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DE202015102601U1 - Ballenpresse - Google Patents

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DE202015102601U1
DE202015102601U1 DE202015102601.3U DE202015102601U DE202015102601U1 DE 202015102601 U1 DE202015102601 U1 DE 202015102601U1 DE 202015102601 U DE202015102601 U DE 202015102601U DE 202015102601 U1 DE202015102601 U1 DE 202015102601U1
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Abstract

Ballenpresse zum Verpressen von losem Material, vorzugsweise von Kartonagen, umfassend: – einen Presskasten (2) bzw. einen Presskanal mit einer Einfüllöffnung (8) für das lose Material (9), – eine im Presskasten (2) bzw. im Presskanal in Pressrichtung (P) verschiebbare Pressplatte (10), und – eine Einrichtung zur Kontrolle der räumlichen Orientierung der Pressplatte (10) während des Pressvorgangs in Bezug auf eine vorgegebene Sollausrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kontrolleinrichtung eine Lichtquelle (13) zur Abstrahlung eines Lichtbündels (14) und – einen Detektor (15) aufweist, der zum Empfang des von der Lichtquelle (13) abgestrahlten Lichtes ausgelegt ist, wobei – Lichtquelle (13), Lichtbündel (14) und Detektor (15) so ausgerichtet sind, dass das Lichtbündel (14) auf den Detektor (15) gerichtet ist, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte (10) ihrer Sollausrichtung entspricht, – Mittel zur Veränderung der Richtung des Lichtbündels (14) in Abhängigkeit von Veränderungen der räumlichen Orientierung der Pressplatte (10) während des Pressvorgangs vorgesehen sind, und – der Signalausgang des Detektors (15) mit einer Steuerschaltung für die Ballenpresse (1) in Verbindung steht.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Ballenpresse zum Verpressen von losem Material, vorzugsweise von Kartonagen. Die Ballenpresse umfasst einen Presskasten bzw. einen Presskanal mit einer über bzw. vor dessen Pressbereich liegenden Einfüllöffnung für das Material und eine im Presskasten bzw. im Presskanal verschiebbare Pressplatte zur Übertragung einer Presskraft auf das Material und so zu dessen Verdichtung.
  • Moderne Ballenpressen, darunter auch Ballenpressen mit vertikal verschiebbarer Pressplatte, sind für einen möglichst störungsfreien Dauerbetrieb bestimmt. Ein diesbezügliches Problem besteht darin, dass aufgrund der inhomogenen Festigkeitseigenschaften des zu verpressenden Materials, nämlich unterschiedlich voluminöse und sperrige Abfallstoffe wie Papier, Pappe oder Kunststoffe, während des Pressvorgangs ungleichmäßig verteilte Gegenkräfte auf die Pressplatte einwirken, die zur Folge haben, dass sich die räumliche Ausrichtung der Pressplatte in Relation zur Pressrichtung so verändert, dass es zu Verkantungen der Pressplatte bis zu Blockierungen im Presskasten kommt, zumindest aber zu erhöhtem mechanischem Verschleiß an Halterungen und Führungen und aufwendige Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen erforderlich werden.
  • Um dem vorzubeugen, wird in GB 2019775 A1 vorgeschlagen, eine vertikale Ballenpresse zwecks Erhöhung der Betriebssicherheit mit einer elektromechanischen Schalteinrichtung auszustatten, die ein Schaltelement und ein Betätigungselement aufweist und mit der Steuerungseinheit der Ballenpresse derart in Wirkverbindung steht, dass bei einer sich während des Pressvorgangs ergebenden, im Vergleich zu ihrer Solllage unzulässigen Neigung der Pressplatte ein Signal erzeugt wird, das zur Abschaltung der Bewegung der Pressplatte nutzbar ist.
