WO2003080323A1

WO2003080323A1 - Presse zum bearbeiten von material beliebiger art

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Publication number: WO2003080323A1
Application number: PCT/DE2003/000490
Authority: WO
Inventors: August Van Der Beek; Reyk Buch; Harald Pechtel; Andreas Klother; Michael Schaaf
Original assignee: Metso Lindemann Gmbh
Priority date: 2002-03-21
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2003-10-02
Also published as: PT1820631E; ZA200408483B; EP1820631B1; DE50312752D1; DK1820631T3; MXPA04009087A; NO20044430L; KR20040111416A; ATE468964T1; US20050223915A1; JP2005526622A; EA006692B1; DE10391685B4; YU82204A; HRP20040978A2; DE10212730A1; CN1642722A; UA77497C2; PL371579A1; DE10391685D2

Abstract

Presse zum Bearbeiten wie Pressen und/oder Scheren von Material(3) beliebiger insbesondere Metallschrott oder -abfälle, umfasst ein Bett(1) zum Auffüllen und strangartigen Verdichten sowie Zuführen dieses Materials(3) einen nachgeordneten Ständer(2) mit (midestens) einem darin geführten und von einem Querhaupt(2.1) des Ständers(2) befestigten zweiten hydraulischen Zylinder(2.2.2) angetriebenen Stampfer(2.2) mindestens einen dritten hydraulischen Zylinder(2.4.2) und eine Hydrauloksteuerung(5) mit Steuerblock(7) und Rohrleitungen(6). Die Presse soll zur Erhöhung ihres gesamten Wirkungsgrades die Zuführung/Beladung des zu bearbeitenden Materiels(3) verbessern, einen weitgehend aufeinander abgestimmten Betrieb der Funktionsschritte sichern, den kinematischen Ablauf der Funktionselemente und den Kraftaufwand dafür optimieren, eine reduzierte Beladungshöhe und Bettlänge aufweisen, den Verschleisszustand kontrollieren und den Betriebszustand sowohl von den kinematischen Abläufen als auch vom Hydrauliksystem überwachen und für den Pressenbetreiber sichtbar machen und somit insgesamt einerseits die Verfügbarkeit der Presse und andererseits die Intensität der Bearbeitung des Materials(3) und dessen Ausstossquote aus der Presse steigern.

Description

Presse zum Bearbeiten von Material beliebiger Art

Die Erfindung betrifft eine Presse zum Bearbeiten wie Pressen und/oder Scheren von Material beliebiger Art, insbesondere Metallschrott oder -abfalle.

Derartige Pressen sind bekannt und weisen im wesentlichen auf:

Ein Bett zum Auffüllen und strangartigen Verdichten sowie Zuführen dieses

Materials zur weiteren Bearbeitung wie Pressen und/oder Scheren mit ersten hydraulischen Zylindern für den Antrieb der Nerdichtungs- und Zuführschritte, einen nachgeordneten Ständer mit (mindestens) einem darin geführten und von einem in einem Querhaupt des Ständers befestigten zweiten hydraulischen

Zylinder angetriebenen Stampfer zum weiteren Verdichten und/oder

Niederhalten des Materials gegen einen Tisch, mindestens einen dritten hydraulischen Zylinder für die Endbearbeitung wie

Pressen und/oder Scheren des Materials gegen den Tisch und eine Hydrauliksteuerung mit Steuerblock und Rohrleitungen zum Betrieb der besagten hydraulischen Zylinder .

Grundsätzlich haben sich diese Pressen bewährt. Sie wurden jedoch bisher nur in einzelnen Funktionen, Baugruppen und Einzelteilen verbessert.

Bei einer Gesamtbetrachtung der bisherigen Verbesserungen lassen sich keine Ansätze finden, die den Wirkungsgrad derartiger Pressen in ihren technologischen Funktionen und konstruktiven Ausgestaltungen erhöhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Pressen der eingangs beschriebenen Gattung in ihrem gesamten Wirkungsgrad zu erhöhen, wobei in dieser Aufgabenstellung sowohl der technologische Fluß des zu bearbeitenden Materials als auch die Optimierung der Konstruktion zu untersuchen ist. Demzufolge sollen mit den zusammenwirkenden Baugruppen der Presse die Zuführung des zu bearbeitenden Materials verbessert, ein weitgehend aufeinander abgestimmter Betrieb der Funktionsschritte gesichert, der kinematische Ablauf der Funktionselemente und die zu installierenden

Antriebskräfte optimiert, eine insgesamt kompakte Bauweise wie durch Reduzierung der Beladungshöhe und Bettlänge erzielt, der Verschleißzustand kontrolliert und der Betriebszustand einerseits von den kinematischen Abläufen der aufeinander abzustimmenden Arbeitsschritte und andererseits vom Hydrauliksystem überwacht und für den Pressenbetreiber sichtbar gemacht werden, um schließlich die Verfügbarkeit der Presse erhöhen, die Bearbeitung des Materials intensivieren sowie die Ausstoßquote steigern zu können. Endgültig soll die Presse auch kostengünstig herstellbar sowie für den Transport zur Baustelle und der dortigen Montage in weitgehend kompakten Baugruppen vorgefertigt sein. Für den Betreiber einer derartigen Presse wird somit eine mit geringeren Betriebskosten einsetzbare, leistungsfähigere Maschine bereitgestellt.

