EP1056589A1 - Verfahren zum betreiben einer scherpaketierpresse und scherpaketierpresse - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer scherpaketierpresse und scherpaketierpresse

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EP1056589A1
EP1056589A1 EP99906066A EP99906066A EP1056589A1 EP 1056589 A1 EP1056589 A1 EP 1056589A1 EP 99906066 A EP99906066 A EP 99906066A EP 99906066 A EP99906066 A EP 99906066A EP 1056589 A1 EP1056589 A1 EP 1056589A1
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EP
European Patent Office
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compressor
package
compressors
door
shear
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EP99906066A
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August Van Der Beek
Günter BOMBOSCH
Ottfried Lehmann
Jürgen SCHALLA
Walter Fischer
Volker Kriese
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Metso Lindemann GmbH
Original Assignee
Svedala Lindemann GmbH
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Publication date
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Publication of EP1056589B1 publication Critical patent/EP1056589B1/de
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    • B30B9/326—Presses specially adapted for particular purposes for consolidating scrap metal or for compacting used cars provided with shearing means for the scrap metal, or adapted to co-operate with a shearing machine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0082—Dust eliminating means; Mould or press ram cleaning means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0088—Lubricating means
    • 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
    • B30B9/3003—Details
    • B30B9/301—Feed means
    • 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
    • B30B9/3078—Presses specially adapted for particular purposes for baling; Compression boxes therefor with precompression means

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a shear packet press and a
  • Shear packaging press for the production of compacts, in particular packages from scrap and
  • Shear packet presses which essentially consist of a filling box with a cutting die
  • the filling box and the pressing box open into a common space which accommodates the package-like compact, the aforementioned
  • Parcel chamber The walls of the filling box, press box and package chamber form the housing of the shear packaging press.
  • the parcel chamber assigns an opening for the horizontal
  • the compressors and the door are made of hydraulic pistons / cylinders, which are equipped with a hydraulic drive system
  • Parcel chamber horizontally guided compressor whereby after reaching the final density or length, the finished package is ejected through the door from the package chamber
  • the invention has for its object a method and a product of the above
  • Fig. 1 the actual shear packet press in perspective with partial
  • cut view, 2 is the top view of FIG. 1 with the differently assigned hydraulic drive system
  • Fig. 4 is a schematic representation of the course of forces in the area of the functional unit
  • FIG. 5 is a view of the shear packet press from the left side of FIG. 1,
  • Fig. 8 two variants of the dosage of the fill box shown cut open
  • Fig. 9 shows the cut fill box with two positions of the press lid. Best way to carry out the invention
  • the housing of a shear packet press 1 consists of a filling box 2.1,
  • the compressor 2.2 has a cutting edge which interacts with a shear knife 4.2.
  • a door 5.1 connected to a piston / cylinder 6.4 is in a door case 5.2
  • the door box 5.2 is by means of tie rods 10 on the housing part of the package chamber 2.3
  • cal drive system 9.1 of the shear packet press 1 consists essentially of one
  • Control block 9.2 a hydraulic tank 13 (Fig. 7), an oil pan 14 (Fig. 14) and a control cabinet 16, which form a compact, pre-assembled unit 15.
  • the method according to the invention for operating the shear packet press 1 has the following
  • Compressor 3.1 eliminating, adjustable, plane-parallel guidance up to
  • Position is when the compressor 3.3 has returned to a position in which
  • the door 5.1 is simultaneously with the return stroke of the compressor 3.3 by means of hydraulic
  • a measuring system is used for all of these processes, which records the movement sequences of the
  • Signals for changing the functional processes such as material feed, package density,
  • a control for the drive of the compressors 3.1, 3.2, 3.3 and the door 5.1 is used, in which the material feed, the pre-compression and intermediate compression
  • the target values such as width, height and / or length and density of the package 20,
  • a controller evaluates the signals of the path measuring devices for the weighing / task of the
  • a control with alarm device for switching off the is expediently
  • At least one of the compressors 3.1, 3.2, 3.3 is so in during a maintenance / repair
  • Piston / cylinder 6.1, 6.3 surrounding space 8 can reach (Fig. 6 a), b)).
  • Control block 9.2 hydraulically separated, and it is at least one of the compressors 3.1, 3.2, 3.3
  • Compressor 3.3 and the tie rods 10 are added.
  • the door 5.1 is by means of the frame
  • the guides 5.3, 5.4 of the door 5.1 are advantageously designed to be self-cleaning.
  • All lubrication holes are arranged and designed in such a way that they become clogged
  • Abrasion can be avoided.
  • the piston / cylinder that opens and closes the door 5.1 is functional
  • a favorable space-saving arrangement results if the piston / cylinder 6.4 is arranged integrated next to the compressor 3.1 and the side wall of the housing part of the filling chamber 2.1.
  • the press cover 11 can be provided on the filling box 2.1.
  • the continuous production of the compacts 20 with approximately the same mass is supported by the metering device 12, which can be designed as a container (FIG. 8a) or tipping trough scale (FIG. 8b).
