CH657308A5 - Ballenpresse mit vertikaler arbeitslage. - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Ballenpresse mit verti- Damit die erforderliche Bauhöhe von 200 cm nicht über-kaler Arbeitslage und einem von einer Ruhelage aus in Rieh- schritten wird, ist es nach dem Gegenstand des Anspruches 2 tung zu einer Arbeitslage arbeitenden, mechanisch über Press- vorgesehen, dass die gesamte Antriebseinheit der Ballenspindeln angetriebenes Pressschild, wobei die Pressspindeln presse, bestehend aus Antriebsmotor, Getriebezügen und mit einem freien Ende am Pressschild angreifen und jeweils es Spindelmuttern im oberen Bereich des Pressengehäuses ange-eine drehend angetriebene Spindelmutter durchgreifen. ordnet sind. Durch die Verwendung von Antriebsmotoren re-

Eine eingangs genannte Ballenpresse ist in vielfältigen lativ geringer, elektrischer Antriebsleistung ergibt sich eine

Ausführangsformen bekannt geworden. Allen Ausführungs- besonders geringe Bauhöhe der Antriebsmotoren, so dass die

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geforderte Bauhöhe von 200 cm nicht überschritten wird. Hierzu ist es dann nach dem Gegenstand des Anspruches 3 vorgesehen, dass die Pressspindeln in der oberen Ruhelage des Pressschildes den oberen Gehäusedeckel des Pressengehäuses durchgreifen.

Soll nun die Ballenpresse durch Türen, Tore und dergleichen mit einer lichten Höhe von 200 cm transportiert werden, dann wird vorher das Pressschild aus seiner oberen Ruhelage in die untere Arbeitslage gefahren, so dass die Pressspindeln, die in der oberen Ruhelage aus dem oberen Gehäusedeckel des Pressengehäuses ragen, im Pressengehäuse verschwinden und die Ballenpresse leicht durch die beschriebenen Normtüren transportiert werden kann.

Ein weiteres, vorteilhaftes Merkmal ist nach dem Gegenstand des Anspruches 4, dass die Spindelmuttern über Schrägrollenlager in einer horizontalen, beiderseits am Pressengehäuse befestigten Quertraverse befestigt sind.

Die genannte Quertraverse, die z.B. aus einem Doppel-T-oder Doppel-U-Träger besteht, hat also die gesamte Presskraft des Pressschildes auf das Pressengehäuse zu übertragen. Ist diese Quertraverse als Doppel-T- oder Doppel-U-Träger ausgebildet, dann ergibt sich hierdurch die grösste, mechanische Belastbarkeit bei geringer Bauhöhe, wodurch wiederum ein Beitrag zur Erzielung einer geringen Bauhöhe des Pressengehäuses erreicht wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert. Hierbei gehen aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung weitere Vorteile der Erfindung hervor.

Figur 1 zeigt den oberen Teil eines Pressengehäuses einer vertikal arbeitenden Ballenpresse.

Figur 2 zeigt eine Ballenpresse, wie sie für das Pressen von hochelastischem Material geeignet ist, in einer Einzelheit.

Figur 3 zeigt eine Bremsvorrichtung in ihrer Bremslage.

Figur 4 zeigt die Bremsvorrichtung nach Figur 3 in ihrer Frei-Lage.

In der Figur 1 ist schematisiert der obere Teil des Pressengehäuses einer vertikal arbeitenden Ballenpresse gezeigt. Das Pressschild 1 befindet sich hierbei zwischen der oberen Ruhelage und einer nicht näher dargestellten unteren Arbeitslage.

Die Pressspindeln 2,3 greifen jeweils mit ihren freien Enden gelenkig über Bolzen 11 am Pressschild 1 an entfernt voneinander angeordneten Lagerpunkten an. Das Pressschild wird somit in Pfeilrichtung 12 vertikal von oben nach unten laufend angetrieben, wobei oben die Ruhelage ist und unten die Druck- oder Arbeitslage. Durch die parallele Anordnung von zwei Pressspindeln 2,3, die im Abstand voneinander angeordnet sind, wird ein ausserordentlich präziser Gleichlauf des Pressschildes 1 bei hoher Presskraft von 20 Tonnen erreicht, wobei die Presskraft über das gesamte Pressschild 1 gleichmässig verteilt ist. Ein Verkanten des Pressschildes wird somit vermieden.