Erfindungsgemäß wird diese komplexe Aufgabenstellung dadurch gelöst, daß

a) das Bett aus einem Boden einer Wand, einer auf dem Boden parallel zur Wand verschiebbaren Preßplatte eines Seitenschiebers mit einem hydraulischem Zylinder einem an der Wand schwenkbeweglich gelagerten Preßdeckel mit mindestens einem hydraulischen Zylinder, einer auf dem Boden quer zur Richtung der Preßplatte verschiebbaren Vorschubplatte eines Schiebers mit dem hydraulischem Zylinder, Füßen und einem Fülltrichter gebildet ist, wobei in einer funktioneil gesteuerten Taktfolge der Seitenschieber mit Preßplatte und der Preßdeckel den Querschnitt des strangartig verdichteten Materials formen und der Schieber mit Vorschubplatte das so geformte Materials im Sinne eines Vorschubs der Endbearbeitung wie Pressen und/oder Scheren im Ständer zuführt,

b) der Ständer aus dem die Seitenteile verbindenden Querhaupt und dem Tisch als geschlossener, steifer Rahmen zur Aufnahme der auftretenden Reaktionskräfte gebildet und zum Anschluß des Bettes ausgeführt ist,

c) die hydraulischen Zylinder mit Kolben zu Bezugspunkten und/oder -großen korrespondierende Mittel zur funktionell integrierten Messung des Weges, der Geschwindigkeit, der Beschleunigung und/oder des Druckes eines kinematischen Zustandes mindestens eines Maschinenteils, eines Betriebszustandes und/oder des Materials für einen optimierten und taktmäßig abgestimmten Betriebsablauf und/oder Bearbeitungsprozeß des Materials aufweisen und

d) in der Hydrauliksteuerung Mittel vorgesehen sind, die mindestens in einem der hydraulischen Zylinder am Ende dessen Arbeitshubes einen Dämpfungsdruck wie zur Dämpfung eines sogenannten Schnittschlages und/oder Endschlages erzeugen.

Dabei ist das Bett

a) baugruppenmäßig für eine wahlweise Links- oder Rechtsausführung, gesehen in der Draufsicht des Bettes, mit mindestens einer technologisch gleichen Baugruppe aufgeteilt,

b) mit untereinander baugleichen Verschleißplatten ausgekleidet, die in ihrer jeweiligen Vielzahl den Maßen mindestens einer Baugruppe entsprechen, und

c) in mindestens einer Verschleißplatte mit einem Mittel zur Anzeige des Verschleißzustandes ausgestaltet. Weiterhin ist am oder im Bett eine Torsionswelle gelagert und mittels mindestens eines kinematischen Getriebes wie Hebel über eine pleuelartige Lasche mit der Preßplatte derart gelenkig verbunden, daß die Torsionswelle mit Hebel und der Lasche zur Verhinderung des Verkantens der Preßplatte des Seitenschiebers einen horizontalen Parallelschub auf das Material und zugleich eine Kraftkomponente zum Boden des Bettes zur Verhinderung des Abhebens der Preßplatte ausübt.

Der Preßdeckel ist derartig gestaltet, daß er

a) einen um die Wand und/oder den Boden zumindest zu einem Teil herumführbaren Kraftarm aufweist, der mit dem hydraulischen Zylinder verbunden ist, welcher vorzugsweise unterhalb des Bodens angelenkt ist,

b) einen auf das Material wirkenden Preßarm aufweist, der durch den eigentlichen Preßdeckel gebildet ist, und die Schwenkachse des Preßdeckels entlang einer oberen Kante der Wand verläuft,

c) mit seinem Kraftarm und hydraulischen Zylinder sowie seinem Preßarm in seiner jeweiligen Stellung und Ausübung der vertikal auf das Material wirkenden Verdichtung so ausgebildet ist, daß die mit der Schwenkbewegung eingeleitete Größe der die Verdichtung des Materials bewirkenden Kraft des Preßarmes, beginnend mit der Winkelstellung 0° des Preßdeckels, bezogen auf die Wand, bis zur Winkelstellung ca. 40°-60° ansteigend ist, wobei nach Erreichen einer Winkelstellung von ca. 100° die wirkende Kraft immer noch größer ist als die bei Beginn der Schwenkung auf das Material wirkende Kraft und

d) demzufolge die auf die Bildung des Stranges des Materials wirkende Kraft in jeder Stellung >0° des Preßdeckels mit einem Vielfachen der bei 0° wirkenden Kraft ausübt (siehe Diagramm nach Fig. 3). Die weiteren Ausgestaltungen des Bettes sind den Merkmalen der Ansprüche 5 bis 9 zu entnehmen.

Funktionell und baulich zum Bett korrespondierend wird bei Ausführung der Presse als sogenannte Schrottschere

a) in dem Ständer ein vertikal beweglicher Schlitten zur Aufnahme eines Messers geführt, welches gegen ein feststehendes Messer im Tisch arbeitet, wobei, in Vorschubrichtung des stangenartig im Bett vorgepreßten Materials gesehen, besagte Messer nach dem weiteren Verdichten und/oder Niederhalten des Materials durch den Stampfer dieses trennen, und

b) der Schlitten an jeden Seiten des Ständers sowohl zwischen einer inneren, feststehenden Führung als auch einer äußeren, nachstellbaren Führung geführt ist.

Zur Realisierung größerer Schnittlängen im sogenannten Teilhub des Schlittens, d.h. bei nicht vollständig hochgefahrenem Schlitten, steht die Dimensionierung des Stampfers in seiner Tiefe (in Vorschubrichtung des Materials gesehen) in einem optimierten Verhältnis zu üblichen Schnittlängen, wodurch auch Stauchungen des strangartig vorgepreßten Materials vermieden werden.

