DE2748594A1

DE2748594A1 - Verfahren und vorrichtung zum laden von erntegut und zur ballenformung

Info

Publication number: DE2748594A1
Application number: DE19772748594
Authority: DE
Inventors: Thomas Wayne Ankenman; Cecil Leon Case; Allen Andrew White; George Yatcilla
Original assignee: Hesston Corp
Current assignee: Hesston Braud SA
Priority date: 1976-11-01
Filing date: 1977-10-29
Publication date: 1978-05-03
Also published as: US4135444A; GB1577168A; FR2368881A1; DE2748594C2; US4106268A; FR2368881B1

Description

PATENTANWALT HE!MUT CÖRTZ ΖΜ859«

. ·Ί - lai. 617079

5 28. Oktober 1977 Gzk/Ra.

Hesston Corporation, 420 West Lincoln Boulevard, Hesston, Kansas 67062 / USA

Verfahren und Vorrichtung zum Laden von Erntegut und zur Ballenformung

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Lade- und Ballenformvorrichtungen der in der US-Patentanmeldung USSN 675 475 und der US-Patentanmeldung USSN 675 529 (deutsche Patentanmeldung ρ 27 14 760.0) des Anmelders beschriebenen Bauart.

Die Verfahren und Vorrichtungen nach den genannten Patentanmeldungen brachten mindestens teilweise einen erheblichen Fortschritt beim "Packen" von Heu oder anderem halm- oder blattförmigem Erntegut. Die in den genannten Patentanmeldungen beschriebenen und beanspruchten Maßnahmen finden insbesondere Anwendung bei der Herstellung von kleinen Ballen in der Größenordnung von etwa 60 bis 100 Pfund; mit ihnen wird besonders auch erreicht, massive, sehr dichte Ballen in der Größenordnung von einer Tonne oder mehr herstellen zu können. Wie in diesen Anmeldungen ausgeführt, besteht eine grundsätzliche Schwierigkeit bei der Herstellung solcher Ballen darin, daß mit den herkömmlichen Geräten zum Mähen, Rechen, Konditionieren und Schwadenlegen keine ausreichend umfangreichen und gleichförmigen Schwaden hergestellt werden können, so daß die geräumige Ballenkammer der Maschine, die den großen Ballen formt, nicht

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mit gleichförmig dichten, genau bemessenen Ladungen beladen werden kann, die den gesamten Laderaum der Kammer einnehmen.

Wie in den genannten Anmeldungen ausgeführt, besteht ein Weg zur Überwindung dieser Schwierigkeit darin, die im übrigen kontinuierlich wiederholten Lade- und Verdichtungszyklen lang genug zu unterbrechen, um einen Vorrat oder eine Ladung von Material anzusammeln, die genau den vorgegebenen Mengen für derartige Ladungen entspricht. Erst nachdem genau die richtige Ladung in einer Hilfskammer der Maschine angesammelt ist, wird diese Ladung dann durch den wieder in Betrieb genommenen Lader rasch in die Ballenkammer gestopft und gegen das vorher geladene Material durch den wieder in Betrieb genommenen Kolben verdichtet.

Das zeitweilige Halten des Kolbens und des Laders, während das Aufnehmen und Sammeln einer gewünschten Ladung ununterbrochen weitergeht, wird immer schwieriger, weil die Arbeitsgeschwindigkeiten des Kolbens und des Laders erhöht wurden, um beispielsweise die Kapazität der Maschine zu erhöhen. Das erforderliche plötzliche Starten und Anhalten des Kolbens mit seiner großen Masse kann eine erhebliche Überlastung der Kupplung bewirken, mit der dieses Anhalten und Starten ausgeführt wird, wodurch es zu einem vorzeitigen Ausfall dieser mechanischen Bauteile kommen kann.

Andererseits bleibt das Arbeitsprinzip des Ansammeins von aufgenommenem Erntegut bis zum Erreichen einer richtig geformten und gleichförmig dichten Ladung, die erst dann in die Ballenkammer gestopft wird, eine außerordentlich günstige und praktische Lösung für die genannten Probleme der Schwadenabmessungen

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und -konsistenz. Daher ist es eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung» eine Alternative zu dem An- und Abkuppeln des Kolbens und des Laders zu schaffen, indem ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben werden, bei denen der Kolben kontinuierlich hin- und herbewegt wird und nur der Lader an- und abgekuppelt wird, um zeitweilig außer Betrieb gesetzt zu werden, v/enn die Ladung, die während des vorangegangenen Ladehubs angesammelt wurde, noch nicht den vorgegebenen Anforderungen hinsichtlich Größe und Dichte entspricht. Mit anderen Worten, mit der vorliegenden Erfindung wird der Kolben ununterbrochen in Betrieb gehalten, während der Lader außer Betrieb gesetzt v/ird, um einen oder mehrere Kolbenhübe zu überspringen, bis die angesammelte Ladung den vorgegebenen Anforderungen hinsichtlich Dichte und Größe entspricht und der Lader dann wieder synchron mit dem Kolben in Betrieb genommen wird.

Ein weiteres richtiges Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorverdichtung der angesammelten Ladung zu erreichen, bevor diese in die Ballenkammer gestopft wird, und zwar ohne Rücksicht auf die kontinuierliche Hin- und Herbewegung des Kolbens. In dieser Hinsicht werden Maßnahmen vorgeschlagen, um den kontinuierlich bewegten Kolben selbst als Anschlag oder Abstützung für eine derartige Vorverdichtung zu verwenden, um den Stopf-Lader ale Anschlag zu verwenden, indem dessen Hub beendet wird, während er sich an einem Ende der Sammelkammer befindet, oder um eine Hilfe-Anschlageinrichtung in die Sammelkammer in zeitlicher Abstimmung mit der Tätigkeit des Laders einzuführen.

