Ballenpresse

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Ballenpresse zum Verdichten von voluminösen, sperrigen und/oder komprimierbaren Abfallstoffen zu einem kompakten Pressgut, wobei mehrere Zylinder (3,4,5) derart angeordnet sind bzw. wirken, dass zunächst zumindest ein erster Zylinder ausfährt und danach erst zumindest ein weiterer, zweiter Zylinder. Zwischen den ersten Zylindern und den zweiten Zylindern ist ein Joch (7) in Form einer gemeinsamen Montageplatte angeordnet. Dadurch kann die Gesamtbaulänge der eingefahrenen Zylinder kurz ausgeführt werden. Da zwischen dem Joch und einer ortsfesten Abstützung zwei Zylinder eingesetzt werden, kann mit einer zentrischen Presskraft gearbeitet werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten von voluminösen, sperrigen und/oder komprimierbaren Abfallstoffen zu einem kompakten Pressgut in einer Ballenpresse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Ballenpresse zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 5.

[0002] Die meisten modernen Ballenpressen , die weitgehend für den Dauerbetrieb vorgesehen sind, erfordern einen störungsfreien, zeit-und/oder arbeitssparenden automatischen Betrieb der Ballenpresse, insbesondere dann, wenn unterschiedlich voluminöse und sperrige Abfallstoffe, wie Papier, Pappe, Kunststoffe oder ähnliche Materialien zu gepressten, kompakten Ballen verarbeitet werden müssen.

[0003] Aus Gründen der Effizienz werden Ballenpressen auch immer größer gebaut, so dass sie in diesem Zuge auch immer länger werden. Dieses erklärt sich dadurch, dass der Presswagen beim Befüllen des Presskanals der Ballenpresse, hinter den einen Rand der Einfüllöffnung zurückgezogen sein muss. Da das Pressgut im Allgemeinen aber elastisch ist, würde es nach dem Pressen unter Umständen in den Bereich der Einfüllöffnung zurückfedern, welches das Aufnahmevermögen der Einfüllöffnung reduzieren würde. Um dieses zu verhindern, muss der Presswagen beim Pressen deutlich über den anderen Rand der Einfüllöffnung hinausgehen. Wird dieses mit nur einem hydraulischen Zylinder realisiert, so würde die Ballenpresse an dem antriebsseitigen Ende lang ausbauen. Teleskop-Zylinder, also Zylinder mit mindestens zwei ausfahrbaren Stufen, wären an ihrer inneren Stufe verhältnismäßig dünn. Dieses würde die Gefahr einer hohen Knickbelastung bedeuten. Außerdem wären Teleskop-Zylinder nachteilig, weil sie sehr kostenintensiv sind.

[0004] Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 924 389 ist eine horizontal angeordnete Müllpresse bekannt, die mit zwei einstufigen Hydraulikzylindern arbeitet. Beide Zylinder sind an ihren Gehäusen mittels Laschen untereinander verbunden. Die eine Kolbenstange wirkt hierbei gegen eine ortsfeste Abstützung, während die andere Kolbenstange gegen eine Pressplatte drückt. Die Gesamtlänge des hydraulischen Antriebs entspricht hierbei im Wesentlichen nur der Länge eines Zylinders. Die hydraulischen Anschlüsse sind hierbei derart angeordnet, dass beim Arbeitshub oder beim Leerhub beide Zylinder gleichzeitig arbeiten.

[0005] Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 87 17 589 U1 ist eine Ballenpresse bekannt, bei der ein oder mehrere Zylinder sich mit ihrem einen Ende an einer ortsfesten Abstützung, und an ihrem anderen Ende an einem Joch abstützen. Im Falle mehrerer Zylinder können diese rotationssymmetrisch um die Mittenachse einer Pressplatte/eines Presswagens angeordnet sein. An diesem Joch ist wiederum ein Zylinder angebracht, der zentrisch auf die Pressplatte wirkt. Das freie Ende dieses Zylinders wird mit Führungsnuten und Gleitsteinen zusätzlich seitlich geführt. Das Joch ist - so wie die Pressplatte - mit Laufrollen versehen, die auf dem Boden der Ballenpresse ihre Lauffläche haben. Ferner wird beschrieben, dass die Zylinder vor und hinter dem Joch gleichzeitig mit einem Druckmittel beaufschlagt werden.

