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Die Erfindung betrifft ein Wickelband, insbesondere zur Rundballenformung.
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Ballenpressen haben sich in der Landwirtschaft bei den Erntegeräten durchgesetzt, um halmartige Materialien wie Heu, Gras, Heusilage und Maissilage zu Ballen zu pressen, die platzsparend gelagert werden können. Für das Pressen von Rundballen werden Rundballenpressen eingesetzt, deren Presskammer von oben, meistens aber von unten mit dem zu pressenden Material beschickt wird.
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Bei einigen Rundballenpressen werden in der Presskammer auf Rollen laufende Bänder zum Pressen und Transport der Materialien verwendet. Endlose Rundballenpressbänder sind z. B. in der
DE 102 43 727 C1 beschrieben. Sie sind aus Gummi oder gummiähnlichen Materialien mit eingebettetem Verstärkungsgewebe.
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Bei Rundballenpressen der Firma John Deere, die vom Festkammertyp sind, werden Bänder mit verschiedener Oberflächentextur, z. B. Fischgrätenmuster oder ”mini-rough surface”, unterschiedlicher Dicke und mehreren Verstärkungslagen eingesetzt, siehe z. B.
EP 0 074 665 A1 . Dabei muss ein für die jeweilige Ballenpresse geeignetes Band gewählt werden, denn einige Ballenpressen benötigen glattere Bänder, andere wiederum Bänder mit größerer Oberflächenrauhigkeit oder festere Bänder.
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Das in der
EP 0 074 665 A1 offenbarte Band ist im sogenannten diamond tread design, also mit Karo-Muster ausgebildet, um zu verhindern, dass Erntegut und andere Feststoffteilchen in den Riemenvertiefungen eingefangen und festgehalten werden. Zu diesem Zweck ist der bekannte Riemen mit vorstehenden Wandbereichen bzw. Wandabschnitten versehen, die zu einander einerseits parallel und andererseits kreuzend angeordnet sind und das Karo-Muster ergeben. Als wichtig angesehen wird, dass die Höhe der Wandabschnitte kleiner als der maximale gegenseitige Abstand ist. Zwischen den vorstehenden Wandbereichen befinden sich Ausnehmungen, die eine größere lichte Weite haben als die Wandbereiche hoch sind und auf denen die Selbstreinigungseigenschaft dieser Oberflächenstruktur basiert.
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In Rundballenpressen der Maschinenfabrik Bernard Krone GmbH, D-48480 Spelle wird beispielsweise das Heu durch einen Stabförderer aufgerollt und gepresst, der endlos umlaufende seitliche Gummigewebegurte mit Metallstäben dazwischen für die Förderung und Mitnahme des Pressguts aufweist. Die Gewebegurte bestehen aus gewickelten Gummilagen sowie Gewebelagen aus Polyester und Polyamid, auf die die Gummilagen unter Bildung einer beidseitigen Profilierung vulkanisiert wurden. Die Verzahnung der Metallstäbe mit dem Pressgut stellt den Antrieb des sich bildenden Ballens sicher.
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Von der Göweil Maschinenbau GmbH, A-4202 Kirchschlag wird eine mit LT-Master bezeichnete Maispresse angeboten, die als Rollenfestkammerpresse ausgebildet ist und zur Verarbeitung beispielsweise auch von Zuckerrübenschnitzeln, Strohmehl, Fertigmischungen eingesetzt werden kann. Da sonst der Streuverlust durch das Häckselgut zu hoch würde, wird ein beiden Hälften der Presskamer ein auf Rollen laufendes Endlosband verwendet, dessen Spannung hydraulisch veränderbar ist, um den notwendigen Andruck an das Ballenmaterial zu erzeugen.
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Eine Rundballenpresse gemäß
WO 00/59290 A1 benutzt Presswalzen zum Pressen von Gras, Stroh, Mais und anderen partikelförmigen Materialien, wobei ein Teil der Presswalzen auch zum Ballenaustrag aus der Presskammer vorgesehen ist. Diese Presswalzen können mit Rillen, Höckern oder auf andere Weise rauhen Oberflächen versehen sein, welche die Partikel des zu pressenden Materials greifen. Wenn Material mit sehr kurzer Teilelänge gepresst wird, kommt es häufig zum Herausfallen des Materials kurzer Länge, insbesondere wenn der Ballen aus der Presskammer entnommen wird. Zur Lösung dieses Problems ist es vorgesehen, die Austragswalzen zusammen mit dem Ballen aus der Presskammer zum Wickelbereich zu überführen.
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Die
US 2008/0153647 A1 hat ein Wickelband zum Gegenstand, das von Endlosbändern durchzogen ist. Die Bandoberseite ist ”embossed” und hat somit Wölbstrukturen und -muster zum Greifen des Ballenguts.
