DE2354148A1

DE2354148A1 - Vorrichtung zum vorverdichten und pressen von fasermaterial zu einen ballen sowie verfahren zum vorverdichten und pressen des fasermaterials zu einem faserballen

Info

Publication number: DE2354148A1
Application number: DE19732354148
Authority: DE
Inventors: Heinz Nitschke
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1972-11-27
Filing date: 1973-10-29
Publication date: 1974-05-30
Also published as: GB1440986A; IT994457B; AR203380A1; US3895572A; JPS4983066A; ES420877A1; CH561625A5; FR2207832A1; BR7309264D0; FR2207832B1

Description

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DIPL..-INQ. FINSTERWALD PIPPING. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE ..'2 3 V 4 1 48-

München, den 29. GKT, M/Sv - B 1155

masghtjieniibrik; ■ iieeer ag

CH-8406 Winterthur/Sehw.

Vorrichtung zum Vorverdichten und Pressen von Fasermaterial zu einem Ballen sowie Verfahren zum Vorverdichten und Pressen des Fasermaterials zu einem "Faserballen

Die Erfindung betrifft eine .Vorrichtung zum Pressen von Fasermaterial zu einem Ballen, welche eine an sich bekannte Ballenpresse, und einen darüber angeordneten Fasersammelschacht mit einem luftdurchlässigen, jedoch faserzurückhaltenden Innenmantel, zur Aufnähme und Entlüftung eines pneumatisch geförderten Fasermaierials sowie mit einem den-Innenmantel im wesentlichen umschließenden AuBenmantel mit einer Luftaustrittsoffnung aufweist, sowie ein. Verfahren zum Vorverdichten und Pressen von Fasermaterial zu einem Faserballen. '

Es sind bereits Vorrichtungen zum Pressen von faserigem Gut bekannt, bei welchen das Fasermaterial· in*einen Presskasten gefördert wird. Zur Entlüftung des in diesen Presskasten geförderten Materials ist dieser, mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen, sowie mit einem, in einem gewissen Abstande gehaltenen,Mantel umgeben, welcher durch

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Telefon (0531) 73887 . Telefon (0811) 293645, Telex 5-22050 mbpat Bank: ZentrellMisee Bayer. VolKsbanken. München, Kto.-Nr.9822 Postscheck: München 95495

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einen, daran angeschlossenen Saugventilator auf Unterdruck gehalten wird. Durch diesen Unterdruck entsteht eine gewisse Vorverdichtung des in den Presskasten geförderten Materials.

Bas lose in den senkrecht stehenden Presskasten geförderte Fasermaterial wird in einigen Presshüben eines einfahrbaren Pressstempela, d.h, schichtweise zu einem fertigen Ballen gepreßt. Anschließend werden am Presskasten und dem ihn umgebenden Mantel vorgesehene aufklappbare Türen geöffnet, der Ballen abgebunden und aus dem Presskasten entfernt. Der Saugventilator ist an seiner Druckseite mit einem über der Presse angeordneten Schlauchfilter verbunden, in welchen die durch die Öffnungen des Presskastens abgesaugten Faserteile von der durch den Filterschlauch entweichenden Luft getrennt werden.

Die Nachteile einer derartigen.Vorrichtung liegen darin, daß der Presskasten gleichzeitig als Fasersammeikasten zur Aufnahme des lose und nicht vorverdichtet vom Sammelschacht hineingeförderten Fasermaterials dient, was einen entsprechend langen Presskasten und damit laugen Hub für den Presskolben erfordert, so daß bei vertikaler Anordnung eine sehr große Bauhöhe vorliegt. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß dem mit gelochtem Blech versehenen Presskasten ein Filter nachgeschaltet werden muß, um die mittels des Saugventilators durch die öffnungen abgesaugten Faserteile nicht zu verlieren bzw. nicht in die Atmosphäre zu blasen.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung dadurch behoben, daß der Fasersammelschacht im wesentlichen senkrecht zur Presse angeordnet ist und am Ausgang des Fasersammelschachtes zur Presse ein den Schacht gegenüber der unter Atmosphärendruök stehenden Presse im wesentlichen luftdicht abschließender, steuerbarer Schieber vorgesehen ist sowie daß mittel zur Feststellung des Faser-

