[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs
sowie auf eine Vorrichtung zur Verfahrensdurchführung.
[0002] Das Umbinden bzw. Umreifen hochverdichteter Ballen aus Abfallmaterialien ist bereits
aus der DE-PS 21 11 894 sowie der DE-OS 22 45 190 in annähernd gleicher Weise dergestalt
bekannt, daß die in mehreren, parallel zueinander verlaufenden Ebenen um den noch
im Preßschacht befindlichen Ballen herumgelegten Drähte, mittels eines einzigen, rechenartigen
Zuführgliedes von der einen Gehäuseseite aus durch Nuten der Stößelsohle hindurch
mit dem gegenüberliegenden Bindedraht in Kontakt gebracht, danach mittels gesonderten
Schneideinrichtungen gemeinsam durchtrennt und die freien Drahtenden miteinander maschinell
verdrillt werden.
[0003] Bedingt durch das rechenartige Drahtführungsteil, den zur Bewegung des letzteren
erforderlichen Hydraulikzylinder und die Zuordnung der separaten Schneideinrichtungen
zu den jeweiligen Verdrillstationen, sind diese bekannten Einrichtungen aber nicht
nur baulich sehr aufwendig und auch störanfällig, sondern der für die Aufstellung
einer derart ausgerüsteten Ballenpresse notwendige Raum, wird sehr groß durch den
seitlich stets sehr weit ausladenden Zuführrechen für die Bindedrähte und seinem Antriebszylinder.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gegenüber dem bekannten Stand
der Technik baulich weitestgehend vereinfachte und in ihren äußeren Abmessungen zudem
auch erheblich verkleinerte Abbindevorrichtung zu schaffen in Verbindung mit einem
vom Arbeitsablauf her ebenfalls wesentlich verbesserten Verfahrensweise.
[0005] Die Lösung dieser Aufgabe in verfahrens- und vorrichtungsgemäßer Weise ist den Patentansprüchen
zu entnehmen, in den Zeichnungen weitestgehend schematisch dargestellt und anhand
der dort gezeigten Ausführungsbeispiele im folgenden näher beschrieben.
[0006] In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 die Vorderansicht auf eine erfindungsgemäße Ballenpresse,
Fig. 2 eine Draufsicht mit fertig gepreßtem Ballen,
Fig. 3 desgleichen mit durchgeführtem Abbindedrähten,
Fig. 4 desgleichen in der Trenn- und Abbindeposition,
Fig. 5 eine alternative Führungskopfausbildung zu Fig. 2 und
Fig. 6 den Schneidstempel aus Fig. 5 in Arbeitsposition.
[0007] Aus den Darstellungen in den Fig. 1 und 2 ist zunächst einmal der erfindungsgemäße
Grundaufbau der neuen Abbindevorrichtung zu erkennen. Hierbei sind vor allem für das
Überführen der Abbindedrähte 4, 5 von den Seitenwandungen des Preßschachtes 1 in den
Bereich der Drillspindeln 12 bzw. der Drillhaken 11 je Abbindeebene E
1, E2, E3 einzelne und mechanisch nicht miteinander gekoppelte, hydraulisch bewegte
Zylinder-Kolbeneinheiten 6, 7, 7a, 8 am Preßschacht 1 angeordnet, wobei jede der Kolbenstangen
an ihrem freien, aus dem Hydraulikzylinder 6 herausragenden Ende einen Stangenkopf
7a trägt, der in seiner Endstellung über Führungen 7b im Preßkolben 2 zentriert ist.
Diese Einzelanordnung von Vorschubzylindern ergibt gegenüber den nach dem Stand der
Technik bislang nur bekannten Rechengliedern eine wesentlich geringere Baubreite B
und zwar insbesondere noch dann, wenn zusätzlich anstelle von Normalzylindern, sogenannte
Teleskopzylinder mit zwei- bis dreifacher Übersetzung verwendet werden.
[0008] Das freie Ende jedes Stangenkopfes weist zudem in weiterer spezieller Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung neben den an sich bekannten Führungsrollen FR für die Abbindedrähte
4, 5, einen mittig zwischen den Rollen FR liegenden Schneidstempel 9 auf, dessen Spitze
Sp bzw. Sp' in Vorschubrichtung VR der Kolbenstange 7 gegenüber den Führungsrollenvorderkanten
FRV um ein geringes Maß a zurückversetzt ist. In gleicher Wirkungslinie VR liegt je
Abbindeebene E
1, E2, E3 dem jeweiligen Schneidstempel 9 noch ein in axialer Richtung x federnd nachgiebig
gelagerter Amboß 10 gegenüber, der in seiner auf Block gefahrenen Endstellung ( Fig.
