Antriebs- und Lagerungsvorrichtung für die Verdrillscheiben der Umschnüreinrichtung von Abfall-Ballenpressen

Abstract

 Bei der Umschnürstation einer Ballenpresse für Abfallmaterialien weisen die die geschlitzten Verdrillscheiben ( 1, 1a ) tragenden Räder ( 2 ) weisen sich sternförmig nach außen erstreckende Arme ( 2a ) auf, an deren freien Enden ( 2b ) je eine um eine vertikale Achse ( 3 ) frei drehbar gelagerte Rolle ( 3a ) sitzt. Weiterhin ist jedem Sternrad ( 2, 2a ) ein Antriebsrad ( 4 ) mit zu den Rollen ( 3a ), in Anzahl und Form, korrespondierenden, bogenförmigen Aussparungen ( 4a ) am Außenumfang ( 4b ) zugeordnet, und als Systemantrieb dient eine gemeinsame Schubkurbel.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 auf eine Antriebs- und Lagerungsvorrichtung für eine Fertigballen-Umschnürstation vornehmlich an Abfall-Ballenpressen mit horizontal wirkender Preßplatte, bei welcher mehrere mit einem Radialschlitz zur Bindedrahtaufnahme versehene Drillräder in einer Halterung gelagert sind und über ein gemeinsames Antriebsmittel zum Zwecke der Drahtverdrillung zeitweise in Drehung versetzt werden.

[0002] Derartige Verdrillstationen mit geschlitzten Drillrädern sind bereits seit mehreren Jahrzehnten bekannt, und als gemeinsamer Antrieb bei solchen Rädern werden entweder umlaufende, endlose Antriebsketten oder aber Getriebezahnradsysteme verwendet, die mit entsprechenden Außenverzahnungen an den Drillrädern zusammenwirken.

[0003] Bereits in der Beschreibungseinleitung zur DE-OS 26 56 457 aus dem Jahre 1976 wird aber als großer Nachteil solcher bekannter Systeme u.a. als Hauptursache für Betriebsstörungen erwähnt, daß die mit Drillschlitzen für die Schnürdrahtaufnahme und Außenverzahnungen für den Antrieb versehenen Drillräder wegen der freien Zugänglichkeit zu den Drillschlitzen eine dichte Kapselung gegen Verschmutzung nicht zulassen; die Folge sind mit der Zeit dann Schmutzansammlungen in hohem Maße, die letztlich zur Zerstörung des gesamten Getriebes führen. Angeboten bei dieser alten Druckschrift wird als Problemlösung aber weiter nichts als ein Zusatzorgan in Form eines ein- sowie ausfahrbaren Trennschiebers zwischen Preßkasten und Preßkanal. Auch spätere Druckschriften, wie etwa die DE 35 44 773 C2 aus dem Jahre 1985 und viele andere neueren Datum mehr, packen das Übel aber immer noch nicht an der Wurzel, dem Ort der Störquelle also selbst, sondern verwenden nach wie vor außenverzahnte Drillräder im Zusammenwirken mit entsprechenden fein verzahnten Antriebszahnrädern.

[0004] Die vorliegende Erfindung hat es sich deshalb zur Aufgabe gemacht, anstelle der bekannten störanfälligen Zahnradantriebe ein völlig neues Antriebs- und Lagerungssystem für die geschlitzten Drillräder vorzuschlagen, das nicht nur, was den Bindedrahteinlauf in die geschlitzten Drillscheiben anbelangt eine erhebliche Verbesserung bringt, sondern vor allem ein äußerst robustes Lagerungs- und Antriebskonzept darstellt, daß auch nach längerer Betriebsdauer und zwangsläufig erhöhter Verschmutzung noch einwandfrei arbeitet.

