HIRSCHEK, Herwig (Keplerstrasse 3a, Bobingen, 86399, DE)
PATENTANSPRüCHE
1.) Vorrichtung zur Herstellung von Pressballen (6) aus vorzugsweise geschnittenem Fasergut (2) , bestehend aus einem Gestell (7) mit einer Sammeleinrichtung (9) zur vorzugsweise chargenweisen Aufnahme des Faserguts (2), einer Vorpresseinrichtung (15) und einer Hauptpresseinrichtung (26) , wobei die Vorpresseinrichtung (15) eine Vorpresskammer (20) mit teilweise beweglichen Wänden (21,22,24) aufweist und eine Fördereinrichtung (23) zum Transport des vorgepressten Faserguts von der Vorpresseinrichtung (15) zur Hauptpresseinrichtung (26) vorgesehen ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hauptpresseinrichtung (26) zwei fluchtende, bewegliche und eigenständig angetriebe (29,32) Pressstempel (27,30) aufweist.
2.) Ballenpressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Hauptpresseinrichtung (26) einen Aufnahmebereich (53) für das Fasergut (2) und mindestens einen räumlich getrennten Hauptpressbereich (33,34) aufweist .
3.) Ballenpressvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ballenpressvorrichtung (1) als Batchballenpresse zum batchweisen und zeitlich überlappenden Sammeln, Vorpressen und Fertigpressen von Fasergutbatches (3,4,5) und zum Aufbau des Pressballens (6) aus mehreren übereinander geschichteten Hauptpressbatches (5) ausgebildet ist.
4.) Ballenpressvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Aufnahmebereich (53) und der oder die Hauptpressbereich (e) (33,34) in Vorschubrichtung der Pressstempel (27,30) benachbart angeordnet sind.
5.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) im Aufnahmebereich (53) und in mindestens einem Hauptpressbereich (33,34) seitlich geführt ist.
6.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hauptpresseinrichtung (26) eine ringförmige Hauptpresskammer (35) aufweist.
7.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Höhe der Hauptpresskammer (35) kleiner als die Höhe des fertigen Pressballens (6) ist.
8. ) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hauptpresskammer (35) stationär angeordnet ist und eine starre Wandung (36) aufweist.
9.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass zwischen der Aufnahmekammer (53) und der in Axialrichtung anschließenden Hauptpresskammer (35) eine bewegliche Rückhalteeinrichtung (37) angeordnet ist.
10. ) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Pressstempel (27,30) der Hauptpresseinrichtung (26) mehrere seitlich und stirnseitig zugängliche Ausnehmungen (28,31) aufweisen, wobei die Rückhalteeinrichtung (37) hierzu komplementäre Rückhalter (38) besitzt.
11.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ballenpressvorrichtung (1) eine Verpackungseinrichtung (41) aufweist.
12.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass im Bereich der Hauptpresskammer (35) eine Zuführvorrichtung (42) für Verpackungsmaterial (43,44) angeordnet ist.
13. ) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hauptpresseinrichtung (26) mindestens zwei Hauptpressbereiche (33,34) aufweist.
14. ) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die einen ersten Hauptpressbereich (33) bildende Hauptpresskammer (35) oberhalb eines zweiten, seitlich offenen Hauptpressbereichs (34) angeordnet ist.
15. ) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass am zweiten Hauptpressbereich (34) eine Umreifungs- und Wickelvorrichtung (45) angeordnet ist.
16.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hauptpresseinrichtung (26) am zweiten Hauptpressbereich (34) eine ortsfeste Abstützung
(40) für den einen Pressstempel (30) aufweist.
17. ) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Pressantrieb (29) für den anderen Pressstempel (27) der Hauptpresseinrichtung (26) mehrere verschiedene Kraftstufen zur Erzeugung unterschiedlich hoher Presskräfte' in den Hauptpressbereichen (33,34) aufweist.
18.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Pressantrieb (29) für den anderen Pressstempel (27) eine erste Kraftstufe mit einer Presskraft von ca. 100 t und eine zweite Kraftstufe mit einer Presskraft von ca. 300 t aufweist.
19.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Vorpresseinrichtung (15) und die Hauptpresseinrichtung (26) mit im wesentlichen vertikalen Achsen (46,47) seitlich nebeneinander angeordnet sind.
20.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass in der Sammeleinrichtung (9) und in der
Vorpresseinrichtung (15) Fördereinrichtungen (11,23) mit abgewinkelten Schilden (12,24) angeordnet sind.
21.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass in der Ballenpressvorrichtung (1) örtlich und funktional getrennte Sammel- und Pressbereiche aufweist, wobei das Fasergut (2) batchweise (3,4,5) zugeführt, vorgepresst und hauptgepresst wird, und die Batchbearbeitungen zeitlich überlappt sind.
22.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der erste Hauptpressbereich (33) zur Herstellung des Pressballens (6) aus mehreren Hauptpressbatches (5) vorgesehen ist.
23. ) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der zweite Hauptpressbereich (34) zum Fertigpressen und Verpacken des Pressballens (6) vorgesehen ist.
24.) Ballenpressvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ballenpressvorrichtung (1) mindestens eine Wiegevorrichtung (14) aufweist.
25.) Verfahren zur Herstellung von Pressballen (6) aus geschnittenem Fasergut (2) , welches in einer Sammeleinrichtung (9) vorzugsweise chargenweisen aufgenommen, in einer Vorpresseinrichtung (15) vorgepresst, dann in eine Hauptpresseinrichtung (26) befördert und dort fertig gepresst wird, wobei die Vorpressung mit teilweise beweglichen Wänden (21,22,24) statt findet, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) in c Hauptpresseinrichtung (26) zwischen zwei fluchtenden, beweglichen und eigenständig angetrieben (29,32) Pressstempeln (27,30) fertig gepresst wird.
