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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf
Rundballenpressen zur Formung eines zylindrischen Ballens aus
Erntematerial, und insbesondere auf eine Vorrichtung zur
kontinuierlichen Überwachung der Ballengröße (Durchmesser), so
daß die Bedienungsperson eine gewünschte Ballengröße auswählen
kann und/oder Netzmaterial zum Umwickeln eines Ballens abgegeben
werden kann, wobei die Länge des abgegebenen Netzmaterials von
der Größe des Ballens abhängt.
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Rundballenpressen zur Formung zylindrischer Erntematerial-Ballen
sind seit langem in der Technik bekannt. Es war üblich,
derartige Ballenpressen mit Bindegarn-Abgabeeinrichtungen zum
Umwickeln eines geformten Ballens mit Bindegarn zu versehen, so
daß der Ballen seine Form und Kompaktheit nach dem Auswerfen aus
der Ballenpresse beibehält. Eine neuere Entwicklung, für die ein
Beispiel die Rundballenpresse vom Typ Claas Modell 44 ist,
besteht in der Verwendung einer Netzmaterial-Abgabevorrichtung
anstelle einer Bindegarn-Abgabevorrichtung, wodurch ein
geformter Ballen mit einer Länge aus Netzmaterial umwickelt
wird. Wie dies zum Beispiel in dem US Patent 4 603 379 gezeigt
ist, ist es weiterhin bekannt, Rundballenpressen 50 zu
automatisieren, daß, wenn ein fertiger Ballen gebildet wurde,
die Wickelvorrichtung aktiviert wird, um den Ballen zu umwickeln
und das Wickelmaterial abzuschneiden. Obwohl diese Vorrichtungen
zum automatischen Umwickeln fertiger Ballen befriedigende
Eigenschaften aufweisen, ist die Größe eines fertigen Ballens
festgelegt, weil Meßfühlerschalter dazu verwendet werden,
festzustellen, wann ein Ballen eine vorgebene Größe reicht hat.
Andererseits ist es häufig wünschenswert, automatisch einen
fertigen Ballen zu umwickeln, selbst wenn dieser noch nicht groß
genug ist, um den Sensor für einen fertigen Ballen zu
aktivieren. Dies kann beispielsweise auftreten, wenn der Bauer
die Bildung kleinerer Ballen wünscht, damit diese besser auf
einen Lastwagen oder in einen Speicherraum mit vorgegebenen
Abmessungen passen, oder wenn lediglich ein Teilballen am Ende
eines Feldes gebildet wurde. Daher ist es wünschenswert, in der
Lage zu sein, kontinuierlich die Ballengröße zu überwachen, so
daß eine Bedienungsperson die Größe der zu bildenden Ballen
auswählen kann und die Ballen mit der minimalen Menge an
Umwicklungsmaterial umwickelt werden können, die erforderlich
ist, um den Ballen intakt zu halten.
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In der US-A-4 748 802, deren Inhalt durch diese Bezugnahme hier
aufgenommen wird, ist eine Vorrichtung zur Überwachung der Form
eines Ballens durch Messung der Größe eines Ballens und
Beleuchten zuerst eines und dann des anderen von zwei Anzeigern
beschrieben, um der Bedienungsperson ein Signal dafür zu geben,
daß nach rechts oder nach links entlang eines Schwads gesteuert
werden sollte, wobei das Ergebnis darin besteht, daß das
Erntematerial zunächst dem einen Ende und dann dem anderen Ende
des in Bildung befindlichen Ballens zugeführt wird. Dies
ermöglicht den Aufbau eines allgemein zylindrischen Ballens mit
gleichförmiger Dichte. Der hierin beschriebene Mechanismus mißt
den Ballendurchmesser jedoch lediglich an festen, einen gleichen
Abstand voneinander aufweisenden Ballendurchmessern. Wenn
schwierige Erntebedingungen bei kleinen Ballendurchmessern
auftreten, ergibt sich ein sehr schnelles Beleuchten zuerst des
einen und dann des anderen Anzeigers mit einer Geschwindigkeit,
die zu schnell ist, als daß die Bedienungsperson ihr folgen
könnte. Weiterhin werden die letzten wenigen Zoll eines
Ballendurchmessers mehr in Richtung auf ein Ende des Ballens
aufgebaut, so daß sich ein Ballen mit ungleichförmigem
Durchmesser ergibt.
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Der in der vorstehend genannten US-A-4 748 802 beschriebene
Ballengrößensensor wird durch einen Serpentinenarm betätigt, der
die Spannung in den Umschlingungseinrichtungen für den Ballen
aufrecht erhält, während die Ballengröße ansteigt. Wenn eine
Abnutzung der Umschlingungseinrichtungen und des zugehörigen
Halterungsmechanismus auftritt, zeigt der Ballengrößensensor
eine Ballengröße an, die größer als die tatsächliche Größe des
Ballens in der Ballenpresse ist. Der kontinuierlich arbeitende
Ballengrößensensor gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht
eine automatische Kompensation der Abnutzung, so daß eine echte
Anzeige der Ballengröße immer zur Verfügung steht.
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Die US-A-4 246 743 beschreibt eine Rundballenpresse, bei der
Einrichtungen zur Lieferung eines Signals an die
Bedienungsperson vorgesehen sind, wenn der in der Ballenpresse
gebildete Ballen eine vorgegebene Größe erreicht hat. Ein
elektrischer Schalter ist an dem Rahmen der Maschine befestigt
und wird betätigt, wenn der Ballen die erforderliche Größe
aufweist, wobei der Schalter mit Anzeigeeinrichtungen verbunden
ist, die in dem Fahrerstand der Maschine befestigt sind und
sowohl eine akkustische als auch optische Warnung an die
Bedienungsperson liefern.
