EP0000881B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Pressen und Verpacken von Fadenkabeln - Google Patents
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- EP0000881B1 EP0000881B1 EP78100572A EP78100572A EP0000881B1 EP 0000881 B1 EP0000881 B1 EP 0000881B1 EP 78100572 A EP78100572 A EP 78100572A EP 78100572 A EP78100572 A EP 78100572A EP 0000881 B1 EP0000881 B1 EP 0000881B1
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- B65B27/00—Bundling particular articles presenting special problems using string, wire, or narrow tape or band; Baling fibrous material, e.g. peat, not otherwise provided for
- B65B27/12—Baling or bundling compressible fibrous material, e.g. peat
- B65B27/125—Baling or bundling compressible fibrous material, e.g. peat and wrapping or bagging
Definitions
- the invention relates to a method for packaging thread cables and a pressing device suitable for this method.
- thread cables are used to an ever greater extent, which are only converted into staple fibers at the yarn producer with the aid of cutting and / or tearing devices.
- dimensionally stable cartons have proven to be useful as packaging material for such thread cables, in each of which a thread cable is inserted in zigzag paths using suitable devices.
- a prerequisite for later, smooth further processing of the thread cables is the very even storage, in which e.g. any twisting of zigzag layers must be avoided.
- the low filling weight or density is an essential factor in packaging in boxes. A very large transport space requirement and a considerable number of packaging units are therefore required for the dispatch of a specific weight quantity of a thread cable. In addition, however, it is also of interest to the further processor to keep thread cables as long as possible in one packaging unit in order to keep the personnel costs for the new cables as low as possible.
- a damping of a deposited, possibly pre-pressed material is very expensive and also associated with the risk of creating inhomogeneities in the thread material.
- Such steaming can only be carried out in large autoclaves, a multi-stage steam treatment expediently having to be carried out after an evacuation in order to ensure penetration of the steam to the core of the deposited goods. Even if these precautionary measures are followed, it is practically not possible to achieve a similar steam treatment of the outer zones and inner layers. It is known that such different steam treatments lead, for example, to different coloring of the material.
- DE-GM 7 635 849 A very complex type of packaging is also described in DE-GM 7 635 849.
- This type of packaging does not have to be tied, but instead, adhesive connections must be made between the individual layers of this packaging, which in any case must be labor-intensive and time-consuming.
- the density that can be achieved must also be regarded as insufficient.
- High bulk density is to be understood to mean, for example, packaging of thread cables made of crimped polyacrylonitrile threads with density of approximately 500 kg / m 3 or more.
- the simplest and cheapest solution for packaging bales is the use of plastic foils, ribbon foils or possibly also jute fabrics and reinforcement with steel straps or wires.
- baling presses for packaging thread cables, since, for example, pressed thread cables do not have sufficient stability during the usual lateral opening of the presses.
- thread cables are laid down in loops or zigzag shape in such a way that the thread cables adhere to one another as little as possible on the sides.
- the task could be solved by a novel method for packaging thread cables in bales by multi-stage pressing, which is characterized in that a pre-pressed thread cable stored in uniform layers in a box-shaped open sack made of flexible packaging material in a novel box press to a bale of high density is pressed.
- the open flexible packaging sack must be covered with packaging material on its top, the cable material is then pressed together by lowering the entire ram, then the pressure on the edge zones of the upper cover surface of the bale is lifted again by lifting the outer ram, the protruding packaging edges towards the center of the press chamber bent and held in this position at least until the pressing pressure in the marginal zones is adjusted to that of the core zone again by lowering the outer die.
- the entire press ram can then be extended further.
- the bale is then reinforced in the usual way with the help of tapes, wires or the like.
- the press box must contain a suitably shaped box bag.
- This box press preferably has a plurality of rod-shaped or sheet-like hold-down devices in the side walls of the press box at the level of the upper cover surface of the pressed bale. These hold-down devices are embedded in the side walls of the press box and can be swiveled or pushed into the press chamber of the outer die. In order to prevent the hold-down device from touching the outer punch, the outer punch has corresponding slots or recesses. Further preferred embodiments of the box press according to the invention are described below in connection with the description of the individual figures.
- Figures 1 to 1 d represent in schematic form the sequence of the individual pressing operations in the box press.
- Figures 2 and 2 a show an embodiment of a box press according to the invention, in which the position of the core punch relative to the outer punch can be varied by a pressure cylinder.
- FIG. 3 shows another embodiment of the divided press ram, in which the position of the outer ram can be changed via the lever and control cylinder.
- FIGS. 1 to 1 d the flexible box bag (1), in which the zigzag form and pre-pressed thread cable (2) is contained, the packaging material serving as a lid (3) and the press box of the box press, consisting of side walls (9) and the base plate (20) reproduced schematically.
- this collar (8) from packaging material is inevitable and cannot be eliminated, for example, even with fine-tuning the dimensions of the press ram to those of the side walls (9). If the press ram and the press box fit too tightly, there will be operational failures due to jamming of the ram and / or jamming of packaging material.
- the collar made of packaging material practically reinforces the pressed bale, e.g. impossible with steel straps, since the grooves (18) usually provided in such presses for introducing the reinforcing material are closed by the collar (8), which usually consists of several layers of packaging material. Puncturing or cutting the collar would only be possible if all sides (9) of the press box were removed. Such a removal of the side walls would, however, lead to a bulging of the packaged material and at least to a laying of the stored cable loops, so that a perfect further processing of this material would no longer be guaranteed. In addition, however, there is a risk that the not yet armored box bag (1) could not withstand the internal pressure and would lead to the side surfaces being torn open and the individual cable loops breaking out. In any case, however, such a puncturing or cutting of the collar would be very labor-intensive, associated with a risk to the operating personnel and a possible extensive destruction of the packaging material.