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Mit zunehmendem Müllrecycling fällt immer mehr durch Sortieranlagen abgetrenntes, brennbares Material in geschredderter Form an, das als Ersatzbrennstoff (EBS) bezeichnet wird. Ebenso brennbar und in zerkleinerter Form liegen Torf, Holzspäne, Papier, Industrieabfall vor. Sie sind schwierig zu lagern und zu transportieren. Diese kleinstückigen Materialien, ebenso Holzhackschnitzel sind außerdem schwer zu Rundballen zu formen.
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Eine von der Orkel Compaction AS, N-7320 Fannrem hergestellte und unter der Bezeichnung MP 2000 Compactor vertriebene Ballenpresse dient zum Pressen und Wickeln geschredderter Industrieprodukte, von Ersatzbrennstoffen, Hobelspänen, Torf, Kompost, Papier, etc. Das Material wird mittels eines über Umlenkrollen laufenden im wesentlichen glatten Endlosbandes zu Ballen gepresst. Die Gallenbildung ist bei manchen EBS-Materialien schwierig und es kommt leicht zu Beschädigungen des Bandes durch das zu pressende Material.
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Aus der
WO 00/06367 A1 ist eine Rundballenpresse zum Verpressen von Müll bekannt, die ein um mehrere Umlenkrollen geführtes Endlosband aufweist, das zusammen mit zwei Seitenwänden den Pressraum definiert. Das als Gliederband ausgeführte Endlosband ist mit Rippen versehen, die in den Pressraum weisen und zur Umwälzung des Pressguts dienen, wobei sie zugleich die Transporteigenschaften des Endlosbandes verbessern. Es ergeben sich im Betrieb am Gliederband eine erhebliche Verschmutzung und Abrieb durch die Pressgutteile und dadurch bedingt auch Funktionsausfälle.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wickelband für Ballenpressen zu schaffen, das kleinteiliges Pressgut mitnehmen kann, zum Pressen geeignet ist und zugleich ausreichende Festigkeit gegen Durchstechen hat.
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Diese Aufgabe ist durch die Erfindung bei einem Wickelband mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Wickelbands sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein Wickelband, insbesondere für Rundballenpressen mit variabler Presskammer. Das Wickelband ist aus flexiblem Elastomermaterial und in dem Elastomerband sind mindestens drei Verstärkungslagen vorgesehen. Auf der Arbeitsseite des Elastomerbands ist eine noppenartige Oberflächenstruktur aus ersten und zweiten, sich kreuzenden Schlitzen gebildet, wobei das stehengebliebene Elastomermaterial eine Schicht darstellenden Noppen sind. Die ersten und zweiten Schlitze sind Quer- und Längsschlitze, die sich in Transportrichtung des Bandes und quer zu dieser erstrecken.
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Durch die Verwendung eines Wickelbandes wird ein ungewolltes Austreten von Pressgut aus der Presskammer verhindert. Selbstverständlich schließt das Wickelband an den Kammerstirnseiten mit diesen ab, so dass eine dichte Presskammer gebildet wird. Der Aufbau des Wickelbandes bewirkt, dass das Wickelband einerseits sehr flexibel ist und sich der jeweiligen Form des sich bildenden Ballens anpassen kann. Zugleich ist durch die Verstärkungslagen eine sehr gute Stabilität und Zugfestigkeit des Wickelbandes bei hoher Durchstoßfestigkeit sichergestellt. Durch die Gewebeverstärkung mit günstigem Reibungswiderstand ist der Verschleiß des Wickelbandes an der Presskammerstirnseite und auch auf der Laufseite herabgesetzt.
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Mittels der Oberflächenstruktur, d. h. der noppenartigen Ausbildung der Arbeitsseite des Wickelbandes, ist eine verhältnismäßig kleinteilige Profilierung der Arbeitsseite erreicht. Andererseits ist diese im Relief genügend hoch, um das Mitnehmen des Pressguts zu unterstützen.
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Durch die Ausführung der Oberflächenstruktur mit Quer- und Längsschlitzen ergibt eine besonders hohe Flexibilität des Bandes, auch an der Kontaktseite zu dem zu pressenden Material. Bei einer Ausgestaltung der Noppen bis zu einer Höhe von etwa 5 mm ist eine ausreichende Griffigkeit der Noppen gewährleistet, ohne dass diese sich zu stark im Pressmaterial verhaken.