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Die US-A-4 362 097 beschreibt weiterhin eine Rundballenpresse,
bei der Einrichtungen zur Bestimmung des Gewichtes eines Ballens
zu irgendeinem vorgegebenen Zeitpunkt während der Bildung des
Ballens vorgesehen sind.
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Die vorliegende Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen
definiert und ergibt eine Rundballenpresse mit einer
Umschlingungseinrichtung, die zumindestens teilweise eine
ausdehnbare Ballenformungskammer umgrenzt, und mit einer
Armbaugruppe zur Aufrechterhaltung der Spannung in der
Umschlingungseinrichtung, während der in der Kammer gebildete
Ballen die Kammer durch Einwirkung gegen die
Umschlingungseinrichtung ausdehnt, wobei die Ballenpresse weiterhin mit der
Armbaugruppe verbundene Ballen-Sensoreinrichtungen zur
kontinuierlichen Erzeugung eines den Durchmesser eines in der
Kammer gebildeten Ballen darstellenden Analog-Ausgangssignals
und Einrichtungen umfaßt, die auf das Analogsignal ansprechen,
um Ausgangssignale unter einen Abstand aufweisenden Intervallen
zu erzeugen, wobei die Intervalle zwischen aufeinanderfolgenden
Ausgangssignalen abnehmen, wenn der Durchmesser des gebildeten
Ballens zunimmt.
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Eine Vielzahl von Anzeigern kann vorgesehen sein, um einer
Bedienungsperson Anweisungen zu geben, nach links oder nach
rechts entlang eines Schwads zu steuern, und es kann eine auf
die Ballen-Sensoreinrichtungen ansprechende Steuerschaltung zur
selektiven Ansteuerung der Anzeiger vorgesehen sein, wodurch ein
zylindrischer Ballen mit allgemein gleichförmigem Durchmesser
und gleichförmiger Dichte gebildet wird, wenn die Ballenpresse
durch die Bedienungsperson gemäß den Anweisungen der Anzeiger
gesteuert wird.
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Eine Potentiometer kann zur Messung der Ballengröße verwendet
werden. Die Potentiometerwelle kann mit einem der Arme einer
Armbaugruppe verbunden sein, die die Spannung in der
Umschlingungseinrichtung aufrecht erhält, so daß bei steigender
Größe des gebildeten Ballens und bei einer Ausdehnung der
Umschlingungseinrichtung der Arm die Potentiometerwelle bewegt.
Das Potentiometer kann mit einem Analog-/Digital-Wandler
verbunden sein, der das Analog-Ausgangssignal in digitale
Impulse umwandelt, die akkumuliert werden, um einen die
Ballengröße darstellenden Digitalwert zu gewinnen. Schalter und
Anzeiger können an einem Bedienfeld für die Bedienungsperson
vorgesehen sein. Durch Betätigung der Schalter kann die
Bedienungsperson eine gewünschte Ballengröße und außerdem die
Anzahl der Windungen aus Wickelmaterial auswählen, die um jeden
Ballen gewickelt werden sollen. Eine Steuerschaltung auf der
Grundlage eines Mikroprozessors kann zum Vergleich der
Ballengröße mit der gewünschten Ballengröße verwendet werden und
liefert ein Signal an die Bedienungsperson, wenn ein Ballen die
gewünschte Größe erreicht hat. Die Steuerschaltung berechnet
dann automatisch die Anzahl der Umdrehungen einer
Zuführungswalze, die erforderlich sind, um den Ballen mit der
ausgewählten Anzahl von Windungen aus Wickelmaterial zu
umwickeln, sie leitet das Umwickeln ein und aktiviert ein
Messer, um das Wickelmaterial abzuschneiden, wenn der Ballen
umwickelt ist.
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Um Fehler in dem Ausgangssignal des Potentiometer aufgrund
einer Abnutzung in der Umschlingungseinrichtung und anderen
mechanischen Teilen der Ballenpresse zu kompensieren, können
Vorkehrungen getroffen werden, um das Sensor-Ausgangssignal zu
bestimmen, wenn die Ballenformungskammer leer ist, wobei der
gemessene Wert dann als Korrekturfaktor verwendet wird, der von
den Sensor-Ausgangssignal subtrahiert wird.
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Die Steuerschaltung kann eine in einem Speicher gespeicherte und
durch das Ausgangssignal des Ballengrößen-Sensors adressierbare
Tabelle einschließen. An jedem Speicherplatz in der Tabelle
sind Signale zur selektiven Ansteuerung von Anzeigern
gespeichert, die der Bedienungsperson ein Signal dafür liefern,
daß er nach links oder nach rechts entlang eines Schwads steuern
soll.
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Der hier beschriebene kontinuierliche Ballengrößen-Sensor
ermöglicht die Beleuchtung der Anzeiger bei nicht festgelegten
Schritten des Ballendurchmessers, wobei die Schritte bei
kleineren Ballendurchmessern größer sind. Dies beseitigt
sowohl das Problem eines zu schnellen Umschaltens zwischen
den Anzeigelampen als auch das Problem eines ungleichförmigen
Durchmessers.
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Eine die vorliegende Erfindung enthaltende Rundballenpresse
wird nun ausführlicher in Form eines Beispiels unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
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Fig. 1 eine Seitenansicht einer Rundballenpresse mit einer
Netzmaterial-Abgabevorrichtung ist,
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Fig. 2 und 3 Seitenansichten eines Serpentinenarms und eines
Gestänges zum Betätigen eines kontinuierlichen Ballengrößen-
Sensors sind,
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Fig. 4 eine Ansicht entlang der Linie 4-4 nach Fig. 2 ist, die
die Befestigung des kontinuierlichen Ballengrößen-Sensors zeigt,
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Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung für eine
automatische Rundballenpresse ist,
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Fig. 6 ein Bedienfeld für die Bedienungsperson mit Schaltern
und Anzeigern zeigt, und
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Fig. 7 ein Ablaufdiagramm ist, das den Betrieb des
Steuersystems zum Umwickeln eines Ballens mit irgendeiner Größe
mit einer vorausgewählten Anzahl von Windungen eines
Netzmaterials erläutert.