  • In EP 1 717 015 ist eine Sicherheitsvorrichtung für eine vertikale Ballenpresse beschrieben, die ebenfalls eine Schalteinrichtung mit einem elektromechanischen Schaltelement und einem Betätigungselement aufweist, um damit bei unzulässiger Neigung der Pressplatte gegenüber ihrer Solllage ein hinsichtlich der Erhaltung der Betriebssicherheit verwertbares Signal zu erzeugen. Das Schaltelement ist hierbei oberhalb des Bewegungsbereiches der Pressplatte angeordnet, und das Betätigungselement ist stangenförmig ausgeführt und von der Pressplatte aufragend so angeordnet, dass es während des Pressvorgangs bei unregelmäßig arbeitender Pressplatte das Schaltelement betätigt.
  • Nachteilig an derartigen Einrichtungen ist vor allem die Verwendung mechanischer Betätigungs- und elektromechanischer Schaltelemente, da diese Abnutzungsschäden unterliegen und Sicherheit auf Dauer nicht im erforderlichen Maße gewährleistet ist.
  • Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ballenpresse der vorbeschriebenen Art so weiterzubilden, dass die Beibehaltung der Sollausrichtung der Pressplatte über den gesamten Pressvorgang hinweg weitestgehend gesichert ist.
  • Erfindungsgemäß ist eine Ballenpresse der eingangs beschriebenen Art/Gattungen mit einer Kontrolleinrichtung ausgestattet, die eine Lichtquelle zur Abstrahlung eines Lichtbündels und einen Detektor aufweist, der zum Empfang des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtes ausgelegt ist. Lichtquelle, Lichtbündel und Detektor sind so ausgerichtet, dass das Lichtbündel nur dann auf den Detektor gerichtet ist, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte ihrer Sollausrichtung entspricht. Des Weiteren sind technische Mittel zur Zwangskopplung des Verlaufs bzw. der Richtung des Lichtbündels an Veränderungen der räumlichen Orientierung der Pressplatte während des Pressvorgangs vorgesehen, wie zum Beispiel Halterungen, Befestigungen o. ä., und der Signalausgang des Detektors steht mit einer Ansteuerschaltung für die Ballenpresse in Verbindung, so dass das vom Detektor abgegebene Signal zur Abschaltung der Bewegung der Pressplatte genutzt werden kann.
  • In anderen Worten: der Detektor gibt ein Empfangssignal, beispielsweise „I”, an die Ansteuerschaltung aus, solange die Bedingung „Ist-Ausrichtung der Pressplatte entspricht ihrer Soll-Ausrichtung” erfüllt ist. Ändert sich im Verlauf des Pressvorgangs diese Ausrichtung in unerwünschtem Ausmaß, wird zwangsläufig auch der Verlauf des Lichtbündels so verändert, dass dieses nicht mehr vom Detektor registriert wird. Der Wechsel des Signals von ”I” auf ”0” am Ausgang des Detektors wird in der Ansteuerschaltung zum Abschalten des Pressvorgangs genutzt oder alternativ auch zur Abgabe eines akustischen oder optischen Warnsignals.
  • Vorteilhaft ist eine ortsauflösende Ausführung des Detektors, wobei der Auftreffort des fokussierten Lichtbündels z. B. auf eine Sensormatrix, z. B. die Sensormatrix einer Kamera, ein Maß ist für die Abweichung der aktuellen räumlichen Orientierung und auch für die Richtung, in der sich die Pressplatte gegen die Pressrichtung neigt. Daraus lassen sich Maßnahmen zur Gegensteuerung mittels der die Presskraft erzeugenden Antriebseinrichtung ableiten. In diesem Zusammenhang kann dem Detektor eine Auswerteschaltung nachgeordnet sein zur Bestimmung des Maßes für die Abweichung der Pressplatte von ihrer Sollausrichtung anhand der Abweichung der aktuellen Empfangsposition von einer Soll-Empfangsposition auf der Sensormatrix.
  • In einer ersten Ausführungsvariante der erfindungsgmäßen Ballenpresse ist die Lichtquelle mechanisch fest mit der beweglichen Pressplatte verbunden, und der Detektor ist in Relation zur Pressplatte unbeweglich angeordnet, beispielsweise an einem Pressenteil in einem Bereich oberhalb Pressplatte. Die Positionierung der Lichtquelle und des Detektor zueinander erfüllt hierbei die Bedingung, dass das Lichtbündel auf den Detektor trifft, wenn die jeweils aktuelle räumliche Orientierung der Pressplatte ihrer Sollausrichtung entspricht.
