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Die Erfindung betrifft eine Rundballenpresse mit
einer sich über
Wägesensoren
auf einer Abrollvorrichtung abstützenden
Wägeplattform
zur Erfassung der Gewichtskraft eines fertig gebundenen Rundballens.
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Die vorstehend beschriebene Rundballenpresse
lässt sich
der
DE 199 10 555
A1 entnehmen. In einer ersten Ausführungsform soll die Wägung eines
Rundballens während
der Abrollbewegung auf einer auf dem Erdboden abgestützten Abrollvorrichtung
erfolgen. Hierzu ist an der Abrollvorrichtung etwa auf halber Länge eine
sich in Fahrtrichtung nach hinten erstreckende Wägeplattform schwenkbar angelenkt.
Die Wägeplattform
stützt
sich auf einem oder mehreren an der Abrollvorrichtung befestigten
Wägesensoren
ab. Die Wägung
soll am Ende der Abrollvorrichtung erfolgen. Dazu ist oberhalb des
Wägesensors
ein elektrischer Überfahrschalter
vorgesehen, der ein Signal erzeugt, wenn der Ballenschwerpunkt über die
Wirkrichtung des Wägesensors
läuft. Mit
dieser Einrichtung ist grundsätzlich
eine Ermittlung des Ballengewichtes möglich. Von großem Nachteil
ist, dass die Wägung
in Abhängigkeit
vom Ballenschwerpunkt während
der Ballenbewegung erfolgen soll. Nachteilig ist auch, dass die
Abrollvorrichtung relativ lang baut. Das hat zur Folge, dass das Gesamtsystem
von Wägeeinrichtung
und Rundballen nur eine relativ kleine Schwingungsfrequenz aufweist,
so dass der Rundballen die Wägeplattform schon
verlassen hat, wenn sich die Wägeeinrichtung im
eingeschwungenen Zustand befindet. Der Messgenauigkeit dieses Prinzips
sind somit Grenzen gesetzt, die sich nur mit hohem konstruktiven
Mehraufwand beseitigen lassen.
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In den anderen Ausführungsbeispielen
soll der Ballen für
die Dauer einer Messung auf der Abrollvorrichtung angehalten werden.
Hierzu soll sich die Abrollvorrichtung nicht auf dem Boden abstützen, sondern
der Rundballen wird nach dem Ballenausstoß in eine relativ flache Mulde
abgegeben oder in einer Schere gehalten. Anstelle einer Wägeplattform in
der Abrollvorrichtung ist die Wägeeinrichtung
hier zwischen Rundballenpresse und Abrollvorrichtung angeordnet.
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Die letztgenannten Einrichtungen
haben vor allem zwei Nachteile:
- a) das gesamte
Ballengewicht ist von der Rundballenpresse aufzunehmen, was aufgrund
der Hebelarmverhältnisse
eine deutlich stärkere
Konstruktion der Presse erfordert und unzulässige, negative Stützlasten
an der Deichsel verursacht,
- b) der Rundballen pendelt in der etwa horizontalen Mulde zunächst relativ
lange hin und her, bis er zum Stillstand kommt. Die damit verbundenen Schwingungen
fassen in einer kurzen Zeitdauer keine brauchbaren Messungen zu.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
vorstehend beschriebene Wägeeinrichtung
hinsichtlich der Messgenauigkeit zu verbessern und eine einfachere
und kostengünstigere
Lösung
zu entwickeln.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass an der Wägeplattform
zusätzliche Mittel
angebracht sind, welche den Rundballen gegen ein Abrollen auf der
Wägeplattform
bremsen und/oder festhalten und nach Abschluß der Wägung in Abrollrichtung freigeben.