In den Ansprüchen 12 bis 14 sind weitere Merkmale dargestellt, die den Ständer in seiner Funktion als Presse im Sinne der Aufgabenstellung optimieren.

In der erfindungsgemäßen Presse können die Mittel zur funktionell integrierten Messung des Weges der Geschwindigkeit, der Beschleunigung und/oder des Druckes eines kinematischen Zustandes

berührungslos, absolut in jeder Stellung, optisch, magnetisch und/oder mittels Schall messende Mittel sein.

Mit den Merkmalen gemäß den Ansprüchen 16 und 17 wird die Presse speziell in ihrer Ausführung als Schrottschere ergänzt, wobei entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 18 bis 26 die Presse in ihrer Gesamtfunktion optimal zur Erfüllung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung ausgebildet ist.

Es zeigen

Fig. la die Presse in perspektivischer Gesamtdarstellung, gesehen vom Standort des abzuführenden, bearbeiteten Materials,

Fig. lb die Presse in perspektivischer Draufsicht auf den Bereich des auf das

Bett aufzugebenden Materials,

Fig. 2a das Bett der Presse im Querschnitt in offener Stellung,

Fig. 2b das Bett gemäß Fig. 2a in geschlossener Stellung mit gepreßtem Strang und vorgefülltem Material,

Fig. 3 die grafische Darstellung der erfindungsgemäß wirkenden Kräfte (neu) des Preßdeckels im Vergleich zu den bisher wirkenden Kräften (alt),

Fig. 4a das Bett in der Draufsicht im Längsschnitt in sogenannter Linksausführung,

Fig. 4b das Bett in der Draufsicht im Längsschnitt in sogenannter Rechtsaus- f hrung, Fig. 5a der Ständer in der Seitenansicht im Längsschnitt in der Ausführung als

Schrottschere,

Fig. 5b der Ständer gemäß Fig. 5 a in der Draufsicht im Querschnitt und

Fig. 6 das Steuerschema einer Dämpfung des Schnittschlages der schematisch eingebundenen Schrottschere.

Gemäß den Fig. 1 bis 2 und 4 bis 5 umfasst die Presse in ihrer universellen Funktion zum Bearbeiten wie Pressen und/oder Scheren von Material 3 beliebiger Art, insbesondere Metallschrott oder -abfalle

ein Bett 1 zum Auffüllen und strangartigen Verdichten sowie Zufuhren dieses Materials 3 zur weiteren Bearbeitung wie Pressen und/oder Scheren mit ersten hydraulischen Zylindern 1.3.1, 1.4.1, 1.5.1 für den Antrieb der Verdichtungsund Zufuhrschritte,

einen nachgeordneten Ständer 2 mit (mindestens) einem darin geführten und von einem in einem Querhaupt 2.1 des Ständers 2 befestigten zweiten hydraulischen Zylinder 2.2.2 angetriebenen Stampfer 2.2 zum weiteren Verdichten und/oder Niederhalten des Materials 3 gegen einen Tisch 2.5,

mindestens einen dritten hydraulischen Zylinder 2.4.2 für die Endbearbeitung wie Pressen oder Scheren des Materials 3 gegen den Tisch 2.5 und

eine Hydrauliksteuerung 5 mit Steuerblock 7 und Rohrleitungen 6 zum Betrieb der hydraulischen Zylinder 1.3.1, 1.4.1, 1.5.1, 2.2.2, 2.4.2.

Die erfindungsgemäße Presse ist zur Erhöhung ihres gesamten Wirkungsgrades so konzipiert, dass sie

die Zuführung/Beladung des zu bearbeitenden Materials 3 verbessert, einen weitgehend aufeinander abgestimmten Betrieb der Funktionsschritte sichert,

den kinematischen Ablauf der Funktionselemente und den Kraftaufwand dafür optimiert,

eine reduzierte Beladungshöhe und Bettlänge aufweist,

den Verschleißzustand kontrolliert und

den Betriebszustand sowohl von den kinematischen Abläufen als auch vom Hydrauliksystem überwacht und für den Pressenbetreiber sichtbar macht.

Somit werden insgesamt einerseits die Verfügbarkeit der Presse und andererseits die Intensität der Bearbeitung des Materials 3 und dessen Ausstoßquote aus der Presse gesteigert.

Um dies zu realisieren, ist das Bett 1 aus einem Boden 1.1 einer Wand 1.2, einer auf dem Boden 1.1 parallel zur Wand 1.2 verschiebbaren Pressplatte 1.3 eines Seitenschiebers mit dem hydraulischem Zylinder 1.3.1, einem an der Wand 1.2 schwenkbeweglich gelagerten Pressdeckel 1.4 mit mindestens einem hydraulischen Zylinder 1.4.1, einer auf dem Boden 1.1 quer zur Richtung der Preßplatte 1.3 verschiebbaren Vorschubplatte 1.5 eines Schiebers mit dem hydraulischem Zylinder 1.5.1, Füßen 1.8 und einem Fülltrichter 1.9 gebildet. In einer funktionell gesteuerten Taktfolge formen der Seitenschieber mit Pressplatte 1.3 und der Pressdeckel 1.4 den Querschnitt des strangartig verdichteten Materials 3. Der Schieber mit Vorschubplatte 1.5 führen das so geformte Materials 3 im Sinne eines Vorschubs der Endbearbeitung wie Pressen und/oder Scheren im Ständer 2 zu.