26.) Verfahren nach Anspruch 25, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) in der Hauptpresseinrichtung (26) zwischen den Pressstempeln (27,30) von einem Aufnahmebereich (53) zu mindestens einem anschließenden Hauptpressbereich (33,34) transportiert wird.
27.) Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) beim Transport seitlich geführt wird.
28.) Verfahren nach Anspruch 25, 26 oder 27, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) in der Hauptpresseinrichtung (26) in mindestens zwei Hauptpressstufen mit unterschiedlichen Presskräften haupt- und fertig gepresst wird.
29.) Verfahren nach einem der Anspruch 25 bis 28, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) in der ersten Hauptpressstufe mit seitlicher Führung in einer Hauptpresskammer (35) gepresst wird.
30.) Verfahren nach einem der Anspruch 25 bis 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) in der zweiten Hauptpressstufe ohne seitliche Führung gepresst wird.
31.) Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass vor oder beim Hauptpressen Verpackungsmaterial (43,44) an das Fasergut (2) und/oder an die Pressstempel (27,30) zugeführt wird.
32.) Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) batchweise gesammelt, vorgepresst und hauptgepresst wird.
33.) Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 32, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass beim Hauptpressen mehrere Hauptpressbatches (5) aus Vorpressbatches (4) gebildet und zur Pressballenbildung aufeinander geschichtet werden.
34.) Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 33, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die batchweisen Sammel-, Vorpress- und Hauptpressvorgänge mit zeitlicher überlappung durchgeführt werden.
35.) Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 34, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fasergut (2) bei der Ballenherstellung ein oder mehrmals gewogen wird. |
BESCHREIBUNG
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Pressballen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Pressballen aus vorzugsweise geschnittenem Fasergut mit den Merkmalen im Oberbegriff des Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruchs.
Ein solches Verfahren nebst Vorrichtung ist aus der WO 02/38364 Al bekannt. Die Ballenpressvorrichtung besteht aus einem Gestell mit einer Sammeleinrichtung zur chargenweisen Aufnahme von geschnittenen Fasern, sogenannten Stapelfasern, einer anschließenden Vorpresseinrichtung und einer hieran wiederum anschließenden Hauptpresseinrichtung. Die Vorpresseinrichtung besitzt eine Vorpresskammer mit Wänden, die zum Teil beweglich sind. Ferner ist eine Fördereinrichtung vorhanden, um das vorgepresste Fasergut von der Vorpresseinrichtung zur Hauptpresseinrichtung zu schieben. In der Hauptpresseinrichtung ist ein einzelner beweglicher Pressstempel vorhanden, der gegen einen stationären Druckstock arbeitet. An der Hauptpresseinrichtung ist auch eine Verpackungseinrichtung angeordnet. An der Hauptpresseinrichtung ist für den Pressballen keine seitliche Führung vorhanden. Dies bedingt eine starke Ballenverdichtung in der Vorpresseinrichtung und eine entsprechend hohe Vorpresskraft . Dies hat wiederum Auswirkungen auf den Quertransport des vorgepressten Faserguts zur Hauptpresseinrichtung, wobei der hohe Pressdruck aufrecht erhalten bleiben muss . Dies führt zu hohen Belastungen der Maschinenteile. Damit einher gehen außerdem Probleme mit der Verpackung des Pressballens und der Einbringung des Verpackungsmaterials, an welches außerdem hohe Festigkeitsanforderungen gestellt werden. Nachteile
ergeben sich ferner für die Leistungsfähigkeit der Ballenpresse. In der Vorpresseinrichtung wird bereits das gesamte Volumen des Pressballens zusammengetragen, wobei hier auch der Pressballen entsteht.
Aus der Praxis sind ferner Karussellpressen- und Zentralpressensysteme bekannt, bei denen das Fasergut in Presskästen eingefüllt, vorgepresst und fertig gepresst wird. Das Fasergut wird auch mitsamt dem Presskasten transportiert . In der Fertig- oder Hauptpresse muss der
Presskasten zum Pressballen wieder abgezogen werden. Dies führt zu einem erhöhten Bau- und Kostenaufwand.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Herstelltechnik für Pressballen zu verbessern.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch.
Die Anordnung von zwei fluchtend beweglichen und eigenständig angetriebenen Pressstempeln in der Hauptpresseinrichtung bietet verschiedene Vorteile und Gestaltungsmöglichkeiten. Das gepresste Fasergut kann während des Hauptpressvorgangs längs der Pressrichtung verschoben und transportiert werden. Dies ermöglicht ein Aufnehmen und Hauptpressen des Faserguts in örtlich unterschiedlichen Bereichen und insbesondere ein Hauptpressen des Faserguts in einem Bereich mit seitlicher Ballenführung. z.B. in einer ringförmigen Hauptpresskammer. Auch das Transportieren und Hauptpressen des vorgepressten Faserguts kann mit seitlicher Führung erfolgen, was eine Verringerung der Vorpresskräfte gestattet. Zum anschließenden Verpacken kann der Pressballen durch Weitertransport frei gestellt werden und ist leicht zugänglich.
Ferner kann das Hauptpressen in mehreren Stufen mit unterschiedlich hohen Presskräften durchgeführt werden, wobei nur teilweise eine seitliche Ballenführung vorhanden sein kann. Zudem kann ein Pressballen batchweise aufgebaut und gepresst werden. Die Endform des Pressballens kann dabei erst in der Hauptpresseinrichtung entstehen.
Das beanspruchte Herstellverfahren der Ballenpressvorrichtung haben eine hohe Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Die Ballenpresse besitzt eine hohe
Leistungskapazität. Durch eine batchweise Verarbeitung des Faserguts lassen sich die einzelnen Verarbeitungsschritte besonders gut zeitlich überlappen, um dadurch eine maximale Leistungsfähigkeit zu erhalten. Die Ballenpressvorrichtung kann als Batchballenpresse kontinuierlich betrieben und mit Fasergut beschickt werden .
