DE2105163A1 - Maschine zum Pressen und Umschnüren von Ballen mit Draht - Google Patents

Description

DIPL-INS. DR. IUR. DIPL-IN6.

VOLKER BUSSE DIETRICH BUSSE

45 Osnabrück, den 3, Februar 1971

MOSERSTRASSE 2O/24 DB / Ka

Paal's Packpressen-Fabrik KG

45 Osnabrück, Hannoversche Str. 19

Maschine zum Pressen und Umschnüren von Ballen mit Draht

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Pressen und Umschnüren von Ballen mit Draht, mit einem Pressenkanal, einem in diesem alternierend beweglichen Preßstempel und einer Umschnürungseinrichtung, bei der der zunächst in einem ersten freien Ende auslaufende, von einer rückwärts gelegenen Vorratsrolle ab- und an der Ballenunter- und -Stirnseite vorbeilaufende Draht mittels einer entlang der Ballenrückseite beweglichen Nadel unter Schleifenbildung bis über die Ballenoberkante hochgeführt wird und nach Durchschneiden im Schleifenbereich ein zweites, mit dem ersten verknüpfbares freies Drahtende bildet,

Bei einer aus der DT-AS 1 060 314 bekannten Maschine dieser Art bildet die Nadel eine mit ihrer oberen Umlenkung lediglich ge-

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ringfügig über die Ballenoberseite vorstehende Drahtschleife, Mit Hilfe eines längs des Ballens über dessen Oberseite beweglichen Hakens wird eine sich bis zur Ballenstirnseite erstreckende, abgewinkelte Drahtschleife gebildet, welche im Bereich ihrer Umkehrung mittels einer Schneidvorrichtung durchtrennt wird, die oberhalb des Pressenkanals vor der Ballenstirnseite ortsfest angeordnet ist. Die auf diese Weise gebildeten, sich im Bereich der oberen Ballenvorderkante kreuzenden Drahtenden werden von Hand ver knüpft.

Das Verknüpfen ist mit einem erheblichen Aufwand verbunden,'zumal der Draht beim Durchschneiden der Drahtschleife seine Spannung ver liert und die Bedienungsperson die beiden Drahtenden unter erheblichem Kraftaufwand spannen und verknüpfen muß. Besonders schwierig gestaltet sich das Verknüpfen, wenn die Kreuzungsstelle der Drahtenden infolge der gleichzeitig laufenden Herstellung eines weiteren Ballens wandert. Bei der Umschnürung eines jeden Ballens entsteht ferner ein Drahtabfall, dessen Länge je Umschnürungsvorgang etwa der Länge der Oberseite eines Ballens entspricht. Ein derartiger Drahtabfall mindert die Wirtschaftlichkeit der Ballenherstellung mit Rücksicht auf die überwiegend gegebene Geringwertigkeit des zu Ballen zu pressenden Materials erheblich. Insbesondere aber ist bei der bekannten Maschine keine Möglichkeit gegeben, ohne erhebliche Umbauten Ballen mit unterschiedlichen Längen herstellen zu können. Aus Gründen des Transports, der Lagerung und der Weiterverarbeitung muß sich jedoch ein

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Preßbetrieb häufig sehr unterschiedlichen Abnehmerwünschen anpassen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, welche ohne nennenswerten Drahtabfall eine vollautomatische Umschnürung der Ballen gewährleistet Hierzu ist die Maschine nach der Erfindung in erster Linie dadurch gekennzeichnet, daß eine oberhalb des Ballens beweglich angeordnete Klemm- und Schneidvorrichtung den dem Ballen zugewandten Strang der Drahtschleife durchschneidet, das unterhalb der Schnittstelle entstandene zweite Drahtende klemmend festlegt und in Richtung zur Ballenstirnseite hin über die Ballenoberseite in eine sich mit dem ersten Drahtende kreuzende Stellung zieht, und eine in Eingriff mit den Drahtenden im Kreuzungsbereich bewegliche Drillvorrichtung die Drahtenden zusammendreht. Vorzugsweise ist der Hubweg der Nadel in Abhängigkeit von der Ballenlänge einstellbar. Die Klemm- und Schneidvorrichtung umfaßt vorteilhaft einen mittels einer horizontalen Welle und schwenkbaren parallel zu sich selbst quer verschieblichen Druckmittelzylinder sowie Klemm- und Schneidbacken, von denen eine am Zylinder im Bereich seiner Austrittsöffnung für die Kolbenstange und die andere an der Kolbenstange "angeordnet ist. Die Drillvorrichtung umfaßt ihrerseits vorzugsweise eine um eine Hauptachse drehbare, axial auf und ab bewegbare Zange, deren durch eine Feder gespreizten Zangenarme durch ein relativ zur Zangs axial bewegliches Schließorgan betätigbar sind. Dabei sind die Zangenarme vorteilhaft am

