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Vorrichtung zum Umschnüren von Ballen aus vorwiegend nichtmetallischem
Material Gepreßte Ballen aus mindestens vorwiegend nichtmetalliw schem Material,
also Material, das aus Altpapier, Müll und unter Umständen auch metallischen Einschlüssen
besteht, müssen vor dem Austritt aus der Presse umschnürt werden, um nicht auseinander
zu fallen, Dies gilt auch für den Fall, daß es sich um Ballen handelt, die beim
Pressen einander vor sich herschiebend angeordnet sind. Dabei reicht in Ausnahmefällen
nur eine Umschnürung aus0 In der Regel werden jedoch Umschnürungen in mehr als einer
Ebene vorgesehen, vielfach in vier Ebenen0 Umschnürungen in rechtwinklig zu diesen
Ebenen liegenden Ebenen sind in der Regel nicht notwendig, aber natürlich nicht
ausgeschlossen0 Ein Umschnürungsaufbau, wie er beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
2 111 894 beschrieben ist, hat sich als vorteilhaft erwiesen. Diese Umschnürung
geht von der Verwendung mindestens einer Drahtschlinge aus, die aus zwei mit ihren
freien Enden miteinander verbundenen Drähten dadurch gebildet wird, daß die Drähte
unter Bildung der den Ballen an drei Seiten umhüllenden Drahtstrecken von gesonderten
Vorratsrollen abgezogen werden. Ferner ist eine quer zur Vorbewegung der Ballen
verschiebbare, zweischenklige Schnürnadel vorgesehen0 Letztere überführt sowohl
den Teil, der die vierte Seite des Ballens zu umschlingen
hat als
auch den Teil, der für die Aufrechterhaltung der Verbindung zwischen den Drähten
für den nachfolgenden Ballen bestimmt ist, unter Bildung zunächst einer Schleife,
die dann im weiteren Verlauf in zwei Schleifen verwandelt wird, in eine Stellung,
in der die Schleifen verdrillt werden. Anschließend wird die Drahtverbindung zwischen
den verdrillten Schleifen durchtrennt. Die Vorrichtung nach der vorgenannten Offenlegungsschrift
hat jedoch den Nachteil, daß zum Umhüllen jedes noch nicht vollständig umschlungenen
Ballens zwei gesonderte Vorrichtungen notwendig sind0 Denn zunächst ist eine Vorrichtung
erforderlich, welche den Draht um den Ballen schlinge, Sodann muß eine zweite Vorrichtung
vorgesehen sein, um die Umschlingung zu einer fertigen, den Ballen umschnürenden,
also geschlossenen Schlinge zu formen, Diese beiden Vorrichtungen arbeiten aber
nicht immer störungsfrei zusammen So können beispielsweise Eigenspannungen im Draht
oder durch Schleifenbildung hervorgerufene Spannungen Schiefstellung der Schleifen
verursachen, die das Zusammenführen der miteinander zu verbindenden Drähte verhindert0
Eine in der bekannten Weise gebaute Vorrichtung erfordert, wie vorstehend dargelegt,
somit zwei Vorrichtungen, deren Operationen sich schwierig aufeinander abstimmen
lassen, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu beseitigen und
eine Vorrichtung zu schaffen, die zugleich das Umhüllen der Ballen mit einem ihn
an drei Seiten umhüllenden Draht bewirkt und unverzüglich die damit an drei Seiten
geschaffene Umhüllung durch eine vierte Drahtstrecke umschließt und zugleich die
Drähte zu einer Schlinge für den nachfolgenden Ballen verbindet, mit der Folge,
daß es für diese beiden Operationen nicht mehr gesonderter Vorrichtungen bedarf.
Diese Aufgabe wird durch eine mit den Patentansprüchen charakterisierte Vorrichtung
gelöst, Damit wird erreicht, daß miteinander zu verbindende, also insbesondere zu
verdrillende Drähte, sich stets mit Sicherheit
in der Stellung
befinden, in welcher die Verdrillung stattzufinden hat, womit jeder manuelle Eingriff
in die Operation der Vorrichtung entfällt Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel0
Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäß gestaltete Umschnürvorrichtung mit den Merkmalen
der Erfindung, die in Verbindung mit einer Kanalballenpresse üblicher Bauart arbeitet,
und zwar in einer ersten Phase der Umschnürung.