  • In einer zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgmäßen Ballenpresse sind sowohl die Lichtquelle als auch der Detektor in Relation zur Pressplatte unbeweglich angeordnet. An der Pressplatte und mit dieser beweglich ist ein beispielsweise aus zwei 90°-Winkelspiegeln gebildeter Reflektor vorgesehen, der zur Lichtquelle und zum Detektor so positioniert ist, dass das Lichtbündel von der Lichtquelle zunächst auf den Reflektor und von diesem genau dann auf den Detektor gerichtet ist, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte ihrer Sollausrichtung entspricht.
  • In einer dritten Ausführungsvariante ist eine Baueinheit mit der Pressplatte beweglich verbunden, welche die Lichtquelle und den Detektor in möglichst geringem räumlichem Abstand zueinander vereint. Demgegenüber ist ein Retroreflektor unbeweglich in Relation zu dieser Baueinheit so positioniert, dass das Lichtbündel von der Lichtquelle zunächst auf den Retroreflektor und von diesem genau dann auf den Detektor gerichtet ist, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte ihrer Sollausrichtung entspricht.
  • In einer vierten Ausführungsvariante sind die Lichtquelle, der Detektor und ein Strahlteiler in Bezug auf die Pressplatte unbeweglich angeordnet und ein Reflektor ist mit der Pressplatte beweglich verbunden, wobei Lichtquelle, Reflektor, Strahlteiler und Detektor so zueinander positioniert sind, dass das Lichtbündel zunächst auf den Strahlteiler, ein vom Strahlteiler abgetrennter Teil des Lichtbündels auf den Reflektor und von diesem zurück auf den Strahlteiler gerichtet ist. Ein vom Strahlteiler erneut abgetrennter Teil ist als Rest des Lichtbündels durch den Strahlteiler hindurch genau dann auf den Detektor gerichtet, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte ihrer Sollausrichtung entspricht.
  • Bei der zweiten und vierten Ausführungsvariante ist weder die Lichtquelle noch der Detektor mit der verschiebbaren Pressplatte verbunden, so dass weder eine der Bewegung der Pressplatte folgende Zuleitung für die Betriebsspannung der Lichtquelle noch eine dieser Bewegung folgende Ableitung für das Detektorsignal erforderlich und insofern im Hinblick auf einen verschleißfreien Aufbau der Kontrolleinrichtung von Vorteil ist.
  • Von weiterem Vorteil ist es, wenn die Kontrolleinrichtung mit optischen Mitteln zur Begrenzung des Empfangsbereichs des Detektors ausgestattet ist, beispielsweise in Form von Linsen oder Blenden, die in das Lichtbündel gestellt sind. Der Detektor kann zur Abgabe eines analogen oder digitalen Ausgangsignals ausgebildet sein, und es können Mittel vorgesehen sein zur Anpassung des Ausgangsignals an die Bedingungen des Signaleingangs der Steuerschaltung, wie etwa die Wandlung des Signals von analog zu digital bzw. umgekehrt oder auch zur Anpassung bezüglich der Signalstärke, Frequenz o. ä..
  • Die Abschaltung des Pressvorgangs kann beispielsweise bei einer Abweichung der aktuellen Orientierung der Pressplatte um einen Raumwinkel im Bereich von 0,1 bis 3,0 Grad im Vergleich zur Sollausrichtung vorgesehen sein. Dabei ist der Raumwinkel ein Maß für die Neigung der Normalen der Pressplatten-Oberfläche gegen die Pressrichtung. Da die Maßverkörperung des zu kontrollierenden Raumwinkels mit den vorbeschriebenen Mitteln abhängig ist vom Hub der Pressplatte und demzufolge die Kontrolleinrichtung bei unterschiedlichen Hublängen nicht immer gleich anspricht, ist eine beispielhaft angegebene Winkelabweichung von maximal 1,5 Grad auf die maximale Hublänge der betreffenden Presse bzw. auf den maximalen Verschiebeweg der Pressplatte bezogen. Insofern ist auch eine Anpassung und Kalibrierung der Kontrolleinrichtung individuell für jede Presse von Vorteil, die mit einer derartigen Kontrolleinrichtung ausgestattet wird.