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Auf diese Art und Weise wird der
Rundballen vorübergehend
auf der Wägeplattform
gezielt gebremst und/oder angehalten, um eine schnelle Messung nach
der Einschwingzeit des Systems zu gewährleisten. Dabei nutzt die
Erfindung den Vorgang, dass der Rundballen unmittelbar nach dem
Ausstoß aus
dem Pressengehäuse
ohnehin seine Drehrichtung umkehrt und dadurch kurzzeitig im Stillstand
ist. Das Ausnutzen dieses Vorganges minimiert die zeitliche Verzögerung durch
den Wiegevorgang. Da sich die Abrollvorrichtung während des
Wiege- und Abrollvorganges auf dem Erdboden abstützt, ergeben sich trotz eingebauter
Wägeplattform
keine Belastungsänderungen
für die
Presse. Durch den Bodenkontakt klingen Schwingungen schneller ab.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
der Wägeplattform
ist gewährleistet,
dass die Summe aller Kräfte an
der Wägeplattform
im Gleichgewicht bleibt und keine neuen Störgrößen entstehen. Unterschiedliche Schwerpunktlagen
ergeben keine Messfehler, sondern werden prinzipbedingt berücksichtigt.
Aufgrund des Ballenstillstandes sind bei einer Stillstandsdauer von
2 bis 3 Sekunden alle Störgrößen abgeklungen, so
dass Messabweichungen von unter 1% bezogen auf das Gewicht eines
Ballens mit geringem Aufwand erreichbar sind. Unterschiedliche Ballendurchmesser und – lagen
ergeben keine Messfehler, soweit der Rundballen nur die Wägeplattform
und die Ballenanhaltevorrichtung berührt. Nach Ende des Wägevorganges
erhält
der Rundballen aufgrund der schiefen Ebene noch genügend Geschwindigkeit,
um ohne zusätzliche
Hilfen die Wägeplattform
bzw. die Abrollvorrichtung zu verlassen.
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Eine bevorzugte, besonders messgenaue Ausführungsform
besteht darin, dass die zusätzlichen
Mittel eine Ballenanhaltevorrichtung umfassen, welche in ihrer Arbeitsposition
im Abstand oberhalb der Aufstandsfläche am Rundballen angreift
und auf den Rundballen eine entgegengesetzt zur Abrollrichtung gerichtete
Kraft ausübt,
während
die Ballenanhaltevorrichtung in ihrer Ruheposition außer Eingriff mit
dem Rundballen ist. Aufgrund des Ballenstillstandes auf der Wägeplattform
sind bei einer Stillstandsdauer von 2 bis 3 Sekunden alle Störgrößen abgeklungen,
so dass Messabweichungen von unter 1% bezogen auf das Gewicht eines
Ballens mit geringem Aufwand erreichbar sind.
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Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht
vor, dass die zusätzlichen
Mittel eine Ballenabbremsvorrichtung umfassen, welche den Rundballen mit
reduzierter Drehgeschwindigkeit über
die Wägeplattform
laufen lässt.
Die Wägeplattform,
die der Rundballen langsam überfährt, benötigt keine Überfahrschalter,
sondern erfasst die Gewichtssignale auf einer Messstrecke (Messbereich),
die zwischen vorderen und hinteren Wägezellen liegt. Die Wägezellen geben
bereits beim langsamen Überrollen
des Ballens Gewichtssignale ab, die zur exakten Ballengewichtsmessung
weiterverarbeitet werden können. Voraussetzung
ist, dass der Ballen so langsam läuft, dass die gesamte Ballenaufstandsfläche kurzzeitig vollständig auf
der Wägeplattform
ist. Dadurch werden genaue Messwerte unabhängig von dem Schwerpunkt des
Rundballens oder verschiedenen Ballenschwerpunkten des Rundballens
auf der Wägeplattform
erreicht. Der Vorteil dieser Lösung
besteht darin, dass die Durchsatzleistung der Rundballenpresse (Ballen/Zeiteinheit)
trotz der Ballenwägung nur
minimal verkleinert wird.
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Eine funktionell sichere und zeitsparende
Lösung
besteht darin, dass die Ballenabbremsvorrichtung und/oder die Ballenanhaltevorrichtung
vor dem Öffnen
des Hintergehäuses
in ihre ausgefahrene Arbeitsposition fahren/fährt, und dass das Hintergehäuse erst
schließbar
ist, nachdem die Ballenabbremsvorrichtung und/oder die Ballenanhaltevorrichtung
in ihrer Ruheposition ist. Dadurch ist gewährleistet, dass die Bewegung
der Ballenabbremsvorrichtung und/oder der Ballenanhaltevorrichtung
nicht kollidiert mit der Bewegung des Hintergehäuses und andererseits werden/wird
die Ballenanhaltevorrichtung und/oder die Ballenabbremsvorrichtung
rechtzeitig in ihre Arbeitsposition gebracht bzw. in ihre Ruheposition.