Günstig ist außerdem der geringe Flächenbedarf der Ballenpressvorrichtung. Die Ballenpressvorrichtung lässt sich dadurch besonders gut an bestehenden Faserproduktionsanlagen im Austausch gegen alte Ballenpressen nachrüsten. Günstig wirken sich ferner die gute und behinderungsfreie Zugänglichkeit des fertig gepressten Pressballens aus. Der Pressballen kann wahlweise manuell, maschinell und insbesondere voll automatisch verpackt werden. Eine Verpackungseinrichtung kann durch die freie Zugänglichkeit jederzeit bei Bedarf nachgerüstet werden. Vorteile ergeben sich außerdem für die anschließende Pressballenlogistik.
Bei der beanspruchten Ballenpressvorrichtung kann im Vorpressbereich mit relativ geringen Vorpresskräften gearbeitet werden, weil in der Hauptpresseinrichtung im Aufnahme-, Transport- und Hauptpressbereich noch eine seitliche Ballenführung vorhanden sein kann. Entsprechend leichter und einfacher ist der Faserguttransport zwischen
Vorpress- und Hauptpresseinrichtung zu bewerkstelligen, was auch einer Batchverarbeitung zu Gute kommt.
Weitere Vorteile ergeben sich hinsichtlich der Einbringung und Verwendung von Verpackungsmaterial . Die
Ballenpressvorrichtung bietet die Möglichkeit, die Pressstempel der Hauptpresseinrichtung mit Verpackungsmaterial zu versehen. Dies kann bei frei liegenden und unbelasteten Pressstempeln geschehen. Das Verpackungsmaterial wird nur gering belastet und kann aus weniger aufwändigen und entsprechend kostengünstigen Werkstoffen bestehen. Insbesondere können einfache Kunststofffolien mit geringeren Festigkeiten als beim Stand der Technik verwendet werden. Die Wirtschaftlichkeit der Pressballenherstellung wird entsprechend gesteigert.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:
Figur 1: Eine Stirnansicht einer
Ballenpressvorrichtung,
Figur 2: eine Seitenansicht der
Ballenpressvorrichtung gemäß Pfeil II von Figur 1,
Figur 3 : einen Längsschnitt durch eine
Ballenpressvorrichtung gemäß Schnittlinie III-III von Figur 2,
Figur 4 : eine vergrößerte Seitenansicht der
Pressstempel mit in Nuten eingelegten Rückhaitern,
Figur 5 bis 7 : vergrößerte und abgebrochene Längsschnitte durch den Sammel- und Vorpressbereich der Ballenpressvorrichtung zur Verdeutlichung des Funktionsablaufs,
Figur 8 bis 10: Längsschnitte durch die gesamte
Ballenpressvorrichtung zur Verdeutlichung der weiteren Funktionsschritte zum Hauptpressen und Verpacken des Pressballens und
Figur 11 und 12 : verschiedene perspektivische Ansichten der Ballenpressvorrichtung.
Figur 1 bis 3, 11 und 12 zeigt in verschiedenen Ansichten eine Ballenpressvorrichtung (1) zur Herstellung von Pressballen (6) aus einem zugeführten Fasergut (2) . Figur
11 und 12 zeigen die komplette Ballenpressvorrichtung (1) in perspektivischen Vorder- und Rückansichten. In den anderen Figuren sind zum Teil nicht alle Komponenten der Ballenpressvorrichtung (1) dargestellt.
Bei dem Fasergut (2) handelt es sich vorzugsweise um geschnittene Fasern, sogenannte Stapelfasern. Alternativ kann das Fasergut (2) aus langen Fasersträngen, sogenanntem Tow, bestehen. Vorzugsweise besteht das Fasergut (2) aus Kunstfasern. Alternativ kann es sich um Naturfasern, Mischmaterialien oder dergleichen handeln.
Die Ballenpressvorrichtung (1) hat in einem gemeinsamen Gestell (7) eine Sammeleinrichtung (9) , eine Vorpresseinrichtung (15) und eine Hauptpresseinrichtung (26) , wobei außerdem eine Verpackungseinrichtung (41) vorhanden sein kann. Die Einrichtungen (9,15,16) sind im gezeigten Ausführungsbeispiel mit gegenseitigem Höhenversatz nebeneinander angeordnet, wobei ihre Achsen (46,47,48) für die Pressrichtung und die Zuführrichtung vorzugsweise parallel und im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind. Statt der gezeigten stehenden Anordnung ist auch eine liegende Anordnung möglich, wobei außerdem die Achsen (46,47,48) schräg zueinander ausgerichtet sein können.
Im oben liegenden Kopfbereich der Ballenpressvorrichtung
(1) befindet sich die Sammeleinrichtung (9) , mittels der das von außen zugeführte Fasergut (2) zunächst gesammelt und ggf. auch gewogen wird. Die Sammeleinrichtung (9) kann auch eine beliebig ausgebildete Zuführeinrichtung (8) , z.B. den in Figur 1 schematisch dargestellten Kondenser, aufweisen, mit dem das Fasergut (2) vorzugsweise kontinuierlich zugeführt wird. Das Fasergut (2) wird in Zuführrichtung (48) in eine Sammelkammer (10) zugeführt, vorzugsweise lose eingeschneit und gesammelt.
