer mit Rechteck-Querschnitt festklemmen oder aus seiner Führung brechen könnten. Dem wurde bisher dadurch Rechnung getragen, daß herkömmliche Freistoßer nicht oder jedenfalls nicht wesentlich über den Messerbalken nach unten hin vorgefahren wurden, womit aber (insbesondere wiederum bei elastisch kompressiblen Materialien) oft keine nachhaltige Wirkung des Freistoßens zu erreichen war.
Hier wird in der Fig. 3 veranschaulicht, daß der Freistoßer bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform tief nach unten in den Preßkasten 2 niederfahrbar ist, um beispielsweise kompaktere größere Materialhaufen oder Klumpen nach unten unter die Höhe der Preßkanaldecke 9 niederzustampfen.
Anstelle einer scharf auslaufenden Keil-Kante zwischen der Andruckfläche 19 und der Seitenfläche 20 ist eine abgestumpfte Frontkante 21 vorgesehen, die zum einen eine bruchempfindliche Schneide, zum anderen auch ein Einschneiden oder Einstechen des Freistoßers in das Material vermeidet, welches die Stampferfunktion mindern kann.
In der in Fig. 1 und 2 veranschaulichten Ruhestellung des Stampfers 16 setzt dessen Andruckfläche 19 die Aufgleitfläche 15 des Messerbalkens fort, so daß das in diesem Bereich herangeschobene und jeweils am Messer 11 abgetrennte Material an der Aufgleitfläche 14 aufsteigt und nicht nur an der Umlenkfläche, sondern weiter auch längs der Andruckfläche 19 zurückgeleitet wird.
Soweit der Freistoßer 16 sich nicht über die ganze Breite des Preßkanals 5 (und der Schachtwand 18) erstreckt - im vorliegenden Fall hat es sich aufgrund entsprechender Erfahrungen als ausreichend gezeigt, daß der Freistoßer 16 etwas mehr als die halbe Breite des Preßkanals 5 einnimmt und einen mittleren Bereich des Messerbalkens 10 überdeckt - wird die Schachtwand 18 in den überstehenden, vom Freistoßer 16 freigelassenen Bereichen durch eine schräge, etwa mit dem gleichen Winkel wie die Andruckfläche 19 ausgerichtete untere Abschlußfläche 22 fortgesetzt, so daß keine großflächigen Öffnungen für einen Austritt von Material aus der Kanalballenpresse zugelassen werden.
Die verringerte Breite kommt - bei vorgegebener hydraulischer Antriebskraft - der Freistoßwirkung mit höherem Flächendruck und verringerten Querkräften aus dem freizustoßenden Material entgegen und ist auch baulich weniger aufwendig. Dies entspricht dem Bedarf an einem langen, tiefgehenden Arbeitshub des Freistoßers.
Im Sinne eines sauberen Abschlusses der Presse nach außen ist auch ein schwenkbeweglicher Abstreifer 23 an einer Abdeckung 24 für den Preßstempel 3 auf der rückwärtigen Seite des Einfüllschachts 6 vorgesehen, der etwa auf einer Preßstempel-Oberseite 25 aufliegendes Material daran hindert, den Pressenbereich zu verlassen und insbesondere auf der Antriebsseite Verschmutzungen herbeizuführen.
In Fig. 5 ist eine inbesondere hinsichtlich der Form des Freistoßers abgewandelte Ausführungsform zu erkennen, wobei die Ansicht der der Fig. 4 entspricht. Hier ist insbesondere ein Freistoßer 26 in einem unteren Teil mit Dreiecksflächen 27,28 erweitert, mit denen sich die Kontur des Freistoßers in der Draufsicht an die gepfeilte Schneidkantenlinie des Messers 11 anpaßt. Eine solche Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn schwieriges Material enger von der Schneidkante des Messers abgestreift werden soll.
