EP1056589B1 - Verfahren zum betreiben einer scherpaketierpresse und scherpaketierpresse - Google Patents

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EP1056589B1
EP1056589B1 EP99906066A EP99906066A EP1056589B1 EP 1056589 B1 EP1056589 B1 EP 1056589B1 EP 99906066 A EP99906066 A EP 99906066A EP 99906066 A EP99906066 A EP 99906066A EP 1056589 B1 EP1056589 B1 EP 1056589B1
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EP
European Patent Office
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compactor
packet
door
compaction
compactors
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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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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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
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    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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 Sheet metal wastes.
  • shear packet presses essentially consist of a filling box with a cutting edge, a horizontally guided compressor with a shearing knife therein, a press box arranged perpendicular to it with a compressor guided therein, and a package chamber with a horizontally guided compressor arranged transversely to the filling box.
  • the filling box and the press box flow into one common, the packet-like compact receiving space, the aforementioned Package chamber.
  • the walls of the filling box, press box and parcel chamber form the housing the shear packer.
  • the parcel chamber assigns an opening for the horizontal sliding door that the ejected compact passes.
  • the compressors and the door are made of hydraulic pistons / cylinders, which are equipped with a hydraulic drive system are connected, moved.
  • the invention has for its object a method for operating a shear packet press to create the type described above, after the shear packet press in particular through the interaction of the compression steps a higher one Realized value in use.
  • the shear packer press should proven modules, functionally further trained, take over.
  • the housing of a shear packet press 1 consists of a filling box 2.1, a press box 2.2 and a package chamber 2.3, and one of the piston / cylinder 6.1 driven compressor 3.1 with stops 7.1, one of the piston / cylinder 6.2 driven compressor 3.2 with stops 7.2 (Fig. 5) and a compressor 3.3 (Fig. 2a).
  • 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 lateral guide 5.3 (Fig. 4) horizontally movable in a lower guide 5.4 (Fig. 3) guided.
  • the door box 5.2 is by means of tie rods 10 on the housing part of the package chamber 2.3 attached, the tie rods 10 at the same time against the door 5.1 by means of the compressor 3.3 Catch pressure exerted by the piston / cylinder 6 on the compact 20.
  • Fig. 2 a) and b) Drive system 9.1 of the shear packet press 1 essentially consists of one Control block 9.2, a hydraulic tank 13 (Fig. 7), an oil pan 14 (Fig. 14) and one Control cabinet 16, which form a compact, pre-assembled unit 15.
  • FIG. 8 a) and b) are variants of two metering devices 12 for the purpose of the processing material and in Fig. 8 a) and b) two positions of a press cover 11 for the Fill box 2.1 shown.
  • the movements of the compressors 3.1, 3.3 are coordinated so that the compressor 3.1 is then moved back behind the cutting edge 4.1 in order to put material back into the Filling box 2.1 to be able to give up when the compressor 3.3 on the return stroke in the Package chamber 2.3 is located in an area that has material in its space behind the Press plate of the compressor 3.3 does not penetrate.
  • the door 5.1 is simultaneously with the return stroke of the compressor 3.3 by means of hydraulic Separation closed or simultaneously with the return stroke of the compressor 3.2 hydraulic separation opened.
  • a measuring system is used for all of these processes, which records the movement sequences of the Compressor 3.1, 3.2, 3.3 and the door 5.1 and the size of the package 20 monitored and Signals for changing the functional processes, such as material feed, package density, Pressurization of the pistons / cylinders 6.1, 6.2, 6.3, oil level (leakage).
  • a controller evaluates the signals of the path measuring devices for the weighing / task of the Material for monitoring the package size / density for a preselectable package length and / or Package density.
  • a control with alarm device for switching off the is expediently Control of the compression steps used when the compressors 3.1 and / or 3.2 the do not reach the respective end position.
  • At least one of the compressors 3.1, 3.2, 3.3 is so in during a maintenance / repair moves a position that the for maintenance / repair, especially changing the wear lining, required space is accessible without removing any of the compressors 3.1, 3.2, 3.3 to have to.
  • the compressors 3.1, 3.2, 3.3 during the respective pressing process from the available pressure of the hydraulic drive system 9.1 fully loaded during the simultaneous movement of at least one of the compressors 3.1, 3.2, 3.3 and / or the door 5.1 of the pump circuits involved by means of a valve in the respective Control block 9.2 hydraulically separated, and it is at least one of the compressors 3.1, 3.2, 3.3 with regard to its movements with another compressor 3.1, 3.2, 3.3 by means of necessarily coupled predetermined oil takeover.
  • the door 5.1 is by means of the frame closed door box 5.2, the tie rods 10 run diagonally at corners along the bale chamber 2.3 and also hold the door box 5.2, which on the housing part of the Package chamber 2.2 is attached.
  • 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 6.4 attached in the middle of the door cross-section 5.1.
  • the press cover 11 can be provided on the filling box 2.1 become.
  • the continuous production of the compacts 20 with approximately the same mass is by the Dosing device 12 supports that as a container (Fig. 8a) or tipping trough scale (Fig. 8b) is executable.
  • washboard-like profile ensures for wear part linings combing out disruptive material parts of any type and shape (Fig. 1, Fig. 4).
  • the invention helps to reduce the investment and operating costs when using the To lower the machine, the cycle times of the shear packet press shortening and the Productivity and quality of the production of compacts are increased.