[0005] Gelöst wird diese Aufgabe dabei in genereller Weise durch die im Patentanspruch 1 angegebenen baulichen und anordnungsgemäßen Konstruktionsmerkmale; die Unteransprüche beinhalten zudem vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale und Weiterbildungen des neuen Systems, das anhand eines in den Zeichnungen weitestgehend funktionsschematisch dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden hinsichtlich seines Aufbaus und seiner Wirkungsweise noch näher erläutert ist.
Die Zeichnungen zeigen im einzelnen in der

Fig. 1

die Draufsicht auf eine Ballenpresse im Bereich der Verdrillstation mit ausgeschwenkter Verdrillvorrichtung,

Fig. 2

das gleiche mit Verdrillvorrichtung in Betriebsstelling,

Fig. 3

in vergrößerter Darstellung die Verdrillelemente aus den Fig. 1 und 2 im Querschnitt

Fig. 4

ebenfalls Vergrößert gegenüber Fig. 1 und 2 die gesamte Verdrillstation in Vorderansicht,

Fig. 5

eine Draufsicht auf die Verdrillelemente aus Fig. 4,

Fig. 6

eine der Verdrillstationen aus Fig. 5 als Einzelteil (vergrößert) und

Fig. 7

das Einzelteil "X" aus Fig. 3 (wiederum vergrößert).

[0006] Zur Erläuterung der generellen baulichen Anordnung und speziellen Funktion der neuen Verdrillvorrichtung dienen die Systemdarstellungen in den Zeichnungsfiguren 1 und 2 in Verbindung mit den Positionserläuterungen aus der Bezugszeichenliste. Neu und baulich wichtig ist dabei zunächst einmal, daß die gesamte Verdrillstation VD aus ihrer Ruhestellung gemäß Fig. 1 in die Verdrillposition gemäß Fig. 2 über entsprechende Führungsarme SA, die am Pressengehäuse AW angelenkt sind, vorzugsweise hydraulisch eingeschwenkt wird.

[0007] Die Verdrillstation selbst, deren neuer und gegenüber allen bekannten Bauarten technisch äußerst fortschrittlicher, maschinell er Aufbau aus den restlichen Zeichnungsfiguren ersichtlich ist, wird dabei vom Detail her gebildet durch das gegenseitige Zusammenwirken folgender Ausgestaltungsmerkmale:

a) Die die geschlitzten Verdrillscheiben 1, 1a, tragen den Räder 2 weisen mehrere, sich sternförmig nach außen erstreckende Arme 2a bzw. Lagerstellen auf, an denen bzw. deren freien Enden 2b jeweils eine um eine senkrecht zur Radebene stehende Achse 3 frei drehbar gelagerte Rolle 3a sitzt.

b) Jedem Sternrad 2, 2a ist in gleicher Horizontalebene ein Antriebsrad 4 mit zu den Rollen 3a formschlüssig korrespondierenden, bogenförmigen Aussparungen 4a am Außenumfang 4b zugeordnet.

c) Die Antriebsräder 4, 4a sind zum Zwecke der BindeDrahtverdrillung über ein motorisch zeitweise in Drehung versetztes, gemeinsames Antriebssystem 5, 5a, 5b bewegungsgleich miteinander verbunden.