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Die Steuerung der Ballenabbremsvorrichtung
und/oder der Ballenanhaltevorrichtung in ihre Ruheposition erfolgt
vorteilhaft ohne Verlustzeiten direkt oder indirekt in Abhängigkeit
von der Wägeelektronik.
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Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
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In der Zeichnung sind nachfolgend
zwei näher
beschriebene Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer Rundballenpresse während des
Wiegevorganges eines auf der Wägeplattform
befindlichen Rundballens, welcher von einer in Volllinie gezeichneten, in
Arbeitsposition befindlichen Ballenanhaltevorrichtung gehalten wird,
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2 eine
vergrößerte Teilseitenansicht
auf die Abrollvorrichtung mit Wägeplattform
und in Arbeitsstellung gezeichneter Ballenanhaltevorrichtung gemäß 1,
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3 eine
Draufsicht auf die Abrollvorrichtung gemäß 2 mit Ballenanhaltevorrichtung in Ruheposition
und
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4 eine
vereinfachte Seitenansicht auf eine Wägeplattform mit einer während des
Wägevorganges
ausweichenden Ballenabbremsvorrichtung.
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Die Rundballenpresse besitzt ein
zweiteiliges Pressengehäuse,
bestehend aus einem Vordergehäuse 1,
welches gestellfest auf einem Fahrgestell 2 ruht und einem
Hintergehäuse 3,
welches um eine obere Schwenkachse 4 zum Ballenausstoß in eine Entladestellung 5 aufklappbar
ist. Am Vordergehäuse 1 greift
eine Zugdeichsel 6 an zur Verbindung mit einem nicht dargestellten
Schlepper. Die Rundballenpresse ist über eine nicht dargestellte
Gelenkwellenverbindung antriebsmäßig mit
dem Schlepper zu koppeln. Im Pressengehäuse wird ein Pressraum 7 mit
konstantem Durchmesser von ortsfesten, aber angetriebenen Presswalzen 8 gebildet.
Der Pressraum 7 kann aber auch von Stabkettenförderern
oder von Riemen oder Mischformen begrenzt werden und auch von veränderlicher
Größe sein – die Bauart
ist für
die vorliegende Erfindung unwesentlich. Das Halmgut wird durch einen
Aufsammler 9 vom Boden aufgenommen und durch eine Einlassöffnung 10 in den
Pressraum 7 gefördert.
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Am unteren hinteren Ende des Vordergehäuses 1 ist
eine sich nach hinten erstreckende Abrollvorrichtung 11 mit
einer Wägeeinrichtung 12 für einen aus
dem Vordergehäuse 1 ausgeworfenen
Rundballen 13 angeordnet. Die Bezeichnungen "vordere" und "hintere" beziehen sich auf
die Fahrtrichtung der Rundballenpresse, die durch Pfeil 14 gekennzeichnet
ist.
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Die Abrollvorrichtung 11 besteht
in diesem Beispiel aus zwei im Abstand nebeneinander angeordneten
Auslegern 15, 16, deren vordere Enden 17 durch
ein Querrohr 18 fest miteinander verbunden sind. Die Ausleger 15, 16 sind
um eine horizontale, quer zur Fahrtrichtung der Rundballenpresse
gelegene Achse 19 auf Zapfen 20 am Vordergehäuse 1 oder am
Fahrgestell schwenkbar angelenkt. Die Ausleger 15, 16 sind
in ihrer unteren Arbeitsstellung 21 gezeichnet, in der
die Auslegerenden 22 auf dem Erdboden aufliegen und eine
schiefe Ebene für
einen darauf abrollenden Rundballen 13 bilden. In der Ruhestellung
nimmt die Abrollvorrichtung 11 eine nach oben geschwenkte,
nicht dargestellte Position ein.
