DE102018112843A1

DE102018112843A1 - Ballenpresse und Verfahren zum Betreiben einer Ballenpresse

Info

Publication number: DE102018112843A1
Application number: DE102018112843.6A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Hesselmann; Michel Maurer; Jérémie Fritsch
Original assignee: Usines Claas France SAS; Claas France SAS
Current assignee: Usines Claas France SAS; Claas France SAS
Priority date: 2018-05-29
Filing date: 2018-05-29
Publication date: 2019-12-05

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ballenpresse (1), mit einer Presskammer (2), in der ein Presskolben (3) oszillierend bewegbar ist, und einer Vorkammer (7) mit einem Einlaufbereich (11), in den von einer Aufnahmevorrichtung (5) aufgenommenes Erntegut (6) eintritt, und einem Auslaufbereich (12), der in die Presskammer (2) einmündet, wobei in der Vorkammer (7) ein Raffer (4) zwischen einer Erntegut in der Vorkammer (7) verdichtenden Sammelhubbewegung und einer das Erntegut von der Vorkammer (7) in die nachgeordnete Presskammer (2) verlagernden Füllhubbewegung umschaltbar ist, sowie zumindest einer der Vorkammer (7) zugeordneten Sensoranordnung (26) zur Bestimmung des Füllstandes in der Vorkammer (7), wobei mindestens ein in die Vorkammer (7) schwenkbares Rückhaltemittel (25) vorgesehen ist, welches wenigstens einem Sensorelement (29) der zumindest einen Sensoranordnung (26) nachgeordnet ist, wobei das mindestens eine Rückhaltemittel (25) zwischen einer Rückhalteposition, in welcher das Rückhaltemittel (25) abschnittsweise in die Vorkammer (7) hineinragt, und einer Ruheposition, in welcher das Rückhaltemittel (25) die Vorkammer (7) freigibt, verschwenkbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ballenpresse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Ballenpresse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 14.
Aus der EP 3 001 895 B1 ist eine Ballenpresse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt. Die Ballenpresse umfasst eine Presskammer, in der ein Presskolben zur Verdichtung von Erntegut zu einem Ballen oszillierend bewegbar ist. Eine der Presskammer vorgeordnete Vorkammer weist einen Einlaufbereich, in den von einer Aufnahmevorrichtung, wie einer Pick-Up, aufgenommenes Erntegut eintritt, sowie einen Auslaufbereich, der in die Presskammer einmündet, auf. In der Vorkammer ist ein Raffer zwischen einer Erntegut in der Vorkammer verdichtenden Sammelhubbewegung und einer das Erntegut von der Vorkammer in die nachgeordnete Presskammer verlagernden Füllhubbewegung umschaltbar ist. Zur Ansteuerung des Raffers ist in der Vorkammer eine mechanische Sensoranordnung zur Bestimmung des Füllstandes des vorverdichteten Ernteguts in der Vorkammer angeordnet. Die Sensoranordnung umfasst eine drehbar gelagerte Welle mit daran angeordneten fächerförmigen Sensorelementen, die abschnittsweise in die Vorkammer hineinragen. Der Vorkammer kommt die Aufgabe zu, ein möglichst homogenes Paket an Erntegut zu sammeln, bevor dieses von dem Raffer in die Presskammer befördert wird. Während des Füllens der Vorkammer hält die Sensoranordnung das zugeführte Erntegut zurück, bis durch den Druck, den das Erntegut auf die Sensoranordnung ausübt, diese aus der Vorkammer herausgeschwenkt wird und der Raffer von der Sammelhubbewegung in die Füllhubbewegung umgeschaltet wird.
Unter schwierigen Erntebedingungen, insbesondere bei der Verarbeitung von trockenem, kurzem Erntegut sowie geringem Ertrag, führt dies dazu, dass die Befüllung des Ballens nicht homogen ist. Der Materialvorschub des von der Aufnahmevorrichtung in die Vorkammer geförderten Ernteguts wird durch den Sammelhub des Raffers unterstützt, wobei es teilweise aufgrund des geringen Gewichts und der Brüchigkeit des Erntegutes an den Sensorelementen vorbei geschoben wird. Da dadurch kein oder ein nur verzögerter Druckaufbau auf die Sensorelemente auftritt, löst die Sensoranordnung nicht aus, so dass der Raffer weiterhin die Sammelhubbewegung ausführt. Der Bewegungsablauf des Raffers ist an den des Presskolbens gekoppelt, so dass dieser mit dem Erreichen des vorderen Totpunktes den Ausgang der Vorkammer freigibt. Das Erntegut, welche an der Sensoranordnung vorbeigefördert wurde, gelangt in die Presskammer. Dabei handelt es sich um geringe Mengen, welche sich im unteren Bereich des Presskanals ansammeln. Der Presskolben verdichtet somit mehrere solcher kleinen Erntegutpakete. Staut sich hingegen nachfolgend Erntegut in der Vorkammer auf, so wird dadurch die Sensoranordnung ausgelöst und ein gut gefülltes Erntegutpaket wird anschließend in den Presskanal gefördert. Zusammen den zuvor zugeführten kleinen Paketen führt dies dazu, dass der Ballen als Ganzes keine homogene Befüllung aufweist.
Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ballenpresse sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Ballenpresse weiterzubilden, durch welche homogene Ballen auch unter ungünstigen Erntebedingungen herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird durch eine Ballenpresse gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1 gelöst. weiterhin wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben einer Ballenpresse gemäß dem Anspruch 14 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der von den unabhängigen Ansprüchen abhängigen Unteransprüche.
Gemäß dem Anspruch 1 wird eine Ballenpresse, mit einer Presskammer, in der ein Presskolben oszillierend bewegbar ist, und einer Vorkammer mit einem Einlaufbereich, in den von einer Aufnahmevorrichtung aufgenommenes Erntegut eintritt, und einem Auslaufbereich, der in die Presskammer einmündet, vorgeschlagen. In der Vorkammer ist ein Raffer zwischen einer Erntegut in der Vorkammer verdichtenden Sammelhubbewegung und einer das Erntegut von der Vorkammer in die nachgeordnete Presskammer verlagernden Füllhubbewegung umschaltbar. Weiterhin ist der Vorkammer zumindest eine Sensoranordnung zur Bestimmung des Füllstandes zugeordnet. Um auch unter ungünstigen Erntebedingungen homogene Ballen herstellen zu können, ist erfindungsgemäß mindestens ein in die Vorkammer schwenkbares Rückhaltemittel vorgesehen, welches wenigstens einem Sensorelement der zumindest einen Sensoranordnung nachgeordnet ist, wobei das mindestens eine Rückhaltemittel zwischen einer Rückhalteposition, in welcher das Rückhaltemittel abschnittsweise in die Vorkammer hineinragt, und einer Ruheposition, in welcher das Rückhaltemittel die Vorkammer freigibt, verschwenkbar ist. Das Rückhaltemittel schwenkt oberhalb der Sensorelemente in die Vorkammer ein. Dabei wirkt das Rückhaltemittel wie ein Verschluss der Vorkammer. Erntegut kann somit nicht mehr unkontrolliert in die Presskammer gelangen. Durch das Rückhaltemittel wird kurzes, brüchiges Erntegut vor den Sensorelementen aufgestaut. Dadurch wird eine Befüllung der Vorkammer erreicht, deren auf die Sensoranordnung ausgeübter Druck ausreichend ist, um die Füllhubbewegung des Raffers einzuleiten. Bevorzugt kann das mindestens eine Rückhaltemittel durch Nachrüsten an einer Ballenpresse montiert werden.
Bevorzugt können das mindestens eine Rückhaltemittel und die zumindest eine Sensoranordnung im Auslaufbereich der Vorkammer angeordnet sein. Somit lassen sich möglichst große Erntegutpakete in der Vorkammer aufstauen.
Insbesondere kann das mindestens eine Rückhaltemittel zumindest ein rechen-, haken- oder klauenförmiges Element umfassen, welches um eine gemeinsame Welle schwenkbar an einer Rückwand der Vorkammer angeordnet ist. Das zumindest eine rechen-, haken- oder klauenförmige Element kann sich abschnittsweise durch wenigstens eine schlitzförmige Ausnehmung in der Rückwand der Vorkammer erstrecken. Weiterhin kann die wenigstens eine Ausnehmungen für das zumindest eine rechen-, haken- oder klauenförmige Elemente des mindestens einen Rückhaltemittels zu den Sensorelementen versetzt angeordnet sein. Die Anordnung der rechen-, haken- oder klauenförmigen Elemente bzw. der Ausnehmungen des mindestens einen Rückhaltemittels erfolgt dabei neben den jeweiligen Bewegungsbahnen des Raffers.
Bevorzugt kann an der Rückwand der Vorkammer eine der Anzahl an rechen- oder klauenförmigen Elementen entsprechende Anzahl an Führungselementen angeordnet sein. Diese können der Führung der rechen- oder klauenförmigen Elemente bei der Überführung aus der Ruheposition des mindestens einen Rückhaltemittels in die Rückhalteposition dienen.
Insbesondere kann die zumindest eine im Auslaufbereich der Vorkammer angeordnete Sensoranordnung eine drehbar gelagerte Welle aufweisen, an der das wenigstens eine Sensorelement angeordnet ist, das sich abschnittsweise in die Vorkammer erstreckt. Die Welle der Sensoranordnung ist mit einer Kraft beaufschlagt, um den Auslösedruck vorzugeben, den das aufgestaute Erntegut erzeugen muss, damit das das wenigstens eine Sensorelement aus der Vorkammer ausgeschwenkt wird. Im einfachsten Fall kann die Welle durch eine Feder mit einer Kraft beaufschlagt werden.