[0008] In spezieller baulicher Detailausgestaltung ist dabei vorgesehen, daß die Rollen 3a einen zylindrischen Grundkörper bilden, dessen Mantelfläche 3b mit den Aussparungen 4a des Antriebsrades 4 formschlüssig zusammenpaßt und dessen beidseitige, ebene Stirnflächen 3c als Lager- und Führungsfläche in einem Gehäuse G dienen, wobei letztere 3c zwischen der das Gehäuse G bildenden Grund- und Deckplatte 6 und 7 der Verdrillstation VD mit Gleitspiel an den einander zugekehrten Innenflächen 6a und 7a bündig anliegen. Die Rollen und ihre spezielle Ausgestaltung und Anordnung sind somit Lagerungs- und Antriebselemente zugleich, was die bislang so störanfälligen Zahnradsysteme mit ihren für den Drahteinlauf an den Verdrillscheiben 1 in die Schlitze 1c notwendigen ausgesparten Zahnräder und geteilte Lagerkörper in einfacher Weise überflüssig macht. Zudem verbessern die Rollen 3a, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, den Einlauf DE der zu verdrillenden Bindedrähte in die Schlitze 1a der Verdrillscheiben 1 ganz erheblich. Als bauliche Variante zu den sternförmigen Armen 2a der Räder 2 ist auch noch denkbar, die Ausbildung der die Verdrillscheiben 1, 1a tragenden Räder 2 als kreisende, an ihren Oberflächen geschlossene, Scheibe V mit entspr. sternförmig angeordneten, radialen Ausnehmungen AN für die Anbringung der Lager- und Führungsrollen 3 - 3c; diese Bauart hat den Vorteil , daß sich die äußere Mantelfläche der Stirnseite des Rades V beim Abschneidevorgang der Drähte an den Führungsflächen des Gehäuses G abstützen kann und nicht die Rollen die relativ großen Gegenhaltekräfte auf die Führungsbahnen übertragen wurden.

[0009] Bezüglich des Antriebs der Verdrillstation VD ist es gegenüber dem Stand der Technik von Vorteil, wenn das gemeinsame Antriebssystem für den Gleichlauf und die Positionierung der Antriebsräder 4 durch ein z.B. hydraulisch betätigtes Schubkurbelgetriebe 5, 5a, 5b, 5' gebildet wird. Solche Getriebe sind einfach und robust in ihrem Aufbau und somit extrem betriebssicher, da sich auch bei längerer Betriebsdauer so gut wie kein Verschleiß einstellt. Auch ist ein derartiges System quasi baukastenmäßig verwendbar für Pressen mit jeder beliebigen Zahl von Verdrillstationen VD, ohne daß, wie bei den bekannten Zahnrad- oder Kettenantrieben, jedes Rädersystem neu konstruiert werden muß, wenn sich die Anzahl der Verdrillscheiben ändert; beim erfindungsgemäßen System muß praktisch nur die Schubkurbel 5 ausgetauscht zu werden.

[0010] Bezüglich der Krafteinleitung und Kraftverteilung bei dem hier neu verwendeten Schubkurbelantrieb ist es zudem noch von Vorteil, wenn der hydraulische Antriebsmotor 5b des Schubkurbel systems 5, 5a bei ungerader Radzahl (z.B. 3 Stück, 5 Stück usw.) auf dem mittleren Rad 4 bzw. bei einer geraden Zahl von Antriebsrädern 4 nahe der Systemmitte angeordnet ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0011] 

1

Verdrillscheibe

1a

Schlitz

2

Rad (für Anbringung der Verdrillscheibe)

2a

Arm (sternförmig)

2b

freies Arm-Ende

3

Vertikalachse

3a

Rolle (zylindrisch)

3b

Mantelfläche

3c

ebene Stirnseite

4

Antriebsrad (für Pos. 2)

4a

bogenförmige Aussparung

4b

Außenumfang

5

Schubkurbel

5'

Stützkurbel

5a

Drehzapfen, Kurbelzapfen

5b

Antriebsmotor (hydraulisch)

6

Grundplatte

6a

Innenfläche

7

Deckplatte

7a

Innenfläche

AK

Antriebskurbel (von Pos. 5b zu 5)

AN

Ausnehmung an Pos. V

AW

Preßkasten-Außenwand

BA

Ballen

BD

Bindedraht

DE

Bindedraht-Einführbereich

DK

Bindedraht-Durchschiebekopf

DR

Bindedraht-Rollenführung

DV

Bindedraht-Vorratsrolle

DZ

Bindedraht-Durchschiebezylinder

G

Gehäuse (der Verdrillelemente)

GM

Gehäusemittelteil (bzw. Führungsplatte zwischen Pos. 6 und 7)

