DE4232989A1 - Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches Erntegut - Google Patents
Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches ErntegutInfo
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Description
Es handelt sich um eine Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut wie Stroh, Heu oder auch
angewelktes Grüngut gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Mit dieser Maschine sind große hochverdichtete
Erntegutballen herstellbar, die quaderförmig ausgebildet
sind.
Aufsammelkolbenpressen dieser Art sind bereits bekannt.
Insbesondere zeichnen sich diese Pressen dadurch aus,
daß ein Preßkolben nicht kontinuierlich zur Erreichung
periodischer Hin- und Herbewegungen angetrieben wird,
sondern nur dann eine Arbeits- und eine Rückhubbewegung
ausführt, wenn ein vorderer Bereich eines Preßkanals
mit Erntegut gefüllt ist. Der Preßkolben wird also in
einer Weise angetrieben, die den schwankenden Arbeitsbedingungen
angepaßt ist, wobei Energieverluste vermieden
werden und eine optimale Ballenform erreicht wird.
Eine Aufsammelkolbenpresse dieser Art ist in der DE-PS
38 09 132 beschrieben. Sie weist eine Aufnahmevorrichtung
und einen Preßrotor auf, durch den Erntegut kontinuierlich
in den vorderen Bereich des Preßkanals geschoben
wird. Dies erfolgt so lange, bis das Erntegut einen
vorgewählten Druck auf ein Druckelement ausübt. Ist
dieser Druck bzw. ein entsprechender Grad der Befüllung
des vorderen Bereichs des Preßkanals erreicht, wird ein
Preßkolben nach hinten verschoben. Dabei wird das vorne
im Preßkanal befindliche Erntegut gegen weiter hinten
im Preßkanal befindliches Erntegut gepreßt und gleichzeitig
verdichtet. Eine Preßkanaleinlaßöffnung wird vom
Preßkolben selbst verschlossen, wenn dieser sich nach
hinten bewegt und wieder freigegeben, wenn der Preßkolben
nahezu seine Ausgangsstellung erreicht hat. Da der
Preßrotor ein kontinuierlich arbeitendes Förderelement
ist, kommt es in der Zeit der Bewegung des Preßkolbens,
in der die Preßkanaleinlaßöffnung verschlossen ist, zu
einer Aufstauung des Erntegutes im Förderkanal. Es wird
vom Preßrotor zerrissen, zerquetscht oder zerrieben,
was nachteilig ist.
Der Preßkolbenantrieb erfolgt nach der DE-PS 38 09 132
von einem Hydraulikzylinder, der mit Drucköl beaufschlagt
wird, wenn ein entsprechendes Signal von dem
Druckelement im Preßkanal gegeben wird. Diese Art des
Preßkolbenantriebes wird als nachteilig angesehen, weil
zur Erreichung der gewünschten Preßkräfte ein Hydraulikzylinder
mit großer Querschnittsfläche erforderlich
ist, für dessen Kolbenbewegung kurzzeitig große Ölströme
mit hohem Druck notwendig sind. Die dazu erforderliche
Leistung wird nicht annähernd von Schlepperhydraulikanlagen
erreicht. Desweiteren sind hydraulische
Antriebe dieser Art allgemein mit einem sehr schlechten
Wirkungsgrad der Energieübertragung behaftet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer absätzig arbeitenden
Aufsammelkolbenpresse nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 den Preßkolbenantrieb so zu gestalten, daß
die erforderlichen großen Preßkräfte bei gutem Wirkungsgrad
übertragen werden. Des weiteren soll verhindert
werden, daß durch eine im Gegensatz zum Preßkolben
kontinuierlich arbeitende Fördervorrichtung Erntegut in
ungewollter Weise beschädigt wird, während der Preßkolben
die Preßkanaleinlaßöffnung verschließt.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Aufsammelkolbenpresse
der oben genannten Art durch die im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale
aus. Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen wird auf die
Ansprüche 2 bis 17 verwiesen.
Die Aufsammelkolbenpresse stützt sich auf Rädern zum
Erdboden hin ab, wird von einem Zugfahrzeug gezogen und
von der Zapfenwelle des Zugfahrzeugs aus angetrieben.
Durch eine Aufnahmevorrichtung wird Erntegut von der
Feldfläche angehoben, von Förderschnecken zusammengeführt
und anschließend von einer Förderrvorrichtung
durch einen Förderkanal gefördert, welcher in einer
Preßkanaleinlaßöffnung mündet. Es können Schneidmesser
vorgesehen sein, die in den Förderkanal einschwenkbar
sind und durch die das Erntegut in Zusammenwirkung mit
der Fördervorrichtung geschnitten wird.
Das durch die Preßkanaleinlaßöffnung geförderte Erntegut
staut sich in einem vorderen Bereich eines Preßkanals
auf und wird dort vorverdichtet, wenn weiteres
Erntegut von unten nachgeschoben wird. Dabei wird der
gesamte Raum ausgefüllt und das Erntegut übt einen
Druck aus auf alle den vorderen Bereich begrenzenden
Flächen. Dies sind insbesondere die die Preßkanaleinlaßöffnung
aufweisende Unterwand, eine Oberwand sowie
Seitenwände. Nach vorne hin wird dieser Bereich von
einem noch ruhenden Preßkolben begrenzt und weiter
hinten im Preßkanal befindet sich bereits verdichtetes
Erntegut.
