EP1922210A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von pressballen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von pressballen

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Publication number
EP1922210A1
EP1922210A1 EP06791808A EP06791808A EP1922210A1 EP 1922210 A1 EP1922210 A1 EP 1922210A1 EP 06791808 A EP06791808 A EP 06791808A EP 06791808 A EP06791808 A EP 06791808A EP 1922210 A1 EP1922210 A1 EP 1922210A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
main
pressing
press
fiber material
pressed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP06791808A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herwig Hirschek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Autefa Automation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Autefa Automation GmbH filed Critical Autefa Automation GmbH
Publication of EP1922210A1 publication Critical patent/EP1922210A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B27/00Bundling particular articles presenting special problems using string, wire, or narrow tape or band; Baling fibrous material, e.g. peat, not otherwise provided for
    • B65B27/12Baling or bundling compressible fibrous material, e.g. peat
    • B65B27/125Baling or bundling compressible fibrous material, e.g. peat and wrapping or bagging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/30Presses specially adapted for particular purposes for baling; Compression boxes therefor
    • B30B9/3078Presses specially adapted for particular purposes for baling; Compression boxes therefor with precompression means

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for producing compressed bales of preferably cut fiber material with the features in the preamble of the method and device main claim.
  • the baling device consists of a frame with a collecting device for the batchwise picking up of cut fibers, so-called staple fibers, a subsequent pre-pressing device and a main pressing device connected thereto in turn.
  • the pre-pressing device has a pre-compression chamber with walls that are partially movable.
  • a conveyor is provided to push the pre-pressed fiber from the pre-pressing to the main press.
  • On the main press a packaging device is arranged. There is no lateral guide for the pressed bale at the main press.
  • the invention solves this problem with the features in the method and device main claim.
  • the arrangement of two aligned movable and independently driven press dies in the main press offers various advantages and design options.
  • the pressed fiber material can be displaced and transported during the main pressing operation along the pressing direction. This enables picking and main pressing of the fiber material in locally different areas, and in particular main pressing of the fiber material in a side bale area. eg in an annular main compression chamber.
  • the transporting and main pressing of the pre-pressed fiber material can be done with lateral guidance, which allows a reduction of the pre-pressing forces.
  • the pressed bales can be released by further transport and is easily accessible.
  • the main pressing can be performed in several stages with different levels of pressing forces, only partially a lateral bale guide can be present.
  • a pressed bales can be built up batchwise and pressed. The final shape of the press bale can arise only in the main press.
  • the claimed manufacturing method of the baling device have high efficiency and economy.
  • the baler has a high
  • the baling device can be operated continuously as a batch baler and loaded with fiber material.
  • baling device can thereby be particularly well retrofitted to existing fiber production plants in exchange for old balers.
  • the pressed bales can optionally be packed manually, mechanically and in particular fully automatically.
  • a packaging device can be retrofitted at any time if required by the free accessibility. Benefits also arise for the subsequent baling logistics.
  • the claimed baling device can be used in the pre-pressing with relatively low Vorpress characteristicn, because in the main press in the receiving, transport and main pressing area still a lateral bale guide can be present. Accordingly, the transport of fiber goods is easier and easier Prepress and main press to accomplish, which also comes to a batch processing.
  • Baler device provides the ability to provide the ram of the main press with packaging material. This can be done with exposed and unloaded press dies.
  • the packaging material is only slightly loaded and can consist of less expensive and correspondingly inexpensive materials. In particular, simple plastic films with lower strengths than in the prior art can be used. The economy of the production of pressed bales is correspondingly increased.
  • Figure 1 An end view of a
  • Figure 2 a side view of
  • Figure 3 a longitudinal section through a
  • Figure 4 an enlarged side view of
  • FIGS 11 and 12 different perspective views of the baling device.
  • FIG. 1 to 3 shows in different views a baling device (1) for producing pressed bales (6) from a supplied fiber material (2).
  • figure 11 and 12 show the complete baling device (1) in perspective front and rear views. In the other figures, not all components of the baling device (1) are shown in part.
  • the fibrous material (2) is preferably cut fibers, so-called staple fibers.
  • the fiber material (2) consist of long fiber strands, so-called tow.
  • the fibrous material (2) consists of synthetic fibers. Alternatively, it may be natural fibers, mixed materials or the like.
  • the baling device (1) has in a common frame (7) a collecting device (9), a pre-pressing device (15) and a main pressing device (26), wherein in addition a packaging device (41) may be present.
  • the devices (9,15,16) are arranged side by side in the embodiment shown with mutual height offset, with their axes (46,47,48) for the pressing direction and the feeding direction are preferably aligned parallel and substantially vertically.
  • a horizontal arrangement is possible, wherein also the axes (46,47,48) can be aligned obliquely to each other.
  • the collecting device (1) is the collecting device (9), by means of which the externally supplied fiber material (2) is first collected and optionally also weighed.
  • the collecting device (9) can also have an arbitrarily designed feeding device (8), for example the condenser shown schematically in FIG. 1, with which the fibrous material (2) is preferably fed continuously.
  • the fiber material (2) is fed in the feed direction (48) in a collection chamber (10), preferably marneit loosely and collected.
  • a weighing device (14) are located, with which the preferably batchwise supplied fiber material (2) is weighed. By adding the batch weights, the total weight of the press bale (6) can be calculated.
  • the supplied amount of fiber or the feed device (8) and / or the collecting device (9) can be controlled to achieve a specific pressed bale weight.
  • the baling device (1) may have one or more other weighing devices (not shown) to carry out further weight measurements of the collecting weights and in particular to weigh the finished pressed baled bales (6).
  • the weighing devices (14) can be designed in any suitable manner. Preferably, they are designed and arranged in accordance with EP 1 120 237 A2.
  • the fibrous material (2) is transported into the pre-pressing device (15) in any suitable manner after reaching a predetermined batch weight by means of a conveying device (11).
  • the conveyor (11) is formed, for example, as a transversely movable slide, which has an angled plate (12).
  • the actual shield wall or front panel is used to push away the loose fiber material (2) in the adjacent Vorpressschacht (17).
  • the pre-pressing device (15) which adjoins the collecting chamber (10) in the transverse direction or horizontal direction, has a pre-pressing shaft (17) extending vertically and in the pressing direction (46), which is adjoined at the bottom by a pre-pressing chamber (20). At the upper end of the pre-compression chamber (20), retainers (19) for the pre-pressed fiber material (2) are arranged on the side walls.
  • the pre-pressing device (15) has a pressing punch (16) which is movable vertically in the pressing direction (46) or so-called pressure block with a suitable pressing drive (18), eg one or more hydraulic cylinders (n).
  • the punch or Vorpressstempel (16) has lateral recesses (not shown) for a passage of the retainer (19) during punch feed.
  • the filled fiber material (2) is collected in the pre-compression chamber (20) and pre-pressed.
  • the pre-pressing can be done with a suitable pressing force. This can be relatively low and be about 20 t because of the subsequently described Nachpress vibration (26).
  • the pre-compression chamber (20) has movable walls (21, 24) and frame-fixed walls (22). This allows pre-pressing without moving press boxes.
  • the solid walls (22) are formed by the side walls of the frame (7).
  • the movable walls (21, 24) are located in a horizontal transverse conveying direction, in which the pre-pressed fiber material (2) is transferred to the main pressing device (26) and pushed over.
  • the one movable wall (21) is formed by a vertically movable slide and closes the wall opening to the main press (26).
  • the other movable wall (24) is part of a shield of another conveyor (23), which is also mounted and driven transversely movable to the press axis (46).
  • the pre-compression chamber (20) also has a frame-fixed bottom.
  • Figure 6 illustrates the pre-pressing of the fiber material (2) in the soil and Prepress chamber (20) closed on the circumference by the vertically delivered prepressure punch (16).
  • the movable wall (21) is raised again and the pre-pressed fiber material (2) can from the
  • FIG. 7 illustrates this step.
  • the receiving area (53) is chamber-shaped and has a lateral, annular surrounding wall (54) which is formed on three sides of frame-fixed side and end walls (22) and on the fourth side of the shield (24).