  • Als Detektoren kommen beispielsweise Fotodioden mit einer im Vergleich zu Fototransistoren größeren Empfangsfläche von z. B. 7,5 mm2 oder auch mit einer ortsauflösenden Sensormatrix ausgestattete Kameras in Betracht. Als Lichtquelle sind beispielsweise Laserdioden geeignet.
  • Die Komponenten der Kontrolleinrichtung bzw. die Kontrolleinrichtung in ihrer Gesamtheit sind bevorzugt für Betriebstemperaturen von minus 15 Grad bis plus 60 Grad ausgelegt.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
  • 1 die Prinzipdarstellung einer ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Ballenpresse,
  • 2 die Prinzipdarstellung einer zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Ballenpresse,
  • 3 die Prinzipdarstellung einer dritten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Ballenpresse,
  • 4 die Prinzipdarstellung einer vierten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Ballenpresse.
  • In 1 ist der prinzipielle Aufbau einer beispielsweise vertikalen Ballenpresse 1 im Querschnitt dargestellt. Ein Presskasten 2, ein Pressboden 3 und eine Deckplatte 4 umschließen einen Pressschacht 5, der über Distanzstücke 6 gegen eine Bodenfläche 7 abgestützt ist. Der Presskasten 2 ist mit einer Einfüllöffnung 8 versehen, durch die hindurch das zu verpressende Material 9, das hier symbolisch im bereits verpressten Zustand dargestellt ist, in den Presskasten 2 eingefüllt wird. Innerhalb des Presskastens 2 ist eine Pressplatte 10 in der mit Pfeil angegebenen Pressrichtung P von einer Ausgangsposition A bis hin zu einer Endposition E verschiebbar angeordnet. In der in 1 dargestellten Konstellation befindet sich die Pressplatte 10 während ihrer Verschiebung aktuell zwischen der Ausgangsposition A und der Endposition E. Zur Unterscheidung ist in den Positionen A und E die Pressplatte 10 jeweils mit unterbrochenen Linien dargestellt.
  • Befindet sich die Pressplatte 10 in der Ausgangsposition A, ist die Einfüllöffnung 8 zum Zweck des Einfüllens des Materials 9 freigegeben. Ist das Einfüllen beendet, wird die Einfüllöffnung 8 verschlossen und das Verschieben der Pressplatte 10 und damit der Pressvorgang ausgelöst.
  • Die Auslösung erfolgt beispielsweise durch einen manuell per Tastendruck an die Pressensteuerung gerichteten Startbefehl, mit dem aus arbeitsschutztechnischen Gründen vorzugsweise auch das Verschließen der Einfüllöffnung 8, z. B. mittels einer einschwenkbaren Tür, zwangsgekoppelt ist (zeichnerisch nicht dargestellt). Erreicht die Pressplatte 10 die Endposition E, ist der Pressvorgang abgeschlossen, das Material 9 liegt wie hier dargestellt verdichtet vor.
  • Die Verschiebebewegung und die auf das Material 9 auszuübende Presskraft wird mittels eines elektrohydraulischen Antriebs erzeugt, der beispielsweise zwei Hydraulikzylinder 11 umfasst, die in der aus 1 ersichtlichen Weise durch die Deckplatte 4 hindurchgeführt und mit dieser mechanisch fest verbunden sind. Die aus den Hydraulikzylindern 11 ausfahrbaren Kolbenstangen 12 sind an der Oberseite der Pressplatte 10, d. h. der dem Material 9 abgewandten Fläche der Pressplatte 10, angelenkt. Das Ausfahren der Kolbenstangen 12 wird – vorzugsweise in Abhängigkeit vom erfolgten Verschließen der Eingangsöffnung 8 – von der Pressensteuerung veranlasst, ebenso wie das Einfahren der Kolbenstangen 12 und damit die Rückführung der Pressplatte 10 in die Anfangsposition A einschließlich nachfolgender Freigabe der Einfüllöffnung 8.