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Figç 2 ein aus sechs Darstellungen A bis F bestehendes Schema, das
die verschiedenen Phasen des Umschnürungsvorganges in Vereinfachung wiedergibt,
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung in einer Phase der Umschnürung,
die der Darstellung in Fig0 2D entspricht, Figo 4 eine wiederum der Fig0 1 entsprechende
Darstellung in einer Phase, die der Fig. 2E entspricht, Figo 5 das eine Ende eines
Umschnürungshakens in Seitenansicht und um 900 gegen die Stellung geneigt, die er
in Fig. 1 einnimmt, Fizç 6 eine gegen Fig0 5 um 900 in der Längsachse gedrehte Seitenansicht
des Hakens, Fig0 7 einen vergrößerten Schnitt nach Linie Vil-Vil in Fig0 3 und Fig.
8 einen Schnitt nach Linie VIII-VIII in Fig0 70 Die in der Zeichnung dargestellte
Umschnürvorrichtung arbeitet in Verbindung mit einer Kanalballenpresse, deren Einzelheiten
aus Fig. 1 hervorgehen und an sich bekannt sind.
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In der Presse arbeitet ein Preßstempel 1 in einer Kammer 2o
In
diese Kammer kann Material durch einen Schacht 3 von oben eingefüllt werden0 Das
Material wird durch den Stempel 1 schrittweise in den eigentlichen Kanal 4 gedrückt,
von dessen Längswandungen mindestens eine gegen die übrigen Längswandungen schwach
geneigt ist. Dadurch erfährt das Material beim Vorschieben eine Verdichtung in Richtung
quer zu seiner Vorbewegung. Im gezeichneten Beispiel ist lediglich der Neigungswinkel
der oberen, um eine Achse 5 schwenkbaren Wandung 6 veränderlich. Dazu dient ein
hydraulischer Zylinder-Kolbenantrieb 7. Der Neigungswinkel ist fast stets so klein,
daß er in der Zeichnung nicht erkennbar ist.
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Da es sich um Ballen aus vorwiegend nichtmetallischem Material handelt,
beispielsweise um Ballen aus Altpapier oder Müll, ist Umschnürung erforderlich.
In aller Regel werden mehr als eine Umschnürung vorgesehen, beispielsweise insgesamt
vierO Jede Umschnürung umhüllt ihren Ballen in einer Ebene, die in Fig0 1 vertikal
liegt. Alle Umschnürungen und die ihnen zugeordneten Umschnürvorrichtungen sind
einander gleich, Für die weitere Darstellung genügt daher die Beschränkung auf die
Darstellung einer einzigen Umschnürebene. Eine Umschnürung findet immer dann statt,
wenn ein Ballen nach einer bestimmten Anzahl von Hüben des Stempels 1 seine vorgeschriebenen
Abmessungen erhalten hat.
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In Fig. 1 und den übrigen Darstellungen ist angenommen, daß der Kanal
4 insgesamt drei Ballen enthält, von denen die Ballen 8 und 9 bereits umschnürt
sind, während der Ballen 10 noch umschnürt werden mußO Zum Umschnüren dienen zwei
Drähte 11 und 12, die von Coils 13 und 14 abgezogen werden0 Zum Verschnüren dient
wie üblich eine in Fig. 1 allgemein mit 15 bezeichnete Schnürnadel, die bei vorgefahrenem
Stempel 1 quer durch den Kanal 4 vertikal abwärts gefahren werden kann0 Der Stempel
1 ist zu diesem Zweck in gleichfalls
üblicher Weise an seiner Stirnseite
mit so viel nutenartigen Ausnehmungen 16 versehen, wie Umschnürungsebenen vorgesehen
sind, um den Nadeln 15 den Durchgang zu ermöglichen. Die eigentliche Arbeitsfläche
des Stempels 1 fällt natürlich mit der rückwärtigen Fläche 17 des jeweils letzten
Ballens 10 zusammen. Um ein Mißverständnis zu vermeiden, ist in Fig0 1 die Ziffer
2 in Klammern gesetzt, um den Eindruck zu vermeiden, daß das Material aus dem Schacht
3 in einen Raum hinter dem Stempel 1 fällt.