  • the chamber cover forms a lowered in the receiving position shown in Figure 7 upper punch (27) and the chamber bottom one
  • Figures 3 and 7 show the lower ram (30) in a hatched view and in different stroke positions. In Figure 3, it is shown in the lowered and the raised position. As Figure 7 illustrates, the pre-pressing (4) during transport from the pre-compression chamber (20) in the Aufnähmehimmmer (53) on the sides and in the ground and
  • the main press has two aligned and relatively movable plunger (27,30), each having its own press drive (29,32).
  • the press drive (29,32) may be formed in any suitable manner and, for example, each of at least one consist of hydraulic cylinders.
  • the press drive (29) of the upper press ram (27) is designed to be stronger than the other press drive (32) of the lower press ram or counter press ram (30).
  • the upper press drive (29) can have two or more press force levels. For example, in the first stage it develops a press force of approx. 100t and in the second stage a significantly higher press force of approx. 300t.
  • the lower press drive (32) can develop a counterpressure force or support force of, for example, 100 t corresponding to the first stage.
  • a stationary or placed support (40), for example in the form of a base, may be provided for the lower counterpressure ram (30). In this lowered punch position of the lower press drive (32) is relieved. The reaction forces are removed via the support (40).
  • the frame (7) has, according to FIGS. 11 and 12, an upper one
  • Transverse yoke (49) and a lower transverse yoke (50) which are interconnected by lateral anchors (51) in the main pressing direction (47).
  • the rod-shaped armatures (51) extend on both sides next to the press dies (27, 30).
  • At the transverse yokes (49,50) are the upper and the lower
  • the armature (51) absorb and support the forces occurring during pressing.
  • the support (40) may be mounted or formed by the transverse yoke.
  • the lower Querj och (50) may for example be at ground level or in turn have a height offset and be arranged for example on a support platform.
  • the pre-pressed fiber material (2) is brought between the two main compression punches (27,30) and further compressed between them and pressed with increasing forces.
  • the main pressing can take place in the receiving area (53).
  • Main presses however, at a different location in the spatially of the receiving area (53) separate main pressing area (33,34) instead, to which the held between the press dies (27,30) pre-pressing batch (4) after retraction of the retainer (37) is transported.
  • the fiber material (2) along with the press dies (27,30) along the aligned pressing direction (47) and proceed with lateral guidance.
  • the fiber material (2) also at
  • Main presses to give a lateral guide the main press (26) preferably directly below the receiving area (53) has an annular main compression chamber (35).
  • the fiber material (2) can be pressed and compacted between the two main stamping dies (27, 30) shown hatched and within the annularly surrounding wall (36).
  • the wall (36) may have a closed one-piece shape or consist of rigid and firmly connected individual walls. Alternatively, it can consist of movable walls which can be delivered into the pressing position.
  • the main press (26) offers the possibility of a multi-stage main pressing.
  • the fiber material (2) is pressed with the first pressing force of 100t.
  • the press punches (27, 30) together with the clamped fibrous material (2) can move further to be driven down until the lower counter punch (30) rests against the stationary support (40).
  • the second main pressing region (34) can be pressed with the second pressing force level of about 300t.
  • this second main pressing region (34) can be dispensed with a lateral guidance of the fiber material or the finished here press bale (6). Instead, in this area, a package of the press bale (6) take place in the manner described below.
  • a retaining device (37) can also be arranged and fastened to the anchors (51). It is located e.g. at the upper edge of the wall (36) and at the transition point to the
  • the retaining device (37) interacts with preferably two main press dies (27, 30). For this purpose have the main stamps
  • the retainer (38) can engage from the side. They are formed according to the slot shape as narrow swords or fingers and are in parallel position on lateral supports (39) which are movable transversely to the press axis (47). As a result of the transverse movement of the carriers (39), the retainers (38) can be inserted laterally into the recesses (28, 31) in a comb-like manner and pulled out again.
  • the left and right retainers (38) may have the same length as the slots (28, 31) and may be secured with mutual offset to their supports (39) so that slots (28, 31) are alternately left and right Retainer (38) engages.
  • the retainers (38) may be the have half slot length, so that they dive into both sides of the slots (28,31). In the retracted position, the retainers (38) can substantially close off the pressing surface of the main dies (27, 30) and thereby form a substantially uniform surface or pressing surface.
  • the retainer (38) can be substantially flush with the bottom of the pre-compression chamber (20).
  • the pre-pressed fiber material (2) can thereby be pushed by the slider (23) onto the support grid and bottom of the receiving chamber (53) formed by the retainers (38).
  • the lower counter-punch (30) can also be raised according to FIG. 7 and together with the retainers (38) immersed in the recesses (31) form a substantially homogeneous support surface.
  • the upper main ram (27) are lowered to the level of the upper wall of the pre-compression chamber (20) and form upper horizontal fins.
  • Transfer position of the main press (26) in the Aufnumblemehimmmer (53) is the pre-pressed fiber (2) of frame-fixed walls (22) on three sides and surrounded by the vertical wall of the shield (24) on the fourth side.
  • the fiber material (2) is clamped on the top and bottom between the main press dies (27,30) and pressed together by mutual punch approach.
  • the fiber material (2) can be displaced downwards, simultaneously or beforehand, into the area of the main pressing chamber (35).
  • the struck stamp paths are different lengths, in the area above the main press chamber (35) already by the upper main punch (27) a first compression and Compressing takes place.
  • the baling device (1) can be equipped in the manner mentioned above with a manually or mechanically operated packaging device (41). In the simplest case, this can have a manual or mechanical strapping device, which is known per se, with which the tire bands around the pressed bale (6) held between the main press dies (27) are shot through their recesses (28, 31) and tightened on the press bale (6) become.
  • the packaging device (41) can also attach a packaging to the press bale (6).
  • This is eg a foil packaging.
  • This can be carried out in various ways.
  • it consists of blanks for cover and bottom films (43, 44) which are inserted between the main press dies (27, 30) and the bale top and bottom surfaces.
  • a belly band (not shown).
  • Such a packaging can be designed and applied, for example, according to EP 0 294 820 A1 7 EP 0 528 892 B1 or EP 0 745 047 B1.
  • EP 0 294 820 A1 7 EP 0 528 892 B1 for example, to the
  • Main press dies (27,30) corresponding means for holding, folding and applying the film edges to be present on the bale side walls.
  • Figure 4 shows hinted such a controllable fixing device (52) on the upper ram (27).
  • Abdominal bandage and any additional strapping is a manually operated or preferably fully automatic strapping and winding device (45) arranged on the second main pressing area (34). It can also be designed according to the aforementioned EP publications.
  • one or more feeders (42) may be present on the main press (26). As FIGS. 1 and 7 illustrate, such a feed device (42) is located in the region of the main press chamber (35), for example. Its wall (36) has for this purpose a slot through which the packaging material (43,44) can be inserted from the side into the interior of the main compression chamber (35). The slot is preferably spaced below the retainers (38).
  • a feeder (42) may be located above or adjacent to the restraint (37) and pass the packaging material (43, 44) through a side slot and lay down on the retracted restraints (38).
  • the lower crimping die (30) Prior to main pressing, the lower crimping die (30) is positioned below the slot and accepts the inserted lower packaging material (44), e.g. a tailored bottom sheet. Previously, the counterpressure punch (30) in the manner described above for pushing over the pre-pressed fiber material (2), a raised position in engagement with the lower packaging material (44), e.g. a tailored bottom sheet.
  • the counterpressure punch (30) in the manner described above for pushing over the pre-pressed fiber material (2), a raised position in engagement with the
  • Retainers (38) have taken and then lowered back into said takeover position.
  • the counterpressure ram (30) can assume the takeover position immediately when the inserted retainers (38) and the possibly inserted one
  • Packaging material (44) provide a sufficient substrate for pushing over the pre-pressed fiber material (2).
  • the counterpressure ram (30) can be raised again a piece, where it is approximated to the lower edge of the retainer (38) or this if necessary. also overrun a little bit. Then the retainers (38) withdrawn, so that the fiber material (2) swings down or falls on the prepared counterpressure ram (30).
  • the upper main punch (27) can also be covered with a packaging material (43), in particular a cut cover sheet, before the main pressing. This can be done by a feed device, not shown, which may be located above the retainer (38) or at another location above.
  • the fixing device (52) holds the packaging material (43) firmly in the stamp movements. Possibly.