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niveäus im Schacht und Mittel zur Erhöhung des herrschenden " , Luftdruckes im Fasersaiamelschacht vorhanden sind, und daß eine Steuerung zur Betätigung des Schiebers sowie der Mittel zur Erhöhung des Luftdruckes bei Erreichen, eines bestimmten Fais'erniveaus vorgesehen ist. Das Verfahren zum Vor-· verdichten und Pressen von Fasermaterial zu einem Faserballen ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial in dem Fasersammeischacht bis zu einem einstellbaren Grade, mit einem Druckgefälle gegenüber der Umgebung vorverdichtet wird und daß das Absenken des vorverdichteten Fasermaterials in eine an sich bekannte Ballenpresse durch ein zwischen Schacht und Presse erzeugtes Druckgefälle unterstützt wird sowie daß das Absenken des-Fasermaterials in Abhängigkeit von einer wählbaren Füllhöhe des Fasermaterials im Schacht gesteuert wird. Die Steuerung kann dabei ebenfalls zur Beeinflussung des den Faserschacht speisenden Elementes vorgesehen sein. ■ .

Weitere Vorteile der Erfindung sind, daß der Fasersammeischacht gleichzeitig als Luftfilter dient, daß durch die senkrechte Anordnung des Fasersammelschaehtes bzw. durch die liegende Anordnung der Presse eine günstige, in normale Raumhöhen passende Bauhöhe der Vorrichtung erhalten wird,, daß durch die Erzeugung eines erhöhten Luftdruckes das vorverdichtete Fasermaterial rasch und praktisch restlos aus dem Fasersammei-Schacht entleert bzw. geschoben werden kann* daß durch das Ausschieben des vorverdichteten Fasermaterials die Innenwand des Filterschlauches im Bereiche der Füllhöhe gleichzeitig gereinigt wird, daß durch die ungespannte Befestigung und die Verwendung eines Filterschlauches als Innenmantel dieser durch die einströmende Transportluft bewegt und dadurch gereinigt wird und daß durch die Beistellung eines Ballenbinderaumes die Leistung der Presse insofern erhöht wird, als die Presse den fertiggepressten Ballen sofort ausstoßen kann und dadurch unmittelbar darauf wieder zur Aufnahme von Fasermaterial bereit ist. " -

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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 einen schematischen-Längsschnitt der Presse mit Fasersammelschacht, wobei die Steuerung in Form eines Blockschaltbildes angedeutet ist,

Fig. 2 einen Schnitt des Fasersammeischachtes nach Linie I in Fig. 1 und die

Fig. 3 und 4 Längsschnitte der Faserpresse in verschiedenen Positionen.

Nach Fig. 1 ist ein vertikaler Fasersammeischacht 1 einer horizontalen Faserballenpresse 2 zugeordnet. Der FasersammeIschacht 1 umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen Innenmantel aus einem Filterschlauch 3> welcher zwischen einem Einlaufteil 4· mifcbels einer außen angelegten Spannschelle 5 und einem Auslaufteil 6 mittels einer Spannschelle 7 ungespannt festge^ klemmt ist. Das Einlaufteil 4- hat einen Einlauf 8 und ist mit einem Außenmantel 9 bzw. mit dessen oberen Stirnseite 10 fest verbunden. Der Auslaufteil 6 ist einerseits mit dem Außenmantel 9 mittels eines ringförmigen Steges 11 fest verbunden und schließt sich unten bündig an einen Presseneinlauf 12 der Faserpresse 2 an. Der Außenmantel 9 ist mit einem Luftauslaß 13 und einer darin befindlichen drehbaren Abschlußklappe 14-versehen. Die Abschlußklappe 14· wird mittels eines steuerbaren Pressluftzylinders 15 betätigt. Der Pressluftzylinder 15 ist mittels eines Steges 16 mit dem Außenmantel 9 schwenkbar verbunden.