  • Lubrication lines not shown, connected to a central, automatically controlled lubrication unit.
  • washboard-like profile ensures for wear part linings
  • the hydraulic tank 13 and the hydraulic drive system 9.1 and / or the lubrication unit for automatic lubrication form a preassembled unit 15, which rests on a frame-like oil pan 14 and
  • control cabinet 16 is assigned to the assembly 15,
  • shear-packer press is summarized in terms of both process and product in such a way that
  • the invention helps to reduce the investment and operating costs when using the

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  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
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  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Description

Verfahren zum Betreiben einer Scherpaketierpresse und Scherpaketierpresse
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Scherpaketierpresse und eine
Scherpaketierpresse zur Herstellung von Preßlingen, insbesondere Paketen aus Schrott- und
Blechabfällen.
Stand der Technik
Es sind Scherpaketierpressen bekannt, die im wesentlichen aus einem Füllkasten mit Schneid¬
kante, darin horizontal geführtem Verdichter mit Schermesser, einem senkrecht dazu angeordneten Preßkasten mit darin geführtem Verdichter und einer horizontal quer zum
Füllkasten angeordneten Paketkammer mit horizontal geführtem Verdichter bestehen.
Bei konkreten Ausführungsformen münden Füllkasten und Preßkasten in einem gemeinsamen, den paketartigen Preßling aufnehmenden Raum, der vorgenannten
Paketkammer. Die Wände von Füllkasten, Preßkasten und Paketkammer bilden das Gehäuse der Scherpaketierpresse. Die Paketkammer weist eine Öffnung für die waagerecht zu
verschiebende Tür auf, die der ausgestoßene Preßling passiert. Die Verdichter und die Tür werden von hydraulischen Kolben/Zylindern, welche mit einem hydraulischen Antriebssystem
verbunden sind, bewegt.
Zur Herstellung von Preßlingen, vorzugsweise Pakete, aus Abfallmaterial, insbesondere aus
Schrott und Blechabfällen, wird mittels derartiger bekannter Scherpaketierpressen
ein erster Verdichtungsschritt zur Vorverdichtung des aufgegebenen Materials auf die
Breite des Paketes mittels eines in dem Füllkasten horizontal geführten Verdichters,
wobei gegebenenfalls über den Verdichter hinausstehendes Material an der Schneidkante mittels des am Verdichter angeordneten Schermessers abgeschnitten wird,
danach ein zweiter Verdichtungsschritt zur Zwischenverdichtung des auf die Paketbreite
vorverdichteten Materials auf die Höhe des Paketes mittels des in dem Preßkasten senkrecht zum Füllkasten geführten Verdichters,
sodann ein dritter Verdichtungsschritt zur Endverdichtung des Materials auf die endgül¬
tige Dichte bzw. Länge des Paketes mittels des horizontal quer zum Füllkasten in der
Paketkammer horizontal geführten Verdichters, wobei nach Erreichen der endgültigen Dichte bzw. Länge das fertige Paket durch die Tür aus der Paketkammer ausgestoßen
wird,
ausgeübt und erfolgt schließlich die Steuerung dieser Verdichtungsschritte mittels eines einen hydraulischen
Druck erzeugenden Antriebssystems.
Das verfahrensgemäße und konstruktive Grundprinzip hat sich in der Praxis bewährt, jedoch
besteht die Forderung nach funktionellen Verbesserungen und konstruktiven Optimierungen.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren und ein Erzeugnis der vorstehend
beschriebenen Gattung zu schaffen, nach denen die Scherpaketierpresse insbesondere durch
das Zusammenspiel der Verdichtungsschritte einen höheren Gebrauchswert realisiert.
Erfindungsgemäß wird dies gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 25 gelöst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 die eigentliche Scherpaketierpresse in perspektivischer Darstellung mit teilweise
aufgeschnittener Ansicht, Fig. 2 die Draufsicht nach Fig. 1 mit dem jeweils verschieden zugeordneten hydraulischen Antriebssystem,
Fig. 3 die schematische Darstellung der Funktionseinheit Tür,
Fig. 4 die schematische Darstellung des Kräfteverlaufes im Bereich der Funktionseinheit
Tür,
Fig. 5 eine Ansicht der Scherpaketierpresse von der linken Seite der Fig. 1,
Fig. 6 zwei schematische Darstellungen, aus denen das Zusammenspiel des ersten und dritten Verdichters entnehmbar ist,
Fig. 7 die perspektivische Ansicht des kompakten Antriebsaggregates für sich,
Fig. 8 zwei Varianten der Dosierung des aufgeschnitten dargestellten Füllkastens der
Scherpaketierpresse und
Fig. 9 der aufgeschnitten dargestelle Füllkasten mit zwei Stellungen des Preßdeckels. Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Die Erfindung wird zunächst in ihrem prinzipiellen konstruktiven Aufbau erläutert.
