DE4223046C2 - Kanalballenpresse für voluminöses Material und Steuerung zum Betrieb derselben - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine horizontal arbeitende Kanalballenpresse gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Es werden Ballen gepreßt, insbesondere aus losem Papier.

Es DE-OS 23 54 148 ist eine Vorrichtung zum Vorverdichten von Faser­ materialien im Sammelschacht von horizontal arbeitenden Ballenpressen bekannt. Der Fasersammelschacht ist senkrecht zur Ballenpresse angeordnet und weist einen zylindrischen Innenmantel in Form eines Filterschlauches auf. Die Vorver­ dichtung des zu verpressenden Materials im Sammelschacht erfolgt pneumatisch durch Erzeugen des Druckgefälles durch den Strömungswiderstand des Filter­ schlauches. Bei Erreichen einer vorgewählten Füllhöhe des Materials im Sammel­ schacht wird die mit einem Schieber versehene Eingangsöffnung der Ballenpresse geöffnet und das vorverdichtete Material in den Pressenraum überführt.

Loses Papier verhält sich anders als Fasermaterial.

Die bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren zum Vorverdichten von durch Ballenpressen zu verpressenden Materialien sind Erntemaschinen für Halmgut (EP-0 324 412 A1).

Bei Ballenpressen für loses Papier oder voluminöses Material ist bisher noch keine Vorverdichtung bekannt, es sei denn, man denkt an einen aufwendigen Vorver­ dichterkolben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine eingangs genannte Kanalballenpresse so auszu­ bilden und eine Steuerung (Betriebsweise) aufzuzeigen, daß durch Vorverdichten des genannten Materials die Durchschnittsleistung, d. h. die Anzahl der Ballen pro Zeit der Ballenpressen sich beträchtlich erhöht.

Diese Aufgabe wird durch die Kanalballenpresse gemäß Anspruch 1 gelöst, wobei bei der Formulierung des Oberbegriffes von internem Stand der Technik ausge­ gangen wurde, der mit einer kommerziell erhältlichen Ballenpresse übereinstimmt.

Die Krümmung der Schaufeln ist der Drehrichtung entgegengesetzt ausgebildet. Der Abstand, der von der Welle abgewandten Endkanten der Schaufeln von den Seitenwänden des Sammelschachtes beträgt vorzugsweise 50 bis 150 mm.

Die Seitenwände des Sammelschachtes sind zum Vermeiden von Materialstau als glatte Flächen ausgebildet, und die Wellendurchführung durch die Seitenwände ist staubdicht ausgebildet. Der Antrieb und ein Gegenlager der Welle sind außerhalb des Sammelschachtes angeordnet.

Ein in der Seitenwand des Sammelschachtes im Abstand vom unteren Ende des Sammelschachtes angeordneter Sensor dient dazu festzustellen, ob das vorver­ dichtete Material bis zum Sensor reicht. Es ist ein Mittel, um die erfolgte Vorver­ dichtung festzustellen.

Die erfindungsgemäße Kanalballenpresse kann zum Vorverdichten und Pressen unterschiedlicher voluminöser Materialien, wie Papierabfälle, Textilabfälle ver­ wendet werden. Besonders bevorzugt wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erhöhung der Kapazität von bekannten horizontal arbeitenden Ballenpressen verwendet.

Als besonders geeignet hat sie sich zum Vorverdichten von Papierabfällen (Papierstücken) erwiesen.

Die Erfindung schließt eine Steuerung für die Ballenpresse ein, die bestimmte Betriebsweisen bewirkt.

Bei einer ersten Betriebsweise erfolgt die Vorverdichtung von von oben in den Sammelschacht eingebrachtem voluminösem Material, insbesondere von Papier­ stücken gegen den geschlossenen Schieber am unteren Ende des Sammel­ schachtes, wobei die Schaufeln das Material gegen den Schieber drücken und dadurch vorverdichten. Die Vorverdichtung erfolgt solange, bis eine vorgewählte Höhe des vorverdichteten Materials im Sammelschacht erreicht ist.

