WO2000063004A1

WO2000063004A1 - Ballenpresse mit kippbarem presskasten sowie verfahren zur betätigung selbiger

Info

Publication number: WO2000063004A1
Application number: PCT/EP2000/003545
Authority: WO
Inventors: Hermann Schwelling
Original assignee: Hermann Schwelling
Priority date: 1999-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2000-10-26
Also published as: EP1171283A1; DE10019633A1; DE50007908D1; EP1171283B1; US6708607B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ballenpresse mit kippbarem Presskasten (11), bei der über dem Presskasten (11) ein vertikal geführter Pressstempel innerhalb eines Pressenrahmens angeordnet und um eine horizontale Achse nach vorn kippbar ist, sodass der Presskasten (11) in nach vorn gekippter Position über die freigegebene Einfüllöffnung befüllbar ist. Die neue Ballenpresse zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Längsachse der horizontalen Kippachse hinter einer durch den Körperschwerpunkt des Presskastens verlaufenden Frontalfront liegt, und an der Rückseite der Ballenpresse eine an den Presskasten (11) angreifende Verriegelungseinheit vorgesehen ist.

Description

Ballenpresse mit kippbarem Presskasten sowie Verfahren zur Betätigung selbiger

Die Erfindung betrifft eine Ballenpresse mit kippbarem Presskasten, bei der über dem Presskasten ein vertikal geführter Presstempel angeordnet und bei welcher der Presskasten in nach vorn gekippter Position über die freigegebene Einfüllöffnung befüllbar ist.

Aus DE-OS 26 25 371 ist bereits ein Vorrichtung zum Verdichten von Müll mit einem in einer vertikalen Führung bewegbaren Pressstempel, einem darunter angeordneten Rohr (Presskasten), über welches von unten ein sackähnlicher Behälter gestülpt ist, dessen Boden beim Verdichten auf einer Bodenplatte abgestützt ist, und mit einer

Einrichtung zum Entleeren des verdichteten Rohrinhaltes aus dem Rohr in den Behälter hinein bekannt, wobei das Rohr mitsamt der Bodenplatte in eine das Einfüllen ermöglichende Schräglage nach vorn schwenkbar ist. Zum Schwenken ist einfüllseitig, unterhalb der Bodenplatte eine Achse angeordnet und zudem an der Oberkante des Rohres ein Griff vorgesehen. Um das Rohr nach vorn in Einfüllstellung zu bringen, muss der Bediener, nach dem Sackkarrenprinzip und mit erheblicher Kraftanstrengung in der Anfangsphase des Schwenkens, das Rohr nach vorn ziehen. Erst in einer späten Schwenkphase wirken die Hebelgesetze der Physik und das Herausschwenken wird leichter. Das totale Abkippen des Rohres nach vorn wird verhindert, indem die hintere, obere Kante des Rohres an der Presstempelführung der Vorrichtung anschlägt.

Für einen flüssigen Arbeitsablauf beim Pressen des Mülls ist weiterhin nachteilig, dass der Bediener erst einmal das Rohr nach vorn schwenken muss und dann erst Material zum Befüllen aufnehmen kann.

Zudem ist an der Vorrichtung noch von Nachteil, dass zum Entleeren des gepressten Materials das Rohr über eine zusätzliche Führungseinheit nach oben gezogen werden muss, damit sich dessen gepresster Inhalt in das vor Beginn des Pressens über das Rohr gezogene, flexible Gebinde entleeren kann, wobei das gepresste

Material wieder aufgelockert wird und sich das Volumen vergrößert.

Bekannt sind zudem Pressen mit von oben befüllbaren Pressräumen, die einen Presskasten mit quadratischer beziehungsweise rechteckiger Grundfläche besitzen und bei denen nach Fertigstellung des gepressten

Ballens mindestens zwei Seitenwände des Presskastens nach außen hin weggeschwenkt werden, um den Ballen aus dem Pressraum zu entnehmen. Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Ballenpresse mit kippbarem und von oben, in vor gekippter Position, befüllbaren Presskasten zu schaffen, mit der ein Bediener körperlich weniger belastet wird, die einen flüssigeren Arbeitsablauf gestattet sowie mit geringem technisch-ökonomischen Aufwand herstellbar ist.