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Fig. 1 ist eine Ansicht von der rechten Seite einer
Rundballenpresse 10 aus, bei der die vorliegende Erfindung
verwendet werden kann. Bezugnahmen auf links und rechts werden
hier aus Gründen der Zweckmäßigkeit verwendet und werden so
bestimmt, daß man an der Rückseite der Rundballenpresse steht
und in Richtung auf deren vorderes Ende in der Bewegungsrichtung
der Ballenpresse blickt. Die Ballenpresse 10 ist mit einem mit
Rädern versehenen Rahmen 12 versehen und für eine Bewegung über
den Boden G ausgebildet.
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Der Rahmen trägt zwei allgemein vertikale, mit Querabstand
angeordnete Seitenplatten 13, zwischen denen eine aus Ketten
und Leisten bestehende oder andere Ballenformungs-
Umschlingungseinrichtung 14 drehbar angetrieben wird. An jeder
Seite erstreckt sich die Umschlingungseinrichtung 14 über ein
Kettenrad 16, ein Nockenführungsteil 37 und eine Reihe von
drehbaren Führungselementen 19, 21, 28, 25, 27, 29, 31 und 33.
Ein Antriebsstrang 18 liefert Betriebsleistung an alle
betätigbaren Bauteile in der Ballenpresse 10 unter Einschluß
einer (nicht gezeigten) Bodenwalze, die sich in Querrichtung
der Ballenpresse allgemein hinter einem Kettenrad 34 erstreckt.
Eine Erntematerial-Aufnehmervorrichtung 17, die benachbart zum
Boden G angeordnet ist, liefert Erntematerial an eine
Ballenformungskammer 20, die durch die Umschlingungseinrichtung
14 und die Bodenwalze begrenzt ist. Wenn Erntematerial der
Kammer zugeführt wird, so wird es zwischen der
Umschlingungseinrichtung und der Bodenwalze gedreht, um einen
zylindrischen Ballen zu bilden, dessen Größe zunimmt, wenn mehr
Erntematerial eingeleitet wird. Wenn die Ballengröße zunimmt, so
drückt der Ballen gegen die Umschlingungseinrichtung 14. Ein
Serpentinenmechanismus, der allgemein mit 15 bezeichnet ist,
schließt zwei Armbaugruppen 42, eine an jeder Seite der
Ballenpresse, ein, die jeweils auf einem sich in Querrichtung
erstreckenden Schwenkrohr 44 befestigt sind, daß an jedem Ende
in Lagern befestigt ist. Wenn die Größe des Ballens zunimmt und
der Ballen gegen die Umschlingungseinrichtung 14 rückt, so
verschwenken die Armbaugruppen 42 im Gegenuhrzeigersinn, wobei
das Schwenkrohr 44 den Schwenkpunkt bildet. Dies ermöglicht es,
daß die Größe der Ballenformungskammer 20 zunimmt, während
gleichzeitig irgendein Spiel in der Umschlingungseinrichtung
beseitigt wird.
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Die vorstehend beschriebene Rundballenpresse 10 ist von
allgemein üblicher Konstruktion und ist in einer Anzahl von
Patentschriften beschrieben, unter Einschluß der US-A-4 426 833,
deren Inhalt durch diese Bezugnahme hier mit aufgenommen wird.
Die Ballenpresse 10 kann so modifiziert werden, daß sie eine
Netzmaterial-Abgabevorrichtung zum Umwickeln eines fertig
geformten Ballens mit Netzmaterial aufweist. Wie dies in Fig. 1
gezeigt ist, ist eine Netzmaterial-Rolle 22 auf einer Spindel 23
befestigt. Ein Antriebsriemen 50 erstreckt sich von einer
Antriebsriemenscheibe 52 zu einer angetriebenen Riemenscheibe
54. An der Welle 55 der angetriebenen Riemenscheibe 54 ist eine
sich in Querrichtung erstreckende Zuführungswalze befestigt.
Die Riemenscheibe 52 wird angetrieben, solange Betriebsleistung
bei 18 zugeführt wird. Der Riemen 50 ist normalerweise schlaff,
so daß die Riemenscheibe 54 nicht angetrieben wird. Wenn ein
Linear-Stellglied 35 angesteuert wird, so drückt ein
Kupplungsmechanismus, der allgemein mit 40 bezeichnet ist,
gegen den Riemen 50 und spannt diesen, so daß ein Antrieb der
Riemenscheibe 54 bewirkt wird. Die Riemenscheibe 54 wirkt mit
zwei Klemmwalzen 56 zusammen, um Netzmaterial von der Rolle 22
abzuziehen und es in die Ballenformungskammer abzugeben. Das
Stellglied 5 und der Kupplungsmechanismus 40 treiben weiterhin
ein Netzmaterial-Messer so an, daß das Netzmaterial geschnitten
wird, wenn die auf den Riemen 50 einwirkende Spannung aufgehoben
wird.