Des Weiteren kann zur Betätigung des mindestens einen Rückhaltemittels zumindest ein Aktuator vorgesehen sein. Der zumindest ein Aktuator kann dazu dienen, das mindestens eine Rückhaltemittel in die Rückhalteposition zu überführen und in dieser zu halten.
Besonders bevorzugt kann der zumindest eine Aktuator als ein Hydraulikzylinder ausgeführt sein, der zum Überführen des mindestens einen Rückhaltemittels in die Rückhalteposition eingerichtet ist. Dabei kann es sich um einen einfachwirkenden Hydraulikzylinder handeln.
In bevorzugter Weiterbildung kann zumindest ein weiterer, als ein Federelement ausgebildeter, Aktuator vorgesehen sein, der zum Überführen des mindestens einen Rückhaltemittels in die Ruheposition eingerichtet ist.
Hierbei kann die Ansteuerung des zumindest einen Aktuators auf einem von der zumindest einen Sensoranordnung bereitgestellten Signal beruhen. Dabei kann der zumindest eine Aktuator bei Erreichen eines durch das aufgestaute Erntegut in der Vorkammer auf die Sensoranordnung ausgeübten Drucks in der Weise angesteuert werden, dass das mindestens eine Rückhaltemittel aus seiner Rückhalteposition in seine Ruheposition überführbar ist. Dies kann im Fall der Ausführung des Aktuators als ein einfach wirkender Hydraulikzylinder durch Drucklosschaltung erfolgen. Durch das Zusammenwirken mit dem weiteren, als Federelement ausgeführten, Aktuator kann das mindestens eine Rückhaltemittel in seine Ruheposition überführt und in dieser gehalten werden. Denkbar ist auch, dass der Hydraulikzylinder in der Weise angesteuert wird, dass das mindestens eine Rückhaltemittel in die Ruheposition überführt wird, während der weitere, als Federelement ausgebildete, Aktuator das mindestens eine Rückhaltemittel in die Rückhalteposition überführt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann im Einlaufbereich der Vorkammer eine weitere Sensoranordnung zur Füllstandserfassung angeordnet sein. Auch diese weitere Sensoranordnung kann eine drehbar gelagerte Welle aufweisen, an der wenigstens ein Sensorelement angeordnet ist, das sich abschnittsweise in die Vorkammer erstreckt. Dabei kann die Welle dieser weiteren Sensoranordnung mit einer voreinstellbaren Kraft beaufschlagt werden, welche größer ist, als die Kraft, mit der die Welle der im Ausgangsbereich angeordneten Sensoranordnung beaufschlagt wird. Dadurch kann gewährleistet werden, dass in kleinen Schwaden aufgenommenes Erntegut die im Einlaufbereich angeordnete weitere Sensoranordnung passieren kann, ohne die Sensoranordnung auszulösen. Somit kann die Vorkammer gefüllt werden, bis das Erntegut die Sensoranordnung im Auslaufbereich auslöst, um den Raffer zur Ausführung der Füllhubbewegung umzuschalten.
Insbesondere kann eine Druckbeaufschlagung des zumindest einen als Hydraulikzylinder ausgeführten Aktuators auf einem von einer Steuerungsvorrichtung generierten Steuersignal beruhen, welches der Ansteuerung der zumindest einen weiteren Sensoranordnung dient. Dabei kann der Druck in dem zumindest einen Hydraulikzylinder dem der weiteren Sensoranordnung im Einlaufbereich entsprechen. Insbesondere kann der Druck von einer gemeinsamen Druckquelle bereitgestellt werden. Ein Auslösen der im Ausgangsbereich angeordneten Sensoranordnung, die zur Ausführung der Füllhubbewegung des Raffers führt, kann weiter dazu führen, dass der Druck abgesenkt wird, so dass die Kraft, mit der die Welle der weiteren Sensoranordnung beaufschlagt ist, und die Kraft, mit der das mindestens eine Rückhaltemittel in seiner Rückhalteposition gehalten wird, abgesenkt wird.
Vorteilhaft ist es, wenn das mindestens eine Rückhaltemittel durch Ansteuerung des zumindest einen als Hydraulikzylinder ausgeführten Aktuators deaktivierbar ist. Dies ist dann vorteilhaft, wenn die Erntebedingungen einen Betrieb der Ballenpresse ermöglichen, der die Aufnahme großer Schwaden in die Vorkammer erlaubt. Hierzu kann durch Unterbrechen der Ölzufuhr im den Hydraulikzylinder das mindestens eine Rückhaltemittel blockiert werden.
Hierzu kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Rückhaltemittel in Abhängigkeit von zumindest einem vorgebbaren Erntegutparameter, insbesondere Feuchtigkeit, Erntegutlänge und/ oder Erntegutmenge, aktivierbar oder deaktivierbar ist.