Das Pressschild 1 läuft hierbei über nicht näher dargestellte Führungen mit seinen Führungsschienen 25 an den Seitenwänden des Pressengehäuses 13 entlang. An den Seitenwänden des Pressengehäuses sind die vertikal angeordneten Antriebsmotoren 4,5 befestigt. Die Antriebsachsen 14,15 der Antriebsmotoren 4, 5 sind drehfest mit einem ersten Zahnrad 16 verbunden, und eine erste Kette 6, 7 läuft über ein Doppel-Kettenrad 17 bzw. 18. Es wird hiermit ein erster Getriebezug 6,7 geschaffen. Jedes der Doppel-Zahnräder 17,18 ist mit Keilen und die Keile sichernden Kontermuttern 19 auf der zugeordneten Spindelmutter 8,9 drehfest gelagert. Die zweiten Zahnräder der Doppel-Zahnräder 17,18 sind mittels einer Kette 10 formschlüssig antriebsverbunden, so dass die Zahnräder 17,18 genau synchron laufen, und damit auch die Spindelmuttern 8,9 synchron angetrieben sind.

Die Verkantung des Pressschildes 1 während des Pressvorganges ist somit praktisch ausgeschlossen, weil keine der Pressspindeln 2,3 der anderen vorauseilen kann, weil die Pressspindeln genau synchron drehend über die Spindelmuttern 8,9 angetrieben sind. Die Antriebskraft der Antriebsmo-5 toren 4, 5 wird somit mit hohem Wirkungsgrad und lediglich unter Zwischenschaltung jeweils eines einfachen Getriebezuges 6,7,10 auf die Spindelmuttern 8,9 übertragen.

Jede Spindelmutter 8,9 ist mit Schrägrollenlagern 22 in einer beiderseits am Pressengehäuse 13 befestigten Quertraverse io 20 befestigt, wobei die Schrägrollenlager über Flansche 23 und die Flansche durchgreifende Spannschrauben 24 in der Quertraverse 20 befestigt sind.

Dadurch, dass Antriebsmotoren 4, 5 mit vertikal arbeitenden Antriebswellen 14,15 verwendet werden, ergibt sich die i5 geforderte, geringe Bauhöhe 21. Die Pressspindeln 2,3 durchgreifen in der oberen Ruhelage des Pressschildes 1 den andeutungsweise gezeigten Gehäusedeckel 26, während sie in der unteren Arbeitslage des Pressschildes im Gehäusedeckel 26 verschwinden. Die aus dem Gehäusedeckel 26 herausra-20 genden Enden der Pressspindeln 2,3 sind durch nicht näher dargestellte Faltenbälge abgedeckt.

Bei der dargestellten Ausführung gelingt es mit zwei Motoren zu 2,2 kW eine Pressleistung von 20 t zu erzielen, d.h. die Presse arbeitet mit einem besonders guten Wirkungsgrad 25 im Verhältnis zur aufgenommenen und abgegebenen Leistung.

Will man hochelastisches Material pressen, dann ist die Reaktionskraft aufgrund der Elastizität des gepressten Materials so hoch, dass man mit Spindeln arbeiten muss, die selbst-3o hemmend sind. Das kostet aber einen sehr viel höheren Leistungsbedarf.

Den Leistungsbedarf kann man weitgehend einschränken, wenn man für die Pressspindel ein doppelgängiges Schnek-kengewinde bzw. ein Gewinde ohne Selbsthemmung verwen-35 det. Hierbei ist aber das Problem, wenn das Pressschild seinen Endhub erreicht hat, d.h., der Ballen gepresst ist, dann eine so grosse Rückstellkraft auf das Pressschild wirkt, dass die Anker der Pressmotoren im entgegengesetzten Sinne vom Pressschild angetrieben werden. Damit lässt sich aber nicht der ge-40 wünschte Pressdruck aufrechterhalten.