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Um im Sinne der eingangs gemachten Ausführungen der Schnürnadel 15
die Möglichkeit zu geben, ihre doppelte Aufgabe gleichzeitig zu erfüllen, besteht
sie aus zwei Schenkeln 18 und 19 in Form von nach unten ragender Stangen, an deren
unteren Enden Haken 20 und 21 ausgebildet sind0 Wirkungsweise und Gestaltung dieser
Haken wird im einzelnen weiter unten beschrieben0 Die Schenkel 18, 19 der Nadel
15 sind in einem Getriebe 22 gelagert, das in seiner Gesamtheit vertikal auf- und
abbewegt werden kann0 Hierzu dient ein nicht gezeichneter Antrieb, Außerdem sind
vertikale Führungen vorgesehen, die gleichfalls in der Zeichnung fortgelassen sind0
Das Getriebe kann jedem Nadelschenkel eine Drehung um seine Längsachse erteilen,
Die dazu nötigen Getriebeteile sind nicht dargestellt0 Schließlich sieht Fig0 1
auch noch einen Block 23 mit Schneidvorrichtung vor, der zum Durchschneiden de s
des Umschnürungsdrahts dient, wie unten näher erläutert werden wird.
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Bevor die weiteren Einzelheiten beschrieben werden, soll die Wirkungsweise
der Umschnürvorrichtung anhand der rein schematisch gehaltenen Darstellungen A bis
E in Fig. 2 erläutert werden.
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In Fig. 2A ist der Ballen 10 noch in der Entstehung begriffein,
Die
miteinander verbundenen Drähte 11 und 12, die über Rollen 25 und 26 laufen, liegen
an der voreilenden Fläche 27 des werdenden Ballens 10 und an der nacheilenden Fläche
28 des schon fertigen Ballens 8 an, Die in Fig0 2 erscheinenden Lücken zwischen
den Flächen 27 und 28 sind nur zur Verdeutlichung gezeichnet, in Wirklichkeit aber
nicht vorhanden, da die Ballen, von denen jeder den vorangehenden vorschiebt, dicht
aneinander liegen0 Die Umschnürung des Ballens 8 ist in Fig0 2 nicht gezeichnet,
um die Darstellung nicht zu verwirren. Bei jedem Nachschub von Material durch den
Stempel 1 wird die Ausbuchtung, die der werdende Ballen 10 in den Drähten erzeugt,
größer, bis schließlich der Ballen die vorgeschriebenen Abmessungen hat und zum
Umschnüren bereit ist0 Damit ist der Zustand nach Fig0 2B erreicht, In Fig0 2B ist
der Ballen 10 an drei Seiten von den Drähten 11, 12 umhüllt, Es bedarf jetzt noch
der Ergänzung der Umhüllung an der vierten, nacheilenden Stirnseite des Ballens
10 und des Schließens der Umhüllung zu einer Schleife und schließlich des Trennens
der Schleife von den Drähten 11, 12. Zu diesem Zweck wird das Getriebe 22 mit den
Schenkeln 18 und 19 niedergefahrenO Die Schenkel sind dabei in die Stellung nach
Fig. 1, das heißt so gedreht, daß die Haken 20, 21 an den Drähten 12 und 11 vorbeilaufen
können, In der damit erreichten Stellung nach Fig. 2C werden die Haken dann um 900
gedreht, so daß sie beim Hochfahren zuerst den Draht 11 und anschließend den Draht
12 ergreifen und beim Hochziehen daraus unter Mitwirkung des Blocks 23 und der Rollen
26 und 29 Schleifen 30 und 31 bilden (Fig. 2D)o Diese Situation ist in Fig. 3 dargestellt,
Nunmehr werden beide Schenkel 18 und 19 gedreht, um mit einer Anzahl von Umdrehungen
die Schleifen in Drillstellen 32 und 33 zu verwandeln (Fig. 2E)o Anschließend werden
die
Haken 20, 21 aus den Schlingen der Drillstellen durch Absenken
der Haken und je eine Drehung um 900 gelöst. Zum Schluß wird durch eine axiale Bewegung
des mit einer Schneidvorrichtung versehenen Blocks 23 die die Drillstellen 32 und
33 verbindende Drahtstrecke, die aus zwei parallelen Drähten besteht, durchtrennt,
womit der Zustand nach Fig0 2F hergestellt und die Umschnürung beendet ist.