HD

Hydraulik-Anschlußflansch

KR

Kopfrolle

M

Motorkonsole

PK

Preßkasten

PR

Preßrichtung

RL

Radial-Laufbahn bzw. Abstützung der Lagerrollen 3a

SA

Schwenkarm von VD

SH

Schwenkzylinder-Halterung

SL

Schwenklager von VD

SZ

Schwenkzylinder von VD

V

Vollmaterialscheibe (anstelle von Pos. 2a, 2b)

VD

Verdrillstation

VB

Schwenkarm-Querverbindung

VE

Verdrillte Drahtenden

Ansprüche

1. Antriebs- und Lagerungsvorrichtung für eine Fertigballen-Umschnürstation vornehmlich an Abfall-Ballenpressen mit horizontal wirkender Preßplatte, bei welcher mehrere mit einem Radialschlitz zur Bindedrahtaufnahme versehene Drillräder in einer Halterung gelagert sind und über ein gemeinsames Antriebsmittel zum Zwecke der Drahtverdrillung zeitweise in Drehung versetzt werden,
gekennzeichnet durch folgende in gegenseitiger Wirkverbindung miteinander stehende Ausgestaltungsmerkmale:

a) Die die geschlitzten Verdrillscheiben ( 1, 1a ) tragenden Räder (2) weisen mehrere, sich sternförmig nach außen erstreckende, Arme (2a) bzw. Lagerstellen auf, an denen bzw. deren freien Enden (2b) jeweils eine um eine senkrecht zur Radebene stehende Achse (3) frei drehbar gelagerte Rolle (3a) sitzt.

b) Jedem Sternrad (2, 2a) ist in gleicher Horizontalebene ein Antriebsrad (4) mit zu den Rollen (3a) formschlüssig korrespondierenden, bogenförmigen Aussparungen (4a) am Außenumfang (4b) zugeordnet.

c) Die Antriebsräder (4, 4a) sind zum Zwecke der Binde-Drahtverdrillung über ein motorisch zeitweise in Drehung versetztes, gemeinsames Antriebssystem (5, 5a, 5b) bewegungsgleich miteinander verbunden.

2. Antriebs- und Lagerungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollen (3a) einen zylindrischen Grundkörper bilden, dessen Mantelfläche (3b) mit den Aussparungen (4a) des Antriebsrades (4) formschlüssig zusammenpaßt und dessen beidseitige, ebene Stirnflächen (3c) als Lager- und Führungsfläche in einem Gehäuse (G) dienen.

3. Antriebs- und Lagerungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lager- und Führungsflächen (3c) zwischen der das Gehäuse (G) bildenden Grund- und Deckplatte (6 und 7) der Verdrillstation (VD) mit Gleitspiel an den einander zugekehrten Innenflächen (6a und 7a) bündig anliegen.

4. Antriebs- und Lagerungsvorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen,
gekennzeichnet durch
Ausbildung der die Verdrillscheiben (1, 1a) tragenden Räder (2) als kreisende, an ihren Oberflächen geschlossene, Scheibe (V) mit entspr. sternförmig angeordneten, radialen Ausnehmungen (AN) für die Anbringung der Lager- und Führungsrollen (3 - 3c).

5. Antriebs- und Lagerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gesamte Verdrillstation (VD) schwenkbar am Pressengehäuse gelagert ist.

6. Antriebs- und Lagerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das gemeinsame Antriebssystem für den Gleichlauf und die Positionierung der Antriebsräder (4) durch ein z.B. hydraulisch betätigtes Schubkurbelgetriebe (5, 5a, 5b, 5') gebildet wird.

7. Antriebs- und Lagerungsvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der hydraulische Antriebsmotor (5b) des Schubkurbelsystems (5, 5a) bei ungerader Radzahl (z.B. 3 Stück, 5 Stück usw.) auf dem mittleren Rad (4), bzw. bei einer geraden Zahl von Antriebsrädern (4) nahe der Systemmitte angeordnet ist.

Zeichnung