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.
Device for binding piece goods, in particular bundles of bars and method for operating this device
The present invention relates to a device for binding piece goods, in particular rod bundles, by means of a section of a binding wire, and a method for operating this device.
In most devices for binding piece goods, the binding wire is guided around the piece goods in a first step by a first device and then released by the latter, whereupon the binding wire ends are grasped and twisted again in a second step by a second device.
The assignment of the various individual steps to various and separate individual devices requires devices and controls that are complex and therefore more prone to failure. The intermediate steps, which are superfluous in and of themselves, such as releasing and re-grasping the binding wire, unnecessarily extend the duration of the binding operation.
There are well known devices in which two wires are each passed through a leg of a fork-shaped cross device and twisted by the same without letting go, but they have the disadvantage, in contrast to the devices mentioned above, that the two wires on two instead of only having to be twisted in one place. With many of the known devices, the binding wire can only be guided around the piece goods in one turn. Accordingly, increased stress cannot be countered by increasing the number of turns of the binding wire, but mostly only by using a binding wire with a larger diameter, which, however, is less easy to adapt to the shape of the piece goods.
The known devices are often only designed for binding piece goods of the same cross-sectional shape and cannot be used for other cross-sectional shapes, or only after extensive adjustments.
The aim of the invention, while eliminating the above-mentioned disadvantages, is to create a device for binding piece goods which is simple in construction and which works reliably and efficiently. This purpose is achieved according to the invention in the device mentioned at the outset in that at least one guide element is provided which is intended to grip around the piece goods and which defines an inwardly open helical guide path which connects to a first eyelet of an eyelet part and opens into a second eyelet of the eyelet part , and that the eyelet part is displaceable away from and towards the guide track in the radial direction and rotatable about the displacement axis, its eyelets serving to receive the beginning and the end of the binding wire section pushed into the guide track by a wire feed apparatus.
A method is proposed for operating the device, which is characterized according to the invention in that the eyelet part is shifted away from the guideway without releasing the ends of the wire section pushed into the guide track in order to tension the wire section around the piece goods, after which the eyelet part is rotated, to twist the wire section, the beginning and end of the wire section being released from the eyelets, whereupon the eyelet part is displaced against the guide track and the twisted part of the wire section is bent to the piece goods.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is described in more detail below with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 is an elevation,
Fig. 2 shows a plan, and
Figure 3 is a side elevation of a device for tying bundles of bars, e.g. of bundles of concrete round bars, and
4 to 8 show the individual phases in the binding of bundles of bars in a schematic representation.
The device shown in FIGS. 1 to 3 for binding bundles of rods has a frame 1 which is rectangular in plan and into which hollow beams 2 and 3, which run in the transverse direction and are welded together from two U-profiles, are inserted. The frame 1 surrounding the individual parts of the device, together with the hollow profiles 2 and 3, serves as a support structure for these individual parts.
The device has an annular guide element 4 which is intended to enclose the rods of a bundle and which is shown in corresponding sectional views in FIGS. 1 to 3. On the inside of this guide element 4, a helically arranged rib 5 around its longitudinal axis is attached, which defines a guide track 5a. The annular guide element 4 together with the rib 5 attached to it is divided into three separate segments 4a, 4b and 4c. The segment 4a is supported by a support wall 6 fastened to the two hollow beams 2 and 3.
The segments 4b and 4c are connected to swivel arms 7 and 8, which are each seated on an axis 9 and 10 rotatably mounted in the frame 1.
The segment 4a and the support wall 6 are interrupted by an opening 11 in which an eyelet part 12 is arranged which has two eyelets 13 and 15 (only one visible in FIG. 1) and a slot 12a arranged between these eyelets, the eyelets and the slot are aligned with the guide track (Fig. 2). The eyelet part 12 is anchored on a shaft 15, which can be displaced along its axis in a drive element 15a and is also guided so that it can be rotated about it.
The drive member 1 5a is attached to a web 16 connected to the frame 1 and the hollow profile 3.
A stop bar 17 attached to the support wall 6 is provided downstream of the eyelet 14.
A bearing plate 18, which rests on the hollow profile 3 and in which two equal-sized bending rollers 19 and 20 are rotatably mounted, is attached to the web 16. The axes of these rollers are parallel and lie on a circle concentric to the guide element, with a radius which is greater than the inner radius of the guide element by an amount corresponding to the radii of the rollers 19 and 20. The two bending rollers 19 and 20 are attached to one another in a space in which a straightening roller 21 is arranged, which is rotatably fastened to a holder 22. This holder 22 is attached to the bearing plate 18 so as to be displaceable in the radial direction with respect to the guide element 4.
The axis of the straightening roller 21 is arranged parallel to the axes of the bending roller 19 and 20 and at a distance from the axis of the guide element which is smaller than the inner radius of the guide element.
A wall 23 fastened to the frame 1 and to the hollow beam 3 serves to support a drive wheel 25 driven by a drive 24 and a press wheel 26.
The drive wheel 25 and the press wheel 26 serve to feed a wire 27 and are spaced from one another according to the diameter of the wire.
A tube 28 for guiding the wire 27 is provided adjacent to the two wheels 25 and 26 as seen in the wire feed direction and prevents the wire from jumping out of the rollers 19, 20 and 21.
A lever arm 29, which has a wire cutting device 30, is articulated on the bearing plate 18, coaxially with the bending roller 20. The lever arm 29 is articulated to the piston axis of a pneumatic cylinder 31 which is attached to the frame 1.
In FIGS. 2 and 3, the guide element 4 is shown in longitudinal section, as a result of which the two-flight helical guide path 5a formed by the rib 5 with the wire 27 lying in it is visible.
The axes 9 and 10, which carry the pivot arms 7 and 8 with the segments 4b and 4c of the guide element 4 and are rotatably mounted in the frame 1, are connected to a suitable drive mechanism, not shown.
4 to 8 show schematically the individual phases in the binding of bundles of bars. The parts described and shown in FIGS. 1 to 3 are drawn here in a simplified manner, with certain of these parts, such as the guide element with its rib and the various drives, being omitted for better readability.
The parts shown in FIGS. 4 to 8 are the eyelet part 12 seated on the shaft 15, the roller straightening unit, consisting of the bending rollers 19 and 20, and the straightening roller 21, the drive and press wheel 25 and 26, the wire cutting device 30, and wire 27 used to bind a bundle of rods 32.
The sequence of a binding operation is described below with reference to FIGS. 1 to 3 with reference to the schematic FIGS.
To accommodate the rods to be combined into a bundle, the swivel arms 7 and 8 are swiveled about the axis 9 or 10 and thus the segments 4b and 4c of the guide element 4 are rotated away from one another.
As a result, the guide element 4 is opened upwards and the rods, supported on the segment, can be placed in the guide element 4. After the pivot arms 7 and 8 have been pivoted back and the segments 4b and 4c have been folded against one another, the guide element 4 engages around the rods. By driving the drive wheel 25, the wire unrolled from a wire roll (not shown) and guided between it and the press wheel 26 is conveyed in the tube 28 to the contact rolls 19 and 20.
Running between the bending rollers 19 and 20 and the straightening roller 21, the wire 27 is given a curvature corresponding to the guideway as a result of the arrangement of these three rollers (FIG. 4). By shifting the holder 22 of the straightening roller 21, its position in relation to the bending rollers 19 and 20 can be changed and the curvature of the wire can thus be regulated.
The wire 27 is then pushed through the eyelet 13 of the eyelet part 12 into the helical guide track 5a adjoining this eyelet 13 and, depending on the number of turns of this guide track, guided one or more times around the bundle of rods and through the slot 12a of the eyelet part 12. The beginning of the wire 27 is now pushed through the eyelet 14 of the eyelet part 12 that adjoins the end of the guide track 5a, after which the beginning of the wire abuts the stop bar 17. The drive 24 of the drive wheel 25 is thus stopped and the advance of the wire 27 is interrupted.
The wire cutting device 30 then cuts off the wire section lying in the guideway (FIG. 5).
By the drive member 15a acting on the shaft 15, the eyelet part 12 with the wire ends held in its eyelets 13 and 14 is displaced away from the bundle of rods in the axial direction of the shaft 15, whereby the wire section 27a is released from the guide track 5a and tensioned around the bundle of rods 32 ( Fig. 6).
The eyelet part 12 is then rotated about the shaft 15, as a result of which the ends of the wire section 27a are twisted together. The ends of the wire section 27a lying in the eyelets 13 and 14 gradually detach from these eyelets (FIG. 7).
The twisted part of the wire section 27a is now bent by the eyelet part 12 by axially displacing it against the bundle of rods 32 (FIG. 8).
After the binding process has ended, the swivel arms 7 and 8 are rotated and the bound bundle of rods can be removed from the guide element 4.
The device is then ready again to receive and bind new poles.
As a result of the single-thread or multiple-thread design of the helical guide track, it can be achieved that the binding wire section is guided around the bundle of rods in one or more turns.
As a result of the method of operation of the device shown, which is described with reference to the figures, it is possible to assemble the controls and drives required to carry out the individual movements from individual parts known on the market.
Combined mechanically and pneumatically operating drives prove to be very useful, but purely mechanical, purely pneumatic or oil-hydraulic drives are also possible.
Instead of an annular guide element with a thread-like guideway, it is conceivable to provide several pulleys that are distributed helically around the item and determine a guideway, with the wire fed by the wire feed device lying in the groove of each rope disc in one or more turns around the item to be led.