Weiterhin wird zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe ein Verfahren zum Betreiben einer Ballenpresse, umfassend eine Presskammer, in der ein Presskolben oszillierend bewegt wird, und eine Vorkammer mit einem Einlaufbereich, in die von einer Aufnahmevorrichtung aufgenommenes Erntegut eintritt, und einem Auslaufbereich, der in die Presskammer einmündet, wobei in der Vorkammer ein Raffer zwischen einer Erntegut in der Vorkammer verdichtenden Sammelhubbewegung und einer das Erntegut von der Vorkammer in die nachgeordnete Presskammer verlagernden Füllhubbewegung umgeschaltet wird, wobei zur Ansteuerung des Raffers zumindest eine der Vorkammer zugeordnete Sensoranordnung verwendet wird, mit welcher der Füllstand in der Vorkammer bestimmt wird, vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein in die Vorkammer schwenkbares Rückhaltemittel vorgesehen ist, welches wenigstens einem Sensorelement der zumindest einen in der Vorkammer angeordneten Sensoranordnung nachgeordnet ist, wobei das mindestens eine Rückhaltemittel in Abhängigkeit von einem Steuersignal, das von der wenigstens einen Sensoranordnung füllstandabhängig generiert wird, zwischen einer Rückhalteposition, in welcher das Rückhaltemittel abschnittsweise in die Vorkammer hineinragt, und einer Ruheposition, in welcher das Rückhaltemittel die Vorkammer freigibt, verschwenkt wird.
Bevorzugt kann das mindestens eine Rückhaltemittel in Abhängigkeit von zumindest einem vorgebbaren Erntegutparameter, insbesondere Feuchtigkeit, Erntegutlänge und/ oder Erntegutmenge, aktiviert oder deaktiviert werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine schematische Schnittdarstellung einer Ballenpresse;
2 eine perspektivische Teilansicht einer Vorkammer von hinten mit einem Rückhaltemittel in einer Ruheposition;
3 eine perspektivische Teilansicht der Vorkammer gemäß 2 von hinten mit dem Rückhaltemittel in einer Rückhalteposition;
4 eine Teilansicht der Vorkammer gemäß 2 von der Seite; und
5 eine Teilansicht der Vorkammer gemäß 3 von der Seite.

Die in 1 in schematischer Seitenansicht gezeigte Ballenpresse 1 ist als ein Anhänger zum Ankoppeln an ein nicht dargestelltes Zugfahrzeug ausgelegt. Sie umfasst eine Aufnahmevorrichtung 5, auch als Pick-up bezeichnet, zum Aufnehmen von Erntegut 6 vom Boden.
Das von der Aufnahmevorrichtung 5 gesammelte und von einer Schneidvorrichtung 10 zerkleinerte Erntegut wird zu einem Einlaufbereich 11 einer kanalförmigen Vorkammer 7 gefördert, deren Auslaufbereich 12 in eine Presskammer 2 einmündet. Ein in der Presskammer 2 hin und her beweglicher Presskolben 3 verdichtet das zugeführte Erntegut 6, wobei weiter stromabwärts in der Presskammer 2 befindliches verdichtetes Erntegut 6 sowie bereits fertig gestellte Pressballen als Widerlager für die Verdichtung dienen.
Die Vorkammer 7 erstreckt sich im Wesentlichen bogenförmig zwischen ihrem Einlaufbereich 11 und dem Auslaufbereich 12 und ist durch einen konkaven Boden 8 und eine Decke 9 begrenzt. Die Länge der Vorkammer 7 entspricht etwa der Höhe eines Ballens. Die Decke 9 weist eine Mehrzahl von Längsschlitzen auf, durch die hindurch Rafferzinken 13 eines Raffers 4 in den Zuführkanal 7 eintauchen können. Die Rafferzinken 13 sind in gleichmäßigen Abständen an einem - nicht dargestellten - Querträger montiert. Zwei Rafferhebel 15 haben jeweils zwei im stumpfen Winkel zueinander angeordnete Hebelarme 16, 17 die an einer Achse 18 aufeinander treffen. Die unteren Hebelarme 16 der beiden Rafferhebel 15 halten den Querträger. Die Achse 18 ist durch zwei Rafferkurbeln 19 auf einer kreisförmigen Bahn um eine Abtriebswelle 20 angetrieben. Das freie Ende des oberen Hebelarms 17 jedes Rafferhebels 15 ist durch eine Rafferkoppelstange 21 an einen Steuerarm 22 angelenkt, der oberhalb der Presskammer 2 angeordnet und um eine von einer Steuerwelle 23 festgelegte Achse schwenkbar ist.