- the collar formed is eliminated in that, as shown in FIG. 1b, the pressing process is now partially canceled by raising the outer punch (5) while the core punch (4) remains in its pressing position.
- This division of the press ram into a core ram (4) and an outer ram (5) makes it possible to prevent the pressed material (2) from swelling out, while the edge zones of the upper side of the bale and thus the collar are accessible for manipulation.
- the press ram according to FIG. 1 b is possible to turn the collar (8) made of packaging material on all sides by mechanical or pneumatic means towards the center of the bale.
- rod-shaped hold-down devices (10) are embedded in the side walls (9) of the box press, which can be pivoted or pushed into the press space, as was shown schematically in FIG. 1b. It is expedient to let in several such bars in each side wall of the box press, which are then connected to each other, for example, via a common shaft (11) and which allow this bar-shaped hold-down device (10) to be actuated from the outside, e.g. permit via a servomotor or a pneumatic drive.
- the upstanding collar (8) made of packaging material is bent and held in its bent position.
- the outer punch (5) can now be lowered again, as shown in FIG. 1 c, so that the pressing surfaces (6) and (7) again form a plane.
- the hold-down devices (10) can then be fed back through the slots (33) into the side walls (9) of the box press; if necessary, re-pressing to a certain extent is also possible, but care must be taken to ensure that there is no renewed pressing Forms collar from packaging material.
- the together pressed bales according to FIG. 1 c now no longer have a protruding collar made of packaging material and are therefore readily accessible to reinforcement by means of steel strips, tensioning wires or the like.
- the banding can also be carried out using known automatic banding machines.
- Figure 1 d shows the finished pressed and reinforced bale.
- the method described above describes the individual process stages that can be carried out with the cable press according to the invention. It remains to be added that the filing and pre-pressing of the thread cables e.g. according to DE-PS 12 39 656 can be done in such a way that a box-shaped packaging bag is inserted into a support container which has the same cross-sectional shape and size as the box bag and as the press box of the press used. The box bag in the support container is then filled with thread cable using the device according to DE-OS 12 39 656. Deformation of the flexible box sack during placement and pre-pressing is avoided by using a support container. The support container also serves as protection against mechanical damage during the transport of the deposited and pre-pressed material from the insertion device to the box press.
- the support container preferably has only 4 smooth side surfaces, i.e. it has no bottom and no lid. If necessary, eyelets, hooks or the like are attached to the outer walls of this support box, which can simplify handling with this box; if necessary, it also has clamping devices on its upper edge for holding the upper edge of the inserted flexible box bag (1). If damage to the bottom of the inserted box bag cannot be ruled out during transport of the stored and pre-pressed cable material to the box press, the use of an only inserted, easy-to-remove base plate is recommended. In the usual cable depositors, the pressures occurring on the side walls are so low, despite the pre-pressing, that the support container can be removed without difficulty before or in the box press.
- the packaging material used should be selected so that lateral shifting of the thread cable or bulging of the side surfaces of the box bag is avoided under these conditions.
- a flexible packaging material in this process e.g. smooth foils, e.g. made of polyethylene, but also woven fabrics made of threads, fibers and, in particular, ribbon films, which may be laminated with plastics or synthetic resins.
- ribbon films or flat yarn fabrics which can also be laminated with a smooth film, has proven particularly useful.
- a packaging material made of jute fabric or of another material with a staple fiber character would also be suitable, for example.
- the box shape of the sacks used is achieved, for example, by sewing or welding together suitable film webs.
- this storage can also take place directly in the support container described above, which, however, should then expediently have an easily removable base plate.
- the deposited and pre-pressed thread material is transported together with the support container to the box press, in which case the press box of the box press must contain a suitably shaped box bag. It is possible e.g. with the help of the press ram to press the deposited and vdrgereßte thread material after removal of the base plate from the support container in the box sack. However, care must be taken to ensure that this does not result in the cable loops or box bag being laid. In this variant of the method, too, care must be taken that the cross-sectional shape and size of the support container, box bag and press box should correspond to one another in order to avoid any lateral movement of the cable material during the pressing process, if possible.
- the cable strength of the deposited thread cables is not restricted by the method according to the invention and the device required for this. It is possible, for example, to lay, press and pack cable thicknesses of 500,000 or even more than 1,000,000 dtex total titers without difficulty.
- the strength of the thread cables is generally limited by the performance of the machines in the further processing to staple fiber yarns.
- FIG. 2 A possible embodiment of the box press according to the invention is shown in Figures 2 and 2 a.
- the main pressure piston (12) is firmly connected to the outer stamp (5) via a mounting plate (13) and supports (14). There is still a small one on the mounting plate (13) Printing cylinder (15) attached, which is connected to the core stamp (4).
- the small pressure cylinder (15) has connections for hydraulic actuation and (not shown).
- the pressure piston (16) of the pressure cylinder (15) has moved into its one end position; in this case, the pressing force of the main pressure piston (12) acts mechanically on the piston (16) of the pressure cylinder (15) via the mounting plate (13).
- hold-down devices (10) were located in recesses (17) of the side walls (9) or side wall doors (22) of the box press during the first pressing process.
- the lever-shaped hold-down device (10) By swiveling the lever-shaped hold-down device (10) in, the collar made of packaging material that forms during pressing can be folded over. If the film material used for packaging shows little or slow recovery after a bending stress, it is possible to swivel the hold-down device (10) back into the recesses (17) before lifting the pressure piston (16) and lowering the main press piston (12) the outer stamp (5) has again reached its position shown in FIG. 2.