Ein weiteres wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, die Hin- und Herbewegung des

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Kolbens, die Tätigkeit des Laders und die Betätigung der Hilfs-Anschlagvorrichtung in geeigneter zeitlicher Abstimmung miteinander zu halten, ohne daß die kontinuierliche Betätigung einiger dieser Bauteile und die intermittierende Betätigung anderer Bauteile gestört werden.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Teilseitenansicht der linken Seite einer erfindungsgemäßen Ballenformvorrichtung, mit der das neue Verfahren ausgeführt werden kann,

Fig. 2 eine Teilseitenansicht der rechten Seite, wobei einzelne Teile weggebrochen sind und der Deutlichkeit halber im Querschnitt gezeigt sind,

Fig. 3 einen im wesentlichen vertikalen Schnitt durch die Ballenformvorrichtung längs der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte vereinfachte Darstellung des Laders und der zugehörigen Einrichtungen, wobei man den Zusammenhang zwischen diesen in verschiedenen Stadien des Lade- und Ballenformzyklus erkennt,

Fig. 5 einen vergrößerten, im wesentlichen horizontalen Schnitt durch den Lader und seine zugeordneten Einrichtungen mit Blickrichtung nach unten von einer Stelle unmittelbar unter dem Ballengehäuse der Maschine, wobei die Stopfgabeln des Laders in der 12O°-Stellung der Fig. dargestellt sind,

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Fig. 6 eine vergrößerte Teilseitenansicht der Kupplung des Laders, wobei die Kupplung in der Eingriffsstellung unmittelbar nach Betätigung des Leders dargestellt ist,

Fig. 7 eine vereinfachte Ansicht ähnlich der Fig. 4, wobei jedoch eine andere Anordnung zum Anhalten der Gabel des Laders innerhalb des Ladekanals dargestellt ist, um als Anschlag für die Vorverdichtung des angesammelten Materials zu dienen,

Fig. 8 eine Kantenansicht der Kupplung, die bei der Einrichtung nach Fig. 7 verwendet wird, und

Fig. 9 eine Seitenansicht hiervon, wobei die Kupplung in einer Stellung innerhalb des Arbeitszyklus gezeigt ist.

Die Ballenformvorrichtung hat ein langes, sich nach vorn und hinten erstreckendes Ballengehäuse 10 mit rechteckförmigem Querschnitt, das eine Ballenkamraer 12 bildet (Fig. 4 und 7). Das Ballengehäuse 10 wird, leicht nach oben und vorn geneigt, von Streben 14 getragen, die an ihren unteren Enden mit Rädern 16 versehen sind, die den Boden berühren, und an der Vorderseite des Ballengehäuses 10 ist eine nach unten und vorn sich erstreckende Zunge 18 vorgesehen, um die Ballenformvorrichtung an ein (nicht dargestelltes) Schleppfahrzeug anzuhängen, um sie über ein Feld zu bewegen. Ein umschlossener Stempel 20 bewegt sich innerhalb der Kammer 12 vor und zurück, um das Material, das durch einen Einlaß 22 im Boden 24 des Ballengehäuses 10 in die Ballenkamraer 12 gebracht wird, über die ganze Breite zu verdichten.

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Ίο -r~

Ein nach oben gekrümmter Ladekanal 26 reicht vom Ballengehäuse 10 herab; sein oberes Auslaßende 28 fluchtet mit dem Einlaß 22, während das untere Aufnahmeende 30 des Kanals vom Einlaß 22 entfernt und im wesentlichen vor diesem angeordnet ist. Der Kanal 26 ist zu seinem oberen Ende 28 hin nach vorn und hinten erweitert und bildet eine leicht keilförmige Kammer 27. Die gekrümmte obere Wand 32 des Ladekanals 26 ist mit seitlich im Abstand angeordneten Längsschlitzen 34 versehen, die sich über ihre gesamte Länge erstrecken, während die gekrümmte Bodenwand 36 des Kanals 26 über ihre gesamte Länge fest ausgeführt ist, mit Ausnahme des Bereichs unmittelbar neben dem Ballengehäuse 10, das längsgeschlitzt ist, um darin eine noch zu beschreibende Abführvorrichtung oder einen Hilfsanschlag 38 aufzunehmen.

Das untere Ende 30 des Ladekanals 26 ist direkt hinter einem Erntegutaufnehmer 40 angeordnet, der beliebig ausgeführt und in der Lage ist, in Schwaden angeordnetes Material vom Feld aufzunehmen und dieses nach hinten dem Kanal 26 zuzuführen. Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Erntegutaufnehraer 40 eine Reihe von Hebezinken 42 auf, die das Erntegut nach oben zu einem über Kopf angeordneten Schneckengang 44 streifen, der das Erntegut zentral sammelt und es nach hinten in das Aufnahmeende 3C des Kanals 26 liefert.

Eine drehend arbeitende Packeinrichtung 46 ist zwischen dem Erntegutaufnehmer 40 und dem Ladekanal 26 quer über dessen Aufnahraeende 30 angeordnet, um im Ladekanal 26 eine vorverdichtete Ladung des Materials zu erzeugen, bevor die Ballenkammer 12 beladen wird. Wie dargestellt, endet die obere Wand 32 des Kanals 26 hinten im Abstand zum vorderen Ende der Bodenwand 36, und der

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Vor- und Rückraum zwischen diesen vorderen Enden wird von der Packeinrichtung 46 eingenommen. Letztere weist eine hohle Trommel 48 auf, die in dem Bereich der oberen Krümmung neben dem Ende 30 drehbar über der Bodenwand 36 getragen wird, aber der vertikale Abstand zwischen der Bodenwand 36 und dem Umfang der Trommel 48 an dieser Stelle ist wesentlich geringer als die entsprechende Abmessung des Ladekanals 26 über den Rest seiner Länge zum Ballengehäuse 10. Demgemäß ist die Sammelkammer 27 des Ladekanals 26 im Bereich unmittelbar unterhalb der Packeinrichtung 46 verengt, wodurch es ermöglicht wird, daß der hintere Umfang der Trommel 48 als Anschlag wirkt, um eine Rückwärtsbewegung des in der Kammer 27 gepackten Materials zu verhindern, wie aus dem folgenden ersichtlich wird.