[0006] Die Konstruktionen aus dem Stand der Technik weisen sich dadurch aus, dass sie hohe Biegekräfte auf die Kolbenstangen ausüben. Weil dort die hydraulischen Leitungen nach dem Ventil einfach nur verzweigen, ohne einen Ölstromteiler oder Ähnliches aufzuweisen, kann bei den Hüben mal der eine Zylinder oder die eine Zylindergruppe ausfahren bzw. einfahren und dann mal der andere oder die andere. Dieses führt zu einem undefinierten Arbeitsablauf.

[0007] Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung eine Ballenpresse bereitzustellen, die die genannten Nachteile aus dem Stand der Technik nicht aufweist.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Verdichten von voluminösen Abfallstoffen mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst; zur Durchführung des Verfahrens wird eine erfindungsgemäße Ballenpresse mit den Merkmalen des Anspruches 5 bereitgestellt.

[0009] Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Ballenpresse werden mit den Ansprüchen 2 bis 4 bzw. 6 bis 13 aufgezeigt.

[0010] Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Zylinder bzw. die Gruppen von Zylindern, den so genannten Zylindereinheiten, derart angesteuert, dass sie nacheinander ausgefahren werden. Dieses hat den Vorteil, dass definierte Kolbenbewegungen ermöglicht werden. Dieses ist unter anderem auch für andere Vorgänge an der Ballenpresse von Vorteil. So kann dieses für die Steuerung von Deckplatten für die Einfüllöffnung verwendet werden, wie Nachfolgend noch weiter ausgeführt wird.

[0011] Weil konstruktiv zwei Zylinder zwischen einer ortsfesten Abstützung und der gemeinsamen Montageplatte - einem Joch - angeordnet sind, verleiht dieses dem Gesamtsystem derart Stabilität, so dass das Joch keine seitliche Führung benötigt. Der Zylinder zwischen dem Joch und dem Presswagen der Ballenpresse wird dadurch ebenfalls ausreichend geführt. Das Joch selbst wird lediglich innerhalb des Presswagen geführt. Im Rahmen der Erfindung ist es dabei nicht erforderlich, dass dieser Zylinder tatsächlich in der Mitte der Pressplatte drückt. Je nach der Beschaffenheit des Pressgutes und der Befüllung in den Presskanal kann der Druckmittelpunkt auch oberhalb oder unterhalb der geometrischen Mitte liegen.

[0012] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren im Weiteren und näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Figur 1

einen Längsschnitt durch den Presskanal einer Ballenpresse mit dem Presswagen in der Füllstellung;

Figur 2

einen Längsschnitt durch den Presskanal einer Ballenpresse mit dem Presswagen in der Press- Endstellung;

Figur 3

den Presswagen mit den Zylindern in der Füllstellung der Ballenpresse;

Figur 4

den Presswagen mit den Zylindern in einer mittleren Stellung der Ballenpresse;

Figur 5

den Presswagen mit den Zylindern in der Press- Endstellung der Ballenpresse;

Figur 6

eine Teilansicht der Ballenpresse im Bereich der Deckplatten.

[0013] Dieser Figurenbeschreibung soll vorangestellt werden, dass hier verwendete Begriffe wie "oben", "unten", rechts" oder "links" und dergleichen sich lediglich auf die Darstellungen in den Figuren beziehen und von den Orientierungsangaben an der realen Erfindung abweichen können.