  • Die Anordnung zweier Hydraulikzylinder 11 ist hier lediglich beispielhaft vorgegeben. Im Rahmen der Erfindung liegt selbstverständlich auch jede weitere, mit der Funktion der Kontrolleinrichtung konforme Ausgestaltung des Antriebes.
  • Um zu gewährleisten, dass die Pressplatte 10 während der Verschiebung nicht verkantet, sondern ihre Sollausrichtung über den gesamten Verschiebeweg hinweg – unter Berücksichtigung einer zugelassenen Toleranz – weitestgehend beibehalten wird, ist eine Einrichtung zur Kontrolle der räumlichen Orientierung der Pressplatte 10 während des Pressvorgangs wie nachfolgend beschrieben vorhanden.
  • Grundsätzlich weist die Kontrolleinrichtung eine Lichtquelle 13 zur Abstrahlung eines Lichtbündels 14 auf, und es ist ein Detektor 15 vorgesehen, wobei der Empfangsbereich des Detektors 15 und der Durchmesser und der Auftreffort des Lichtbündels 14 aufeinander abgestimmt sind, beispielweise mittels einer im Verlauf des Lichtbündels 14 angeordneten Blende. Lichtquelle 13, Lichtbündel 14 und Detektor 15 sind so ausgerichtet, dass das Lichtbündel 14 auf den Detektor 15 gerichtet ist, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte 10 ihrer Sollausrichtung entspricht, und es ist eine Zwangskopplung der Richtung des Lichtbündels 14 mit Veränderungen der räumlichen Orientierung der Pressplatte 10 während des Pressvorgangs vorgesehen.
  • 1 dient zur Erläuterung einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung. Wie aus 1a) ersichtlich, wird das Lichtbündel 14 genau dann vom Detektor 15 empfangen, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte 10 ihrer Sollausrichtung entspricht. Der Detektor 15 gibt in dieser Konstellation ein ”I”-Signal an die Steuerschaltung (zeichnerisch nicht dargestellt) der Ballenpresse 1 als Hinweis darauf aus, dass der Pressvorgang starten kann. Der Pressvorgang bzw. die Verschiebung der Pressplatte 10 wird fortgesetzt, solange dieses Signal an der Steuerschaltung anliegt.
  • Für den Fall, dass die Ausrichtung der Pressplatte 10 um einen vorgegebenen Betrag, beispielsweise um einen Neigungswinkel α ≥ 1,5 Grad gegen die vorgegebene Pressrichtung P von der Sollausrichtung abweicht, trifft das Lichtbündel 14 nicht mehr auf den Detektor 15 und es wird ein ”0”-Signal an die Steuerschaltung ausgegeben, das zur Abschaltung der Bewegung der Pressplatte 10 führt. Dieser Fall ist beispielhaft in 1b) dargestellt.
  • In anderen Worten: die Veränderung der Richtung des Lichtbündels 14 ist mit der Veränderung der räumlichen Orientierung der Pressplatte 10 zwangsgekoppelt. Technisches Mittel für die Zwangskopplung ist hier die mechanisch feste Verbindung der Lichtquelle 13 mit der Pressplatte 10, diese Verbindung kann z. B. lösbar mittels Halterung oder nicht lösbar mittels Klebung ausgeführt sein.
  • Weitere Ausgestaltungsvarianten der Erfindung werden nachfolgend anhand 2 bis 4 erläutert, wobei der bereits in 1 dargestellte grundsätzliche Aufbau der Ballenpresse 1 beibehalten wird und demzufolge für gleiche Baugruppen auch die gleichen Bezugszeichen gelten.
  • In der Ausführungsvariante gemäß 2 sind im Unterschied zur Ausführungsvariante nach 1 sowohl die Lichtquelle 13 als auch der Detektor 15 in Relation zur Pressplatte 10 unbeweglich angeordnet, und zwar aufgrund ihrer mechanisch festen Verbindung mit der Deckplatte 4.