Einer der Begrenzungswände, vorzugsweise der Oberwand,
ist eine Schaltvorrichtung zugeordnet, die vom Erntegut
mit Druck beaufschlagt wird. Hat dieser Druck einen
vorgewählten Wert erreicht, was gleichbedeutend ist mit
einem bestimmten Grad der Befüllung des vorhandenen Bereichs
des Preßkanals mit Erntegut, wird der Preßkolben
nach hinten bewegt, drückt dabei das angesammelte Erntegut
gegen das bereits weiter hinten im Preßkanal befindliche
Erntegut und verdichtet es dabei zu einer
Schicht. Im Folgenden wird der Preßkolben zurück in
seine Ausgangslage verschoben. Durch den Preßkolben
wird während seiner Bewegung die Preßkanaleinlaßöffnung
ganz oder teilweise verschlossen. Damit kann in dieser
Zeit keine Zufuhr von Erntegut in den Preßkanal erfolgen.
Um zu vermeiden, daß das Erntegut bereits im Förderkanal
zu stark verdichtet und durch die Fördervorrichtung,
wie weiter oben beschrieben, beschädigt wird,
ist die Querschnittsfläche des Förderkanals veränderbar,
indem seine Rückwand verschieb- oder verschwenkbar
ausgeführt ist. Somit kann der Förderkanal in der Phase
der Preßkolbenbewegung als Stauraum mit großem Volumen
dienen. Die Bewegung der Rückwand des Förderkanals
erfolgt in Abhängigkeit von Bewegungen des Preßkolbens.
Das Volumen des Förderkanals wird etwa dann vergrößert,
wenn der Preßkolben die Preßkanaleinlaßöffnung vollständig
verschließt. Beginnt der Preßkolben die Preßkanaleinlaßöffnung
wieder freizugeben, wird die Rückwand
wieder nach vorne verschoben bzw. verschwenkt und das
angesammelte Erntegut kann in den Preßkanal gefördert
werden. Somit wird bei kontinuierlicher Erntegutaufnahme,
aber absätziger Arbeitsweise des Preßkolbens, eine
gutschonende Förderung erreicht.
Die Abhängigkeit der Bewegungen der Rückwand des Förderkanals
von denen des Preßkolbens wird erreicht durch
eine mechanische Kopplung zwischen Preßkolben und Rückwand
oder durch hydraulische Stellmittel für die Rückwand,
die in Abhängigkeit von der Stellung des Preßkolbens
angesteuert werden.
Ein hinterer Bereich des Preßkanals, durch den die
verdichteten Erntegutschichten verschoben werden, ist
in bekannter Weise so gestaltet, daß seine Querschnittsfläche
veränderbar ist. Dadurch ist einstellbar, welche
Kraft zur Verschiebung des Erntegutes erforderlich ist
bzw. welche Preßdichte erreicht wird.
Hat das im Preßkanal befindliche Erntegutpaket eine
bestimmte, vorwählbare Länge erreicht, wird es mit
Bindemittel umwickelt, wozu eine aus Bindenadeln und
Knotern bestehende Bindevorrichtung vorgesehen ist.
Der Antrieb des Preßkolbens zur Erreichung seiner etwa
linearen Hin- und Herbewegung im Preßkanal erfolgt über
mechanische Antriebsmittel in besonders vorteilhafter
Weise. Eine Hauptantriebswelle der Aufsammelpresse
rotiert im Betrieb der Presse mit Zapfwellendrehzahl,
die vorzugsweise 1.000 U/min beträgt. Des weiteren ist
die Hauptantriebswelle mit einer Schwungscheibe zur
Vergleichmäßigung von Leistungsspitzen verbunden. Durch
die in der Schwungscheibe gespeicherte Leistung ist es
möglich, kurzzeitig ein mehrfaches der Schlepperantriebsleistung
zum Antrieb des Preßkolbens aufzubringen,
wodurch eine besonders hohe Preßdichte erreichbar
ist. Von der Hauptantriebswelle aus erfolgt der Preßkolbenantrieb,
wobei dieser durch Spindelstangen geschoben
oder gezogen wird. Dazu wirken die Spindelstangen zusammen
mit Spindelmuttern. Es ist zumindest eine Paarung
Spindelstange-Spindelmutter erforderlich, wobei aber
vorzugsweise zwei solche Paarungen vorzusehen sind.
Entweder die Spindelstangen oder die Spindelmuttern
sind fest am Preßkolben zu haltern, wobei eine Mittellinie
des an diesen Bauelementen vorzusehenden Gewindes
in Richtung der möglichen Preßkolbenbewegung weist. Die
jeweils anderen Bauelementen, also die Spindelmuttern
oder Spindelstangen, sind einem Maschinengestell der
Presse zugeordnet und stützen sich an diesem entgegen
der Preßkraft ab, wobei sie aber rotierend antreibbar
sind. Je nach Drehrichtung dieser Bauelemente im Betrieb
wird der Preßkolben über die ihm zugeordneten
Bauelemente in einer Richtung verschoben, wenn die
Gewinde der Paarungen Spindelstange-Spindelmutter
zusammenwirken. So sind enorm hohe Preßkräfte erreichbar,
ohne das große Getriebe zur Übersetzung der Zapfwellendrehzahl
ins Langsame erforderlich sind.
Es ist ein Reversiergetriebe erforderlich, das ermöglicht,
den Preßkolben in beiden Bewegungsrichtungen
anzutreiben, also die dem Maschinengestell zugeordneten
Spindelmuttern oder Spindelstangen in beiden Drehrichtungen
rotieren zu lassen. Des weiteren ist zumindest
eine Kupplung nötig, die eine Antriebsverbindung zwischen
der Hauptantriebswelle und dem Preßkolben dann
herstellt, wenn durch die Schaltvorrichtung die Befüllung
des vorderen Bereichs des Preßkanals signalisiert
wird. Nach erfolgter Signalübertragung und hergestellter
Antriebsverbindung vollführt der Preßkolben eine
Arbeitshubbewegung. Er ist an seiner Unterkante mit
einem oder mehreren Messern ausgerüstet. Durch diese
wird in der Preßkanaleinlaßöffnung befindliches Erntegut
in Zusammenwirkung mit einer Gegenschneide abgeschnitten.
