dadurch gekennzeichnet,
— daß eitip Vorverdichtungseinrichtung mit einem
sich fortlaufend drehenden Packer (46) vorgesehen ist, um das Material im Ladekanal (26) bei
geschlossenem Ausgang (28) vorzuverdichten.
2. Ballenformvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dor Packer (46) eine
Trommel (48) aufweist, die uin eine Achse (52) drehbar ist, welche quer zum MaterialfluB durch den Ladekanal (26) verläuft, eine Anzahl von Fingern (50),
die von der Trommel (48) getragen werden und Mitteln (56,58,60,62) zum Zurückziehen der Finger (50)
in die Trommel (48), w enn dit Finger (50) aus der
vorverdichteten Ladung geschwenkt werden.
3. Ballenformvorrichtung nac , Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (48) so angeordnet ist, daß sie den Ladekanal (26) am Eingang
in Querrichtung verengt.
4. Ballenformvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladekanal (26) obere
und untere Wände (32; 36) aufweist, daß die untere Wand (36) mit Abstand unter der Trommel (48) gekrümmt ist und daß die obere Wand (32) die Trommel (48) an einem Punkt stromabwärts vom Aufnahmeende bezüglich der Richtung des Materialflusses,
schneidet.
Die Erfindung betrifft eine Ballenformvorrichtung für Erntemaschinen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Während der Verdichtungsabschnitt eines Ballenformprozesses natürlich ein wichtiger Aspekt bei der
Herstellung eines Ballens mit einer bestimmten Dichte und Form ist, ist die Beladestufe des Prozesses vielleicht
noch kritischer beim Formen eines Ballens. Da die Erntegutbedingungen sich dauernd ändern und da die Bedienungsperson selten von genau geformten Schwaden
ausgehen kann, d. h. die Schwaden können in der Breite und der Höhe veränderlich und periodisch unterbrochen sein, werden normalerweise Materialladungen aufgenommen, die in der größe und Dichte von einem Zeilpunkt zum anderen wesentlich veränderlich sein können. Infolgedessen kann der fertige Ballen Taschen mit
geringer Dichte aufweisen, die über seinen ganzen Bereich verstreut sind, wie auch Bereiche mit hoher Dichte
entlang seiner Seiten, wodurch es schwierig ist, den Ballen zu binden und wodurch der Ballen nur schwer zu
handhaben ist und es praktisch unmöglich ist, ihn zu stapeln.
Die vorstehenden Probleme werden beträchtlich vergrößert, wenn die Ballenformvorrichtung bestimmt ist,
massive rechteckförmige Ballen zu erzeugen, in der Größenordnung von einer Tonne oder mehr, in. Vergleich zu herkömmlichen 60- bis 90-Pfund-Ballen, die
to mit den herkömmlichen Ausrüstungen möglicherweise hergestellt werden.
Ein Vorschlag, diese Probleme zu lösen, ist in dem US-Patent 35 52 109 dargäsiellt Die große Ballenformvorrichtung dieses Patents benutzt ein Konzept, bei
dem eine Serie kleiner bündeiförmiger Einzelladungen in die Ballenformkammer geladen werden, anstatt zu
versuchen, eine einzelne große Ladung einzuführen, die den gesamten Quersachnittsbereich der Kammer zwischen dem Stempel und dem vorangehenden Material
einnehmen würde. Als Folge dieses Vorgehens ist der fertige Ballen jedoch von relativ geringer Dichte und es
fehlt ihm der Zusammenhang und Zusammenhalt, die bei einem dichten Erntegutballen von hoher Qualität
wünschenswert sind. Dies rührt insbesondere auch da
her, daß bei der bekannten Erntemaschine das im Lade
kanal befindliche Material unabhängig von seiner Dichte vom Lader in die Ballenkammer gestopft wird.