In Fig. 6 sind in einer der Fig. 2 entsprechenden Längsschnitt-Ansicht durch eine Kanalballenpresse 31 Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 4 bezeichnet, die mit jenen übereinstimmen. Eine bemerkenswerte Abweichung findet sich in der stumpfwinkligen Gestaltung eines Ausweichraums 32 oberhalb des feststehenden Messers 11, an das sich nach oben hin etwa vertikal eine Wand 33 und weiter anschließend eine überkragende Wand 34 anschließen, die hier aus Blech gebildet sind und auch einen Teil eines Messerbalkens 35 - nicht das Messer 11 selbst - abdecken. In die überkragende Wand 34 ist ein Ausschnitt hineingelegt, durch den ein Freistoßer 36 nach unten hin, an dem Messer 11 vorbei, niederfahren kann, wobei dieser Freistoßer mit einer durchgehenden unteren Schrägfläche 37 versehen ist, die mit der Fläche 34 bündig abschließt.
Die Fig. 7 zeigt die räumlichen Verhältnisse in einer Schrägansicht und verdeutlicht, daß abschnittenes Material von dem Messer 11 über die Flächen 33, 34 nach oben hin ausweichen kann und in den Einfüllschacht zurückkehren kann, ohne die Wirkung des Preßstempels zu blockieren. Gleichzeitig aber ist hierin der Freistoßers 36 mit seiner schrägen Unterfläche wirkungsgerecht eingepaßt.

Claims

Ballenpresse (1,31) 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) einmündet, in den ein Preßstempel (3) durch den Preßkasten (2) hindurch einfahrbar ist, wobei Boden- und Seitenwände (7,8) des Preßkastens (2) fluchtend in Boden- und Seitenwände des Preßkanals (5) übergehen und wobei einer zum Preßkasten (2) hin endenden Deckenwand (9) des Preßkanals (5) ein Schneidbalken (10,35) vorgelagert ist, der zumindest im wesentlichen in Preßrichtung hinter der Ebene der darüberliegenden Preßkastenwand (18) liegt und nach oben hin in einen zum Einfüllschacht offenen, durch Umlenkflächen (14,15,33,34) definierten Aufnahmeraum (32) übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schneidbalken (10,35) ein Freistoßer (16,26,36) mit unterseitiger Stirnfläche (19,37) zum Preßkasten (2) niederfahrbar ist, der als unterseitige Stirnfläche zumindest eine schräg zum Preßkanal (5) hin abfallende und mit einer dem Preßkanal (5) zugewandten Seitenfläche (20) des Freistoßers (16,26,36) einen Keil bildende Andruckfläche (19,37) aufweist, welche in einer oberen Rückzugsstellung des Freistoßers (16,26,36) einen Teil einer Umlenkfläche (15,34) bildet.
Ballenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Seitenfläche (20) und der Andruckfläche (19) eine mit einer Fase (21) oder Rundung abgestumpfte Frontkante ausgebildet ist.
Ballenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Freistoßer (16,26,36) sich nur über einen Teil der Breite des Preßkastens (2) längs eines mittleren Teils des Schneidbalkens (10,35) erstreckt.
Ballenpresse nach Anspruch 3 mit einem zumindst in der Mittel gepfeilten, schräg von einer Spitze beidseits nach hinten verlaufenden Schneidbalken (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckfläche des Freistoßers (26) an den Verlauf des Schneidbalkens (11) angepaßt ist.
Ballenpresse nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Freistoßer (16,26,36) zum Einfüllschacht (6) hin zumindest in einem oberen Teil durch eine Schachtwand (18) abgedeckt ist.
Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Freistoßer (16,26,36) mit einem großen unteren, die Andruckfläche (19) enthaltenden Teil am Messerbalken (10,35) vorbei weit in den Preßkasten (2) einfahrbar ist.
Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkflächen (33,34) und die Unterfläche (37) des Freistoßers (36) einen stumpfwinklig umgrenzten Aufnahmeraum (32) bilden.