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Allgemein gesprochen wird die Ballenpresse 10 entlang eines
Schwads gezogen und die Aufnehmervorrichtung 17 nimmt
Erntematerial auf und speist es in die Ballenformungskammer 20
ein. Das Erntematerial wird zwischen der Bodenwalze und der
Umschlingungseinrichtung 14 gedreht, um einen Ballen mit ständig
zunehmender Größe zu bilden. Wenn ein "vollständiger" oder
fertiger Ballen gebildet wurde, so stoppt die Bedienungsperson
die Vorwärtsbewegung der Ballenpresse, wodurch die Zuführung von
Erntematerial in die Ballenpresse gestoppt wird. Die Drehung
des Ballens in der Kammer wird jedoch fortgesetzt und der
Netzmaterial-Zuführungsmechanismus wird betätigt, um
Netzmaterial in die Kammer 20 einzuspeisen, wo es sich um den
rotierenden Ballen wickelt. Nachdem der Ballen umwickelt wurde,
schneidet das Messer 58 das Netzmaterial durch. Die
Bedienungsperson kann dann eine Steuerung betätigen, um eine
Heckklappe 11 zu betätigen und den fertig geformten und
umwickelten Ballen auszuwerfen. Die Bedienungsperson schließt
dann die Heckklappe und nimmt die Vorwärtsbewegung der
Ballenpresse wieder auf, um die Bildung eines neuen Ballens zu
beginnen.
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Gemäß einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung ist
ein Haltearm 60 an einem Rahmenteil 62 befestigt, um ein
Drehpotentiometer 66 zu haltern, das als kontinuierlicher
Ballengrößen-Sensor dient. Wie dies in den Fig. 2 bis 4
gezeigt ist, ist der Haltearm 60 allgemein U-förmig und weist
Öffnungen in den gegenüberliegenden Schenkeln zur Lagerung einer
Welle 64 des Drehpotentiometers 66 auf. Das Potentiometer 66 ist
an einem Schenkel des Haltearms 60 befestigt, und der Haltearm
ist an einem weiteren Haltearm 68 befestigt, der seinerseits an
dem Rahmenteil 62 befestigt ist. Ein gekrümmter langgestreckter
Arm 70 ist an einem Ende mit der Potentiometerwelle 64
verbunden. An dem gegenüberliegenden Ende ist der Arm 70 über
eine Kette oder eine andere flexible Verbindung 72 mit einem
Zapfen 74 verbunden, der sich von dem einem Arm 42 nach außen
erstreckt.
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Zu Beginn der Bildung eines Ballens befinden sich die
Serpentinenarme 42 in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten
Stellung. Wenn Erntematerial in die Ballenformungskammer 20
eingespeist wird, steigt die Größe des darin gebildeten Ballens
an, und der Ballen drückt gegen die Umschlingungseinrichtung
40, wie dies bereits erläutert wurde. Die Spannung in der
Umschlingungseinrichtung 14, die über die drehbaren
Führungselemente 29 und 33 wirkt, verschwenkt die
Serpentinenarme 42 im Uhrzeigersinn um das Schwenkrohr 44. Wenn
der eine Arm 42 (Fig. 3) verschwenkt wird, nimmt er den Zapfen
74 mit, so daß eine Kraft über die Kette 72 und den gekrümmten
Arm 70 ausgeübt wird, um die Potentiometerwelle 64 zu drehen.
Wenn die Umschlingungseinrichtung 14 bis zu ihrem Grenzwert
gedehnt wurde, so befinden sich die Serpentinenarme 42 in der
in Fig. 3 gezeigten Stellung.
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Nachdem die Heckklappe 11 geöffnet wurde und der fertig geformte
und umwickelte Ballen aus der Rückseite der Ballenpresse
ausgeworfen wurde, werden die Serpentinenarme 42 in ihre Ruhe- oder
Anfangsstellung (Fig. 2) zurückbewegt, und zwar über eine
Feder oder über irgendeine andere Einrichtung, die in der
Technik gut bekannt ist. Das Gewicht des gekrümmten Arms 70 und
der Kette 72 reicht aus, um die Potentiometer 64 in ihre
Anfangsstellung zurückzudrehen. Wenn dies erwünscht ist, kann
jedoch auch eine Rückführfeder für den Arm 70 vorgesehen sein.
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Fig. 5 zeigt, wie das Potentiometer 66 in eine
Rundballenpressen-Steuerschaltung auf der Grundlage eines Mikroprozessors
eingefügt werden kann, wie sie beispielsweise in der
US-A-4 609 984 beschrieben ist, deren Inhalt ebenfalls durch
diese Bezugnahme hier mit aufgenommen wird. Die Steuerschaltung
ist im wesentlichen die gleiche, wie sie in der US-A-4 609 984
beschrieben ist, insofern, als sie einen Mikroprozessor 100,
einen Festwertspeicher (ROM) 102, einen Schreib-Lesespeicher
(RAM) 104, einen Schnittstellenadapter (VIA) 106 und einen
Adressendekodierer 108 einschließt, die über Adressen-, Steuer-
und bidirektionale Datensammelschienen miteinander verbunden
sind, die insgesamt mit 110 bezeichnet sind. Wie in der US-A-
4 609 984 schließt die Steuerschaltung auch hier Eingangs-/
Ausgangs-Sammelschienen 112 ein, die den VIA 106 mit einem
akkustischen Alarmgeber 114, optischen Anzeigern 116 und
verschiedenen Schaltern und Sensoren verbinden, die insgesamt
mit 118 bezeichnet sind. Gemäß einem Grundgedanken der
vorliegenden Erfindung ist der einen fertigen Ballen anzeigende
Schalter der in der US-A-4 609 984 beschriebenen Anordnung durch
das die Ballengröße kontinuierlich messende Potentiometer 66
ersetzt. Ein spannungsgesteuerter Oszillator oder ein anderer
geeigneter Analog-/Digital-Wandler 122 ist zum Empfang des
Analog-Ausgangssignals von dem Potentiometer 66 und zu dessen
Umwandlung in digitale Impulse an einer Leitung 124
angeschaltet, wobei die Impulse an der Leitung 124 eine Frequenz
aufweisen, die proportional zur Größe des Analogsignals von dem
Potentiometer 66 ist und damit die Größe des in der Ballenpresse
10 gebildeten Ballens anzeigen. Die Signale an der Leitung 124
werden über eine der Leitungen in den Sammelschienen 112 zum VIA
106 geleitet, wo sie über ein festes Zeitintervall mit Hilfe
eines Zeitgebers in dem VIA gezählt werden, um auf diese Weise
einen Digitalwert zu gewinnen, der die Größe des in Formung
befindlichen Ballens darstellt.