Für derartige Pressen, bei denen man mit geringsten Leistungen höchste Presskräfte erreichen will, besteht eine weitere Ausführungsform darin, dass mit der Antriebswelle des Antriebsmotors eine die Motorwelle im Stillstand blockie-45 rende Bremsvorrichtung, zum Beispiel eine elektromagnetische Bremse, verbunden ist, die den Stillstand der Motorwelle blockiert.

Durch dieses zusätzliche, leicht auch nachträglich anbringbare Teil erreicht man, dass gerade bei grossen Pressen so mit geringen Motorleistungen auch hochelastisches Material, wie es zum Beispiel Kunststoffmaterial ist, gepresst werden kann.

Weitere Möglichkeiten der Ausbildung dieser Bremsvorrichtung und deren Schaltung, abhängig oder unabhängig 55 vom Weg des Pressschildes, sind in den Ansprüchen 6 bis 11 erläutert.

In der Figur 2 ist eine bevorzugte Ausführung dargestellt. Dabei wird einer der Antriebsmotoren 4 oder 5 mit einer Bremsvorrichtung, im Ausführungsbeispiel eine Elektro-60 bremse 27, versehen. Diese Elektrobremse greift dort an, wo die höchste Drehzahl in diesem Getriebe vorhanden ist, damit das Bremsmoment klein gehalten werden kann.

In dieser Beziehung besteht eine Möglichkeit darin, dass der Betätigungsschalter 28 der Bremsvorrichtung 27 der Mo-65 tor-Endschalter für die Abschaltung bei der Endstellung des Presshubes ist.

Hier wird also gewährleistet, dass, wenn der eingestellte Presshub durch entsprechende Verstellung des Endschalters

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erreicht ist, dann durch diese Bremsvorrichtung ein etwaiges Durchdrehen des Motorankers rückwärts vom Pressschild her durch diese Bremsvorrichtung verhindert wird.

Es ist auch möglich, dass der Betätigungsschalter 28 der Bremsvorrichtung mit dem Überlast-Sicherungsschalter verbunden ist.

Eine bevorzugte Ausführung dieser Bremsvorrichtung besteht darin, dass die elektromagnetische Bremse 27 eine federbelastete, drehfest mit der Antriebswelle 14 verbundene Druckscheibe 33 aufweist, die in ihrer Aus-Stellung federbelastet auf einer Bremsscheibe 30 aufleigt.

Durch diese Ausbildung wird gewährleistet, dass die Bremsvorrichtung wirksam ist, wenn der Motor abgeschaltet wird. Es wird dadurch vermieden, dass etwa die Bremsvorrichtung bei eingeschaltetem Motor arbeitet.

Die Wirksamkeit der Bremsvorrichtung lässt sich noch dadurch verbessern, wenn zwischen Bremsvorrichtung 27 und Antriebswelle 14 ein die Drehzahl der Antriebswelle vergrös-serndes Getriebe vorhanden ist.

Hier wird dann noch einmal die Drehzahl des Antriebsmotors, beispielsweise von 1500 oder von 3000 Umdrehungen, übersetzt, zum Beispiel auf 6000 Umdrehungen, um eine Bremsvorrichtung verwenden zu können, die mit geringeren Bremskräften auskommt.

Selbstverständlich liegt es im Bereich der Erfindung, wenn man auch mechanische Bremsvorrichtungen verwendet, die ebenfalls bei Stillstand der Bremsscheibe selbsttätig diese Scheibe blockieren.

Aus der Figur 3 ist erkennbar, dass bei dem Ausführungsbeispiel einer elektromagnetischen Bremse mit der Antriebswelle 14 bzw. 15 drehfest die Bremsscheibe 30 verbunden ist, die mit einem Reibbelag versehen ist.

s Ein Elektromagnet bzw. eine Magnetscheibe 29 wird vom den Presshub begrenzenden Endschalter 28 entweder ein-oder ausgeschaltet.

In der Figur 3 ist zum Beispiel gezeigt, dass der Antriebsmotor 5 durch Öffnen des Schalters 28 abgeschaltet ist. Das io Öffnen dieses Schalters 28 wird in der Regel mechanisch dadurch erfolgen, dass das Pressschild beim Pressen seine Endstellung erreicht hat, die man einstellen kann.