Das Zusammenwirken von Rafferkurbeln 19 und Rafferkoppelstange 21 führt dazu, dass die Rafferzinken 13 periodisch die Vorkammer 7 durchlaufen und dabei das von der Aufnahmevorrichtung 5 zugeführte Erntegut 6 vorverdichten. Dieser vorverdichtende Bewegungsablauf wird als Sammelhubbewegung des Raffers 4 bezeichnet. Bei der n-ten Bewegung der Rafferzinken 13 ist der Presskolben 3, wie in der Figur gezeigt, nach vorn zurückgezogen, so dass die Rafferzinken 13 das Erntegut in die Presskammer 2 hineinschieben. Dieser, das Erntegut aus der Vorkammer 9 in die Presskammer 2 verlagernde, Bewegungsablauf wird als Füllhubbewegung des Raffers 4 bezeichnet.
In 2 ist eine perspektivische Teilansicht einer Vorkammer 7 von hinten mit einem Rückhaltemittel 25 in einer Ruheposition dargestellt. Die Ansicht zeigt die der Vorkammer 7 abgewandte Seite des Bodens 8, an dem das Rückhaltemittel 25 und eine obere Sensoranordnung 26 im Bereich des Auslaufbereichs 12 der Vorkammer 7 zugeordnet sind. Die obere Sensoranordnung 26 umfasst eine sich im Wesentlichen über die Breite des Bodens 8 der Vorkammer 7 erstreckende Welle 27, die in beidseitig am Boden 8 angeordneten Konsolen 28 drehbar gelagert ist. Auf der Welle 27 sind mehrere Sensorelemente 29 nebeneinander angeordnet, die mit der Welle 27 drehfest verbunden sind. Die Sensorelemente 29 weisen einen kreissektorförmigen bzw. fächerförmigen Querschnitt auf und sind senkrecht zur Oberfläche des Bodens 8 orientiert auf der Welle 27 angeordnet. Die Sensorelemente 29 erstrecken sich durch Ausnehmungen 30 im Boden 8 abschnittsweise durch diesen hindurch. Ein Federelement 31 dient dazu, die Welle 27 mit einer Federkraft zu beaufschlagen, durch welche die Sensorelemente 29 in der verschwenkten Stellung, in der die Sensorelemente 29 abschnittsweise in die Vorkammer 7 hineinragen, gehalten werden können.
Das Rückhaltemittel 25 umfasst ebenfalls eine in den Konsolen 28 drehbar gelagerte Welle 32. Entlang der Welle 32 sind mehrere rechen-, haken oder klauenförmige Elemente 33 parallel zueinander angeordnet. Die Elemente 33 sind mit einem Ende drehfest an der Welle 32 angeordnet. Mit ihrem freien Ende münden die Elemente 33 in paarweise angeordnete Führungselemente 34 ein. Die Führungselemente 34 begrenzen eine jeweils zwischen diesen angeordnete Aussparung im Boden 8. An der Welle 32 greifen im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Aktuatoren 35, 36 an, welche dem Verschwenken des Rückhaltemittels 25 dienen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind der eine Aktuator 35 als Hydraulikzylinder 35a und die beiden anderen Aktuatoren 36 als Federelemente 36a ausgebildet. Um das Rückhaltemittel 25 in der Ruheposition zu halten, wird der Hydraulikzylinder 35a eingefahren. Denkbar ist es jedoch auch, nur einen geeigneten Aktuator vorzusehen, welcher dem Verschwenken des Rückhaltemittels 25 dient.
Die Darstellung in 3 zeigt eine perspektivische Teilansicht der Vorkammer 7 gemäß 2 von hinten mit dem Rückhaltemittel 25 in einer Rückhalteposition. In der Rückhalteposition ragen die rechen-, haken- oder klauenförmigen Elemente 33 durch die jeweilige Aussparung im Boden 8 zwischen den Führungselementen 34 hindurch in die Vorkammer 7 hinein. Wie aus der Darstellung in 3 ersichtlich, ist der Hydraulikzylinder 35a ausgefahren dargestellt, wodurch das Rückhaltemittel 25 der Rückhalteposition gehalten wird.
In 4 ist eine Teilansicht der Vorkammer 7 gemäß 2 von der Seite dargestellt. 5 zeigt eine Teilansicht der Vorkammer 7 gemäß 3 von der Seite. Anhand der Gegenüberstellung in den 4 und 5 soll die Funktionsweise des Rückhaltemittels 25 nachstehend erläutert werden.
Während der Sammelhübe des Raffers 4 füllt sich die Vorkammer 7 mit Erntegut. Das dabei vorverdichtete Erntegut wird im Allgemeinen von den Sensorelementen 29 der Sensoranordnung 26 im Auslaufbereich 12 aufgestaut. Dies geschieht bis zu dem Zeitpunkt, an dem die von dem Erntegut aufgebachte Druckkraft größer als die auf die Welle 27 ausgeübte Federkraft des Federelementes 31 wird, wodurch die Sensorelemente 29 aus der Vorkammer 7 herausgeschwenkt werden. Das Herausschwenken der Sensorelemente 29 wird durch die von den Sensorelementen 29 auf die Welle 27 übertragene Drehbewegung sensorisch, beispielsweise durch ein Potentiometer, erfasst. Das Signal wird von einer der Ballenpresse 1 zugeordneten Steuerungsvorrichtung 24 ausgewertet. Das Herausschwenken der Sensorelemente 29 führt zur Generierung eines Steuersignals durch die Steuerungsvorrichtung 24, durch welches das Ausführen der Füllhubbewegung durch den Raffer 4 initiiert wird, um die Vorkammer 7 zu entleeren.