Die Packeinrichtung 46 weist auch eine Anzahl das Erntegut in Eingriff nehmende Finger 50 auf, die sich radial von der Drehachse der Trommel 48 erstrecken und die über letztere in Paaren in verhältnismäßig dichtem Abstand angeordnet sind, wie in Fig. 5 dargestellt. Um den gewünschten Packvorgang durchzuführen und doch wirksam aus dem Erntematerial zurückgezogen zu werden, sind die Finger 50 in der Trommel derart angeordnet, daß sie herausgestreckt werden, wenn die Trommel 48 nach unten in das Erntegut gedreht wird und daß sie zurückgezogen werden, wenn die Trommel sich nach oben heraus aus dem Erntegut an der oberen Wand 32 des Ladekanals 26 vorbeidreht. Dieser Vorgang ist an sich nicht neu und kann durch Verwendung einer Vorrichtung, wie sie in der US-PS 2 748 921 beschrieben ist, erreicht werden. Zur Erläuterung der Erfindung reicht es aus zu sagen, daß die Vorrichtung zum Ausstrecken und Zurückziehen der Finger 50 eine stillstehende Welle 52 aufweist, die sich koaxial in der Trommel 48 über deren Länge erstreckt. Ein Paar statio-

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närer Kurbeln 54 (von denen nur eine gezeigt ist) an gegenüberliegenden Enden der Welle 52 sind mit letzterer fest verbunden und wirken damit zusammen, um eine zweite Welle 56 radial in Abstand und parallel zur Welle 52 zu tragen. Im Abstand entlang der Welle 56 ist eine Anzahl länglicher Träger 58 vorgesehen, deren jeder eine Längsführungsbahn 60 aufv/eist, in der eine Rolle 62 auf der Welle 56 arbeiten kann, und jeder der Träger 58 trägt zv/ei sich nach gegenüberliegenden Seiten erstreckende Paare der Finger 50. Wenn die Trommel 48 gedreht wird, werden so die Finger 50 und Träger 58 um die Achse der Welle 56 bewegt, die infolge ihrer exzentrischen Anordnung zur Drehachse der Trommel 48 bewirkt, daß die Träger 58 auf den Rollen 62 zurück und vor bewegt werden und daß dadurch die Finger 50 jeweils zurückgezogen und ausgestreckt werden.

Eine längliche Abstreifklinge 64, die auf der oberen Wand 32 befestigt ist, erstreckt sich quer über die gesamte Breite des Ladekanals 26 in unmittelbarer Nähe des Umfangsder Trommel 48, um das Erntegut abzustreifen, das sonst bei der Drehung der Trommel 48 an der oberen Wand 32 vorbei an der Trommel anhaften könnte. Da die Finger 50 voll zurückgezogen sind, wenn sie an der oberen Wand 32 vorbeigeschv/enkt werden, stört das Messer 64 sie nicht, so daß eine sehr wirksame Erntegutabstreifung an diesem Punkt erzielt wird.

Hinter der Packeinrichtung 46 und über dem Ladekanal 26 ist eine Stopfgabel 66 angeordnet, um periodisch die angesammelte Ladung vom Ladekanal 26 in die Ballenkammer Λ2 zn schieben. Die Stopfgabel 66 weist ein querverlaufendes quadratisches Rohr 68 auf, das oberhalb des Ladekanals 26 angeordnet ist und diesen

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überspannt, und von dem eine Reihe seitlich im Abstand angeordneter länglicher Zinken 70 herabreicht. Die Zinken 70 sind entsprechend den Längsschlitzen 34 in der oberen Wand 32 des Ladekanals 26 voneinander im Abstand angeordnet, so daß sie durch die Längsschlitze 34 in die Kammer 27 eintreten können und während des Ladezyklus längs des Ladekanals 26 zum Ballengehäuse 10 hin bewegt werden können.

Die Stopfgabel 66 v/eist ein Paar Hebel 72 an gegenüberliegenden Enden des Rohres 68 auf, die zueinander spiegelbildlich sind. Jeder Hebel 72 trägt die Zinken 70 an seinem unteren Ende und ist an seinem oberen Ende mittels eines Zapfens 76 drehbar mit einer Kurbel 74 verbunden. Die Kurbeln 74 ihrerseits sind fest an gegenüberliegenden Enden einer Antriebswelle 78 befestigt, die das Ballengehäuse 10 über der Packeinrichtung 46 überspannt. Die Antriebswelle 78 wird ihrerseits über eine später noch näher beschriebene Klauenkupplung 79 auf der linken Seite des Ballengehäuses 10 angetrieben, die mit einem großen Kettenrad 80 verbunden ist. Das Kettenrad 80 nimmt die Antriebskraft von einer endlosen Kette 82 auf, die um ein Antriebskettenrad 84 geschlungen ist, das von einer Antriebswelle 86 getragen wird. Auf diese Weise ist das normalerweise obere oder betätigte Ende jedes Hebels 72 so angebracht, daß es eine Bewegung in einer kreisförmigen Bahn um die Achse der Welle 78 ausführt.