Die Aufgabe löst eine Ballenpresse mit kippbarem Presskasten gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 , die nachgeordneten Patentansprüche 2 bis 5 offenbaren Weiterbildungen bzw. vorteilhafte konstruktiv-technische Ausgestaltungsformen der Erfindung und der

Patentanspruch 6 neue Verfahrensabläufe bei dem Betrieb derartiger Ballenpressen.

Wesentlich bei der neu gestalteten Ballenpresse mit kippbarem Presskasten ist vor allem, dass eine am vorzugsweise portalartig ausgebildeten Pressenrahmen vorgesehene Achse, um die der Presskasten kippbar ist, sowie Lager, die am oder vorzugsweise unterhalb des Bodens des Presskastens vorgesehen sind und die Achse im wesentlichen umgreifen, derart zueinander liegend angeordnet sind, dass die Längsachse der Achse, von einer Stirnwand des Presskastens aus gesehen, in einer vorzugsweise hinter dem Körperschwerpunkt des Presskastens befindlichen Frontalebene liegt. Diese vorgenannte Anordnung ist speziell so gewählt, dass der Presskasten in vertikaler Stellung nahezu im Gleichgewicht ist, jedoch ein kleines Übergewicht in die Schwenk-/Kipprichtung, hier also nach vorn, hat.

Der Presskasten wird vorzugsweise von einer Verriegelungseinheit in der zum Pressen notwendigen vertikalen Stellung arretiert, so dass der Presskasten (Pressraum) und ein, vorzugsweise elektro-hydraulisch betätigter, vertikal bewegbarer Presstempel der Ballenpresse für einen Presszyklus zueinander ausge-richtet sind. Verfahrensmäßig ist zudem in neuer Art vorgesehen, das beim Zurückfahren des Presstempels in seine obere Position die Verriegelungseinheit so betätigt wird, dass der Presskasten automatisch, hier nach vorn, in die Einfüilposition kippt. In weiterer Ausgestaltung ist die Verriegelungseinheit zudem auch von Hand betätigbar.

In technischer Weiterung ist an der Rückseite des Pressenrahmens noch eine Federeinheit vorgesehen, die mit dem Presskasten so in Wirkverbindung steht, dass beim Entriegeln des Presskastens selbiger einen zusätzlichen Startschub fürs Kippen erhält und, dass beim Einschwenken des Presskastens in die vertikale Position diese Federeinheit zudem vorzugsweise als Dämpfungselement wirkt.

Weitere Vorteile und technische Ausgestaltungen der neuen Ballenpresse bestehen in dem Einsatz mindestens eines Impuls-Ventiles für den vorzugsweise verwendeten elektro-hydraulischen Antrieb des Presstempels, insbesondere für die Umschaltung vom Presshub auf das Heben (Zurückfahren) des Presstempels in dessen Ausgangsposition. In der Stirnwand und in der Rückwand vorgesehene, zueinander korrespondierende Schlitze gestatten das Umreifen eines gepressten Ballens mit Band oder Draht bei noch geschlossenem Presskasten. Die Pressplatte des Presstempels ist zudem in bekannter Art so ausgestaltet, dass das Umreifen auch bei auf dem Ballen aufsitzender Pressplatte durchführbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von schematisch in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen im Detail näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine neue Ballenpresse mit kippbarem Presskasten in

Frontalansicht;

Figur 1 b eine Seitenansicht von Figur 1 a, mit angedeuteter abgekippter Position des Presskastens;

Figur 2 eine zu Fig. 1 modifizierte Ballenpresse mit weiteren Details in Seitenansicht;

Figur 3a

- Fig.3c jeweils Details von Fig. 2; Pressstempel und -kästen in verschiedenen Arbeitspositionen eines Presszyklus. In der Figur 1 ist die neue Ballenpresse 1 in Frontalansicht gezeigt. Die Ballenpresse 1 besteht aus einem Pressenrahmen 2, der zwei seitliche, einander zugewandte Portalsäulen 4, eine zwischen letzteren 4 in dessen Kopfbereich horizontal angeordnete Brücke 3, im Fußbereich eine Traverse 9 und oberhalb von letzterer 9 eine horizontal angeordnete Achse 10 aufweist.

Auf, in und oberhalb der Brücke 3 befinden sich ein Antrieb 47, ein elektro-hydraulisch betätigter Hubzylinder 48 sowie hier nicht weiter dargestellte Steuerungs- und Signaleinrichtungen. Ein Startschalter 52 und ein Stopschalter (Nothalt) 53 sind vorzugsweise an einer Frontplatte 5 angeordnet.

Im Fußbereich der Portalsäulen 4 ist jeweils ein Fußteil 6 vorgesehen, welches an einem Ende ein Rad 7 und am anderen Ende ein Justierelement 8 aufweist, wie in Figur 1 b gezeigt. Zwischen den Portalsäulen 4 und oberhalb der horizontalen Achse 10 ist ein Presskasten 1 1 angeordnet, der hier über zwei unterhalb am Presskasten 1 1 angeordnete Stege 23, die jeweils ein Lager 24 aufweisen, welche 24 die Achse 10 umgreifen, kippbar gehaltert ist. Aus den Figuren 1 a und 1 b ist zudem zu sehen, dass der Presskasten 1 1 aus einem Boden 12, einer Rückwand 13, zwei Seitenwänden 14 und

15 sowie einer Stirnwand 16, die zusammen einen nach oben offenen Pressraum bilden, besteht. In der Stirnwand 16 ist eine Tür 18 vorgesehen, die mittels einer Türverriegelung 19 verschließbar ist und um Scharniere 20 schwenkbar, so dass der Pressraum zur Entnahme des fertig gepressten, vorzugsweise umschnürten Ballens nach Entriegelung der Türverriegelung 19 geöffnet werden kann. Oberhalb der Tür 18 ist an der Stirnwand 16 zum Handling des Presskastens 1 1 ein Griff 17 angeordnet. Die Oberkanten der Presskastenteile 13, 14, 15 und 16 bilden die nach oben offene Einfüllöffnung 22.

Verfahrensmäßig ist hier nun in neuer Art vorgesehen, dass zur Freigabe der Einfüllöffnung des kippbaren Presskastens 1 1 der vertikal geführte Pressstempel 30 der Ballenpresse 1 beim auf die Pressbewegung folgenden Rückwärtshub "R" eine an den Presskasten angreifende Verriegelungseinheit betätigt, so dass der entriegelte

Presskasten selbsttätig soweit in eine Schräglage kippt, dass die Einfüllöffnung 22 zum Befüllen des Pressraumes des Presskastens im Wesentlichen frei zugänglich ist.

An der Rückseite des Pressenrahmens 2 ist mindestens eine

Vorratsrolle 51 für Umreifungsband 50 gehaltert; das Umreifungsband 50 kann durch in der Rückwand 13 und in der Stirnwand 16 vorgesehene Schlitze 18' vor bzw. nach dem Pressvorgang gehändlingt werden.

An der linken Kante der Tür 18 sowie an einer korrespondierenden Stelle der linken Portalsäule 4 sind Teile einer Signaleinheit 28 angeordnet. Beim Abkippen des Presskastens 1 1 nach vorn zum Befüllen oder beim Öffnen der Tür 18 zur Entnahme des Ballens wird von dieser Signaleinheit 28 ein Signal zur Antriebssteuerung gegeben, welches bewirkt, dass der Antrieb für den Presstempel 30 ausgeschalten ist oder bei vollzogener Bewegung sofort still gesetzt wird.

In der Figur 2 ist in Seitenansicht eine modifizierte Ausgestaltungsform der in Figur 1 a und 1 b dargestellten neuen Ballenpresse 1 sowie weitere

Bauteile und Baugruppen im Detail gezeigt.

Der Presskasten befindet sich in der Arbeitsposition "Befüllen", der Presstempel 30 ist in seiner obersten Position, in Ruhestellung. Der Presstempel 30 ist mit seinem vorzugsweise aus U-förmigen Profilen bestehenden Hilfsrahmen 31 mit dem Hubzylinder 48 des

Antriebes 47 verbunden und hält an seiner Unterseite, parallel zu den Seitenwänden 14 beziehungsweise 15 des Presskasten 1 1 liegende, Profilschienen 33. Die Profilschienen 33 besitzen einen wannenförmigen Querschnitt, wobei die offene Seite nach unten gerichtet ist und mehrere

Profilschienen 33 mit Abstand nebeneinander angeordnet sind, so dass deren schräg verlaufende Schenkel einen V-förmigen Spalt für die Führung des Umreifungsbandes bilden, dabei jedoch so eng nebeneinander liegen, dass von ihnen zusammen die Pressplatte 32 gebildet wird.