Weiterhin ist der Ständer 2 aus dem die Seitenteile 2.3 verbindenden Querhaupt 2.1 und dem Tisch 2.5 als geschlossener, steifer Rahmen zur Aufnahme der auftretenden Reaktionskräfte gebildet und zum Anschluss des Bettes 1 ausgeführt. Die hydraulischen Zylinder 1.3.1, 1.4.1, 1.5.1, 2.2.2, 2.4.2 mit Kolben besitzen zu Bezugspunkten und oder -großen korrespondierende Mittel 4 zur funktionell integrierten Messung des Weges, der Geschwindigkeit, der Beschleunigung und/oder des Druckes eines kinematischen Zustandes mindestens eines Maschinenteils, eines Betriebszustandes und/oder des Materials 3 für einen optimierten und taktmäßig abgestimmten Betriebsablauf und/oder Bearbeitungsprozess des Materials 3.

Entsprechend Fig. 6 sind in der Hydrauliksteuerung 5 Mittel 5.1 vorgesehen sind, die mindestens in einem der hydraulischen Zylinder 1.3.1, 1.4.1, 1.5.1, 2.2.2, 2.4.2 am Ende dessen Arbeitshubes einen Dämpfungsdruck wie zur Dämpfung eines sogenannten Schnittschlages oder Endschlages erzeugen.

Das Bett 1 ist vorteilhaft in seinen Baugruppen gemäß den Fig. 4a und 4b für eine wahlweise Links- oder Rechtsausführung mit mindestens einer technologisch gleichen Baugruppe 1.6 aufgeteilt.

Dazu ist es mit untereinander baugleichen Verschleißplatten 1.7 ausgekleidet, die in ihrer jeweiligen Vielzahl den Maßen mindestens einer Baugruppe 1.6 entsprechen.

Mindestens eine Verschleißplatte 1.7 weist ein Mittel 1.7.1 zur Anzeige des Verschleißzustandes auf.

Am oder im Bett 1 ist eine Torsionswelle 1.3.2 gelagert und mittels mindestens eines kinematischen Getriebes wie Hebel 1.3.2.1 über eine pleuelartige Lasche 1.3.2.3 mit der Pressplatte 1.3 derart gelenkig verbunden ist, dass die Torsionswelle 1.3.2 mit Hebel 1.3.2.1 und der Lasche 1.3.2.3 zur Verhinderung des Verkantens der Pressplatte 1.3 des Seitenschiebers einen horizontalen Parallelschub auf das Material 3 und zugleich eine Kraftkomponente zum Boden 1.1 des Bettes 1 zur Verhinderung des Abhebens der Pressplatte 1.3 ausübt. Der Pressdeckel 1.4 weist einen um die Wand 1.2 und/oder den Boden 1.1 zumindest zu einem Teil herumfuhrbaren Kraftarm 1.4.2 auf, der mit dem hydraulischen Zylinder 1.4.1 verbunden ist, welcher vorzugsweise unterhalb des Bodens 1.1 angelenkt ist,

Auf das Material 3 wirkt ein Pressarm 1.4.3, der durch den eigentlichen Pressdeckel 1.4 gebildet ist. Die Schwenkachse 1.2.1 des Pressdeckels 1.4 verläuft entlang einer oberen Kante der Wand 1.2.

Mit seinem Kraftarm 1.4.2 und dem hydraulischen Zylinder 1.4.1 sowie seinem Pressarm 1.4.3 ist der Pressdeckel 1.4 in seiner jeweiligen Stellung und Ausübung der vertikal auf das Material 3 wirkenden Verdichtung so ausgebildet, dass die mit der Schwenkbewegung eingeleitete Größe der die Verdichtung des Materials 3 bewirkenden Kraft des Pressarmes 1.4.3, beginnend mit der Winkelstellung 0° des Pressdeckels 1.4, bezogen auf die Wand 1.2, bis zur Winkelstellung ca. 40°-60° ansteigend ist, wobei nach Erreichen einer Winkelstellung von ca. 100° die wirkende Kraft immer noch größer ist als die bei Beginn der Schwenkung auf das Material 3 wirkende Kraft. Diese Wirkung ist in der Fig. 3 in einem grafischen Vergleich zum vorherigen Stand der Technik dargestellt.

Demzufolge beträgt die auf die Bildung des Stranges des Materials 3 wirkende Kraft in jeder Stellung >0° des Pressdeckels 1.4 ein Vielfaches der bei 0° wirkenden Kraft.

Bei vollständig geöffnetem Pressdeckel 1.4 gemäß Fig. 2a befindet sich dieser infolge seiner Eigenmasse in einer selbst stabilisierenden Endlage.

Zur Erzielung eines geschlossenen Kraftflusses sind der mindestens eine hydraulische Zylinder 1.3.1 für den Seitenschieber 1.3 und der mindestens eine hydraulische Zylinder 1.4.1 für den Pressdeckel 1.4 räumlich in das Profil des Bettes 1 integriert. Dazu ist das

Querschnittsprofil des Bettes (1) | |-förmig ausgebildet, und die hydraulischen Zylinder

1.3.1, 1.4.1 liegen in einer Ebene. Zweckmäßig sind der hydraulische Zylinder 1.3.1 für den Seitenschieber 1.3 in einem Lager 1.3.2.2 am/im Bett 1 abgestützt und der hydraulische Zylinder 1.4.1 für den Pressdeckel 1.4 in einem Lager 1.10 am/im Bett 1 angelenkt.

Technologisch günstig wird der Fülltrichter 1.9 dem Bett 1 als bauliche Einheit übergeordnet, der dann in offener Stellung des Bettes 1 gemäß Fig. 2a die gesamte Charge des zu verarbeitenden Materials 3 aufnehmen und in geschlossener Stellung des Bettes 1 gemäß Fig. 2b vorgefülltes Material 3 als mindestens eine Teilcharge des zu verarbeitenden Materials 3 für die nachfolgende Stellung bereit halten kann.

Nach gewünschter Taktfolge des Seitenschiebers 1.3 und des Pressdeckels 1.4 ist im Bett 1 in vorgeschobener Position des Seitenschiebers 1.3 und eingeschwenkter Position des Pressdeckels 1.4 das Material 3 zu einem Strang mit annähernd rechteckigem und/oder quadratischem Querschnitt vorverdichtet und für den Vorschub zur weiteren Bearbeitung im Ständer 2 vorbereitet.

Bis hier gilt die Beschreibung einer erfindungsgemäßen Presse für die angestrebte universelle Verwendung, d. h. auch ausschließlich als Presse ohne Scherfunktion.

Für die Verwendung als Schrottschere, d. h. Presse mit Scherfunktion, ist in dem Ständer 2 entsprechend den Fig. 5a und 5b ein vertikal beweglicher Schlitten 2.4 zur Aufnehme eines Messers 2.4.1 geführt ist, welches gegen ein feststehendes 2.5.1 Messer im Tisch 2.5 arbeitet, wobei, in Vorschubrichtung des strangartig im Bett 1 vorgepressten Materials 3 gesehen, besagte Messer 2.4.1, 2.5.1 nach dem weiteren Verdichten und/oder Niederhalten des Materials 3 durch den Stampfer 2.2 dieses trennen, und der Schlitten 2.4 an jedem Seitenteil 2.3 des Ständers 2 sowohl zwischen einer inneren, feststehenden Führung 2.3.1 als auch einer äußeren, nachstellbaren Führung 2.3.2 geführt.

Um größere Schnittlängen der Schrottschere im sogenannten Teilhub des Schlittens 2.4 realisieren zu können, d.h. bei nicht vollständig hochgefahrenem Schlitten 2.4 steht die Dimensionierung des Stampfers 2.2 in seiner Tiefe (in Vorschubrichtung des Materials 3 gesehen) in einem optimierten Verhältnis zu üblichen Schnittlängen. Somit werden auch Stauchungen des strangartig vorgepressten Materials 3 vermieden.

Der Stampfer 2.2 ist an einer Traverse 2.2.1 geführt, die den die ri-Rahmen-Form des Ständers 2 aufweitenden Kräften entgegen wirkt.

Mindestens einer der hydraulischen Zylinder 2.2.2, 2.4.2 kann im Querhaupt 2.1 des Ständers 2 von oben in einem entsprechenden Durchbruch eingesetzt, sowie nach radialem Drehen arretiert und lösbar befestigt werden.

Nach einer anderen Variante kann mindestens einer der hydraulischen Zylinder 1.3.1, 2.2.2, 2.4.2 in seiner jeweiligen Aufnahme, wie z.B. im Querhaupt 2.1 des Ständers 2 von unten, in einem entsprechenden Durchbruch eingesetzt und lösbar befestigt werden, wobei die Befestigungselemente kräftemäßig so ausgelegbar sind, dass diese lediglich die Kräfte des jeweiligen hydraulischen Zylinders 1.3.1, 2.2.2, 2.4.2 im zurückfahrenden Hub aufzunehmen haben.

Die funktionell integrierten Mittel 4 zur Messung des Weges, der Geschwindigkeit, der Beschleunigung und/oder des Druckes köm en so ausgeführt werden, dass sie

berührungslos, absolut in j eder Stellung, optisch, magnetisch und/oder mittels Schall

messend sind.

Nach Fig. la und insbesondere Fig. 5a ist dem Ständer 2 eine als Rutsche 2.6 ausgebildete schiefe Ebene zur schwerkraftabhängigen Abführung des geschnittenen Materials 3 nachgeordnet, die in Abhängigkeit vom Hub des für den Schnitt des Materials 3 verantwortlichen hydraulischen Zylinders 2.4.2 in ihrer Neigung veränderbar ist.

Zweckmäßig ist es, wenn die Messer 2.4.1, 2.5.1 in ihrer jeweiligen Halterung mittels einer hydraulischen Messerspannvorrichtung 2.4.1.1, 2.5.2 entsprechend Fig. 5a zur Vermeidung eines Spiels zwischen den Messern 2.4.1, 2.5.1 und ihrer Halterung befestigt werden.

Zur Ableitung optimierter Betriebsabläufe ist es möglich, aus den Eigenschaften des Materials 3 als Führungsgröße für die Presse Werte über Mittel wie Sensoren 2.7 zu erfassen (Fig. 5a).

Aus Fig. 5 a ist auch ersichtlich, dass der Stampfer 2.2 gekoppelt mit dem oder entkoppelt vom Schlitten 2.4 betrieben werden kann.

Weiterhin ist gemäß Fig. 5a am Schlitten 2.4 ein dem Messer 2.4.1 zuvor auf das Material 3 wirkender Biegestempel 2.4.3 angeordnet.

In Fig. la ist dargestellt, dass zur Erzielung eines hohen Vormontagegrades und zwecks Transport zur Baustelle eine vormontierte erste Baugruppe 6.1 von Rohrleitungen 6 an einem Paar der Füße 1.8 am Bett 1 und eine vormontierte zweite Baugruppe 6.2 von Rohrleitungen 6 am Ständer 2 angebracht sind.