- the outer punch (5) must have suitable recesses (33) which allow the hold-down devices (10) to be left in their pivoted-out position shown in FIG. 2a. even if the outer punch (5) is lowered again to the common pressing position. These recesses (33) in the outer punch (5) must be such that they allow the hold-down device (10) to pivot back even when the outer punch (5) is lowered.
- the bale can be tied without hindrance by a collar made of packing material.
- the core punch (4) has three grooves (18) and the outer punch (5) has two grooves of the same type, which allow the pressed bale to be automatically tied.
- Corresponding recesses (18) are also contained in the base plate (20) of the press.
- An arcuate guide (19) in a recess (21) in a side wall door (22) and corresponding through slots (23) in the opposite side wall (9) allow a banding without opening a side wall or door and without relieving the pressure.
- the outer punch (5) again has two grooves (18) for the strapping, while the much narrower core punch contains only one strapping groove (18).
- FIGS. 2 and 2a show a possible embodiment of the hold-down device (10), which in this case is attached to a shaft (11) and can be pivoted into the press space together with this shaft.
- Other embodiments would be e.g. a horizontal arrangement in a corresponding recess in the side wall (9) or the press door (22) and an extension into the press space with the outer die (5) raised by mechanical or hydraulic drive devices.
- Such a horizontal arrangement would have the advantage that such ashamedy holders (10) would only require smaller recesses (33) in the outer punch (5).
- the head end of the hold-down device e.g. in spherical form, damage to the packaging material when extending the hold-down device and thereby causing the packaging collar to be folded over would be ruled out with certainty.
- FIG. 3 shows another embodiment of the divided press ram.
- the main press piston (12) is connected directly to the core punch (4) via a hollow connecting body (24).
- the position of the outer punch (5) in relation to the position of the core punch (4) can be predetermined by a lever system (27-30).
- the position of the lever system is determined by the position of the piston rod (26) of the hydraulic drive (25).
- the outer press ram has been drawn in its lower end position on the left side of FIG. 3, ie here the press surface (6) of the core ram (4) and the press surface (7) of the outer ram (5) are in one level.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
- Basic Packing Technique (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von Fadenkabeln sowie eine für dieses Verfahren geeignete Preßvorrichtung.
- Als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Stapelfasergarnen aus synthetischen Fasern dienen in immer größerem Umfang Fadenkabel, die erst beim Garnproduzenten mit Hilfe von Zerschneide- und/oder Zerreißvorrichtungen in Stapelfasern umgewandelt werden. Als Verpackungsmaterial derartiger Fadenkabel haben sich insbesondere formstabile Kartons bewährt, in denen jeweils ein Fadenkabel mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen in zickzackförmigen Bahnen eingelegt wird. Voraussetzung für die spätere, reibungslose Weiterverarbeitung der Fadenkabel ist die sehr gleichmäßige Ablage, bei der z.B. jedes Umknicken von Zickzacklagen vermieden werden muß.
- Wesentlicher Nachtiel der Verpackung in Kartons ist das geringe Füllgewicht bzw. Raumgewicht. Für den Versand einer bestimmten Gewichtsmenge eines Fadenkabels wird daher ein sehr großer Transportraumbedarf und eine erhebliche Anzahl von Verpackungseinheiten benötigt. Darüber hinaus ist es jedoch auch für den Weiterverarbeiter von Interesse, möglichst lange Fadenkabel in einer Verpackungseinheit zu erhalten, um den Personalaufwand bei den Neuansätzen von Kabeln möglichst gering zu halten.
- Eine Erhöhung des Füllgewichtes und damit verbunden eine Einsparung von Verpackungsmaterial sowie eine größere Kabelbandlänge ist beispielsweise gemäß dem Verfahren der DE-PS 12 39 656 möglich durch ein Verpressen jeder eingebrachten Doppellage des Fadenkabels. Durch diese Maßnahme und gegebenenfalls durch ein zusätzliches Verpressen der gesamten Ware sind beispielsweise bei Polyacrylnitril-Fadenkabeln Raumgewichte von ca. 200 bis maximal 300 kg/m3 erziebar. Diese Werte müssen jedoch als noch nicht ausreichend bezeichnet werden.
- Die zu verpackenden Fadenkabel bestehen im allgemeinen aus stark gekräuselten Einzelfilamenten. Bei einem Zusammenpressen der in Zickzackform abgelegten Kabel wirkt die starke Bauschelastizität der Preßkraft entgegen. Der Innendruck des Kabelmaterials auf die Karionwände nimmt mit steigendem Preßdruck stark zu. Eine Steigerung des Preßdruckes ist bei der an sich bewährten Kartonverpackung nicht beliebig möglich, da
- 1. die Bauschelastizität des Kabelmaterials sprunghaft zu einer Volumenvergrößerung bei Druckentlastung führt, so daß die Kartons nicht mehr vor dem Herausquellen der Ware verschlossen werden können, und
- 2. der Innendruck des verpackten Materials so groß wird, daß die Formstabilität der Kartons nicht mehr ausreicht, um diesen Druck aufzufangen. Die Formstabilität der Kartons könnte natürlich durch zusätzliche Versteifungen, wie z.B. Anlegen von Stahlbandagen oder Verwendung von Spanndrähten verbessert werden, wobei jedoch die Kanten der Kartons besondere Schutzvorrichtungen gegenüber dem Einschneiden dieser Armierungen aufweisen müßten. Derartige Versteifungen von Kartons haben keinen Eingang in die Technik gefunden, da sie die an sich schon sehr teuere Kartonverpackung noch erheblich verteuern würden.
- Zur Erhöhung des Raumgewichtes von verpackten, abgelegten Fadenkabeln sind bisher 2 Wege beschritten worden, die jedoch mit einer Reihe von Nachteilen verbunden sind.
