DE4434377A1

DE4434377A1 - Method and device for twisting binding wire

Info

Publication number: DE4434377A1
Application number: DE19944434377
Authority: DE
Inventors: Heiko Meck; Stefan Berger
Original assignee: Schwermaschinenbau Kombinat Ernst Thalmann VEB
Current assignee: Schwermaschinenbau Kombinat Ernst Thalmann VEB
Priority date: 1994-09-15
Filing date: 1994-09-15
Publication date: 1996-03-21
Also published as: WO1996008414A1

Abstract

The invention concerns a method and device for twisting binding wire, the device comprising a longitudinally moving twisting head fitted to a machine for winding the wire round a bundle. The aim of the invention is to ensure, even with frequent changes in bundle shape, a consistently short and tightly twisted length of wire without the need to reset the operating parameters of the machine. This is achieved by virtue of the fact that, irrespective of the shape of the bundle (1), the twisting head (13) is brought up to the bundle (1) into a predetermined starting position and moved away from the bundle in the longitudinal direction, executing a predetermined number of rotations in order to twist the crossed ends of the wire (2). The leading end of the wire (2) is then released and the trailing end cut off the continuously running wire (2), the free ends being further twisted and the twisting head (13) subsequently being moved back in the opposite direction, i.e. towards the bundle, into its starting position. The untwisted extremities of the ends of the wire (2) are then pushed by a pressing element in towards the bundle (1) and up against the side of the twisted section of wire.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verdrillen von Bindedraht und findet vorzugsweise Anwendung in Walzwerken an Drahtbindemaschinen zum Binden von Stapeln, Paketen und Bunden aus Formstahl.The invention relates to a method and an apparatus for twisting binding wire and is preferably used in rolling mills on wire binding machines for binding Stacks, packages and bundles made of shaped steel.

Bei der Umreifung von Bündeln in all seinen Formen, insbesondere im Walzwerksbereich, werden unter anderem Drahtbindemaschinen mit Knoten- bzw. Schweißverschluß eingesetzt. Bekannte Verfahren für einen Drillknoten haben relativ lange Knoten mit abstehenden Draht enden, die teilweise danach an das Bindegut gedrückt werden. In der Praxis führen schwan kende Bündelformen und somit veränderliche Drahtlängen oft zu unterschiedlich straffen Bin dungen oder zum Bruch des Knotens, da durch eine feste Einstellung der Maschinenparameter eine definierte Drahtlänge zwischen dem Bündel und der Drillvorrichtung zur optimalen Knotenbildung benötigt wird.When strapping bundles in all its forms, especially in the rolling mill area, wire binding machines with knot or weld fasteners are used. Known methods for a twist knot have relatively long knots with protruding wire ends, which are then partially pressed onto the binding material. In practice, swan lead bundle shapes and thus variable wire lengths are often too tight or to break the knot because of a fixed setting of the machine parameters a defined wire length between the bundle and the seed drill for optimal Knot formation is needed.

In der DE 40 35 094 A1 wird ein Drillverfahren beschrieben, bei dem mittels eines Drillkopfes und seinen sich kreuzenden Drahtführungen der Knoten durch Rotation des Drillkopfes und einer gleichzeitigen axialen Relativbewegung zum Bindegut hin gebildet wird. Später gibt der Drillkopf die unverdrillten Drahtenden durch seine Rückbewegung frei. Auf diese Weise wird die "verdrillbare Drahtlänge" (je nach Geometrie des Bindegutes verschieden) verdrillt, die vor dem Drillkopf bis zur völligen Straffung um das Bindegut vorhanden ist. Daher muß die Anzahl der Drillumdrehungen jeweils über Zeitglieder entsprechend genau eingestellt und kontrolliert werden. Schwankungen der verdrillbaren Drahtlänge können nicht ausgeglichen werden und wirken sich auf die Qualität der Bindungen aus. Diese Knoten haben, durch das Prinzip bestimmt, recht große und mit der Anzahl der Drillumdrehungen schwankende Längen, wobei die im Drillkopf unverdrillten Drahtenden noch zusätzlich abstehen.DE 40 35 094 A1 describes a drilling method in which a drilling head is used and its intersecting wire guides of the knots by rotation of the drill head and a simultaneous axial relative movement to the binding material is formed. Later he gives Drillkopf releases the untwisted wire ends through his return movement. That way the "twistable wire length" (different depending on the geometry of the material to be twisted), the before the drill head is present until the binding is completely tightened. Therefore the number the drill revolutions are set and controlled accordingly using timing elements will. Fluctuations in the twistable wire length cannot be compensated for and affect the quality of the bindings. By principle, these knots have determined, quite large lengths and fluctuating with the number of drill revolutions, whereby the wire ends not twisted in the drill head still protrude.