[0014] In der Figur 1 ist ein Presskanal 1 bzw. ein Presskasten einer Ballenpresse aufgeschnitten dargestellt. Ein darin angeordneter Presswagen 18 mit einer daran auf der Pressseite angeordneten Pressplatte 2 ist jedoch nicht geschnitten dargestellt. Der Presswagen 18 läuft auf unteren Laufrollen 15 auf in der Figur 1 nicht sichtbaren Laufschienen. Diese Schienen werden durch Schienenräumer 16 sauber gehalten. Der Presswagen 18 weist aber auch obere Laufrollen 17 auf, die an einer oberen Laufschiene 20 geführt werden. Wenn der Presswagen 18 nach links in Pressrichtung 11 bewegt wird, so durchfährt er den Bereich der Einfüllöffnung 8. Der Presswagen 18 besitzt an seinem linken, oberen Ende ein Messer 19. Dieses Messer 19 schneidet während des Pressens in Verbindung mit dem am Presskanal 1 fest angeordneten Messer 21 nach oben überstehendes Pressgut ab. In dem Bereich zwischen dem Messer 21 und einer Auslassöffnung 9, oder, in Pressrichtung 11 betrachtet, hinter der Auslassöffnung 9 kann eine - hier nicht dargestellte - Umreifungseinrichtung angeordnet sein. Im weiteren Verlauf der Pressrichtung 11 kann eine weitere Presseinrichtung angeordnet sein, die auf zumindest zwei gegenüberliegende Flächen der Ballen einwirkt, die auch schon mit den Seiten Wänden des Presskanals 1 Berührung gehabt haben. Die Presseinrichtung besteht im Allgemeinen aus leicht keilförmig zueinander einstellbaren Seitenflächen. Durch diese Einrichtung wird ein Weiterrutschen der Ballen in Pressrichtung 11 erschwert, wodurch sich zwischen diesen Ballen und dem Presswagen 18 der gewünschte Druck im Pressgut aufbauen lässt. Diese keilförmige Presseinrichtung kann mittels der Befestigungselemente 22 mit dem Presskanal 1 verbunden werden.

[0015] Mit der Figur 2 wird der Presskanal 1 in der Situation gezeigt, in der der Presswagen 18 bereits an dem feststehenden Messer 21 vorbei gefahren ist. Es ist die linke Extremposition des Presswagens 18 bzw. der Pressplatte 1. Das deutliche Vorbeifahren der Pressplatte 1 ist insofern wichtig, weil beim Zurückfahren des Presswagens 18 das gegebenenfalls elastische Pressgut zwar wieder in Richtung Einfüllöffnung 8 zurückfedert, aber nicht einen Teil der Einfüllöffnung 8 ausfüllt.

[0016] Mit einer strichpunktierten Linie 24 ist der weitere, ausgangsseitige Verlauf des Presskanals 1 nur angedeutet, da er für die weitere Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht relevant ist. In der Figur 2 werden durch das Auseinanderfahren der Bauteile aber auch weitere Elemente deutlicher sichtbar. Man kann so z.B. sehen, dass sich ein Zylinder 3 an einer ortsfesten Abstützung 6 abstützt. Die Abstützung 6 ist wiederum mit den vorderen und rückwärtigen Platten des Presskanals 1 verbunden. Ein weiterer Zylinder 4 ist hinter dem Zylinder 3 liegend angeordnet. Die Zylinder 3 und 4 enden mit ihren Kolbenstangen links an einem Joch 7 und sind dort auch fixiert. Zwischen den Zylindern 3, 4 ist ein weiterer Zylinder 5 angeordnet, dessen Kolbenstange links neben dem Joch 7 zu sehen ist. Diese Kolbenstange ist an dem Presswagen 18 angebracht. Deutlich kann man hier auch erkennen, dass das Joch 7 - im Gegensatz zum zitierten Stand der Technik - keine Abstützung am Boden 10 der Ballenpresse oder an seitlichen Wänden aufweist. Gemäß der Erfindung wird das Joch im Presswagen 18 geführt.