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Die Wägeeinrichtung 12 beginnt
unmittelbar hinter der Schwenkachse 19 der Abrollvorrichtung 11 und
besteht aus einer Wägeplattform 23,
die sich über
zwei vordere, im Abstand nebeneinander angeordnete Wägezellen 24 und
zwei hintere, im Abstand nebeneinander abgeordnete Wägezeilen 25 beidseitig
auf den Auslegern 15, 16 abstützt. Die Wägezellen 24, 25 sind
in diesem Beispiel als Biegebalken ausgeführt, die einenends am Ausleger 15, 16 und anderenends
an der Wägeplattform 23 befestigt
sind. Um Überlastungen
der Wägezellen 24, 25 beim
Aufstoß des
Rundballens 13 zu vermeiden, sind am Ausleger 15, 16 Überlastschutzschrauben 26 vorgesehen,
die die Durchbiegung der Biegebalken nach unten begrenzen. Die Wägeplattform 23 besteht
aus zwei nebeneinander angeordneten Längsträgern 27, 28,
die in einem dem Abstand der Ausleger 15, 16 entsprechenden
Abstand durch vordere 29 und hintere Querstreben 30 fest
miteinander verbunden sind. Um bei steilem Hangbetrieb die Ballenlage
auf der Wägeplattform 23 zu
stabilisieren sind beidseitig an der Waagenbrücke 23 Seitenführungsrollen 31 angeordnet,
in einem Abstand, der etwas größer ist als
die Ballenbreite. Am hinteren Ende der Wägeplattform 23 ist
eine Ballenanhaltevorrichtung 32 vorgesehen, die zwischen
den Auslegern 15, 16 angeordnet ist.
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Die Ballenanhaltevorrichtung 32 ist
als U-förmiger
Bügel ausgebildet
und besteht aus zwei Armen 33, 34, deren hintere
Enden durch einen Quersteg 35 fest miteinander verbunden
sind, der parallel zur Achse 19 gelegen ist. Beide Arme 33, 34 sind
nach etwa einem Viertel ihrer Länge
von ihrem vorderen Ende 38 aus gesehen über Bolzen-/Laschen-Verbindungen 36 an
der hinteren Querstrebe 18 befestigt, so dass die Ballenanhaltevorrichtung 32 um
die Drehachse 37 verschwenkbar ist. An ihren vorderen Enden 38 sind
beide Arme 33, 34 mit je einem Hydrozylinder 39 verbunden,
die anderenends jeweils an der Querstrebe 17 angreifen
und dazu geeignet sind, um die Ballenanhaltevorrichtung 32 aus
ihrer in Strichlinie gezeichneten Ruhestellung 40 (1), in der diese unterhalb
oder in der Abrollebene des Rundballens 13 ist, in eine
in Volllinie gezeichnete Arbeitsstellung 41 zu bewegen,
in der diese mit den Auslegern 15, 16 einen stumpfen
Winkel bildet und in den Abrollweg des Rundballens 13 etwa
nach einem 1/3 des Ballendurchmessers von der Ballenaufstandsfläche aus
gesehen hineinragt, siehe durch Pfeil X gekennzeichneten Abstand.
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Die Hydrozylinder 39 sind
an ein nicht dargestelltes Hydrauliksystem zum Auf- und Zuschwenken des
Hintergehäuses 3 angeschlossen.
Aufgrund der geringen Bedienkraft wird die Ballenanhaltevorrichtung 32 vorrangig,
d.h. vor dem Öffnen
des Hintergehäuse 3 in
ihre Arbeitsposition 21 bewegt. Ferner ist die Steuerung
so gestaltet, dass das Hintergehäuse 3 erst
wieder geschlossen werden kann, nachdem die Ballenanhaltevorrichtung 32 in
ihrer Ruhestellung 40 ist und der Rundballen 13 die
Abrollvorrichtung 11 verlassen hat.
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Die Arbeitsweise der Wägeeinrichtung 12 ist wie
folgt: Während
des Pressvorganges befindet sich die Ballenanhaltevorrichtung 32 in
Ruhestellung 40 (1).