Unter schwierigen Erntebedingungen, insbesondere bei der Verarbeitung von trockenem, kurzen Erntegut und/oder Bedingungen mit geringem Ertrag ist die Ballenfüllung eines fertigen, die Presskammer 2 verlassenden Ballens oben und an den Seiten nicht immer homogen. Ursächlich hierfür ist, dass der Raffer 4 während der Sammelhübe das leichte und brüchige trockene Erntegut an den Sensorelementen 29 der Sensoranordnung 26 vorbeigeschoben werden kann. Dabei wird kein Druck auf die Sensorelemente 29 aufgebaut, so dass die Sensoranordnung 26 nicht anspricht. Der Raffer 4 führt weiterhin Sammelhübe aus. Wenn sich der Presskolben 3 im vorderen Totpunkt befindet, wird die Vorkammer 7 durch den Presskolben 3 freigegeben. Dadurch gelangt das Erntegut, welches an den Sensorelementen 29 vorbei gefördert wurde, in die Presskammer 2. Dabei handelt es sich um kleine Erntegutmengen, die sich im unteren Bereich der Presskammer 2 ansammeln. Durch den Presskolben 3 können daher mehrere kleiner Erntegutpakete verdichtet werden. Staut sich dann das Erntegut in der Vorkammer 7 wie gewünscht auf, so dass die Sensoranordnung 26 anspricht, wird im Anschluss ein gut gefülltes Erntegutpaket in die Presskammer 2 gefördert. Die Mischung aus kleinen und großen Erntegutpaketen führt dazu, der fertige Ballen nicht homogen gefüllt werden kann.
Um unter den vorstehend genannten schwierigen Erntebedingungen einen homogenen Ballen herzustellen, wird das Rückhaltemittel 25 aus seiner Ruheposition gemäß 4 in die Rückhalteposition gemäß 5 überführt.
In 4 wird das Rückhaltemittel 25 durch die Federelemente 36a in der Ruheposition gehalten. Hierzu ist der Hydraulikzylinder 35a drucklos geschaltet. Durch eine Beaufschlagung des Hydraulikzylinder 35a mit Druck wird das Rückhaltemittel 25 entgegen der Rückstellkraft der Federelemente 36a in die Rückhalteposition überführt. Die Beaufschlagung des Hydraulikzylinders 35a mit Druck oder das Drucklosschalten wird ebenfalls durch die Steuerungsvorrichtung 24 angesteuert.
Wenn sich das Rückhaltemittel 25 durch das Einschwenken der rechen- oder klauenförmigen Elemente 33 in die Vorkammer in der Rückhalteposition befindet, wirken die den Sensorelementen 29 nachgeordneten Elemente 33 des Rückhaltemittels 25 wie ein Verschluss. Das durch die Sammelhübe des Raffers 4 in die Vorkammer 7 in Förderrichtung 14 geförderte Erntegut wird von den Elementen 33 zurückgehalten, wodurch ein Entweichen in die Presskammer 2 zumindest weitgehend vermieden wird. Das leichte Erntegut kann sich unterhalb der Elemente 33 und oberhalb der Sensorelemente 29 aufstauen. Ist eine ausreichende Befüllung erreicht, führt der von dem aufgestauten Erntegut auf die Sensorelemente 29 ausgeübte Druck dazu, dass diese aus der Vorkammer 7 ausschwenken, wodurch die Füllhubbewegung initiiert wird. Zugleich wird der Druck des Hydraulikzylinders 35a abgesenkt, so dass das Rückhaltemittel 25 aufgrund der Federkraft der Federelemente 26a ebenfalls aus der Vorkammer 7 herausschwenkt wird, um den Weg in die Presskammer 2 freizugeben.