Am Boden der Sammelkammer (10) kann sich eine Wiegevorrichtung (14) befinden, mit der das vorzugsweise chargenweise zugeführte Fasergut (2) gewogen wird. Durch Addition der Chargengewichte kann das Gesamtgewicht des Pressballens (6) berechnet werden. Außerdem können die zugeführte Fasergutmenge bzw. die Zuführeinrichtung (8) und/oder die Sammeleinrichtung (9) zur Erzielung eines bestimmten Pressballengewichts gesteuert werden. Die Ballenpressvorrichtung (1) kann ein oder mehrere weitere Wiegevorrichtungen (nicht dargestellt) aufweisen, um weitere Gewichtsmessungen der Sammelgewichte durchzuführen und insbesondere den fertig verpressten Pressballen (6) zu wiegen. Die Wiegevorrichtungen (14) können in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Vorzugsweise sind sie entsprechend der EP 1 120 237 A2 ausgebildet und angeordnet .
Aus der Sammelkammer (10) wird das Fasergut (2) nach Erreichen eines vorbestimmten Chargengewichtes mittels einer Fördereinrichtung (11) in beliebig geeigneter Weise in die Vorpresseinrichtung (15) transportiert. Die Fördereinrichtung (11) ist z.B. als quer beweglicher Schieber ausgebildet, der einen abgewinkelten Schild (12) aufweist. Die eigentliche Schildwand oder Frontplatte dient zum Abschieben des losen Faserguts (2) in den angrenzenden Vorpressschacht (17) . Mit der oben liegenden Dachwand (13) des Schilds (12) kann bei der Vorschubbewegung die Zuführöffnung der Sammelkammer (10) abgedeckt werden, wobei auf der Dachwand (13) bei vorgeschobenem Schild (12) weiteres kontinuierlich zugeführtes Fasergut (2) im Bereich des Zuführstutzens gesammelt und nach Rückziehen des Schildes (12) in die Sammelkammer (10) abgestreift werden kann. Statt der Dachwand kann alternativ ein separater Schieber oder eine Verschlussplatte vorhanden sein.
Die in Querrichtung bzw. Horizontalrichtung an die Sammelkammer (10) anschließende Vorpresseinrichtung (15) besitzt einen vertikal und in Pressrichtung (46) sich erstreckenden, seitlich offenen Vorpressschacht (17) , an den sich unten fluchtend eine Vorpresskammer (20) anschließt. Am oberen Ende der Vorpresskammer (20) sind an den Seitenwänden Rückhalter (19) für das vorgepresste Fasergut (2) angeordnet. Die Vorpresseinrichtung (15) besitzt einen vertikal in Pressrichtung (46) beweglichen Pressstempel (16) oder sog. Druckstock mit einem geeigneten Pressantrieb (18) , z.B. einem oder mehreren Hydraulikzylinder (n) . Der Pressstempel oder Vorpressstempel (16) hat seitliche Ausnehmungen (nicht dargestellt) für einen Durchtritt der Rückhalter (19) beim Stempelvorschub . Das eingefüllte Fasergut (2) wird in der Vorpresskammer (20) gesammelt und vorgepresst. Das Vorpressen kann mit einer geeigneten Presskraft erfolgen. Diese kann wegen der nachstehend erläuterten Nachpresseinrichtung (26) relativ niedrig sein und ca. 20t betragen.
Die Vorpresskammer (20) hat bewegliche Wände (21,24) und gestellfeste Wände (22) . Dies ermöglicht ein Vorpressen ohne bewegliche Presskästen. Die festen Wände (22) werden von den Seitenwänden des Gestells (7) gebildet. Die beweglichen Wände (21,24) befinden sich in einer horizontalen Querförderrichtung, in der das vorgepresste Fasergut (2) an die Hauptpresseinrichtung (26) übergeben und überschoben wird. Die eine bewegliche Wand (21) wird von einem vertikal beweglichen Schieber gebildet und verschließt die Wandöffnung zur Hauptpresseinrichtung (26) . Die andere bewegliche Wand (24) ist Bestandteil eines Schildes einer weiteren Fördereinrichtung (23), die ebenfalls quer beweglich zur Pressachse (46) gelagert und angetrieben ist. Die Vorpresskammer (20) hat außerdem einen gestellfesten Boden. Figur 6 verdeutlicht das Vorpressen des Faserguts (2) in der boden- und
umfangsseitig geschlossenen Vorpresskammer (20) durch den vertikal zugestellten VorpressStempel (16) .
Nach dem Vorpressen wird die bewegliche Wand (21) wieder angehoben und das vorgepresste Fasergut (2) kann vom
Schild (24) über den Presskammerboden in den vorzugsweise unmittelbar anschließenden Aufnahmebereich (53) der Hauptpresseinrichtung (26) quer abgeschoben werden. Figur 7 verdeutlicht diesen Schritt.
Der Aufnahmebereich (53) ist kammerförmig ausgebildet und weist eine seitliche, ringförmig umgebende Wandung (54) auf, die an drei Seiten aus gestellfesten Seiten- und Stirnwänden (22) und an der vierten Seite vom Schild (24) gebildet wird. Die Kammerdecke bildet ein in der Aufnahmestellung gemäß Figur 7 abgesenkter oberer Pressstempel (27) und den Kammerboden eine
Rückhalteeinrichtung (37) und/oder ein angehobener unterer Pressstempel (30) . Figur 3 und 7 zeigen den unteren Pressstempel (30) in schraffierter Darstellung und in verschiedenen Hubstellungen. In Figur 3 ist er in der abgesenkten sowie der angehobenen Stellung dargestellt. Wie Figur 7 verdeutlicht, ist der Vorpressbatch (4) beim Transport von der Vorpresskammer (20) in die Aufnähmekämmer (53) an den Seiten sowie im Boden und
Deckenbereich von den gestellfesten Wänden (22), die einen Verschiebekanal bilden, geführt. In der Aufnahmekammer (53) ist ebenfalls eine allseitige Führung vorhanden, so dass der Vorpressbatch (4) für den Hauptpressvorgang in eine definierte und allseitig umschlossene Lage gebracht wird.