Die Vorrichtung nach der DD-Patentschrifl 92 339 bietet schon die Möglichkeit im Ladekanal eine Vorver
dichtung durchzuführen. Daß dabei die Ballenkammer
verschlossen wird, läßt sich dieser Druckschrift aber nicht entnehmen.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die bekannte
Ballenformvorrichtung dahingehend zu verbessern, daß
bereits die der Balienkammer zugeführten Einzelladungen von möglichst gleicher Form und Dichte sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst
Aus der US-PS 29 17 993 ist eine Geradflußpresse mit
im wesentlichen horizontaler Ballenformkammer bekannt, bei welcher wiederum ein Schwadaufnehmer das
Erntegut vom Boden aufnimmt und unter Zuhilfenahme eines Rotationsförderers auf einem im wesentlichen horizontalen Weg in eine Sammmelkammer fördert. In der
Sammelkammer führt eine Stopfgabel eine Schwenkbewegung aus und fördert dadurch einzelne Materialbündel in den offenen Einlaß der Ballenformkammer. Zur
Verdichtung der in die Ballenformkammer nacheinander eingeführten kleinen, bündeiförmigen Einzelladun-
gen dient ein Preßstempcl, welcher auf einer Halbkreisbahn abwechselnd in die Ballenformkammer bewegt
und zum Füllen aus dieser herausgeschwenkt wird. Die mit der bekannten Geradflußpresse hergestellten Ballen
haben den gleichen Nachteil wie die Ballen aus der Vor
richtung gemäß US-PS 35 52 109; da sie aus bündeiför
migen Einzelladungen aufgebaut sind, hat der fertige Ballen Freiräume und Taschen, so daß er wegen der
ungleichmäßigen Dichte nur einen mäßigen Zusammenhang und Zusammenhalt hat.
bo Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht einer Bailenformvorrichtung, die gemäß der Erfindung aufgebaut ist,
b5 F i g. 2 eine teilweise Ansicht von der gegenüberliegenden Seite,
F i g. 3 einen leicht vergrößerten, teilweisen, im wesentlichen horizontalen Querschnitt durch die Ladevor-
richtung der Ballenformvorrichtung unterhalb der BaI-Ienformkammer,
F i g. 4- einen teilweisen, vertikal verlaufenden Querschnitt
durch die Ladevorrichtung, wobei die Stellung der Stopfgabel bezüglich des Stempels an entsprechenden
Punkten des Lade-Verdichtungszyklus dargestellt ist,
F i g. 5 eine schematische Ansicht des Ladekanals und der Packtrommel im verkleinerten Maßstab, wobei die
Art und Weise, in der das Erntegutmaterial im Kanal angesammelt wird, dargestellt ist, und
F i g. 6 eine Ansicht ähnlich der der F i g. 5, wobei jedoch die Art und Weise dargestellt ist, in der die Stopfgabel
betätigt wird, wenn eine volle Ladung in den Kanal gepackt ist
Die Ballenformvorrichtung hat ein langes, sich nach vorn und hinten erstreckendes Ballengchäuse 10 mit
rechteckförmigem Querschnitt, das eine Ballenkammcr
bildet, die in den Fig.4, 5 und 6 mit 12 bezeichnet ist.
Das Ballengehäuse 10 wird, leicht nach oben und vorn
geneigt, von Streben 14 getragen, die an ihren untersten Enden mit Rädern 16 versehen sind, die den Boden berühren.
Eine nach unten und vorn sich erstreckende Zunge 18 an der Vorderseite des Ballengehäuses 10 ist
so ausgebildet, um die Ballenformvorrichlung an ein (nicht dargestelltes) Schleppfahrzeug anzuhängen, um
es über ein Feld zu bewegen. Ein umschlossener Stempel 20 (F i g. 5 und 6) bewegt sich innerhalb der Ballenkammer
12 vor und zurück, um das Material, das durch einen Einlaß 22 im Boden 24 des Ballengehäuses in die
Ballenkammer 12 gebracht wird, über die ganze Breite periodisch zu verdichten.