In einem sich zwischen dem Außenmantel 9 und dem Filterschlauch 3 ergebenden ringförmigen Zwischenraum 17 ist auf der einen Seite des Filterschlauches 3 ein Ultraschallsender 18 und dem gegenüberliegend ein Ultraschallempfänger 19 angeordnet. Beide

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Elemente zusammen dienen zur Bildung einer Ultraschallseliranke 20. Der Sender 18 wie auch der Empfänger 19 sind je mittels eines am Außenmantel 9 befestigten Steges 21 auf diesem vertikal verschiebbar angeordnet, was durch die Richtungspfeile 22 (Fig. 1) angedeutet ist. Der Sender 18 und der Empfänger 19 sind je mit einer Steuereinheit 23 verbunden. Mit einer Regulierung 24- kann der Schaltpunkt des Empfängers 19 eingestellt werden. Ein regulierbarer Differenzdruckmanostat 25 ist einerseits mittels eines Druckrohres 26 und eines Filters 27 mit einem durch den Innenmantel gebildeten Innenraum 28 und andererseits mittels eines Druckrohres 29 und eines Filters 30 mit dem Zwischenraum 17 verbunden. Außerdem ist der Planostat 25 an die Steuereinheit 23 angeschlossen. Ein durch einen Zylinder 31 betätigter Schieber 32 schließt den Innenraum 28 an seinem unteren Ende ab. Ein weiterer,Zylinder 33 betätigt einen sich in einen Pressraum 34· bewegenden Press-, stempel 35*

Eine kapazitive Vollstandsonde 36 grenzt bündig an den Pressraum 34 und ist ebenfalls an die Steuereinheit 23 angeschlossen. Ein Zylinder 37 betätigt ein den Ausgang des Pressraumes 34· abschließendes Pressen-Tor 38. Die Zylinder 15» 31» 33 und 37 sind je mittels dazugehöriger Solenoidventils 15a, 31a, 33a» und 37a an die Steuereinheit 23 angeschlossen.

Im weiteren ist der Faserpresse 2 ein Ballenbinderaum 39 beigegeben. Dieser besteht aus Armen 40 (Fig. 3» 4), welche mittels in der Presse 2 verankerten Bolzen 4-1 seitlich schwenkbar gelagert und an welchen weitere in Ballenaüsfahrrichtung A verschwenkbare Arme 4-2 vorgesehen sind (Fig. 4-) sowie aus Armen 4-3, welche den Armen 40 gegenüberliegen und durch Bolzen 44 ebenfalls seitlich schwenkbar gelagert sind (Fig.4). An den Armen 42 sind Verschlußklauen 45 und an dien· Armen 43 Verschlußklauen 46 angeordnet, welche die drei Arme 40, 42 und 4-3 je zu einem Rahmen zusammen verschließen. Diese-Rahmen sind in der Lage, ' _t

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die durch das Ausfahren eines gepressten Faserballens 47 in. Richtung A und B entstehenden Drücke aufzunehmen. Die Arme 40 bzw. 43 sind weiter je mit einem Zylinder 48 versehen, dessen ausgefahrener Kolben 49 bei in den Raum 39 geschobe- · nen Ballen 47, unmittelbar anschließend an den Stempel 35» in dia diesem'zugekehrten Randpartie des Ballens reicht. Die Zylinder 48 sind Je mittels dazugehöriger Solenoidventile 48a an die Steuereinheit 23 angeschlossen. Ebenfalls ist der den Fasertransportluftstrom erzeugende Ventilator 50 an die Steuereinheit 23 angeschlossen.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