Der Sensor stellt fest, wann das vorverdichtete Material bis zum Sensor reicht und löst über die Steuervorrichtung das Öffnen des Sammelschachtes zum Pressen­ raum aus, so daß das vorverdichtete Material in den Pressenraum fallen und ein Preßzyklus beginnen kann.

Die vom Sensor abgegebenen Signale werden dabei von der Steuerung so verar­ beitet, daß die Steuerung nicht auf einzelne Papierstücke anspricht, sondern erst wenn das vorverdichtete Material bis zum Sensor reicht.

Im Preßzyklus wird der Schieber in geschlossene Stellung bewegt.

Die Vorverdichtungsvorrichtung mit den auf der Welle angeordneten Schaufeln kann dann ohne Drehzahländerung kontinuierlich betrieben werden und die Vor­ verdichtung im Sammelschacht erfolgt solange, bis die vorgewählte Höhe im Sammelschacht erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt sollte der Preßzyklus der Ballen­ presse durch Austragen des gepreßten Ballens und Rückführung des Pressen­ stempels beendet sein.

Während des Arbeitszyklus der Kanalballenpresse arbeitet die Vorverdichtungs­ vorrichtung solange gegen den geschlossenen Schieber am unteren Ende des Sammelschachtes, wobei die Schaufeln das Material gegen den Schieber drücken und dadurch vorverdichten, bis erneut die vorgewählte Höhe des vorverdichteten Materials erreicht ist. Die Steuerung löst dann erneut das Öffnen des Sammel­ schachtes zum Pressenraum aus.

Bei dem zyklisch erforderlichen Stillstand der Ballenpresse, wegen Ballenpackung und Austrag des Ballens, wächst die Höhe des vorverdichteten Materials im Sammelschacht durch Verdichten gegen die Schieberfläche an. Für den Fall, daß bei Erreichen der gewählten Höhe die Ballenpackung und Austrag des Ballens aus der Ballenpresse, Schließen des Pressentores und Rückführen des Pressenstempels noch nicht abgeschlossen ist, so daß der Durchgang vom Sammelschacht in den Pressenraum durch Bewegen des Schiebers noch nicht freigegeben werden kann, ist eine weitere Vorverdichtung des Materials gegen den während des Preßzyklus noch geschlossenen Schieber unzweckmäßig.

Deshalb wird in diesem Fall die Drehbewegung der Schaufelwelle bis zu dem Zeitpunkt an dem der Schieber den Durchgang zum Pressenraum wieder freigibt, entweder unterbrochen oder verlangsamt.

Die Vorverdichtung wird unterbrochen oder bei Verringerung der Drehzahl reduziert, bis der Preßzyklus abgeschlossen ist und der Schieber den Durchgang zum Pressenraum wieder freigegeben hat.

Sobald das im Sammelschacht vorverdichtete Material in den freien Preßraum gefallen ist, wird die Drehzahl der Schaufelwelle wieder auf den Sollwert von 30-90 Upm erhöht.

Die Vorverdichtung steigt mit dem Verdichtungszyklus zeitlich wieder bis zum Ende des Vorverdichtungszyklus und Einleiten eines Preßzyklus an.

Bei einer zweiten Betriebsweise erfolgt die Vorverdichtung von dem in den Sammelschacht eingebrachten voluminösen Material, insbesondere von Papier­ stücken, bei offenem Durchgang zwischen Sammelschacht und Pressenraum. Bei geöffnetem Schieber drückt die Vorrichtung zum Vorverdichten mit der sich drehenden Schaufelwelle das Material direkt in den Pressenraum der Ballenpresse, und die Vorverdichtung ist zunächst wegen des Abstandes der Vorverdichtungs­ vorrichtung vom Boden des Pressenraumes minimal, steigt jedoch mit der Zeit an. Sobald die vorgewählte Höhe des vorverdichteten Materials im Sammelschacht erreicht ist, wird über den Sensor ein Preßzyklus durch Bewegen des Schiebers in Schließstellung eingeleitet und zu Ende geführt.

