EP0939032B1

EP0939032B1 - Antriebs- und Lagerungsvorrichtung für die Verdrillscheiben der Umschnüreinrichtung von Abfall-Ballenpressen

Info

Publication number: EP0939032B1
Application number: EP99102988A
Authority: EP
Inventors: Hermann Schwelling
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-02-28
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2002-10-16
Anticipated expiration: 2019-02-15
Also published as: US6199475B1; DE19808416A1; EP0939032A1; ATE226165T1; DE59903070D1; JPH11278423A; DE19808416C2

Description

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.

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.

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.

Die vorliegende Erfindung hat es sich selbst 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, das auch nach längerer Betriebsdauer und zwangsläufig erhöhter Verschmutzung noch einwandfrei arbeitet.

Gelöst wird diese Aufgabe dabei in genereller Weise durch die in den Patentansprüchen 1 oder 4 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 Verdrilivorrichtung,
Fig. 2: das gleiche mit Verdrillvorrichtung in Betriebsstellung,
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).

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.

Die Verdrillstation selbst, deren neuer und gegenüber allen bekannten Bauarten technisch äußerst fortschrittlicher, maschineller 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, 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.

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 würden.

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.

Bezüglich der Krafteinleitung und Kraftverteilung bei dem hier neu verwendeten Schubkurbelantrieb ist es zudem noch von Vorteil, wenn 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.

BEZUGSZEICHENLISTE

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-EinfUhrbereich
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

Claims

Antriebs- und Lagervorrichtung für eine Fertigballen-Umschnürstation vornehmlich an Abfall-Ballenpressen mit horizontal (PR) wirkender Pressplatte, mit einer Verdrillstation (VD), bei welcher mehrere mit einem Radialschlitz (1a) zur Aufnahme des Bindedrahtes (BD) versehene Drillräder (1,2) in einer Halterung (G) gelagert sind und über ein gemeinsames Antriebsmittel (5b, AK) zum Zwecke der Drahtverdrillung zeitweise in Drehung versetzt werden,
gekennzeichnet durch folgende in gegenseitiger Wirkverbindung miteinander stehende Ausgestaltungsmerkmale:

a) die Räder (2) tragen geschlitzte Verdrillscheiben (1, 1a) und 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.
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.
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 aneinander zugekehrten Innenflächen (6a und 7a) bündig anliegen.
Antriebs- und Lagervorrichtung für eine Fertigballen-Umschnürstation vornehmlich an Abfall-Ballenpressen mit horizontal (PR) wirkender Pressplatte, mit einer Verdrillstation (VD), bei welcher mehrere mit einem Radialschlitz (1a) zur Aufnahme des Bindedrahtes (BD) versehene Drillräder (1,2) in einer Halterung (G) gelagert sind und über ein gemeinsames Antriebsmittel (5b, AK) zum Zwecke der Drahtverdrillung zeitweise in Drehung versetzt werden,
gekennzeichnet durch folgende in gegenseitiger Wirkverbindung miteinander stehende Ausgestaltungsmerkmale:

a) die Räder (2) tragen geschlitzte Verdrillscheiben (1, 1a) und sind als kreisende, an ihren Oberflächen geschlossene Scheibe (V) mit entsprechend sternförmig angeordneten, radialen Ausnehmungen (AN) für die Anbringung von Lager- und Führungsrollen (3 - 3c) ausgebildet,

b) jeder Scheibe (V) 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.
Antriebs- und Lagerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Verdrillstation (VD) schwenkbar an einem Pressengehäuse gelagert ist.
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.
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.