In der Ausgangslage (Fig. 1) sind die Klappe 14 geöffnet, der Schieber 32 geschlossen, der Presstempel 35 in seiner Ausgangsposition, das Tor 3? geschlossen, der Ballenbinderaum 39 verriegelt und die Kolben 49 in ihrer Ausgangsposition (Fig. 4). Nach Einschalten der Steuerung 23 durch einen Schalter 51 fördert der dadurch eingeschaltete Ventilator 50 ein Gemisch von Luft und Fasern, welche saugseitig am !Trichter 52 eingespeist werden, in den Fasersammeiraum 28. Durch den durch den Strömungswiderstand des Filterschlauches und das angesammelte Material entstehende Druckgefälle wird das sich darin befindliche Fasermaterial vorverdichtet. Erreicht das Fasermaterial die Höhe C der Ultraschallschranke 20, so erhält die Steuereinheit 23 vom Ultraschallempfänger 19 ein Signal. Die Steuereinheit 23 verursacht danach durch Betätig gung des Zylinders 31 mittels des Solenoärentils 31a die Öffnung des Schiebers 32 und durch Betätigung des Zylinders 15 mittels des Solenoidventils 15a die Schließung der Klappe Dadurch gelangt das Fasermaterial durch Schwerkraft in den Pressraum 34. Das durch den Ventilator 50 erzeugte und durch die Schließung der Klappe 14 verursachte erhöhte'Druckgefälle gegenüber dem Pressraum 34 unterstützt dabei diese Entleerung des Fasermaterials im Sinne einer Beschleunigung. Die dabei

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mit dem Fasermaterial in den Pressraum 34 einströmende Luft entweicht durch in der Faserpresse vorgesehene kleine Öffnungen 55 (Fig. Ό in die Atmosphäre.

Nach einer, durch ein einstellbares Zeitrelais des Steuergerätes 23 gegebenen Zeit wird die Klappe 14 wieder geöffnet und der Schieber 32 wieder geschlossen. Die öffnung des Schiebers 32 und die Schließung der Klappe 14 können gleichzeitig oder zeitlich gestaffelt erfolg'en. Die für die Entleerung vorgegebene Zeit ist genügend kurz, um .ein Absetzen der Fasern in der Transportierung zwischen. Ventilator 50 und Fasersammeischacht 1 zu verhindern, was zu Stauungen führen könnte. Anschließend verdichtet der,Presstempel 35 mittels des vom Steuergerät 23 über das Solenoidventil 33a betätigten Zylinders 33 das Fasermaterial zu einer Teilschicht. Mehrere derartige Teilschichten bilden einen Ballen 47·;

Das Erreichen der Ballengröße wird dem Steuergerät 23 durch , die Vollstandsonde 36 gemeldet. Danach wird das Tor 38 mittels des Zylinders 37 geöffnet und der Presstempel 35 schiebt den Ballen in den Ballenbinderaum 39 (Fig. 3)· Der Weg des Pressstempels ist durch eine Arretierung (,nicht gezeigt) begrenzt. Der Presstempel verharrt in dieser Endstellung, bis der Ballen im Raum 39 durch den Vorschub der Kolben 49 fixiert ist» An-, schließend wird der Stempel 35 wieder in die Ausgangsstellung zurückgezogen und das Tor 38 geschlossen. Das Steuergerät 23 betätigt.nach Erhalt des Signales der Völlstandsönde.36 gleichzeitig einen akustischen Signalgeber 53 zur Abgabe eines intermittierenden Signales. Dadurch wird das Personal auf den fertigen und ausgeschobenen Ballen 47 aufmerksam gemacht. Der Ballen soll anschließend durch das Personal abgebunden werden.

Mit der Ausübung eines Druckes auf einen Schalter 54 durch das · Personal wird eine von der Vollstandsonde 36 ausgelöste, zur. \ Verhinderung eines weiteren Ballenausstoßes dienende elektrische

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Verriegelung im Steuergerät 23 wieder aufgehoben. Wird die Verriegelung nicht aufgehoben, so bleibt der Schieber 32 auch bei erreichter Faserhöhe G geschlossen. Das weiter eingefüllte Fasermaterial steigt im Filterschlauch 3 "bis zu einer Höhe, bei welcher die luftdurchlässige Filterfläche so klein wird, daß der Widerstand und damit der Luftdruck im Raum 28 einen im Differenzdruckmanostat 25 eingestellten Wert übersteigt. Dadurch wandelt das Steuergerät 23 einerseits das intermitterende akustische Signal in ein kontinuierliches um, anderereeits wird ein einstellbares Zeitrelais (nicht gezeigt) in Funktion gesetzt, welches nach Ablauf seiner vorgewählten Zeit den Ventilator 50 und damit die Speisung von Fasermaterial in den Fasersammelschacht außer Betrieb setzt. Auf diese Weise ist eine Überfüllung des Fasersammeischachtes nicht möglich.

