Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Altpapiere, Zellstoffe und oft auch Holzstoffe werden fast ausschliesslich in Ballen an die Papierfabriken geliefert, wobei das Gewicht der Ballen zwischen 2000 und etwa 10 000 N beträgt. Die Ballen sind im allgemeinen mit Drähten oder Bändern aus Kunststoff verschnürt.
Heute werden bei der Aufbereitung die Drähte an den Altpapierballen von Hand aufgezwickt und meist mit in den Stofflöser eingetragen. Aufwendige Verfahren (Zopfrohr, Zopfwinde, Zopfnadel, Rechen usw.) sind erforderlich, um die Drahtknäuel, die sich beim Auflösevorgang bilden, zu entfernen. Abgesehen davon verursachen die Drähte höheren Verschleiss, beeinträchtigen den Auflösevorgang und führen oft zu Produktionsstörungen, z.B. wenn nämlich Totalentleerungen des Stofflösers nötig werden.
Bei der Auflösung von Zellstoffen bei höherwertigem (sauberem) Altpapier ist die Entfernung der Verpackungsdrähte vor dem Ein trag in den Stofflöser unerlässlich. Dies erfolgt heute zeitraubend und personalintensiv von Hand.
Die wirtschaftliche Entfernung von Verpackungsdrähten vor dem Auflösevorgang ist somit eine dringende Forderung in der Papierindustrie und ist Aufgabe der Erfindung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert, wobei die Ausführungsbeispiele perspektivische Darstellungen verschiedener Varianten zeigen.
Gemäss Fig. 1 werden die Altpapierballen 1 mittels Transportband 2 in den Arbeitsbereich abgrenzenden Stützwänden 3, 3 min in den Bereich der Nadeln 5, 6 bewegt, die hier parallel zueinander angeordnet sind. Sie sind in einem Gestell 7 mittels Haltevorrichtung 8 drehbar gelagert. Auf der Gegenseite ist in einem Widerlager 11 ebenfalls eine drehbare Haltevorrichtung 9 vorgesehen, die mittels Motor 14 angetrieben werden kann. Die obere Haltevorrichtung 8 ist an einer Hubstange 12 eines hydraulischen Antriebs 13 gelagert, welcher wiederum mittels Tragarm 18 und über Widerlager 19 an einer Schwenksäule 17 des Gestells 7 gehalten ist. Die Schwenksäule 17 ist dabei an dem Schwenklager 15 beweglich gelagert, das auf einer Grundplatte 16 befestigt ist.
Zur besseren Führung der Nadeln bei der Rotation ist noch ein oberes Drehlager 10 vorgesehen, das in einem Ausleger 23 der Schwenksäule 17 gehalten ist. Eine detaillierte Darstellung der oberen Haltevorrichtung 8 ist in Fig. 1a dargestellt, wo mittels Kugellager 40 eine Haltebuchse 38 drehbar geführt ist, an welcher wiederum mittels Druckplatte 39 die Nadeln 5, 6 mittels Schrauben befestigt sind. Der Sitz der zueinander drehbaren Teile am Kugellager 40 kann mittels Presssitz bewirkt werden.
Nachfolgend wird die Funktionsweise beschrieben, wobei in den Figuren mittels Pfeilen die Bewegungsrichtung angegeben ist. Sobald der Altpapierballen 1 in die gezeichnete Stellung gelangt ist, wird das Transportband angehalten und es werden die verstellbaren Stützwände 3, 3 min gegen den Altpapierballen in Richtung des Auslegers 23 gefahren, bis der Altpapierballen an den starren Stützwänden 4, 4 min anliegt. Dies kann mit hydraulischem Antrieb erfolgen. Es wird dann die Schere 20 mit den aus den beiden mit Schneidzähnen versehenen Schneidleisten 21, 22 betätigt, so dass die Bindedrähte 26 auf der den Nadeln 5, 6 gegenüberliegenden Seite des Altpapierballens durchtrennt werden.
Gleichzeitig oder schon vorher werden die Nadeln mittels Schwenkantrieb in die gezeichnete Position geschwenkt. In dieser Lage befinden sich die Nadeln 5, 6 noch völlig oberhalb des Altpapierballens 1, d.h. die Kolbenstange 12 ist im eingezogenen Zustand. Hierdurch wird die Kolbenstange 12 mittels Hydraulikdruck ausgefahren, wobei die eine der Nadeln unterhalb der Bindedrähte (vom Ballen aus gesehen) den Altpapierballen durchstösst. Die andere Nadel 6 bleibt ausserhalb des Ballens und der Bindedrähte. Die Hubbewegung geschieht so lange, bis die Nadeln in die als Widerlager dienende untere Haltevorrichtung 9 eingreifen; dann wird der Motor 14 betätigt und es beginnt der Aufwickelvorgang, bei dem sich die Drähte um die Nadeln wickeln.