  • the upper packaging material (43) can also be fed from the above-described feed device (42) to the main press chamber (35) if, after the main pressing and lowering of the fiber material, the upper main punch (27) is briefly lifted off the press bale and into the resulting space with the packaging material (43) and then returned to the fiber material (2) and pressed.
  • the baling device (1) has locally and functionally separate collecting and pressing areas. It can completely collect and pre-press the amount of fiber needed for a pressed bale (6) in one go, as well as main and final presses.
  • the baling device (1) alternatively allows a batchwise processing of the fiber material (2), wherein the individual batch processing operations can overlap each other in time.
  • the baling device (1) is designed for this purpose as a batch baler.
  • a batch or a batch (3) of the fiber material in the collection chamber (10) is first fed and collected and then pushed into the pre-pressing device (15) and compacted there to a pre-press batch (4).
  • Figure 6 illustrates, can at the same time on the roof wall (13) of the Conveyor (11) a part of the next Samraelbatches (3) are collected.
  • the pre-press batch (4) can be transferred immediately after the pre-pressing to the main press device (26) and pressed there in the main press chamber (35) to a main press batch (5) and compacted.
  • the first main pressbatch (5) can be held back by means of the retainers (38) in the main press chamber (35).
  • the retainers (38) are inserted into the recesses (28) of the main press ram (27) which is located at the upper edge of the chamber.
  • the main ram (27) can move upwards and open the receiving area (53) for the next pre-pressing batch (4).
  • the respective following Preßbatch (4) is then placed on the previously prepared Hauptpressbatch (5) and compacted on this.
  • the pressed bale (6) is in this case formed of a plurality of stacked main pressbatches (5). This again takes place in the main press chamber (35), wherein the previously formed main press batch (5) is moved out of the main press chamber (35) by lowering the counter punch (30).
  • the main compression chamber (34) may have a height that is less than the height of the finished press bale (6). It then corresponds essentially to the height of the individual main pressbatches (5).
  • FIG. 9 shows this variant described above. In batch processing, it is also sufficient if the upper packaging material (43) is applied to the upper main ram (27) only shortly before the main pressing of the last main rake batch (5). The layered pressed bale (6) is finally finished in the second main pressing area (34).
  • FIG. 10 also illustrates schematically the simultaneous batch processing in the collection, prepress and main press area.
  • the fiber grade batches (3,4,5) can be equal or different in fiber volume.
  • the collecting and Vorpressbatches (3,4) are increased in volume.
  • the subsequent batches can then be smaller again because of the greater time required for main pressing in the first pressing stage. Due to batch processing, the
  • Baler (1) work continuously. Capacities and services of 30 bales per hour and more can be reached.
  • the collecting device (9), the pre-pressing device (15) and the main pressing device (26) can be structurally designed in a different manner and can also be arranged and aligned relative to one another.
  • the cross-sectional shape of the press chambers and the press punches may deviate from the preferred rectangular shape and have an arbitrarily prismatic or round shape.
  • the kinematics can also be changed by e.g. the main pressing areas (33, 34) are located above the
  • Prepress area are located.
  • the stationary support (40) for the upper main punch (27) provided.
  • the standing instead of the standing a horizontal arrangement of the components of
  • the batch processing can be limited to the collecting and pre-pressing, wherein only after reaching the total amount of fiber, the pre-pressed bales handed over to the main press (26) and there finished in one or more stages and optionally packaged.
  • the main compression chamber (35) may have a greater height for such cases.
  • the main pressing areas (33,34) can also be united.
  • movable lifting boxes instead of the wall (36) can be used for lateral bale guide.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ballenpressvorrichtung (1) mit einem Gestell (7), einer Sammeleinrichtung (9) , einer Vorpresseinrichtung (15) und einer Hauptpresseinrichtung (26) . Die Vorpresseinrichtung (15) besitzt eine Vorpresskammer (20) mit teilweise beweglichen Wänden (21,22,24) und weist ferner eine Fördereinrichtung (23) zum Transport des vorgepressten Faserguts von der Vorpresseinrichtung (15) zur Hauptpresseinrichtung (26) auf . Die Hauptpresseinrichtung (26) hat zwei fluchtende, bewegliche und eigenständig angetriebene Pressstempel (27,30) und eine ringförmige Hauptpresskammer (35), deren Höhe kleiner als die Höhe des fertigen Pressballens (6) ist.

Description

BESCHREIBUNG
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Pressballen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Pressballen aus vorzugsweise geschnittenem Fasergut mit den Merkmalen im Oberbegriff des Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruchs.
Ein solches Verfahren nebst Vorrichtung ist aus der WO 02/38364 Al bekannt. Die Ballenpressvorrichtung besteht aus einem Gestell mit einer Sammeleinrichtung zur chargenweisen Aufnahme von geschnittenen Fasern, sogenannten Stapelfasern, einer anschließenden Vorpresseinrichtung und einer hieran wiederum anschließenden Hauptpresseinrichtung. Die Vorpresseinrichtung besitzt eine Vorpresskammer mit Wänden, die zum Teil beweglich sind. Ferner ist eine Fördereinrichtung vorhanden, um das vorgepresste Fasergut von der Vorpresseinrichtung zur Hauptpresseinrichtung zu schieben. In der Hauptpresseinrichtung ist ein einzelner beweglicher Pressstempel vorhanden, der gegen einen stationären Druckstock arbeitet. An der Hauptpresseinrichtung ist auch eine Verpackungseinrichtung angeordnet. An der Hauptpresseinrichtung ist für den Pressballen keine seitliche Führung vorhanden. Dies bedingt eine starke Ballenverdichtung in der Vorpresseinrichtung und eine entsprechend hohe Vorpresskraft . Dies hat wiederum Auswirkungen auf den Quertransport des vorgepressten Faserguts zur Hauptpresseinrichtung, wobei der hohe Pressdruck aufrecht erhalten bleiben muss . Dies führt zu hohen Belastungen der Maschinenteile. Damit einher gehen außerdem Probleme mit der Verpackung des Pressballens und der Einbringung des Verpackungsmaterials, an welches außerdem hohe Festigkeitsanforderungen gestellt werden. Nachteile ergeben sich ferner für die Leistungsfähigkeit der Ballenpresse. In der Vorpresseinrichtung wird bereits das gesamte Volumen des Pressballens zusammengetragen, wobei hier auch der Pressballen entsteht.
Aus der Praxis sind ferner Karussellpressen- und Zentralpressensysteme bekannt, bei denen das Fasergut in Presskästen eingefüllt, vorgepresst und fertig gepresst wird. Das Fasergut wird auch mitsamt dem Presskasten transportiert . In der Fertig- oder Hauptpresse muss der
Presskasten zum Pressballen wieder abgezogen werden. Dies führt zu einem erhöhten Bau- und Kostenaufwand.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Herstelltechnik für Pressballen zu verbessern.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch.
Die Anordnung von zwei fluchtend beweglichen und eigenständig angetriebenen Pressstempeln in der Hauptpresseinrichtung bietet verschiedene Vorteile und Gestaltungsmöglichkeiten. Das gepresste Fasergut kann während des Hauptpressvorgangs längs der Pressrichtung verschoben und transportiert werden. Dies ermöglicht ein Aufnehmen und Hauptpressen des Faserguts in örtlich unterschiedlichen Bereichen und insbesondere ein Hauptpressen des Faserguts in einem Bereich mit seitlicher Ballenführung. z.B. in einer ringförmigen Hauptpresskammer. Auch das Transportieren und Hauptpressen des vorgepressten Faserguts kann mit seitlicher Führung erfolgen, was eine Verringerung der Vorpresskräfte gestattet. Zum anschließenden Verpacken kann der Pressballen durch Weitertransport frei gestellt werden und ist leicht zugänglich. Ferner kann das Hauptpressen in mehreren Stufen mit unterschiedlich hohen Presskräften durchgeführt werden, wobei nur teilweise eine seitliche Ballenführung vorhanden sein kann. Zudem kann ein Pressballen batchweise aufgebaut und gepresst werden. Die Endform des Pressballens kann dabei erst in der Hauptpresseinrichtung entstehen.
Das beanspruchte Herstellverfahren der Ballenpressvorrichtung haben eine hohe Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Die Ballenpresse besitzt eine hohe
Leistungskapazität. Durch eine batchweise Verarbeitung des Faserguts lassen sich die einzelnen Verarbeitungsschritte besonders gut zeitlich überlappen, um dadurch eine maximale Leistungsfähigkeit zu erhalten. Die Ballenpressvorrichtung kann als Batchballenpresse kontinuierlich betrieben und mit Fasergut beschickt werden .