4 ) an einem ( nicht dargestellten ) Schaltglied der Maschinensteuerung anliegt bzw.
dieses niederdrückt.
[0009] Diese erfindungsgemäße Anordnung stellt somit eine ganz erhebliche Verbesserung gegenüber
den bisher bekannten Ausführungen dar, da nunmehr keine gesondert angeordnete und
separat angesteuerte Drahtabschneidevorrichtung mehr erforderlich ist, sondern die
Durchschubeinrichtung und der Durchschubdruck zugleich die Abschereinrichtung und
den Abscherdruck ergeben.
[0010] Erfindungserheblich ist in diesem Zusammenhang weiterhin noch, daß der Amboß 10 jeweils
zwischen einem durch einen Getriebebremsmotor 13 mit Drillhaken 11 besetzten Drillspindelpaar
12 angeordnet und in seiner lichten Weite d kleiner bemessen ist, als die lichte Öffnungsweite
D der den Schneidstempel 9 seitlich begrenzenden Arme 8a des Drahtführungskopfes.
Eine funktionell wichtige Maßangabe hierfür kann in etwa darin zu sehen sein, wenn
dieser Amboß 10 in seinem Durchmesser d etwa um so viel kleiner als die Öffnungsweite
D der Drahtführungsarme 8a gehalten ist, daß die Drähte 4a, 5a und 4b, 5b dazwischen
einklemmbar sind.
[0011] Um nun einerseits eine bessere Zugänglichkeit zu den Verdrill- und Trennelementen
bei eventueller Reparatur- oder Wartungsarbeiten zu haben, bzw. um zum anderen überhaupt
in der Baubreite B Platz bei Transport und Maschinenaufstellung zu sparen, ist erfindungsgemäß
weiterhin noch vorgesehen, daß sämtliche Drahtzuführ- 6 bis 8a und Schneid- bzw. Verdrillstationen
9 bis 13 über je einem gemeinsamen Rahmen 15 bzw. 16 an den Außenwandungen la des
Preßschachtes 1 abschwenkbar befestigt sind und daß anstelle der einzelnen, seitlich
zum Preßschacht 1 liegenden Getriebebremsmotoren 13 je Abbindeebene E
1, E2, E3 zur Verringerung des seitlichen überstandes A, ein für alle Stationen gemeinsamer
Einzelmotor 13' mit mechanischer Antriebskopplung 14 auf die Verdrillspindeln 11,
12 aller Abbindeebenen E
1, E2, E3 vorgesehen ist, wobei dieser Motor 13' oberhalb des Rahmens 16 sitzt und
auf den Preßschacht 1 hin gerichtet ist.
[0012] Bedingt dadurch, daß die Drahtdurchschubeinrichtung 6, 7, 8 in Verbindung mit dem
Durchschubdruck und dem über eine bestimmte Wegstrecke unter Federdruck der Spitze
Sp gegenüber nachgiebig gelagerten Amboß 10, zugleich die Abschereinrichtung mit dem
erforderlichen Abscherdruck darstellen, ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
folgendes Grundarbeitsverfahren: Der oder die Abbindedrähte 4, 5 werden in jeder Ebene
E
1, E2, E3 einzeln und durch mechanisch nicht miteinander zwangsverbundene Vorschubeinheiten
( Zylinder 6, Kolbenstange 7, Drahtführungsknopf 8 ) in Anlage an eine Schneid- bzw.
Trenneinheit 9, 10 gefahren. Der sich bei Anlage an dieser Trenneinrichtung hydraulisch
aufbauende, maximal erforderliche Schneiddruck löst danach zugleich den steuerungsgemäßen
Impuls für den Arbeitsbeginn der Verdrillfinger 11 aus, wobei durch Verwendung sogenannter
Getriebebremsmotoren 13 mit niedrigem Kippmoment, einerseits je Arbeitstakt stets
die gleiche Ausgangstellung der Verdrillfinger 11 angefahren und andererseits werden
Gleichlaufungenauigkeiten zwischen den einzelnen Verdrillstationen I', II', III' kompensiert.