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unteren Ende einer Kolbenstange angeordnet und als Schließorgan ist ein längs der Kolbenstange beweglicher Zylinder vorgesehen, der in einem die Zangenarme einschwenkenden und als Draht-Niederhalter arbeitenden, vorne offenen Rohrstück ausläuft. Die Kolbenstange bildet dabei zweckmäßig die drehbare Antriebswelle für eine Drillbewegung der Zangenarme.

In weiterer Ausgestaltung kann im LängssdiLitz in der Oberseite des Pressenkanals ein das vordere erste Drahtende rückwärts*über die Ballenoberseite umlegendes Querstück angeordnet sein, an welches sich ferner rückwärts eine sich quer über den Längsschlitz im Pressenkanal erstreckende Magnethalterung zum Halten des ersten Drahtendes in einer in spitzem Winkel nach hinten ansteigenden Stellung anschließen kann.

Die Maschine nach der Erfindung löst die eingangs genannte Aufgabe mit geringem baulichen Aufwand und gewährleistet ein sichereis Umschnüren mit hoher Geschwindigkeit und ohne Handarbeit einer Bedienungsperson.

In der Zeichnung ist ein Ausführung*eispiel des Gegenstands der Erfindung näher veranschaulicht, es zeigen:

Abb. 1: einen schematischen Längsschnitt durch die Maschine nach der Erfindung zur Veranschaulichung der Teile unmittelbar vor dem Durchschneiden des dem Ballen zugekehrten Stranges der aufgezogenen Drahtschleife,

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Abb. 2

Abb. 3:

mm CZ a.

eine Darstellung ähnlich Abb, I zur Veranschaulichung der Teile unmittelbar nach Bilden eines Drahtkreuzungspunktes, und

einen vergrößerten Teillängsschnitt entsprechend Abb. 1 bzw, 2 zur Veranschaulichtung der Teile unmittelbar vor Abschluß des Umschnürungsvorganges durcl: Verdrillen der Drahtenden,

Nach Abb. 1 ist in einem rechteckigem Pressenkanal 1, der sich zur offenen Ausstoßseite hin verjüngt und an seiner Oberseite einen offenen Längsschlitz aufweist, ein Preßstempel 2 mittels eines'nicht gezeichneten Antriebs alternierend beweglich. In dem im Hubbereich des Preßstempels mit einem Einfüllschacht versehenen Pressenkanal 1 befinden sich fertiggepreßte Ballen 3 und 4, von denen der Ballen 3 bereits mit Draht umschnürt ist, während sich die Umschnürung des Ballens 4 in einem Zwischenstadium befindet.

Wie ersichtlich erstreckt sich das zunächst einzige freie Ende des Drahtes 5 infolge eines später noch zu beschreibenden Vorgangs in spitzem Winkel zur Ballenoberseite aus dem Bereich der Ballenrückseite zur oberen Vorderkante des Ballens 4, an dessen Stirnseite nach unten und unter dem Ballen 4 rückwärts zu einer Vorratsrolle 7, Das freie Drahtende liegt dabei an einer Magnethalterung 6 an. Eine Nadel 8 mit einem Haken 9 ist mittels eines nicht dargestellten Antriebs senkrecht durch Aussparungen im Preßstempel 2 hindurch auf und ab beweglich und zieht den Draht 5j

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der von der Vorratsrolle 7 abläuft, unter Bildung einer senkrechten, erheblich über die Ballenoberseite überstehenden Drahtschleife nach oben. Diese Drahtschleife ist in Abb. 1 strichpunktiert veranschaulicht und hat in ihrem über die Ballenoberseite überstehenden Bereich eine Länge, welche etwa dem Zweifachen der Ballenlänge entspricht. Durch Einstellung des Hubwegs der Nadel 8 ist die Länge der Drahtschleife einstellbar. Dies kann beispielsweise mit Hilfe von Anschlägen od, dgl, erfolgen, welche eine Einstellung auch während des Betriebs mit Hilfe geeigneter Stellorgane erlauben.

