Einrichtung zum Binden von Stückgütern, insbesondere Stangenbündeln und Verfahren zum Betrieb dieser Einrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Binden von Stückgütern, insbesondere Stangenbün dem, mittels eines Abschnitts eines Bindedrahtes, sowie ein Verfahren zum Betrieb dieser Einrichtung.
Bei den meisten Einrichtungen zum Binden von Stückgütern wird der Bindedraht in einem ersten Schritt durch eine erste Vorrichtung um das Stückgut herumgeführt und sodann von dieser freigegeben, worauf die Bindedrahtenden in einem zweiten Schritt von einer zweiten Vorrichtung erneut erfasst und verdrillt werden.
Die Zuordnung der verschiedenen Einzelschritte an verschiedene und getrennte Einzelvorrichtungen erfordert im Aufbau komplizierte und daher auch störungsanfälligere Einrichtungen und Steuerungen. Durch die an und für sich überflüssigen Zwischenschritte, wie Freigeben und erneutes Erfassen des Bindedrahtes, wird die Dauer der Bindeoperation unnötig verlängert.
Es sind wohl Einrichtungen bekannt, bei denen zwei Drähte je durch einen Schenkel einer das Stückgut gabelförmig übergreifenden Vorrichtung geführt und von derselben ohne Loslassen miteinander verdrillt werden, doch weisen sie im Gegensatz zu den oben erwähnten Einrichtungen den Nachteil auf, dass die beiden Drähte an zwei anstatt nur an einer Stelle verdrillt werden müssen. Mit vielen der bekannten Einrichtungen lässt sich der Bindedraht nur in einer Windung um das Stückgut herumführen. Einer erhöhten Beanspruchung kann demnach nicht mit einer Erhöhung der Windungszahl des Bindedrahtes, sondern meist nur mit der Verwendung eines Bindedrahtes mit grösserem Durchmesser begegnet werden, welcher sich aber weniger leicht an die Form des Stückgutes anformen lässt.
Häufig sind die bekannten Einrichtungen nur für das Binden von Stückgütern gleicher Querschnittsform ausgelegt und können nicht oder nur nach umfangreicheren Umstellungen für andere Querschnittsformen Verwendung finden.
Die Erfindung bezweckt, unter Beseitigung der oben erwähnten Nachteile, eine im Aufbau einfache Einrichtung zum Binden von Stückgütern zu schaffen, die zuverlässig und rationell arbeitet. Dieser Zweck wird bei der eingangs erwähnten Einrichtung erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass wenigstens ein das Stückgut zu umgreifen bestimmtes Führungselement vorgesehen ist, das eine nach innen offene wendelförmige Führungsbahn bestimmt, welche an eine erste öse eines Ösenteils anschliesst, sowie in eine zweite Öse des Ösenteils ausmündet, und dass der ösenteil in bezüglich der Führungsbahn radialer Richtung von dieser weg und auf diese zu verschiebbar und um die Verschiebungsachse verdrehbar ist, wobei dessen Ösen zur Aufnahme des Anfangs und des Endes des von einem Drahtzuführungsapparat in die Führungsbahn gestossenen Bindedrahtabschnitts dienen.
Zum Betrieb der Einrichtung wird ein Verfahren vorgeschlagen, das erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass der ösenteil ohne Freigabe der Enden des in die Führungsbahn gestossenen Drahtabschnitts von der Führungsbahn weg verschoben wird, um den Drahtabschnitt um das Stückgut zu spannen, wonach der Ösenteil verdreht wird, um den Drahtabschnitt zu verdrillen, wobei Anfang und Ende des Drahtabschnitts aus den Ösen gelöst werden, worauf der Ösenteil gegen die Führungsbahn verschoben und der verdrillte Teil des Drahtabschnitts an das Stückgut angebogen wird.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Aufriss,
Fig. 2 einen Grundriss, sowie
Fig. 3 einen Seitenriss einer Einrichtung zum Binden von Stangenbündeln, z.B. von Bündeln von Betonrundeisen, und
Fig. 4 bis 8 in schematischer Darstellung die einzelnen Phasen beim Binden von Stangenbündeln.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Einrichtung zum Binden von Stangenbündeln besitzt einen im Grundriss rechteckförmigen Rahmen 1, in den in dessen Querrichtung verlaufende, aus zwei U-Profilen zusammengeschweisste Hohlträger 2 und 3 eingesetzt sind. Der die einzelnen Teile der Einrichtung umschliessende Rahmen 1 dient zusammen mit den Hohlprofilen 2 und 3 als Tragkonstruktion für diese Einzelteile.