Zweckmässig werden vorher die Stützwände 3, 3 min samt Schere 20 wieder zurückgezogen, um den auftretenden Drahtzug gering zu halten und ein tiefes Einschneiden der Drähte in den Ballen zu vermeiden. Nach Beendigung des Aufwickelvorganges wird der Motor 14 angehalten und es wird wieder die Kolbenstange 12 eingezogen, so dass sich am Ausleger 23, der als Abstreifer dient, ein Drahtknäuel bildet, das nach Abschwenken des Gestells in Pfeilrichtung von den Nadeln löst und nach unten fällt. Bei dieser Anordnung ist von Vorteil, dass die Ballengrösse keine grössere Rolle spielt, da die Anlage flexibel ausgestaltet ist. Es muss hier nur dafür gesorgt werden, dass das Förderband nicht ganz bis zu den festen Stützwänden 4, 4 min reicht, so dass die innere Nadel 5 bei dem Durchstossvorgang nicht das Förderband ebenfalls durchstösst.
Man könnte die Anordnung auch so treffen, dass die Nadeln horizontal angeordnet werden, in diesem Falle müsste man aber das Förderband unterbrechen, um einen freien Raum zum Durchstossen der Nadeln zu gewinnen. Auch in diesem Falle wäre man unabhängig von der Ballengrösse. Würde man die Nadeln ebenfalls horizontal anordnen, aber jedoch oberhalb des Ballens, wäre man nicht unabhängig von der Ballengrösse, oder man müsste eine in der Höhe verstellbare Nadelanordnung und Schere verwenden. Dies wäre allerdings sehr aufwendig.
Eine Möglichkeit der praktischen Durchführung wäre, die Drähte 26 bereits vor dem Durchstossen des Ballens durch die eine Nadel zu zertrennen, so dass es die Nadel leichter hätte unter die Drähte zu gelangen. Unter Umständen brauchte dann der Ballen nicht durchstossen zu werden, sondern beide Nadeln könnten neben den Ballen in die Arbeitslage geführt werden. Man könnte z.B. einen Magneten nach Durchtrennung der Bindedrähte diese im Bereich der Nadeln etwas anheben, so dass ohne weiteres die eine Nadel unterhalb der Drähte gelangen könnte. Dieser Permanentmagnet, als Stab ausgebildet, wäre dann also im wesentlichen dicht neben den Nadeln etwa in Höhe der Mittelachse der beiden Nadeln, die im allgemeinen vorzugsweise als Drehachse anzusehen ist, anzuordnen.
Eine solche Anordnung ist in Fig. 2 dargestellt und der Permanentmagnetstab ist dort mit 32 bezeichnet. Bei dieser Anordnung hat man ferner ein oberes Klemmfutter 33 und ein unteres Klemmfutter 33 min , das, nachdem die Nadeln in die Arbeitsstellung gefahren worden sind, diese einander soweit annähert, dass die Nadeln die Bindedrähte zwischen sich einklemmen. Diese Anordnung ist besonders für Zellstoffballen geeignet, bei denen ja das Durch stossen desselben mittels einer Nadel wegen seiner Härte fast unmöglich ist. Nachdem die Schere 20 min die Bindedrähte durchtrennt hat, werden diese an der einen Seite durch den Magneten von der Oberfläche des Ballens abgehoben, so dass ohne weiteres die Nadel 1 min min unter dieselben fahren kann, wonach der Aufwickelvorgang eingeleitet werden kann.
Bei der Variante nach Fig. 3 werden ebenfalls die Spannfutter 33, 33 min verwendet. Hier kann eine Schere 20 dadurch vermieden werden, dass beim Zusammendrücken der Backen der Spannfutter die dem Ballen nähere Nadel die Bindedrähte etwas von der Oberfläche des Ballens entfernt. Nach Auslösung des Rotationsantriebs (Motor) 14 min werden durch die Rotation der beiden Nadeln die dazwischen eingeklemmten Bindedrähte aufgewickelt und dabei auch zerrissen, so dass der Aufwickelvorgang bis zum Ende durchgeführt werden kann.