Eine Klemm- und Schneidvorrichtung, bestehend aus einen Zylinder 10 mit Kolbenstange 11 und Backen 12, ist als Ganzes in Richtung der eingezeichneten Pfeile mittels einer Welle 10' schwenkbar sowie parallel zu sich selbst in Achsrichtung der Welle verschiebbar und wird durch nicht näher veranschaulichte Antriebe derart gegen den vorderen, dem Ballen H zugewandten Strang der über dem Haken 9 liegenden Drahtschleife bewegt, daß der Draht zwischen den beiden Backen 12 zu liegen kommt (Abb. 1), Eine
Rückzugsbewegung der Kolbenstange 11 durch Beaufschlagung des Zylinders mit Druckmittel bewegt die in Abb, I zunächst im
Abstand zueinander gelegenen Backen 12 aufeinander zu, da die eine Backe am Zylinder im Bereich der Austrittsöffnung für
die Kolbenstange 11 und die andere an der Kolbenstange befestigt ist. Die an der Kolbenstange 11 angeordnete Backe 12 weist wie dargestellt einen quer zur Kolbenstange ausgerichteten Klemmschenkel und einen mit einem Absatz an der Gegenbacke 12

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zusammenwirkenden, einwärts abgewinkelten Schneidschenkel auf. Diese Ausgestaltung bewirkt beim Schließen der Backen 12 ein Einklemmen des Drahtes 5 und darauffolgendes Durchschneiden desselben unmittelbar oberhalb der Klemmstelle, Während das unterhalb der Schnittstelle entstandene zweite Drahtende für die Umschnürung des Ballens k von den Backen 12 klemmend festgehalten ist, verbleibt das oberhalb der Schnittstelle gelegene Drahtende frei und wird lediglich durch den Haken 9 in seiner Stellung gehalten. Wird nun mit Hilfe des nicht näher dargestellten Antriebs die Klemm- und Schneidvorrichtung 10,11,12 geschwenkt, so gelangt das zwischen den Backen 12 eingeklemmte zweite Drahtende in die in Abb. 2 veranschaulichte Stellung, in der es unter Bildung einer Kreuzungsstelle neben dem von der Magnethalterung 6 gehaltenen ersten Drahtende gelegen ist.

Eine im einzelnen am besten aus Abb. 3 ersichtliche, als Ganzes auf und ab bewegliche Drillvorrichtung 13 besteht aus einem Zylinder 14, der in einem vorne offenen Rohrstück ausläuft. Der Zylinder ist längs seiner Kolbenstange 15 bei Beaufschlagung mit Druckmittel verschiebbar. An ihrem unteren Ende ist die Kolbenstange 15 mit einer Zange versehen, welche zwei durch eine Feder 16 gespreizte Zangenarme 17 umfaßt.'Am oberen Ende der Kolbenstange 15 ist bei der dargestellten Ausführung ein Kettenrad 18 angeordnet, über das von einem nicht näher dargestellten Antrieb her die Kolbenstange und mit ihr die Zange 16,17 in Drehung versetzt werden kann.

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Durch Abwärtsbewegen der Drillvorrichtung 13 aus der in Abb, I gezeichneten Stellung in die in Abb. 2 wiedergegebene Lage werden die beiden offenen Zangenarme 1*7 in eine die beiden Drahtenden im Bereich der Kreuzungsstelle übergreifende Stellung gefahren. Das Absenken der Drillvorrichtung 13 und das spätere Hoch-j fahren derselben in ihre Ausgangsstellung nach Abb. 1 kann entlang von nicht näher veranschaulichten Führungen mit Hilfe irgendeines geeigneten Antriebs erfolgen. Hat die Drillvorrichtung 13 die in Abb. 2 wiedergegebene untere Endstellung erreicht, so wird zum Schließen der Zange der Zylinder 14 infolge Druckmittelbeaufschlagung bei axial festgehaltener Kolbenstange abwärtsbewegt. Im Zuge dieser nach unten gerichteten Hubbewegung des Zylinders Ik gelangt dessen unteres, vorne offenes Rohrstück mit der Außenseite der Zangenarme 17 in Eingriff und schwenkt diese gegen die Wirkung der Feder 16 nach innen ein. Dadurch werden die beiden Enden oder Stränge des Drahtes 5 umschlossen. Im Zuge eines weiteren Abwärtshubes des Zylinders 14 werden von dem vorne offenen Rohrstück die Stränge des Drahtes 5 unter Bildung der insbesondere aus Abb. 3 ersichtlichen Schleife gegen die im Bereich des Längsschlitzes im Pressenkanal 1 freiliegende Oberseite des Ballens ¹J gedrückt. Gleichzeitig wird durch entsprechende Betätigung der Klemm- und Schneidvorrichtung 10,11,12 das bis dahin festgehaltene zweite Drahtende freigegeben. Das bis zum Abwärtsfahren des Zylinders 14 an der Magnethalterung 6 oberhalb des Längsschlitzes im Pressenkanal festgelegte erste Drahtende wird beim Abwärtsbewegen des Zylinders 1*1 von seiner Halterung abgezogen.