Für die Bedienungsführung der Presse ist die Verwendung eines Displays mit Anzeige des jeweiligen Betriebszustandes mindestens einer der Funktionen des Bettes 1 und/oder des Ständers 2 zu empfehlen. Dazu können vorgegebene Teilprogramme installiert und wahlweise kombiniert werden.

Um den Verschleißzustand der Maschine auf der Grundlage der Druckverhältnisse feststellen zu können, sind weitere, nicht dargestellte Mittel an exponierten Stellen der hydraulischen Zylinder 1.3.1, 1.4.1, 1.5.1, 2.2.2, 2.4.2 angeordnet. Die erfindungsgemäße Presse kann schließlich zur Feststellung und/oder Überwachung des Betriebszustandes und/oder des Volumens des hydraulischen Mediums im gesamten hydraulischen System für den funktionssicheren bzw. störungsfreien Betrieb mit hier nicht dargestellten, sogenannten dynamischen Kontrollmitteln ausgerüstet werden, die über Referenzmessungen beim Start der Presse das hydraulische Medium für den folgenden Betrieb kontrollieren und entweder bewirken, dass der erforderliche Betriebszustand und/oder das erforderliche Volumen des hydraulischen Mediums im hydraulischen System, wie z.B. bei Leckagen, wieder hergestellt werden oder sicherstellen, dass die Presse bei Abweichungen vom Soll-Betriebszustand des hydraulischen Systems abschaltet.

Claims

Patentansprüche

1. Presse zum Bearbeiten wie Pressen und/oder Scheren von Material (3) beliebiger Art, insbesondere Metallschrott oder -abfalle, umfassend

ein Bett (1) zum Auffüllen und strangartigen Verdichten sowie Zufuhren dieses Materials (3) zur weiteren Bearbeitung wie Pressen und/oder Scheren mit ersten hydraulischen Zylindern (1.3.1, 1.4.1, 1.5.1) für den Antrieb der Verdichtungs- und Zuführschritte,

einen nachgeordneten Ständer (2) mit (mindestens) einem darin geführten und von einem in einem Querhaupt (2.1) des Ständers (2) befestigten zweiten hydraulischen Zylinder (2.2.2) angetriebenen Stampfer (2.2) zum weiteren Verdichten und/oder Niederhalten des Materials (3) gegen einen Tisch (2.5),

mindestens einen dritten hydraulischen Zylinder (2.4.2) für die Endbearbeitung wie Pressen oder Scheren des Materials (3) gegen den Tisch (2.5) und

eine Hydrauliksteuerung (5) mit Steuerblock (7) und Rohrleitungen (6) zum Betrieb der hydraulischen Zylinder (1.3.1, 1.4.1, 1.5.1, 2.2.2, 2.4.2),

wobei die Presse zur Erhöhung ihres gesamten Wirkungsgrades

die Zuführung/Beladung des zu bearbeitenden Materials (3) verbessert,

einen weitgehend aufeinander abgestimmten Betrieb der Funktionsschritte sichert,

den kinematischen Ablauf der Funktionselemente und den Kraftaufwand dafür optimiert, eine reduzierte Beladungshöhe und Bettlänge aufweist,

den Verschleißzustand kontrolliert,

den Betriebszustand sowohl von den kinematischen Abläufen als auch vom Hydrauliksystem überwacht und für den Pressenbetreiber sichtbar macht und

somit insgesamt einerseits die Verfügbarkeit der Presse und andererseits die Intensität der Bearbeitung des Materials (3) und dessen Ausstoßquote aus der Presse gesteigert werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Bett (1) aus einem Boden (1.1) einer Wand (1.2), einer auf dem Boden (1.1) parallel zur Wand (1.2) verschiebbaren Preßplatte (1.3) eines Seitenschiebers mit dem hydraulischem Zylinder (1.3.1), einem an der Wand (1.2) schwenkbeweglich gelagerten Preßdeckel (1.4) mit mindestens einem hydraulischen Zylinder (1.4.1), einer auf dem Boden (1.1) quer zur Richtung der Preßplatte (1.3) verschiebbaren Vorschubplatte (1.5) eines Schiebers mit dem hydraulischem Zylinder (1.5.1), Füßen (1.8) und einem Fülltrichter (1.9) gebildet ist, wobei in einer funktionell gesteuerten Taktfolge der Seitenschieber mit Preßplatte (1.3) und der Preßdeckel (1.4) den Querschnitt des strangartig verdichteten Materials (3) formen und der Schieber mit Vorschubplatte (1.5) das so geformte Materials (3) im Sinne eines Vorschubs der Endbearbeitung wie Pressen und/oder Scheren im Ständer (2) zufuhrt,

b) der Ständer (2) aus dem die Seitenteile (2.3) verbindenden Querhaupt (2.1) und dem Tisch (2.5) als geschlossener, steifer Rahmen zur Aufnahme der auftretenden Reaktionskräfte gebildet und zum Anschluß des Bettes (1) ausgeführt ist, c) die hydraulischen Zylinder (1.3.1, 1.4.1, 1.5.1, 2.2.2, 2.4.2) mit Kolben zu Bezugspunkten und/oder -großen korrespondierende Mittel (4) zur funktionell integrierten Messung des Weges, der Geschwindigkeit, der Beschleunigung und/oder des Druckes eines kinematischen Zustandes mindestens eines Maschinenteils, eines Betriebszustandes und/oder des Materials (3) für einen optimierten und taktmäßig abgestimmten Betriebsablauf und/oder Bearbeitungsprozeß des Materials (3) aufweisen und

d) in der Hydrauliksteuerung (5) Mittel (5.1) vorgesehen sind, die mindestens in einem der hydraulischen Zylinder (1.3.1, 1.4.1, 1.5.1, 2.2.2, 2.4.2) am Ende dessen Arbeitshubes einen Dämpfungsdruck wie zur Dämpfung eines sogenannten Schnittschlages oder Endschlages erzeugen.

2. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bett (1)

a) baugruppenmäßig für eine wahlweise Links- oder Rechtsausführung, gesehen in der Draufsicht des Bettes (1), mit mindestens einer technologisch gleichen Baugruppe (1.6) aufgeteilt ist,

b) mit untereinander baugleichen Verschleißplatten (1.7) ausgekleidet ist, die in ihrer jeweiligen Vielzahl den Maßen mindestens einer Baugruppe (1.6) entsprechen und

c) mindestens eine Verschleißplatte (1.7) mit einem Mittel (1.7.1) zur Anzeige des Verschleißzustandes aufweist.

3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am oder im Bett (1) eine Torsionswelle (1.3.2) gelagert und mittels mindestens eines kinematischen Getriebes wie Hebe] (1.3.2.1) über eine pleuelartige Lasche (1.3.2.3) mit der Preßplatte (1.3) derart gelenkig verbunden ist, daß die Torsionswelle (1.3.2) mit Hebel (1.3.2.1) und der Lasche (1.3.2.3) zur Verhinderung des Verkantens der Preßplatte (1.3) des Seitenschiebers einen horizontalen Parallelschub auf das Material (3) und zugleich eine Kraftkomponente zum Boden (1.1) des Bettes (1) zur Verhinderung des Abhebens der Preßplatte (1.3) ausübt.

Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßdeckel (1.4)

a) einen um die Wand (1.2) und/oder den Boden (1.1) zumindest zu einem Teil herumfuhrbaren Kraftarm (1.4.2) aufweist, der mit dem hydraulischen Zylinder (1.4.1) verbunden ist, welcher vorzugsweise unterhalb des Bodens (1.1) angelenkt ist,

b) einen auf das Material (3) wirkenden Preßarm (1.4.3)aufweist, der durch den eigentlichen Preßdeckel (1.4) gebildet ist, und die Schwenkachse (1.2.1) des Preßdeckels (1.4) entlang einer oberen Kante der Wand (1.2) verläuft,

c) mit seinem Kraftarm (1.4.2) und hydraulischen Zylinder (1.4.1) sowie seinem Preßarm (1.4.3) in seiner jeweiligen Stellung und Ausübung der vertikal auf das Material (3) wirkenden Verdichtung so ausgebildet ist, daß die mit der Schwenkbewegung eingeleitete Größe der die Verdichtung des Materials (3) bewirkenden Kraft des Preßarmes (1.4.3), beginnend mit der Winkelstellung 0° des Preßdeckels (1.4), bezogen auf die Wand (1.2), bis zur Winkelstellung ca. 40°-60° ansteigend ist, wobei nach Erreichen einer Winkelstellung von ca. 100° die wirkende Kraft immer noch größer ist als die bei Beginn der Schwenkung auf das Material (3) wirkende Kraft und

d) demzufolge die auf die Bildung des Stranges des Materials (3) wirkende Kraft in jeder Stellung >0° des Preßdeckels (1.

4) ein Vielfaches der bei 0° wirkenden Kraft beträgt (siehe Diagramm nach Fig. 3).

5. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei vollständig geöffnetem Preßdeckel (1.4) dieser sich infolge seiner Eigenmasse in einer selbst stabilisierenden Endlage befindet.

6. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines geschlossenen Kraftflusses der mindestens eine hydraulische Zylinder (1.3.1) für den Seitenschieber (1.3) und der mindestens eine hydraulische Zylinder (1.4.1) für den Preßdeckel (1.4) räumlich in das Profil des Bettes (1) integriert sind, dazu das Querschnittsprofil des Bettes (1) | |-förmig ausgebildet ist und die hydraulischen Zylinder (1.3.1, 1.4.1) in einer Ebene liegen.

7. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der hydraulische Zylinder (1.3.1) für den Seitenschieber (1.3) in einem Lager (1.3.2.2) am/im Bett (1) abgestützt ist und

b) der hydraulische Zylinder (1.4.1) für den Preßdeckel (1.4) in einem Lager (1.10) am/im Bett (1) angelenkt ist.

8. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fülltrichter (1.

9) dem Bett (1) als bauliche Einheit übergeordnet ist, der

a) in offener Stellung des Bettes (1) die gesamte Charge des zu verarbeitenden Materials (3) aufnimmt und

b) in geschlossener Stellung des Bettes (1) vorgefülltes Material (3) als mindestens eine Teilcharge des zu verarbeitenden Materials (3) für die nachfolgende Stellung bereit hält. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Bett (1) nach gewünschter Taktfolge des Seitenschiebers (1.3) und des Preßdeckels (1.4) in vorgeschobener Position des Seitenschiebers (1.3) und eingeschwenkter Position des Preßdeckels (1.4) das Material (3) zu einem Strang mit annähernd rechteckigem und/oder quadratischem Querschnitt vorverdichtet und für den Vorschub zur weiteren Bearbeitung im Ständer (2) vorbereitet ist.

10. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Schrottschere

a) in dem Ständer (2) ein vertikal beweglicher Schlitten (2.4) zur Aufnehme eines Messers (2.4.1) geführt ist, welches gegen ein feststehendes (2.5.1) Messer im Tisch (2.5) arbeitet, wobei, in Vorschubrichtung des strangartig im Bett (1) vorgepreßten Materials (3) gesehen, besagte Messer (2.4.1, 2.5.1) nach dem weiteren Verdichten und/oder Niederhalten des Materials (3) durch den Stampfer (2.2) dieses trennen, und

b) der Schlitten (2.4) an jedem Seitenteil (2.3) des Ständers (2) sowohl zwischen einer inneren, feststehenden Führung (2.3.1) als auch einer äußeren, nachstellbaren Führung (2.3.2) geführt ist.

11. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Realisierung größerer Schnittlängen der Schrottschere im sogenannten Teilhub des Schlittens (2.4), d.h. bei nicht vollständig hochgefahrenem Schlitten (2.4) die Dimensionierung des Stampfers (2.2) in seiner Tiefe (in Vorschubrichtung des Materials (3) gesehen) in einem optimierten Verhältnis zu üblichen Schnittlängen steht und somit auch Stauchungen des strangartig vorgepreßten Materials (3) vermieden werden.

12. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stampfer (2.2) an einer Traverse (2.2.1) geführt ist, die den die π-Rahmen-Form des Ständers (2) aufweitenden Kräften entgegen wirkt.

13. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der hydraulischen Zylinder (2.2.2, 2.4.2) im Querhaupt (2.1) des Ständers (2) von oben in einem entsprechenden Durchbruch eingesetzt, nach radialem Drehen arretiert und lösbar befestigt ist.

14. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der hydraulischen Zylinder (1.3.1, 2.2.2, 2.4.2) in seiner jeweiligen Aufnahme, wie z.B. im Querhaupt (2.1) des Ständers (2) von unten, in einem entsprechenden Durchbruch eingesetzt und lösbar befestigt ist, wobei die Befestigungselemente kräftemäßig so ausgelegt sind, daß diese lediglich die Kräfte des jeweiligen hydraulischen Zylinders (1.3.1, 2.2.2, 2.4.2) im zurückfalirenden Hub aufzunehmen haben.

15. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (4)

berührungslos, absolut in j eder Stellung, optisch, magnetisch undoder mittels Schall messende Mittel (4) sind, die unabhängig von ihrer örtlichen Lage als funktionell integrierte Mittel ausgebildet sind.

16. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ständer (2) eine als Rutsche (2.6) ausgebildete schiefe Ebene zur schwerkraftabhängigen Abführung des geschnittenen Materials (3) nachgeordnet ist, die in Abhängigkeit vom Hub des für den Schnitt des Materials (3) verantwortlichen hydraulischen Zylinders (2.4.2) in ihrer Neigung veränderbar ist.

17. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (2.4.1, 2.5.1) in ihrer jeweiligen Halterung mittels einer hydraulischen Meserspannvor- richtung (2.4.1.1, 2.5.2) zur Vermeidung eines Spiels zwischen den Messern (2.4.1, 2.5.1) und ihrer Halterung befestigt sind.

18. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung optimierter Betriebsabläufe aus den Eigenschaften des Materials (3) als Führungsgröße für die Presse Werte über Mittel wie Sensoren (2.7) erfaßt werden

19. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Stampfer (2.2) gekoppelt mit dem oder entkoppelt vom Schlitten (2.4) betreibbar ist.

20. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß am Schlitten (2.4) ein dem Messer (2.4.1) zuvor auf das Material (3) wirkender Biegestempel (2.4.3) angeordnet ist.

21. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines hohen Vormontagegrades und zwecks Transport zur Baustelle eine vormontierte erste Baugruppe (6.1) von Rohrleitungen (6) an einem Paar der Füße (1.8) am Bett (1) angebracht ist.

22. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines hohen Vormontagegrades und zwecks Transport zur Baustelle eine vormontierte zweite Baugruppe (6.2) von Rohrleitungen (6) am Ständer (2) angebracht ist.

23. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Displays für die Bedienungsführung der Presse mit Anzeige des jeweiligen Betriebszustandes mindestens einer der Funktionen des Bettes (1) und/oder des Ständers (2).

24. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Displays zur Bedienungsführung der Presse nach vorgegebenen Teilprogrammen sowie nach deren wahlweiser Kombination.

25. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Mittel an exponierten Stellen der hydraulischen Zylinder (1.3.1, 1.4.1, 1.5.1, 2.2.2, 2.4.2) angeordnet sind, die deren Verschleißzustand auf der Grundlage der Druckverhältnisse feststellen.

26. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß zur

Feststellung und/oder Überwachung des Betriebszutandes und/oder des Volumens des hydraulischen Mediums im gesamten hydraulischen System für den funktionssicheren bzw. störungsfreien Betrieb der Presse sogenannte dynamische Kontrollmittel integriert sind, die über Referenzmessungen beim Start der Presse das hydraulische Medium für den folgenden Betrieb kontrollieren und entweder bewirken, daß der erforderliche Betriebszustand und/oder das erforderliche Volumen des hydraulischen Mediums im hydraulischen System, wie z.B. bei Leckagen, wieder hergestellt werden oder daß die Presse bei Abweichungen vom Soll-Betriebszustand des hydraulischen Systems abschaltet.