Ein nach oben gekrümmter Ladekanal 26 hängt vom Ballengehäuse 10 herab und sein oberes Auslaßende 28
ist in Übereinstimmung mit dem Einlaß 22 ausgebildet, während das untere Aufnahmeende 30 des Kanals vom
Einlaß 22 entfernt und vor diesem angeordnet ist. Der Ladekanal ist vor seinem oberen Ende 28 nach vorn und
hinten erweitert und bildet eine leicht keilförmige Kammer 27. Die gekrümmte obere Wand 32 des Ladckanals
26 ist mit seitlichen bcabslandeten Längsschlitzcn 34 versehen, die sich über ihre gesamte Länge erstrecken,
während die gekrümmte Bodenwand 36 des Ladekanals über ihre gesamte Länge durchgehend ausgeführt ist,
mit Ausnahme det, Bereichs unmittelbar neben dem BaI-lcngehäusc
10, das längsgeschlitzi ist, um darin eine noch zu beschreibende Abfühlvorrichtung 38 aufzunehmen.
Das untere Ende 30 ^s Ladekanals 26 ist direkt hinter
einem Erntegutaufnehmer 40 angeordnet, der von irgendeinr Gestalt sein kann und in der Lage ist, in
Schwaden angeordnetes Material vom Feld aufzunehmen und dieses nach hinten dem Ladekanal 26 zuzuführen.
Bei der dargestellten Ausführung weist der Erntcgutaufnehmer 40 eine Reihe von Hebezinken 42 auf, die
das Erntegut nach oben werfen, zu einem über Kopf angeordneten Schneckengang 44, der das- Erntegut zentral
sammelt und es nach hinten zum Aufnahmeende 30 des Ladekanals 26 liefert.
Eine drehbare Päckeinrichtung 46 ist zwischen dem Ernlegutaufnehmer 40 und dem Ladekanal 26, quer
über dessen Aufnahmeende 30, angeordnet, um im Ladekanal 26 eine Vorverdichtung des Materials zu erzeugen,
bevor die Ballenkammcr 12 beladen wird. Wie am deutlichsten aus den F i g. 3, 4, 5 und 6 ersichtlich ist,
endet die obere Wane' 32 des Ladeknnals 26 mit Abstand zum vorderen Ende der Bodenwand 36 und der
Raum zwischen den vorderen Enden wird von der Packeinrichtung 46 eingenommen. Letztere weist eine hohle
Trommel 48 auf, die drehbar über der Bodenwand 36 angeordnet ist Die Sammelkammer 27 des Ladekanals
26 ist 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 gepackten Materials in
die Kammer 27 zu verhindern, wie aus dem folgenden ersichtlich wird.
ίο Die Packeinrichtung 46 weist auch eine Anzahl das
Erntegut in Eingriff nehmende Finger 50 auf, die sich radial von der Drehachse der Trommel 48 nach außen
erstrecken und die über letzterer in relativ dicht beabstandeten Paaren angeordnet sind, wie in F i g. 3 dargestellt.
Um den gewünschten Packvorgang durchzuführen und doch wirksam aus dem Erntemateria! 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 zurückgezo£*u werden, wenn die
Trommel sich nach oben dreht nach dem Erreichen der oberen Wand 32 des Ladekanals 26. Um die Erfindung
voll zu verstehen, reicht es aus zu sagen, daß eis Vorrichtung zum Ausstrecken und Zurückziehen der Finger
50 ein.: stillstehende Welle 52 aufweist, die sich koaxial
in der Trommel 48 über deren Länge erstreckt Ein Paar stationärer Kurbelwellen 54 (von denen nur eine gezeigt
ist) an gegenüberliegenden Enden dir Welle 52 sind mit
letzterer fest verbunden und wirken damit zusammen, um eine zweite Welle 56 radial beabstandet und parallel
zur Weile 52 zu tragen. Beabstandet entlang der Welle 56 ist eine Anzahl länglicher Träger 58 vorgesehen, deren
jeder eine Längsführungsbahn 60 aufweist, in der eine Rolle 62 auf der Welle 56 arbeiten kann, und jeder
der Träger 58 trägt zwei 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 vorbewegt werden und dadurch die Finger 50 jeweils zurückgezogen und ausgestreckt werden.