- So wurde beispielsweise versucht, die Sprungelastizität der zu verpackenden Ware durch eine Dampfbehandlung herabzusetzen.
- Eine Dämpfung eines abgelegten, ggf. vorgepreßten Materials ist jedoch sehr aufwendig und außerdem mit der Gefahr der Erzeugung von Inhomogenitäten in dem Fadenmaterial verbunden. Derartige Dämpfungen können nur in großen Autoklaven durchgeführt werden, wobei zweckmäßigerweise nach einem Evakuieren eine mehrstufige Dampfbehandlung durchgeführt werden muß, um ein Durchdringen des Dampfes bis zum Kern der abgelegten Waren sicherzustellen. Selbst bei Einhaltung dieser Vorsichtsmaßnahmen ist es jedoch praktisch nicht möglich, eine gleichartige Dampfbehandlung der Außenzonen und Innenlagen zu erzielen. Es ist bekannt, daß derartige unterschiedliche Dampfbehandlungen beispielsweise zu Anfärbeunterschieden des Materials führen.
- Eine andere Möglichkeit zur Erhöhung des Raumgewichts wird in der GB-PS 1 310 029 beschrieben. Hier wird das zu verpackende Fadenkabel in einen Sack aus luftdurchlässigem Material abgelegt, mit einem Deckel aus dem gleichen Material möglichst weitgehend luftdicht verschlossen und anschließend die so verpackte Ware evakuiert. Durch den äußeren Luftdruck kann die vorher nicht zusammengepreßte Ware auf ca. 35% ihres ursprünglichen Volumens zusammengepreßt werden. Als Nachteile dieses Verfahrens müssen angeführt werden, daß der Preßdruck nicht in gewünschter Weise erhöht werden kann, so daß wiederum keine ausreichenden Raumgewichte des so verpackten Materials erzielt werden. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß sich die zunächst locker eingelegten Kabelschleifen bei der Volumenreduzierung ineinander verhaken, da bei diesem Verfahren die Pressung des Materials von allen Seiten erfolgt. Ein Verhaken oder Ineinanderrutschen der abgelegten Kabelschleifen führt jedoch zwangsläufig zu Schwierigkeiten bei der Weiterverarbeitung derartiger Fadenkabel.
- Eine sehr aufwendige Verpackungsart wird auch in dem DE-GM 7 635 849 beschrieben. Bei dieser Verpackung kann zwar auf eine Bänderung verzichtet werden, stattdessen sind jedoch Klebeverbindungen zwischen den einzelnen Lagen dieser Verpackung auszuführen, die in jedem Fall personalaufwendig und zeitraubend sein müssen. Das erzielbare Raumgewicht muß außerdem als nicht ausreichend angesehen werden.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und geeigneter Vorrichtungen zum möglichst automatisierbaren Pressen und Verpacken von Fadenkabeln zu Ballen mit hoher Raumdichte unter Verwendung einfachster, in der Textilindustrie üblicher Verpackungsmaterialien. Unter hoher Raumdichte sind z.B. Verpackungen von Fadenkabeln aus gekräuselten Polyacrylnitrilfäden mit Raumgewichten von ca. 500 kg/m3 oder mehr zu verstehen. Als einfachste und preisgünstigste Lösung der Verpackung von Ballen ist die Verwendung von Plastikfolien, Bändchenfolien oder ggf. auch Jutegeweben und eine Armierung mit Stahlbändern oder Drähten wünschenswert.
- Derartige Ballenverpackungen und die zur Herstellung dieser Ballen geeigneten Pressen sind für Stapelfasern seit langer Zeit bekannt. Es ist jedoch nicht möglich, diese Ballenpressen zur Verpackung von Fadenkabeln zu verwenden, da beispielsweise gepreßte Fadenkabel bei dem üblichen seitlichen Öffnen der Pressen nicht eine ausreichende Stabilität aufweisen. Im Gegensatz zu der weitgehend vollständigen Wirrlage bei der Verpressung von Stapelfasern werden ja Fadenkabel in Schleifen oder Zickzackform so abgelegt, daß die Fadenkabel seitlich möglichst wenig aneinanderhaften.
- Die gestellte Aufgabe konnte durch ein neuartiges Verfahren zum Verpacken von Fadenkabeln in Ballen durch mehrstufiges Verpressen gelöst werden, das dadurch charakterisiert ist, daß ein in gleichförmigen Lagen in einem kastenförmigen offenen Sack aus flexiblem Verpackungsmaterial abgelegtes und vorgepreßtes Fadenkabel in einer neuartigen Kastenpresse zu einem Ballen von hohem Raumgewicht verpreßt wird. Dabei ist zunächst der offene flexible Verpackungssack überlappend mit Verpackungsmaterial an seiner Oberseite abzudecken, das Kabelmaterial wird dann durch Absenken des gesamten Preßstempels zusammengepreßt, anschließend wird der Preßdruck an den Randzonen der oberen Deckfläche des Preßballens durch Anheben des Außenstempels wieder aufgehoben, die überstehenden Verpackungsmittelränder zur Mitte des Pressenraumes umgebogen und in dieser Stellung wenigstens solange gehalten, bis durch ein Absenken des Außenstempels der Preßdruck in den Randzonen dem der Kernzone wieder angeglichen ist. Gegebenenfalls kann der gesamte Preßstempel dann noch weiterausgefahren werden. Der Ballen wird anschließend in üblicher Weise mit Hilfe von Bändern, Drähten oder ähnlichem armiert.