Weiterhin kann zur Vermeidung von Verstopfungen im Bereich des Auslaufbereichs 12 aufgrund hoher Durchsatzmengen im Bereich des Einlaufbereichs 11 der Vorkammer 7 eine weitere untere Sensoranordnung vorgesehen sein. Diese untere Sensoranordnung entspricht in ihrem Aufbau im Wesentlichen der Sensoranordnung 26. Auf einer Welle sind mehrere Sensorelemente nebeneinander angeordnet, die mit der Welle drehfest verbunden sind. Die Sensorelemente weisen einen kreissektorförmigen bzw. fächerförmigen Querschnitt auf und sind senkrecht zur Oberfläche des Bodens 8 orientiert auf der Welle angeordnet. Die Sensorelemente der unteren Sensoranordnung erstrecken sich durch entsprechende Ausnehmungen im Boden 8 abschnittsweise durch diesen hindurch. Ein Hydraulikzylinder dient dazu, die Welle der unteren Sensoranordnung mit einer einstellbaren Haltekraft zu beaufschlagen, durch welche die Sensorelemente in der verschwenkten Stellung, in der die Sensorelemente abschnittsweise in die Vorkammer 7 hineinragen, gehalten werden können. Bei großen vom Raffer 4 zugeführten Erntegutpaketen spricht die untere Sensoranordnung entsprechen auf den aufgebrachten Druck des Ernteguts an und löst das Einleiten der Füllhubbewegung aus.
Hingegen kann die Haltekraft durch die Steuerungsvorrichtung 24 insbesondere bei geringen Erntegutmengen auf einen größeren Wert als die Federkraft des Federelementes 31 der Sensoranordnung 26 eingestellt werden. Somit kann das Erntegut die Sensorelemente der unteren Sensoranordnung passieren, ohne dass es zu einem Ausschwenken der Sensorelemente der unteren Sensoranordnung und damit einem Einleiten der Füllhubbewegung kommt.
Die Ansteuerung zur Druckbeaufschlagung des Hydraulikzylinders der unteren Sensoranordnung und des Drucks im Hydraulikzylinder 35a des Rückhaltemittels 25 kann gekoppelt werden. Somit entspricht der Druck im Hydraulikzylinder 35a dem Druck in dem Hydraulikzylinder der unteren Sensoranordnung. Beginnt der Raffer 4 mit der Füllhubbewegung, wird der Druck durch die Steuerungsvorrichtung 24 abgesenkt, so dass aufgrund der Kopplung der Druck sowohl im Hydraulikzylinder der unteren Sensoranordnung als auch im Hydraulikzylinder 35a absinken. Auf diese Weise können die Elemente 33 des Rückhaltemittels 25 aufgrund der Federkraft der Federelemente 36a aus der Vorkammer 7 ausgeschwenkt werden.
Um die Funktion des Rückhaltemittels 25 zu unterbinden wird die Versorgung des Hydraulikzylinders 35a unterbrochen, wenn dieser sich in der Ruheposition befindet. Durch die Ansteuerung zur Beaufschlagung des Hydraulikzylinders der unteren Sensoranordnung mit einem höheren Druck, so dass die Haltekraft größer als die des Federelementes 31 der Sensoranordnung 26 ist, lässt sich die Vorkammer 7 wie gewohnt für große Schwaden nutzen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass das Rückhaltemittel an bestehenden Ballenpressen nachrüstbar ist. Hierzu bedarf es des Austauschs des Bodens der Vorkammer 7 sowie der Anordnung des erfindungsgemäßen Rückhaltemittels 25.
Bezugszeichenliste

1: Ballenpresse
2: Presskammer
3: Presskolben
4: Raffer
5: Aufnahmevorrichtung
6: Erntegut
7: Vorkammer
8: Boden
9: Decke
10: Schneidvorrichtung
11: Einlaufbereich
12: Auslaufbereich
13: Rafferzinken
14: Förderrichtung
15: Rafferhebel
16: Hebelarm
17: Hebelarm
18: Achse
19: Rafferkurbel
20: Abtriebswelle
21: Rafferkoppelstange
22: Steuerarm
23: Steuerwelle
24: Steuerungsvorrichtung
25: Rückhaltemittel
26: Obere Sensoranordnung
27: Welle
28: Konsole
29: Sensorelement
30: Ausnehmung
31: Federelement
32: Welle
33: Element
34: Führungselement
35: Aktuator
35a: Hydraulikzylinder
36: Aktuator
36a: Federelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3001895 B1 [0002]

Claims

Ballenpresse (1), mit einer Presskammer (2), in der ein Presskolben (3) oszillierend bewegbar ist, und einer Vorkammer (7) mit einem Einlaufbereich (11), in den von einer Aufnahmevorrichtung (5) aufgenommenes Erntegut (6) eintritt, und einem Auslaufbereich (12), der in die Presskammer (2) einmündet, wobei in der Vorkammer (7) ein Raffer (4) zwischen einer Erntegut in der Vorkammer (7) verdichtenden Sammelhubbewegung und einer das Erntegut von der Vorkammer (7) in die nachgeordnete Presskammer (2) verlagernden Füllhubbewegung umschaltbar ist, sowie zumindest einer der Vorkammer (7) zugeordneten Sensoranordnung (26) zur Bestimmung des Füllstandes in der Vorkammer (7), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein in die Vorkammer (7) schwenkbares Rückhaltemittel (25) vorgesehen ist, welches wenigstens einem Sensorelement (29) der zumindest einen Sensoranordnung (26) nachgeordnet ist, wobei das mindestens eine Rückhaltemittel (25) zwischen einer Rückhalteposition, in welcher das Rückhaltemittel (25) abschnittsweise in die Vorkammer (7) hineinragt, und einer Ruheposition, in welcher das Rückhaltemittel (25) die Vorkammer (7) freigibt, verschwenkbar ist.
