DE2713412C2

DE2713412C2 - Vorrichtung zum Verschnüren von Ballen in einer Ballenpresse

Info

Publication number: DE2713412C2
Application number: DE2713412A
Authority: DE
Inventors: Eugen Bister; Günther 4000 Düsseldorf Bohne; Karl-Heinz 4010 Hilden Melmert; Kurt 4000 Düsseldorf Pessel; Rainer 4030 Ratingen Riepe
Original assignee: Lindemann Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Lyndex Recycling Systems Ltd
Priority date: 1977-03-26
Filing date: 1977-03-26
Publication date: 1983-02-24
Also published as: SE7803335L; GB1597636A; DE2713412A1; US4167902A; SE441518B; NL7803185A; NL184565C; NL184565B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschnüren von Ballen mit Draht in einer Preßkanal und Preßstempel aufweisenden Ballenpresse, die in jeder Verschnürungsebene mit zwei von Vorratsrollen abziehbaren Drähten arbeitet, deren Enden miteinander verbunden werden, und in jeder Verschnürungsebene *5 mit einer Schnürnadel versehen ist, deren Bahn den Preßkanal durchdringt und die dadurch den einen Draht als Drahtschleife in eine Lage bringt, in der er mit dem zweiten Draht eine einen im Preßkanal befindlichen Ballen umgebende Schlinge bildet, mit je einer so Drillvorrichtung in jeder Umschnürungsebene, die eine um eine in der Umschnürungsebene liegende Achse drehbare Scheibe zum Ergreifen und Verdrillen der Drähte aufweist, wobei diese Scheibe mit einem Schlitz versehen ist, dessen Breite im Bereich des Schlitzendes nur wenig größer als die Stärke eines der miteinander zu verdrillenden Drähte ist, und der Scheibe eine Leitfläche eines feststehenden Bleches zugeordnet ist, und mit einer Schneidvorrichtung in jeder Umschnürungsebene zum Durchschneiden der jeweiligen Drillstelle unter Beibehaltung der Drahtendenverbindung.

Bei dieser aus der DE-PS 24 19 151 bekannten Vorrichtung muß der Verschnürkopf zum Ergreifen der Drähte verschoben oder verschwenkt und nach Beendigung des Verschnürvorganges zurückbewegt werden. Um diese erforderlichen Verschiebe- b?w. VfTschwenkbewegungen durchführen zu können, sind zusätzliche Antriebe und Steuerungselemente erforderlich, die das Verschnürsystem nicht nur verteuern sondern auch eine zusätzliche Quelle für Störanfälligkeiten sind.

In gleicher Weise ist die aus der DE-AS 11 68 333 bekannte Vorrichtung zum Verbinden der Enden eines Drahtes in einer Verpackungsmaschine zu beurteilen.

Aus der DE-OS 22 53 160 ist eine Verschnürvorrichtung bekannt, die zum Verdrillen der Drähte eine Scheibe aufweist, die mit zwei etwa radial aus der Scheibe hervorragenden Fingern zum Heranziehen der neben der Scheibe in einem bestimmten Abstand voneinander und von der Scheibe ausgespannt gehaltenen, miteinander zu verdrillenden Drähte arbeitet Der in Drehrichtung vorn liegende kürzere Finger hat die Aufgabe, den der Scheibe am nächsten liegenden Draht, und der längere Finger, den entfernter liegenden Draht zu erfassen und in die zugeordneten Schlitze der Scheibe zu leiten. Von den beiden miteinander zu verdrillenden Drähten kommt der dem kürzeren Finger zugeordnete Draht unmittelbar von einer auf der Seite der Drillvorrichtung liegenden Vorratsrolle, während der von dem längeren Finger zu erfassende Draht von einer auf der gegenüberliegenden Ballenseite angeordneten Vorratsrolle mittels der Schnürnadel als Drahtschleife herangeführt worden ist

Während der Bildung der Drahtschleife mittels der Schnürnadel ist es <r?abei unbedingt erforderlich, daß die die Finger tragende Scheibe eine Ruhestellung nach F i g. 3 der genannten Druckschrift einnimmt, um eine Kollision mit der Schnürnadel und/oder den auszuspannenden Drähten zu vermeiden. Zu diesem Zweck muß die Scheibe nach Beendigung des vorangegangenen Drillvorgangs in einer sehr genau einzuhaltenden Position gestoppt werden. Dies ist nur dann zu verwirklichen, wenn der die Scheibe antreibende Getriebebremsmotor über Kurvenscheiben und/oder Endschalter in Abhängigkeit von der Anzahl der von der Scheibe gemachten Umdrehungen oder über ein Zeitrelais gestoppt wird, was aber technisch sehr schwierig ist, denn Bremseinrichtungen unterliegen einem Verschleiß und arbeiten dann ungenau und Zeitrelais haben ebenfalls eine für den vorliegenden Fall zu große Schalttoleranz, so daß man für die Scheibendrehung einen zu großen Bremsbereich erhält. Daher kommt es beim praktischen Betrieb dieser bekannten Vorrichtung häufig vor, daß nach Beendigung eines Drillvorgangs einer der Finger, meist der kürzere, bis in den erwähntun kritischen Kollisionsbereich gedreht worden ist, so da3 anschließend der diesem Finger zugeordnete Drahtstrang mittels der Schnürnadel am Rücken dieses bereits zu weit gedrehten Fingers entlanggeführt wird. Die Folge davon ist es, daß der dem kürzeren Finger zugeordnete Draht nicht von diesem, sondern zusammen mit dem anderen Draht von dem längeren Finger erfaßt wird.

Aus Fig. 3 der DE-OS 22 53 160 ist ersichtlich und etwas anderes ist unter Voraussetzung der Realisierung der gewünschten Wirkungsweise auch nicht erforderlich, daß die die Drähte aufnehmenden Schlitze in der Scheibe erheblich breiter sind als eine Drahtstärke. Dadurch bedingt kann ts im vorbeschriebenen uner= wünschten Betriebsfall nicht zu einer Verdrillung der zusammen in einen Schlitz der Scheibe gelangten Drähte kommen, weil diese nicht fest im Schlitz gehalten werden können, sondern entsprechend der Drehung der Scheibe nur Kreisel- oder Taumelbewegungen ausführen, ohne ihre Relativlage nennenswert zu ändern. Da die Scheiben synchron angelrieben

werden, wirkt sich diiser Nachteil gleichermaßen in allen Schnürebenen aus, so daß ein praktisch unverschnürter und somit unbrauchbarer Ballen entsteht, der unter Zeit- und damit Leistungsverlust aus der Presse entfernt werden muß.

Der vorbeschriebene Nachteil kann bei der bekannten Vorrichtung auch dadurch pintreten, daß die von den Fingern zu erfassenden Drähte aufgrund von durch innere Spannungen bedingten Drahtverwindungen nicht genau in die konstruktiv bedingte eng begrenzte Position gelangt sind.

Weitere Nachteile der bekannten Vorrichtung ergeben sich aus der Tatsache, daß die Verdrillung der beiden Drähte nicht im Zentrum der Scheibe stattfinden kann, da die Drähte aufgrund der Konzeption des bekannten Vorschlags im Bereich der Scheibe mit Abstand voneinander gehalten werden, so daß sie beiderseits der Scheibe konvergieren. Dies hat den Nachteil, daß die Drillung nicht auf der gesamten zu verdrillenden Drahtstrecke gleichzeitig, sondern zuerst an von der Scheibe entfernt liegenden Stellen beginnt Von dort ausgehend entsteht zunächst eine sehr steilgängige lockere Verdrillung, die aber zur Scheibe hin immer flachgängiger wird, weil der Winkel, den die Drähte mit der Scheibenfläche bilden, desto flacher wird, je mehr sich die Drillung der Scheibe nähert Im letzten Drittel des Drillvorganges ändert sich somit die zur Scheibe hin wandernde Verdrillung in eine auf der Stelle stattfindende Verdrehung der Drähte. Eine derartige Torsionsbeanspruchung überschreitet häufig die festigkeitsmäßig zulässigen Grenzen, so daß Drahtbrüche nahe der Scheibe schon während des Drillvorganges oder beim späteren Ballentransport keine Seltenheit sind.

Die Spreizung der Drähte im Bereich der Scheibe macht sich auch noch an den fertig verschnürten Ballen durch von den Drillstellen abstehende Drahtenden unangenehm bemerkbar, weil dadurch eine erhöhte Verletzungsgefahr gegeben ist

In der Praxis, in der die bekannte Vorrichtung mit einer die Drahtschleife von unten nach oben ziehenden Schnürnadel arbeitet ist schließlich auch noch die Verfahrensweise, nach der die in der Schnürnadel bis nach dem Verdrillen und Durchschneiden der Drillstellen gehaltene Drahtschleife aus der Schnürnadel entfernt wird, umständlich und nicht zuverlässig. Dies geschieht nämlich in wesentlichen dadurch, daß die Schnürnadel nach dem Verdrillen und Durchschneiden der Drillstellen soweit abgesenkt wird, daß die Drahtschleife oberhalb des Fanghakens der Schnürnadel steht und dann durch ö*. Wanderbewegung des neu aufzubauenden Ballens von der Schnürnadel entfernt werden soll, so daß die Schnürnadel erst nach einigen Preßhüben zurückgezogen werden kann. Auch hierbei kommt es vor, daß die Drahtschleife sich aufgrund von Drahtverwindungen nicht vom Fanghaken der Schnürnadel löst, so daß es bei weiter fortschreitendem Preßvorgang zum Verbiegen der Schnürnadel kommen kann.