Dies kann noch dadurch erleichtert werden, dass man die dem Ballen nähere Nadel gemäss Fig. 3a mit einer Schneidkante 30 versieht. Hierbei müssen nicht, wie in Fig. 3a dargestellt, die Bindedrähte völlig durchtrennt werden, da es genügt, dass sie eingekerbt werden.
In Fig. 4 ist die Variante dargestellt, bei der zwei einander gegenüberliegende Nadeln 5 min min , 6 min min mit im wesentlichen fluchtender Längsachse verwendet werden, deren Verfahrweg etwa nur gleich der halben Ballenbreite bzw. Höhe ist. Es sind in diesem Falle an beiden Nadelenden je ein Klemmbacken 36 bzw. 37 angebracht, deren Form vorzugsweise in Fig. 4a gezeigt, vorzusehen ist. Es ist aus dieser Figur auch zu entnehmen, dass vorzugsweise die Längsachsen der beiden Nadeln etwa um die Breite bzw. den Durchmesser derselben in Richtung parallel zur Oberfläche des Ballens gegeneinander versetzt sind. Nach Durchtrennen der Bindedrähte mittels Schere 20 werden die beiden Nadeln gegeneinander gefahren, so dass sie die Bindedrähte mitnehmen und diese schliesslich zwischen den Klemmbacken 36 und 37 eingespannt werden.
Hier ist allerdings ein Aufwickeln der Bindedrähte nicht vorgesehen bzw. möglich. Man braucht also einen entsprechenden grossen Raum, um die etwa 5 m langen Drähte ablegen zu können. Sie müssen dann von Hand entfernt werden. In Fig. 4a ist noch eine Einzelheit dargestellt, dass die Nadeln mit ihrer Mittelachse etwa um die Breite der Nadeln gegeneinander versetzt angeordnet werden können, damit das Greifen der Klemmbacken 36 und 37 besser erfolgen kann.
Man könnte hierbei auch vorsehen, dass der Hub der oberen Nadel 6 min min wesentlich kleiner ist als der der unteren Nadel 5 min min oder insbesondere, dass die Verfahrgeschwindigkeit der unteren Nadel 5 min min wesentlich grösser ist und mit grösserer Kraft erfolgt als die der oberen Nadel. Dadurch könnte man erreichen, dass die Drähte von der unteren Nadel bis oberhalb der Altpapierballen hochgehoben werden, so dass sie eventuell noch in Rechteckform abgelegt werden können. Hierbei könnte das Abstreifen der Drähte dadurch erleichtert werden, dass gleichzeitig in dem Wegschwenken der Ausleger 19 min von dem Altpapierballen dieser, d.h. das Transportband in Bewegung gesetzt wird.
In Fig. 5 ist eine Variante dargestellt, bei der mittels einem Rechen 41 am Draht haftende Papierfetzen beim Aufwickelvorgang abgestreift werden. Diese Rechen könnten sowohl bei mit Schneidkante versehenen Doppelnadeln als auch bei runden Doppelnadeln nach Fig. 1 eingesetzt werden. Im Falle einer Anordnung nach Fig. 1 mit einer gegenüber der Nadelanordnung befindlichen Schere 20 könnte man zu beiden Seiten der Doppelnadel solche Rechen an den Stützwänden 4 und 4 min vorsehen.
In Fig. 6 ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher mittels einer einzigen Nadel 5 min min min der Aufwickelvorgang vorgenommen wird. Zu dem Zweck wird vorher mittels Messereinrichtung 20 min min der Draht durchgetrennt und dann mittels Magnet 32 min angezogen, so dass die Nadel 5 min min min beim Herunterfahren mittels hydraulischer Hubvorrichtung 13 min unter die Drähte gelangt und diese mittels Druckstück 37 min auf Aufnahmeplatte 9 min festklemmt. Diese Aufnahmeplatte 9 min ist angetrieben durch Motor 14 min . Sie weist zentral eine zum Nadelende passende \ffnung zwecks Drehantrieb der Nadel auf. Beim Hochfahren der Nadel 5 min min min wird das Drahtknäuel mittels Abstreifleiste 43 von der Nadel abgestreift.
Es empfiehlt sich, einen Niederhalter 42 vorzusehen, der an einem Fortsatz 45 der (oberen) Lagerplatte 44 der Nadel gehalten ist. Er ist mittels Knagge 46 an der vorderen Stützwand 4 min min geführt und drückt durch seinen Schuh 47 die Drähte auf das Niveau dicht oberhalb der Aufnahmeplatte 9 min in einem Abstand von der Nadelachse von etwa 20 cm hinunter. Dadurch ergibt sich ein einwandfreier Aufwickelvorgang, weil die Drähte im Nadelbereich horizontal geführt sind.
The invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1.
Waste paper, pulp and often also wood pulp are almost exclusively delivered to the paper mills in bales, the weight of the bale being between 2000 and approximately 10,000 N. The bales are generally tied with plastic wires or ribbons.
Today, the wires on the waste paper bale are tweaked by hand during processing and mostly inserted into the pulper. Elaborate procedures (cable braid, cable winch, cable needle, rake, etc.) are required to remove the balls of wire that form during the dissolving process. Apart from this, the wires cause greater wear, impair the dissolving process and often lead to production problems, e.g. if it is necessary to completely empty the pulper.
When pulp is dissolved in high-quality (clean) waste paper, it is essential to remove the packaging wires before entering the pulp remover. Today, this is time-consuming and labor-intensive by hand.
The economical removal of packaging wires before the opening process is therefore an urgent requirement in the paper industry and is the object of the invention.
The invention is explained below on the basis of a few exemplary embodiments shown in the drawings, the exemplary embodiments showing perspective representations of different variants.
1, the waste paper bales 1 are moved by means of a conveyor belt 2 into the supporting walls 3, 3 min delimiting the work area into the area of the needles 5, 6, which are arranged here parallel to one another. They are rotatably mounted in a frame 7 by means of a holding device 8. On the opposite side, a rotatable holding device 9 is also provided in an abutment 11 and can be driven by means of a motor 14. The upper holding device 8 is mounted on a lifting rod 12 of a hydraulic drive 13, which in turn is held on a pivot column 17 of the frame 7 by means of a support arm 18 and via abutments 19. The swivel column 17 is movably mounted on the swivel bearing 15, which is fastened on a base plate 16.
To better guide the needles during rotation, an upper pivot bearing 10 is also provided, which is held in a boom 23 of the pivot column 17. A detailed illustration of the upper holding device 8 is shown in FIG. 1a, where a holding bush 38 is rotatably guided by means of ball bearings 40, on which in turn the needles 5, 6 are fastened by means of screws by means of pressure plate 39. The seat of the mutually rotatable parts on the ball bearing 40 can be effected by means of a press fit.
The mode of operation is described below, the direction of movement being indicated in the figures by means of arrows. As soon as the waste paper bale 1 has reached the position shown, the conveyor belt is stopped and the adjustable support walls 3, 3 min are moved against the waste paper bale in the direction of the boom 23 until the waste paper bale lies against the rigid support walls 4, 4 min. This can be done with a hydraulic drive. The scissors 20 are then actuated with the cutting strips 21, 22 provided with the two cutting teeth, so that the binding wires 26 are severed on the side of the waste paper bale opposite the needles 5, 6.
Simultaneously or previously, the needles are swiveled into the drawn position by means of a swivel drive. In this position, the needles 5, 6 are still completely above the waste paper bale 1, i.e. the piston rod 12 is in the retracted state. As a result, the piston rod 12 is extended by means of hydraulic pressure, one of the needles below the binding wires (seen from the bale) piercing the waste paper bale. The other needle 6 remains outside the bale and the binding wires. The lifting movement continues until the needles engage in the lower holding device 9 serving as an abutment; then the motor 14 is actuated and the winding process begins, in which the wires wind around the needles.
The supporting walls 3, 3, together with scissors 20, are expediently pulled back beforehand in order to keep the wire pulling low and to avoid deep cutting of the wires in the bale. After the winding process has ended, the motor 14 is stopped and the piston rod 12 is retracted again, so that a wire ball forms on the arm 23, which serves as a scraper, which detaches from the needles after the frame has been pivoted in the direction of the arrow and falls down. With this arrangement, it is advantageous that the bale size does not play a major role, since the system is designed to be flexible. It only has to be ensured here that the conveyor belt does not reach all the way to the fixed supporting walls 4, 4 min, so that the inner needle 5 does not also pierce the conveyor belt during the piercing process.
The arrangement could also be such that the needles are arranged horizontally, but in this case the conveyor belt would have to be interrupted in order to obtain a free space for the needles to be pierced. In this case too, you would be independent of the bale size. If you also arranged the needles horizontally, but above the bale, you would not be independent of the bale size, or you would have to use a height-adjustable needle arrangement and scissors. However, this would be very expensive.