Gemäß Fig. 1 besteht das Gehäuse einer Scherpaketierpresse 1 aus einem Füllkasten 2.1,
einem Preßkasten 2.2 und einer Paketkammer 2.3, sowie einem vom Kolben/Zylinder 6.1
angetriebenen Verdichter 3.1 mit Anschlägen 7.1, einem vom Kolben/Zylinder 6.2
angetriebenen Verdichter 3.2 mit Anschlägen 7.2 (Fig. 5) und einem Verdichter 3.3 (Fig. 2a).
Der Verdichter 2.2 besitzt eine Schneidkante, die mit einem Schermesser 4.2 zusammenwirkt. Eine mit einem Kolben/Zylinder 6.4 verbundene Tür 5.1 ist in einem Türkasten 5.2 mit
seitlicher Führung 5.3 (Fig. 4) horizontal beweglich in einer unteren Führung 5.4 (Fig. 3)
geführt. Der Türkasten 5.2 ist mittels Zuganker 10 am Gehäuseteil der Paketkammer 2.3
befestigt, wobei die Zuganker 10 zugleich den gegen die Tür 5.1 mittels des Verdichters 3.3
vom Kolben/Zylinder 6 auf den Preßling 20 ausgeübten Druck abfangen.
Entsprechend den in Fig. 2 a) und b) dargestellten Aufstellungsmöglichkeiten für ein hydrauli¬
sches Antriebssystem 9.1 der Scherpaketierpresse 1 besteht jenes im wesentlichen aus einem
Steuerblock 9.2, einem Hydrauliktank 13 (Fig. 7), einer Ölwanne 14 (Fig. 14) und einem Schaltschrank 16, welche eine kompakte, für sich vormontierte Baueinheit 15 bilden.
Das in Fig. 6 a) und b) schematisch dargestellte Zusammenspiel der Abläufe der Verdichter
3.1 und 3.2 schafft stets einen jeweiligen Raum 8, der vor dem Eindringen von eventuell nachfallendem zu verpressendem Material geschützt ist. In Fig. 8 a) und b) sind Varianten von zwei Dosiereinrichtungen 12 für die Aufgabe des zu
verarbeitenden Materials und in Fig. 8 a) und b) zwei Stellungen eines Preßdeckels 11 für den Füllkasten 2.1 gezeigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der Scherpaketierpresse 1 weist folgende
prinzipielle Schrittfolgen bzw. Abläufe und Verknüpfungen auf, nachdem der Füllkasten 2.1
mit dem zu verpressenden Material mittels einer der Dosiereinrichtung 12 gefüllt wurde:
Ein mit kontinuierlicher Kraft beaufschlagtes Vorverdichten und ggf. Schneiden
des Materials mit einer das beim Schneiden entstehende Kippmoment des
Verdichters 3.1 eleminierenden, justiersicheren, planparallelen Führung bis zur
Endstellung im ersten Verdichtungsschritt,
eine während des danach anschließenden zweiten Verdichtungsschrittes justier¬
sicher und auf die planparallele Endposition der Zwischenverdichtung gerichtete
Führung des Verdichters 3.2,
eine derartige Führung des Verdichters 3.3 im dritten Verdichtungsschritt, in der der Verdichter 3.1 bereits in einer die Öffnung der Paketkammer 2.3 freigebenden
Stellung steht, wenn der Verdichter 3.3 in eine Stellung zurückgefahren ist, in der
ggf. nachfallendes Material die Hubbewegung des Verdichters 3.3 nicht beein¬
trächtigt, einer jeweiligen Druckbeaufschlagung der Verdichter 3.1 , 3.2, 3.3, die
bei den Verdichtern 3.1, 3.2, 3.3 am Anfang der Arbeitshübe sowie für die
Rückhübe unterhalb des verfügbaren Maximaldruckes liegt und
bei dem Verdichter 3.1 für den Schervorgang und/oder bei den Verdichtern
3.2, 3.3 für das jeweilige Ende des Preßvorganges den erzeugbaren Maximaldruck verfügbar macht und schließlich
eine dem jeweiligen Verdichtungsgrad bzw. der jeweiligen Länge entsprechend
abgestufte automatische Steuerung des Preßdruckes für die Verdichter 3.1, 3.2, 3.3, so daß der Verdichtungsprozeß funktionsgerecht bis zum Fertigpressen
gesichert ist.
Dabei werden die Rückhübe der Verdichter 3.1, 3.3 gekoppelt, wobei der Verdichter 3.3
zunächst einen Teil des Weges allein und den Rest des Weges gemeinsam mit dem Verdichter 3.1 zurücklegt.
Die Bewegungen der Verdichter 3.1, 3.3 sind so aufeinander abgestimmt, daß der Verdichter
3.1 erst dann hinter die Schneidkante 4.1 zurückgefahren wird, um wieder Material in den Füllkasten 2.1 aufgeben zu können, wenn der Verdichter 3.3 sich auf dem Rückhub in der Paketkammer 2.3 in einem Bereich befindet, der Material in seinen Raum hinter der
Preßplatte des Verdichters 3.3 nicht eindringen läßt.