Günstig ist außerdem der geringe Flächenbedarf der Ballenpressvorrichtung. Die Ballenpressvorrichtung lässt sich dadurch besonders gut an bestehenden Faserproduktionsanlagen im Austausch gegen alte Ballenpressen nachrüsten. Günstig wirken sich ferner die gute und behinderungsfreie Zugänglichkeit des fertig gepressten Pressballens aus. Der Pressballen kann wahlweise manuell, maschinell und insbesondere voll automatisch verpackt werden. Eine Verpackungseinrichtung kann durch die freie Zugänglichkeit jederzeit bei Bedarf nachgerüstet werden. Vorteile ergeben sich außerdem für die anschließende Pressballenlogistik.
Bei der beanspruchten Ballenpressvorrichtung kann im Vorpressbereich mit relativ geringen Vorpresskräften gearbeitet werden, weil in der Hauptpresseinrichtung im Aufnahme-, Transport- und Hauptpressbereich noch eine seitliche Ballenführung vorhanden sein kann. Entsprechend leichter und einfacher ist der Faserguttransport zwischen Vorpress- und Hauptpresseinrichtung zu bewerkstelligen, was auch einer Batchverarbeitung zu Gute kommt.
Weitere Vorteile ergeben sich hinsichtlich der Einbringung und Verwendung von Verpackungsmaterial . Die
Ballenpressvorrichtung bietet die Möglichkeit, die Pressstempel der Hauptpresseinrichtung mit Verpackungsmaterial zu versehen. Dies kann bei frei liegenden und unbelasteten Pressstempeln geschehen. Das Verpackungsmaterial wird nur gering belastet und kann aus weniger aufwändigen und entsprechend kostengünstigen Werkstoffen bestehen. Insbesondere können einfache Kunststofffolien mit geringeren Festigkeiten als beim Stand der Technik verwendet werden. Die Wirtschaftlichkeit der Pressballenherstellung wird entsprechend gesteigert.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:
Figur 1: Eine Stirnansicht einer
Ballenpressvorrichtung,
Figur 2: eine Seitenansicht der
Ballenpressvorrichtung gemäß Pfeil II von Figur 1,
Figur 3 : einen Längsschnitt durch eine
Ballenpressvorrichtung gemäß Schnittlinie III-III von Figur 2,
Figur 4 : eine vergrößerte Seitenansicht der
Pressstempel mit in Nuten eingelegten Rückhaitern,
Figur 5 bis 7 : vergrößerte und abgebrochene Längsschnitte durch den Sammel- und Vorpressbereich der Ballenpressvorrichtung zur Verdeutlichung des Funktionsablaufs,
Figur 8 bis 10: Längsschnitte durch die gesamte
Ballenpressvorrichtung zur Verdeutlichung der weiteren Funktionsschritte zum Hauptpressen und Verpacken des Pressballens und
Figur 11 und 12 : verschiedene perspektivische Ansichten der Ballenpressvorrichtung.
Figur 1 bis 3, 11 und 12 zeigt in verschiedenen Ansichten eine Ballenpressvorrichtung (1) zur Herstellung von Pressballen (6) aus einem zugeführten Fasergut (2) . Figur 11 und 12 zeigen die komplette Ballenpressvorrichtung (1) in perspektivischen Vorder- und Rückansichten. In den anderen Figuren sind zum Teil nicht alle Komponenten der Ballenpressvorrichtung (1) dargestellt.
Bei dem Fasergut (2) handelt es sich vorzugsweise um geschnittene Fasern, sogenannte Stapelfasern. Alternativ kann das Fasergut (2) aus langen Fasersträngen, sogenanntem Tow, bestehen. Vorzugsweise besteht das Fasergut (2) aus Kunstfasern. Alternativ kann es sich um Naturfasern, Mischmaterialien oder dergleichen handeln.
Die Ballenpressvorrichtung (1) hat in einem gemeinsamen Gestell (7) eine Sammeleinrichtung (9) , eine Vorpresseinrichtung (15) und eine Hauptpresseinrichtung (26) , wobei außerdem eine Verpackungseinrichtung (41) vorhanden sein kann. Die Einrichtungen (9,15,16) sind im gezeigten Ausführungsbeispiel mit gegenseitigem Höhenversatz nebeneinander angeordnet, wobei ihre Achsen (46,47,48) für die Pressrichtung und die Zuführrichtung vorzugsweise parallel und im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind. Statt der gezeigten stehenden Anordnung ist auch eine liegende Anordnung möglich, wobei außerdem die Achsen (46,47,48) schräg zueinander ausgerichtet sein können.
Im oben liegenden Kopfbereich der Ballenpressvorrichtung
(1) befindet sich die Sammeleinrichtung (9) , mittels der das von außen zugeführte Fasergut (2) zunächst gesammelt und ggf. auch gewogen wird. Die Sammeleinrichtung (9) kann auch eine beliebig ausgebildete Zuführeinrichtung (8) , z.B. den in Figur 1 schematisch dargestellten Kondenser, aufweisen, mit dem das Fasergut (2) vorzugsweise kontinuierlich zugeführt wird. Das Fasergut (2) wird in Zuführrichtung (48) in eine Sammelkammer (10) zugeführt, vorzugsweise lose eingeschneit und gesammelt. Am Boden der Sammelkammer (10) kann sich eine Wiegevorrichtung (14) befinden, mit der das vorzugsweise chargenweise zugeführte Fasergut (2) gewogen wird. Durch Addition der Chargengewichte kann das Gesamtgewicht des Pressballens (6) berechnet werden. Außerdem können die zugeführte Fasergutmenge bzw. die Zuführeinrichtung (8) und/oder die Sammeleinrichtung (9) zur Erzielung eines bestimmten Pressballengewichts gesteuert werden. Die Ballenpressvorrichtung (1) kann ein oder mehrere weitere Wiegevorrichtungen (nicht dargestellt) aufweisen, um weitere Gewichtsmessungen der Sammelgewichte durchzuführen und insbesondere den fertig verpressten Pressballen (6) zu wiegen. Die Wiegevorrichtungen (14) können in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Vorzugsweise sind sie entsprechend der EP 1 120 237 A2 ausgebildet und angeordnet .
Aus der Sammelkammer (10) wird das Fasergut (2) nach Erreichen eines vorbestimmten Chargengewichtes mittels einer Fördereinrichtung (11) in beliebig geeigneter Weise in die Vorpresseinrichtung (15) transportiert. Die Fördereinrichtung (11) ist z.B. als quer beweglicher Schieber ausgebildet, der einen abgewinkelten Schild (12) aufweist. Die eigentliche Schildwand oder Frontplatte dient zum Abschieben des losen Faserguts (2) in den angrenzenden Vorpressschacht (17) . Mit der oben liegenden Dachwand (13) des Schilds (12) kann bei der Vorschubbewegung die Zuführöffnung der Sammelkammer (10) abgedeckt werden, wobei auf der Dachwand (13) bei vorgeschobenem Schild (12) weiteres kontinuierlich zugeführtes Fasergut (2) im Bereich des Zuführstutzens gesammelt und nach Rückziehen des Schildes (12) in die Sammelkammer (10) abgestreift werden kann. Statt der Dachwand kann alternativ ein separater Schieber oder eine Verschlussplatte vorhanden sein. Die in Querrichtung bzw. Horizontalrichtung an die Sammelkammer (10) anschließende Vorpresseinrichtung (15) besitzt einen vertikal und in Pressrichtung (46) sich erstreckenden, seitlich offenen Vorpressschacht (17) , an den sich unten fluchtend eine Vorpresskammer (20) anschließt. Am oberen Ende der Vorpresskammer (20) sind an den Seitenwänden Rückhalter (19) für das vorgepresste Fasergut (2) angeordnet. Die Vorpresseinrichtung (15) besitzt einen vertikal in Pressrichtung (46) beweglichen Pressstempel (16) oder sog. Druckstock mit einem geeigneten Pressantrieb (18) , z.B. einem oder mehreren Hydraulikzylinder (n) . Der Pressstempel oder Vorpressstempel (16) hat seitliche Ausnehmungen (nicht dargestellt) für einen Durchtritt der Rückhalter (19) beim Stempelvorschub . Das eingefüllte Fasergut (2) wird in der Vorpresskammer (20) gesammelt und vorgepresst. Das Vorpressen kann mit einer geeigneten Presskraft erfolgen. Diese kann wegen der nachstehend erläuterten Nachpresseinrichtung (26) relativ niedrig sein und ca. 20t betragen.