Die Hauptpresseinrichtung besitzt zwei fluchtende und relativ zueinander bewegliche Pressstempel (27,30), die jeweils ihren eigenen Pressantrieb (29,32) besitzen. Der Pressantrieb (29,32) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein und z.B. aus jeweils mindestens einem
hydraulischen Zylinder bestehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Pressantrieb (29) des oberen Pressstempels (27) stärker ausgelegt als der andere Pressantrieb (32) des unteren Pressstempels oder Gegenpressstempels (30) . Der obere Pressantrieb (29) kann zwei oder mehr Presskraftstufen haben. Er entwickelt z.B. in der ersten Stufe eine Presskraft von ca. 100t und in der zweiten Stufe eine deutliche höhere Presskraft von ca. 300t. Der untere Pressantrieb (32) kann eine der ersten Stufe entsprechende Gegenpresskraft oder Stützkraft von z.B. 100t entwickeln. Zur Abstützung der zweiten höheren Presskraft des oberen Pressantriebs (29) kann für den unteren Gegenpressstempel (30) eine ortsfeste oder gestellteste Abstützung (40), z.B. in Form eines Sockels, vorhanden sein. In dieser abgesenkten Stempelposition ist der untere Pressantrieb (32) entlastet. Die Reaktionskräfte werden über die Abstützung (40) abgetragen.
Das Gestell (7) weist gemäß Figur 11 und 12 ein oberes
Querjoch (49) und ein unteres Querjoch (50) auf, die durch seitliche Anker (51) in Hauptpressrichtung (47) miteinander verbunden sind. Die stangenförmigen Anker (51) verlaufen beidseits neben den Pressstempeln (27,30) . An den Querjochen (49,50) sind der obere und der untere
Pressantrieb (29,32) abgestützt, wobei die Anker (51) die beim Pressen auftretenden Kräfte aufnehmen und abstützen. An den Querjochen (49,50) können andere Gestellteile angebaut und abgestützt sein. Am unteren Querj och (50) kann die Abstützung (40) angebracht sein oder vom Querjoch gebildet werden. Das untere Querj och (50) kann sich z.B. auf Bodenniveau befinden oder seinerseits einen Höhenversatz haben und z.B. auf einer Stützbühne angeordnet sein.
Zum Hauptpressen wird das vorgepresste Fasergut (2) zwischen die beiden Hauptpressstempel (27,30) gebracht und zwischen diesen weiter verdichtet und mit steigenden Kräften verpresst. Das Hauptpressen kann im Aufnahmebereich (53) erfolgen. Vorzugsweise findet das
Hauptpressen jedoch an einem anderen Ort im räumlich vom Aufnahmebereich (53) getrennten Hauptpressbereich (33,34) statt, zu dem der zwischen den Pressstempeln (27,30) gehaltene Vorpressbatch (4) nach Rückzug der Rückhalteeinrichtung (37) transportiert wird.
Hierbei kann das Fasergut (2) zusammen mit den Pressstempeln (27,30) entlang der fluchtenden Pressrichtung (47) verfahren und mit seitlicher Führung transportiert werden. Um dem Fasergut (2) auch beim
Hauptpressen eine seitliche Führung zu geben, besitzt die Hauptpresseinrichtung (26) vorzugsweise direkt unterhalb des Aufnahmebereichs (53) eine ringförmige Hauptpresskammer (35) . Wie Figur 8 verdeutlicht, kann hier das Fasergut (2) zwischen den beiden schraffiert dargestellten Hauptpressstempeln (27,30) und innerhalb der ringförmig umgebenden Wandung (36) hauptgepresst und verdichtet werden.
Die Wandung (36) kann eine geschlossene einteilige Form haben oder aus starren und fest miteinander verbundenen Einzelwänden bestehen. Sie kann alternativ aus beweglichen und in die Pressstellung zustellbaren Wänden bestehen.
Die Hauptpresseinrichtung (26) bietet die Möglichkeit zu einem mehrstufigen Hauptverpressen. Im Bereich der vorzugsweise stationär angeordneten und an den Ankern (51) abgestützten Hauptpresskammer (35) befindet sich der erste Hauptpressbereich (33) . Hier wird das Fasergut (2) mit der ersten Presskraftstufe von 100t verpresst. In einem zweiten Pressschritt können die Pressstempel (27,30) zusammen mit dem eingespannten Fasergut (2) weiter nach
unten gefahren werden, bis der untere Gegenpressstempel (30) an der ortsfesten Abstützung (40) anliegt. An dieser Position, welche den zweiten Hauptpressbereich (34) verdeutlicht, kann mit der zweiten Presskraftstufe von ca. 300t gepresst werden. In diesem zweiten Hauptpressbereich (34) kann auf eine seitliche Führung des Faserguts bzw. des hier fertig gestellten Pressballens (6) verzichtet werden. Statt dessen kann in diesem Bereich eine Verpackung des Pressballens (6) in der nachfolgend beschriebenen Weise stattfinden.