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Die Höhe der Noppen, aber auch die Abstände und Breiten der Schlitze bzw. Schlitze sind vorzugsweise nach dem Pressgut ausgewählt. Hierbei ist einerseits auf das Material des Pressguts, andererseits auf die Form und die Abmessungen des Pressguts zu achten, die sich sämtlich auf die Mitnahmefähigkeit und die Leichtigkeit der Gallenbildung auswirken. Sind diese gering, müssen die Abstände größer und die Noppen höher und breiter, also die Schlitze tiefer und breiter, gewählt werden. Diese Gestalt unterstützt das Eindringen in das feine Pressgut und dessen Mitnahme durch das umlaufende Wickelband.
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Durch die Oberflächenstruktur mit Rillen bzw. Schlitzen nimmt das Wickelband Pressmaterial bereits bei der Gallenbildung mit. Zugleich öffnen sich diese beim Ablauf über die Umlenkstützwellen und infolge der hierdurch bewirkten Verformung des Wickelbandes und geben eingequetschten Schmutz frei. Es können Materialverdichtungen mit Faktor 3 bis 5 erreicht werden.
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Das Wickelband gemäß der Erfindung ist durch die Einbettung der Verstärkungslagen in dem im übrigen flexiblen Elastomermaterial so flexibel, dass es über quer laufende Umlenk- und Antriebswellen mit Durchmessern von ca. 200 mm und mit einem Umschlingungswinkel von etwa 180 Grad betrieben werden kann.
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Vorteilhaft wird das Wickelband gemäß der Erfindung bei Rundballenpressen mit Beschickung von oben verwendet. Vorzugsweise sind in der Presskammer zwei Endlosbänder einander gegenüberliegend angeordnet. Da das Material am Anfang des Wickelvorgangs von oben in den zwischen den beiden Endlosbändern gebildeten, noch engen Spalt fällt, ist schon bei kleinem Ballendurchmesser Verdichtung im erforderlichen Ausmaß hoch, was für das Pressen von beispielsweise Ersatzbrennstoffen sehr wichtig ist. Beim Pressen von Heu wird dies eher nicht gefordert, da dort der Trocknungsvorgang im Inneren des Ballens durch das sogenannte Weichkernpressen unterstützt wird.
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Vorteilhaft wird auch eine Anordnung von Stützwalzen in der Presskammer benutzt, bei der der Walzendurchmesser möglichst klein ist und des weiteren der Walzenabstand relativ gering ist. Hierdurch kann der auf das Band ausgeübte Druck weitestgehend mittels der Stützwalzen abgefangen werden. Andererseits wird von dem darauf ablaufenden Wickelband eine entsprechende Biegeflexiblität gefordert, die das erfindungsgemäße Wickelband aufweist.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Verstärkungslagen aus Gewebe mit Textil- Kunststoff-, Glas- oder Metallfasern sind. Durch diese Faserverstärkung kann das im übrigen aus Elastomermaterial bestehende Band sehr homogen gehalten werden und es bleibt hochflexibel. Die verstärkenden Fasern können auch direkt in das Elastomermaterial eingebettet sein bzw. lagenweise erhöhte Dichte in diesem aufweisen.
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Bei einer Weiterbildung des Wickelbands sind die Verstärkungslagen durch verstärkende Fasern, insbesondere mit Ausrichtung in Quer- oder Längsrichtung, gesehen zur Transportrichtung des Bandes, gebildet. Damit ist die Zugfestigkeit in Richtung der Hauptbeanspruchung, der Transportrichtung, hoch. Querkräften wirkt die Verstärkung in Querrichtung entgegen.
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Die Erfindung wird im folgenden weiter anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung beschrieben. Diese Darstellung dient lediglich zur Veranschaulichungszwecken und soll die Erfindung nicht auf die konkret angegebenen Merkmalskombinationen einschränken. Es zeigen
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1 die Anordnung von zwei Wickelbändern für den Betrieb in einer variablen Presskammer in einer Position am Anfang der Gallenbildung,
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2 die Anordnung der Wickelbänder von 1 in einer Position gegen Ende der Gallenbildung,
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3 eine schematische Schnittansicht eines Wickelbands gemäß der Erfindung,
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4 eine erläuternde Darstellung zu 3 und
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5 eine Teildraufsicht auf das Wickelband von 3.
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Im folgenden wird zunächst die Anordnung von Wickelbändern in einer nicht dargestellten Presskammer einer Rundballenpresse eines zur Herstellung von Rundballen anhand von 1 und 2 beschrieben. Diese Rundballenpresse ist insbesondere für das Pressen von Ersatzbrennstoffmaterialien vorgesehen und hat daher einen Materialeintrag von oben, kann jedoch auch im Bereich der Landwirtschaft eingesetzt werden.