Eine Druckscheibe 33, die gleichzeitig als Anker für die Magnetscheibe 29 ausgebildet ist, wird beim Abschalten des 15 Magnetstromes durch Druckfedern 31 gegen die Bremsscheibe 30 gedrückt. Führungsbolzen 32 sorgen dafür, dass kein Verkanten auftritt. Ein Blockieren der Antriebswelle 14 wird dadurch erreicht, d.h., es ist derselbe Zustand erreicht, als wenn das Getriebe selbsthemmend wäre, obwohl das Ge-20 triebe mit sehr wenig Reibung ausgebildet ist, und deswegen der Leistungsbedarf beim Pressen sehr gering ist.

Wird der Schalter 28 geschlossen, dann zieht die Druckscheibe 33 entsprechend der Kraft der Druckfedern 31 an, und die Bremswirkung ist aufgehoben. Nachdem die Durch-25 gangsbohrungen in der Magnetscheibe 29 und in der Druckscheibe 33 als Lager ausgebildet sind, kann sich die Welle 14 frei in diesen Lagern drehen, ohne dass hierdurch merkbare Reibungsverluste auftreten.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

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   PATENTANSPRÜCHE formen ist gemeinsam, dass die Pressen zur Aufbringung einer

   1. Ballenpresse mit vertikaler Arbeitslage und einem von relativ hohen Presskraft relativ gross und raumgreifend ge-einer Ruhelage aus in Richtung zu einer Arbeitslage arbeiten- baut werden müssen, so dass sie nicht ohne weiteres trans-den, mechanisch über Pressspindeln (2,3) angetriebenes portiert werden können, und vor allem nicht durch Normtü-Pressschild (1), wobei die Pressspindeln (2,3) mit einem freien 5 ren von beispielsweise 200 cm Höhe von Fabrikgebäuden, Ende am Pressschild (1) angreifen und jeweils eine drehend Wohngebäuden und Kellerräumen hindurchpassen. Wird angetriebene Spindelmutter (8,9) durchgreifen, dadurch ge- beispielsweise eine Presskraft von 20 Tonnen verlangt, die erkennzeichnet, dass am Pressschild (1) zwei Pressspindeln (2, forderlich ist, um sogenannte Europa-Paletten mit einer

   3) angreifen, deren Spindelmuttern (8,9) jeweils über einen Grundfläche von 80 cm x 120 cm in einem Stück zu verpres-Getriebezug (6,7) von einem Antriebsmotor (4,5) angetrie- i0 sen, dann muss eine solche Presse so gross gebaut werden, ben sind, und dass die Spindelmuttern (8,9) zusätzlich über dass sie nicht mehr durch die erwähnten Normtüren hineinen weiteren Getriebezug (10) miteinander verbunden sind. durchpasst.
2. 2. Ballenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Ballennet, dass die gesamte Antriebseinheit der Ballenpresse, beste- presse mit vertikaler Arbeitslage der eingangs genannten Art hend aus Antriebsmotoren (4,5), Getriebezügen (6,7,10) und 15 so weiterzubilden, dass eine möglichst niedrige Bauhöhe bei Spindelmuttern (8,9) im oberen Bereich des Pressengehäuses einer Pressenkraft von 20 Tonnen oder mehr erreicht wird, angeordnet sind. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung da-
3. 3. Ballenpresse nach Ansprach 2, dadurch gekennzeich- durch gekennzeichnet, dass am Pressschild zwei Pressspindeln net, dass die Pressspindeln (2,3) in der oberen Ruhelage des angreifen, deren Spindelmuttern jeweils über einen Getriebe-Pressschildes (1) den oberen Gehäusedeckel des Pressen- 20 zug von einem Antriebsmotor angetrieben sind und dass die gehäuses durchgreifen. Spindelmuttern zusätzlich über einen weiteren Getriebezug
4. 4. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch miteinander verbunden sind.