Die Vorpresskammer (20) hat bewegliche Wände (21,24) und gestellfeste Wände (22) . Dies ermöglicht ein Vorpressen ohne bewegliche Presskästen. Die festen Wände (22) werden von den Seitenwänden des Gestells (7) gebildet. Die beweglichen Wände (21,24) befinden sich in einer horizontalen Querförderrichtung, in der das vorgepresste Fasergut (2) an die Hauptpresseinrichtung (26) übergeben und überschoben wird. Die eine bewegliche Wand (21) wird von einem vertikal beweglichen Schieber gebildet und verschließt die Wandöffnung zur Hauptpresseinrichtung (26) . Die andere bewegliche Wand (24) ist Bestandteil eines Schildes einer weiteren Fördereinrichtung (23), die ebenfalls quer beweglich zur Pressachse (46) gelagert und angetrieben ist. Die Vorpresskammer (20) hat außerdem einen gestellfesten Boden. Figur 6 verdeutlicht das Vorpressen des Faserguts (2) in der boden- und umfangsseitig geschlossenen Vorpresskammer (20) durch den vertikal zugestellten VorpressStempel (16) .
Nach dem Vorpressen wird die bewegliche Wand (21) wieder angehoben und das vorgepresste Fasergut (2) kann vom
Schild (24) über den Presskammerboden in den vorzugsweise unmittelbar anschließenden Aufnahmebereich (53) der Hauptpresseinrichtung (26) quer abgeschoben werden. Figur 7 verdeutlicht diesen Schritt.
Der Aufnahmebereich (53) ist kammerförmig ausgebildet und weist eine seitliche, ringförmig umgebende Wandung (54) auf, die an drei Seiten aus gestellfesten Seiten- und Stirnwänden (22) und an der vierten Seite vom Schild (24) gebildet wird. Die Kammerdecke bildet ein in der Aufnahmestellung gemäß Figur 7 abgesenkter oberer Pressstempel (27) und den Kammerboden eine
Rückhalteeinrichtung (37) und/oder ein angehobener unterer Pressstempel (30) . Figur 3 und 7 zeigen den unteren Pressstempel (30) in schraffierter Darstellung und in verschiedenen Hubstellungen. In Figur 3 ist er in der abgesenkten sowie der angehobenen Stellung dargestellt. Wie Figur 7 verdeutlicht, ist der Vorpressbatch (4) beim Transport von der Vorpresskammer (20) in die Aufnähmekämmer (53) an den Seiten sowie im Boden und
Deckenbereich von den gestellfesten Wänden (22), die einen Verschiebekanal bilden, geführt. In der Aufnahmekammer (53) ist ebenfalls eine allseitige Führung vorhanden, so dass der Vorpressbatch (4) für den Hauptpressvorgang in eine definierte und allseitig umschlossene Lage gebracht wird.
Die Hauptpresseinrichtung besitzt zwei fluchtende und relativ zueinander bewegliche Pressstempel (27,30), die jeweils ihren eigenen Pressantrieb (29,32) besitzen. Der Pressantrieb (29,32) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein und z.B. aus jeweils mindestens einem hydraulischen Zylinder bestehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Pressantrieb (29) des oberen Pressstempels (27) stärker ausgelegt als der andere Pressantrieb (32) des unteren Pressstempels oder Gegenpressstempels (30) . Der obere Pressantrieb (29) kann zwei oder mehr Presskraftstufen haben. Er entwickelt z.B. in der ersten Stufe eine Presskraft von ca. 100t und in der zweiten Stufe eine deutliche höhere Presskraft von ca. 300t. Der untere Pressantrieb (32) kann eine der ersten Stufe entsprechende Gegenpresskraft oder Stützkraft von z.B. 100t entwickeln. Zur Abstützung der zweiten höheren Presskraft des oberen Pressantriebs (29) kann für den unteren Gegenpressstempel (30) eine ortsfeste oder gestellteste Abstützung (40), z.B. in Form eines Sockels, vorhanden sein. In dieser abgesenkten Stempelposition ist der untere Pressantrieb (32) entlastet. Die Reaktionskräfte werden über die Abstützung (40) abgetragen.
Das Gestell (7) weist gemäß Figur 11 und 12 ein oberes
Querjoch (49) und ein unteres Querjoch (50) auf, die durch seitliche Anker (51) in Hauptpressrichtung (47) miteinander verbunden sind. Die stangenförmigen Anker (51) verlaufen beidseits neben den Pressstempeln (27,30) . An den Querjochen (49,50) sind der obere und der untere
Pressantrieb (29,32) abgestützt, wobei die Anker (51) die beim Pressen auftretenden Kräfte aufnehmen und abstützen. An den Querjochen (49,50) können andere Gestellteile angebaut und abgestützt sein. Am unteren Querj och (50) kann die Abstützung (40) angebracht sein oder vom Querjoch gebildet werden. Das untere Querj och (50) kann sich z.B. auf Bodenniveau befinden oder seinerseits einen Höhenversatz haben und z.B. auf einer Stützbühne angeordnet sein. Zum Hauptpressen wird das vorgepresste Fasergut (2) zwischen die beiden Hauptpressstempel (27,30) gebracht und zwischen diesen weiter verdichtet und mit steigenden Kräften verpresst. Das Hauptpressen kann im Aufnahmebereich (53) erfolgen. Vorzugsweise findet das
Hauptpressen jedoch an einem anderen Ort im räumlich vom Aufnahmebereich (53) getrennten Hauptpressbereich (33,34) statt, zu dem der zwischen den Pressstempeln (27,30) gehaltene Vorpressbatch (4) nach Rückzug der Rückhalteeinrichtung (37) transportiert wird.
Hierbei kann das Fasergut (2) zusammen mit den Pressstempeln (27,30) entlang der fluchtenden Pressrichtung (47) verfahren und mit seitlicher Führung transportiert werden. Um dem Fasergut (2) auch beim
Hauptpressen eine seitliche Führung zu geben, besitzt die Hauptpresseinrichtung (26) vorzugsweise direkt unterhalb des Aufnahmebereichs (53) eine ringförmige Hauptpresskammer (35) . Wie Figur 8 verdeutlicht, kann hier das Fasergut (2) zwischen den beiden schraffiert dargestellten Hauptpressstempeln (27,30) und innerhalb der ringförmig umgebenden Wandung (36) hauptgepresst und verdichtet werden.
Die Wandung (36) kann eine geschlossene einteilige Form haben oder aus starren und fest miteinander verbundenen Einzelwänden bestehen. Sie kann alternativ aus beweglichen und in die Pressstellung zustellbaren Wänden bestehen.
Die Hauptpresseinrichtung (26) bietet die Möglichkeit zu einem mehrstufigen Hauptverpressen. Im Bereich der vorzugsweise stationär angeordneten und an den Ankern (51) abgestützten Hauptpresskammer (35) befindet sich der erste Hauptpressbereich (33) . Hier wird das Fasergut (2) mit der ersten Presskraftstufe von 100t verpresst. In einem zweiten Pressschritt können die Pressstempel (27,30) zusammen mit dem eingespannten Fasergut (2) weiter nach unten gefahren werden, bis der untere Gegenpressstempel (30) an der ortsfesten Abstützung (40) anliegt. An dieser Position, welche den zweiten Hauptpressbereich (34) verdeutlicht, kann mit der zweiten Presskraftstufe von ca. 300t gepresst werden. In diesem zweiten Hauptpressbereich (34) kann auf eine seitliche Führung des Faserguts bzw. des hier fertig gestellten Pressballens (6) verzichtet werden. Statt dessen kann in diesem Bereich eine Verpackung des Pressballens (6) in der nachfolgend beschriebenen Weise stattfinden.