Zwei stationäre Drehpunkte 88 für die Hebel 72 erstrecken sich seitlich von gegenüberliegenden Seiten des Ballengehäuses 10 nach außen und werden von entsprechenden Längsschlitzen 90 der Hebel 72 aufgenommen. Auf diese Weise wird bei Drehung der oberen Enden der Hebel 72 über die Kurbeln 74 die Stopfgabel 66

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über einen im wesentlichen nierenförmigen Bewegungsweg 92 in, entlang und aus dem Ladekanal 26 heraus bewegt, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Es ist zu bemerken, daß der Bewegungsweg 92 sich durch den Einlaß 22 nach oben und für ein kurzes Stück in die Ballenkammer 12 erstreckt, um zu gewährleisten, daß die Ladung aus dem Ladekanal 26 bei jedem Ladezyklus voll in die Ballenkammer 12 geladen wird. Es ist auch zu bemerken, daß die Hebel 72 bei jeder Drehung der Kurbeln 74 (vgl. Fig. 1 und 2 mit Fig. 4) verschoben und um die Drehpunkte 88 gedreht werden, wobei die Drehpunkte 88 für die Hebel 72 entsprechend verschoben werden. Deshalb ist zv/ischen den Zapfen 76 und den Drehpunkten 88 ein langer Hebelarm vorhanden, wenn die Hebel 72 in ihrer Ausgangsstellung sind, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist; ein kurzer Hebelarm liegt zwischen den Zapfen 76 und den Drehpunkten 88, wenn die Hebel 72 sich vollständig in dem Ladekanal 26 befinden, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Infolgedessen ist der Aufwärtsschwenk- oder Stopfhub der Stopfgabel 66 beträchtlich schneller als der anfängliche Eintritts- und der abschließende Herausziehhub. Ein sich schräg erstreckender Schenkel jedes Längsschlitzes 90 neben dem entsprechenden Zapfen 76 hat die Wirkung, daß die Aufwärtsschv/enkbewegung der Stopfgabel 66 während ihres anfänglichen Eintritts in den Ladekanal 26 verzögert wird.

Es wird nun auf die Abfühlvorrichtung 38 Bezug genommen, die an der Bodenwand 36 des Ladekanals 26 neben dessen Auslaßende 28 angeordnet ist, und die eine Anzahl von hakenförmigen Fingern 96 aufweist, die entlang einer gemeinsamen Welle 98 mit Abstand angeordnet und mit dieser starr verbunden sind, die sich hinter dem Ladekanal 26 befindet und diesen überspannt. Die Welle 98

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wird vom Ladekanal 26 so getragen, daß sie eine Drehbewegung um ihre Längsachse ausführen kann, um die Finger 96 in und aus der Kammer 27 zu schwenken, wie es in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Eine Betätigungskurbel 100, die am rechten Ende der Welle 98 befestigt ist, weist eine Spannfeder 102 (Fig. 2) auf, die damit verbunden ist, um die Finger 96 in die Kammer 27 zu drücken. Wie auch in Fig. 2 gezeigt, ist die Betätigungskurbel 100 der Welle 98 auf dieser zwischen den Enden der Kurbel 100 angebracht und ihr von der Feder 102 entferntes Ende ist schwenkbar mit einem Glied 103 verbunden, das sich nach oben und vorn bis zu einer Schwenkverbindüng mit dem hinteren Ende eines Kipphebels 104 erstreckt. Der Kipphebel 104 ist horizontal bei 105 auf der rechten Seite des Ballengehäuses 10 gelagert und trägt einen Kurvennachläufer I06 an seinem vorderen Ende, der so angeordnet ist, daß er in Wirkeingriff mit einer bogenförmigen Kurve 108 treten kann, die starr an der Innenfläche der Kurbel 74 befestigt ist.

Die Kurve 108 ist so auf der Kurbel 74 angeordnet, daß beim Beginn einer Drehung der Kurbel 74 im Gegenuhrzeigersinn während der Betätigung der Stopfgabel 66 der Kurvennachläufer 106 so erfaßt wird, daß er die Finger 96 aus der Kammer 27 zurückschwenkt und diese Bewegung in eine zurückgezogene Stellung fortsetzt, bis zu dem Zeitpunkt, in dem die Stopfgabel 66 die angesammelte Ladung nach oben in die Ballenkammer 12 bewegt hat, worauf die Feder 102 die Finger 96 in ihre Stellung innerhalb der Kammer 27 bewegt.

Der Anschlag 38 wirkt mit einem Fühler 110 zusammen, der von dem Kanal 26 benachbart zu dessen vorderem Ende 30 und mehr oder minder unterhalb der Packvorrichtung 46 getragen wird. Der Füh-

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ler 110 weist eine rechteckige Platte 112 auf, die den Kanal

26 am Boden überspannt und mit diesem durch eine Schwenkeinrichtung 140 verbunden ist, um eine Bewegung über einen kurzen Schwenkbogen zwischen einer inneren Ruhestellung, wie in den Figuren gezeigt, und einer äußeren Betriebsstellung (nicht gezeigt) gegen einen Anschlag 116 auszuführen. Eine Kurbel 118 auf der linken Seite des Ballengehäuses 10 ist an der Schwenkeinrichtung 114 befestigt, um mit dieser eine Schwenkbewegung auszuführen, und ein sich nach oben und vorn erstreckendes Bauteil 120, das mit dem oberen Ende der Kurbel 118 verbunden ist, wird federnd nach oben und vorn durch eine Feder 122 gedrückt, um die Platte 112 in die Kammer 27 in Richtung auf ihre dargestellte Ruhestellung zu drücken.