  • An der Pressplatte 10 und mit dieser beweglich ist ein aus zwei 90°-Winkelspiegeln gebildeter Reflektor 16 vorgesehen und in Relation zur Lichtquelle 13 und zum Detektor 15 so positioniert, dass das von der Lichtquelle 13 abgestrahlte Lichtbündel 14 zunächst auf den Reflektor 16 gerichtet ist und von diesem genau dann auf den Detektor 15 reflektiert wird, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte 10 ihrer Sollausrichtung entspricht (vgl. 2a).
  • Der Signalausgang des Detektors 15 gibt auch hierbei ein ”I”-Signal an die Steuerschaltung der Ballenpresse 1 aus, so dass der Pressvorgang starten kann. Der Pressvorgang bzw. die Verschiebung der Pressplatte 10 erfolgt, solange das ”I”-Signal an der Steuerschaltung anliegt.
  • Wie in 2b) gezeigt, trifft in dem Fall, in dem die Ausrichtung der Pressplatte 10 um einen vorgegebenen Betrag, beispielsweise um einen Neigungswinkel α ≥ 1,5 Grad, von der Sollausrichtung abweicht, das Lichtbündel 14 nicht mehr auf den Detektor 15. Vom Detektor 15 wird ein ”0”-Signal an die Steuerschaltung ausgegeben, das vorzugsweise zur Abschaltung des Pressvorgangs genutzt wird.
  • Das technische Mittel für diese Zwangskopplung der Richtung des Lichtbündels 14 ist die mechanisch feste Verbindung des Reflektors 16 mit der Pressplatte 10. Die Reflexionsrichtung für das Lichtbündel 14 ändert sich, sobald sich die Neigung der Pressplatte 10 gegen die Pressrichtung P ändert.
  • Eine dritte Ausführungsvariante ist aus 3 ersichtlich. Eine Baueinheit aus Lichtquelle 13 und Detektor 15 ist mechanisch fest mit der Pressplatte 10 verbunden und so mit dieser beweglich. Ein Retroreflektor 17 ist in Bezug auf die Pressplatte 10 unbeweglich an der Deckplatte 4 angeordnet und relativ zur Baueinheit aus Lichtquelle 13 und Detektor 15 so positioniert, dass das Lichtbündel 14 zunächst auf den Retroreflektor 17 und von dort genau dann auf den Detektor 15 gerichtet ist, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte 10 ihrer Sollausrichtung entspricht.
  • Der Signalausgang des Detektors 15 gibt wiederum beispielhaft ein ”I”-Signal an die Steuerschaltung der Ballenpresse 1 aus als Voraussetzung dafür, dass der Pressvorgang starten kann. Der Pressvorgang bzw. die Verschiebung der Pressplatte 10 erfolgt, solange das ”I”-Signal an der Steuerschaltung anliegt (vgl. 3a).
  • Wie in 3b) gezeigt, trifft dagegen das Lichtbündel 14 nicht mehr auf den Detektor 15, wenn die Ausrichtung der Pressplatte 10 um einen vorgegebenen Betrag, beispielsweise um einen Neigungswinkel α ≥ 1,5 Grad, von der Sollausrichtung abweicht. Infolge dessen wird vom Detektor 15 ein ”0”-Signal an die Steuerschaltung ausgegeben und vorzugsweise die Abschaltung des Pressvorgangs bewirkt.
  • Das technische Mittel für die Zwangskopplung der Richtung des Lichtbündels 14 ist in dem Fall die mechanisch feste Verbindung der Baueinheit aus Lichtquelle 13 und Detektor 15 mit der Pressplatte 10.
  • Die Abstrahlrichtung des Lichtbündels 14 ändert sich, sobald sich auch die Neigung der Pressplatte 10 gegen die vorgegebene Pressrichtung P ändert. In einer vierten, in 4 dargestellten Ausführungsvariante sind die Lichtquelle 13, der Detektor 15 und ein Strahlteiler 18 in Bezug auf die Pressplatte 10 unbeweglich mit der Deckplatte 4 verbunden. Ein an der Pressplatte 10 angeordneter und mit dieser beweglicher Reflektor 19 ist relativ zur Lichtquelle 13, zum Detektor 15 und zum Strahlteiler 18 so positioniert, dass das Lichtbündel 14 zunächst auf den Strahlteiler 18 gerichtet ist und ein von diesem abgetrennter Teil des Lichtbündels 14 auf den Reflektor 19 trifft. Dieser Teil des Lichtbündels 14 wird vom Reflektor 19 zurück zum Strahlteiler 18 reflektiert, durch den hindurch nach erneuter Teilung ein Rest des Lichtbündels 14 genau dann auf den Detektor 15 trifft, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte 19 ihrer Sollausrichtung entspricht (vgl. 4a).