Description

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
Derartige Verfahren und Scherpaketierpresen sind gemäß den US 4,121,515 A und EP 0 267 545 A bekannt geworden.
Diese Scherpaketierpressen bestehen im wesentlichen aus einem Füllkasten mit Schneidkante, 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.
Bei konkreten Ausführungsformen münden Füllkasten und Preßkasten in einem gemeinsamen, den paketartigeh 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 endgültige 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 zum Betreiben einer Scherpaketierpresse der vorstehend beschriebenen Gattung zu schaffen, nach dem die Scherpaketierpresse insbesondere durch das Zusammenspiel der Verdichtungsschritte einen höheren Gebrauchswert realisiert. Dabei soll die Scherpaketierpressse die eingangs genannten, bewährten Baugruppen, funktionell weiter ausgebildet, übernehmen.
Erfindungsgemäß wird dies gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 24 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 dargestellte 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 hydraulisches 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 justiersicher 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 beeinträchtigt,
  • 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 Zwischenverdichtung, bis zur Endverdichtung und dem Ausstoßen des Paketes 20 mindestens eine der folgenden Funktionen erfaßt, ausgewertet und ggf. dementsprechend in den Verfahrensablauf eingegriffen 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 mindestens 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, elektronische 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 Schleißauskleidung, benötigte Raum zugänglich ist, ohne einen der Verdichter 3.1, 3.2, 3.3 ausbauen zu müssen.
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.
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 rahmenartig 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.
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
  • 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
ermöglicht werden. Dabei ist der Preßdruck der Verdichter 3.1, 3.2, 3.3 so abgestuft einstellbar, 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.
Bezugszeichenliste
1 =
Scherpaketierpresse
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
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

Claims (24)

  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 Paketbreite 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 gerührten 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
    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 justiersicher 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 Verdichtem (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
    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.
  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 Endverdichtung 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 Verdichtungsprozeß 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,
    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,
    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 Verdichtungsschritte, wenn die Verdichter (3.1) und/oder (3.2) die jeweilige Endposition nicht erreichen.
  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.
  12. Scherpaketierpresse zur Durchführung des Verfahrens, umfassend
    einen Füllkasten (2.1) mit Schneidkante (4.1) und einen darin horizontal geführten Verdichter (3.1) mit Schermesser (4.2), wobei in der Draufsicht die Schneidkante (4.1) und Kante des Schermessers (4.2) bei Beginn des Schneidvorganges ein Dreieck bilden,
    einen senkrecht dazu angeordneten Preßkasten (2.2) und einen darin geführten Verdichter (3.2),
    eine horizontal quer zum Füllkasten (2.1) angeordnete Paketkammer (2.3) und einen horizontal geführten Verdichter (3.3),
    einen gemeinsamen, den paketartigen Preßling (20) aufnehmenden Raum, der Paketkammer (2.3), in den Füllkasten (2.1) und Preßkasten (2.2) münden, wobei die Wände von Füllkasten (2.1), Preßkasten (2.2) und Paketkammer (2.3) im wesentlichen das Gehäuse der Scherpaketierpresse (1) bilden,
    eine Öffnung in der Paketkammer (2.3) für eine waagerecht zu verschiebende Tür (5.1), die der ausgestoßene Preßling (20) passiert,
    hydraulische Kolben/Zylinder (6.1, 6.2, 6.3, 6.4), welche mit dem hydraulischen Antriebssystem (9.1) verbunden sind, für die Betätigung der Verdichter (3.1. 3.2, 3.3) und der Tür (5.1),
    eine kippmomentsichere Führung des Verdichters (3.1) mit justiersicheren Anschlägen (7.1) als Führung zur Erreichung der planparallelen Endposition und
    justiersichere Anschläge (7.2) als Führung zur Erreichung der planparallelen Endposition des Verdichters (3.2),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    a) die Länge des Verdichters (3.3) derartig ausgebildet ist, daß während seines Rückhubs nachfallendes Material nicht in einen die Kolben/Zylinder (6.1, 6.3) jeweils umgebenden Raum (8) gelangen kann,
    b) die Verdichter (3.1, 3.2, 3.3) während des jeweiligen Preßvorganges aus dem verfügbaren Druck des hydraulischen Antriebssystems 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 sind und
    c) 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.
  13. Scherpaketierpresse nach Anspruch 12, 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.
  14. Scherpaketierpresse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür (5.1) mittels eines rahmenartig geschlossenen Türkastens (5.2) gerührt 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.
  15. Scherpaketierpresse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (5.3, 5.4) der Tür (5.1) selbstreinigend gestaltet sind.
  16. Scherpaketierpresse nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung von Schmierbohrungen zur Vermeidung des Zusetzens der Schmierbohrungen durch Abrieb.
  17. Scherpaketierpresse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der das Öffnen und Schließen der Tür (5.1) bewirkende Kolben/Zylinder (6.4) mittig im Türquerschnitt (5.1) angebracht ist.
  18. Scherpaketierpresse nach einem der Ansprüche 12 bis 17, 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.
  19. Scherpaketierpresse nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung des Füllvorganges ein Preßdeckel (11) am Füllkasten (2.1) vorgesehen ist.
  20. Scherpaketierpresse nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zur kontinuierlichen Herstellung von Preßlingen (20) mit annähernd gleicher Masse dem Füllkasten eine Dosiereinrichtung (12) vorgeordnet ist.
  21. Scherpaketierpresse nach einem der Ansprüche 12 bis 20, 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.
  22. Scherpaketierpresse nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die Verwendung eines waschbrettartigen Profils für Schleißteilauskleidungen zum Auskämmen von störenden Materialteilen jeglicher Art und Form.
  23. Scherpaketierpresse nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Aufstellungsanordnung, bei der
    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.
  24. Scherpaketierpresse nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (15) im Winkel zwischen dem Füllkasten (2.1) und dem Kolben/Zylinder (6) des Verdichters (3.3) angeordnet ist.
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