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Wenn ein Netzmaterial anstelle von Bindegarn zum Umwickeln der
Ballen verwendet wird, so wird der in der US-A-4 609 984
beschriebene Motor zum Antrieb des Bindegarn-Abgabemechanismus
nicht benötigt. Statt dessen ist das Linearstellglied 35 zur
Steuerung der Netzmaterial-Antriebsrollenwelle 55 und des
Messers 58 mit der Sammelschiene 112 des VIA verbunden. Es ist
weiterhin zu erkennen, daß die manuellen Eingabeschalter 118
und die optischen Anzeiger 116 etwas abweichend sind. Fig. 6
ist eine Darstellung des Bedienfeldes für die Bedienungsperson,
wobei die verschiedenen manuellen Eingabeschalter und optischen
Anzeiger dargestellt sind. Das Bedienfeld ist zur Verwendung mit
einer Rundballenpresse bestimmt, die entweder einen Bindegarn-
Abgabemechanismus oder einen Netzmaterial-Abgabemechanismus
aufweist und es schließt weiterhin andere nicht zur vorliegenden
Erfindung in Beziehung stehende Merkmale ein, so daß für die
vorliegenden Zwecke einige der Schalter und Anzeiger außer acht
gelassen werden können. Der MODELL-Schalter 131 wird betätigt,
um die Art der gesteuerten Ballenpresse auszuwählen. Obwohl hier
eine Ballenpresse mit einer Netzmaterial-Abgabevorrichtung
beschrieben wird, ist es verständlich, daß die Prinzipien der
Erfindung in gleicher Weise auf Ballenpressen mit einem
Bindegarn-Abgabemechanismus anwendbar sind.
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In Fig. 6 wird der Ballengrößenschalter 130 gedrückt, wenn die
Bedienungsperson die ausgewählte Größe der zu formenden Ballen
anzeigen will. Wenn der Schalter 130 gedrückt wird, erscheint
die zuletzt ausgewählte Ballengröße in dem digitalen
Anzeigefenster 132. Dieser Wert kann dann dadurch vergrößert
werden, daß der Schalter 134 gedrückt wird, während der
Ballengrößenschalter niedergedrückt gehalten wird. Die
Ballengröße kann beispielsweise in Schritten von einem Zoll oder
einem Zentimeter ausgewählt werden. Der angezeigte Wert kann
dadurch verringert werden, daß der Schalter 136 gedrückt wird,
während der Ballengrößenschalter niedergedrückt gehalten wird.
Wenn der Ballengrößen-Sensor 66 ein Ausgangssignal erzeugt,
dessen Wert der in die Anzeige eingegebenen Ballengröße
entspricht, so erzeugt, wie dies weiter unten beschrieben wird,
der Mikroprozessor 100 ein Signal, das den VIA 106 durchläuft,
um eine Anzeige 138 für einen fertigen Ballen einzuschalten.
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Der NETZ-Schalter 140 wird in Verbindung mit den Schaltern 134
und 136 verwendet, um die Anzahl der Windungen des
Umwicklungsmaterials (Netzmaterial oder Bindegarn) auszuwählen, das auf
jeden Ballen aufgebracht wird. Wenn der NETZ-Schalter gedrückt
wird, so erscheint die zuletzt ausgewählte Anzahl der Windungen
auf der digitalen Anzeige 132, und dieser Wert kann durch
Drücken eines der Schalter 134 oder 136 vergrößert oder
verkleinert werden, während der NETZ-Schalter gedrückt gehalten
wird. Die Anzahl der Ballenumwicklungen kann beispielsweise in
Schritten von einer viertel Windung ausgewählt werden. Fig. 6
zeigt die Digitalanzeige, nachdem die Bedienungsperson 2 1/4
als die Anzahl der Windungen von Netzmaterial ausgewählt hat,
die auf jeden Ballen aufgebracht werden sollen.
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Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm, daß das Betriebsprogramm der
Steuerschaltung nach Fig. 5 zur Steuerung des Umwickelns
eines Ballens mit Netzmaterial erläutert. Das Programm beginnt
im Schritt 148 mit dem Löschen verschiedener Registerplätze
unter Einschluß von REVCNT und OFFSET. Im Schritt 150 tastet der
Mikroprozessor 100 über den VIA 106 die NETZ-Schalter-Flagge
NETSW ab, um festzustellen, ob der NETZ-Schalter 140 gedrückt
wurde. Wenn er gedrückt wurde, so tastet der Mikroprozessor 100
als nächstes die Flaggen für die Größer-/Kleiner-Schalter 134
und 136 im Schritt 151 ab, um festzustellen, ob einer dieser
Schalter ebenfalls gedrückt wurde. Wenn dies nicht der Fall ist,
so sendet der Mikroprozessor einen gespeicherten Wert NETVAL,
der die zuletzt ausgewählte Anzahl von Windungen darstellt, an
den VIA 106, und der VIA gibt Signale zur Anzeige des Wertes
auf der Anzeige 132 ab. Wenn andererseits die Überprüfung im
Schritt 151 zeigt, daß der eine oder andere der Schalter 134 und
136 betätigt wurde, so verzweigt sich das Programm zu 153, um
NETVAL zu vergrößern oder zu verkleinern, worauf der erneuerte
Wert im Schritt 152 an die Anzeige 132 geliefert wird. NETVAL
wird weiterhin im Schritt 152 gespeichert, worauf das Programm
zum Schritt 150 zurückläuft.