Die Bindedrähte 4, 5 bzw. deren vom Stangenkopf 7a auf der Fertigballenseite zusammengeführte
Bereiche 4b, 5b sowie die in Arbeitsrichtung R hinter dem Preßkolben liegenden Bereiche
4a, 5a werden durch Klemmung zwischen Schneidstempel 9 und Amboß 10 bzw. Drahtführungskopf
8 während der Durchtrennphase zumindest solange in Position gehalten, bis eine wirksame
Verdrillung der freien Drahtenden 4a, 5a sowie 4b, 5b erfolgt ist. Bei dem Vorschiebevorgang
gewährleistet die gegenüber den Rollen FR zurückversetzte Spitze Sp, daß keinerlei
Drahtkerbung eintritt, bevor die Anlage am Amboß 10 und zugleich der Beginn der Klemmung
erfolgt sind.
[0013] Diese notwendige Klemmung kann hierbei alternativ auch noch dadurch erfolgen, daß
der Schneidstempel 9 mit einer Hauptspitze Sp' und zwei seitlich sowie in Vorschubrichtung
VR zu letzterer zurückversetzt liegenden, Zusatzspitzen Sp 1 versehen ist, wobei letztere
Sp' in die freien und unter Spannung stehenden Drahtenden 4a, 5a und 4b, 5b nach erfolgter
Trennung durch die Hauptspitze Sp' eingekeilt sind ( Fig. 5 und 6 ). Wichtig im Arbeits-
bzw. Verfahrensablauf sind auch noch folgende Punkte: Der zugleich die nach erfolgtem
Abscheren freigewordenen und unter Zugspannung stehenden Drahtenden 4a, 5a und 4b,
5b klemmende Abscherdruck bleibt solange erhalten, bis die Zugkräfte aus dem Verdrillvorgang
diese 4a, 5a und 4b, 5b aus der Klemmung herausziehen. Auch wird der Verdrillvorgang
bei der Mehrmotorenausführung 13 über eine Druckwächter jeweils dann je Ebene E
1, E
2, E3 eingeleitet, wenn'dieser Druckwächter die erfolgte Trennung anzeigt; bei Verwendung
nur eines gemeinsamen Motors 13' für alle Abbindeebenen E
1, E
2' E
3.... erst dann, wenn eine entsprechende Auswert-Elektronik innerhalb der Maschinensteuerung,
die in jeder Ebene vollzogene Abscherung signalisiert, bzw. das Erreichen des Schneiddrucks
anzeigt oder der Maschinensteuerung meldet.
[0014] Letztlich ist die vorstehend fur hydraulischen Antrieb beschriebene Erfindung auch
anwendbar bei anderen Antriebssystemen für Drahtvorschub, Drahttrennung und Verdrillung
der freien Enden.
Bezugsziffernverzeichnis
[0015]
1 Preßschacht
la Außenwandungen
2 Preßkolben
2a Preßkolbenstange
2b Öffnungsspalte
3 fertiger Ballen
4 Abbindedraht
4a Bandbereich am fertig verknoteten Ballen
4b Bandbereich für den neuen Ballen
5a Bandbereich am fertig verknoteten Ballen
5b Bandbereich für den neuen Ballen
6 Zylinder
7 Kolbenstange
7a Stangenkopf
7b Führungen
B Drahtführungskopf
8a Arme
9 Schneidstempel
10 Amboß
11 Verdrillfinger bzw. Drillhaken
12 Fingerwellen bzw. Drillspindeln
13 Getriebebremsmotor
13' Einzelmotor
14 mechanische Koppelung auf Verdrillseite
15 Rahmen ( Zuführseite )
16 Rahmen ( Verdrillseite )
17 Drahtumlenkrollen
a Abstand, Spitze Schneidstempel zu Führungsrolle
A Überstand seitlich des Preßschachtes
E1, E2..... Abbindeebenen
R Arbeitsrichtung Preßkolben
VR Vorschubrichtung von Pos. 7
Sp Schneidstempelspitze
Sp' " ( Fig. 5 und 6 )
Sp1 Zusatzspitzen
FR Führungsrolle
FRV Führungsrollenvorderkante
K Klemmkante
d Amboßdurchmesser
D Öffnungsweite der Drahtführungsarme 8a
B Baubreite
1. Verfahren zum selbsttätig maschinellen Umreifen und Abbinden hochverdichteter Ballen