One possibility of practical implementation would be to cut the wires 26 before the bale was pierced by the one needle, so that it would be easier for the needle to get under the wires. Under certain circumstances, the bale did not need to be pierced, but both needles could be guided into the working position next to the bale. One could e.g. a magnet after severing the binding wires, lift them up slightly in the area of the needles so that one needle could easily get underneath the wires. This permanent magnet, designed as a rod, would then be arranged essentially close to the needles, approximately at the level of the central axis of the two needles, which is generally preferably to be regarded as the axis of rotation.
Such an arrangement is shown in FIG. 2 and the permanent magnet bar is designated 32 there. This arrangement also has an upper clamping chuck 33 and a lower clamping chuck 33 min, which, after the needles have been moved into the working position, converge them so far that the needles clamp the binding wires between them. This arrangement is particularly suitable for cellulose bales, in which the pushing of the same by means of a needle is almost impossible because of its hardness. After the scissors have cut the binding wires for 20 minutes, they are lifted on one side by the magnet from the surface of the bale, so that the needle can easily run under them for 1 minute, after which the winding process can be initiated.
In the variant according to FIG. 3, the chucks 33, 33 min are also used. Here scissors 20 can be avoided in that when the jaws of the chuck are pressed together, the needle closer to the bale removes the binding wires somewhat from the surface of the bale. After the rotary drive (motor) has been triggered for 14 minutes, the binding wires clamped in between are wound up by the rotation of the two needles and also torn, so that the winding process can be carried out to the end.
This can be further facilitated by providing the needle closer to the bale with a cutting edge 30 according to FIG. 3a. In this case, as shown in FIG. 3a, the binding wires do not have to be severed completely, since it is sufficient that they are notched.
4 shows the variant in which two needles opposite one another are used for 5 minutes, 6 minutes with an essentially aligned longitudinal axis, the travel of which is approximately equal to half the bale width or height. In this case, a jaw 36 and 37 are attached to both needle ends, the shape of which is preferably shown in FIG. 4a. It can also be seen from this figure that the longitudinal axes of the two needles are preferably offset from one another by approximately the width or the diameter thereof in the direction parallel to the surface of the bale. After cutting the binding wires by means of scissors 20, the two needles are moved against each other so that they take the binding wires with them and these are finally clamped between the clamping jaws 36 and 37.
However, winding the binding wires is not provided or possible here. You need a large room to store the 5 m long wires. They must then be removed by hand. 4a shows a detail that the needles can be arranged offset with respect to one another by their central axis approximately by the width of the needles, so that the gripping of the clamping jaws 36 and 37 can take place better.
It could also be provided that the stroke of the upper needle 6 min min is significantly less than that of the lower needle 5 min min or, in particular, that the travel speed of the lower needle 5 min min is significantly greater and takes place with greater force than that of the upper one Needle. This could result in the wires being lifted up from the lower needle to above the waste paper bale, so that they can possibly still be stored in a rectangular shape. The stripping of the wires could be facilitated by simultaneously swiveling the boom 19 minutes away from the waste paper bale, i.e. the conveyor belt is set in motion.
5 shows a variant in which scraps of paper adhering to the wire are stripped off during the winding-up process by means of a rake 41. These rakes could be used with double needles provided with a cutting edge as well as with round double needles according to FIG. 1. In the case of an arrangement according to FIG. 1 with scissors 20 located opposite the needle arrangement, such rakes could be provided on the supporting walls 4 and 4 minutes on both sides of the double needle.
An arrangement is shown in FIG. 6 in which the winding-up process is carried out by means of a single needle for 5 min min. For this purpose, the wire is cut beforehand by means of a knife device for 20 minutes and then pulled up by means of a magnet for 32 minutes, so that the needle gets under the wires for 5 minutes when it is lowered by means of a hydraulic lifting device for 13 minutes and these are pressed onto the mounting plate for 9 minutes by means of a pressure piece for 37 minutes clamped. This mounting plate 9 min is driven by motor 14 min. It has a central opening that fits the needle end for the purpose of rotating the needle. When the needle is raised for 5 min min min, the wire ball is stripped from the needle by means of a scraper bar 43.
It is advisable to provide a hold-down 42 which is held on an extension 45 of the (upper) bearing plate 44 of the needle. It is guided on the front supporting wall for 4 minutes by means of a collar 46 and, by means of its shoe 47, presses the wires down to the level just above the mounting plate for 9 minutes at a distance of about 20 cm from the needle axis. This results in a perfect winding process because the wires are guided horizontally in the needle area.