Im Bereich der Hauptpresskammer (35) kann ebenfalls eine Rückhalteeinrichtung (37) angeordnet und an den Ankern (51) befestigt sein. Sie befindet sich z.B. am oberen Rand der Wandung (36) und an der übergangsstelle zur
Aufnahmekammer (53) . Die Rückhalteeinrichtung (37) wirkt mit vorzugsweise beiden Hauptpressstempeln (27,30) zusammen. Zu diesem Zweck haben die Hauptpressstempel
(27.30) die in Figur 4 gezeigten parallelen schlitzförmigen Ausnehmungen (28,31), die in vorzugsweise gleicher Zahl, Ausbildung und Verteilung angeordnet sind. Die längs der Hauptpressachse (47) ausgerichteten Schlitze
(28.31) sind zur Stirn- und Pressfläche und zu zwei gegenüber liegenden Stempelseitenflächen hin offen. In die Ausnehmungen (28,31) können die Rückhalter (38) von der Seite her eingreifen. Sie sind entsprechend der Schlitzform als schmale Schwerter oder Finger ausgebildet und befinden sich in Parallellage an seitlichen Trägern (39) , die quer zur Pressachse (47) beweglich sind. Durch die Querbewegung der Träger (39) können die Rückhalter (38) kammartig in die Ausnehmungen (28,31) seitlich eingeführt und wieder ausgezogen werden. Die linken und rechten Rückhalter (38) können die gleiche Länge wie die Schlitze (28,31) haben und mit gegenseitigem Versatz an ihren Trägern (39) befestigt sein, so dass in die Schlitze (28,31) abwechselnd ein linker und ein rechter Rückhalter (38) eingreift. Alternativ können die Rückhalter (38) die
halbe Schlitzlänge besitzen, so dass sie beidseits in die Schlitze (28,31) eintauchen. In der eingefahrenen Stellung können die Rückhalter (38) mit der Pressfläche der Hauptpressstempel (27,30) im wesentlichen abschließen und dadurch eine weitgehend einheitliche Oberfläche oder Pressfläche bilden.
Der Rückhalter (38) kann im wesentlichen bündig mit dem Boden der Vorpresskammer (20) abschließen. Das vorgepresste Fasergut (2) kann dadurch vom Schieber (23) auf den von den Rückhaltern (38) gebildeten Tragrost und Boden der Aufnahmekammer (53) aufgeschoben werden. Falls das Fasergut hierfür zu labil sein sollte, kann auch gemäß Figur 7 der untere Gegenpressstempel (30) angehoben werden und zusammen mit den in die Ausnehmungen (31) eingetauchten Rückhaltern (38) eine weitgehend homogene Tragfläche bilden. Um ein Aufquellen des vorgepressten Faserguts (2) beim überschieben zu vermeiden, sind der Vorpressstempel (16) und der obere HauptpressStempel (27) bis auf Höhe der oberen Wandung der Vorpresskammer (20) abgesenkt und bilden obere horizontale Leitflächen.
In der in Figur 7 gezeigten Endstellung oder Aufnahmebzw. übergabestellung der Hauptpresseinrichtung (26) in der Aufnähmekämmer (53) wird das vorgepresste Fasergut (2) von gestellfesten Wänden (22) an drei Seiten und von der vertikalen Wand des Schildes (24) an der vierten Seite umgeben. Nach Herausziehen der Rückhalter (38) wird das Fasergut (2) an der Ober- und Unterseite zwischen den Hauptpressstempeln (27,30) eingespannt und durch gegenseitige Stempelannäherung zusammengepresst . Hierbei kann das Fasergut (2) gleichzeitig oder vorher in den Bereich der Hauptpresskammer (35) nach unten verschoben werden. Die zurück gelegten Stempelwege sind dabei unterschiedlich lang, wobei im Bereich oberhalb der Hauptpresskammer (35) bereits durch den oberen Hauptpressstempel (27) ein erstes Verdichten und
Zusammenpressen stattfindet.
Die Ballenpressvorrichtung (1) kann in der eingangs erwähnten Weise mit einer manuell oder maschinell betriebenen Verpackungseinrichtung (41) ausgerüstet sein. Im einfachsten Fall kann diese eine an sich bekannt manuelle oder maschinelle Umreifungsvorrichtung aufweisen, mit der Reifenbänder rund um den zwischen den Hauptpressstempeln (27,30) gehaltenen Pressballen (6) durch deren Ausnehmungen (28,31) geschossen und am Pressballen (6) angezogen werden.
Die Verpackungseinrichtung (41) kann darüber hinaus eine Emballage am Pressballen (6) anbringen. Dies ist z.B. eine Folienverpackung. Diese kann in verschiedener Weise ausgeführt sein. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht sie aus Zuschnitten für Deck- und Bodenfolien (43,44), die zwischen die HauptpressStempel (27,30) und die Ballenober- und Unterseite eingebracht werden. Um diese mit den überständen rund um den Pressballen (6) gefalteten Boden- und Deckfolien (43,44) kann eine Bauchbinde (nicht dargestellt) gelegt werden. Eine solche Verpackung kann z.B. entsprechend der EP 0 294 820 Al 7 EP 0 528 892 Bl oder EP 0 745 047 Bl ausgebildet und angebracht werden. Hierfür können an den
Hauptpressstempeln (27,30) entsprechende Einrichtungen zum Halten, Umfalten und Anlegen der Folienränder an die Ballenseitenwände vorhanden sein. Figur 4 zeigt andeutungsweise eine solche steuerbare Fixiereinrichtung (52) am oberen Pressstempel (27) . Zum Anbringen der
Bauchbinde und eventueller zusätzlicher Umreifungen ist eine manuell betätigte oder vorzugsweise vollautomatische Umreifungs- und Wickelvorrichtung (45) am zweiten Hauptpressbereich (34) angeordnet. Sie kann ebenfalls entsprechend der vorgenannten EP-Schriften ausgebildet sein.
Zum Anbringen der Boden- und/oder Deckfolien (43,44) oder eines anderen geeigneten Verpackungsmaterials an ein oder beiden Hauptpressstempeln (27,30) können an der Hauptpresseinrichtung (26) ein oder mehrere Zuführvorrichtungen (42) vorhanden sein. Wie Figur 1 und 7 verdeutlichen, befindet sich z.B. eine solche Zuführvorrichtung (42) im Bereich der Hauptpresskammer (35) . Deren Wandung (36) hat hierfür einen Schlitz, durch den das Verpackungsmaterial (43,44) von der Seite her in den Innenraum der Hauptpresskammer (35) eingeführt werden kann. Der Schlitz befindet sich vorzugsweise mit Abstand unterhalb der Rückhalter (38) . Alternativ kann sich eine Zuführvorrichtung (42) oberhalb oder neben der Rückhaltevorrichtung (37) befinden und das Verpackungsmaterial (43,44) durch einen seitlichen Schlitz zuführen sowie auf den eingefahrenen Rückhaltern (38) ablegen.