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Die die Schritte 150 bis 153 umfassende Schleife wird wiederholt
ausgeführt, solange wie der NETZ-Schalter 140 gedrückt ist.
Während jeder Ausführung der Schleife werden die Schritte 150
bis 152 ausgeführt, wenn keiner der Größer-/Kleiner-Schalter
134, 136 betätigt ist. Zusätzlich wird der Schritt 153
ausgeführt, wenn einer der Schalter 134, 136 betätigt ist.
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Wenn die Überprüfung im Schritt 150 anzeigt, daß der NETZ-
Schalter 140 nicht betätigt ist, so verzweigt sich das Programm
zum Schritt 160, indem die Flagge BALSW überprüft wird, um
festzustellen, ob der Ballengrößen-Schalter 130 gedrückt wurde.
Wenn dies der Fall ist, führt das Mikroprozessorprogramm die
die Schritte 160 bis 163 umfassende Schleife aus. Die Schritte
160 bis 163 dienen dem gleichen Zweck wie die Schritte 150 bis
153, mit der Ausnahme, daß sie die Anzeige der Ballengröße auf
der Anzeige 132 steuern. Entsprechend wird BALVAL, die letzte
ausgewählte Ballengröße, angezeigt, und im Schritt 162
gespeichert, nachdem dieser Wert möglicherweise im Schritt 136
erneuert wurde, weil einer der Schalter 134, 136 gedrückt wurde.
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Wenn die Überprüfung im Schritt 160 zeigt, daß die Ballengrößen-
Schalter-Flagge nicht gesetzt ist, so verzweigt sich das
Programm zum Schritt 170, in dem der Mikroprozessor von dem VIA
106 den Digitalwert gewinnt, der das umgewandelte Ausgangssignal
des Ballengrößen-Sensors 66 darstellt (d. h. die Ballengröße),
und speichert diesen Wert am Speicherplatz BSIZE.
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Um für einen Moment abzuschweifen, ist darauf hinzuweisen, daß
es bekannt ist, daß eine in den Gliedern der
Umschlingungseinrichtung 14 und deren Antriebskettenrädern und Riemenscheiben
auftretende Abnutzung effektiv die Länge der
Umschlingungseinrichtung vergrößert. Dies bedeutet, daß für einen Ballen
vorgegebener Größe in der Ballenkammer 20 der Serpentinenarm 42
im Uhrzeigersinn (Fig. 2 und 3) gegenüber seiner Position
ohne Abnutzung versetzt ist, wobei die Versetzung umso größer
wird, wie die Abnutzung und die wirksame Länge der
Umschlingungseinrichtung ansteigt. Entsprechend drehen der Arm 70 und
die Kette 72 die Welle des Potentiometers 66, so daß sich
dessen Ausgangssignal ebenfalls ändert, wenn die Abnutzung der
Umschlingungseinrichtung zunimmt. Somit zeigt das Ausgangssignal
des Potentiometers eine Ballengröße an, die kleiner als die
tatsächliche Größe des Ballens in der Kammer ist. Um dieses
Problem zu beseitigen wird das Ausgangssignal des Potentiometers
66 gemessen, wenn die Ballenformungskammer leer ist und die
Heckklappe geschlossen ist. Dies wird während der Ausführung
des Programmschrittes 204 durchgeführt, wie dies im folgenden
beschrieben wird, und das Ausgangssignal des Potentiometers wird
nach der Umwandlung in einen Digitalwert mit Hilfe des VCO 122
und des VIA 106 am Registerplatz OFFSET gespeichert, um bei dem
nächsten Ballenformungszyklus als Korrekturfaktor verwendet zu
werden.
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Bei erneuter Betrachtung der Fig. 7 ist zu erkennen, daß im
Schritt 172 der Mikroprozessor den Wert OFFSET von dem Wert
BSIZE subtrahiert, um einen korrigierten Wert zu gewinnen, der
die tatsächliche Größe des Ballens darstellt, der derzeit in
der Ballenformungskammer geformt wird. Bei dem ersten Zyklus hat
OFFSET den Wert von 0, weil dieser Wert im Schritt 148 gelöscht
wurde, doch hat während der Formung des zweiten und der
nachfolgenden Ballen OFFSET den Wert, der im Schritt 204 des
vorhergehenden Ballenformungszyklus gemessen wurde. Der
korrigierte Ballengrößen-Wert wird über den VIA 106 im Schritt
174 ausgesandt, so daß er auf der Digitalanzeige 132 angezeigt
wird.
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Im Schritt 176 vergleicht der Mikroprozessor den korrigierten
Digitalwert, der die tatsächliche oder derzeitige Ballengröße
darstellt, mit dem Digitalwert, der die gewünschte Ballengröße
darstellt und durch die Betätigung der Schalter 130, 134 und 136
ausgewählt wurde. Wenn die derzeitige Ballengröße kleiner als
die gewünschte Größe ist, so läuft das Programm zum Schritt 150
zurück. Während dieses Intervalls wird die Ballenpresse immer
noch entlang eines Schwads bewegt und das Erntematerial wird
dem in der Kammer 20 geformten Ballen hinzugefügt. Schließlich
ergibt die Überprüfung im Schritt 176, daß die derzeitige
Ballengröße gleich oder größer als die gewünschte Ballengröße
ist, wobei zu diesem Zeitpunkt der Mikroprozessor Signale
(Schritt 178) an den VIA 106 liefert, um einen akkustischen
Alarm 114 auszulösen und die Anzeige 138 für den fertigen Ballen
zu beleuchten. Dies zeigt der Bedienungsperson an, daß die
Vorwärtsbewegung der Ballenpresse gestoppt werden sollte.