Ein anderes bekanntes Drillverfahren, wie in EP 04 14 599 A1 beschrieben, weist keine axiale Relativbewegung des Drillkopfes auf und verdrillt ebenfalls die vor dem Drillkopf verdrillbare Drahtlänge mit den bekannten Nachteilen.Another known drilling method, as described in EP 04 14 599 A1, has no axial Relative movement of the drill head and also twists the one that can be twisted in front of the drill head Wire length with the known disadvantages.

Ein weiteres bekanntes Drillverfahren, wie in der DE 33 08 244 C beschrieben, sieht eine Bewegung des Drillkopfes, jedoch nur zur Vorpositionierung desselben auf kürzeste Distanz zum Bündel, vor. Da aber mit geklemmten Drahtenden, bei fester Positionierung des Drill kopfes zum Bündel, fertiggedrillt wird, ist auch dieses Drillverfahren von den vorhandenen verdrillbaren Drahtlängen abhängig und mit den bekannten Nachteilen behaftet. Die ver bleibenden Drahtenden werden danach etwa im Winkel von 90° an das Bindegut angedrückt, wobei ein Verhaken dieser Drahtenden beim Transport nicht ausgeschlossen werden kann. Another known drilling method, as described in DE 33 08 244 C, sees one Movement of the drill head, but only for prepositioning it at the shortest distance to the bundle. But with clamped wire ends, with the drill positioned firmly head to bundle, finish drilling, this drilling method is also available twistable wire lengths dependent and with the known disadvantages. The ver the remaining wire ends are then pressed onto the binding material at an angle of about 90 °, interlocking of these wire ends during transport cannot be excluded.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verdrillen von Bindedraht mittels Drahtbindemaschinen zu entwickeln, wobei unter Verwendung von bekannten Einrichtungen zum Umführen und Straffen des Bindedrahtes ein vollautomatisches Binden von häufig wechselnden Bündelformen (Stapel, Paket, Bund), bei Einhaltung gleich bleibender Drillknotenform und -qualität, d. h. kurze und straffe Drillknoten sowie enganlie gende Drahtenden des Drillknotens ohne Umstellung der Maschinenparameter und demzu folge eine gleichbleibende Sicherheit für den Transport der Bündel, gewährleistet sind.The invention has for its object a method and an apparatus for twisting to develop binding wire by means of wire binding machines, using known devices for guiding and tightening the binding wire a fully automatic Binding of frequently changing bundle shapes (stack, package, bundle), if adhered to the same permanent drill knot shape and quality, d. H. short and tight drill knots as well as enganlie wire ends of the drill knot without changing the machine parameters and therefore follow a constant security for the transport of the bundles are guaranteed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Verdrillen von Bindedraht mittels Drahtbindemaschinen gelöst, wobei unter Verwendung von Mitteln zum Umführen des Binde drahtes um ein Bündel und nachfolgendem Straffen und Schneiden des Bindedrahtes sowie eines axial verschiebbaren Drillkopfes der mit dem Bindedraht beschickte Drillkopf während des Drillvorganges, ausgehend von einer für alle Bündelformen einheitlichen und konstanten Ausgangsstellung zum Bündeln, in Verbindung mit einer vorbestimmten Anzahl Drillum drehungen, eine definierte axiale Bewegung vom Bündel weg erfährt, infolge eines definierten Schneidens des einen und Freigeben des anderen geklemmten Bindedrahtendes, die nunmehr freien Bindedrahtenden ebenfalls verdrillt werden und abschließend der jeweilige noch vorhan dene freie Abschnitt der Bindedrahtenden des Drillknotens mittels einer dem Drillkopf zugeord neten, axial verschiebbaren Druckhülse, in Verbindung mit einer axialen Verschiebung des Drillkopfes in Richtung Bündel, über den erzeugten Drillknoten an diesen eng angedrückt werden.According to the invention, the object is achieved by means of a method for twisting binding wire Wire binding machines solved, using means for wrapping the bandage wire around a bundle and subsequent tightening and cutting of the binding wire as well an axially displaceable drill head while the drill head is fed with the binding wire the drilling process, starting from a uniform and constant for all bundle shapes Starting position for bundling in connection with a predetermined number of drills rotations, a defined axial movement away from the bundle, as a result of a defined Cutting one end and releasing the other clamped binding wire end, the now free binding wire ends are also twisted and finally the respective still existing the free section of the binding wire ends of the drill knot is assigned to the drill head by means of one Neten, axially displaceable pressure sleeve, in connection with an axial displacement of the Drill head in the direction of the bundle, tightly pressed against the generated twist knot will.