Die Tür 5.1 wird gleichzeitig mit dem Rückhub des Verdichters 3.3 mittels hydraulischer
Trennung geschlossen oder gleichzeitig mit dem Rückhub des Verdichters 3.2 mittels
hydraulischer Trennung geöffnet.
Für all diese Abläufe wird ein Meßsystem verwendet, welches die Bewegungsabläufe der
Verdichter 3.1, 3.2, 3.3 sowie der Tür 5.1 und die Größe des Paketes 20 überwacht und
Signale zur Veränderung der Funktionsabläufe, wie Materialaufgabe, Paketdichte,
Druckbeaufschlagung der Kolben/Zylinder 6.1, 6.2, 6.3, Ölstand (Leckage) abgibt.
Zu diesem Zweck findet eine Steuerung für den Antrieb der Verdichter 3.1, 3.2, 3.3 und der Tür 5.1 Anwendung, bei der von der Materialaufgabe, über die Vor- und Zwischenverdich¬
tung, bis zur Endverdichtung und dem Ausstoßen des Paketes 20 mindestens eine der folgen¬
den Funktionen erfaßt, ausgewertet und ggf. dementsprechend in den Verfahrensablauf einge¬
griffen wird:
Veränderung der Materialaufgabe in Abhängigkeit von dem für den Verdichtungsprozeß
erforderlichen Materialbedarf,
Veränderung des Preßdruckes mindestens eines der Verdichter 3.1, 3.2, 3.3 in Abhängigkeit von dem zu dem jeweiligen Verdichtungsschritt erforderlichen Preßdruck, Veränderung der Weglängen der Verdichter 3.1, 3.2, 3.3 in Abhängigkeit von minde¬
stens einem der Sollwerte, wie Breite, Höhe und/oder Länge sowie Dichte des Paketes 20,
Gewichtszunahme des aufgegebenen Materials in der Zeiteinheit (Gradient).
Insgesamt wird dafür ein Hydrauliksystem für den Antrieb der Verdichter 3.1, 3.2, 3.3 und
der Tür 5.1 mittels des hydraulischen Antriebssystems 9.1 sowie den Kolben/Zylindern 6.1, 6.2, 3 und Steuerblöcken 9.2 eingesetzt, welches
einen verfügbaren Maximaldruck,
den Verfahrensschritten entsprechend dimensionierte, gesteuerte Ventile,
durch ein Ventil im jeweiligen Teil des Steuerblocks 9.2 getrennte hydraulische
Kreisläufe für gleichzeitig ablaufende Vorgänge mit unterschiedlich benötigten Ölmengen,
eine Kopplung von Vorgängen mit zwangsläufig vorbestimmter Ölübernahme,
eine Überwachung zur Erkennung von Leckagen im Hydrauliksystem, einen über oder neben dem Kolben/Zylinder 6.3 für den Verdichter 3.3 angeordneten kompakten Steuerblock (9.2) und
den Kolben/Zylindern 6.1, 6.2, 6.3 jeweils zugeordnete und integrierte, elektroni¬
sche Wegemeßeinrichtungen/-sensoren
aufweist.
Eine Steuerung wertet die Signale der Wegemeßeinrichtungen für die Einwaage/ Aufgabe des
Materials zur Überwachung der Paketgröße/-dichte für eine vorwählbare Paketlänge und/oder Paketdichte aus.
Zweckmäßigerweise wird eine Steuerung mit Alarmeinrichtung zur Abschaltung der
Steuerung der Verdichtungsschritte eingesetzt, wenn die Verdichter 3.1 und/oder 3.2 die
jeweilige Endposition nicht erreichen.
Während einer Wartung/Reparatur wird mindestens einer der Verdichter 3.1, 3.2, 3.3 so in
eine Position bewegt, daß der für die Wartung/Reparatur, insbesondere Wechsel der Schlei߬
auskleidung, benötigte Raum zugänglich ist, ohne einen der Verdichter 3.1, 3.2, 3.3 ausbauen zu müssen.
10 Das so zu realisierende Verfahren erfordert eine solche erfindungsgemäße Merkmalskombination, daß
die Schneidkante 4.1 und Kante des Schermessers 4.2 in einer nicht dargestellten
Draufsicht bei Beginn des Schneidvorganges ein Dreieck bilden, der Verdichter
3.1 kippmomentsicher geführt ist und justiersichere Anschläge 7.1 (Fig. 1) als
Führung zur Erreichung der planparallelen Endposition aufweist,
der Verdichter 3.2 mit justiersicheren Anschlägen 7.2 als Führung zur Erreichung
der planparallelen Endposition ausgestattet ist und
eine derartige Ausbildung der Länge des Verdichters 3.3 vorgesehen ist, mit der während seines Rückhubs nachfallendes Material nicht in einen die
Kolben/Zylinder 6.1, 6.3 umgebenden Raum 8 gelangen kann (Fig. 6 a), b)).