Da der Anschlag 38 dazu dient, einen Gegendruck in der Kammer

27 zu erzeugen, kann der Fühler 110 verwendet v/erden, um festzustellen, ob die in der Kammer 27 angesammelte Ladung die vorgegebenen V/erte der Dichte und Größe erreicht hat. Hierbei bestimmt der Widerstand, den die Platte 112 gegen eine Schwenkbewegung nach außen gegen den Anschlag 116 ausübt, den Dichtegrad, bei dem der Fühler 110 "getriggert" wird; es ist daher für die Bedienungsperson wichtig, die Spannung der Feder 122 auf die gewünschte Dichte der in die Ballenkammer 10 zu stopfenden Ladungen einzustellen. Dieses Triggern des Fühlers 110 kann in einfacher Weise verwendet werden, um der Bedienungsperson anzuzeigen, daß der gewünschte Dichtegrad erreicht ist und daß es Zeit ist, von Hand die Kupplung 79 einzurücken, um den Stopfer 66 zu betätigen. Andererseits kann diese Betätigung des Stopfers 66 auch automatisch in einer nachfolgend beschriebenen V/eise erfolgen.

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Wie früher erwähnt, wird die Antriebsleistung für den Stopfer 66 von der Antriebswelle 86 und ihrem Kettenrad 84 auf der linken Seite des Ballengehäuses 10 abgeleitet, wie in Fig. 1 dargestellt. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, dreht sich die Welle 86 kontinuierlich, v/eil sie direkt mit dem Hauptantrieb 124 der Maschine über ein Schwungrad 126, ein V/inkelgetriebe 128 mit einer Ausgangswelle 130, einer Einrichtung 132 mit Kette und Kettenrädern verbunden ist, die ein sehr großes Kettenrad 134 und einen Schubkurbeltrieb 136 aufweist, der den Kolben 20 hin- und herbewegt. Beiläufig wird darauf hingewiesen, daß die Ausgangswelle 130 des Getriebes 128 zum Antrieb der Packeinricbtung 46 und der Aufnahmeeinrichtung 40 dient, und zwar über ein erstes Kettenrad 138, das auf der Welle 130 am rechten Ende des Ballengehäuses 10 angebracht ist, und eine Antriebskette 140, die das erste Kettenrad 138 und ein zweites Kettenrad 142 umschlingt, das starr auf der Welle 52 des Packers 46 befestigt ist. Ein drittes, schmaleres Kettenrad 144 auf der Welle 52 wird von einer anderen Kette 146 umschlungen, die sich nach unten und vorn am Packer 46 erstreckt und ein viertes Kettenrad 148 umschlingt, das von einer Antriebswelle 150 der Aufnahmevorrichtung 40 getragen wird.

Der Winkel der Zugkraft der Feder 122 am Bauteil 120 ist so gewählt, daß das Bauteil 120 in Richtung auf einen seitlich vorspringenden Zapfen 152 nahe am oberen Ende des Bauteils 120 gedrückt wird. Wenn sich der Fühler 110 in seiner Ruhestellung befindet, wie in Fig. 1 gezeigt, liegt das Bauteil 120 an dem Zapfen 152 an. Wenn jedoch der Fühler 110 gegen den Anschlag 116 getriggert wurde, wird dadurch das Bauteil 120 nach unten und hinten gezogen, so daß es von dem Zapfen 152 abfällt, wie in

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Fig. 6 gezeigt, und zwar so weit, wie es durch einen Begrenzungsblock 154 ermöglicht v/ird. Ein kurzes, abgewinkeltes Verbindungsstück 156 überträgt diese Bewegung von dem Bauteil 120 zu einem angenähert umgekehrt U-förmigen Trigger 158 der Kupplung 79, um den Trigger 158 in Uhrzeigerrichtung um einen festen Schwenkpunkt I60 zu schwenken.

Vor dieser Betätigung ist der Trigger 158 so angeordnet, wie in Fig. 1 gezeigt, wobei man erkennt, daß eine Rolle 162 an einem sich nach unten erstreckenden Schenkel 164 so angeordnet ist, daß sie einen Arm I66 eines kleinen Winkelhebels 168 berührt und blockiert, der ebenfalls ein Teil der Kupplung 79 ist. Der Winkelhebel 168 ist an der Kurbel 74 _an einem Schwenklager 170 gelagert; eine Feder 172 drückt den Winkelhebel I68 federnd im Uhrzeigersinn bei Blickrichtung wie in Fig. 1 und 6. Der gegenüberliegende Arm 174 des Winkelhebels 168 trägt ebenfalls eine Rolle 176, die die Drehung einer Schulter 178 am Kettenrad 80 nicht stört, wenn der Winkelhebel 168 in seine Ruhestellung zurückgeschwenkt ist, wie in Fig. 1 gezeigt. Wenn jedoch der Trigger 158 durch das Bauteil 120 betätigt wird, wie in Fig. 6 gezeigt, um die Rolle 162 aus der Bahn des Armes 166 des Winkelhebels 168 zu ziehen, wird die Rolle 176 am Winkelhebelarm 174 in die Bewegungsbahn der Schulter 78 hineinbewegt. Wenn sich dann das nächste Mal die Schulter 178 um die Rolle I76 legt, erhält die Stopfantriebswelle 78 ihre Antriebsleistung vom Antrieb 124.

Sofern es erwünscht ist, den Stopfer 66 nur in einem einzigen Stopfhub während jedes Zyklus zu betätigen, ist es notwendig, den Trigger 158 zurückzustellen, bevor eine Umdrehung des Ketten-

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rades 80 vollendet 1st. Deshalb ist die Kurbel 74 mit einer Rückstellkurve 180 an ihrem vom Schwenklager 76 entfernten Ende versehen; diese Kurve 180 kann bogenförmig und so angeordnet sein, daß sie mit einer Rolle 182 am entgegengesetzten Schenkel 184 in Eingriff tritt, kurz nachdem die Kurbel 74 ihre Drehung beginnt. Sobald die Kurve 180 mit der Rolle 182 in Eingriff ist, bewirkt eine weitere Drehung der Kurbel 74, daß der Trigger 158 in Gegenuhrzeigerrichtung bei Blickrichtung wie in Fig. 6 geschwenkt wird, um erneut die Rolle 162 in Ausrichtung mit dem Winkelhebel 168 zu bringen, wenn dieser seinen Zyklus vollendet. Bei dieser Bewegung wird auch das Bauteil 120 zurück auf den Zapfen 152 gezogen, so daß der Fühler 110 ebenfalls zurückgestellt wird.