Danach wird das Erntegutpaket weiter nach
hinten verschoben und dabei noch verdichtet. Hat der
Preßkolben einen vorbestimmten Weg nach hinten zurückgelegt,
wird dies signalisiert und die Antriebsverbindung
zum Preßkolben wird an der Kupplung gelöst, aber sofort
in anderer Weise wieder so hergestellt, daß sich der
Preßkolben zurück in seine Ausgangslage bewegt. Wenn
diese erreicht ist, wird die Antriebsverbindung unterbrochen
und die erneute Beschickung des Preßkanals mit
Erntegut kann erfolgen. Um die Zeit zu verkürzen, in
der die Preßkanaleinlaßöffnung verschlossen ist, wird
der Preßkolben vorteilhaft in der Rückhubphase schneller
angetrieben als in der Arbeitshubphase. Das Reversiergetriebe
ist so ausgelegt, daß die dem Maschinengestell
zugeordnete Spindelmutter oder Spindelstangen
in der Drehrichtung zur Erzeugung des Preßkolbenrückhubes
schneller angetrieben werden als in der Drehrichtung
zur Erzeugung der Arbeitshubbewegung des Preßkolbens.
Dadurch wird das im Förderkanal erforderliche
Stauraumvolumen auf ein Minimum reduziert.
Die Zuordnung der Paarungen Spindelstange-Spindelmutter
zum Preßkolben kann in zwei grundsätzlich unterschiedlichen
Weisen erfolgen. Entweder werden sie vor
dem Preßkolben in Verlängerung des Preßkanals angeordnet,
wobei die Spindelstangen dann bei Arbeitshubbewegungen
des Preßkolbens auf Druck bzw. Knickung belastet
werden, oder die Spindelstangen sind seitlich des Preßkanals
vom Preßkolben aus nach hinten weisend angeordnet.
So kann bei entsprechender Anordnung der Spindelmuttern
und des Antriebes erreicht werden, daß der
Preßkolben gezogen wird, die Spindelstangen also bei
Arbeitshubbewegungen des Preßkolbens auf Zug belastet
werden. Des weiteren wäre dann der Bauraum vor dem
Preßkolben frei, was vorteilhaft für die Montage und
Wartung ist. Hier ist es dann aber Voraussetzung, daß
mehrere Paarungen Spindelstange-Spindelmutter vorhanden
sind, durch die der Preßkolben gleichmäßig gezogen
wird. Der erforderliche Antriebsaufwand für diese Bauvariante
ist etwas höher.
Die nähere detaillierte Beschreibung der Erfindung
erfolgt an Hand von Ausführungsbeispielen. In den dazugehörigen
Zeichnungen stellen im einzelnen dar:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Aufsammelkolbenpresse
für landwirtschaftliches Erntegut
nach der Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht auf den Preßkolbenantrieb
nach Fig. 1 in schematischer Darstellungsweise
bei in Ruheposition befindlichem Preßkolben und
Weglassung sonstiger Details;
Fig. 3 Ansicht aus Richtung des Pfeils A in Fig. 2;
Fig. 4 eine Seitenansicht auf den Preßkolbenantrieb in
einer anderen Ausführung in schematischer Darstellungsweise
bei in Ruheposition befindlichem
Preßkolben und Weglassung sonstiger Details;
Fig. 5 Ansicht aus Richtung des Pfeils B in Fig. 4;
Fig. 6 Ansicht nach Fig. 4 bei einer Position des
Preßkolbens zum Ende einer erfolgten Arbeitshubbewegung;
Fig. 7 Antriebsschema des Preßkolbens in Verbindung
mit der Förderkanalrückwand nach den Fig. 4 und
6 und schematischer Darstellung einer Steuerung
für den Preßkolbenantrieb.
Die in Fig. 1 dargestellte Aufsammelkolbenpresse stützt
sich auf Rädern 1 zum Erdboden hin ab und weist eine
Zugdeichsel 2 auf, die mit einem landwirtschaftlichen
Zugfahrzeug verbindbar ist. Des weiteren wird eine
Zapfwelle des Zugfahrzeugs, die vorzugsweise mit etwa
1.000 U/min antreibbar ist, mit einer Gelenkwelle 3 der
Aufsammelkolbenpresse verbunden.
Über eine Aufnahmevorrichtung 4 wird in Schwaden auf
der Feldfläche liegendes Erntegut angehoben und nach
hinten gefördert. Das Erntegut, beispielsweise Stroh,
Heu oder angewelktes Grüngut, wird anschließend durch
beidseitig über der Aufnahmevorrichtung 4 angeordnete
Förderschnecken 5 auf eine Breite zusammengefördert,
die etwa der Breite eines Förderkanals 6 entspricht.
Der Erntegutstrom wird im Folgenden von einer Fördervorrichtung
übernommen, die im Ausführungsbeispiel aus
einem Rechenförderer 7 mit gesteuerten Zinken 8 besteht.
Eine angetriebene Trommel des Rechenförderers 7
rotiert im Betrieb der Aufsammelkolbenpresse mit konstanter
Drehzahl um eine Drehachse 9 in Richtung des
Pfeils 10. Die Zinken 8 bewegen sich durch Schlitze in
einer vorderen Wand 11 des Förderkanals 6 hindurch und
durchlaufen dessen Innenraum, wobei Erntegut nach oben
gefördert wird. Es kann vorgesehen sein, daß in den
unteren Bereich des Förderkanals 6 Schneidmesser einschwenkbar
sind, durch die das Erntegut in Zusammenwirkung
mit den Zinken 8 geschnitten wird, was nicht in
den Figuren verdeutlicht ist.