Während der Schieber in geschlossener Stellung ist, ist es zweckmäßig die Vorver­ dichtung zu unterbrechen oder durch Verringerung der Drehzahl der Vorver­ dichtungsvorrichtung zu verlangsamen, und zwar solange, bis die Steuerung der Ballenpresse nach dem Ende des Preßzyklus durch Bewegen des Schiebers den Durchgang für die vorverdichteten Papierstücke in den Pressenraum wieder frei­ gegeben hat.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung noch näher erläutert:

Abb. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine horizontal arbeitende Ballenpresse mit senkrecht dazu angeordnetem Sammelschacht, in der die Vorrichtung zum Vorverdichten angeordnet ist.

Abb. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Schacht mit der Vorrichtung zum Vorverdichten.

Abb. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die im Sammelschacht angeord­ nete Vorrichtung zum Vorverdichten.

Abb. 4 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die im Sammelschacht ange­ ordnete Vorrichtung aus der die Ausbildung der gekrümmten Schaufeln und ihre Anordnung auf der Welle ersichtlich ist.

In Fig. 1 ist die horizontal arbeitende Ballenpresse mit 1 bezeichnet. Oberhalb des Pressenraumes 2 ist der Sammelschacht 3 angeordnet. Das untere Ende des Sammelschachtes 3 bildet den Eingang zum Pressenraum 2 und ist durch einen beweglichen Schieber 4 verschließbar. In den Pressenraum 2 greift bei Betrieb der Pressenstempel 5 ein, wobei durch horizontalen Vorschub des Pressenstempels gegen das Pressentor 6 das im Pressenraum vorhandene Material zu einem Ballen zusammengedrückt wird.

Innerhalb des erfindungsgemäß ausgebildeten Sammelschachtes 3 sind zur Vor­ verdichtung des von oben in den Sammelschacht eingebrachten voluminösen Materials auf der von außen angetriebenen Welle 7 zwei Schaufeln 8 gegenein­ ander versetzt angeordnet.

Das Einbaumaß - X -, d. h. der Abstand der Welle 7 zum Schieber 4 im Sammel­ schacht 3 kann an das zu verpressende Material, dessen Schüttgewicht und die zu verpressende Menge angepaßt werden und bestimmt den Faktor der Vorver­ dichtung. Das Einbaumaß - X - hat auch Einfluß auf die zum Ballenwechsel erfor­ derliche Zeit der Ballenpresse.

Bei niedrigem Einbaumaß kann es erforderlich sein, die Vorverdichtung während der Zeit, in der der Schieber 4 den Sammelschacht 3 vom Pressenraum 2 trennt, zu unterbrechen oder zu verringern, während bei größerem Einbaumaß eine konti­ nuierliche Vorverdichtung erfolgen kann.

Durch die Vorverdichtung wird das Schüttgewicht des in den Sammelschacht ein­ gebrachten Materials von 10-12 kg/m³ auf 50 bis 60 kg/m³ erhöht.

In Fig. 2 ist der Querschnitt des viereckigen Sammelschachtes 3 von oben gesehen wiedergegeben. Die Welle 7 erstreckt sich horizontal durch den Sammel­ schacht 3 und durch dessen Seitenwände.

Die Durchführungen der Welle 7 durch die Seitenwände sind staubdicht ausge­ bildet und auch das Gegenlager 9 ist außerhalb des Sammelschachtes 3 angeord­ net. Über eine Kupplung 10 ist das eine Ende der Welle 7 mit einem Antriebs­ motor 11 verbunden. Auf der Welle 7 sind nebeneinander und versetzt zwei Schaufeln 8 mit Klemmsegmenten 12 befestigt. Die von der Welle 7 abgewandten Endkanten 13 der Schaufeln 8 weisen einen Abstand von den Seitenwänden des Sammelschachtes auf.