aus Abfallmaterialien, mittels eines oder mehrerer Bindedrähte, in einer oder mehreren
parallel zueinander liegenden Ebenen, wobei je Ebene zunächst stets eines der Drahtenden
quer über die Bahn gespannt ist, auf der das zu verdichtende Material bewegt und zu
einem Ballen zusammengepreßt wird und wobei zu beiden Seiten dieser Bahn aus entsprechenden
Vorratsstationen Drahtmaterial absatzweise bis zur
Ballenfertigstellung nachgezogen, dann eine der Drahtseiten quer hinter dem fertigen
Ballen entlang zur benachbarten Seite bewegt wird und in der Folge nach mechanischer
Durchtrennung die somit entstandenen freien Drahtenden jeweils miteinander verdrillt
werden,
gekennzeichnet durch
die Kombination folgender zeitlich oder taktmäßig aufeinanderfolgender bzw. sich zumindest
teilweise überlagender Arbeitsgänge:
a. Der oder die Abbindedrähte ( 4, 5 ) werden in jeder Ebene ( E1, E2, E3 ) einzeln und durch mechanisch nicht miteinander zwangsverbundene Vorschubeinheiten
( Zylinder 6, Kolbenstange 7, Drahtführungsknopf 8 ) in Anlage an eine Schneid- bzw.
Trenneinheit ( 9, 10 ) gefahren.
b. Der sich bei Anlage an dieser Trenneinrichtung hydraulisch aufbauende, maximal
erforderliche Schneiddruck löst zugleich den steuerungsgemäßen Impuls für den Arbeitsbeginn
der Verdrillfinger ( 11 ) aus.
c. Durch Verwendung sogenannter Getriebebremsmotoren ( 13 ) mit niedrigem Kippmoment,
wird einerseits je Arbeitstakt stets die gleiche Ausgangstellung der Verdrillfinger
( 11 ) angefahren und andererseits werden Gleichlaufungenauigkeiten zwischen den einzelnen
Verdrillstati-onen ( I', II', III' ) kompensiert.
d. Die Bindedrähte ( 4, 5 ) bzw. deren vom Stangenkopf ( 7a ) auf der Fertigballenseite
zusammengeführte Bereiche ( 4b, 5b ) sowie die in Arbeitsrichtung ( R ) hinter dem
Preßkolben liegenden Bereiche ( 4a, 5a ) werden durch Klemmung zwischen Schneidstempel
( 9 ) und Amboß ( 10 ) bzw. Drahtführungskopf ( 8 ) während der Durchtrennphase zumindest
solange in Position gehalten, bis eine wirksame Verdrillung der freien Drahtenden
( 4a, 5a sowie 4b, 5b ) erfolgt ist.
2. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahrensschritte nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
die Kombination folgender baulicher Merkmale:
a. Für das Überführen der Abbindedrähte ( 4, 5 ) von den Seitenwandungen des Preßschachtes
( 1 ) in den Bereich der Drillspindeln ( 12 ) bzw. der Drillhaken ( 11 ) sind je Abbindeebene
( E1, E2, E3) einzelne und mechanisch nicht miteinander gekoppelte, hydraulisch belegte Zylinder-Kolbeneinheiten
( 6, 7, 7a, B ) am Preßschacht ( 1) angeordnet ( Fig. 1 ).
b. Jede der Kolbenstangen ( 7 ) trägt dabei an ihrem freien, aus dem Hydraulikzylinder
( 6 ) herausragenden Ende einen Stangenkopf ( 7a ) der in seiner Endstellung ( Fig.
4 ) über Führungen ( 7b) im Preßkolben ( 2 ) zentriert ist.
c. Das freie Ende ( 8 ) jedes Stangenkopfes ( 7a ) weist neben den an sich bekannten
Führungsrollen ( FR ) für die Abbindedrähte ( 4, 5 ), einen mittig zwischen den Rollen
( FR ) liegenden Schneidstempel ( 9 ) auf, dessen Spitze Sp bzw. Sp' ) in Vorschubrichtung
( VR ) der Kolbenstange ( 7 ) gegenüber den Führungsrollenvorderkanten ( FRV ) um
ein geringes Maß ( a ) zurückversetzt ist.
d. In gleicher Wirkungslinie ( VR ) liegt je Abbindeebene ( E1, E2, E3 ) dem jeweiligen Schneidstempel ( 9 ) ein in axialer Richtung ( x ) federnd
nachgiebig gelagerter Amboß ( 10 ) gegenüber, der in seiner auf Block gefahrenen Endstellung
( Fig. 4 ) an einem ( nicht dargestellten ) Schaltglied der Maschinensteuerung anliegt
bzw. dieses niederdrückt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet
daß der Amboß ( 10 ) jeweils zwischen einem durch einen Getriebebremsmotor ( 13 )
mit Drillhaken ( 11 ) besetzten Drillspindelpaar ( 12 ) angeordnet in seiner lichten
Weite ( d ) kleiner bemessen ist, als die lichte Öffnungsweite ( D ) der den Schneidstempel
( 9 ) seitlich begrenzenden Arme ( 8a ) des Drahtführungskopfes.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet ,
daß sämtliche Drahtzuführ- ( 6 bis 8a ) und Schneid- bzw. Verdrillstationen ( 9 bis
13 ) über je einem gemeinsamen Rahmen ( 15 bzw. 16 ) an den Außenwandungen ( la )
des Preßschachtes ( 1 ) abschwenkbar befestigt sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
daß anstelle der einzelnen, seitlich zum Preßschacht ( 1 ) liegenden Getriebebremsmotoren
( 13 ) je Abbindeebene ( E1, E2, E3 ) zur Verringerung des seitlichen Überstandes ( A ), ein für alle Stationen gemeinsamer
Einzelmotor ( 13' ) mit mechanischer Antriebskopplung ( 14 ) auf die Verdrillspindeln
( 11, 12 ) aller Abbindeebenen ( E1, E2, E3 ) vorgesehen ist, wobei dieser Motor ( 13' ) oberhalb des Rahmens ( 16 )
sitzt und auf den Preßschacht ( 1 ) hin gerichtet ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
daß der Schneidstempel ( 9 ) mit einer Hauptspitze ( Sp' ) und zwei seitlich sowie
in Vorschubrichtung ( VR ) zu letzterer zurückversetzt liegenden, Zusatzspitzen (
Sp 1 ) versehen ist, wobei letztere ( Sp') in die freien und unter Spannung stehenden
Drahtenden ( 4a, 5 und 4b, 5b ) nach erfolgter Trennung durch die Hauptspitze ( Sp'
) eingekeilt sind ( Fig. 5 und 6 ).
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Drahtdurchschubeinrichtung ( 6, 7, 8 ) in Verbindung mit dem Durchschubdruck
und dem über eine bestimmte Wegstrecke unter Federdruck der Spitze ( Sp ) gegenüber
nachgiebig gelagerten Amboß ( 10 ), zugleich die Abschereinrichtung mit dem erforderlichen
Abscherdruck darstellen.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet ,
daß der Amboß ( 10 ) in seinem Durchmesser ( d ) etwa um so viel kleiner als die Öffnungsweite
( D ) der Drahtführungsarme ( 8a ) gehalten ist, daß die Drähte ( 4a, 5a und 4b, 5b
) dazwischen einklemmbar sind.
9. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung der Vorrichtungsmerkmale nach einem
oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
folgende weitere Schritte des Arbeitsablaufs:
a. Der zugleich die nach erfolgtem Abscheren freigewordenen und unter Zugspannung
stehenden Drahtenden ( 4a, 5a und 4b, 5b ) klemmende Abscherdruck bleibt solange erhalten,
bis die Zugkräfte aus dem Verdrillvorgang diese ( 4a, 5a und 4b, 5b ) aus der Klemmung
herausziehen.
b. Der Verdrillvorgang wird bei der Mehrmotorenausführung ( 13 ) über einen Druckwächter
jeweils dann je Ebene ( E1, E2, E3) eingeleitet, wenn dieser Druckwächter die erfolgte Trennung anzeigt; bei Verwendung
nur eines gemeinsamen Motors ( 13' ) für alle Abbindeebenen ( E1, E2, E3....) erst dann, wenn eine entsprechende Auswert-Elektronik innerhalb der Maschinensteuerung,
die in jeder Ebene vollzogene Abscherung signalisiert, bzw. daf Erreichen des Schneiddrucks
anzeigt oder der Maschinensteuerung meldet.
10. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
Verwendung anderer als hydraulischer Antriebssysteme für Drahtvorschub, Drahttrennung
und Verdrillung.