Ein Preßkanal 12 mit rechteckiger Querschnittsfläche,
der aus seitlichen sowie oberen und unteren Wandungen
besteht, ist oberhalb des Förderkanals 6 und des Rechenförderers
7 angeordnet. Er ist nach vorne und hinten
hin offen und weist einen vorderen Bereich 13 sowie
einen hinteren Bereich 14 auf. Im hinteren Bereich 14
ist die Querschnittsfläche des Preßkanals 12 veränderbar.
Dies erfolgt durch eine Stellvorrichtung bekannter
Bauweise, die ebenfalls nicht in den Zeichnungen verdeutlicht
ist.
Der Förderkanal 6 mündet von unten im vorderen Bereich
13 des Preßkanals 12 in einer Preßkanaleinlaßöffnung 15.
Ein Preßkolben 16 wird in seitlich des Preßkanals 12
angeordnete Führungen 17, 18 geführt und ist im vorderen
Bereich 13 des Preßkanals hin- und herbeweglich. In
einer Ruheposition bzw. Preßausgangslage befindet er
sich vor der Preßkanaleinlaßöffnung 15. Bei Arbeitshubbewegungen
des Preßkolbens 16 nach hinten und anschließenden
Rückhubbewegungen in die Ruheposition ist die
Preßkanaleinlaßöffnung 15 durch den Preßkolben 16 ganz
oder teilweise verschlossen.
Etwa über der Preßkanaleinlaßöffnung 15 befindet sich
an der oberen Wandung des vorderen Bereichs 13 des
Preßkanals 12 eine Schaltvorrichtung 19. Wird Erntegut
durch die Preßkanaleinlaßöffnung 15 in den vorderen
Bereich 13 geschoben, übt das sich dort ausdehnende und
verteilende Erntegut zunehmenden Druck P auf die Wandungen
des Preßkanals 12 sowie auch auf ein Schaltglied 20
der Schaltvorrichtung 19 aus. Bei Erreichung eines
bestimmten, am Schaltglied 20 vorwählbaren Drucks P
wird durch die Schaltvorrichtung 19 ein Signal erzeugt,
durch das eine Arbeitshubbewegung des Preßkolbens 16
initiiert wird. Insbesondere wird dieses Signal durch
Schließung eines Schalters S1 erzeugt. Hierzu wird auf
Fig. 7 verwiesen. Durch Schließung des Schalters S1
schaltet ein Relais K1 und dadurch weitere Schalter
K1/1, K1/2, wodurch letztendlich eine Antriebsverbindung
zum Preßkolben 16 hergestellt wird. Darauf wird
weiter unten genauer eingegangen.
Die untere Querkante des Preßkolbens 16 ist mit zumindest
einem Messer 21 ausgerüstet, welches entlang der
unteren Preßkanalwand verschoben wird. Aus der Preßkanaleinlaßöffnung
15 in den Preßkanal 16 hineinragendes
Erntegut wird durch das Messer 21 in Zusammenwirkung
mit einer Gegenschneide 22 abgeschnitten. Die Gegenschneide
22 befindet sich an der hinteren Kante der
Preßkanaleinlaßöffnung 15.
Im vorderen Bereich 13 befindliches, vorverdichtetes
Erntegut wird durch den Preßkolben 16 nach hinten verschoben,
dabei gegen bereits weiter hinten im Preßkanal
12 befindliches Erntegut gepreßt und hoch verdichtet zu
einer Erntegutschicht. Hat der Preßkolben 16 zum Ende
einer Arbeitshubbewegung seine Wendeposition erreicht,
wird durch ihn ein Schalter S2 und dadurch ein Relais
K2 und Schalter K2/1, K2/2, K2/3 betätigt. In der Folge
dieser Schaltungen wird die Antriebsverbindung zum
Preßkolben 16 gelöst und mit kleiner Zeitverzögerurng so
wieder hergestellt, daß der Preßkolben 16 eine Rückhubbewegung
beginnt. Zum Ende der Rückhubbewegung, wenn
der Preßkolben 16 seine Ruheposition erreicht, wird
durch ihn ein Schalter S3 betätigt. Dieser schaltet
das Relais K2 und damit die Schalter K2/1, K2/2, K2/3,
wodurch die Antriebsverbindung zum Preßkolben 16 unterbrochen
wird. Durch die Anordnung des Schalters K2/3
ist garantiert, daß auch bei gleichzeitiger Betätigung
der Schalter S1 und S2 nicht beide Antriebsverbindungen
zum Preßkolben 16 für seinen Vor- und Rücklauf
hergestellt werden können.
Die Steuerung der Ventile V1 und V2t für die hydraulisch
betätigten Kupplungen 59, 62 kann auch mechanisch
über Anschläge bzw. Gestänge erfolgen, wozu kein Ausführungsbeispiel
dargestellt ist.
Da der Rechenförderer 7 eine kontinuierlich arbeitende
Fördervorrichtung darstellt, wird auch, während die
Preßkanaleinlaßöffnung 15 durch den Preßkolben 16 verschlossen
ist, Erntegut im Förderkanal 6 angesammelt.