  • Der Detektor 15 gibt in diesem Fall ein ”I”-Signal an die Steuerschaltung der Ballenpresse 1 aus als Voraussetzung dafür, dass der Pressvorgang starten kann, und der Pressvorgang bzw. die Verschiebung der Pressplatte 10 erfolgt solange das ”I”-Signal an der Steuerschaltung anliegt.
  • Wie aus 4b) ersichtlich, trifft das Lichtbündel 14 nicht mehr auf den Detektor 15, wenn die Ausrichtung der Pressplatte 10 um den beispielsweise vorgegebenen Betrag von α ≥ 1,5 Grad von der Sollausrichtung abweicht. Infolge dessen wird vom Detektor 15 ein ”0”-Signal an die Steuerschaltung ausgegeben, das die Abschaltung des Pressvorgangs bewirkt.
  • Das technische Mittel für die Zwangskopplung der Richtung des Lichtbündels 14 ist in dem Fall die mechanisch feste Verbindung des Reflektors 19 mit der Pressplatte 10. Die Reflexionsrichtung für das Lichtbündel 14 ändert sich, sobald sich die Neigung der Pressplatte 10 gegen die vorgegebene Pressrichtung P ändert.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Ballenpresse
    2
    Presskasten
    3
    Pressenboden
    4
    Deckplatte
    5
    Pressschacht
    6
    Distanzstücke
    7
    Bodenfläche
    8
    Einfüllöffnung
    9
    Material
    10
    Pressplatte
    11
    Hubzylinder
    12
    Kolbenstange
    13
    Lichtquelle
    14
    Lichtbündel
    15
    Detektor
    16
    Reflektor
    17
    Retroreflektor
    18
    Strahlteiler
    19
    Reflektor
    20
    Halterung
    A
    Ausgangsposition
    E
    Endposition
    P
    Pressrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • GB 2019775 A1 [0003]
    • EP 1717015 [0004]

Claims (10)

  1. Ballenpresse zum Verpressen von losem Material, vorzugsweise von Kartonagen, umfassend: – einen Presskasten (2) bzw. einen Presskanal mit einer Einfüllöffnung (8) für das lose Material (9), – eine im Presskasten (2) bzw. im Presskanal in Pressrichtung (P) verschiebbare Pressplatte (10), und – eine Einrichtung zur Kontrolle der räumlichen Orientierung der Pressplatte (10) während des Pressvorgangs in Bezug auf eine vorgegebene Sollausrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kontrolleinrichtung eine Lichtquelle (13) zur Abstrahlung eines Lichtbündels (14) und – einen Detektor (15) aufweist, der zum Empfang des von der Lichtquelle (13) abgestrahlten Lichtes ausgelegt ist, wobei – Lichtquelle (13), Lichtbündel (14) und Detektor (15) so ausgerichtet sind, dass das Lichtbündel (14) auf den Detektor (15) gerichtet ist, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte (10) ihrer Sollausrichtung entspricht, – Mittel zur Veränderung der Richtung des Lichtbündels (14) in Abhängigkeit von Veränderungen der räumlichen Orientierung der Pressplatte (10) während des Pressvorgangs vorgesehen sind, und – der Signalausgang des Detektors (15) mit einer Steuerschaltung für die Ballenpresse (1) in Verbindung steht.
  2. Ballenpresse nach Anspruch 1, bei der – die Lichtquelle (13) mit der Pressplatte (10) beweglich verbunden, und – der Detektor (15) relativ zur Pressplatte (10) unbeweglich angeordnet ist, wobei – Lichtquelle (13) und Detektor (15) so zueinander positioniert sind, dass das Lichtbündel (14) auf den Detektor (15) gerichtet ist, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte (10) ihrer Sollausrichtung entspricht.