- Das in gleichförmigen z.B. zickzackförmigen Lagen in einem kastenförmigen, offenen Sack aus flexiblem Verpackungsmaterial abgelegte und vorgepreßte Fadenkabel kann z.B. mit Hilfe bekannter Ablegevorrichtungen gemäß DE-PS 12 39 656 in der Weise erfolgen, daß zunächst der kastenförmige, flexible Verpackungssack in einen Stützbehälter, der vorzugsweise weder Boden noch Deckel aufweist, eingelegt wird und das Fadenkabel in diesen Kastensack dann abgelegt und vorgepreßt wird. Anschließend wird das so abgelegte und vorgepreßte Material gemeinsam mit Sack und Stützbehälter zur Kastenpresse transportiert und der Stützbehälter, der zweckmäßigerweise die gleichen Querschnittsabmessungen wie der benutzte Verpackungssack aufweisen sollte, wird dann, erst vor dem Einführen des im Kastensack abgelegten Fadenkabels in die Kastenpresse entfernt.
- Es ist auch möglich, das Fadenkabel zunächst ohne Verwendung eines Kastensackes in einen geeigneten Stützbehälter abzulegen und vorzupressen und dann dieses Material mit dem Stützbehälter bis in die Kastenpresse zu transportieren und anschließend das abgelegte und vorgepreßte Kabelmaterial in den Preßkasten zu drücken. In diesem Fall muß der Preßkasten einen entsprechend geformten Kastensack enthalten.
- Die Durchführung dieser Verfahren ist nur möglich bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Kastenpresse, bei der der Preßstempel in einen Kemstempel und einen ihn umgebenden' Außenstempel unterteilt ist und die Stellung dieser beiden Stempel zueinander bzw. der ihrer Preßflächen während des Preßvorganges variiert werden kann.
- Vorzugsweise weist diese Kastenpresse in den Seitenwänden des Preßkastens mehrere stab- oder flächenförmige Niederhalter in Höhe der oberen Deckfläche des gepreßten Ballens auf. Diese Niederhalter sind in den Seitenwänden des Preßkastens eingelassen und können in den Preßraum des Außenstempels eingeschwenkt oder eingeschoben werden. Um eine Berührung der Niederhalter mit dem Außenstempel zu vermeiden, weist der Außenstempel entsprechende Schlitze oder Ausnehmungen auf. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kastenpresse werden weiter unten im Zusammenhang mit der Beschreibung der einzelnen Figuren geschildert.
- Die Figuren 1 bis 1 d geben in schematischer Form den Ablauf der einzelnen Preßvorgänge in der Kastenpresse wieder.
- Figuren 2 und 2 a zeigen eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Kastenpresse, bei der die Stellung des Kernstempels gegenüber dem Außenstempel durch einen Druckzylinder variiert werden kann.
- Figur 3 zeigt eine andere Ausführungsform des geteilten Preßstempels, bei dem die Stellung des Außenstempels über Hebel und Steuerzylinder verändert werden kann.
- Das Verfahren und die wesentlichen Aufgaben der Vorrichtung gemäß der Erfindung sollen anhand der Figuren 1 bis 1 d näher erläutert werden. In Figur 1 ist der flexible Kastensack (1), in dem das in Zickzackform abgelegte und vorgepreßte Fadenkabel (2), enthalten ist, das als Deckel (3) dienende Verpackungsmaterial und der Preßkasten der Kastenpresse, bestehend aus Seitenwänden (9) und der Bodenplatte (20) schematisch wiedergegeben.
- In Figur 1 a wurde durch Absenken des gesamten Preßstempels, d.h. des Kernstempels (4) und des Außenstempels (5) das Kabelmaterial (2) stark zusammengepreßt. Die Preßfläche (6) des Kemstempels (4) und die Preßfläche (7) des Außenstempels (5) liegen dabei in einer Ebene. Die Seitenwände (9) der Kastenpresse sorgen dafür, daß bei diesem Preßvorgang der Querschnitt des abgelegten Kabelmaterials gegenüber dem Zustand gemäß Figur 1 unverändert bleibt. Bei diesem Preßvorgang wird das Verpackungsmaterial des Kastensackes (1) unter Faltenbildung zusammengeschoben. In jedem Fall bildet sich jedoch eine Auswölbung des Verpackungsmaterials des Kastensackes (1) und des Deckels (3) aus, die in Form eines Kragens (8) den äußeren Preßstempel umgeben. Die Ausbildung dieses Kragens (8) aus Verpackungsmaterial ist zwangsläufig und kann beispielsweise auch bei Feinabstimmung der Abmessungen des Preßstempels zu denen der Seitenwände (9) nicht behoben werden. Bei zu enger Passung von Preßstempel und Preßkasten kommt es vielmehr zu Betriebsstörungen durch Verkantungen des Stempels und/oder Verklemmungen von Verpackungsmaterial.
- Auch durch mehrfaches Anheben und Wiederabsenken des Preßstempels kann diese Kragenbildung nicht beseitigt werden, da, aufgrund des hohen Innendruckes des Kabelmaterials (2) bei jedem Anheben des Preßstempels (4,5) die Bauschelastizität des Materials dafür sorgt, daß der Kragen (8) bei angehobenen Preßstempeln (4,5) nicht umgebogen und in dieser Stellung fixiert werden kann.