Bei hohen Durchsatzleistungen würde das Erntegut in
unerwünschter Weise durch die Zinken 8 beschädigt werden,
da eine zu starke Vorverdichtung im Förderkanal 6
stattfinden würde. Um dem abzuhelfen, wird das Volumen
des Förderkanals 6 in der Zeit, in der die Preßkanaleinlaßöffnung
15 verschlossen ist, vergrößert. Speziell
wird eine Rückwand 23 des Förderkanals 6 um eine etwa
horizontale Querachse 24 nach hinten verschwenkt, wobei
diese Schwenkbewegung in Abhängigkeit von der Preßkolbenbewegung
erfolgt. Dazu sind im Ausführungsbeispiel
beidseitig des Preßkanals 12 Koppelstangen 25 zwischen
dem Preßkolben 16 und der Rückwand 23 angeordnet. Die
Koppelstangen 25 sind jeweils um etwa horizontale, quer
zur Fahrtrichtung F gelegene Achsen 26, 27 verschwenkbar,
einerseits seitlich an der Rückwand 23 und andererseits
seitlich an dafür vorgesehenen Bolzen 28 des
Preßkolbens 16 gelagert. Die Bolzen 28 dienen gleichzeitig
zur Aufnahme von Rollen 29, die in den Führungen 17
laufen. Die Koppelstangen 25 sind nicht ausschließlich
schwenkbeweglich um die Achse 26 an den Bolzen 28
gelagert, sondern weisen jeweils ein Langloch 30 auf,
so daß sie relativ zu den Bolzen 28 begrenzt verschiebbar
sind. So wird erreicht, daß die Rückwand 23 des
Förderkanals 6 erst dann zwangsweise nach hinten verschwenkt
wird, wenn die Preßkanaleinlaßöffnung 15 vollständig
durch den Preßkolben 16 verschlossen ist. Bei
der Rückhubbewegung des Preßkolbens 16 wird die Rückwand
23 erst etwa dann wieder nach vorne gezogen, wenn
der Preßkolben 16 beginnt, die Preßkanaleinlaßöffnung
15 wieder freizugeben.
Die Volumenvergrößerung des Förderkanals 6 kann auch
auf andere Weise erreicht werden. Beispielsweise könnten
in ebenfalls vorteilhafter Weise Kolben-Zylinderanordnungen
vorgesehen sein, die die Rückwand 23 zum
Maschinengestell hin abstützen und in Abhängigkeit von
der Preßkolbenbewegung Längenänderungen erfahren.
Ist die Preßkanaleinlaßöffnung 15 wieder frei, wird das
im Förderkanal 6 angesammelte Erntegut durch die Zinken
8 des Rechenförderers 7 nach oben gefördert und ein
neuer Arbeitszyklus beginnt. Das Antriebssystem des
Preßkolbens 16 weist besondere Merkmale auf, auf die im
Folgenden eingegangen wird. Dazu dienen insbesondere
die Fig. 2 bis 6.
An Halterungen 31, 32 des Preßkolbens 16 sind Spindelstangen
33, 34 fest gehaltert, wobei diese mit Gewinde
35, insbesondere mit Sägengewinde, versehen sind. Die
Spindelstangen 33, 34 sind symmetrisch zu einer vertikalen
Maschinenmittelebene nebeneinander so vorne am
Preßkolben 16 gehaltert, daß ihre Mittellinien 36, 37
in Richtung der möglichen Preßkolbenbewegung ausgerichtet
sind. Auf den Spindelstangen 33, 34 sitzen koaxial
zu den Mittellinien 36, 37 Spindelmuttern 38, 39, deren
Gewinde mit dem der Spindelstangen 33, 34 zusammenwirkt.
Die Spindelmutter 38, 39 sind in Drehbewegungen
um die Mittellinien 36, 37 zu versetzen, stützen sich
dabei aber zu einem Querträger 40 des Maschinengestells
hin ab. Der Querträger 40 und eine in den Zeichnungen
nur angedeutete Lagerung 41 der Spindelmuttern 38, 39
müssen so ausgelegt sein, daß durch sie die gesamte vom
Preßkolben 16 ausgeübte Preßkraft abstützbar ist.
In einem ersten in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
werden die Spindelmuttern 38, 39 über
Rollenkettengetriebe 42, 43 angetrieben, wobei des
weiteren noch ein Keilriemengetriebe 44 zum Einsatz
kommt.
Unter Zwischenschaltung eines Getriebes 45 mit Nebenabtrieb
46 sind auf einer Hauptantriebswelle 47, die von
der Gelenkwelle 3 im Betrieb der Aufsammelkolbenpresse
in eine Drehbewegung um eine Achse 48 versetzt wird,
eine Keilriemenscheibe 49 drehfest und zwei gleichgroße
Kettenräder 50, 51 drehbar, aber miteinander verbunden,
gelagert. Des weiteren ist auf der Hauptantriebswelle
47 eine Schwungscheibe 52 drehfest gelagert, die zur
Vergleichmäßigung des Leistungsbedarfs der Presse
dient. Von den eine Antriebseinheit bildenden Kettenrädern
50, 51 aus sind Rollenketten 53, 54 über weitere
Kettenräder 55, 56 geführt, wobei diese koaxial zu den
Mittellinien 36, 37 auf jeweils einer der Spindelmuttern
38, 39 sitzen. Für beide Rollenketten 53, 54 sind
Spannrollen 57, 58 vorgesehen. Bei der Darstellung
dieser Antriebselemente wurde auf Details der Lagerung
verzichtet. Diese sind in bekannter Weise ausgeführt.
Die frei auf der Hauptantriebswelle 47 drehbaren Kettenräder
50, 51 sind über eine Kupplung 59 mit der Hauptantriebswelle
47 verbindbar, so daß eine Leistung auf die
Spindelmutter 38, 39 übertragbar ist. Bei fester Kupplung
59, geschlossener Antriebsverbindung zu den
Spindelmuttern 38, 39, rotieren beide Spindelmuttern
38, 39 in der gleichen Drehrichtung wie die Hauptantriebswelle
47.