An der Rückseite der Ballenpresse 1 ist eine aus mehreren Elementen bestehende Verriegelungseinheit 40 angeordnet, wobei ein in einem Flansch 26 gelagerter Bolzen 27 und eine Absinksperre 25 an der Rückwand 13 des Presskastens 1 1 angeordnet sind und ein speziell gestalteter Riegel 41 an der Rückseite der Brücke 3 des Pressenrahmens 2 vorgesehen ist.

Weiterhin ist in dieser Figur 2 eine vertikal verlaufende Zentralachse 29 gezeigt, die eine gemeinsame Achse für den Presstempel 30 und den für den Pressvorgang senkrecht gestellten Presskasten 1 1 ist. Der Presstempel 30, als auch der Presskasten 1 1 sind zu dieser Zentralachse 29 zentral symmetrisch angeordnet und zwar so, dass die durch den Körperschwerpunkt des Presskasten 1 1 verlaufende Frontalebene in dieser Zentralachse 29 liegt.

Neben der neu und speziell gestalteten Verriegelungseinheit 40 ist für die Erfindung noch wesentlich, dass die Längsachse 10a der horizontalen Achse 10, um die der Presskasten 1 1 kippbar ist, hinter der Zentralachse 29, also hinter der durch den Körperschwerpunkt verlau- fenden Frontalebene des Presskastens 1 1 liegt.

Die Details zur Verriegelungseinheit 40 sowie verschiedene Arbeitspositionen des Presstempels 30 in Verbindung mit der Verriegelungseinheit 40 sind in den Figuren 3a bis 3c gezeigt.

In der Figur 3a bewegt sich der Presstempel 30 nach dem Teilzyklus Pressen in Richtung "R" wieder nach oben. Bei der in Seitenansicht von links teilweise dargestellten Ballenpresse 1 , die entlang der Bruchlinien "B1 " und "B2" aufgeschnitten ist, sind Details der Verrieglungseinheit 40 dargestellt. Ein Riegel 41 ist mit einem Lagerbolzen 45 an einem Träger 46, welcher an der Rückseite der Brücke 3 befestigt ist, schwenkbar gelagert. Der Riegel 41 weist zudem zwei nahezu rechtwinklig angeordnete Schenkel auf, wobei ein Schenkel in seinem Endbereich eine Nase 42 aufweist, die durch die Rückwand 13 hindurch in den Pressraum so weit hineinragt, daß sie in den Wirkungsbereich einer schwenkbar am Hilfsrahmen 31 angeordneten, schwenkbaren Klinke 34 hineinreicht. In der horizontal liegenden unteren Seite des besagten Schenkels ist eine hinter der Rückwand 13 liegende Rastnut 44 angeordnet, die in dieser Arbeitsposition über den an der Rückwand 13 des Presskasten 1 1 angeordneten Bolzen 27 greift und somit den Presskasten 1 1 in der Arbeitsposition "Pressen" festhält.

Der nach oben gerichtete, gegenüber dem erst beschriebenen Schenkel schmalere Schenkel des Riegels 41 ist als Handgriff 43 ausgebildet. Durch ein an diesen Handgriff 43 und an dem Träger 46 angreifende

Zugfeder 49 wird der andere, im wesentlichen horizontal liegende Schenkel des Riegels 41 mit der Rastnut 44 stets in die Position "Halten" gedrückt. In der Darstellung gemäß Figur 3b ist der Presstempel 30 bereits weiter nach oben gefahren, die Klinke 34 greift an der Nase 42 des Riegels 41 an und schwenkt diesen unter Überwindung der Federkraft um den Lagerbolzen 45 schwenkend nach oben, so dass auch die Rastnut 44 angehoben wird und somit den Bolzen 27 frei gibt. Nach Freigabe des Bolzen 27, siehe hierzu Figur 3c, kippt der Presskasten 1 1 , aufgrund der zuvor schon beschriebenen speziellen Lage der horizontalen Achse 10, nach vorn in die Einfüllposition. Die hier nach vorn erfolgende Kippbewegung wird durch vorzugsweise mit Dämpfungselementen versehenen, vorzugsweise an den