- Der Kragen aus Verpackungsmaterial macht praktisch eine Armierung des gepreßten Ballens, z.B. durch Stahlbänder unmöglich, da die üblicherweise in derartigen Pressen vorgesehenen Nuten (18) zur Einführung des Armierungsmaterials durch den Kragen (8), der meist aus mehreren Lagen Verpackungsmaterial besteht, verschlossen sind. Ein Durchstoßen oder Aufschneiden des Kragens wäre nur möglich, wenn alle Seiten (9) des Preßkastens entfernt würden. Eine solche Entfernung der Seitenwände würde jedoch zu einer Auswölbung des verpackten Materials und zumindest zu einem Verlegen der abgelegten Kabelschlaufen führen, so daß ein einwandfreies Weiterverarbeiten dieses Materials nicht mehr gewährleistet wäre. Darüber hinaus besteht jedoch die Gefahr, daß der noch nicht armierte Kastensack (1) dem Innendruck nicht widerstehen könnte und zu einem Aufreißen der Seitenflächen und einem Herausbrechen der einzelnen Kabelschlaufen führen würde. In jedem Fall wäre jedoch ein solches Durchstoßen oder Zerschneiden des Kragens sehr arbeitsaufwendig, mit einer Gefährdung des Bedienungspersonals und einer möglicherweise weitgehenden Zerstörung des Verpackungsmaterials verbunden.
- Erfindungsgemäß wird der ausgebildete Kragen dadurch beseitigt, daß, wie in Figur 1 b dargestellt, der Preßvorgang nun teilweise aufgehoben wird durch ein Hochfahren des Außenstempels (5), während der Kernstempel (4) in seiner pressenden Position stehen bleibt. Durch diese Aufteilung des Preßstempels in einen Kernstempel (4) und einen Außenstempel (5) ist es möglich, das gepreßte Material (2) an einem Herausquellen zu hindern, während die Randzonen der oberen Seite des Ballens und damit der Kragen für Manipulationen zugänglich werden. Es ist bei dieser Stellung der Preßstempel gemäß Figur 1 b möglich, den Kragen (8) aus Verpackungsmaterial auf allen Seiten durch mechanische oder pneumatische Hilfsmittel in Richtung zur Ballenmitte umzulegen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind in den Seitenwänden (9) der Kastenpresse stabförmige Niederhalter (10) eingelassen, die in den Pressenraum eingeschwenkt oder eingeschoben werden können, wie das in Figur 1 b schematisch wiedergegeben wurde. Es ist zweckmäßig, in jeder Seitenwand der Kastenpresse mehrere solcher Stäbe einzulassen, die dann beispielsweise über eine gemeinsame Welle (11) miteinander verbunden sind und die eine Betätigung dieser stabförmigen Niederhalter (10) von außen, z.B. über einen Stellmotor oder einen pneumatischen Antrieb gestatten.
- Durch die Bewegung der Niederhalter (10) in Richtung Pressenmitte wird der hochstehende Kragen (8) aus Verpackungsmaterial umgebogen und in seiner umgebogenen Stellung gehalten.
- Es ist auch möglich, statt mechanisch wirkender Niederhalter an entsprechende Stellen Luftdüsen anzubringen. Das Umlegen des hochstehenden Kragens (8) und sein Halten in dieser Stellung wird in diesem Falle z.B. durch Preßluftströme bewirkt.
- Weist der Außenstempel (5) geeignete Aussparungen oder Schlitze (33) auf, so kann jetzt der Außenstempel (5) wie in Figur 1 c dargestellt, wieder abgesenkt werden, so daß die Preßflächen (6) und (7) wieder eine Ebene bilden. Die Niederhalter (10) können dann durch die Schlitze (33) wieder in die Seitenwände (9) der Kastenpresse zurückgeführt werden, ggf. ist auch dann noch ein Nachpressen in gewissem Umfang möglich, wobei jedoch darauf zu achten ist, daß sich nicht erneut ein Kragen aus Verpackungsmaterial bildet. Der zusammengepreßte Ballen gemäß Figur 1 c weist jetzt keinen hochstehenden Kragen aus Verpackungsmaterial mehr auf und ist so einer Armierung durch Stahlbänder, Spanndrähte oder ähnlichem ohne weiteres zugänglich. Die Bänderung kann auch mit Hilfe bekannter Bänderungsautomaten durchgeführt werden. Es ist möglich, die Bänderung bei geeigneter Ausführung der Führungsnuten in den Seitenwänden, der Grundplatte und den Preßstempeln in Längsrichtung zu den Seitenwänden (9) der Preßkammer auszuführen, ohne daß der Preßdruck reduziert, bzw. eine der Seitenwände (9) der Presse geöffnet werden muß. Bei dieser Verfahrensweise ist gewährleistet, daß ein Verlegen und Verhaken der abgelegten Kabelschlaufen vermieden wird, da eine seitliche Auswölbung der Ballen durch die aufgebrachte Armierung in ausreichender Weise verhindert werden kann.
- Figur 1 d gibt den fertig gepreßten und armierten Ballen wieder.