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Dabei hat die Verdrillung an der Stelle 32 die Umhüllung zu einer
vollständigen Schlinge 34 geschlossen, während die Verdrillung an der Stelle 33
die Verbindung zwischen den Drähten 11 und 12 aufrechterhalten hat. Nach Lösen der
Haken aus den verdrillten Schlingen ist der Anfangszustand wieder hergestellt und
die Bildung eines neuen Ballens kann beginnen, Dies entspricht der in Fig. 4 dargestellten
Situation. An jedem fertigen Ballen erscheinen daher stets zwei Drillstellen, da
die Drillstelle 33 auf den nächstfolgenden Ballen übergeht.
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Fig0 5 und 6 zeigen die Ausbildung der Schenkel 18 oder 19, wobei
sich die Darstellung auf den Schenkel 18 beschränkt, da der Schenkel 19 ebenso gestaltet
ist, Das Ende des Schenkels 18 ist gegen die Schenkelachse radial leicht versetzt.
Dies gewährleistet, daß die bei beginnendem Drillvorgang sich bildende Drahtöse
mit Sicherheit um das Horn 20a des Schnürhakens 20 und nicht etwa auf dessen Rückseite
gelangt. Würde dagegen die zu verdrillende Drahtschlaufe die in Fig. 6 linke Seite
des Schenkels 18 umschließen, so würde der Haken 20 nach dem Drillvorgang fest von
der Drahtschlaufe umschlossen sein und sich nicht mehr davon lösen können0 Das freie
Ende des Hornes 20a des Schnürhakens 20 ragt über die Projektion des Querschnittes
des Schenkels 18 hinaus, so daß die ausgespannt gehaltenen Drähte 11 und 12 von
den aufwärts bewegten Schnürhaken mit Sicherheit erfaßt werden0 Der Vorteil dieser
Gestaltungsweise liegt darin, daß die Schnürnadel
mit der Hakenstellung
gemäß Fig. 1 zunächst ohne eine Berührung und Auslenkung der Drähte 11, 12 abgesenkt
werden kann und erst nach einer 900,Drehung in der unteren Endlage in die Drahtebene
gelangt. Im übrigen sollte das Horn 20a möglichst stumpfwinklig gestaltet sein,
damit es nach dem Verdrillvorgang gut von der Drillstelle lösbar ist.
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Zur Verminderung der Reibung ist überdies am Grund des Hakens 20 eine
Rolle 36 gelagert0 Gemäß Fig. 8 ist im Block 23 eine horizontal verschiebbare Stange
37 gelagert, die ein Messer 38 trägt, das mit einem Messer 39 zusammenwirkt0 Durch
einen nicht gezeichneten Antrieb kann die Stange 37 zum Trennen der Drähte 11, 12
zwischen den Drillstellen verschoben werden. Dies geschieht erst, nachdem die Haken
20, 21 aus den Schleifen 30, 31 gelöst worden sind, was durch geringes axiales Verschieben
der Nadel 15 und Rückwärtsdrehen der Haken 20, 21 um 900 geschehen kann0 Im vorstehenden
Beispiel ist angenommen, daß die Nadel 15 zum Ergreifen der Drähte 11, 12 zunächst
von oben nach unten bewegt wird. Dies entspricht der bevorzugten Bauweise, Im Prinzip
ist die Umkehrung jedoch ebenfalls ausführbar0 Man kann also die Nadel 15 zum Bilden
der Schleifen und dem Drillen auch von unten einfahren lassen. Es versteht sich,
daß in diesem Falle auch die Drillstellen 32, 33 unten liegen würden. Denkbar wäre
schließlich, die Nadel horizontal statt vertikal beweglich zu machen.