Die in Fig. 2 wiedergegebene konstruktive Gestaltung und Anordnung der Vor­ verdichtungseinrichtung ist in Fig. 3 nochmals im Längsschnitt dargestellt. Die Welle 7 erstreckt sich durch die Seitenwände des Sammelschachtes 3. Das Gegenlager 9 ist auf der der Antriebsseite gegenüberliegenden Seitenwand außer­ halb des Sammelschachtes 3 angeordnet.

Auch die Lagerung der Welle 7 auf der Antriebsseite erfolgt nach der Durchführung durch die Seitenwand mittels Lager 14. Über die Kupplung 10 ist die Welle 7 mit dem auf einer Konsole 15 angeordneten Antriebsmotor 11 verbunden. In der Seitenwand des Sammelschachtes 3 ist ein Sensor 16 angeordnet, der das Erreichen einer ausgewählten Höhe des vorverdichteten Materials im Sammelschacht 3 ermittelt. Bevorzugt sind optische Sensoren wie Lichtschranken. Bei Erreichen der vorgewählten Höhe des vorverdichteten Materials wird das vom Sensor abgegebene Signal der Steuereinrichtung der Ballenpresse zugeführt und ein Preßzyklus durch Bewegen des Schiebers 4 und Öffnen des Sammelschachtes 3 zum Pressenraum eingeleitet. Das vorverdichtete Material gelangt aus dem Sammelschacht 3 in den Pressenraum 2.

Die auf der Welle 7 nebeneinander und versetzt gegeneinander angeordneten Schaufeln 8 unterstützen durch ihre Drehbewegung das Überführen des vorver­ dichteten Materials in den Pressenraum.

Nachdem der Schieber 4 den Sammelschacht am unteren Ende verschlossen hat, beginnt erneut die Vorverdichtung des Materials, das durch die Drehbewegung der Schaufel nach unten gegen den Schieber 4 gedrückt und dabei verdichtet wird.

Aus Fig. 4 ist die Ausbildung der auf der Welle 7 angeordneten gebogenen Schaufeln 8 ersichtlich. Die Endkanten 13 der Schaufeln 8 sind entgegen der Drehrichtung abgebogen und weisen einen ausreichenden Abstand von den Seitenwänden des Sammelschachtes 3 auf, um Festklemmen von Material zwischen den Schaufeln 8 und den Seitenwänden des Sammelschachtes 3 zu ver­ meiden. Der Abstand der von der Welle abgewandten Endkanten 13 der Schaufeln 8 soll etwa 50 bis 150 mm betragen. Die Seitenkanten der Schaufeln 8 haben ebenfalls einen Abstand von den Wänden des Sammelschachtes von 50-150 mm. Die um 180° versetzte Anordnung der Schaufeln 8 auf der Welle 7 garantiert einen ruhigen und stoßfreien Lauf der Verdichtervorrichtung. Je nach Sammelschachtbreite und zu verdichtendem Material können auch mehr als 2 Schaufeln 8 auf der Welle 7 angeordnet sein.

Die Form der Schaufeln 8 ist ausgelegt für das Zusammendrücken sowie Mit­ nahme des Materials bei höherem Stand im Schacht. Vorzugsweise ist in einer der zur Welle 7 parallelen Seitenwand der Vorverdichtungsvorrichtung eine Öffnung vorhanden, die mit einer Tür 17 so verschlossen ist, daß die glatte Innenfläche der Seitenwand erhalten bleibt. Die Öffnung ist ausreichend groß um Zutritt zur Ver­ dichtungsvorrichtung für ggf. erforderliche Wartungsarbeiten und Reparaturen zu ermöglichen.