Erfindungsgemäß ist weiterhin, daß mittels eines Drehgebers die einmalig ermittelte und als Sollwert im Drehgeber elektrisch oder mechanisch gespeicherte Anzahl von Drillumdrehungen des Drillkopfes überwacht und exakt gesteuert wird und daß sowohl das eine geklemmte Binde drahtende als auch das andere Bindedrahtende solange in ihrer Lage fixiert bleiben, wie es zur Herstellung eines sich selbsthaltenden Knotenansatzes notwendig ist und danach erst das Freigeben des einen und Schneiden des anderen Bindedrahtendes erfolgt.According to the invention is further that the one-time determined and as a Setpoint value of the number of drill revolutions stored electrically or mechanically in the encoder the drill head is monitored and precisely controlled and that both the clamped bandage wire end as well as the other binding wire end remain fixed in their position as long as it is Making a self-holding knot approach is necessary and only after that Release of one and cutting the other binding wire end is done.

Es ist somit festzustellen, daß durch einen definierten Abstand des Drillkopfes zum Bündel sowie einer definierten Freigabe der Bindedrahtenden, diese zur Bildung eines Drillknotens hauptsächlich verbraucht werden, ein kurzer Drillknoten mit relativ kurz abstehenden Binde drahtenden erzielt wird und somit nicht nur die vor dem Drillkopf zur Verfügung stehende und absichtlich kurz gehaltene "verdrillbare Länge" verbraucht wird, sondern auch, abgesehen von den noch vorhandenen sehr kurzen Bindedrahtabschnitten, welche noch an den Knoten anzulegen sind, die im Drillkopf und seinen sich kreuzenden Führungsbahnen vorhandenen freien Bindedrahtenden verbraucht werden.It can thus be seen that by a defined distance between the drill head and the bundle and a defined release of the binding wire ends, this to form a drill knot mainly used, a short drill knot with a relatively short protruding bandage wire ends is achieved and thus not only those available in front of the drill head and intentionally short "twistable length" is used, but also, apart from the very short tie wire sections still present, which are still attached to the knots are to be created that exist in the drill head and its intersecting guideways free binding wire ends are consumed.

Auf Grund der annähernd gleichen geometrischen Anfangsbedingungen und der konstanten Maschinenparameter wird eine gute Reproduzierbarkeit für alle Bündelformen erreicht. Due to the almost identical geometric initial conditions and the constant Machine parameters ensure good reproducibility for all bundle shapes.

Die Vorrichtung zum Verdrillen von Bindedraht mittels Drahtbindemaschinen ist gekenn zeichnet durch einen innerhalb des Gehäuses der Drahtbindemaschine drehbar und axial verschiebbar gelagerten Drillkopf, dem bündelseitig ein am Gehäuse der Drahtbindemaschine fest angeordneter Abstandshalter sowie innerhalb des Drillkopfes, ebenfalls bündelseitig ange ordnet, eine axial verschiebbare Druckhülse zugeordnet sind. Des weiteren ist dem Drillkopf im Bereich seines Antriebs ein Drehgeber mit Sensor zugeordnet.The device for twisting binding wire by means of wire binding machines is known characterized by a rotatable and axial within the housing of the wire binding machine Slidably mounted drill head, the one on the bundle on the housing of the wire binding machine fixed spacers and inside the drill head, also attached on the bundle side arranges an axially displaceable pressure sleeve are assigned. Furthermore, the drill head is in the A rotary encoder with sensor is assigned to the area of its drive.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nach stehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigtFurther details, features and advantages of the invention result from the standing explanation of an embodiment shown in the drawings. It shows