Im Bereich der Hauptpresskammer (35) kann ebenfalls eine Rückhalteeinrichtung (37) angeordnet und an den Ankern (51) befestigt sein. Sie befindet sich z.B. am oberen Rand der Wandung (36) und an der Übergangsstelle zur
Aufnahmekammer (53) . Die Rückhalteeinrichtung (37) wirkt mit vorzugsweise beiden Hauptpressstempeln (27,30) zusammen. Zu diesem Zweck haben die Hauptpressstempel
(27.30) die in Figur 4 gezeigten parallelen schlitzförmigen Ausnehmungen (28,31), die in vorzugsweise gleicher Zahl, Ausbildung und Verteilung angeordnet sind. Die längs der Hauptpressachse (47) ausgerichteten Schlitze
(28.31) sind zur Stirn- und Pressfläche und zu zwei gegenüber liegenden Stempelseitenflächen hin offen. In die Ausnehmungen (28,31) können die Rückhalter (38) von der Seite her eingreifen. Sie sind entsprechend der Schlitzform als schmale Schwerter oder Finger ausgebildet und befinden sich in Parallellage an seitlichen Trägern (39) , die quer zur Pressachse (47) beweglich sind. Durch die Querbewegung der Träger (39) können die Rückhalter (38) kammartig in die Ausnehmungen (28,31) seitlich eingeführt und wieder ausgezogen werden. Die linken und rechten Rückhalter (38) können die gleiche Länge wie die Schlitze (28,31) haben und mit gegenseitigem Versatz an ihren Trägern (39) befestigt sein, so dass in die Schlitze (28,31) abwechselnd ein linker und ein rechter Rückhalter (38) eingreift. Alternativ können die Rückhalter (38) die halbe Schlitzlänge besitzen, so dass sie beidseits in die Schlitze (28,31) eintauchen. In der eingefahrenen Stellung können die Rückhalter (38) mit der Pressfläche der Hauptpressstempel (27,30) im wesentlichen abschließen und dadurch eine weitgehend einheitliche Oberfläche oder Pressfläche bilden.
Der Rückhalter (38) kann im wesentlichen bündig mit dem Boden der Vorpresskammer (20) abschließen. Das vorgepresste Fasergut (2) kann dadurch vom Schieber (23) auf den von den Rückhaltern (38) gebildeten Tragrost und Boden der Aufnahmekammer (53) aufgeschoben werden. Falls das Fasergut hierfür zu labil sein sollte, kann auch gemäß Figur 7 der untere Gegenpressstempel (30) angehoben werden und zusammen mit den in die Ausnehmungen (31) eingetauchten Rückhaltern (38) eine weitgehend homogene Tragfläche bilden. Um ein Aufquellen des vorgepressten Faserguts (2) beim Überschieben zu vermeiden, sind der Vorpressstempel (16) und der obere HauptpressStempel (27) bis auf Höhe der oberen Wandung der Vorpresskammer (20) abgesenkt und bilden obere horizontale Leitflächen.
In der in Figur 7 gezeigten Endstellung oder Aufnahmebzw. Übergabestellung der Hauptpresseinrichtung (26) in der Aufnähmekämmer (53) wird das vorgepresste Fasergut (2) von gestellfesten Wänden (22) an drei Seiten und von der vertikalen Wand des Schildes (24) an der vierten Seite umgeben. Nach Herausziehen der Rückhalter (38) wird das Fasergut (2) an der Ober- und Unterseite zwischen den Hauptpressstempeln (27,30) eingespannt und durch gegenseitige Stempelannäherung zusammengepresst . Hierbei kann das Fasergut (2) gleichzeitig oder vorher in den Bereich der Hauptpresskammer (35) nach unten verschoben werden. Die zurück gelegten Stempelwege sind dabei unterschiedlich lang, wobei im Bereich oberhalb der Hauptpresskammer (35) bereits durch den oberen Hauptpressstempel (27) ein erstes Verdichten und Zusammenpressen stattfindet.
Die Ballenpressvorrichtung (1) kann in der eingangs erwähnten Weise mit einer manuell oder maschinell betriebenen Verpackungseinrichtung (41) ausgerüstet sein. Im einfachsten Fall kann diese eine an sich bekannt manuelle oder maschinelle Umreifungsvorrichtung aufweisen, mit der Reifenbänder rund um den zwischen den Hauptpressstempeln (27,30) gehaltenen Pressballen (6) durch deren Ausnehmungen (28,31) geschossen und am Pressballen (6) angezogen werden.
Die Verpackungseinrichtung (41) kann darüber hinaus eine Emballage am Pressballen (6) anbringen. Dies ist z.B. eine Folienverpackung. Diese kann in verschiedener Weise ausgeführt sein. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht sie aus Zuschnitten für Deck- und Bodenfolien (43,44), die zwischen die HauptpressStempel (27,30) und die Ballenober- und Unterseite eingebracht werden. Um diese mit den Überständen rund um den Pressballen (6) gefalteten Boden- und Deckfolien (43,44) kann eine Bauchbinde (nicht dargestellt) gelegt werden. Eine solche Verpackung kann z.B. entsprechend der EP 0 294 820 Al7 EP 0 528 892 Bl oder EP 0 745 047 Bl ausgebildet und angebracht werden. Hierfür können an den
Hauptpressstempeln (27,30) entsprechende Einrichtungen zum Halten, Umfalten und Anlegen der Folienränder an die Ballenseitenwände vorhanden sein. Figur 4 zeigt andeutungsweise eine solche steuerbare Fixiereinrichtung (52) am oberen Pressstempel (27) . Zum Anbringen der
Bauchbinde und eventueller zusätzlicher Umreifungen ist eine manuell betätigte oder vorzugsweise vollautomatische Umreifungs- und Wickelvorrichtung (45) am zweiten Hauptpressbereich (34) angeordnet. Sie kann ebenfalls entsprechend der vorgenannten EP-Schriften ausgebildet sein. Zum Anbringen der Boden- und/oder Deckfolien (43,44) oder eines anderen geeigneten Verpackungsmaterials an ein oder beiden Hauptpressstempeln (27,30) können an der Hauptpresseinrichtung (26) ein oder mehrere Zuführvorrichtungen (42) vorhanden sein. Wie Figur 1 und 7 verdeutlichen, befindet sich z.B. eine solche Zuführvorrichtung (42) im Bereich der Hauptpresskammer (35) . Deren Wandung (36) hat hierfür einen Schlitz, durch den das Verpackungsmaterial (43,44) von der Seite her in den Innenraum der Hauptpresskammer (35) eingeführt werden kann. Der Schlitz befindet sich vorzugsweise mit Abstand unterhalb der Rückhalter (38) . Alternativ kann sich eine Zuführvorrichtung (42) oberhalb oder neben der Rückhaltevorrichtung (37) befinden und das Verpackungsmaterial (43,44) durch einen seitlichen Schlitz zuführen sowie auf den eingefahrenen Rückhaltern (38) ablegen.
Vor dem Hauptpressen wird der untere Gegenpressstempel (30) unterhalb des Schlitzes positioniert und übernimmt das eingeführte untere Verpackungsmaterial (44), z.B. eine zugeschnittene Bodenfolie. Zuvor kann der Gegenpressstempel (30) in der vorstehend beschriebenen Weise zum Überschieben des vorgepressten Fasermaterials (2) eine angehobene Stellung im Eingriff mit den
Rückhaltern (38) eingenommen haben und anschließend wieder in die besagte Übernahmeposition abgesenkt werden. Alternativ kann der Gegenpressstempel (30) gleich die Übernahmeposition einnehmen, wenn die eingeschobenen Rückhalter (38) und das ggf. aufgelegte
Verpackungsmaterial (44) einen ausreichenden Untergrund zum Überschieben des vorgepressten Fasermaterials (2) bieten. Nach der Übernahme des Verpackungsmaterials (44) kann der Gegenpressstempel (30) wieder ein Stück angehoben werden, wobei er bis zum unteren Rand der Rückhalter (38) angenähert wird oder diesen ggf . auch ein kleines Stück überfährt. Anschließend werden die Rückhalter (38) zurückgezogen, so dass das Fasergut (2) nach unten auf den bereitstehenden Gegenpressstempel (30) schwingt oder fällt.