Ein längliches Schrappermesser 64, das a;rf der oberen
Wand 32 befestigt ist, erstreckt sich quer über die gesamte Breite des Ladekanals 26, in unmittelbarer Nähe
des Umfangs der Trommel 48, um das Erntegut abzustreifen, welches sonst bei der Drehung der Trommel 48
über die obere Wand 32 hinaus an dieser anhaften könnte. Es sei darauf hingewiesen, daß, soweit die Finger 50
voll zurückgezogen sind, wenn sie über die obere Wand 32 hinausgeschwenkt werden, sie nicht durch das Messer
64 gestört werden, so daß eine wirksame Erntegutabstreifwirkung an diesem Punkt erzielt wird.
Hinter der Packeinrichtung 46 und über äem Ladekanal
26 ist eine Stopfgabel 66 angeordnet, um periodisch die angesammelte Ladung vom Ladekanal 26 in die Ballenkammer
12 zu schieben.
Eine Abfühlvoi Jchtung 38 ist auf der Bodenwand 36
des Ladekanals 26 neben dessen Auslaßende 28 angeordnet.
Die Bewegung der Abfühlvorrichtung 38 nach hinten in ihre betätigte Stellung außerhalb des Ladekanals 26,
wie in F i g. 6 dargestellt, kann dazu benutzt werden, um der Bedienungspern?n anzuzeigen, daß es Zeit ist. die
Stopfgabel 66 und den Stempel 20 zu betätigen. Andererseits kann die Bewegung der Vorrichtung 38 dazu
benutzt werden, um die Stopfgabel 66 und den Stempel 20 automatisch zu betätigen, wiederum mittels einer
Anzahl geeigneter Vorrichtungen.
Arbeitsweise
Wenn die Ballenformvorrichtung vorwärtsbewegt wird, hebt der Erntegutaufnehmer fortlaufend Material
vom Boden auf und liefert es nach hinten zur Packeinrichtung 46 und zum Ladekanal 26, solange jedoch die
Abfühlvorrichtung 38 in ihrer Ausgangsstellung in der Kammer 27 ist, bleibten die Stopfgabel 66 und der Stempel 20 in Ruhe. In diesem Zustand ist jedoch, wie in
Fig.6 dargestellt, der Stempel 20 über dem Einlaß 22
angeordnet, um zu diesem Zeitpunkt einen oberen Verschluß der Kammer 27 zu bilden. Die Stopfgabel 66 ist
natürlich zu diesem Zeitpunkt vollständig aus dem Ladekanal 26 herausgezogen in ihrer Ausgangsstellung,
wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Infolgedessen beginnt sich eine Ladung von vorbestimmter Größe und
Dichte in dem Ladekanal 26 anzusammeln, wenn die Ballenformvorrichtung weiterhin vorwärtsbewegt wird
und aufgenommenes Material weiterhin von der Packeinrichtung 46 in die Kammer 27 gepackt wird. Das
Material, das sich in der Kammer 27 ansammelt, kann nicht nach oben durch den geschlossenen Einlaß 22 heraus und kann auch nicht nach unten über die sich drehende Packeinrichtung 46 entweichen, so daß die Dichte
der Ansammlung und die Kraft, die es gegen Abfühlplatten 96 ausübt, fortschreitend zunimmt, bis die Platten 96 vollständig aus der Kammer 27 herausgeschwenkt sind, wie in Fig.6 dargestellt Dadurch wird
eine Kupplung betätigt, um den Stempel 20 und die Stopfgabel 66 für einen einzigen Arbeitszyklus zu bewegen.
Die Wechselbeziehung der Bewegungen zwischen der Stopfgabel 66 und dem Stempel 20 ist in Fig.4
dargestellt, wobei zu sehen ist, daß während der ersten 120° des Arbeitszyklus die vordere Fläche 20a des
Stempels 20 fast bis zur Vorderkante des Einlasses 22 zurückgezogenen ist, wodurch letzterer geöffnet wird,
während die Stopfgabel 66 über die Schlitze 34 in den Ladekanal 26 eindringt und ihre Aufwärtsschwenkbewegung gegen die Ballenkammer 12 beginnt. Während
der nächsten 60° des Arbeitszyklus (insbesondere der 30= zwischen 150° und 180°) schwenkt die Stopfgabel
66 schnell gegen die Ballenkammer 12 bis zu einem Punkt leicht unterhalb des Einlasses 22, um schnell die
angesammelte Ladung in die Ballenkammer 12 vor die Fläche 20a des Stempels 20 zu stopfen. Es ist zu bemerken, daß während dieses Intervalles die Fläche 20a des
Stempels sich nur !eicht aus ihrer 150°-Stellung herausbewegt. Wenn die Stopfgabel 66 und der Stempel 20 in
ihren jeweiligen Zyklen von 180° auf 240° bewegt werden, tritt die Stopfgabel 66 in die Ballenkammcr 12 entlang eines kurzen Stückes über dem Einlaß 22 ein, um zu
gewährleisten, daß die Ladung vollständig in die Ballenkammer 12 gestopft wird, während die Stempeifläche
20a (die vorzugsweise vertikal geschlitzt ist) die Ladung von der Stopfgabei 66 abstreift und letztere ihren nach
hinten gerichteten Herausziehhub beginnt, während die Stempelfläche 20a weiterhin über den Einlaß 22 nach
hinten bewegt wird, um die Ladung nach hinten zu verdichten. Während der abschließenden 120° des Arbeitszyklus kehrt die Stopfgabel 66 in ihre Ausgangstellung
zurück und der Stempel 20 vollendet seinen Rückwärtshub, wodurch beide Komponenten für nächste Slopf-
und Verdichtungsfolge bereit sind. Natürlich wird die Abfühlvorrichtung 38 von einer Feder 102 in ihre ursprüngliche Stellung innerhalb der Sammelkammer 27
zurückgedrückt, wenn die Stopfgabel 66 die Ladung in die Ballenkammer 12 gestopft hat, wodurch die Abfühlvorrichtung 38 für die nächste Ladung fertig ist.
Es ist zu bemerken, daß die Arbeitsfrequenz des
s Stempels 20 und der Stopfgabel 66 vollständig davon abhängt, wie schnell das Material sich in dem Ladekanal
26 ansammelt. Wenn bei Vollendung eines ersten Zyklus die nächste Ladung fertig ist, so daß die Abfühleinrichlung 38 in ihrer betätigten Stellung ist, bleibt die Kupp-
lung im Eingriff und der Stempel 20 und die Stopfgabel 66 arbeiten ohne Unterbrechung. Falls jedoch die nächste Ladung bis dahin ihre volle Größe noch nicht erreicht hat, wird der Stempel 20 und die Stopfgabel 66
vorübergehend außer Betrieb gesetzt.
Nachdem eine Anzahl von Stopf-Verdichtungszyklen vollendet sind und der Ballen die gewünschte Größe hat,
kann die Bindevorrichtung in Betrieb genommen werden, um den verdichteten Ballen zu binden. Eine Bindevorrichtung ist hier nicht dargestellt oder beschrieben,
da sie keinen Einfluß auf die Prinzipien der Erfindung hat, es kann jedoch irgendeine aus der Anzahl von geeigneten Vorrichtungen für die Verwendung bei der Erfindungausgesucht werden.
An diesem Punkt scheint es angemessen, zumindest
einige der speziellen Merkmale der Erfindung nochmals zu untersuchen und ihre Bedeutung herauszuarbeiten.