- Das oben beschriebene Verfahren schildert die einzelnen Verfahrensstufen, die mit der erfindungsgemäßen Kabelpresse ausgeführt werden können. Zu ergänzen bleibt noch, daß die Ablage und Vorpressung der Fadenkabel z.B. gemäß DE-PS 12 39 656 in der Weise erfolgen kann, daß ein kastenförmiger Verpackungssack in einen Stützbehälter, der die gleiche Querschnittsform und -größe wie der Kastensack und wie der Preßkasten der benutzten Presse aufweist, eingelegt wird. Der Kastensack in dem Stützbehälter wird dann mit Hilfe der Vorrichtung gemäß DE-OS 12 39 656 mit Fadenkabel gefüllt. Durch den Einsatz eines Stützbehälters werden Verformungen des flexiblen Kastensackes während des Ablegens und Vorpressens vermieden. Der Stützbehälter dient gleichzeitig als Schutz gegen mechanische Beschädigungen bei dem Transport des abgelegten und vorgepreßten Materials von der Einlegevorrichtung zur Kastenpresse. Der Stützbehälter weist vorzugsweise nur 4 glatte Seitenflächen auf, d.h. er besitzt keinen Boden und keinen Deckel. Gegebenenfalls sind an den Äußenwänden dieses Stützkastens Ösen, Haken oder dergleichen angebracht, die das Hantieren mit diesem Kasten vereinfachen können, ggf. weist er auch an seinem oberen Rand noch Klemmvorrichtungen zum Festhalten des oberen Randes des eingelegten flexiblen Kastensackes (1) auf. Falls eine Beschädigung des Bodens des eingelegten Kastensackes bei dem Transport des abgelegten und vorgepreßten Kabelmaterials zur Kastenpresse nicht ausgeschlossen werden kann, ist der Einsatz einer nur eingelegten, leicht zu entfernenden Bodenplatte zu empfehlen. Bei den üblichen Kabelablegern sind trotz der Vorpressung die auftretenden Drücke auf die Seitenwände so gering, daß der Stützbehälter vor oder in der Kastenpresse ohne Schwierigkeiten abgezogen werden kann. Das benutzte Verpackungsmaterial sollte so ausgewählt werden, daß ein seitliches Verschieben des Fadenkabels bzw. ein Ausbeulen der Seitenflächen des Kastensackes unter diesen Bedingungen vermieden wird. Als flexibles Verpackungsmaterial bei diesem Verfahren eignen sich z.B. glatte Folien, z.B. aus Polyäthylen, aber auch gewebte und ggf. mit Kunststoffen oder Kunstharzen kaschierte Gewebe aus Fäden, Fasern und insbesondere Bändchenfolien. Besonders bewährt hat sich der Einsatz sogenannter Bändchenfolien oder Flachgarngewebe, die zusätzlich noch mit einer glatten Folie kaschiert sein können. Geeignet wäre aber beispielsweise auch ein Verpackungsmaterial aus Jutegewebe oder aus einem anderen Material mit Stapelfasercharakter, Die Kastenform der eingesetzten Säcke wird beispielsweise durch Zusammennähen oder Zusammenschweißen geeigneter Folienbahnen erzielt.
- Es ist nicht zwingend notwendig, daß das zu verpackende Fadenkabel bereits im Kabelableger in einen entsprechend geformten Kastensack abgelegt wird. Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann diese Ablage auch direkt in den oben beschriebenen Stützbehälter erfolgen, der dann jedoch zweckmäßigerweise eine leicht entfernbare Bodenplatte aufweisen soll. Das abgelegte und vorgepreßte Fadenmaterial wird gemeinsam mit dem Stützbehälter zur Kastenpresse transportiert, wobei dann der Preßkasten der Kastenpresse einen entsprechend geformten Kastensack enthalten muß. Es ist möglich, z.B. mit Hilfe des Preßstempels, das abgelegte und vdrgepreßte Fadenmaterial nach Entfernung der Bodenplatte aus dem Stützbehälter in den Kastensack herüber zu drücken. Hierbei ist jedoch genauestens darauf zu achten, daß es bei diesem Herüberdrücken nicht zu Verlegungen der abgelegten Kabelschlaufen oder des Kastensackes kommt. Auch bei dieser Verfahrensvariante ist darauf zu achten, daß Querschnittsform und -größe von Stützbehälter, Kastensack und Preßkasten einander entsprechen sollten, um jede seitliche Bewegung des Kabelmaterials bei dem Preßvorgang nach Möglichkeit zu vermeiden.
- Die Kabelstärke der abgelegten Fadenkabel wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die dazu benötigte Vorrichtung nicht eingeschränkt. Es ist beispielsweise möglich, Kabelstärken von 500 000 oder auch mehr als 1 000 000 dtex Gesamttiter ohne Schwierigkeiten abzulegen, zu pressen und zu verpacken. Die Stärke der Fadenkabel wird im allgemeinen durch die Leistungsfähigkeit der Maschinen bei der Weiterverarbeitung zu Stapelfasergarnen begrenzt.
- Eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kastenpresse ist in den Figuren 2 und 2 a wiedergegeben. Nach dieser Ausführung ist der Hauptdruckkolben (12) übereine Montageplatte (13) und Stützen (14) mit dem Außenstempel (5) festverbunden. An der Montageplatte (13) ist weiterhin ein kleiner Druckzylinder (15) befestigt, der mit dem Kernstempel (4) verbunden ist. Der kleine Druckzylinder (15) weist Anschlüsse für eine hydraulische Betätigund (nicht gezeigt) auf. In der Figur 2 ist der Druckkolben (16) des Druckzylinders (15) in seine eine Endstellung eingefahren, die Preßkraft des Hauptdruckkolbens (12) wirkt in diesem Fall über die Montageplatte (13) mechanisch auf den Kolben (16) des Druckzylinders (15) ein. In dieser Stellung bilden die Preßfläche (6) des Kernstempels (4) und die Preßfläche (7) des Außenstempels (5) eine Ebene. Wird dagegen Hydraulikflüssigkeit in den Druckzylinder (15) eingepreßt, so bewegt sich der Druckkolben (16) des kleinen Druckzylinders (15) nach unten und damit auch der mit ihm verbundene Kernstempel (4). Wird gleichzeitig mit dem Ausfahren des Druckkolbens (16) der Hauptdruckkolben (12) mit gleicher Geschwindigkeit zurückgefahren, dann führt der Kernstempel (4) keine Bewegung aus, während der Außenstempel (5) der aufwärts gerichteten Bewegung des Hauptdruckkolbens (12) folgt. In der Seitenansicht der Figur 2 a ist diese Stellung von Kernstempel und Außenstempel zeichnerisch wiedergegeben. In dieser Stellung ist es möglich, die stabförmigen Niederhalter (10) um ihre gemeinsame Welle (11) in den Pressenraum zu schwenken. Diese Niederhalter (10) befanden sich während des ersten Preßvorgangs in Aussparungen (17) der Seitenwände (9) bzw. Seitenwandtüren (22) der Kastenpresse. Durch das Einschwenken der hebelförmigen Niederhalter (10) kann der Kragen aus Verpackungsmaterial, der sich beim Pressen bildet, umgelegt werden. Falls das zur Verpackung eingesetzte Folienmaterial eine geringe oder langsame Erholung nach einer Biegebeanspruchung zeigt, ist es möglich, die Niederhalter (10) wieder in die Aussparungen (17) zu schwenken, bevor durch Anheben des Druckkolbens (16) und Absenken des Hauptpreßkolbens (12) der Außenstempel (5) wieder seine in Figur 2 gezeigte Position erreicht hat. Falls ein Umknicken des Kragens aus Packmaterial in Richtung zur Ballenmitte nicht sichergestellt ist, muß der Außenstempel (5) geeignete Aussparungen (33) aufweisen, die es gestatten, daß die Niederhalter (10) in ihrer in Figur 2a gezeigten ausgeschwenkten Position belassen werden können, auch wenn der Außenstempel (5) wieder auf die gemeinsame Preßposition abgesenkt wird. Diese Aussparungen (33) in dem Außenstempel (5) müssen derart sein, daß sie ein Zurückschwenken der Niederhalter (10) auch bei abgesenktem Außenstempel (5) zulassen.
- Nach dem Absenken des Außenstempels (5), d.h. nachdem die Preßflächen (6 + 7) wieder in einer Ebene liegen, kann die Bänderung des Ballens ohne Behinderung durch einen Kragen aus Packmaterial vorgenommen werden. In der Figur 2 weist der Kernstempel (4) drei Nuten (18) und der Außenstempel (5) zwei gleichartige Nuten auf, die eine automatische Bänderung des gepreßten Ballens gestatten. Entsprechende Aussparungen (18) sind auch in der Bodenplatte (20) der Presse enthalten. Eine bogenförmige Führung (19) in einer Aussparung (21) einer Seitenwandtür (22) und entsprechende durchgehende Schlitze (23) in der gegenüberliegenden Seitenwand (9) gestatten eine Bänderung ohne Öffnung einer Seitenwand oder Tür und ohne Nachlassen des Preßdruckes. In der Figur 2 a weist der Außenstempel (5) wiederum zwei Nuten (18) für die Bänderung auf, während der wesentlich schmalere Kernstempel nur eine Bänderungsnut (18) enthält.
- In den Figuren 2 und 2 a wurde eine mögliche Ausführungsform der Niederhalter (10) gezeigt, die in diesem Fall an einer Welle (11) befestigt sind und mit dieser Welle gemeinsam in den Pressenraum eingeschwenkt werden können. Andere Ausführungsformen wären z.B. eine waagerechte Anordnung in einer entsprechenden Aussparung der Seitenwand (9) bzw. der Pressentür (22) und ein Ausfahren in den Pressenraum bei angehobenem Außenstempel (5) durch mechanische oder hydraulisch wirkende Antriebsvorrichtungen. Eine derartige waagerechte Anordnung hätte den Vorteil, daß solche Neiderhalter (10) nur kleinere Aussparungen (33) im Außenstempel (5) erfordern würden. Bei entsprechender Ausgestaltung des Kopfendes des Niederhalters z.B. in Kugelform, wäre eine Beschädigung des Verpackungsmaterials bei dem Ausfahren der Niederhalter und dem dadurch bewirkten Umlegen des Verpackungsmittelkragens mit Sicherheit auszuschließen.
- In Figur 3 wird eine andere Ausführungsform des geteilten Preßstempels wiedergegeben. Hier ist der Hauptpreßkolben (12) über einen hohlen Verbindungskörper (24) direkt mit dem Kernstempel (4) verbunden. Bei dieser Ausführungsform kann die Stellung des Außenstempels (5) im Verhältnis zur Stellung des Kernstempels (4) durch ein Hebelsystem (27-30) vorgegeben werden. Die Stellung des Hebelsystems wird bestimmt durch die Stellung der Kolbenstange (26) des hydraulischen Antriebs (25). Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise dieses Hebelsystems ist auf der linken Seite der Figur 3 der äußere Preßstempel in seiner unteren Endstellung gezeichnet worden, d.h. hier liegen die Preßfläche (6) des Kernstempels (4) und die Preßfläche (7) des Außenstempels (5) in einer Ebene. Auf der rechten Seite der Figur wurde der Außenstempel (5) in angehobener Position gezeichnet, das zugehörige Hebelsystem trägt die Bezeichnungen (27'-30'). Aus einem Vergleich dieser beiden zeichnerisch wiedergegebenen Stellungen des Außenstempels und des dazugehörigen Hebelsystems ist ersichtlich,.daß nur die Zapfen (31 bzw. 31') und (32 bzw. 32') feste Drehpunkte des Hebelsystems darstellen. Diese Zapfen sind mit dem Verbindungskörper (24) festverbunden. Bei dem eigentlichen Preßvorgang erfolgt die Übertragung der Preßkräfte von dem Hauptpreßkolben (12) über den Verbindungskörper (24), den damit festverbundenen Zapfen (32) sowie den Dreieckskörper (29) und die Lasche (30) direkt ohne Zwischenschaltung eines Hydraulikgliedes auf den Außenstempel (5). Die Kraft an der Kolbenstange (26) muß nur ausreichend sein, um eine Lageveränderung des Dreieckskörpers (29) und der Lasche (30) zu verhindern.
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