Fig. 1 Schnitt durch die Drillvorrichtung einer Drahtbindemaschine; FIG. 1 is sectional view of the twister device of a wire bonding machine;

Fig. 2 Ansicht A nach Fig. 1; Fig. 2 View A of Fig. 1;

Fig. 3 Ansicht B nach Fig. 2; Fig. 3 view B of Fig. 2;

Fig. 4 bis 7 skizzierte Schrittfolge des Drillvorganges mittels einer Drillvorrichtung. Fig. 4 to 7 outlined sequence of steps of the drill operation by means of a drill device.

Gem. Fig. 1 bis 3 ist die Drillvorrichtung einer Drahtbindemaschine zur Erzeugung eines Drill knotens am Bündel 1, abgesehen von Mitteln zur Steuerung der Hydraulik und der Elektrik sowie zur Zuführung des Bindedrahtes 2 und Straffung des Bindedrahtes 2, als komplette Bau gruppe ausgeführt. Sie besteht aus einem Gehäuse 3 mit Getriebestufe 4, angetrieben durch einen Drillantrieb 6, der seinerseits mit einem Drehgeber 7 ausgeführt ist und dem ein Sensor 5 zugeordnet ist. Die Getriebestufe 4 überträgt das Drehmoment direkt auf eine axial verschieb bare Drillwelle 8, an der bündelseitig der Drillkopf 13 mit Messer 14 fest angeordnet ist. In dem Drillkopf 13 ist eine axial bewegliche zylindrische Druckhülse 15 integriert, zu deren Betäti gung die Druckbolzen 16 und ein Bajonettverschluß 18 ebenfalls an der Drillwelle 8 angeordnet sind. Der Drillkopf 13 seinerseits dreht sich in einer Schneidbuchse 20 mit einem Klemmstück 21, die fest mit dem Gehäuse 3 verbunden ist. Seitlich davon sind Distanzhalter 25 am Ge häuse 3 befestigt. Zur exakten Bindedrahtzuführung ist außerdem ein Führungskanal 24 am Gehäuse 3 montiert. Des weiteren ist ein schwenkbarer Klemmhebel 22 mit Anschlag, betätigt durch einen Klemmantrieb 23, dem Klemmstück 21 zugeordnet. Eine an der Rückseite des Gehäuses 3 angebrachte Konsole 10 nimmt den vorzugsweise hydraulisch betätigten Antrieb 12 für die längsverschiebbare Drillwelle 8 auf und sichert ein zwischengelagertes Axiallagerge häuse 9 gegen verdrehen. Sensoren 11 überwachen die Endstellungen der Drillwelle 8. Am Axiallagergehäuse 9 ist ein Druckhebel 17 schwenkbar gelagert, der von einem vorzugsweise hydraulisch betätigten Andrückantrieb 19 betätigt wird.Gem. Figs. 1 to 3, the drilling apparatus of a wire binding machine is knot run to produce a drill on the bundle 1, apart from means for controlling the hydraulic system and the electrical system as well as for feeding the binding wire 2 and tightening of the binding wire 2, group as a complete construction. It consists of a housing 3 with gear stage 4 , driven by a drill drive 6 , which in turn is designed with a rotary encoder 7 and to which a sensor 5 is assigned. The gear stage 4 transmits the torque directly to an axially displaceable drill shaft 8 , on the bundle side of the drill head 13 with a knife 14 . In the drill head 13 an axially movable cylindrical pressure sleeve 15 is integrated, for the actuation of the pressure bolts 16 and a bayonet lock 18 are also arranged on the drill shaft 8 . The drill head 13 in turn rotates in a cutting bushing 20 with a clamping piece 21 which is firmly connected to the housing 3 . Spacers 25 are laterally attached to the housing 3 Ge. A guide channel 24 is also mounted on the housing 3 for the exact binding wire feed. Furthermore, a pivotable clamping lever 22 with a stop, actuated by a clamping drive 23 , is assigned to the clamping piece 21 . A mounted on the back of the housing 3 console 10 receives the preferably hydraulically operated drive 12 for the longitudinally displaceable twist shaft 8 and secures an intermediate Axiallagerge housing 9 against rotation. Sensors 11 monitor the end positions of the drill shaft 8 . A pressure lever 17 is pivotally mounted on the axial bearing housing 9 and is actuated by a preferably hydraulically actuated pressure drive 19 .

Der Drillvorgang wird nach Erreichen einer definierten Grundstellung aller beweglichen Einzelteile in bekannter Weise durch Zuführung des Bindedrahtes 2 gestartet. Durch die seit lichen Distanzhalter 25 wird ein optimaler Abstand des Drillkopfes 13 zum Bündel 1 einge halten und gleichzeitig die Drillvorrichtung gegen Beschädigung durch das Bündel 1 geschützt. Durch nachgeordnete, an sich bekannte, nicht dargestellte Drahtführungen wird der Binde draht 2 um das Bündel 1 und wieder durch den Drillkopf 13 bis zum Anschlag des Klemmhebels 22 geführt. Anschließend wird das Drahtende durch diesen Klemmhebel 22 und den Klemmantrieb 23 an das Klemmstück 21 gepreßt. Das nachfolgende Straffen des Bindedrahtes 2 um das Bündel 1 wird durch einen an sich bekannten Treiber ausgeführt. Anschließend treibt gem. Fig. 4 der Drillantrieb 6 über die Getriebestufe 4 und die Drillwelle 8 den Drillkopf 13 an, und der straffe Bindedraht 2 wird durch das Messer 14 an der Schneid buchse 20 unter einem bestimmten Drehwinkel abgeschnitten. Dabei wird über den Dreh geber 7 eine festgelegte Anzahl von Drillumdrehungen vorgegeben und überwacht. Gleichzeitig mit der Drehbewegung des Drillkopfes 13 wird gem. Fig. 5 durch den Antrieb 12 eine axiale Bewegung der Drillwelle 8 vom Bündel 1 weg gestartet, die der Steigung des sich nun bildenden Drillknotens entspricht. Wesentlich ist hierbei, daß die Drahtenden nur solange in ihrer Lage fixiert werden, wie es zur Herstellung eines sich selbsthaltenden Knotenansatzes erforderlich ist. Im vom Drehgeber 7 erfaßten Augenblick des Schnittes des Bindedrahtes 2 löst der Klemmantrieb 23 den Klemmhebel 22 und gibt das Drahtende frei. Nun werden beide freien Drahtenden im Drillkopf 13 verdrillt, bis sie ihre Drahtführungen verlassen haben. Die Überlagerungen der genannten Bewegungen und der definierte Abstand des Drillkopfes 13 zum Bündel 1 unterstützen die an sich bekannte Knotenbildung bei allen Bündelformen optimal und ermöglichen die kurzen verdrillten Drahtenden.The drilling process is started after reaching a defined basic position of all movable individual parts in a known manner by feeding the binding wire 2 . By the union spacer 25 union, an optimal distance between the drill head 13 and the bundle 1 is maintained and at the same time the seed drill is protected against damage from the bundle 1 . Subordinate, known, not shown wire guides, the binding wire 2 is guided around the bundle 1 and again through the drill head 13 until the stop of the clamping lever 22 . The end of the wire is then pressed against the clamping piece 21 by this clamping lever 22 and the clamping drive 23 . The subsequent tightening of the binding wire 2 around the bundle 1 is carried out by a driver known per se. Then drives according to Fig. 4 of the drill drive 6 on the gear stage 4 and the drill shaft 8 to the drill head 13 , and the tight binding wire 2 is cut by the knife 14 on the cutting sleeve 20 at a certain angle of rotation. Here, a fixed number of drill revolutions is specified and monitored via the rotary encoder 7 . Simultaneously with the rotary movement of the drill head 13 is gem. Fig. 5 started by the drive 12 an axial movement of the twist shaft 8 away from the bundle 1 , which corresponds to the slope of the twist node now being formed. It is essential here that the wire ends are only fixed in position for as long as is necessary to produce a self-retaining knot attachment. In the moment of the cutting of the binding wire 2 detected by the encoder 7, the clamping drive 23 releases the clamping lever 22 and releases the wire end. Now both free wire ends are twisted in the drill head 13 until they have left their wire guides. The superimposition of the movements mentioned and the defined distance between the drill head 13 and the bundle 1 optimally support the known knot formation in all bundle shapes and enable the short twisted wire ends.