Weiterhin sind die Verdichter 3.1, 3.2, 3.3 während des jeweiligen Preßvorganges aus dem
verfügbaren Druck des hydraulischen Antriebssystems 9.1 voll beaufschlagbar, während des
gleichzeitigen Bewegungsablaufes von mindestens einem der Verdichter 3.1, 3.2, 3.3
und/oder der Tür 5.1 der beteiligten Pumpenkreisläufe mittels eines Ventiles im jeweiligen
Steuerblock 9.2 hydraulisch getrennt, und es ist mindestens einer der Verdichter 3.1, 3.2, 3.3
hinsichtlich seiner Bewegungsabläufe mit einem anderen Verdichter 3.1, 3.2, 3.3 mittels zwangsläufig vorbestimmter Ölübernahme gekoppelt.
11 Entscheidend in dem neuen Konstruktionssystem ist, daß die Tür 5.1 mit durch die Zuganker
10 definierter Vorspannkraft am Gehäuseteil der Paketkammer 2.3 anliegt und dabei die
Preßkraft des Verdichters 3.3 auffängt, wobei die Preßkräfte statisch bestimmt zwischen dem
Verdichter 3.3 und den Zugankern 10 aufgenommen sind.
Zur Unterstützung dieses Konstruktionszusammenhanges ist die Tür 5.1 mittels des rahmen¬
artig geschlossenen Türkastens 5.2 geführt, verlaufen die Zuganker 10 diagonal an Ecken
längs der Preßkammer 2.3 und halten zusätzlich den Türkasten 5.2, der am Gehäuseteil der Paketkammer 2.2 angebracht ist.
Vorteilhaft sind die Führungen 5.3, 5.4 der Tür 5.1 selbstreinigend gestaltet.
Alle Schmierbohrungen sind so angeordnet und gestaltet, daß Zusetzungen derselben durch
Abrieb vermieden werden.
Funktionsgünstig ist der das Öffnen und Schließen der Tür 5.1 bewirkende Kolben/Zylinder
6.4 mittig im Türquerschnitt 5.1 angebracht.
Eine günstige platzsparende Anordnung ergibt sich, wenn der Kolben/Zylinder 6.4 neben dem Verdichter 3.1 und der Seitenwand des Gehäuseteils der Füllkammer 2.1 integriert angeordnet ist.
12 Zur Unterstützung des Füllvorganges kann der Preßdeckel 11 am Füllkasten 2.1 vorgesehen werden.
Die kontinuierliche Herstellung der Preßlinge 20 mit annähernd gleicher Masse wird durch die Dosiereinrichtung 12 unterstützt, die als Behälter- (Fig. 8a) oder Kippmuldenwaage (Fig. 8b) ausführbar ist.
Sämtliche Führungen, insbesondere die der Verdichter 3.1, 3.2, 3.3 und der Tür 5.1 sind über
nicht dargestellte Schmierleitungen mit einem zentralen, automatisch gesteuerten Schmieraggregat verbunden.
Die Verwendung eines waschbrettartigen Profils für Schleißteilauskleidungen gewährleistet
ein Auskämmen von störenden Materialteilen jeglicher Art und Form (Fig. 1, Fig. 4).
Eine Anordnung, bei der
der kompakte hydraulische Steuerblock 9.2 unmittelbar der Scherpaketierpresse 1
zugeordnet ist,
der Hydrauliktank 13 und das hydraulische Antriebssystem 9.1 und/oder das Schmieraggregat für die automatische Schmierung eine vormontierte Baueinheit 15 bilden, welche auf einer rahmenartigen Ölwanne 14 ruhen und
13 der Schaltschrank 16 der Baueinheit 15 zugeordnet ist,
schafft eine Grund- und Fundamentfläche sparende Aufstellung. Dabei ist es zweckmäßig, die
Baueinheit 15 im Winkel zwischen dem Füllkasten 2.1 und dem Kolben/Zylinder 6.3 des Verdichters 3.3 anzuordnen.
Der mit der Aufgabenstellung zu schaffende höhere Gebrauchswert für die
Scherpaketierpresse stellt sich für den Betreiber sowohl verfahrensmäßig als auch produktbezogen zusammengefaßt so dar, daß
ein Automatikbetrieb im Dauertakt oder Einzeltakt, zur Herstellung der Preßlinge
oder nur eines Preßlings,
ein Stopfbetrieb, bei dem der Verdichter 3.1 das Material zusammenschiebt und die Einfüllöffnung erneut freigibt,
ein Handbetrieb mit einzelner Bewegung der Kolben/Zylinder 6.1, 6.2, 6.3 bei elektrischer Verriegelung der Reihenfolge und
sinnvolle Reparaturbetriebsabläufe
14 ermöglicht werden. Dabei ist der Preßdruck der Verdichter 3.1, 3.2, 3.3 so abgestuft einstell¬
bar, daß stets Preßlinge in optimal hoher Dichte erzeugt werden können, ohne für den
Preßdruck unnötige Zeit und Energie aufwenden zu müssen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Insgesamt trägt die Erfindung dazu bei, die Investititons- und Betriebskosten beim Einsatz der
Maschine zu senken, wobei die Zykluszeiten der Scherpaketierpresse verkürzt und die
Produktivität sowie Qualität der Erzeugung von Preßlingen erhöht werden.