Schließlich ist aus der DE-OS 22 45 190 eine Verschnürvorrichtung bekannt, die zum Erreichen eines im übrigen relativ schlechten Verschnürergebnisses zwei räumlich auseinanderliegende Verdrillhaken benötigt, was einen hohen Bauaufwand und zusätzliche Maßnahmen zur Steuerung erfordert. Diese bekannte Verdrillvorrichtung arbeitet mit einer doppelköpfigen, an ihrer Stirnseite zwei Rollen aufweisenden, stoßenden Schnürnadel, die die aus zwei Drähten bestehende Drahtschleife zwischen die im entsprechenden Abstand voneinander angeordneten, ein Paar bildenden Verdrillhaken stößt Im Zustand gemäß Fig. 7, bei dem die noch zusätzlich mit zwei seitlichen Ausnehmungen versehene Schnürnadel im Bereich zwischen den Verdrillhaken verbleibt, werden durch Rotation der beiden Verdrillhaken zwei räumlich durch mindestens die Breite der stoßenden Schnürnadelstirnabmessung voneinander getrennte Drillstellen gebildet, von denen eine den

ίο fertigen Ballen verschließt, während die andere die Verbindung zwischen den beiden entsprechenden Drähten herstellt

Aufgrund der Konzeption der paarweisen Zuordnung von Drillhaken sowie der Notwendigkeit daß die Schnürnadel 114 zwischen diesen bis zur Beendigung des Drillvorgangs verbleibt, ist es bei der bekannten Vorrichtung während des Drillvorgangs nicht möglich, die infolge der Verdrillung entstehende Drahtverkürzung in den Drahtstrecken zwischen den beiden Drillhaken auszugleichen, weil ein Nachziehen von Draht über die Drillhaken nicht mög'vrh ist Vielmehr besteht die Gefahr, daß diese Drah'verkürzung zu einem — gesehen in Fig. 7 — nach rechts gerichteten Rückschub der Schnürnadel 114 mit der Gefahr der Kollision der Drillhaken mit der Schnürnadel, sobald die Ausnehmungen 124 und 126 aus der Flucht mit den gegenüberliegenden Drillhaken kommen, führt Sofern die Schnürnadel ihre Position nicht verändert, entstehen durch den durch die erwähnte Drahtverkürzung bedingten »Würgevorgang« hohe Drahtspannungen, die zum Drahtbruch führen können, zumindest aber in den Schäften der Verdrillhaken Biegewechselspannungen bedingende, erhebliche Kräfte erzeugen. Dies wird auch durch die Darstellung gemäß Fig. 9 in der DE-OS 22 45 190 bestätigt, aus der hervorgeht, daß die Drähte nach dem Durchtrennen — dies findet an einer zwischen den beiden räumlich voneinander getrennten Drillstellen statt — aufgrund der inneren Spannung bis auf den Schacht der Verdrillhaken jeweils zurückschnellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weite-zubilden, daß bei zuverlässiger Arbeitsweise ein wesentlich einfacherer Aufbau möglich wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Scheibe zum Ergreifen der Drähte lediglich einen etwa radial hervorragenden, in Drehricbtung gekrümmten Finger besitzt, dessen Innenfläche in den bis zum Zentrum der Scheibe führenden, sich verengenden Schlitz mündet, und daß die Leitfläche der

so Innenfläche des Fingers derart zugeordnet ist, daß die beiden Flächen beim Übereinanderfahren einen Winkel von etwa 90° einschließen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung erübrigen sich die bei der vorbekannten Vorrichtung eingangs erwähnten erforderlichen Verschiebe- bzw. Verschwenkelemente mit entsprechenden Antrieben, die steuerungsmäßig aufeinander abzustimmen sind. Abgesehen von der dadurch mit der Erfindung erreichten Verbilligung werden die Störanfälligkeiten erheblich reduziert. Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäße Ausrüstung der Scheibe mit nur einem Finger der für die Scheibe bei der aus der DE-OS 22 53 160 bekannten Vorrichtung einzuhaltende Bremsbereich von etwa 30° auf etwa 180" erweitert so daß die im Zusammenhang mit dem Bremsbereich für diese