Vor dem Hauptpressen wird der untere Gegenpressstempel (30) unterhalb des Schlitzes positioniert und übernimmt das eingeführte untere Verpackungsmaterial (44), z.B. eine zugeschnittene Bodenfolie. Zuvor kann der Gegenpressstempel (30) in der vorstehend beschriebenen Weise zum überschieben des vorgepressten Fasermaterials (2) eine angehobene Stellung im Eingriff mit den
Rückhaltern (38) eingenommen haben und anschließend wieder in die besagte übernahmeposition abgesenkt werden. Alternativ kann der Gegenpressstempel (30) gleich die übernahmeposition einnehmen, wenn die eingeschobenen Rückhalter (38) und das ggf. aufgelegte
Verpackungsmaterial (44) einen ausreichenden Untergrund zum überschieben des vorgepressten Fasermaterials (2) bieten. Nach der übernahme des Verpackungsmaterials (44) kann der Gegenpressstempel (30) wieder ein Stück angehoben werden, wobei er bis zum unteren Rand der Rückhalter (38) angenähert wird oder diesen ggf . auch ein kleines Stück überfährt. Anschließend werden die Rückhalter (38)
zurückgezogen, so dass das Fasergut (2) nach unten auf den bereitstehenden Gegenpressstempel (30) schwingt oder fällt.
Der obere Hauptpressstempel (27) kann ebenfalls vor dem Hauptpressen mit einem Verpackungsmaterial (43) , insbesondere einer zugeschnittenen Deckfolie, belegt werden. Dies kann durch eine nicht dargestellte Zuführvorrichtung geschehen, die oberhalb der Rückhalter (38) oder auch an einer anderen Stelle oberhalb angeordnet sein kann. Die Fixiereinrichtung (52) hält das Verpackungsmaterial (43) bei den Stempelbewegungen fest. Ggf. kann das obere Verpackungsmaterial (43) auch von der vorbeschriebenen Zuführvorrichtung (42) an der Hauptpresskammer (35) zugeführt werden, wenn nach dem Hauptpressen und Absenken des Faserguts der obere Hauptpressstempel (27) kurz vom Pressballen abgehoben und in dem entstehenden Freiraum mit dem Verpackungsmaterial (43) belegt sowie anschließend wieder an das Fasergut (2) zugestellt und angedrückt wird.
Die Ballenpressvorrichtung (1) besitzt örtlich und funktional getrennte Sammel- und Pressbereiche. Sie kann die für einen Pressballen (6) benötigte Fasergutmenge in einem Zug komplett sammeln und vorpressen sowie haupt- und fertigpressen.
Die Ballenpressvorrichtung (1) ermöglicht alternativ eine batchweise Verarbeitung des Faserguts (2) , wobei die einzelnen Batchverarbeitungsvorgänge einander zeitlich überlappen können. Die Ballenpressvorrichtung (1) ist dafür als Batchballenpresse ausgeführt. Hierbei wird zunächst eine Charge oder ein Batch (3) vom Fasergut in der Sammelkammer (10) zugeführt und gesammelt sowie anschließend in die Vorpresseinrichtung (15) überschoben und dort zu einem Vorpressbatch (4) verdichtet. Wie Figur 6 verdeutlicht, kann zeitgleich auf der Dachwand (13) der
Fördereinrichtung (11) ein Teil des nächsten Samraelbatches (3) gesammelt werden. Der Vorpressbatch (4) kann sofort nach dem Vorpressen an die Hauptpresseinrichtung (26) übergeben und dort in der Hauptpresskammer (35) zu einem Hauptpressbatch (5) verpresst und verdichtet werden. Für die Zuführung des nächsten Vorpressbatches (4) kann der erste Hauptpressbatch (5) mittels der Rückhalter (38) in der Hauptpresskammer (35) zurück gehalten werden. Die Rückhalter (38) werden hierzu in die Ausnehmungen (28) des am oberen Kammerrandes stehenden Hauptpressstempels (27) eingeschoben. Anschließend kann der Hauptpressstempel (27) nach oben verfahren und den Aufnahmebereich (53) für den nächsten Vorpressbatch (4) öffnen. Der jeweils folgende Vorpressbatch (4) wird dann auf den zuvor hergestellten Hauptpressbatch (5) aufgelegt und auf diesem verdichtet.
Der Pressballen (6) wird hierbei aus mehreren übereinander aufgeschichteten Hauptpressbatches (5) gebildet. Dies geschieht wiederum in der Hauptpresskammer (35) , wobei der zuvor gebildete Hauptpressbatch (5) durch Absenken des Gegenstempels (30) aus der Hauptpresskammer (35) heraus bewegt wird. Für eine Batchverarbeitung kann die Hauptpresskammer (34) eine Höhe aufweisen, die kleiner ist als die Höhe des fertigen Pressballens (6) . Sie entspricht dann im wesentlichen der Höhe der einzelnen Hauptpressbatches (5) . Figur 9 zeigt diese vorbeschriebene Variante. Bei der Batchverarbeitung genügt es außerdem, wenn das obere Verpackungsmaterial (43) am oberen Hauptpressstempel (27) erst kurz vor dem Hauptpressen des letzten Hauptpressbatches (5) angelegt wird. Der geschichtete Pressballen (6) wird zum Schluss im zweiten Hauptpressbereich (34) fertiggepresst .