Die Kupplung 59 wird im Ausführungsbeispiel hydraulisch
betätigt. Dazu ist ein elektrohydraulisches Steuerventil
V1 vorhanden, das über den Schalter K1/2 betätigt
wird, wenn der Schalter S1 Kontakt geschlossen hat. In
einer Zuleitung 60 zur Kupplung 59 ist ein einstellbares
Druckbegrenzungsventil V3p vorgesehen, über das die
von der Kupplung übertragbare Leistung einstellbar ist.
Somit ist ein Überlastschutz im Havariefall gegeben.
Durch den Schalter K2/3, der öffnet, wenn der Schalter
S2 betätigt wird (also in der Wendeposition des Preßkolbens
16), wird das Ventil V1 wieder verstellt, indem
dann auch der Schalter K1/2 öffnet. Die Antriebsverbindung
wird durch die Kupplung 59 unterbrochen. Gleichzeitig
schaltet ein Schalter K2/2 und ein elektrohydraulisches
Ventil V2t schaltet mit geringer Zeitverzögerung.
Durch das Ventil V2t wird dann Drucköl über eine Zuleitung
61 einer zweiten Kupplung 62 zugeleitet. Diese
Kupplung 62 verbindet eine Keilriemenscheibe 63 mit
einer Welle 64, wodurch eine Antriebsverbindung zwischen
diesen Bauelementen hergestellt wird. Die Keilriemenscheibe
63 wird über einen Keilriemen 65 ständig von
der Keilriemenscheibe 49 aus angetrieben und rotiert um
eine Achse 66. Die Spannrolle 58 des Rollenkettengetriebes
43 sitzt drehfest auf der Welle 64. Nachdem die
Kupplung 59 gelöst und die Kupplung 62 angezogen ist,
wird das Rollenkettengetriebe 43 jetzt über die Spannrolle
58 angetrieben. Beide Kettenräder 50, 51 drehen
sich jetzt in entgegengesetzter Drehrichtung wie die
Hauptantriebswelle 47. Damit hat auch die Drehrichtung
der Kettenräder 55, 56 und der Spindelmuttern 38, 39
gewechselt und es erfolgt die Rückhubbewegung des Preßkolbens
16. Diese erfolgt, bis der Schalter S3 und
damit auch der Schalter K2/2 öffnet und sich das Ventil
V2t in die Ausgangsstellung zurückstellt.
Durch die vorgewählten Größenverhältnisse zwischen den
Keilriemenscheiben 49, 63 einerseits und zwischen der
Keilriemenscheibe 49 und den Kettenrädern 50, 51 andererseits
wird erreicht, daß die Rückhubbewegung des
Preßkolbens 16 schneller erfolgt als seine Arbeitshubbewegung.
In einer zweiten Ausführungsvariante für den Antrieb
der Spindelmuttern 38, 39, die in der Fig. 4 bis 7
verdeutlicht ist, kommen Stirnradgetriebe 67, 68 zum
Einsatz, durch die die Rollenkettengetriebe 42, 43 und
das Keilriemengetriebe 44 ersetzt wurden.
Ein Stirnrad 69 ist frei drehbar auf der Hauptantriebswelle
47 gelagert und über die Kupplung 59 mit dieser
drehfest verbindbar. Nach hergestellter Verbindung
erfolgt die Leistungsübertragung über weitere Stirnräder
70, 71, 72, 73, wobei die Stirnräder 72, 73 koaxial
zu den Mittellinien 36, 37 mit den Spindelmuttern 38,
39 verbunden sind.
Ein Stirnrad 74 des Stirnradgetriebes 67 sitzt drehfest
auf der Hauptantriebswelle 47 und kämmt mit einem Stirnrad
75, welches durch die Kupplung 62 mit einer Welle
76 verbindbar ist. Auf der Welle 76 ist ein weiteres
Stirnrad 77 drehfest gelagert, welches mit dem Stirnrad
70 kämmt. Je nach Schaltzustand der Kupplungen 59, 62
werden die Spindelmuttern 38, 39 entweder gar nicht
oder in der einen oder anderen Drehrichtung angetrieben,
wobei auch hier die Rücklaufbewegung des Preßkolbens
16 schneller erfolgt als seine Arbeitshubbewegung.
Dadurch wird die Zeit, in der die Preßkanaleinlaßöffnung
15 verschlossen ist, so kurz wie möglich gehalten.
Es ist auch möglich, die Paarungen Spindelstange 33, 34
- Spindelmutter 38, 39 anders als in den dargestellten
Ausführungsbeispielen anzuordnen. Beispielsweise könnten
Spindelmuttern seitlich des Preßkolbens 16 fest an
diesem gehaltert werden, und zugehörige Spindelstangen
wären dann seitlich des Preßkanals 12 anzuordnen. Günstig
wäre dann, die Spindelstangen hinter dem Preßkolben
16 durch Axiallager zum Maschinengestell hin abzustützen
und von vorne aus anzutreiben, was dazu führen
würde, daß der Preßkolben 16 bei Arbeitshubbewegungen
gezogen wird.
Auf weitere Details der Antriebsgestaltung soll nicht
eingegangen werden. Die Aufnahmevorrichtung 4, die
Förderschnecken 5, der Rechenförderer 7 sowie vorhandene
Bindenadeln 78 und Knoter 79 werden in bekannter
Weise angetrieben.