Der obere Hauptpressstempel (27) kann ebenfalls vor dem Hauptpressen mit einem Verpackungsmaterial (43) , insbesondere einer zugeschnittenen Deckfolie, belegt werden. Dies kann durch eine nicht dargestellte Zuführvorrichtung geschehen, die oberhalb der Rückhalter (38) oder auch an einer anderen Stelle oberhalb angeordnet sein kann. Die Fixiereinrichtung (52) hält das Verpackungsmaterial (43) bei den Stempelbewegungen fest. Ggf. kann das obere Verpackungsmaterial (43) auch von der vorbeschriebenen Zuführvorrichtung (42) an der Hauptpresskammer (35) zugeführt werden, wenn nach dem Hauptpressen und Absenken des Faserguts der obere Hauptpressstempel (27) kurz vom Pressballen abgehoben und in dem entstehenden Freiraum mit dem Verpackungsmaterial (43) belegt sowie anschließend wieder an das Fasergut (2) zugestellt und angedrückt wird.
Die Ballenpressvorrichtung (1) besitzt örtlich und funktional getrennte Sammel- und Pressbereiche. Sie kann die für einen Pressballen (6) benötigte Fasergutmenge in einem Zug komplett sammeln und vorpressen sowie haupt- und fertigpressen.
Die Ballenpressvorrichtung (1) ermöglicht alternativ eine batchweise Verarbeitung des Faserguts (2) , wobei die einzelnen Batchverarbeitungsvorgänge einander zeitlich überlappen können. Die Ballenpressvorrichtung (1) ist dafür als Batchballenpresse ausgeführt. Hierbei wird zunächst eine Charge oder ein Batch (3) vom Fasergut in der Sammelkammer (10) zugeführt und gesammelt sowie anschließend in die Vorpresseinrichtung (15) überschoben und dort zu einem Vorpressbatch (4) verdichtet. Wie Figur 6 verdeutlicht, kann zeitgleich auf der Dachwand (13) der Fördereinrichtung (11) ein Teil des nächsten Samraelbatches (3) gesammelt werden. Der Vorpressbatch (4) kann sofort nach dem Vorpressen an die Hauptpresseinrichtung (26) übergeben und dort in der Hauptpresskammer (35) zu einem Hauptpressbatch (5) verpresst und verdichtet werden. Für die Zuführung des nächsten Vorpressbatches (4) kann der erste Hauptpressbatch (5) mittels der Rückhalter (38) in der Hauptpresskammer (35) zurück gehalten werden. Die Rückhalter (38) werden hierzu in die Ausnehmungen (28) des am oberen Kammerrandes stehenden Hauptpressstempels (27) eingeschoben. Anschließend kann der Hauptpressstempel (27) nach oben verfahren und den Aufnahmebereich (53) für den nächsten Vorpressbatch (4) öffnen. Der jeweils folgende Vorpressbatch (4) wird dann auf den zuvor hergestellten Hauptpressbatch (5) aufgelegt und auf diesem verdichtet.
Der Pressballen (6) wird hierbei aus mehreren übereinander aufgeschichteten Hauptpressbatches (5) gebildet. Dies geschieht wiederum in der Hauptpresskammer (35) , wobei der zuvor gebildete Hauptpressbatch (5) durch Absenken des Gegenstempels (30) aus der Hauptpresskammer (35) heraus bewegt wird. Für eine Batchverarbeitung kann die Hauptpresskammer (34) eine Höhe aufweisen, die kleiner ist als die Höhe des fertigen Pressballens (6) . Sie entspricht dann im wesentlichen der Höhe der einzelnen Hauptpressbatches (5) . Figur 9 zeigt diese vorbeschriebene Variante. Bei der Batchverarbeitung genügt es außerdem, wenn das obere Verpackungsmaterial (43) am oberen Hauptpressstempel (27) erst kurz vor dem Hauptpressen des letzten Hauptpressbatches (5) angelegt wird. Der geschichtete Pressballen (6) wird zum Schluss im zweiten Hauptpressbereich (34) fertiggepresst .
Wie Figur 7 verdeutlicht, kann auch im Vorpress- und Hauptpressbereich eine zeitliche Überlappung bei der Batchverarbeitung stattfinden. Während der Vorpressbatch
(4) an die Hauptpresseinrichtung (26) übergeben wird, kann bereits aus der Sammelkammer (10) ein Sammelbatch (3) in den Vorpressschacht (17) überschoben werden und kommt im unteren Schachtbereich auf der Dachwand (25) des Schiebers (27) oder einer separaten beweglichen Verschlussplatte zu liegen. Der Vorpressstempel (16) ist zuvor angehoben worden. Nach dem Rückfahren des Schildes (24) und dem Absenken der beweglichen Wand (21) kann sofort mit dem Vorpressen des nächsten Vorpressbatches (4) begonnen werden. Figur 10 verdeutlicht ebenfalls schematisch die gleichzeitige Batchverarbeitung im Sammel-, Vorpress- und Hauptpressbereich.
Die Fasergutbatches (3,4,5) können vom Faservolumen her gleich oder unterschiedlich groß sein. Während des zweiten Hauptpressschrittes und der gleichzeitigen Verpackung des Pressballens (6) kann ggf. ein größerer Zeitbedarf bestehen. In diesem Fall werden die Sammel- und Vorpressbatches (3,4) volumenmäßig vergrößert. Die Folgebatches können dann wieder wegen des größeren Zeitbedarfs beim Hauptpressen in der ersten Pressstufe kleiner werden. Durch die Batchbearbeitung kann die
Ballenpressvorrichtung (1) kontinuierlich arbeiten. Es sind Kapazitäten bzw. Leistungen von 30 Ballen pro Stunde und mehr erreichbar.
Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen
Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Zum einen können die Sammeleinrichtung (9), die Vorpresseinrichtung (15) und die Hauptpresseinrichtung (26) in anderer Weise konstruktiv ausgebildet und außerdem relativ zueinander angeordnet und ausgerichtet sein. Die Querschnittsform der Presskammern und der Pressstempel kann von der bevorzugten Rechteckform abweichen und eine beliebig prismatische oder runde Gestalt haben. Auch die Kinematik kann verändert werden, indem z.B. die Hauptpressbereiche (33,34) sich oberhalb des
Vorpressbereiches befinden. In diesem Fall ist die ortsfeste Abstützung (40) für den oberen Hauptpressstempel (27) vorgesehen. Zudem ist statt der stehenden eine liegende Anordnung der Komponenten der
Ballenpressvorrichtung (1) möglich. Variabel sind zudem die konstruktive Ausbildung der Fördereinrichtungen (11,23) und der Verpackungseinrichtung (41) mit ihren verschiedenen Komponenten. Statt abgewinkelten Schilden (12,24) können andere Fördermittel eingesetzt werden. Auch die Gestaltung der Pressstempel (16,27,30) und der Rückhalter (19,37) ist Abwandlungen zugänglich.
Funktionell sind ebenfalls Varianten möglich. Die Batchverarbeitung kann sich auf den Sammel- und Vorpressbereich beschränken, wobei erst nach Erreichen der Gesamtfasermenge der vorgepresste Ballen an die Hauptpresseinrichtung (26) übergeben und dort in ein oder mehreren Stufen fertiggepresst und ggf. verpackt wird. Auf eine Batchverarbeitung und insbesondere eine zeitliche Überlappung der verschiedenen Pressschritte kann in weiterer Abwandlung verzichtet werden. Die Hauptpresskammer (35) kann für solche Fälle eine größere Höhe aufweisen. Die Hauptpressbereiche (33,34) können außerdem vereint werden. Ferner können zur seitlichen Ballenführung bewegliche Hubkästen statt der Wandung (36) verwendet werden .