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In der Presskammer befinden sich zwei einander gegenüberliegend angeordnete Endlosbänder 2, 4, zwischen denen die Rundballen 6 gebildet und gepresst werden (Wickelbereich) und die im folgenden als Wickelbänder bezeichnet werden. Die Wickelbänder 2, 4 werden jeweils durch eine in derselben Richtung (hier im Uhrzeigersinn) laufende Antriebswalze 8, 10 gegenüber dem Wickelbereich angetrieben, an der sie auch umgelenkt werden, und laufen benachbart zum Wickelbereich über Stützwalzen 12, 14. Die Bandlaufrichtung ist durch Pfeile BR, BL veranschaulicht. Die Stützwalzen 12, 14 sind frei laufend und jeweils so angeordnet, dass sie zusammen einen etwa zylinderförmigen Raum mit etwa den Abmessungendes zu bildenden Rundballens begrenzen. Die Anordnung der Stützwalzen 12, 14 ist etwas geneigt, so dass sich zwischen den den Wickelbereich begrenzenden Wickelbandabschnitten 22, 24 ein nach oben geöffneter und erweiterter Spalt ergibt. Entsprechend ist auch der Materialeintrag von oben vorgesehen, was der Pfeil M verdeutlicht. An den Wickelbändern 2, 4 befinden sich Spannrollen 16, 18 in Eingriff, die die Bandspannung entsprechend dem jeweiligen Wickelstadium regulieren.
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In 1 ist der Anfang der Rundballenbildung veranschaulicht. Das von oben eingebrachte Material gelangt im zunächst spaltförmigen Wickelbereich zwischen die gegenläufig angetriebenen und anfangs in etwa gerade laufenden Wickelbandabschnitte 22, 24 und beginnt, sich im Uhrzeigersinn zu drehen (Pfeil W), wobei das Material allmählich einen Wickelkern bildet und sich dann immer mehr unter dem Druck der Wickelbandabschnitte 22, 24 aufwickelt. Mit größer werdendem Ballen werden die Wickelbandabschnitte 22, 24 nach außen gedrückt und so der Wickelbereich allmählich zu einem Zylinderraum aufgeweitet, bis die Wickelbandabschnitte 22, 24 entlang der Stützwalzen 12, 14 laufen, wie in 2 gezeigt ist. Wenn der Rundballen fertiggepresst ist, öffnet sich die Wickelbandanordnung unten (siehe Pfeile A) und gibt den Rundballen frei, der nun den Wickelbereich und die Presskammer verlässt.
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Die Beanspruchungen des Wickelbandes 2, 4 und die Anforderungen an dieses sind daher erheblich. Es muss wegen des gewundenen Bandverlaufs flexibel sein, andererseits hohe Anpressdrücke bestehen, wie sie sich durch den Press- und Wickelvorgang ergeben. Außerdem darf es nicht zu Beschädigungen durch das Pressgut kommen, das durchaus spitze Metallpartikel enthalten kann und das Wickelband nicht durchstoßen darf. Ein hierfür konzipiertes Wickelband gemäß der Erfindung ist in 3 bis 5 gezeigt.
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Das Wickelband 20 hat einen Grundkörper 26 aus flexiblem Elastomermaterial, z. B. Gummmi, oder einem Material mit vergleichbaren Eigenschaften. In den Grundkörper 26 sind mehrere, hier drei Verstärkungslagen 28 eingearbeitet, die sich jeweils bis zum Rand des Bandes erstrecken. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um Lagen mit eingebetteten verstärkenden Fasern bzw. einem erhöhten Anteil solcher Fasern. Wenn sich das Wickelband auf den Stützwalzen der Rundballenpresse herumbewegt, läuft es zugleich mit der Seitenkante an der Seitenwand der Presskammer entlang und gleitet mit den Verstärkungsmateriallagen an dieser reibungs- und verschleißarm in abdichtendem Kontakt. Da sie in genügender Anzahl vorliegen, verhindern die Verstärkungslagen 28 einen Abrieb des Elastomergrundmaterials und somit ein Entstehen von Undichtigkeiten an der Seite bzw. Seitenkante der Presskammer.
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Auf der Oberseite ist das Wickelband 20 mit regelmäßig angeordneten Längs- und Querschlitzen 30, 32 versehen. Das verbliebene Bandmaterial bildet damit an der Bandoberseite eine Art flexibler Noppen 34 bzw. eine Noppenschicht. Die Noppenfläche und deren Abstand sowie Höhe ergeben sich aus den Abmessungen und Abständen der Längs- und Querschlitze 30, 32. Sie sind abhängig von der Art des Pressmaterials. Für das zu pressende Feinmaterial (EBS) sind die Noppen feinteilig mit einer Höhe von ca. 3 mm. Die Höhen- bzw. Dickenverhältnisse sind in 4 veranschaulicht.