Die Einrichtung weist ein die Stäbe eines Bündels zu umschliessen bestimmtes, ringförmiges Führungselement 4 auf, das in den Fig. 1 bis 3 in entsprechenden Schnittansichten dargestellt ist. An der Innenseite dieses Führungselements 4 ist eine wendelförmig um dessen Längsachse angeordnete Rippe 5 angebracht, welche eine Führungsbahn 5a bestimmt. Das ringförmige Führungselement 4 mitsamt der an diesem befestigten Rippe 5 ist in drei voneinander getrennte Segmente 4a, 4b und 4c unterteilt. Das Segment 4a wird von einer an den beiden Hohiträgern 2 und 3 befestigten Stützwand 6 getragen.
Die Segmente 4b und 4c sind mit Schwenkarmen 7 bzw. 8 verbunden, welche je auf einer drehbar im Rahmen 1 gelagerten Achse 9 bzw. 10 sitzen.
Das Segment 4a und die Stützwand 6 sind durch eine Öffnung 11 unterbrochen, in welcher ein Ösenteil 12 angeordnet ist, der zwei Ösen 13 und 15 (in Fig. 1 nur eine sichtbar) und einen zwischen diesen Ösen angeordneten Schlitz 12a aufweist, wobei die Ösen und der Schlitz mit der Führungsbahn fluchtend angeordnet sind (Fig. 2). Der Ösenteil 12 ist an einer Welle 15 verankert, welche in einem Antriebsorgan 15a sowohl längs ihrer Achse verschiebbar, wie auch um diese verdrehbar geführt ist.
Das Antriebsorgan 1 5a ist an einem mit dem Rahmen 1 und dem Hohlprofil 3 verbundenen Steg 16 befestigt.
Der Öse 14 nachgeschaltet ist eine an der Stützwand 6 angebrachte Anschlagleiste 17 vorgesehen.
Am Steg 16 ist eine am Hohlprofil 3 anliegende Lagerplatte 18 befestigt, in der zwei gleich grosse Anbiegerollen 19 und 20 drehbar gelagert sind. Die Achsen dieser Rollen sind parallel und liegen auf einem zum Führungselement konzentrischen Kreis, mit einem Radius, der um einen der Radien der Rollen 19 und 20 entsprechenden Betrag grösser ist als der Innenradius des Führungselements. Die beiden Anbiegerollen 19 und 20 sind in einem Zwischenraum voneinander angebracht, in dem eine Richtrolle 21 angeordnet ist, die an einer Halterung 22 drehbar befestigt ist. Diese Halterung 22 ist in bezug auf das Führungselement 4 in radialer Richtung verschiebbar an der Lagerplatte 18 befestigt.
Die Achse der Richtrolle 21 ist parallel zu den Achsen der Anbiegerolle 19 und 20 und in einem Abstand von der Achse des Führungselements angeordnet, der kleiner ist als der Innenradius des Führungselements.
Eine am Rahmen 1 und am Hohlträger 3 befestigte Wand 23 dient zur Lagerung eines von einem Antrieb 24 angetriebenen Treibrades 25 und eines Pressrades 26.
Das Treibrad 25 und das Pressrad 26 dienen zum Zuführen eines Drahtes 27 und sind dem Durchmesser desselben entsprechend voneinander distanziert.
In Drahtvorschubrichtung gesehen an die beiden Räder 25 und 26 anschliessend ist ein Rohr 28 zur Führung des Drahtes 27 vorgesehen, das ein Herausspringen des Drahtes aus den Rollen 19, 20 und 21 verhindert.
An der Lagerplatte 18 ist gleichachsig mit der Anbiegerolle 20 ein Hebelarm 29 gelenkig befestigt, der eine Drahtschneidevorrichtung 30 aufweist. Der Hebelarm 29 ist gelenkig mit der Kolbenachse eines pneumatischen Zylinders 31 verbunden, der am Rahmen 1 angebracht ist.
In den Fig. 2 und 3 ist das Führungselement 4 längsgeschnitten dargestellt, wodurch die durch die Rippe 5 gebildete, zweigängige wendelförmige Führungsbahn 5a mit dem in dieser liegenden Draht 27 sichtbar ist.
Die die Schwenkarme 7 und 8 mit den Segmenten 4b und 4c des Führungselements 4 tragenden, im Rahmen 1 drehbar gelagerten Achsen 9 und 10 sind mit einem nicht gezeigten, geeigneten Antriebsmechanismus verbunden.
Die Fig. 4 bis 8 zeigen schematisch die einzelnen Phasen beim Binden von Stangenbündeln. Die in den Fig. 1 bis 3 beschriebenen und dargestellten Teile sind hier vereinfacht gezeichnet, wobei zur besseren Lesbarkeit gewisse dieser Teile, wie das Führungselement mit seiner Rippe und die verschiedenen Antriebe, weggelassen sind.
Die in den Fig. 4 bis 8 dargestellten Teile sind der auf der Welle 15 sitzende Ösenteil 12, das Rollenrichtwerk, bestehend aus den Anbiegerollen 19 und 20, und der Richtrolle 21, das Treib- und Pressrad 25 bzw. 26, die Drahtschneidevorrichtung 30, sowie der zum Binden eines Stabbündels 32 verwendete Draht 27.