Ballenpresse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rückhaltemittel (25) und die zumindest eine Sensoranordnung (26) im Auslaufbereich (12) der Vorkammer (7) angeordnet ist.
Ballenpresse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rückhaltemittel (25) zumindest ein rechen-, haken- oder klauenförmiges Element (33) umfasst, welches um eine gemeinsame Welle (32) schwenkbar rückwärtig am Boden (8) der Vorkammer (7) angeordnet ist.
Ballenpresse (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Boden (8) der Vorkammer (7) eine der Anzahl an rechen-, haken- oder klauenförmigen Elementen (33) entsprechende Anzahl an Führungselementen (34) angeordnet ist.
Ballenpresse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine im Auslaufbereich (12) der Vorkammer (7) angeordnete Sensoranordnung (26) eine drehbar Welle (27) gelagerte aufweist, an der das wenigstens eine Sensorelement (29) angeordnet ist, das sich abschnittsweise in die Vorkammer (7) erstreckt.
Ballenpresse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung des mindestens einen Rückhaltemittels (25) zumindest ein Aktuator (35, 36) vorgesehen ist.
Ballenpresse (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Aktuator (35) als ein Hydraulikzylinder (35a) ausgeführt ist, der zum Überführen des mindestens einen Rückhaltemittels (25) in die Rückhalteposition eingerichtet ist.
Ballenpresse (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer als ein Federelement (36) ausgebildeter Aktuator (36) vorgesehen ist, der zum Überführen des mindestens einen Rückhaltemittels (25) in der Ruheposition eingerichtet ist.
Ballenpresse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung des zumindest einen Aktuators (35) auf einem von der zumindest einen Sensoranordnung (26) bereitgestellten Signal beruht.
Ballenpresse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Einlaufbereich (11) der Vorkammer (7) eine weitere Sensoranordnung zur Füllstandserfassung angeordnet ist.
Ballenpresse (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckbeaufschlagung des zumindest einen als Hydraulikzylinder (35a) ausgeführten Aktuators (35) auf einem von einer Steuerungsvorrichtung (24) generierten Steuersignal beruht, welches der Ansteuerung der zumindest einen weiteren Sensoranordnung dient.
Ballenpresse (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rückhaltemittel (25) durch Ansteuerung des zumindest einen als Hydraulikzylinder (35a) ausgeführten Aktuators (35) deaktivierbar ist.
Ballenpresse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rückhaltemittel (25) in Abhängigkeit von zumindest einem vorgebbaren Erntegutparameter, insbesondere Feuchtigkeit, Erntegutlänge und/ oder Erntegutmenge, aktivierbar oder deaktivierbar ist.
Verfahren zum Betreiben einer Ballenpresse (1), umfassend eine Presskammer (2), in der ein Presskolben (3) oszillierend bewegt wird, und eine Vorkammer (7) mit einem Einlaufbereich (11), in die von einer Aufnahmevorrichtung (5) aufgenommenes Erntegut (6) eintritt, und einem Auslaufbereich (12), der in die Presskammer (3) einmündet, wobei in der Vorkammer (7) ein Raffer (4) zwischen einer Erntegut in der Vorkammer (7) verdichtenden Sammelhubbewegung und einer das Erntegut von der Vorkammer (7) in die nachgeordnete Presskammer (3) verlagernden Füllhubbewegung umgeschaltet wird, wobei zur Ansteuerung des Raffers (4) zumindest eine der Vorkammer (7) zugeordnete Sensoranordnung (26) verwendet wird, mit welcher der Füllstand in der Vorkammer (7) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein in die Vorkammer (7) schwenkbares Rückhaltemittel (25) vorgesehen ist, welches wenigstens einem Sensorelement (29) der zumindest einen in der Vorkammer (7) angeordneten Sensoranordnung (26) nachgeordnet ist, wobei das mindestens eine Rückhaltemittel (25) in Abhängigkeit von einem Steuersignal, das von der wenigstens einen Sensoranordnung (26) füllstandabhängig generiert wird, zwischen einer Rückhalteposition, in welcher das Rückhaltemittel (25) abschnittsweise in die Vorkammer (7) hineinragt, und einer Ruheposition, in welcher das Rückhaltemittel (25) die Vorkammer (7) freigibt, verschwenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rückhaltemittel (25) in Abhängigkeit von zumindest einem vorgebbaren Erntegutparameter, insbesondere Feuchtigkeit, Erntegutlänge und/ oder Erntegutmenge, aktiviert oder deaktiviert wird.