Als Vorteile der Aufsammelkolbenpresse nach der Erfindung
sind insbesondere hervorzuheben:
- - nahezu konstant zu haltende Preßdichte durch die absätzige Arbeitsweise des Preßkolbens 16 in Abhängigkeit vom Befüllungsgrad des vorderen Bereiches 13 des Preßkanals 12;
- - Möglichkeit der Übertragung extrem hoher Preßkräfte;
- - kontinuierliche Erntegutaufnahme und -förderung ohne Zuordnung der Bewegung der Förderer zur Preßkolbenbewegung;
- - Einsatz eines robusten Rechenförderers 7 mit Lenkersteuerung für die Bewegung seiner Zinken 8 und damit gute Eignung für Maschinen mit Schneidwerk;
- - erntegutschonende Förderung;
- - viel Zeit für den Bindevorgang und damit Möglichkeit für den Einsatz alternativer Bindesysteme;
- - Verwendung eines einfachen, leichten Preßkolbens 16;
- - unaufwendiger Preßkolbenantrieb ohne Verwendung großer Getriebe zur Übersetzung der Eingangsdrehzahl ins Langsame.
Claims (18)
1. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut mit
- - einem fahrbaren Maschinengestell,
- - einer Aufnahmevorrichtung (4) zum Anheben des Entegutes von der Feldfläche,
- - einer Fördervorrichtung, die das Erntegut durch einen Förderkanal (6) und eine Preßkanaleinlaßöffnung (15) fördert,
- - einem Preßkanal (12), der
- - unten in seinem vorderen Bereich (13) die Preßkanaleinlaßöffnung (15) aufweist,
- - nach hinten hin offen ist,
- - in seinem hinteren Bereich (14) verschiebbare Wandungen und damit eine veränderbare Querschnittsfläche aufweist und mit
- - einem Preßkolben (16), der
- - sich bei Kraftübertragung durch Antriebsmittel im vorderen Bereich (13) des Preßkanals (12) hin- und herbewegt,
- - dabei zeitweise die Preßkanaleinlaßöffnung (15) verschließt und
- - vorne im Preßkanal (12) befindliches Erntegut gegen weiter hinten im Preßkanal (12) befindliches, bereits verdichtetes Erntegut preßt, wobei
- - eine Schaltvorrichtung (19) dem vorderen Bereich (13) des Preßkanals (12) zugeordnet ist und bei einem vorwählbaren Grund der Befüllung dieses Bereichs (13) mit Erntegut eine Hin- und Herbewegung des Preßkolbens (16) auslöst,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - eine Rückwand (23) des Förderkanals (6) vom Preßkolben (16) gesteuert, nach hinten verschoben/verschwenkt wird, wenn dieser die Preßkanaleinlaßöffnung (15) verschließt und wieder nach vorne gezogen/verschwenkt wird, während der Preßkolben (16) die Preßkanaleinlaßöffnung (15) wieder freigibt,
- - zum Antrieb des Preßkolbens (16) entweder mit Gewinde (35) versehene Spindelstangen (33, 34) oder zugehörige Spindelmuttern (38, 39) fest an diesem gehaltert sind,
- - die nicht am Preßkolben (16) gehalterten Spindelmuttern
(38, 39) oder Spindelstangen (33, 34)
- - in Richtung der möglichen Preßkolbenbewegung gestellfest abgestützt, jedoch drehbar gelagert und
- - jeweils in zwei Richtungen um zugehörige Achsen rotierend antreibbar sind,
- - wozu ein Reversiergetriebe zumindest eine mit der Schaltvorrichtung (19) zusammenwirkende Kupplung (59, 62) und weitere konventionelle Antriebsmittel vorgesehen sind und
- - wobei die Achsen parallel zur möglichen Preßkolbenbewegung und koaxial zu Mittellinien (36, 37) der Gewinnde (35) gelagert sind.
2. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Spindelstangen (33, 34) im Abstand zueinander
am Preßkolben (16) gehaltert sind und auf den
Spindelstangen (33, 34) jeweils eine in zwei Drehrichtungen
antreibbare Spindelmutter(38, 39)
sitzt, wobei die Spindelmutter (38, 39) gestellfest
in Richtung der möglichen Preßkolbenbewegung
drehbar gelagert sind.
3. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rückhub des Preßkolbens
(16) in seine Preßausgangslage schneller erfolgt
als seine Arbeitshubbewegung, was erreicht wird,
indem die Spindelmutter (38, 39) in der einen
Drehrichtung schneller antreibbar sind als in der
anderen Drehrichtung.
4. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (38, 39) in
beiden Drehrichtungen über Getriebe von ein und
derselben Hauptantriebswelle (47) aus angetrieben
werden.
5. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß auf der Hauptantriebswelle
(47) eine zumindest ein Antriebsrad umfassende
Antriebseinheit frei drehbar sitzt, die in Abhängigkeit
von der Stellung der Schaltvorrichtung (19)
über die Kupplung (59) mit der Hauptantriebswelle
(47) drehfest verbindbar ist.
6. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den Antriebsrädern
der Antriebseinheit und den Spindelmuttern (38, 39)
eine jeweils gleich gestaltete Antriebsverbindung
besteht.
7. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hauptantriebswelle (47)
beim Betrieb der Aufsammelkolbenpresse ständig um
eine Achse (48) rotiert und mit der Hauptantriebswelle
(47) eine Schwungscheibe (52) drehfestverbunden
ist.
8. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß nach Erreichen eines vorwählbaren
Grades der Befüllung des vorderen Bereichs (13)
des Preßkanals (12) ein Signal von der Schaltvorrichtung
(19) an die Kupplung (59) übertragen, die
Verbindung zwischen der Hauptantriebswelle (47) und
der Antriebseinheit hergestellt und zur Erreichung
der Arbeitshubbewegung des Preßkolbens (16) über
die Antriebsverbindung eine Leistung an die Spindelmutter
(38, 39) übertragen wird, wobei durch Signale
einer Steuervorrichtung die Verbindung zwischen
Hauptantriebswelle (47) und der Antriebseinheit
dann wieder gelöst wird, wenn eine vorwählbare
Preßkraft überschritten oder ein vorgewählter Preßkolbenweg
absolviert ist.
9. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß ein weiteres Rad drehfest auf
der Hauptantriebswelle (47) sitzt, wobei dieses Rad
Teil eines Rücklaufantriebes ist, der über eine
weitere Kupplung (62) dann mit der Antriebseinheit
oder mit der Antriebsverbindung zu den Spindelmuttern
(38, 39) verbunden wird, wenn durch das Signal
der Steuervorrichtung die Verbindung zwischen der
Hauptantriebswelle (47) und der Antriebseinheit
gelöst wurde, derart, daß die Antriebseinheit dann
zur Erreichung der Rückhubbewegung des Preßkolbens
(16) in entgegengesetzter Drehrichtung wie die
Hauptantriebswelle (47) rotiert.
10. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Antriebseinheit
und damit der Spindelmuttern (38, 39) bei
ihrer direkten Verbindung mit der Hauptantriebswelle
(47) kleiner ist als bei Antrieb der Antriebseinheit
über den Rücklaufantrieb.
11. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß nach erfolgter Rückhubbewegung
des Preßkolbens (16) bei Erreichen seiner Preßausgangslage
ein Signal der Steuervorrichtung das
Lösen der Kupplung (62) und damit die Trennung der
Verbindung zwischen dem Rücklaufantrieb und der
Antriebseinheit bzw. der Antriebsverbindung zu den
Spindelmuttern (38, 39) bewirkt.
12. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Förderkanal (6) aus gestellfesten Seitenwänden
und einer festen Vorderwand (11) mit Schlitzen
für Zinken (8) der Fördervorrichtung besteht und
die Rückwand (23) des Förderkanals (6) um eine im
unteren Bereich des Förderkanals (6) gelegene etwa
horizontale Querachse (24) zwischen zwei Stellungen
verschwenkbar ist, wobei die Oberkante der Rückwand
(23) in der einen Stellung mit der hinteren Kante
der Preßkanaleinlaßöffnung (15) etwa abschließt und
in der zweiten Stellung zur Erreichung eines großen
Volumens des Förderkanals (6) nach hinten verlagert
ist.
13. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach den Ansprüchen 1 und 12, dadurch
gekennzeichnet, daß eine gelenkige Verbindung
zwischen dem Preßkolben (16) und der Rückwand (23)
des Förderkanals (6) vorhanden ist, derart, daß
seitlich des Preßkanals (12) Koppelstangen (25)
einerseits an der Rückwand (23) und andererseits am
Preßkolben (16) verschwenkbar gelagert sind, wobei
Schwenkbewegungen der Koppelstangen (25) um etwa
horizontale, quer zur Fahrtrichtung (F) gelegene
Achsen (26, 27) erfolgen können.
14. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach den Ansprüchen 1, 12 und 13, dadurch
gekennzeichnet, daß sich beim Arbeitshub des Preßkolbens
(16) koaxial zu den Achsen (26) gelegene
Bolzen (28) des Preßkolbens (16) in Langlöchern
(30) der Koppelstangen (25) verschieben, bis der
Preßkolben (16) die Preßkanaleinlaßöffnung (15)
verschließt, anschließend vom Preßkolben (16) aus
Kräfte zum Verschwenken der Rückwand (23) nach
hinten über die Koppelstangen (25) übertragen werden
und bei der Rückhubbewegung des Preßkolbens
(16) die Rückwand (23) erst etwa dann wieder nach
vorne verschwenkt wird, wenn der Preßkolben (16)
beginnt, die Preßkanaleinlaßöffnung (15) wieder
freizugeben.
15. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach den Ansprüchen 1 und 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückwand (23) des Förderkanals
(6) von längenveränderlichen Kolben-Zylinderanordnungen
zum Maschinengestell hin abgestützt wird,
wobei Längenänderungen der Kolben-Zylinderanordnungen
(24) zur Erreichung von Schwenkbewegungen der
Rückwand (23) um die Querachse (24) in Abhängigkeit
von der Stellung des Preßkolbens (16) erfolgen.
16. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung ein
kontinuierlich arbeitender Rechenförderer (7) mit
gesteuerten Zinken (8) ist.
17. Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches
Erntegut nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Schneidmessern
einzeln oder gemeinsam so in den Förderkanal
(6) einschwenkbar sind, daß die Zinken (8) des
Rechenförderers (7) im Betrieb der Aufsammelkolbenpresse
direkt an den Schneidmessern vorbeistreichen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924232989 DE4232989A1 (de) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches Erntegut |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924232989 DE4232989A1 (de) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches Erntegut |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4232989A1 true DE4232989A1 (de) | 1994-04-07 |
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ID=6469365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924232989 Withdrawn DE4232989A1 (de) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | Aufsammelkolbenpresse für landwirtschaftliches Erntegut |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4232989A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19628604A1 (de) * | 1996-07-16 | 1998-01-22 | Claas Usines France | Antriebssystem für landwirtschaftliche Großballenpresse |
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US6038506A (en) * | 1996-07-01 | 2000-03-14 | Claas Kgaa | Arrangement for and method of automatically controlling a differential lock in drive axles of a motor vehicle |
DE29912884U1 (de) * | 1999-07-23 | 2000-09-07 | LELY WELGER Maschinenfabrik GmbH, 38304 Wolfenbüttel | Erntefahrzeug, insbesondere Aufsammelballenpresse |
CN104737722A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-07-01 | 安徽新安机械制造有限公司 | 一种自动捡拾草秆的打捆机 |
-
1992
- 1992-10-01 DE DE19924232989 patent/DE4232989A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SILBER, WILHELM, DIPL.-ING., 78244 GOTTMADINGEN, D |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |