METHOD AND DEVICE FOR THE AUTOMATIC MECHANICAL BUNDLING AND BINDING OF HIGHLY COMPRESSED BALES OF WASTE MATERIALS WITH ONE OR MORE BINDING WIRES

Abstract: 1. A process for the automatic mechanical enwrapping and binding of highly-compressed bales (3) of waste materials with one or more binding wires (4, 5) at one or more levels (E1 , E2 , E3 ) lying parallel to one another, whereby each level is first enwrapped by a wire passing crosswise over the passage in which the material to be compressed is moving to be compressed to form a bale (3) with wires (4, 5) being drawn intermittently on each side (15 and 16) of this passage from suitable storage means into the bale-compaction chamber, with one of the wires (4) then being moved across behind the compressed bale (3) to the opposite side (16) and then, after mechanical severance, having each resultant pair of free wire ends (4a, 5a and 4b, 5b) twisted together, characterized by, a combination of the following working operations following one another in succession or cyclically and at least to some extent overlapping one another : a. Binding wire or wires (4, 5) being moved individually at each level (E1 , E2 , E3 ) by feed units (cylinder 6, piston rod 7, wire feed head 8) that are not mechanically connected one with another, to bring it or them into contact with a cutting or severance unit (9, 10). b. Rotation of the twisting fingers (11) being initiated by a control impulse that is triggered on the maximum pressure necessary for severance building up in the hydraulic circuit on the cutting means coming against an end stop. c. Similar starting position always being assumed by the twisting fingers (11) and synchronization inaccuracies between the various twisting stations (I', II', III') being compensated for through the use of so-called geared brake motors with low pullout torque. d. The binding wires (4, 5) or that part of them (4ab, 5b) where they are drawn together on the ready compacted bale end of the press ram and those (4a, 5a) at the rear end of the press ram as viewed in its direction of compression being held in position by being clamped between the cutting punch (9) and the anvil (10) or wire-feed head (8) during the severance phase until effective twisting together of the free ends (4a, 5a and 4b, 5b) is effected.

Description: Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätig maschi nellen Umreifen und Abbinden hochverdichteter Ballen aus Abfallmaterialien, mittels eines oder mehrerer Bindedrähte Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie auf eine Vorrichtung zur VerahrensdurchführunP. Das Umbinden bzw. Umreifen hochverdichteter Ballen aus Ab failmaterialien 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 StöBelsohle hindurch mit dem gegenüberliegenden Bindedraht in Kontakt gebracht, danach mittels gesonderten Schneideinrichtungen gemeinsam durchtrennt und die freien Drahtenden miteinander maschinell verdrillt werden. 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 stör snfällig, sondern der für die Aufstellung einer derart ausgerüsteten Ballenpresse notwendige Rsum, wird sehr gross durch den seitlich stets sehr weit ausladenden Zuführrechen für die Bindedrähte und seinem Antriebszylinder. Aufgabe der vortiegenden Erfindung ist es daher, eine gegen über 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. Die Lösung dieser Aufgabe in verfahrens- und vorrichtungs gemässen Weise ist den Patentansprüchen zu entnehmen, in den Zeichnungen weitestgehend schematisch dargestellt und anhand der dort gezeigten Ausführungsbeispiele im folgenden näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 die Vorderansicht auf eine erfindungs gemäBe Ballenpresse, Fig. 2 eine Draufsicht mit fertig gepresstem Ballen, Fig. 3 desgleichen mit durchgeführtem Abbinde drähten, Fig. 4 desgleichen in der Trenn- und Abbinde position, Fig. 5 eine alternative Führungakopfausbildung zu Fig. 2 und Fig. 6 den Schneidatempel aus Fig. 5 in Arbeits position. 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 Drilihaken 11 je Abbindeebene E1, 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 Ubersetzung verwendet werden. 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 Führungs rollenvorderkanten FRV um ein geringes MaG a zurückversetzt ist. In gleicher Wirkungslinie VR liegt je Abbindeebene E1, 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. Diese erfindungsgemässe Anordnung stellt somit eine ganz erhebliche Verbesserung gegenüber den bisher bekannten Ausführungen dar, da nunmehr keine gesondertfflangeordnete und separat angesteuerte Drahtabschneidevorrichtung mehr erforderlich ist, sondern die Durchschubeinrichtung und der Durchschubdruck zugleich die Abschereinrichtung und den Abscherdruck ergeben. 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 Uffnungsweite D der den Schneidstempel 9 seitlich begrenzenden Arme Bei des Drahtführungskopfes. Eine funktionell wichtige Massangabe hierfür kann in etwa darin zu sehen sein, wenn dieser Am boss 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, Sb dazwischen einklemmbar sind. 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 Schneidbzw. Verdrillstationen 9 bis 13 über je einem gemeinsamen Rahmen 15 bzw. 16 an den Aussenwandungen la des PreBschach- tes 1 abschwenkbar befestigt sind und dass anstelle der einzelnen, seitlich zum Pressschacht 1 liegenden Getriebe bremsmotoren 13 je Abbindeebene E1, E2, E3 zur Verringerung des seitlichen Uberstandes A, ein für alle Stationen gemeinsamer Einzelmotor 13' mit mechanischer Antriebskopplung 14 auf die Verdrillapindeln 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. Bedingt dadurch, dass die Drahtdurchschubeinrichtung 6, 7, 8 in Verbindung mit dem Durchschubdruck und dem über eine bestimmte Wegstrecke unter Federdruck der Spitze Sp gegen über 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 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. 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 Getriebe bremamotoren 13 mit niedrigem Kippmoment, einerseits je Arbeitstakt stets die gleiche Ausgangstellung der Verdrillfinger 11 angefahren und andererseits werden Gleichlaufunge nauigkeiten 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. 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 E1, E2, E3 eingeleitet, wenn die ser 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. das Erreichen des Schneiddrucks anzeigt oder der Maschinensteuerung meldet. Letztlich ist die vorstehend fur hydraulischen Antrieb beschriebene Erfindung auch anwendbar bei anderen Antriebssystemen für Drahtvorschub, Drahttrennung und Verdrillung der freien Enden. Bezugsziffernverzeichnis 1 Pressschacht la Aussenwandungen 2 Presskolben 2a Presskolbenstange 2b fiffnungsspalte 3 fertiger Ballen 4 Abbindedraht 4a Bandbereich am fertig verknoteten Ballen 4b Bandbereich für den neuen Ballen 5a Bandbereich am fertig verknoteten Ballen Sb Bandbereich für den neuen Ballen 6 Zylinder 7 Kolbenstange 7a Stangenkopf 7b Führungen 8 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 PreGkolben VR Vorschubrichtung von Pos. 7 Sp Schneidstempelspitze Sp' ' ( Fig. 5 und 6 ) Sp1 Zusatzspitzen FR Führungsrolle FRV Führungsrollenvorderkante K Klemmkante d Ambossdurchmesser D dffnungsweite der Drahtführungsarme 8a B Baubreite