Zunächr: sei betont, daß die Prinzipien der Erfindung nicht auf eine Ballenvorrichtung von bestimmter Größe
oder auf bestimmte Materialien beschränkt sind. Es ist
jedoch klar, daß sie besonders nützlich sind bei Bailcnformvorrichtungen, die bestimmt *ind, große rechteckige Erntegutballen in der Größenordnung von einer
Tonne oder mehr im Gegensatz zu 60 Pfund schweren Ballen herzustellen, wie sie mit herkömmlichen Maschi
nen hergestellt werden. Wenn in der Kammer 27 des
Ladekanals 26 eine Ladung angesammelt wird, bis sie eine vorbestimmte Größe und Dichte annimmt, ist die
Geschwindigkeit, mit der das Erntegut vom Erntegutaufnehmcr 40 der Ballenformvorrichtung zugeführt
wird, unwesentlich. Ohne Rücksicht darauf, ob der Schwaden leicht oder schwer, unterbrochen oder fortlaufend ist. wird kein Material in die Ballenkammer 12
eingeführt, bis die Ladung in der Kammer 27 genau die gewünschten Charakteristika hat. Das bedeutet, daß
nacheinander genau derselbe Ladungstyp dem Stempel zur Verdichtung übergeben wird, ohne Rücksicht auf
den Zustand der Schwaden. Es wird dadurch gewährleistet, daß die Bedienungsperson einen Ballen von gleichförmiger Dichte herstellt, der keine Deformationen be-
wirkende Materialansammlungen an einer seiner Seiten aufweist. Letzterer Aspekt wird noch bedeutender
durch die Tatsache, daß der Ladekanal 26 gegen sein oberes Ende hin nach außen erweitert ist, wodurch die
Neigung besteht, oben in der Ballenkammer 12 eine
gegenüber dem Boden größere Materialmenge zu laden, so daß zusätzliche Mengen nachfolgend durch die
Schwerkraft abgesetzt werden. Bemerkenswert ist auch die Tatsache, daß diese Erweiterung die Tendenz des
Erntegutes vermeidet, in dem Ladekanal 26 so verdich
tet zu werden, daß es von der Stopfgabel während des
Stopfzyklus nicht herausgezogen wird.
Ein anderes Merkmal, auf das es die Aufmerksamkeit zu richten gilt, ist die Packcinrichlung 46, die, obwohl an
sich nicht neu, in einem neuen Zusammenhang vcrwen-
fi5 dct wird. Die Pack vorrichtung 46 ist eine Zuführvorrichtung mit zurückziehbaren Fingern, zum Zuführen vom
Erntegut zum Ladekanal 26. Diese Funktion könnte von einer Anzahl geeigneter Förderer ausgeführt werden.
Die Packeinrichtung 46, die in Verbindung mit dem Stempel 20 als Verschluß für den Ladekanal arbeitet,
bewirkt eine Vorverdichtung der Beladung in der Kammer 27 bis zu einer Höhe etwas unterhalb der Hälfte der
Dichte, die von dem Stempel in der Ballenkammer 12 erreicht wird. Der genaue Grad der Vorverdichtung
hängt natürlich von der Zeit ab, während der der Stempel u.id die Stopfgabel 66 in Ruhe bleiben, die auf einfache Weise von der Abfüllvorrichtung 38 gesteuert werden kann.
E.s ist weiterhin zu bemerken, daß die Kontinuität des Packvorganges, wie er von der Packeinrichtung 46 ausgeführt wird, von beträchtlicher Wichtigkeit im Hinblick auf die Tatsache ist, daß die Ladung in der Kammer 27 sonst dazu neigt, in einer rückwärts gerichteten
Bewegung aus dem unteren Ende 30 des Ladekanals 26 zu entweichen. Indem kontinuierlich eine Packkraft auf
die Ladung aufgebracht wird, wird diese, anders als bei einer unterbrochenen Packkraft, daran gehindert, eine
derartige Rückwärtsbewegung auszuführen.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
25
30
35
45
50
55
60
65