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Ballenpressvorrichtung , Batchballenpresse
2 Fasergut 3 Fasergutbatch, Sammelbatch
4 Fasergutbatch, Vorpressbatch
5 Fasergutbatch, Hauptpressbatch
6 Pressballen
7 Gestell 8 Zuführeinrichtung, Kondenser
9 Sammeleinrichtung
10 Sammelkammer
11 Fördereinrichtung, Schieber
12 Schild 13 Dachwand
14 Wiegevorrichtung, Chargenwaage
15 Vorpresseinrichtung
16 Pressstempel, VorpressStempel
17 Vorpressschacht 18 Pressantrieb, Zylinder
19 Rückhalter
20 Vorpresskammer
21 Wand beweglich
22 Wand fest 23 Fördereinrichtung, Schieber
24 Wand, Schild
25 Dachwand
26 Hauptpresseinrichtung
27 Pressstempel, HauptpressStempel 28 Ausnehmung
29 Pressantrieb, Zylinder
30 Pressstempel, Gegenpressstempel
31 Ausnehmung, Schlitz
32 Pressantrieb, Zylinder 33 Hauptpressbereich, Hauptpressstufe
34 Hauptpressbereich, Hauptpressstufe
35 Hauptpresskammer 36 Wandung, Ring
37 Rückhalteeinrichtung
38 Rückhalter, Schwert
39 Träger 40 Abstützung, Sockel
41 Verpackungseinrichtung
42 Zuführvorrichtung
43 Verpackungsmaterial, Deckfolie
44 Verpackungsmaterial, Bodenfolie 45 Umreifungs- und Wickelvorrichtung
46 Pressrichtung, Achse Vorpressen
47 Pressrichtung, Achse Hauptpressen 48 Zuführrichtung, Achse Faserzufuhr 49 Querjoch oben 50 Querjoch unten
51 Anker
52 Fixiereinrichtung
53 Aufnahmebereich, Aufnahmekammer
54 Kammerwandung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1.) Vorrichtung zur Herstellung von Pressballen (6) aus vorzugsweise geschnittenem Fasergut (2) , bestehend aus einem Gestell (7) mit einer Sammeleinrichtung (9) zur vorzugsweise chargenweisen Aufnahme des Faserguts (2), einer Vorpresseinrichtung (15) und einer Hauptpresseinrichtung (26) , wobei die Vorpresseinrichtung (15) eine Vorpresskammer (20) mit teilweise beweglichen Wänden (21,22,24) aufweist und eine Fördereinrichtung (23) zum Transport des vorgepressten Faserguts von der Vorpresseinrichtung (15) zur Hauptpresseinrichtung (26) vorgesehen ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hauptpresseinrichtung (26) zwei fluchtende, bewegliche und eigenständig angetriebe (29,32) Pressstempel (27,30) aufweist.
2.) Ballenpressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Hauptpresseinrichtung (26) einen Aufnahmebereich (53) für das Fasergut (2) und mindestens einen räumlich getrennten Hauptpressbereich (33,34) aufweist .
3.) Ballenpressvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ballenpressvorrichtung (1) als Batchballenpresse zum batchweisen und zeitlich überlappenden Sammeln, Vorpressen und Fertigpressen von Fasergutbatches (3,4,5) und zum Aufbau des Pressballens (6) aus mehreren übereinander geschichteten Hauptpressbatches (5) ausgebildet ist.
4.) Ballenpressvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Aufnahmebereich (53) und der oder die Hauptpressbereich (e) (33,34) in Vorschubrichtung der Pressstempel (27,30) benachbart angeordnet sind.
5.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) im Aufnahmebereich (53) und in mindestens einem Hauptpressbereich (33,34) seitlich geführt ist.
6.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hauptpresseinrichtung (26) eine ringförmige Hauptpresskammer (35) aufweist.
7.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Höhe der Hauptpresskammer (35) kleiner als die Höhe des fertigen Pressballens (6) ist.
8. ) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hauptpresskammer (35) stationär angeordnet ist und eine starre Wandung (36) aufweist.
9.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass zwischen der Aufnahmekammer (53) und der in Axialrichtung anschließenden Hauptpresskammer (35) eine bewegliche Rückhalteeinrichtung (37) angeordnet ist.
10. ) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Pressstempel (27,30) der Hauptpresseinrichtung (26) mehrere seitlich und stirnseitig zugängliche Ausnehmungen (28,31) aufweisen, wobei die Rückhalteeinrichtung (37) hierzu komplementäre Rückhalter (38) besitzt.
11.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ballenpressvorrichtung (1) eine Verpackungseinrichtung (41) aufweist.
12.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass im Bereich der Hauptpresskammer (35) eine Zuführvorrichtung (42) für Verpackungsmaterial (43,44) angeordnet ist.
13. ) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hauptpresseinrichtung (26) mindestens zwei Hauptpressbereiche (33,34) aufweist.
14. ) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die einen ersten Hauptpressbereich (33) bildende Hauptpresskammer (35) oberhalb eines zweiten, seitlich offenen Hauptpressbereichs (34) angeordnet ist.
15. ) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass am zweiten Hauptpressbereich (34) eine Umreifungs- und Wickelvorrichtung (45) angeordnet ist.
16.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hauptpresseinrichtung (26) am zweiten Hauptpressbereich (34) eine ortsfeste Abstützung
(40) für den einen Pressstempel (30) aufweist.
17. ) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Pressantrieb (29) für den anderen Pressstempel (27) der Hauptpresseinrichtung (26) mehrere verschiedene Kraftstufen zur Erzeugung unterschiedlich hoher Presskräfte' in den Hauptpressbereichen (33,34) aufweist.
18.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Pressantrieb (29) für den anderen Pressstempel (27) eine erste Kraftstufe mit einer Presskraft von ca. 100 t und eine zweite Kraftstufe mit einer Presskraft von ca. 300 t aufweist.
19.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Vorpresseinrichtung (15) und die Hauptpresseinrichtung (26) mit im wesentlichen vertikalen Achsen (46,47) seitlich nebeneinander angeordnet sind.
20.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass in der Sammeleinrichtung (9) und in der
Vorpresseinrichtung (15) Fördereinrichtungen (11,23) mit abgewinkelten Schilden (12,24) angeordnet sind.
21.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass in der Ballenpressvorrichtung (1) örtlich und funktional getrennte Sammel- und Pressbereiche aufweist, wobei das Fasergut (2) batchweise (3,4,5) zugeführt, vorgepresst und hauptgepresst wird, und die Batchbearbeitungen zeitlich überlappt sind.
22.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der erste Hauptpressbereich (33) zur Herstellung des Pressballens (6) aus mehreren Hauptpressbatches (5) vorgesehen ist.
23. ) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der zweite Hauptpressbereich (34) zum Fertigpressen und Verpacken des Pressballens (6) vorgesehen ist.
24.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ballenpressvorrichtung (1) mindestens eine Wiegevorrichtung (14) aufweist.
25.) Verfahren zur Herstellung von Pressballen (6) aus geschnittenem Fasergut (2) , welches in einer Sammeleinrichtung (9) vorzugsweise chargenweisen aufgenommen, in einer Vorpresseinrichtung (15) vorgepresst, dann in eine Hauptpresseinrichtung (26) befördert und dort fertig gepresst wird, wobei die Vorpressung mit teilweise beweglichen Wänden (21,22,24) statt findet, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) in c Hauptpresseinrichtung (26) zwischen zwei fluchtenden, beweglichen und eigenständig angetrieben (29,32) Pressstempeln (27,30) fertig gepresst wird.
26.) Verfahren nach Anspruch 25, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) in der Hauptpresseinrichtung (26) zwischen den Pressstempeln (27,30) von einem Aufnahmebereich (53) zu mindestens einem anschließenden Hauptpressbereich (33,34) transportiert wird.
27.) Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) beim Transport seitlich geführt wird.
28.) Verfahren nach Anspruch 25, 26 oder 27, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) in der Hauptpresseinrichtung (26) in mindestens zwei Hauptpressstufen mit unterschiedlichen Presskräften haupt- und fertig gepresst wird.
29.) Verfahren nach einem der Anspruch 25 bis 28, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) in der ersten Hauptpressstufe mit seitlicher Führung in einer Hauptpresskammer (35) gepresst wird.
30.) Verfahren nach einem der Anspruch 25 bis 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) in der zweiten Hauptpressstufe ohne seitliche Führung gepresst wird.
31.) Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass vor oder beim Hauptpressen Verpackungsmaterial (43,44) an das Fasergut (2) und/oder an die Pressstempel (27,30) zugeführt wird.
32.) Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) batchweise gesammelt, vorgepresst und hauptgepresst wird.
33.) Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 32, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass beim Hauptpressen mehrere Hauptpressbatches (5) aus Vorpressbatches (4) gebildet und zur Pressballenbildung aufeinander geschichtet werden.
34.) Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 33, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die batchweisen Sammel-, Vorpress- und Hauptpressvorgänge mit zeitlicher Überlappung durchgeführt werden.
35.) Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 34, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) bei der Ballenherstellung ein oder mehrmals gewogen wird.
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