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Durch Drehen des mit der Kolbenstange 15 fest verbundenen Kettenrades 18 mittels eines nicht näher dargestellten, z.B. von einem Getriebemotor gebildeten Antriebs bildet sich unterhalb der Zange 16,17 aus der U-förmigen Schleife der Drahtstränge eine spiralige Verdrillung derselben, wie sie schematisch an dem Ballen 3 veranschaulicht ist. Diese gegenseitige Verdrillung der Drahtenden ist außerordentlich dauerhaft. Im Anschluß daran wird durch Umkehren der Beaufschlagung des Zylinders lh dieser aufwärts bewegt und gibt im Zuge dieses Aufwärtshubes die Zangenarme 17 frei, die sich nunmehr wieder unter der Wirkung der Feder 16 spreizen und die Drahtverdrillung freigeben. Mit Hilfe ihres Antriebs wird anschließend die Drillvorrichtung 13 in ihre in Abb. 1 veranschaulichte obere Ausgangsstellung zurückgefahren, wonach ein eine automatische Umschnürung vornehmender Arbeitszyklus abgeschlossen ist. Die Umschnürüng ist infolge des Haltens des Drahtes unter Spannung bis zum Abschluß des Verknüpfens außerordentlich fest. Wenn im Vorstehenden der Umschnürungsvorgang für einen einzigen Draht beschrieben wurde, so versteht sich doch, daß bei breiteren, zwei, drei oder mehr Umschnürungen benötigenden Ballen die Maschine mit einer entsprechenden Zahl von Längsschlitzen im Pressen kanal, Nadeln 8, Klemm- und Schneidvorrichtungen 10,11,12 und urilleinrichtungen 13 ausgestattet ist. Diese würden in Richtung senKrecht zur Zeichenebene parallel nebeneinander angeordnet und zweckmäßig gleichzeitig und gemeinsam mit Hilfe geeigneter An-„rieoskoppiungen betätigt,

In die mit durchgezogenen Linien veranschaulichte Lage um den Ballen 4, wie sie Abb. 1-veranschaulicht, gelangt der Draht 5 durch eine fortschreitende Bildung eines neuen Ballens. Zunächst liegt der Draht 5 mit seinem freien Ende über dem Haken 9 und verläuft von dort abwärts und um die Rolle 20 durch die Nut 21 im Boden des Pressenkanals 1 rückwärts zur Vorratsrolle 7 (Abb.2) Einfüllungen von zu pressendem Material in den Pressenkanal 1 und Vorschübe des Materials mittels Hubbewegungen des Preßstempels 2 bewirken einen fortschreitenden Vorschub eines sich bildenden Ballens, wobei der Draht 5 zwischen der Rückseite des vorhergehenden Ballens, z.B. des Ballens 3,und der Stirnfläche des sich bildenden Ballens, z.B. des Ballens 4, eingeklemmt ist. Bei fortschreitendem Vorschieben wird unterhalb des sich bildenden Ballens 4 der Draht 5 in der Nut 21 von der Vorratsrolle 7 und gleichzeitig oberhalb des Ballens 4 das freie Ende des Drahtes 5 gleichzeitig vom Haken 9 abgezogen. Sobald die vordere Oberkante des sich bildenden Ballens 4 ein den Längsschlitz überbrückendes Querstück 19 erreicht, knickt das freie Drahtende bei fortgesetztem Vorschub des Ballens 4 ab und gelangt bei der durch das Querstück 19 und den Längsschlitz des Pressenkanals 1 gegebenen Zwangsführung in die in Abb. 1 und 2 gezeigte Lage, in welcher das erste Drahtende an der Magnethalterung 6 anliegt. Sobald der Ballen seine vorbestimmte Länge erreicht hat, läuft dann der Umschnürungsvorgang wie vorbeschrieben ab.