b5 bekannte Vorrichtung erläuterten Nachteile mit Sicherheit vermicurn werder

Des weiteren ist ein genau definierter Abstand der miteinander zu verdrillenden Drähte ebenfalls nicht

erforderlich, so daß auch diese Störungsursache beseitigt ist. Durch die während des Verdrillvorgangs im Zentrum der Scheibe dicht beieinander gehaltenen Drähte entsteht eine Drillstelle mit weitestgehend gleichmäßiger Steigung und damit gleichbleibender Festigkeit über die Länge der Drillstelle, bei der auch an den späteren Trennstellen die Drähte dicht und fest aneinanderliegen, so daß sie die Verletzungsgcfahr erheblich vermindern.

Weitere Einzelheiten sind nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine horizontale Ballenpresse in der Seitenansicht mit einer Vorrichtung zum Umschnüren der Ballen:

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 durch die Vorrichtung gemäß F i g. 1 in vergrößerter Darstellung mit der zum Verdrillen dienenden Scheibe in der Draufsicht und deren Zuordnung zur Schnürnadel; und F i g. j bis 8 verschiedene Ärbeitsphasen der Vorrichtung zum Verschnüren der Ballen, wobei Fig. 7 eine Ansicht der Schnürnadel in Pfeilrichtung VII der F i g. 6 darstellt.

In einem Preßkanal 1 von rechteckigem Querschnitt ist ein Preßstempel 2 verschiebbar, der durch einen nicht gezeichneten Antrieb bewegt wird Bei zurückgefahrenem Preßstempel kann in Ballen zu pressendes Material durch einen oben in den Preßkanal 1 einmündenden Füllschacht 3 zugeführt werden. Zur Herstellung jedes Ballens sind mehrere Arbeitshübe des Preßstempels erforderlich. Im Preßkanal 1 befinden sich gemäß F i g. 1 bereits drei gepreßte Altpapierballen 4, von denen der mittlere und der rechte schon mit Draht verschnürt sind, während der linke zum Verschnüren bereitsteht. Von einer unteren Vorratsrolle 5 läuft ein erster Draht 6 unterhalb des Preßkanals I über eine Umlenkrolle 7 um die vordere Stirnseite 8 des gerade zu verschnürenden Ballens herum und ist an der Oberseite dieses Ballens an einer Drillstelle 9a, deren Entstehung weiter unten beschrieben wird, mit einem zweiten Draht IO verbunden, der von einer oberen Vorratsrolle 11 abgezogen wird. Eine in Richtung ihrer Längsachse auf und ab bewegliche Schnürnadel 12 mit Fanghaken 13 (Fig. 7) kann zum gewünschten Zeitpunkt quer durch den Preßkanal 1 und eine im Kopf des Preßstempels 2 ausgebildete Nut 2a bewegt werden und vom unteren Draht 6 eine Drahtschleife 6a, 6b bis über die Oberseite des Preßkanals hochziehen, so daß die den Ballenabschluß bildende Drahtstrecke 6a eng benachbart zu dem zwischen zwei Umlenkrollen 14, 15 senkrecht ausgespannt gehaltenen oberen Draht 10 zu liegen kommt. Auf dem Preßkansi 1 ist eine Drill- und Schneidvorrichtung 16 befestigt Bei dieser ist eine zum Ergreifen und Verdrillen der Drähte 6a und 10 dienende Scheibe 17 an einem Gehäuse 18 um eine vertikale Achse drehbar gelagert und wird mittels eines Motors 19 über ein im Gehäuse 18 angeordnetes Getriebe angetrieben.

Gemäß Fig. 2 ist die Scheibe 17 mit einem längeren, den Scheibendurchmesser D seitlich überragenden und in Drehrichtung L gekrümmten Finger 20 zum Ergreifen der ausgespannten Drähte 6a und 10 versehen. Die Innenfläche 21 des Fingers 20 mündet in einen Schlitz 22 der bis ins Zentrum Z der Scheibe 17 führt. Der Schlitz 22 besitzt im Bereich des Zentrums der Scheibe 17 eine > Breite b, die nur wenig größer als die Stärke d eines der miteinander zu verdrillenden Drähte ist, so daß die Drähte 6a und 10 während des Drillvorgangs fest im Schlitz 22 der Scheibe 17 gehalten sind. Die Konturen der aktiven Fläche 21 des Fingers 20 und einer ihr ¹⁽¹ zugeordneten Leitfläche 23 eines feststehenden Bleches 24 sind so ausgeführt, daß beide Flächen in der Phase des Übereinanderfahrens einen Winkel von annähernd 90" bilden. Dadurc: wird ein Verklemmen der Drähte zwischen den relativ zueinander bewegten Flächen während des Drahteinziehens vermieden.