Anhand der schematischen Fig.4 bis 8 wird im folgenden unter gleichzeitigem Hinweis auf die Fig. 1 bis 3 der Ablauf einer Bindeoperation beschrieben.
Zur Aufnahme der zu einem Bündel zusammenzufassenden Stangen werden die Schwenkarme 7 und 8 um die Achse 9 bzw. 10 geschwenkt und damit die Segmente 4b und 4c des Führungselements 4 voneinander weg gedreht.
Dadurch wird das Führungselement 4 nach oben geöffnet und die Stangen lassen sich, auf das Segment abgestützt, in das Führungselement 4 legen. Nach dem Zurückschwenken der Schwenkarme 7 und 8 und Gegeneinanderklappen der Segmente 4b und 4c umgreift das Führungselement 4 die Stangen. Durch Antreiben des Treibrades 25 wird der von einer nicht gezeigten Drahtrolle abgerollte und zwischen diesem und dem Pressrad 26 geführte Draht im Rohr 28 zu den Anbiegerollen 19 und 20 befördert.
Zwischen den Anbiegerollen 19 und 20 und der Richtrolle 21 hindurchlaufend, erhält der Draht 27 infolge der Anordnung dieser drei Rollen eine der Führungsbahn entsprechende Krümmung (Fig. 4). Durch Verschieben der Halterung 22 der Richtrolle 21 lässt sich ihre Lage in bezug auf die Anbiegrollen 19 und 20 verändern und damit die Krümmung des Drahtes regulieren.
Anschliessend wird der Draht 27 durch die Öse 13 des Ösenteils 12 in die an diese Öse 13 anschliessende wendelförmige Führungsbahn 5a gestossen und je nach Anzahl der Windungen dieser Führungsbahn ein- oder mehrere Male um das Stangenbündel und durch den Schlitz 12a des ösenteils 12 geführt. Der Anfang des Drahtes 27 wird nun durch die am Ende der Führungsbahn 5a anschliessende Öse 14 des Ösenteils 12 gestossen, wonach der Drahtanfang an die Anschlagleiste 17 anstösst. Damit wird der Antrieb 24 des Treibrades 25 gestoppt und der Vorschub des Drahtes 27 unterbrochen.
Die Drahtschneidevorrichtung 30 trennt sodann den in der Führungsbahn liegenden Drahtabschnitt ab (Fig. 5).
Durch das auf die Welle 15 wirkende Antriebsorgan 15a wird der Ösenteil 12 mit den in seinen Ösen 13 und 14 festgehaltenen Drahtenden in Achsrichtung der Welle 15 vom Stangenbündel weg verschoben, wodurch der Drahtabschnitt 27a aus der Führungsbahn 5a gelöst und um das Stangenbündel 32 gespannt wird (Fig. 6).
Anschliessend wird der Ösenteil 12 um die Welle 15 verdreht, wodurch die Enden des Drahtabschnitts 27a miteinander verdrillt werden. Dabei lösen sich die in den ösen 13 und 14 liegenden Enden des Drahtabschnitts 27a allmählich aus diesen Ösen (Fig. 7).
Der verdrillte Teil des Drahtabschnitts 27a wird nun vom ösenteil 12 durch axiales Verschieben desselben gegen das Stabbündel 32 an dieses angebogen (Fig. 8).
Nach Beendigung des Bindevorgangs werden die Schwenkarme 7 und 8 gedreht und das gebundene Stangenbündel lässt sich aus dem Führungselement 4 entfernen.
Die Einrichtung ist damit wieder bereit zur Aufnahme und zum Binden neuer Stangen.
Durch die ein- oder mehrgängige Ausbildung der wendelförmigen Führungsbahn kann erreicht werden, dass der Bindedrahtabschnitt in einer oder mehreren Windungen um das Stangenbündel geführt wird.
Durch die anhand der Figuren beschriebene Funktionsweise der dargestellten Einrichtung ist es möglich, die zur Ausführung der einzelnen Bewegungen erforderliche Steuerungen und Antriebe aus bekannten und auf dem Markt erhältlichen Einzelteilen zusammenzustellen.
Kombinierte mechanisch und pneumatisch arbeitende Antriebe erweisen sich als sehr zweckmässig, doch sind auch rein mechanische, rein pneumatische oder ölhydraulische Antriebe möglich.
Es ist denkbar, anstelle eines ringförmigen Führungselements mit einer gewindeartigen Führungsbahn mehrere, schraubenförmig um das Stückgut herum verteilt angeordnete, eine Führungsbahn bestimmende Seilscheiben vorzusehen, wobei der durch die Drahtzuführvorrichtung zugeführte Draht in der Rille jeder Seilscheibe liegend in einer oder mehreren Windungen um das Stückgut herum geführt wird.