[0017] In der Figur 2 kann man auch erkennen, dass zwei Deckplatten 12, 13 die Einfüllöffnung 8 verschließen. Die Deckplatte 12 ist links mit der Pressplatte 2 bzw. dem Presswagen 18, und die Deckplatte 13 über einen Halter 23 mit dem Gehäuse des Zylinders 5 verbunden. Wirkmäßig ist diese Deckplatte 13 also mit dem Joch 7 verbunden. An der überlappungsstelle der Deckplatten 12, 13 gleiten die Deckplatten 12, 13 bei Presshub und Leerhub aufeinander.

[0018] Mit den Figuren 3 bis 5 wird der Presswagen 18 zusammen mit den Zylindern 3, 4, 5 und den Deckplatten 12, 13 in verschiedenen Stellungen der Zylinder 3, 4, 5 gezeigt. Durch die perspektivische Darstellung wird auch die relative Anordnung der Zylinder 3, 4, 5 zueinander deutlich. In der Figur 3 sind alle drei Zylinder im eingefahrenen Zustand, d.h. dass dieses die Stellung ist, die beim Befüllen des Presskanals 1 existiert. In der Figur 4 sind die Zylinder 3, 4 vollständig und der Zylinder 5 geringfügig ausgefahren. In der Figur 5 hingegen sind die Pressplatte 2 bzw. der Presswagen 18 voll ausgefahren. Erst in dieser Figur kann man erkennen, dass das Joch 7 auf einer Fläche 25 innerhalb des Presswagens 18 abgestützt ist. Dadurch hat das gesamte Zylindersystem eine derartige Steifigkeit, so dass das Joch 7 keine weitere Abstützung - beispielsweise an den Wänden oder am Boden der Ballenpresse benötigt.

[0019] Im Vergleich mit der Figur 3 wird deutlich, dass es vorteilhaft ist, wenn die Deckplatten 12, 13 teleskopartig gestaltet sind, weil so die Deckplatte 12, 13 in Längsrichtung des Presskanals 1 auch nicht länger sind als die eingefahrenen Zylinder 3, 4, 5. Dieses unterstützt die kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Ballenpresse.

[0020] In der Figur 6 sind die beiden Deckplatten 12 und 13 zu sehen. An der der oberen Deckplatte 13 ist eine so genannte Dreiecksleiste 26 angebracht, die Ablagerungen auf der unteren Deckplatte 12 abschaben kann. Wäre diese Dreiecksleiste 26 nicht vorhanden, so könnte sich - insbesondere steifes Material - zwischen die Platten 12, 13 schieben, sodass sich die obere Deckplatte 13 anhebt, wodurch es dann zu einem Havarie-Fall kommen könnte. Vorzugsweise wird die Dreiecksleiste 26 aus einem verschleißfesten Kunststoff oder NE-Metall-Werkstoff gefertigt, um die Reibung zwischen den Deckplatten 12, 13 gering zu halten.

[0021] In einer Ausgestaltung der Erfindung bewerkstelligt der Hub der/die zuerst ausfahrenden Zylinder 3, 4, 5 etwa 35 bis 70% des Gesamthubes. Damit kann nach der Erfindung ein erster Teilhub eines Presshubes, also wenn das eingefüllte Abfallmaterial, insbesondere Kartonagen und dgl. voluminöser Abfall, zunächst erst einmal zusammen geschoben wird, also "die Luft" rausgepresst wird, in Art eines Schnellhubes ausgeführt werden. Damit wird die Taktzeit für die Herstellung eines Ballens wesentlich verkürzt; zudem ist der Energiebedarf für diesen Teilhub geringer.

[0022] Im Rahmen der Erfindung soll noch darauf hingewiesen werden, dass die erfindungsgemäße Ballenpresse wegen ihrer kürzeren Baulänge auch für eine vertikale Aufstellung Anwendung finden kann.