Wie Figur 7 verdeutlicht, kann auch im Vorpress- und Hauptpressbereich eine zeitliche überlappung bei der Batchverarbeitung stattfinden. Während der Vorpressbatch
(4) an die Hauptpresseinrichtung (26) übergeben wird, kann bereits aus der Sammelkammer (10) ein Sammelbatch (3) in
den Vorpressschacht (17) überschoben werden und kommt im unteren Schachtbereich auf der Dachwand (25) des Schiebers (27) oder einer separaten beweglichen Verschlussplatte zu liegen. Der Vorpressstempel (16) ist zuvor angehoben worden. Nach dem Rückfahren des Schildes (24) und dem Absenken der beweglichen Wand (21) kann sofort mit dem Vorpressen des nächsten Vorpressbatches (4) begonnen werden. Figur 10 verdeutlicht ebenfalls schematisch die gleichzeitige Batchverarbeitung im Sammel-, Vorpress- und Hauptpressbereich.
Die Fasergutbatches (3,4,5) können vom Faservolumen her gleich oder unterschiedlich groß sein. Während des zweiten Hauptpressschrittes und der gleichzeitigen Verpackung des Pressballens (6) kann ggf. ein größerer Zeitbedarf bestehen. In diesem Fall werden die Sammel- und Vorpressbatches (3,4) volumenmäßig vergrößert. Die Folgebatches können dann wieder wegen des größeren Zeitbedarfs beim Hauptpressen in der ersten Pressstufe kleiner werden. Durch die Batchbearbeitung kann die
Ballenpressvorrichtung (1) kontinuierlich arbeiten. Es sind Kapazitäten bzw. Leistungen von 30 Ballen pro Stunde und mehr erreichbar.
Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen
Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Zum einen können die Sammeleinrichtung (9), die Vorpresseinrichtung (15) und die Hauptpresseinrichtung (26) in anderer Weise konstruktiv ausgebildet und außerdem relativ zueinander angeordnet und ausgerichtet sein. Die Querschnittsform der Presskammern und der Pressstempel kann von der bevorzugten Rechteckform abweichen und eine beliebig prismatische oder runde Gestalt haben. Auch die Kinematik kann verändert werden, indem z.B. die Hauptpressbereiche (33,34) sich oberhalb des
Vorpressbereiches befinden. In diesem Fall ist die ortsfeste Abstützung (40) für den oberen Hauptpressstempel
(27) vorgesehen. Zudem ist statt der stehenden eine liegende Anordnung der Komponenten der
Ballenpressvorrichtung (1) möglich. Variabel sind zudem die konstruktive Ausbildung der Fördereinrichtungen (11,23) und der Verpackungseinrichtung (41) mit ihren verschiedenen Komponenten. Statt abgewinkelten Schilden (12,24) können andere Fördermittel eingesetzt werden. Auch die Gestaltung der Pressstempel (16,27,30) und der Rückhalter (19,37) ist Abwandlungen zugänglich.
Funktionell sind ebenfalls Varianten möglich. Die Batchverarbeitung kann sich auf den Sammel- und Vorpressbereich beschränken, wobei erst nach Erreichen der Gesamtfasermenge der vorgepresste Ballen an die Hauptpresseinrichtung (26) übergeben und dort in ein oder mehreren Stufen fertiggepresst und ggf. verpackt wird. Auf eine Batchverarbeitung und insbesondere eine zeitliche überlappung der verschiedenen Pressschritte kann in weiterer Abwandlung verzichtet werden. Die Hauptpresskammer (35) kann für solche Fälle eine größere Höhe aufweisen. Die Hauptpressbereiche (33,34) können außerdem vereint werden. Ferner können zur seitlichen Ballenführung bewegliche Hubkästen statt der Wandung (36) verwendet werden .
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Ballenpressvorrichtung , Batchballenpresse
2 Fasergut 3 Fasergutbatch, Sammelbatch
4 Fasergutbatch, Vorpressbatch
5 Fasergutbatch, Hauptpressbatch
6 Pressballen
7 Gestell 8 Zuführeinrichtung, Kondenser
9 Sammeleinrichtung
10 Sammelkammer
11 Fördereinrichtung, Schieber
12 Schild 13 Dachwand
14 Wiegevorrichtung, Chargenwaage
15 Vorpresseinrichtung
16 Pressstempel, VorpressStempel
17 Vorpressschacht 18 Pressantrieb, Zylinder
19 Rückhalter
20 Vorpresskammer
21 Wand beweglich
22 Wand fest 23 Fördereinrichtung, Schieber
24 Wand, Schild
25 Dachwand
26 Hauptpresseinrichtung
27 Pressstempel, HauptpressStempel 28 Ausnehmung
29 Pressantrieb, Zylinder
30 Pressstempel, Gegenpressstempel
31 Ausnehmung, Schlitz
32 Pressantrieb, Zylinder 33 Hauptpressbereich, Hauptpressstufe
34 Hauptpressbereich, Hauptpressstufe
35 Hauptpresskammer
36 Wandung, Ring
37 Rückhalteeinrichtung
38 Rückhalter, Schwert
39 Träger 40 Abstützung, Sockel
41 Verpackungseinrichtung
42 Zuführvorrichtung
43 Verpackungsmaterial, Deckfolie
44 Verpackungsmaterial, Bodenfolie 45 Umreifungs- und Wickelvorrichtung
46 Pressrichtung, Achse Vorpressen
47 Pressrichtung, Achse Hauptpressen 48 Zuführrichtung, Achse Faserzufuhr 49 Querjoch oben 50 Querjoch unten
51 Anker
52 Fixiereinrichtung
53 Aufnahmebereich, Aufnahmekammer
54 Kammerwandung