Die nun noch vorhandenen kurzen und freien Abschnitte der Drahtenden werden nachfolgend von der Druckhülse 15 eng an den Knoten angelegt. Dazu wird mittels des Andrückantriebes 19 der Druckhebel 17 betätigt und über den Bajonettverschluß 18 und den Druckbolzen 16 in der Drillwelle 8 die Druckhülse 15 aus dem Drillkopf 13 herausgefahren. Durch die nach folgende axiale Bewegung der Drillwelle 8 mittels des Antriebes 12 zum Bündel 1 hin, werden die Drahtenden von der Druckhülse 15 erfaßt und stülpen diese über den Knoten (Fig. 6). Mit dem Einfahren der Druckhülse 15 in den Drillkopf 13 und dem Erreichen der Ausgangs stellung der Drillwelle 8 (Fig. 7), die durch den Sensor 5 überwacht wird, entsprechen wieder alle Antriebe der Grundstellung und ein neuer Bindevorgang kann gestartet werden.The short and free sections of the wire ends that are still present are subsequently applied closely to the knot by the pressure sleeve 15 . For this purpose, the pressure lever 17 is actuated by means of the pressure drive 19 and the pressure sleeve 15 is moved out of the drill head 13 via the bayonet catch 18 and the pressure pin 16 in the twist shaft 8 . Due to the following axial movement of the twist shaft 8 by means of the drive 12 towards the bundle 1 , the wire ends are gripped by the pressure sleeve 15 and put them over the knot ( FIG. 6). With the retraction of the pressure sleeve 15 into the drill head 13 and the reaching of the initial position of the drill shaft 8 ( FIG. 7), which is monitored by the sensor 5 , all drives correspond to the basic position and a new binding process can be started.

Claims

1. A method for twisting binding wire by means of wire binding machines, using means for guiding the binding wire around a bundle and subsequently tightening and cutting the binding wire, and an axially displaceable twisting head, characterized in that the twisting head ( 13 ) which is fed with the binding wire ( 2 ) During the drilling process, starting from a uniform and constant starting position for the bundle ( 1 ) for all bundle shapes, in conjunction with a predetermined number of drilling revolutions, a defined axial movement away from the bundle ( 1 ) is experienced as a result of a defined cutting of one and release of the other clamped binding wire ends, the now free binding wire ends are also twisted and finally the respective still existing free section of the binding wire ends of the twist knot by means of an axially displaceable pressure sleeve ( 15 ) associated with the twisting head ( 13 ), in connection with an axial displacement g of the drill head ( 13 ) in the direction of the bundle ( 1 ), via which the drill knot is pressed tightly against it.

2. The method according to claim 1, characterized in that by means of a rotary encoder ( 7 ) the once determined and as a setpoint in the rotary encoder ( 7 ) electrically or mechanically stored number of drill revolutions of the drill head ( 13 ) is monitored and precisely controlled.

3. The method according to claim 1, characterized in that both the one clamped The binding wire end as well as the other binding wire end remain fixed in their position, how it is necessary to create a self-holding knot approach and afterwards only one end of the binding wire is cut and the other is cut.

4. Device for twisting binding wire by means of wire binding machines, using means for guiding the binding wire around a bundle and subsequent tightening and cutting of the binding wire as well as an axially displaceable twisting head, characterized in that the rotating within the housing ( 3 ) of the wire binding machine and axially displaceably mounted drill head ( 13 ) is assigned a spacer ( 25 ) which is fixedly connected to the housing ( 3 ) and which touches the bundle ( 1 ) to be bound, within the drill head ( 13 ) on the bundle side a cylindrical pressure sleeve ( 15 ) rotatably connected to the Drill head ( 13 ) is axially displaceable, however, and a rotary encoder ( 7 ) with sensor ( 5 ) is assigned to the drill head ( 13 ) in the area of its drill drive ( 6 ).