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Als nächstes berechnet der Mikroprozessor 100 (im Schritt 180)
die Anzahl der Umdrehungen, die die Netzmaterial-Zuführungswalze
benötigt, um den Ballen mit der Anzahl von Windungen zu
umwickeln, die vorher durch die Betätigung der Schalter 134, 136
und 140 ausgewählt wurde. Dies kann auf verschiedene Weise
erfolgen, wobei ein bevorzugtes Verfahren wie folgt ist. Nachdem
das Ausgangssignal des Ballengrößen-Sensors 66 in einen
Digitalwert umgewandelt und in der vorstehend beschriebenen
Weise korrigiert wurde, wird es zur Adressierung einer Tabelle
von Werten verwendet, jeweils einer für jede mögliche
Ballengröße, die durch die Betätigung der Schalter 130, 134 und
136 auswählbar ist. An jeder Tabellenadresse ist eine vorher
berechneter Wert gespeichert, der die Anzahl der Umdrehungen der
Netzmaterial-Zuführungswalze darstellt, die erforderlich sind,
um genügend Netzmaterial zuzuführen, damit ein Ballen mit einer
vorgegebenen ausgewählten Größe mit einer vollständigen Windung
des Netzmaterials umgeben wird. Der aus der Tabelle ausgelesene
Wert wird dann mit der Anzahl der Windungen multipliziert
(beispielsweise volle und teilweise Windungen), die mit Hilfe
der Schalter 134, 136 und 140 eingegeben wurde, um einen
abschließenden Wert zu gewinnen, der die erforderliche Anzahl
der Umdrehungen der Netzmaterial-Zuführungswalze anzeigt.
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Nachdem die Anzahl der Umdrehungen der Netzmaterial-
Zuführungswalze berechnet wurde, sendet der Mikroprozessor 100
dann Befehle (Schritt 182) an den VIA 106 aus, um das Linear-
Stellglied 35 anzusteuern. Wie dies weiter oben erwähnt wurde,
bewirkt die Ansteuerung des Linear-Stellgliedes 35 die Ausübung
einer Spannung auf den Riemen 50, so daß die Riemenscheibe 54
die Netzmaterial-Zuführungswalzen-Welle 55 dreht. Wenn das
Netzmaterial in dem rotierenden Ballen eingefangen wird, so
vergrößert sich die Geschwindigkeit des Netzmaterials, und zu
dieser Zeit wird der "Netz läuft"-Anzeiger eingeschaltet.
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Ein Schalter 118 ist zur Messung der Umdrehungen der
Netzmaterial-Zuführungswalzen-Welle 55 vorgesehen. Jedesmal
wenn der Schalter betätigt wird, erzeugt er ein Signal an einer
der VIA-Sammelschienen 112. Wie dies in der US-A-4 609 984
erläutert ist, führt der Mikroprozessor 100 periodisch eine
Unterbrechung der von ihm ausgeführten Routine bei Intervallen
von ungefähr 10 Millisekunden aus und er führt dann eine nicht
maskierbare Unterbrechungsroutine (NMI) aus, um die Zustände
der verschiedenen Sensoren und Schalter 118 abzutasten und um
andere Funktionen auszuführen. Nachdem die NMI-Routine
ausgeführt wurde kehrt das Programm zur unterbrochenen Routine
zurück und führt deren Ausführung von dem Punkt aus fort, an dem
sie unterbrochen wurde. Jedesmal dann, wenn eine NMI-Routine
ausgeführt wird, setzt das Ausgangssignal des
Zuführungswalzenschalters eine Flagge REVFLG oder setzt diese zurück. Im Schritt
184 führt der Mikroprozessor einen "Warte auf
Unterbrechungsbefehle"-Schritt aus und wartet auf die Unterbrechung. Nachdem
die NMI-Routine ausgeführt wurde, um REVFLG zu setzen oder
rückzusetzen, wird diese Flagge im Schritt 186 überprüft, und
wenn sie gesetzt ist, so führt das Programm den Schritt 188 aus,
in dem der Zähl-Speicherplatz REVCNT weitergeschaltet wird.
Dieser Speicherplatz in dem RAM 104 wird dazu verwendet die
Anzahl der Umdrehungen der Netzmaterial-Antriebswalze zu zählen.
Im Schritt 190 wird REVCNT mit der erforderlichen Anzahl der
Umdrehungen verglichen, die im Schritt 180 berechnet wurde. Wenn
REVCNT nicht gleich oder größer als die erforderliche Anzahl der
Umdrehungen ist, so kehrt das Programm zum Schritt 184 zurück.
Die die Schritte 184, 186 und 190 umfassende Schleife wird
wiederholt, und wenn REVFLG während der Ausführung der Schleife
gesetzt wird, so wird der Schritt 188 ausgeführt, um REVCNT zu
vergrößern. Die Drehzahl der Netzmaterial-Zuführungswalzen-
Welle wird vorzugsweise während der Ausführung dieser Schleife
gemessen, um den "Netz läuft"-Anzeiger zu steuern, wie dies
weiter oben beschrieben wurde.
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Wenn der Vergleich im Schritt 190 anzeigt, daß REVCNT gleich
oder größer als die Anzahl der Umdrehungen ist, die zum
Umwickeln des Ballens mit der ausgewählten Anzahl von Windungen
von Netzmaterial erforderlich sind, so verläuft das Programm zum
Schritt 192, in dem ein Signal an den VIA 106 gesandt wird, um
das Linear-Stellglied 35 abzuschalten. Hierdurch wird die
Spannung in dem Riemen 50 beseitigt, so daß die Netzmaterial-
Zuführungswalze ihre Drehung beendet, und außerdem wird das
Messer 58 betätigt, so daß das Netzmaterial durchtrennt wird.