  3. Ballenpresse nach Anspruch 1, bei der – die Lichtquelle (13) und der Detektor (15) relativ zur Pressplatte (10) unbeweglich angeordnet sind, und – ein mit der Pressplatte (10) beweglicher, vorzugsweise aus zwei 90°-Winkelspiegeln gebildeter Reflektor (16) vorgesehen ist, wobei – Lichtquelle (13), Reflektor (16) und Detektor (15) so zueinander positioniert sind, dass das Lichtbündel (14) zunächst auf den Reflektor (16) und von diesem auf den Detektor (15) gerichtet ist, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte (10) ihrer Sollausrichtung entspricht.
  4. Ballenpresse nach Anspruch 1, bei der – eine Baueinheit aus Lichtquelle (13) und Detektor (15) mit der Pressplatte (10) beweglich verbunden sind, und – ein Retroreflektor (17) relativ zur Pressplatte (10) unbeweglich angeordnet ist, wobei – das Lichtbündel (14) zunächst auf den Retroreflektor (17) und von diesem auf den Detektor (15) gerichtet ist, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte (10) ihrer Sollausrichtung entspricht.
  5. Ballenpresse nach Anspruch 1, bei der – die Lichtquelle (13), ein Strahlteiler (18) und der Detektor (15) in Bezug auf die Pressplatte (10) unbeweglich angeordnet sind, und – ein mit der Pressplatte (10) beweglicher Reflektor (19) vorgesehen ist, wobei – Lichtquelle (13), Strahlteiler (18), Reflektor (19) und Detektor (15) so zueinander positioniert sind, dass das Lichtbündel (14) zunächst auf den Strahlteiler (18), ein Teil des Lichtbündels (14) auf den Reflektor (19), von diesem zurück auf den Strahlteiler (19) und nach erneuter Teilung ein Rest des Lichtbündels (14) dann auf den Detektor (15) gerichtet ist, wenn die räumliche Orientierung der Pressplatte (10) ihrer Sollausrichtung entspricht.
  6. Ballenpresse nach einem der vorgenannten Ansprüche, ausgestattet mit optischen Mitteln, vorzugsweise mit im Lichtbündel (14) angeordneter oder angeordneten Linsen und/oder Blenden, für die Begrenzung des Empfangsbereichs des Detektors (15).
  7. Ballenpresse nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei welcher – der Detektor (15) ausgebildet ist zur Abgabe eines analogen oder digitalen Ausgangssignals, und – Mittel vorgesehen sind zur Anpassung des Ausgangssignals an die Bedingungen des Signaleingangs der Steuerschaltung.
  8. Ballenpresse nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei welcher der Detektor (15) ausgebildet ist – zur Abgabe eines ”I”-Signals für den Zustand der Detektion des Lichtbündels (14) und eines ”0”-Signals für das Ausbleiben der Detektion des Lichtbündels (14), oder – zu einer ortsauflösenden Detektion in Bezug auf die Empfangspositionen des Lichtbündels (14) auf einer Sensormatrix, vorzugsweise der Sensormatrix einer als Detektor (15) vorgesehenen Kamera, und dem Detektor (15) eine Auswerteschaltung nachgeordnet ist zur Bestimmung eines Maßes für die Abweichung der Pressplatte (10) von ihrer Sollausrichtung anhand der Abweichung der aktuellen Empfangsposition von einer der Sollausrichtung zugeordneten Empfangsposition des Lichtbündels (14) auf der Sensormatrix.
  9. Ballenpresse nach einem der vorgenannten Ansprüche, ausgebildet zur Abschaltung des Pressvorgangs bei einer Abweichung der aktuellen Orientierung von 0,1 ≤ α ≤ 3,0 Grad im Vergleich zur Sollausrichtung der Pressplatte (10), vorzugsweise bezogen auf die Neigung der Normalen der Pressplatte (10) gegen die Pressrichtung (P).
  10. Ballenpresse nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei welcher die Kontrolleinrichtung ausgelegt ist für Betriebstemperaturen von minus 15 Grad bis plus 60 Grad.
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