Betriebsweise

Wenn die Ballenformvorrichtung vorwärtsbewegt wird, hebt die Aufnahmevorrichtung 40 kontinuierlich das Erntegut vom Boden auf und führt es nach hinten in das offene Ende 30 des Kanals 26, wo es nach oben und hinten in die Sammelkammer 27 durch die Packeinrichtung 46 gepackt wird. Es soll angenommen werden, daß der Anschlag 38 zu dieser Zeit vollständig in die Kammer 27 eingeführt ist, so daß die Materialladung, die sich innerhalb der Kammer 27 anzusammeln beginnt, von dem Anschlag 38 berührt wird, so daß die weitere Bewegung nach oben in Richtung zum Kolben 20 aufgehalten wird. Dies hat auch die Wirkung, daß ein Gegendruck in dem Kanal 26 erzeugt wird; wenn dieser Druck einen vorgegebenen Wert entsprechend der gewünschten Dichte der angesammelten Ladung erreicht, wird der Fühler 110 nach unten gegen den Anschlag 116 geschwenkt und zieht das Bauteil 122 vom Zapfen 152 weg, so daß die Kupplung 79 in der oben beschriebenen Weise in Eingriff kommt. Der Stopfer 66 wird dabei

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durch einen einzigen Stopfzyklus hindurch bewegt und durchläuft die in Fig. 4 gezeigte Folge von Stellungen, um die angesammelte Ladung nach oben in das Ballerigehäuse 10 aus dem Kanal heraus zu laden.

V/enn der Stopfer 66 seinen Ladehub beginnt, berührt die Kurve 1OB auf der Kurbel Ik an der rechten Seite des Ballengehäuses 10 den Kurvennachläufer 106 und bewirkt, daß der Anschlag 38 zurück aus der Kammer 27 herausgesohwenkt wird, so daß er die Aufwärtsbev/egung der Ladung und der Gabeln 70 nicht stört. Sobald Raum geschaffen wurde, wird der Anschlag 38 wieder in die Kammer 27 durch die RUckbewegungsfeder 102 eingeführt und die Kurve 108 dreht sich an dem Kurvennachläufer 106 vorbei.

Die Hin- und Herbewegung des Kolbens 20 muß mit der Betätigung des Stopfers 66 derart in Einklang gebracht werden, daß unabhängig von der Stellung des Kolbens 20 im Zeitpunkt der Betätigung des Fühlers 110 der Kolben 20 und der Stopfer 66 in geeigneter zeitlicher Abstimmung betätigt werden. Dies wird durch die Klauenkupplung 79 erreicht, die für den Stopfer 66 eine gewisse Verweilzeit schafft, wenn sich der Kolben 20 nicht in der richtigen Position befindet, wenn der Fühler 110 betätigt wird. In dieser Hinsicht ist festzustellen, daß auch bei einer Betätigung des Triggers 158 die Kupplung 79 nicht vollständig in Eingriff treten kann, bevor nicht die Schulter 178 sich heranbewegt hat und an der Rolle 176 des Winkelhebels 168 anliegt. Die Zeitsteuerung zwischen der Schulter 178 und der Rolle 176 ist so, daß sich die das Erntegut berührende Fläche 20a des Kolbens 20 in der mit "0°" in Fig. 4 bezeichneten Stellung in diesem Zeitpunkt befindet, was ebenfalls dem "O⁰" Punkt

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des Stopfers 66 in derselben Figur entspricht.

Wenn der Stopfer 66 in Fig. 4 in seiner Startstellung ist, bedeckt der Kolben 20 fast vollständig den Einlaß 22. Wenn sich der Stopfer 66 durch die ersten 60° seiner Bahn bewegt und in den Kanal 26 eintritt, bewegt sich der Kolben 20 soweit zurück, daß er den Einlaß 22 fast vollständig freigibt, worauf sich der Stopfer 66 sehr schnell von 60° bis 150° bewegt, um die Ladung rasch in die Kammer 12 zu befördern. Soweit der Kolben 20 sich während dieser Bewegung des Stopfers 66 nach hinten zu bewegen beginnt, und soweit die Gabeln 70 nach oben in die Kammer 12 auf ihrer Bahn 92 ragen, streift der vertikal geschlitzte Kolben 20 die Ladung wirksam von den Gabeln 70 ab und setzt seinen Verdichtungshub nach hinten kontinuierlich fort. Der Stopfer kehrt dann langsam in seine Ausgangsstellung während des Restes seines Zyklus von 360° zurück.

Die Arbeitsfrequenz des Stopfers 66 hängt vollständig davon ab, wie schnell sich im Kanal 26 eine Ladung ansammelt, die die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Größe und Dichte aufweist. Wenn die Maschine mit voller Kapazität betrieben wird, so daß am Beginn jedes Kolbenzyklus eine volle Ladung fertig ist und in dem Kanal 26 bereitsteht, dann arbeitet der Stopfer 66 ununterbrochen. Wenn andererseits der von der Maschine aufgenommene Schwaden so klein und/oder ungleichmäßig ist, daß die angesammelte Ladung die gewünschten Werte nicht bis zu dem Zeitpunkt erreicht, wenn der Stopfer 66 seinen Zyklus vollendet hat, dann können ein oder mehrere Kolbenzyklen wie erforderlich übersprungen werden.

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Die Arbeitsweise der Ballenformvorrichtung kann daher so beschrieben werden, daß sie eine Erfassung oder Messung der angesammelten Ladung am Ende jedes Kolbenzyklus umfaßt. Wenn die Ladung ausreichend dicht ist, erfaßt der Fühler oder Sensor 110 diese Tatsache und bringt entweder die Kupplung 79 in Eingriff oder hält sie in Eingriff, so daß der nächste Kolbenzyklus auch von einem Stopfzyklus begleitet wird. Wenn andererseits der Fühler 110 feststellt, daß die Ladung nicht ausreichend verdichtet ist, dann bewirkt er, daß der Stopfer 66 je nach Erfordernis einen oder mehrere Kolbenzyklen überspringt.

Abgewandelte Ausführungsformen

Wenn auch vorstehend eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, so handelt es sich doch keineswegs um die einzig mögliche Ausführungsform der Erfindung. Obwohl es in den Figuren nicht ausdrücklich dargestellt ist, erkennt man doch, daß eine abgewandelte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darin bestehen kann, daß der Stopfer 66 in der oben beschriebenen Weise ein- oder ausgekuppelt wird, ohne den Kolben 20 anzuhalten, wobei jedoch auf die Verwendung des Anschlags 38 verzichtet wird. Hierbei wird der Boden 20b des Kolbens 20 (siehe Fig. A) als Anschlag verwendet, und zwar als beweglicher Anschlag, weil der Boden 120b den Einlaß 22 während eines Großteils des Kolbenzyklus verschließt. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß der Kolbenboden 20b keinen Gegendruck für die Ladung während der Zeit erzeugen kann, während der Einlaß 22 unbedeckt ist, so daß man sich während dieser Zeit auf den Reibungswiderstand der V/ände des Kanals 26 verlassen muß, um einen Gegendruck zu erzeugen. Wenn dieser Druck nicht ausreichend groß ist, während der Einlaß

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offen ist, besteht die Möglichkeit, daß beim erneuten Schließen des Einlasses 22 durch den Boden 20b des Kolbens 20 ein ausreichend hoher Gegendruck entsteht, um den Fühler 110 zu betätigen und dadurch die Kupplung 79 in Eingriff zu bringen.

Eine andere abgewandelte Ausführungsform ist in den Fig. 7 bis dargestellt, die eine Möglichkeit zeigen, die Gabeln 70 als Anschlag statt der vorher beschriebenen Anschlageinrichtung 33 zu verwenden. Bei dieser Anordnung sind die verschiedenen Bauteile im wesentlichen dieselben wie bei der ersten Ausführungsform, jedoch ist der Schwenkpunkt des Stopfers 66 etwas verschoben, so daß die Gabeln 70 nicht in das Ballengehäuse 10 eintreten. Außerdem ist die Zeitsteuerung der Kupplung 79 so geändert, daß die Gabeln 70 in dem Kanal 26 zur Ruhe kommen in der in Fig. 7 gezeigten ^H0^O|l-Stellung, wenn die Kupplung 79 nach Beendigung eines Stopf-Verdichtungszyklus ausgekuppelt wird. Außerdem ist der Trigger 158 auf der Rückseite der Kupplung 79 anstatt auf deren Vorderseite wie bei der ersten Ausführungsform angeordnet. Auch ist das Verbindungsstück 156 verlängert.

Im übrigen ist die Arbeitsweise dieser Ausführungsform im wesentlichen die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform. Wenn die in der Kammer 27 angesammelte Ladung die gewünschten Werte in dem Zeitpunkt erreicht hat, wenn der Stopfer 66 seine Bewegung von 360° vollendet hat, dann bleibt die Kupplung 79 in Eingriff, so daß der Stopfer 66 ununterbrochen arbeitet.

Wenn andererseits die gewünschte Dichte in dem Kanal 26 noch nicht erreicht ist in dem Zeitpunkt, wenn sich der Stopfer 66 der Vollendung seines Zyklus nähert, dann wird die Kupplung 79 ausgekuppelt, so daß die Gabeln 70 in ihrer Stellung quer im

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oberen Teil des Kanals 26 bleiben, wie in Fig. 7 gezeigt. Dadurch dienen die Gabeln 70 als Anschlag, so daß der Gegendruck in der Ladung ansteigt und der Fühler 110 betätigt werden kann.

Es ist festzustellen, daß die Rückstellkurve 180 auf der Kurbel 74 bei dieser speziellen Ausführungsform aus ihrer Stellung bei der ersten Ausführungsform bewegt ist. Wie in den Fig. 7 bis 9 gezeigt, liegt die neue Stellung der Rückstellkurve 180 an dem Ende der Kurbel 74 benachbart zum Schwenkpunkt 76; diese Verlagerung ist notwendig mit Rücksicht auf das Rückstellen des Triggers 158. Die Arbeitsweise der Rückstellkurve 180 ist genau so,wie vorher in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde.

Es wurde ein Ballenformvorgang.beschrieben, bei dem ein kontinuierlich hin- und herbewegter Kolben verwendet v/ird. Wenn die nächste in die Kammer zu stopfende Ladung noch nicht die gewünschte Größe und Dichte zu dem Zeitpunkt erreicht hat, in dem die Stopfgabel bereit ist, ihren nächsten Arbeitszyklus zu beginnen, dann wird die Gabel zeitweilig abgeschaltet, ohne den Kolben zu beeinflussen, bis die Ladung die volle Größe und Dichte erreicht. Daraufhin stopft die Gabel in einem einzelnen Arbeitszyklus die gesamte Ladung in die Ballenkammer zur Verdichtung durch den Kolben. Die Ballenformvorrichtung wird vom Boden der Ballenkammer her durch einen nach oben gekrümmten Kanal beladen, der sowohl als Sammelkammer wie auch als Vorverdichtungsbereich dient, in den die Ladung nach und nach durch eine sich drehende Trommel mit zurückziehbaren Fingern gepackt wird, die am unteren Ende des Kanals angeordnet ist. Ein Anschlag zum Zweck der Vorverdichtung kann am oberen Ende des

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Kanals in mehreren alternativen Ausführungsformen angeordnet werden; so kann der sich bewegende Kolben selbst so lang sein, daß er den Kanal während eines großen Teils ssines Hubs verdeckt; die Stopfgabel kann in einer Stellung innerhalb des Kanals und sich quer durch diesen erstreckend angehalten werden; eine Hilfsvorrichtung kann in den Kanal hinein und aus diesem heraus in zeitlicher Abstimmung mit der Arbeitsweise der Gabel geschwenkt werden.

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L e

e r s e ι t e

Claims

Patentansprüche

1/ Verfahren zur Formung eines Ballens aus einem Materialvolumen, das in unterschiedlicher Menge zugeführt wird, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

ein Verdichtungskolben wird in einer Ballenkammer kontinuierlich hin- und herbewegt;

aufeinanderfolgende Ladungen des Materials werden in die Kammer in zeitlicher Abstimmung mit der Hin- und Herbewegung des Kolbens gestopft und zwar mit einem Stopfhub pro Arbeitszyklus des Kolbens;

die Größe und Dichte der nächsten Ladung wird vor jedem Stopfhub erfaßt; und

wenn die nächste Ladung noch nicht eine vorgegebene Größe und Dichte erreicht hat, werden ein oder mehrere Stopfhübe, bezogen auf die kontinuierliche Kolbenbewegung, übersprungen, bis die gewünschte Größe und Dichte erreicht ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte ausgeführt werden, während die Ballenkammer vorwärtsbewegt wird, und daß als zusätzlicher Verfahrensschritt kontinuierlich Material vom Boden aufgenommen wird, um in die Kammer geladen zu werden, wenn sich diese vorwärtsbewegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nächste Ladung seitlich gegen _fden sich bewegenden Kolben in einer Saiomelkamiuer vor jedem Stopxhub voi'ver dichtet wird.

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*§&&* ORIGINAL INSPECTED

- ΧΙ
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nächste Ladung vor jedem Stopfhub in einer Samraelkamraer gegen ein Bauteil vorverdichtet wird, das nachfolgend die Ladung in die Ballenkammer stopft.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nächste Ladung gegen einen Anschlag in einer Sammelkammer vor jedem Stopfhub vorverdichtet wird, und daß der Anschlag zurückbevegt wird, bevor die Ladung in die Ballenkanuner gestopft wird.
6. Maschine zum Formen von Ballen aus einer Materialmenge, die in unregelmäßiger Menge angeliefert wird, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch:

ein hohles Ballengehäuse, das eine Ballenkammer bildet; einen Kolben in der Kammer;

eine Einrichtung, um den Kolben kontinuierlich hin- und herzubewegen, um das in die Kammer geförderte Material zu verdichten;

einen Ladekanal, der mit der Kammer in Verbindung steht und durch den eine Materialladung der Kammer zugeführt werden kann;

eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Zufuhr von Material in den Kanal, um eine Materialladung von vorgegebenen Eigenschaften anzusammeln;

einen Lader, der aufeinanderfolgende Ladungen aus dem Kanal in die Kammer stopfen kann;

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eine Einrichtung zinn Antrieb des Laders in zeitlicher Abstimmung mit der Hin- und Herbewegung dec Kolbens; und

eine Kupplung zwischen der Antriebseinrichtung und dem Lader, um den Lader zeitweilig außer Eingriff mit der Antriebseinrichtung zu setzen, ohne die Tätigkeit des Kolbem zu beeinflussen, wenn sich in dem Kanal während des vorangegangenen Stopfzyklus noch keine Ladung mit den vorgegebenen Werten angesammelt hat.
7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler oder Sensor auf die Dichte der angesammelten Ladung in dem Kanal anspricht, um die Kupplung zu betätigen.
8. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lader eine Gabel aufweist, die durch eine geschlossene Bewegungsschleife in, entlang und aus dem Kanal heraus bewegbar ist, um eine angesammelte Ladung in die Kammer zu stopfen, daß die Kupplung so betätigt werden kann, daß sie diese Bewegung beendet, während die Gabel in dem Ktmal in einer Stellung bleibt, in der sie als Anschlag wirkt, gegen den das angesammelte Material vorverdichtet werden kann.
9. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag in dem Kanal in einer Stellung vorgesehen ist, gegen den das angesammelte Material vorverdichtet werden kann, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um zeitweilig den Anschlag aus dem Kanal herauszubewegen in zeitlicher Abstimmung mit der Tätigkeit des Laders.

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- ΜΗ
10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um den Anschlag in die Stellung in dem Kanal nach der zeitlichen Zurückziehung zurückzubewegen.
11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag mehrere seitlich im Abstand zueinander angeordnete Finger aufweist, die von einem gemeinsamen Träger getragen werden und sich teilv/eise quer über den Kanal erstrecken, wenn sie sich in dieser Stellung befinden.
12. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zurückbewegung des Anschlags aus dem Kanal eine Kurve und einen Kurvennachläufer aufweist, die während der Tätigkeit des Laders in Wirkungseingriff treten können.
13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zurückbewegung des Anschlags eine Einrichtung aufweist, um den Anschlag federnd in diese Stellung
zu drücken.

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