15 Bezugszeichenliste
1 S cherpaketierpresse
2.1 = Füllkasten
2.2 = Preßkasten
2.3 = Paketkammer
3.1 = Verdichter
3.2 = Verdichter
3.3 = Verdichter
4.1 = Schneidkante
4.2 = Schermesser
5.1 = Tür
5.2 = Türkasten
5.3 = seitliche Führung
5.4 = untere Führung
6.1 = Kolben/Zylinder
6.2 = Kolben/Zylinder
6.3 = Kolben/Zylinder
6.4 = Kolben/Zylinder
7.1 = Anschlag
7.2 = Anschlag 8 = Raum
16 9.1 = hydraulisches Antriebssystem
9.2 = Steuerblock
10 = Zuganker
11 = Preßdeckel
12 = Dosiereinrichtung
13 = Hydrauliktank
14 = Ölwanne
15 = Baueinheit
16 = Schaltschrank
20 = Paket / paketartiger Preßling
17

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Scherpaketierpresse zur Herstellung von Preßlingen, vorzugsweise Pakete (20), aus Abfallmaterial, insbesondere aus Schrott und Blechabfällen, umfassend
einen ersten Verdichtungsschritt zur Vorverdichtung des aufgegebenen Materials
auf die Breite des Paketes (20) mittels eines in einem Füllkasten (2.1) horizontal
geführten Verdichters (3.1), wobei gegebenenfalls über den Verdichter (3.1) hinausstehendes Material an einer Schneidkante (4.1) mittels eines am Verdichter
(3.1) angeordneten Schermessers (4.2) abgeschnitten wird,
einen zweiten Verdichtungsschritt zur Zwischenverdichtung des auf die Paket¬
breite vorverdichteten Materials auf die Höhe des Paketes (20) mittels eines in
einem Preßkasten (2.2) senkrecht zum Füllkasten (2.1) geführten Verdichters
(3.2),
einen dritten Verdichtungsschritt zur Endverdichtung des Materials auf die
endgültige Dichte bzw. Länge des Paketes (20) mittels eines horizontal quer zum
Füllkasten (2.1) in einer Paketkammer (2.3) horizontal geführten Verdichters (3.3), wobei nach Erreichen der endgültigen Dichte bzw. Länge das fertige Paket
(20) durch eine Tür (5.1) aus der Paketkammer (2.3) ausgestoßen wird und
18 die Verdichtungsschritte mittels eines einen hydraulischen Druck erzeugenden
Antriebssystems (9.1) gesteuert werden,
gekennzeichnet durch
a) ein mit kontinuierlicher Kraft beaufschlagtes Vorverdichten und ggf. Schneiden
des Materials mit einer das beim Schneiden entstehende Kippmoment des
Verdichters (3.1) eleminierenden, justiersicheren, planparallelen Führung bis zur Endstellung im ersten Verdichtungsschritt,
b) eine während des danach anschließenden zweiten Verdichtungsschrittes justier¬
sicher und auf die planparallele Endposition der Zwischenverdichtung gerichtete
Führung des Verdichters (3.2),
c) eine derartige Führung des Verdichters (3.3) im dritten Verdichtungsschritt, in der
der Verdichter (3.1) bereits in einer die Öffnung der Paketkammer (2.3) freigebenden Stellung steht, wenn der Verdichter (3.3) in eine Stellung zurückgefahren
ist, in der ggf. nachfallendes Material die Hubbewegung des Verdichters (3.3)
nicht beeinträchtigt,
d) einer jeweiligen Druckbeaufschlagung der Verdichter (3.1, 3.2, 3.3), die
bei den Verdichtern (3.1, 3.2, 3.3) am Anfang der Arbeitshübe sowie für die Rückhübe unterhalb des verfügbaren Maximaldruckes liegt und
19 bei dem Verdichter (3.1 ) für den Schervorgang und/oder bei den Verdichtern
(3.2, 3.3) für das jeweilige Ende des Preß Vorganges den erzeugbaren Maximaldruck verfügbar macht und
e) eine dem jeweiligen Verdichtungsgrad bzw. der jeweiligen Länge entsprechend
abgestufte automatische Steuerung des Preßdruckes für die Verdichter (3.1, 3.2, 3.3) zur funktionsgerechten Sicherung des Verdichtungsprozesses bis zum Fertigpressen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhübe der
Verdichter (3.1, 3.3) gekoppelt sind, wobei der Verdichter (3.3) zunächst einen Teil des
Weges allein und den Rest des Weges gemeinsam mit dem Verdichter (3.1) zurücklegt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bewegungen der Verdichter (3.1, 3.3) so aufeinander abgestimmt sind, daß der
Verdichter (3.1) erst dann hinter die Schneidkante (4.1) zurückgefahren wird (um
wieder Material in den Füllkasten (2.1) aufzugeben), wenn der Verdichter (3.3) sich auf
dem Rückhub in der Paketkammer (2.3) in einem Bereich befindet, der Material in
seinen Raum hinter der Preßplatte des Verdichters (3.3) nicht eindringen läßt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür
(5.1) gleichzeitig mit dem Rückhub des Verdichters (3.3) (mittels hydraulischer Trennung) geschlossen wird.
20
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür
(5.1) gleichzeitig mit dem Rückhub des Verdichters (3.2) (mittels hydraulischer
Trennung) geöffnet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung
eines Meßsystems, welches die Bewegungsabläufe der Verdichter (3.1, 3.2, 3.3) sowie der Tür (5.1) und die Paketgröße überwacht und Signale zur Veränderung der
Funktionsabläufe, wie Materialaufgabe, Paketdichte, Druckbeaufschlagung der
Kolben/Zylinder (6.1, 6.2, 6.3, 6.4), Ölstand (Leckage) abgibt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung
einer Steuerung für den Antrieb der Verdichter (3.1, 3.2, 3.3) und der Tür (5.1), bei der
von der Materialaufgabe, über die Vor- und Zwischenverdichtung, bis zur Endverdich¬
tung und dem Ausstoßen des Paketes (20) mindestens eine der folgenden Funktionen
erfaßt, ausgewertet und ggf. dementsprechend in den Verfahrensablauf eingegriffen
wird:
a) Veränderung der Materialaufgabe in Abhängigkeit von dem für den Verdich-
tungsprozeß erforderlichen Materialbedarf,
b) Veränderung des Preßdruckes mindestens eines der Verdichter (3.1, 3.2, 3.3) in Abhängigkeit von dem zu dem jeweiligen Verdichtungsschritt erforderlichen
Preßdruck,
21 c) Veränderung der Weglängen der Verdichter (3.1, 3.2, 3.3) in Abhängigkeit von mindestens einem der Sollwerte, wie Breite, Höhe und/oder Länge sowie Dichte des Paketes (20),
d) Gewichtszunahme des aufgegebenen Materials in der Zeiteinheit (Gradient).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Verwendung
eines Hydrauliksystems für den Antrieb der Verdichter (3.1, 3.2, 3.3) und der Tür (5.1)
mittels für sich bekannten hydraulischen Antriebssystems (9.1) sowie Kolben/Zylinder
(6.1, 6.2, 6.3, 6.4) und Steuerblöcken (9.2), welches aufweist:
a) einen verfügbaren Maximaldruck,
b) den Verfahrensschritten entsprechend dimensionierte, gesteuerte Ventile,
c) durch ein Ventil im jeweiligen Teil des Steuerblocks (9.2) getrennte hydraulische
Kreisläufe für gleichzeitig ablaufende Vorgänge mit unterschiedlich benötigten
Ölmengen,
d) Kopplung von Vorgängen mit zwangsläufig vorbestimmter Ölübernahme,
e) eine Überwachung zur Erkennung von Leckagen im Hydrauliksystem,
22 f) einen über oder neben dem Kolben/Zylinder (6.3) für den Verdichter (3.3) angeordneten kompakten Steuerblock (9.2) und
g) den Kolben/Zylindern (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) jeweils zugeordnete und integrierte,
elektronische Wegemeßeinrichtungen/-sensoren.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Steuerung,
die die ausgewerteten Signale der Wegemeßeinrichtungen für die Einwaage/ Aufgabe
des Materials zur Überwachung der Paketgröße/-dichte für eine vorwählbare Paketlänge und/oder Paketdichte verwendet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Verwendung
einer Steuerung mit Alarmeinrichtung zur Abschaltung der Steuerung der Verdichtungs¬
schritte, wenn die Verdichter (3.1) und/oder (3.2) die jeweilige Endposition nicht errei¬
chen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Wartung/Reparatur mindestens einer der Verdichter (3.1, 3.2, 3.3) so in eine
Position bewegt wird, daß der für die Wartung/Reparatur, insbesondere Wechsel der Schleißauskleidung, benötigte Raum zugänglich ist, ohne einen der Verdichter (3.1, 3.2,
3.3) auszubauen.
23
12. Scherpaketierpresse zur Durchführung des Verfahrens im wesentlichen bestehend aus
einem Füllkasten (2.1) mit Schneidkante (4.1), darin horizontal geführtem
Verdichter (3.1) mit Schermesser (4.2),
einem senkrecht dazu angeordneten Preßkasten (2.2) mit darin geführtem Verdichter (3.2) und
einer horizontal quer zum Füllkasten (2.1) angeordneten Paketkammer (2.3) mit
horizontal geführtem Verdichter (3.3), wobei
Füllkasten (2.1) und Preßkasten (2.2) in einem gemeinsamen, den paketartigen Preßling (20) aufnehmenden Raum, der Paketkammer (2.3), münden und die
Wände von Füllkasten (2.1), Preßkasten (2.2) und Paketkammer (2.3) im
wesentlichen das Gehäuse der Scherpaketierpresse (1) bilden,
dieser Raum, d.h. die Paketkammer (2.3), eine Öffnung für die waagerecht zu
verschiebende Tür (5.1) aufweist, die der ausgestoßene Preßling (20) passiert, und
die Verdichter (3.1, 3.2, 3.3) und die Tür (5.1) von hydraulischen Kolben/Zylindern (6.1, 6.2, 6.3, 6.4), welche mit dem hydraulischen Antriebssystem
(9.1) verbunden sind, bewegt werden,
24 dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Schneidkante (4.1) und Kante des Schermessers (4.2) (in der Draufsicht) bei
Beginn des Schneidvorganges ein Dreieck bilden und der Verdichter (3.1)
kippmomentsicher geführt ist und justiersichere Anschläge (7.1) als Führung zur Erreichung der planparallelen Endposition aufweist,
b) der Verdichter (3.2) mit justiersicheren Anschlägen (7.2) als Führung zur Errei¬
chung der planparallelen Endposition ausgestattet ist und
c) eine derartige Ausbildung der Länge des Verdichters (3.3) vorgesehen ist, so daß
während seines Rückhubs nachfallendes Material nicht in einen die
Kolben/Zylinder (6.1, 6.3) jeweils umgebenden Raum (8) gelangen kann.