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Im Schritt 194 sendet der Mikroprozessor 100 einen Code an den
VIA 106, der den "Netz läuft"-Anzeiger 183 abschaltet und den
"Umwicklung fertig"-Anzeiger 197 und den akkustischen Alarm 114
einschaltet. Dies zeigt der Bedienungsperson an, daß die
Steuerung zum Öffnen der Heckklappe zum Auswerfen des fertigen
und umwickelten Ballens betätigt werden sollte.
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Im Schritt 196 führt das Programm eine Schleife aus, während
der der Heckklappen-Meßfühlerschalter wiederholt abgetastet
wird, um festzustellen, ob die Heckklappe offen ist. Wenn sich
die Heckklappe öffnet, so führt der Mikroprozessor 100 den
Schritt 198 aus, um die "Ballen fertig"-"Umwicklung fertig"-
und "Heckklappe geschlossen"-Anzeiger 138, 197 und 199
abzuschalten und um die Anzeige für die derzeitige Ballengröße
aus der Digitalanzeige 132 zu entfernen.
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Im Schritt 200 wird eine Schleife ausgeführt, die darauf wartet,
daß die Bedienungsperson die Steuerung zum Schließen der
Heckklappe betätigt. Wenn die Heckklappe schließt, so wird der
"Heckklappe geschlossen"-Anzeiger 199 erneut eingeschaltet
(Schritt 202). REVCNT wird ebenfalls zu dieser Zeit
zurückgesetzt.
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Im Schritt 204 gewinnt der Mikroprozessor von dem VIA 106 den
Digitalwert, der das Ausgangssignal des Ballengrößen-Sensors 66
darstellt, und speichert ihn in OFFSET zur Verwendung als
Ballengrößen-Korrekturfaktor im Schritt 172 während der Formung
des nächsten Ballens. Nach der Ausführung des Schrittes 204
kehrt das Programm zum Schritt 150 zurück, in dem es zur
Überwachung der Formung und des Umwickelns des nächsten Ballens
bereit ist.
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Die Erntematerial-Aufnehmervorrichtung einer Rundballenpresse
ist breiter als ein Schwad, so daß beim Aufbau eines Ballens in
der Ballenpresse eine Neigung besteht, daß der Ballen mit sich
änderndem Durchmesser und sich ändernder Erntematerialdichte
über seine Länge gebildet wird, wenn die Bedienungsperson die
Ballenpresse nicht schlangenlinienförmig entlang des Schwads
hin- und herbewegt. In Fig. 6 ist das Bedienfeld mit zwei in
Segmente unterteilten Anzeigepfeilen 206 versehen, die selektiv
die Bedienungsperson anweisen, nach links oder nach rechts zu
steuern. Diese Anzeiger werden in Abhängigkeit von dem
zunehmenden Durchmesser eines Ballens angesteuert, wie er durch
den Ballengrößen-Sensor 66 gemessen wird.
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Wenn in Fig. 7 die korrigierte Ballengröße bestimmt wird, so
wird sie zu der Basisadresse einer Tabelle hinzuaddiert. Diese
Tabelle speichert an jedem Platz Signale zur selektiven
Beleuchtung der Anzeigepfeile 206. Wenn ein Zugriff auf einen
Platz in der Tabelle ausgeführt wird, so werden die darin
gespeicherten Signale (im Schritt 174) dem VIA 106 zugeführt,
um selektiv einen der Anzeiger anzusteuern. Diese Anordnung
ermöglicht eine Änderung der Anzeige, während sich der
Durchmesser des geformten Ballens vergrößert, doch müssen die
Änderungen nicht unter gleichen Schritten der Zunahme eines
Ballendurchmessers auftreten. Beispielsweise kann die Tabelle
mit Signalen geladen werden, um zunächst eine Anzeige für ein
Steuern nach links zu liefern, worauf, wenn der
Ballendurchmesser 10 Zoll erreicht, eine Anzeige für eine Steuerung nach
rechts geliefert wird, während, wenn der Ballendurchmesser 18
Zoll beträgt, eine Anzeige für ein Steuern nach links geliefert
wird, und wenn der Ballendurchmesser 25 Zoll beträgt, wird eine
Anzeige zum Steuern nach rechts geliefert, und so weiter. Es
ist sogar möglich, die Tabelle mit Signalen zu laden, die
sicherstellen, daß einzelne Segmente der Richtungspfeile 206 der
Bedienungsperson eine Anzeige dafür liefern, wie weit er nach
rechts oder links steuern sollte. Tatsächlich kann die Tabelle
zwei Teiltabellen umfassen, eine zur Verwendung unter
Bedingungen von schwerem Erntematerial, und die andere zur
Verwendung unter Bedingungen von leichterem Erntematerial. Die
Bedienungsperson kann einen Schalter 208 entsprechend der
vorliegenden Bedingungen betätigen, und in Abhängigkeit von dem
Schalter wählt der Mikroprozessor die Basisadresse der einen
oder anderen Teiltabelle aus.
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Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in
speziellen Einzelheiten beschrieben wurde, ist es verständlich,
daß verschiedene Maßnahmen und Teile der beschriebenen
Ausführungsform ersetzt oder modifiziert werden können, ohne
den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist es
nicht erforderlich, die Menge des zugeführten Netzmaterials
durch Berechnen der Umdrehungen der Netzmaterial-Zuführungswalze
zu berechnen. Weil die Drehzahl der Netzmaterial-Zuführungswalze
gemessen wird, um den "Netz läuft"-Anzeiger zu steuern, und
weil der Durchmesser der Zuführungswalze bekannt ist, kann der
Mikroprozessor diese Faktoren verwenden, um die Zeit zu
berechnen, die erforderlich ist, um die gewünschte Menge an
Netzmaterial zuzuführen. Es ist daher vorgesehen, daß die
vorliegende Erfindung nur durch den Schutzumfang der beigefügten
Ansprüche beschränkt ist.