[0023] Bexugszeichenliste

1

Presskanal

2

Pressplatte

3

Zylinder

4

Zylinder

5

Zylinder

6

Abstützung

7

Joch

8

Einfüllöffnung

9

Auslassöffnung

10

Boden des Presskanals

11

Pressrichtung

12

Deckplatte

13

Deckplatte

14

Fuß

15

untere Laufrollen

16

Schienenräumer

17

obere Laufrollen

18

Presswagen

19

Messer an der Pressplatte

20

obere Laufschiene

21

festes Messer

22

Befestigungselemente

23

Halter

24

weiterer Verlauf des Presskanals

25

Fläche

26

Dreiecksleiste

Ansprüche

1. Verfahren zum Verdichten von voluminösen, sperrigen und/oder komprimierbaren Abfallstoffen zu einem kompakten Pressgut in einer Ballenpresse, mit einem Presskanal (1) und eines in Längserstreckung des Presskanals bewegbaren Presswagens (18), der mittels mehrerer hydraulisch Zylinder (3, 4, 5) bewegt wird und die Zylinder (3, 4, 5) eine erste Zylindereinheit und eine zweite Zylindereinheit bilden, wobei die erste Zylindereinheit zwischen einer Abstützung (6) und einem Joch (7) mit den Zylindern (3, 4) und die zweite Zylindereinheit zwischen dem Joch und der Pressplatte (2) mit Zylindern (5) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste und die zweite Zylindereinheit seriell - also nacheinander - arbeiten.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der ersten Zylindereinheit mindestens zwei Zylinder (3, 4) und in der zweiten Zylindereinheit mindestens ein Zylinder (5) wirken.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Pressen zunächst die erste Zylindereinheit (Zylindern 3, 4) und dann erst die zweite Zylindereinheit (Zylinder 5) ausfährt.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass beim Zurückfahren des Presswagens (18) in seine Ruheposition zunächst die zweite Zylindereinheit und dann erst die erste Zylindereinheit einfährt.

5. Ballenpresse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4 mit einem Presskanal, einer Einfüllöffnung (8), einer Auslassöffnung (9) und einer an einem Presswagen (18) befindlichen Pressplatte (2), mehreren Zylindern (3, 4, 5) zwischen einer ortsfesten Abstützung (6) und dem Presswagen (18),
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Abstützung (6) und einem im Presswagen (18) geführten Joch (7) zwei Zylinder (3, 4) und zwischen dem Joch (7) und dem Presswagen (18) mindestens ein weiterer Zylinder (5) angeordnet ist.

6. Ballenpresse nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass beide Zylinder (3, 4) zur Längsachse des Presskanals (1) parallel sind und zum Boden (10) des Presskanals (1) den gleichen Abstand aufweisen.

7. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem der Presswagen (18) abgewandten Ende des Presskanals (1) eine Umreifungseinrichtung angeordnet ist.

8. Ballenpresse nach mindestens Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass - in Pressrichtung (11) betrachtet - nach der Umreifungseinrichtung eine Presseinrichtung angeordnet ist, die auf mindestens zwei, einander gegenüberliegenden, Flächen der Ballen einwirkt, die schon mit den inneren Oberflächen des Presskanals (1) Berührung hatten.

9. Ballenpresse nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Einfüllöffnung (8) mit mindestens einer Deckplatte (12, 13) verschließbar ist.

10. Ballenpresse nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei Deckplatten (12, 13) vorhanden sind, wobei eine Deckplatte (12) mit der Pressplatte (2) und eine Deckplatte (13) mit dem Gehäuse des Zylinders (5) verbunden ist, der zwischen Joch (7) und Pressplatte (2) angeordnet ist.

11. Ballenpresse nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass der Presskanal (1) vertikal angeordnet ist.

12. Ballenpresse nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
dass der/die zuerst ausfahrenden Zylinder (3, 4, 5) 35 bis 70% des Gesamthubes bewerkstelligen.

13. Ballenpresse nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
dass an der Unterseite der oberen Deckplatte (13) eine Dreiecksleiste (26) angebracht ist, die auf der Oberseite der unteren Deckplatte (12) gleitet.

- hierzu 4 Blatt Zeichnungen -

Zeichnung