   gekennzeichnet, dass die Spindelmuttern (8,9) über Schräg- Wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist also,

   rollenlager (22) in einer horizontalen, beiderseits am Pressen- dass mit dem beschriebenen Antriebssystem eine Presskraft gehäuse (13) befestigten Quertraverse (20) befestigt sind. 25 von 20 Tonnen bei einer Fläche des Pressschildes von etwa 80
5. 5. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch x 120 cm zur Verpressung unzerteilten Pressgutes in der gekennzeichnet, dass bei einer Pressleistung von 20 Tonnen Grössenordnung einer Europa-Palette ermöglicht wird, und einer Fläche des Pressschildes (1) von etwa 80 cm x Versuche des Anmelders haben gezeigt, dass die Verwen-120 cm die elektrische Antriebsleistung jedes Antriebsmotors dung eines einzigen Antriebsmotors mit einer elektrischen

   (4,5) etwa 2,2 kW beträgt. 30 Antriebsleistung von etwa 2,2 kW eine Pressleistung von etwa
6. 6. Ballenpresse nach Ansprach 1, dadurch gekennzeich- 7 Tonnen ergibt. Will man nun eine höhere Presskraft errei-net, dass mit der Antriebswelle (14) des Antriebsmotors (4,5) chen, z.B. eine Presskraft von 20 Tonnen, wie sie zur Verpres-eine die Motorwelle im Stillstand blockierende Bremsvorrich- sung von Europa-Paletten erforderlich ist, dann muss der tung, z.B. eine elektromagnetische Bremse, verbunden ist. hierfür erforderliche Antriebsmotor so gross ausgebildet wer-
7. 7. Ballenpresse nach Ansprach 6, dadurch gekennzeich- 35 den, dass das Pressengehäuse in sich sehr raumgreifend aufge-net, dass die Pressspindel (2,3) ein doppelgängiges Schnek- baut ist und eine Pressenhöhe von 200 cm weit überschritten kengewinde bzw. ein Gewinde ohne Selbsthemmung wird. Man kann den Antriebsmotor auch quer einbauen; es aufweist. ergeben sich jedoch dann Probleme der Kraftumlenkung mit
8. 8. Ballenpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich- Hilfe von Getriebezügen von dem horizontal arbeitenden An-net, dass der Betätigungsschalter (28) der Bremsvorrichtung 4° triebsmotor auf die vertikal arbeitenden Spindeln. Eine solche (27) gleichzeitig der Motorendschalter für die Abschaltung Lösung ist ausserdem ausserordentlich kostenaufwendig, der Endstellung des Presshubes ist. Versuche des Anmelders haben nun ergeben, dass bei der
9. 9. Ballenpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich- Verwendung zweier Antriebsmotoren, von denen jeder auf net, dass der Betätigungsschalter (28) der Bremsvorrichtung eine eigene Pressspindel arbeitet und die Pressspindeln zuein-(27) mit dem Überlast-Sicherangsschalter verbunden ist. « ander synchronisiert werden, eine Potentierung der Antriebs-
10. 10. Ballenpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich- leistung die Folge ist.

    net, dass die elektromagnetische Bremse (27) eine federbela- Zwei Antriebsmotoren mit jeweils einer elektrischen Anstete, drehfest mit der Antriebswelle ( 14,15) verbundene triebsleistung von 2,2 kW ergeben dann nicht eine Presslei-Drackscheibe (33) aufweist, die in ihrer Aus-Stellung federbe- stung von etwa 14 Tonnen, sondern mit dem beschriebenen lastet auf der Bremsscheibe (30) aufliegt. 50 Antriebssystem eine Pressleistung von 20 Tonnen. Es wird
11. 11. Ballenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- also im Vergleich zu der Verwendung eines einzigen Antriebsnet, dass zwischen Bremsvorrichtung (27) und Antriebswelle motors - der bezogen auf die Pressleistung - eine Antriebslei-( 14) ein die Drehzahl der Antriebswelle vergrösserndes Ge- stung von etwa bis 10 kW haben müsste, in überraschender triebe vorhanden ist. Weise mit zwei Antriebsmotoren geringer, elektrischer An-
12. 12. Ballenpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich- 55 triebsleistung eine gleiche Presskraft erzielt.

    net, dass eine mechanisch wirkende Bremsvorrichtung vor- Wesentlich hierbei ist, dass die Antriebsmotoren mit ihren handen ist. Antriebswellen ebenfalls vertikal arbeiten und über einen ersten Getriebezug, z.B. über Kettenräder und eine Kette auf die zugeordnete Spindelmutter der zugeordneten Pressspindel

    60 wirken.