Die vorbeschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Wenn gemäß Fig.3 der linke Altpapierballen 4

gerade fertiggepreßt ist, befindet sich der Preßstempel 2

^:'" in der rechten hndsteiiung, so daß die im Kopf des Preßstempels ausgebildete Nut 2a mit der Schnürnadel 12 fluchtet.

In der Position gemäß F i g. 4 hat die Schnürnadel 12

inzwischen eine Ab- und Aufbewegung durchgeführt

ti und der Fanghaken 13 dabei den unteren Draht 6 erfaßt und eine aus den Drahtstrecken 6a, 6b bestehende Drahischleife gebildet. Die Scheibe 17 hat sich bereits so weit gedreht, daß die miteinander zu verdrillenden Drähte au der Innenfläche 21 des Fingers 20 gerade zur

^}0 Anlage gekommen sind.

In Fig. 5 ist der Verdrillungsvorgang schon weit fortgeschritten, aber noch nicht ganz beendet. In dieser Betriebsphase wird die Schnürnadel 12 während der letzten Drehung der Scheibe 17 in die Stellung gemäß Fig. 6 abgesenkt, so daß die Drahtschleife vom Fanghaken 13 frei wird. Dadurch macht sie die restliche Drehung der Scheibe 17 mit und wird aus der Zeichenebene (Fig.5) verschwenkt, so daß sie in eine Lage gemäß F i g. 6 und 7 außerhalb des Aufwärtswegts der Schnürnadel 12 gelangt Der Verdrillvorgang ist damit beendet Oberhalb der Scheibe 17 ist eine Drillstelle 9a gebildet worden, die die Verbindung zwischen dem oberen Draht 10 und dem unteren Draht 6 aufrechterhält, während die unterhalb der Scheibe erzeugte Drillstelle 9b den linken Altpapierballen 4 verschließt.

In der in F i g. 8 dargestellten Position ist die von der Drahtschleife befreite Schnürnadel 12 in ihre Ausgangsposition zurückgekehrt. Eine Schneidvorrichtung 25 hat die Drillstellen 9a, 9b oberhalb der Scheibe 17 durchtrennt und der Preßstempel 2 hat bereits einen Arbeitshub ausgeführt und eine erste Materialscneibe 4a gegen den im Preßkanal ausgespannt gehaltenen Draht 6 zur Bildung eines neuen Ballens gepreßt Die Scheibe 17 befindet sich während des Balienaufbaues in einer Betriebslage, in der der Finger 20 gemäß F i g. 2 in Drehrichtung gesehen im »inaktiven« Bereich zwischen der strichpunktiert angedeuteten und der gezeichneten Lage steht

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Verschnüren von Ballen mit Draht in einer Preßkanal und Preßstempel aufweisenden Ballenpresse, die in jeder Verschnürungsebe- ne mit zwei von Vorratsrollen abziehbaren Drähten arbeitet, deren Enden miteinander verbunden werden, und in jeder Verschnürungsebene mit einer Schnürnadel versehen ist, deren Bahn den Preßkanal durchdringt und die dadurch den einen Draht als Drahtschleife in eine Lage bringt, in der er mit dem zweiten Draht eine einen im Preßkanal befindlichen Ballen umgebende Schlinge bildet, mit je einer Drillvorrichtung in jeder Umschnürungsebene, die eine um eine in der Umschnürungsebene liegende ts Achse drehbare Scheibe zum Ergreifen und Verdrillen der Drähte aufweist, wobei diese Scheibe mit einem Schlitz versehen ist, dessen Breite im Bereich . des Schlitzendes nur wenig größer als die Stärke eines der miteinander zu verdrillenden Drähte ist, und der Scheibe eine Leitfläche eines feststehenden Bleches zugeordnet ist, und mit einer Schneidvorrichtung in jeder Umschnürungsebene zum Durchschneiden der jeweiligen Drillstelle unter Beibehaltung der Drahtendenverbindung, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Scheibe (17) zum Ergreifen der Drähte (6a, K,) lediglich einen etwa radial hervorragenden, in Drehrichtung gekrümmten Finger (20) besitzt, dessen Innenfläche (21) in den bis zum Zentrum (Z)der Scheibe (17) führenden, sich verengenden Schlitz (22) mündet, und daß die Leitfläche (*3) der Innenfläche (21) des Fingers (20) derart zugeordnet ist. daß du beiden Rächen (21,23) beim Übcreinanderfah-en einen Winkel von etwa 90° einschließen.