Portalsäulen 4 angeordneten Sperrgliedern, die an den Presskasten 1 1 angreifen, begrenzt; auf eine zeichnerische Darstellung letzterer wurde hier verzichtet. Die an der Rückwand 13 angeordnete, rippenartig ausgebildete Absinksperre 25 fährt während der Kippbewegung des Presskastens 1 1 nach vorn zwischen zwei Profilschienen 33 entlang und liegt bei vollständig vor gekippten Presskasten 1 1 unter einem Querteil des Hilfsrahmens 31. Die Absenksperre 25 verhindert das der Presstempel 30 unter eine vorgegebene Position absinken kann und sichert somit, dass jederzeit der Presskasten 1 1 durch manuelle Betätigung wieder in die Position "Pressen", also in eine senkrechte Stellung geschoben werden kann. Hier ist zudem zu sehen, dass nach Passieren der Klinke 34 der Riegel 41 wieder in seine Ausgangsposition fällt. Wenn die Pressplatte 32 den Presshub beginnt und sich nach unten bewegt, läuft die Schräge 36 der

Klinke 34 auf die Schräge der Nase 42 auf, schwenkt während ihres Vorbeilaufens um die Schwenkachse 35 nach oben und fällt nach Passieren der Nase 42 wieder in die Ausgangsposition zurück, dabei stützt sich ihre untere Fläche 38 vorzugsweise auf einer Profilschiene 33 ab. Alle in der voranstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus den Zeichnungen entnehmbaren Merkmale sind weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel

Bezugsziffernverzeichnis:

1 Ballenpresse (mit kippbarem Presskasten)

2 Pressenrahmen

3 Brücke

4 Portalsäulen

5 Frontplatte

6 Fußteile

7 Rad

8 Justierelement

9 Traverse

10 horizontale Achse

10 a Längsachse

1 1 Presskasten

12 Boden

13 Rückwand

14 Seitenwand, links

15 Seitenwand, rechts

16 Stirnwand

17 Griff

18 Tür

18' Schlitze

19 Türverriegelung 0 Scharniere 1 Oberkante Einfüllöffnung

Stege

Lager

Absinksperre (Rippe)

Flansch

Bolzen

Signaleinheit

Zentralachse

Pressstempel

Hilfsrahmen(U-Profile)

Pressplatte

Profilschienen (wannenförmiger Querschnitt)

Klinke

Schwenkachse

Schräge

Obere Fläche

Untere Fläche

Federeinheit

Verriegelungseinheit

Riegel

Nase

Handgriff

Rastnut

Lagerbolzen

Träger 47 Antrieb

48 Hubsäule (hydraulisch beweglich)

49 Zugfeder

50 Umreifungsband

51 Vorratsrolle

52 Starttaste

53 Stoptaste (Nothalt)

B1 , B2 Bruchlinien

R Richtung, Bewegung des Pressstempels

Claims

Patentansprüche

1. Ballenpresse mit kippbarem Presskasten, der unterhalb eines vertikal geführten Pressstempel (30) innerhalb eines Pressenrahmens (2) angeordnet und um eine horizontale Achse (10) nach vorn kippbar ist, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass die Längsachse (10a) der horizontalen Achse (10), von einer Stirnwand (16) des Presskastens (11) aus gesehen, hinter einer durch den Körperschwerpunkt des Presskasten (11) verlaufenden Frontalfront liegt, und an der Rückseite der Ballenpresse eine an den Presskasten (11) angreifende Verriegelungseinheit (40) vorgesehen ist.

2. Ballenpresse nach Anspruch 1, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass an dem Presstempel (30) eine Klinke (34) angeordnet ist, welche die Verriegelungseinheit (40) betätigt.

3. Ballenpresse nach Anspruch 1 oder 2, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass an der Rückwand (13) des Presskasten (11) eine rippenförmig ausgebildete Absinksperre (25) angeordnet ist.

4. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass an der Rückseite des Pressenrahmens (2) eine auf den Presskasten (11) wirkende Federeinheit (39) angeordnet ist.

5. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass für die Begrenzung der Kippbewegung des Presskastens (11) Dämpfungselemente am Pressenrahmen (2) vorgesehen sind, die an

Teilbereiche des Presskastens (11) angreifen.

6. Verfahren zur Freigabe der Öffnung eines Einfüllschachtes eines kippbaren Presskastens einer Ballenpresse mit vertikal geführtem

Pressstempel (30), d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass der Pressstempel (30) der Ballenpresse beim auf die Pressbewegung folgenden Rückwärtshub eine an den Presskasten angreifende Verriegelungseinheit betätigt, so dass der entriegelte Presskasten selbsttätig in eine Schräglage kippt, in der die Öffnung des

Einfüllschachtes im wesentlichen frei zugänglich ist.

hierzu 5 Blatt Zeichnungen -