Claims (6)

1. Kanalballenpresse für voluminöses Material, insbesondere für loses Papier, mit einem senkrecht zum Pressenraum angeordnetem Sammelschacht mit viereckigem Querschnitt, dessen unteres Ende den Eingang zum Pressen­ raum bildet, der durch einen steuerbaren Schieber verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Abstand von unteren Ende des Sammelschachtes (3) eine von außen angetriebene Welle (7) sich horizontal durch den Sammelschacht erstreckt, auf der nebeneinander und gegeneinander in Drehrichtung der Welle (7) versetzt zwei oder mehr gebogene Schaufeln (8) angeordnet sind, deren Krümmung der Drehrichtung der Welle (7) entgegengesetzt ausgebildet ist und deren von der Welle (7) abgewandte Endkanten (13) einen Abstand von den Seitenwänden des Sammelschachtes (3) aufweisen.

2. Kanalballenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände des Sammelschachtes (3) als glatte Flächen ausgebildet sind und die Wellendurchführungen durch die Seitenwände staubdicht ausgebil­ det sind und der Antrieb (11) und ein Gegenlager (9) der Welle (7) außer­ halb des Sammelschachtes (3) angeordnet sind.

3. Kanalballenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenwand des Sammelschachtes (3) ein Sensor (16) im Abstand vom unteren Ende des Sammelschachtes (3) zum Ermitteln der Höhe des vorver­ dichteten Materials im Sammelschacht (3) angeordnet ist.

4. Steuerung der Kanal-Ballenpresse nach Anspruch 1 bis 3, die bewirkt, daß die Vor­ verdichtung von oben in den Sammelschacht (3) eingebrachter Papierstücke mit den Schaufeln (8) gegen die Schieberfläche der Ballenpresse (1) solange erfolgt, bis eine vorgewählte Höhe der vorverdichteten Papierstücke im Sammelschacht (3) erreicht ist, dann ein Preßzyklus der Ballenpresse (1) ein­ geleitet wird, durch Bewegen des steuerbaren Schiebers (4) und Freigeben des Durchganges vom Sammelschacht (3) zum Pressenraum (2), so daß die vorverdichteten Papierstücke aus dem Sammelschacht (3) in den Pressen­ raum (2) fallen, anschließend der Schieber (4) in geschlossene Stellung bewegt wird, der Preßzyklus der Ballenpresse (1) zu Ende geführt und die Vorverdichtung fortgesetzt wird, bis erneut die vorgewählte Höhe des vor­ verdichteten Materials erreicht ist.

5. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn durch Vorverdichten die vorgewählte Höhe der vorverdichteten Papierstücke im Sammelschacht (3) vor Abschluß des Preßzyklus der Ballenpresse (1) erreicht wird, so daß der Durchgang vom Sammelschacht (3) in den Pressen­ raum (2) durch Bewegen des Schiebers (4) von der Steuerung der Ballen­ presse (1) noch nicht freigegeben wird, die Drehzahl der Schaufelwelle (7) verringert und die Vorverdichtung reduziert oder die Vorverdichtung unter­ brochen wird, bis die Steuerung der Ballenpresse (1) durch Bewegen des Schiebers (4) den Durchgang für vorverdichtete Papierstücke in den Pressen­ raum (3) freigegeben hat.

6. Steuerung der Kanal-Ballenpresse nach Anspruch 1-3, die bewirkt, daß die Vorver­ dichtung von dem in den Sammelschacht (3) eingebrachten Papierstücke mit den Schaufeln (8) der sich drehenden Schaufelwelle (7) bei offenem Durchgang zwischen Sammelschacht (3) und Pressenraum (2) gegen den Boden des Pressenraumes (2) solange erfolgt, bis eine vorgewählte Höhe der vorverdichteten Papierstücke im Sammelschacht (3) erreicht ist, danach der Preßzyklus der Ballenpresse (1) durch Bewegen des steuerbaren Schiebers (4) in geschlossene Stellung eingeleitet wird und die Vorverdichtung der Papierstücke im Sammelschacht (3) durch Verringern der Drehzahl der Schaufelwelle (7) vermindert oder unterbrochen wird, solange bis die Steuerung der Ballenpresse (1) nach dem Ende des Preßzyklus durch Bewegen des Schiebers (4) den Durchgang für vorverdichtete Papierstücke in den Pressenraum (2) wieder freigegeben hat.