Es versteht sich, daß» zur Steuerung bzw, Regelung der Aggregate j

I der Maschine geeignete Steuer- bzw. Regelorgane vorgesehen sind, j

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! welche die jeweiligen Aggregate zum jeweils erforderlichen Zeitpunkt in und außer Betrieb setzen, Programmsteuerungen, welche für diesen Zweck geeignet sind, sind dem Fachmann bekannt.

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Claims (9)

1. - 12 Ansprüche:

   Maschine zum Umschnüren von Ballen, insbesondere Altpapierballen, mit Draht, bestehend aus einem Pressenkanal, einem in diesem alternierend beweglichen Preßstempel und einer Umschnürungseinrichtung, bei der der zunächst in einem freien Ende auslaufende, von einer rückwärts gelegenen Vorratsrolle ab- und an der Ballenunter- und -Stirnseite vorbeilaufende Draht mittels einer entlang der Ballenrückseite beweglichen Nadel unter einer zumindest etwa um die Länge eines Ballens über dessen Oberseite vorstehenden Schleife hochgeführt wird und nach Durchschneiden im Schleifenbereich ein zweites, mit dem ersten verknüpfbares freies Drahtende bildet, dadurch gekennzeichnet, daß eine oberhalb des Ballens (4) beweglich angeordnete Klemm- und Schneidvorrichtung (10,11,12) den dem Ballen zugewandten Strang der Drahtschleife durchschneidet, das unterhalb der Schnittstelle entstehende zweite Drahtende klemmend festlegt und in Richtung zur Ballenstirnseite hin über die Ballenoberseite in eine sich mit dem ersten Drahtende kreuzende Stellung zieht, und eine in Eingriff mit den Drahtenden im Kreuzungsbereich bewegliche Drillvorrichtung (13) die beiden Drahenden zusammendreht.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubweg der Nadel (8,9) in Abhängigkeit von der Ballenlänge ein stellbar ist.

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3. 3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm- und Schneidvorrichtung (10,11,12) einen mittels einer horizontalen Welle (10¹) schwenkbaren und parallel zu sich selbst quer verschieblichen Druckmittelzylinder (lo) sowie Klemm und Schneidbacken (12) umfaßt, von denen eine am Zylinder im Bereich seiner Austrittsöffnung für die Kolbenstange (11) und die andere an der Kolbenstange angeordnet ist,
4. 4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Kolbenstange (11) angeordnete Backe (12) einen quer zur Kolbenstange ausgerichteten Klemmschenkel und einen mit einem Absatz an der Gegenbacke zusammenwirkenden, einwärts abgewinkelten Schneidschenkel aufweist,
5. 5. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drillvorrichtung (13) eine um eine Hauptachse drehbare, axial auf und ab bewegbare Zange umfaßt, deren durch eine Feder (16) gespreizten Zangenarme (17) durch ein relativ zur Zange axial bewegliches Schließorgan (14) betätigbar sind,
6. 6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zangenarme (17) am unteren Ende einer Kolbenstange (15) angeordnet sind und als Schließorgan ein längs der Kolbenstange beweglicher Zylinder (14) vorgesehen ist, der in einem vorne offenen, die Zangenarme einschwenkenden und als Drahtniederhalter arbeitenden Rohrstück ausläuft.

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7. 7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (15) die drehbare Antriebswelle für eine Drillbewegung der Zange (16,17) bildet.
8. 8. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Längsschlitz in der Oberseite des Pressenkanals (1) ein das erste freie Drahtende rückwärts über die Ballenoberseite umlegendes Querstück (19) angeordnet ist.
9. 9. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine sich quer über den Längsschlitz im Pressenkanal (1) erstreckende Magnethalterung (6) zum Halten des ersten Drahtendes in einer in spitzem Winkel zur Ballenoberseite nach hinten ansteigenden Stellung,

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