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zum selbsttätig maschinellen Umreifen und Ab binden 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 Ma terial bewegt und zu einem Ballen zusammengepresst wird und wobei zu beiden Seiten dieser Bahn aus entsprechen den 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 Getriebebremsmo toren ( 13 ) mit niedrigem Kippmoment, wird einerseits je Arbeitstakt stets die gleiche Aus gangstellung der Verdrillfinger ( 11 ) ange fahren und andererseits werden Gleichlaufunge nauigkeiten zwischen den einzelnen Verdrillsta tönen ( 1', II', III' ) kompensiert. d. Die Bindedrähte ( 4, 5 ) bzw. deren vom Stan genkopf ( 7a ) auf der Fertigballenseite zusam mengeführte Bereiche ( 4b, 5b ) sowie die in Ar beitsrichtung ( R ) hinter dem Presskolben lie genden Bereiche ( 4a, 5a ) werden durch Klem mung zwischen Schneids tempel ( 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, Sb ) er folgt 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 bewegte Zylinder-Kolben einheiten ( 6, 7, 7a, 8 ) am Pressschacht ( 1 ) angeordnet ( Fig. 1 ). b. Jede der Kolbenstangen ( 7 ) trägt dabei an ihrem freien, aus dem Hydraulikzylinder ( 6 ) heraus ragenden Ende einen Stangenkopf ( 7a ) der in seiner Endstellung ( Fig. 4 ) über Führungen ( 7b.r im Presskolben ( 2 ) zentriert ist. c. Das freie Ende ( 8 ) jedes Stangenkopfes ( 7a ) speist neben den an sich bekannten Führungsrol len ( 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 Kol benstange ( 7 ) gegenüber den Führungsrollen vorderkanten ( FRV ) um ein geringes Mass ( a ) zurückversetzt ist. d. In gleicher Wirkungslinie ( VR ) liegt je Ab bindeebene ( E1, E2, E3 ) dem jeweiligen Schneid stempel ( 9 ) ein in axialer Richtung ( x ) fe dernd nachgiebig gelagerter Amboss ( 10 ) gegen über der in seiner auf Block gefahrenen End stellung ( Fig. 4 ) an einem ( nicht darge stellten ) Schaltglied der Maschinensteuerung anliegt bzw. dieses niederdrückt. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass der Amboss ( 10 ) jeweils zwischen einem durch einen Cetriebebremsmotor ( 13 ) mit Drillhaken ( 11 ) be setzten Drillapindelpaar ( 12 ) angeordnet in seiner lichten Weite ( d ) kleiner bemessen ist, als die lichte Uffnungsweite ( D ) der den Schneidstempel ( 9 ) seit lich 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 gemeinsa men 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 einzelnen1 seitlich zum Pressschacht ( 1 ) liegenden Getriebebremsmotoren ( i3 ) je Abbinde ebene ( 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 Ab bindeebenen ( E1, E2, E3 ) vorgesehen ist, wobei die- ser Motor ( 13' ) oberhalb des Rahmens ( 16 ) sitzt und auf den PreEschacht ( 1 ) hin gerichtet ist. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidstempel ( 9 ) mit einer Hauptapitze ( Sp' ) und zwei seitlich sowie in Vorschubrichtung ( VR ) zu letzterer zurückversetzt liegenden, Zusatz spitzen ( 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 Verbin dung mit dem Durchschubdruck und dem über eine bestimm te Wegstrecke unter Federdruck der Spitze ( Sp ) gegen über 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 tiffnungsweite ( D ) der Draht führungsarme ( 8a ) gehalten ist, dass die Drähte ( 4a, 5a und 4b, 5b ) dazwischen einklemmbar sind. 9. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung der Wor- richtungsmerkmale nach einem oder mehreren der vor hergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende weitere Schritte des Arbeitsablaufs: a. Der zugleich die nach erfolgtem Abscheren frei gewordenen und unter Zugspannung stehenden Drahtenden ( 4a, 5a und 4b, Sb ) klemmende Ab scherdruck 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 Mehrmotoren ausführung ( 13 ) über einen Druckwächter je weils 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' E ) erst dann, wenn eine entsprechende Auswert-Elektronik innerhalb der Maschinen steuerung, die in jeder Ebene vollzogene Ab scherung signalisiert, bzw. daF Erreichen des Schneiddrucks anzeigt oder der Maschinensteue rung meldet. 10. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h Verwendung anderer als hydraulischer Antriebssysteme für Drahtvorschub, Drahttrennung und Verdrillung.

Inventors: SCHWELLING, HERMANN
Applicants: SCHWELLING, HERMANN
Application year: 1984
Main classification: B65B27
IPC codes: B65B27