- Patentansprüche 409822/0734

Claims

P a te η, t a η s ρ r ü c h e

brridfcung zum Vorverdichten und Pressen von Fasermaterial zu einem Ballen, welche eine an sich bekannte Ballenpresse und einen darüber angeordneten Fasersammeischacht mit einem luftdurchlässigen, jedoch faserzurückhaltenden Innenmantel zur Aufnahme und Entlüftung eines mittels Transportluft geförderten Fasermaterials sowie mit einem den Innenmantel im wesentlichen umschließenden Außenmantel mit einer Luftaustrittsöffnung aufweist, dadurch gekennzeich-η e t, daß -der Fasersammeischacht im wesentlichen senkrecht zur Presse angeordnet ist und am Ausgang des Fasersammelschachtes zur Presse ein den Schacht gegenüber der unter atmosphären Druck stehenden Presse im wesentlichen luftdicht abschließender, steuerbarer Schieber vorgesehen ist sowie daß Mittel zur Feststellung des Faserniveaus im Schacht und Mittel zur Erhöhung des herrschenden Luftdruckes im Fasersammeischacht vorhanden sind und daß eine Steuerung zur Betätigung des Schiebers sowie der Mittel zur Erhöhung des Luftdruckes bei Erreichen eines bestimmten Fasemiveaus vorgesehen ist. -
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Feststellung einer Luftdruckdifferenz zwischen Außenmantelraum und Innenmantelraum und zur Abgabe eines Signales bei Überschreitung einer vorgewählten Druckdifferenz vorgesehen sind.
3- Vorrichtung nach Anspruch Toder 2, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Steuerung auch zur Auswertung des Signales vorgesehen ist. · '

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4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

- dadurch g e k θ η η ζ θ i c h η e t, daß die Steuerung auch zur Beeinflussung des den Fasersammeischacht speisenden Elementes vorgesehen ist.
5· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel einen einstellbaren Differenzdruckmanostat umfassen.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß der Innenmantel im wesentlichen-aus einem an seinen beiden Enden befestigten Filterschlauch besteht.
7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterschlauch derart ungespannt befestigt ist, daß er durch die einströmende Transportluft bewegt und dadurch gereinigt wird.
8· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ballenpresse zwecks Aufnahme des durch die Presse fertiggepreßten Ballens an einen Ballenbinderaum angeschlossen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,- dadurch gekennzeichnet, daß der Ballenbinderaum durch bewegliche und verschließbare Arme gebildet ist. -
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η ζ e i. c h.n e t, daü die Arme mit Mittel zur Fixierung des in den Ballenbinderaum.geschobenen Ballens versehen sind.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η -

ζ e i c h η e t₉ daß die Mittel Zylinder mit je einem in den Ballenbinderaum vorschiebbaren Kolben sind und daß die Zylinder durch Solenoidventile betätigt werden*.
12. Vomchtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g ekennz β i ahnet, daß die Steuerung ebenfalls die Solenoidventile beaufschlagt.

13· Verfahren zum Vorverdichten und Pressen von Fasermaterial zu einem Faserballen, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial· in dem Fasersammeischacht bis zu einem einstellbaren Grade mit einem Druckgefälle gegenüber der Umgebung vorverdichtet wird und daß das Absenken des vorverdichteten Fasermaterials in eine an sich bekannte Ballenpresse durch ein zwischen Schacht und Presse erzeugtes Druckgefälle unterstützt wird, sowie" daß das. Absenken des Fasermateials in Abhängigkeit . * von einer wählbaren Füllhöhe des Fasermaterials im Schacht gesteuert wird. ■ - - -

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