13. Scherpaketierpresse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichter
(3.1, 3.2, 3.3) während des jeweiligen Preßvorganges aus dem verfügbaren Druck des
hydraulischen Antriebssystems voll beaufschlagbar, während des gleichzeitigen Bewe¬
gungsablaufes von mindestens einem der Verdichter (3.1, 3.2, 3.3) und/oder der Tür
(5.1) der beteiligten Pumpenkreisläufe mittels eines Ventiles im jeweiligen Steuerblock
(9.2) hydraulisch getrennt sind und mindestens einer der Verdichter (3.1, 3.2, 3.3)
hinsichtlich seiner Bewegungsabläufe mit einem anderen Verdichter (3.1, 3.2, 3.3)
mittels zwangsläufig vorbestimmter Ölübernahme gekoppelt ist.
25
14. Scherpaketierpresse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür (5.1)
mit durch Zuganker (10) definierter Vorspannkraft am Gehäuse der Paketkammer (2.3)
anliegt und dabei die Preßkraft des Verdichters (3.3) auffängt, wobei die Preßkräfte
statisch bestimmt zwischen dem Verdichter (3.3) und den Zugankern (10) aufgenommen
sind.
15. Scherpaketierpresse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür (5.1) mittels eines rahmenartig geschlossenen Türkastens (5.2) geführt ist, die Zuganker (10)
diagonal an Ecken längs der Preßkammer (2.3) gegenüberliegend verlaufen und den
Türkasten (5.2) zusätzlich halten, der am Gehäuse der Paketkammer (2.2) angebracht ist.
16. Scherpaketierpresse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen
(5.3, 5.4) der Tür (5.1) selbstreinigend gestaltet sind.
17. Scherpaketierpresse nach einem der Ansprüche 12 bis 16, gekennzeichnet durch eine
derartige Anordnung von Schmierbohrungen zur Vermeidung des Zusetzens der
Schmierbohrungen durch Abrieb.
18. Scherpaketierpresse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der das Öffnen
und Schließen der Tür (5.1) bewirkende Kolben/Zylinder (6.4) mittig im Türquerschnitt
(5.1) angebracht ist.
26
19. Scherpaketierpresse nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben/Zylinder (6.4) neben dem Verdichter (3.1) und der Seitenwand des
Gehäuses der Füllkammer (2.1) integriert angeordnet ist.
20. Scherpaketierpresse nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Unterstützung des Füll Vorganges ein Preßdeckel (11) am Füllkasten (2.1)
vorgesehen ist.
21. Scherpaketierpresse nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur kontinuierlichen Herstellung von Preßlingen (20) mit annähernd gleicher Masse
dem Füllkasten eine Dosiereinrichtung (12) vorgeordnet ist.
22. Scherpaketierpresse nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß sämtliche Führungen, insbesondere die der Verdichter (3.1, 3.2, 3.3) und der Tür (5.1), über Schmierleitungen mit einem zentralen, automatisch gesteuerten
Schmieraggregat verbunden sind.
23. Scherpaketierpresse nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die Verwendung eines
waschbrettartigen Profils für Schleißteilauskleidungen zum Auskämmen von störenden Materialteilen jeglicher Art und Form.
24. Scherpaketierpresse nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Aufstellungs¬
anordnung, bei der
27 a) der kompakte hydraulische Steuerblock (9.2) unmittelbar der Scherpaketierpresse
(1) zugeordnet ist,
b) ein Hydrauliktank (13) und das hydraulische Antriebssystem (9.1) und/oder das
Schmieraggregat für die automatische Schmierung eine vormontierte Baueinheit
(15) bilden, welche auf einer rahmenartigen Ölwanne (14) ruhen und
c) ein Schaltschrank ( 16) der Baueinheit (15) zugeordnet ist.
25. Scherpaketierpresse nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit
(15) im Winkel zwischen dem Füllkasten (2.1) und dem Kolben/Zylinder (6) des
Verdichters (3.3) angeordnet ist.
28
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