Ist ein Ballen 13 in der Rundballenpresse fertig gepresst
und umhüllt,
wird die Ballenanhaltevorrichtung 32 vor dem Ballenausstoß in ihre
Arbeitsstellung 41, siehe 1, 2 geschwenkt. Der nach dem Öffnen des
Hintergehäuses 3 ausgeworfene Rundballen 13,
läuft auf
die Wägeplattform 23 und wird
durch die Ballenanhaltevorrichtung 32 in seiner Abrollbewegung
gestoppt. Um Stöße zu vermeiden, kann
im Leitungssystem der Hydrozylinder 39 beispielsweise ein
Hydrospeicher 42 als Dämpfungselement
angeordnet sein. Die gesamte Ballenaufstandsfläche befindet sich auf der Wägeplattform 23.
Jede der vier Wägezellen 24, 25 liefert
Gewichtssignale, die in einem nicht näher dargestellten, an sich
bekannten Rechner oder Mikroprozessor ausgewertet und miteinander
in Beziehung gesetzt werden. Sind innerhalb eines vorbestimmbaren
Zeitlimits, z.B. drei Sekunden, eine bestimmte Anzahl Daten signalisiert, so
werden die Messpunkte aufgezeichnet und ausgewertet. Versuche haben
gezeigt, dass etwa 2 bis 3 Sekunden Ballenstillstand ausreichen,
damit alle Schwingungen abgeklungen sind. Auf diese Art und Weise
lassen sich Ballengewichte feststellen, die weniger als 0,5% pro
Ballen vom tatsächlichen
Ballengewicht abweichen. Sobald die Wägeelektronik die Daten aufgezeichnet
hat, werden die Hydrozylinder 39 über nicht dargestellte Steuerventile
freigegeben, so dass der Ballenstopbügel 32 in seine Ruhestellung 40 bewegt
wird, der Rundballen 13 von der Abrollvorrichtung 11 abrollt
und das Hintergehäuse 3 wieder
geschlossen wird. Ein neuer Pressvorgang kann beginnen.
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In dem Ausführungsbeispiel nach 4 sind die Hydrozylinder 39 durch
Druckfedern 43 und Stoßdämpfer 44 ersetzt,
um eine Ballenabbremsvorrichtung 45 zu bilden. Die Druckfedern 43 und
die Stoßdämpfer 44 sind
beidseitig innerhalb der Ausleger 46 angeordnet und an
der Wägeplattform 47 und
an der Ballenabbremsvorrichtung 45 angelenkt und so ausgelegt,
dass ein gegen die Ballenabbremsvorrichtung 45 rollender
Rundballen 48 in seiner Abrollbewegung zwischen vorderen
24 und hinteren Wägezellen 25, (2) gebremst wird, aber nicht
ganz zum Stillstand kommt, weil die Ballenabbremsvorrichtung 45 durch die
nach hinten gerichtete Kraftkomponente des Rundballens 48 aus
ihren Volllinie gezeichneten Position während der Wägung in die in Strichlinie
gezeichnete Position ausweicht. Dadurch sind trotz Wägung während des
verzögerten
Abrollens des Rundballens 48 innerhalb des Messbereiches,
siehe Ballenschwerpunktlagen 49, 50, stabile Gewichtsmessungen
des Rundballens 48 mit hoher Genauigkeit möglich.
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Im Rahmen der Erfindung ist es auch
möglich,
der eigentlichen Anhalte-/Wägeposition
des Rundballens 13 eine Verzögerungsstrecke vorzuschalten,
während
der die Ballenanhaltevorrichtung 32 durch geeignete Mittel,
wie beisspielsweise ein zwischen Ballenanhaltevorrichtung 32 und
Wägeplattform 23 angeordnetes
Federelement, einen Energiespeicher und/oder ein Dämpfungselement
zusätzlich
als Ballenabbremsvorrichtung dient, welche die Drehgeschwindigkeit
des Rundballens 13 nach dem Ballenausstoß aus der
Rundballenpresse und vor dem Auflaufen oder beim Überfahren
der Wägeplattform
(23) reduziert. Hierdurch werden zwar Stoßbelastungen
reduziert, jedoch kann sich die Zeit bis zum Wiederbeginn eines
neuen Pressvorganges verlängern: