WO2002074065A1 - Raffer für eine kolbenpresse - Google Patents

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WO2002074065A1
WO2002074065A1 PCT/EP2001/015221 EP0115221W WO02074065A1 WO 2002074065 A1 WO2002074065 A1 WO 2002074065A1 EP 0115221 W EP0115221 W EP 0115221W WO 02074065 A1 WO02074065 A1 WO 02074065A1
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WO
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control
joint
press according
piston press
switching device
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Application number
PCT/EP2001/015221
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English (en)
French (fr)
Inventor
L. H. M. Amstel Van
M. J. Wondergem
L. J. Wildenberg Van Den
J-C. Galant
Original Assignee
Kverneland Geldrop Bv
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Publication date
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Priority to EP01273997A priority patent/EP1284594B1/de
Priority to US10/276,716 priority patent/US6862876B2/en
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01F—PROCESSING OF HARVESTED PRODUCE; HAY OR STRAW PRESSES; DEVICES FOR STORING AGRICULTURAL OR HORTICULTURAL PRODUCE
    • A01F15/00—Baling presses for straw, hay or the like
    • A01F15/08—Details
    • A01F15/10—Feeding devices for the crop material e.g. precompression devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01F—PROCESSING OF HARVESTED PRODUCE; HAY OR STRAW PRESSES; DEVICES FOR STORING AGRICULTURAL OR HORTICULTURAL PRODUCE
    • A01F15/00—Baling presses for straw, hay or the like
    • A01F15/08—Details
    • A01F15/10—Feeding devices for the crop material e.g. precompression devices
    • A01F15/101—Feeding at right angles to the compression stroke
    • A01F2015/102—Feeding at right angles to the compression stroke the pressing chamber is fed from the bottom side

Definitions

  • the invention relates to a piston press of the type specified in the preamble of claim 1.
  • the control joint arranged on a control lever supported in a stationary pivot bearing is forcibly coupled to a drive of the changeover device.
  • the drive holds the control joint in a predetermined position, in which the raffle tip movement path results for a loading stroke.
  • the actuator can be operated optionally to move the control joint to the position at which the shirring tips execute the feed stroke movement path and to hold it in this position.
  • the changeover of the changeover device takes place either only in time coordination with the movement of the baling ram and derived from the baling ram drive or additionally taking into account a signal from a sensor which indicates that there is sufficient crop in the feed channel for a feed stroke or that this crop is sufficiently pre-compressed.
  • a control lever carrying the control joint and pivotable about the axis of the crank drive is moved back and forth between two positions by means of a drive, depending on the press piston stroke movement.
  • the gear ratio between the drive of the plunger and the crank drive of the shirred with 1: 3, the packer forcibly performs two loading strokes, followed by a feed stroke as the third stroke.
  • the control drive for the permanent adjustment of the control joint between its two possible positions, which define the movement paths for the loading strokes or the feeding strokes, is complex.
  • control lever carrying the control joint is rotatably mounted on a stationary, pivot-mounted support which is cyclically swung back and forth by the crank drive of the press piston.
  • a gear transmission is arranged, with which the control lever is continuously rotated about its pivot axis on the carrier via a belt drive.
  • the invention has for its object to provide a piston press of the type mentioned, which is characterized by a structurally simple, space-saving, wear-resistant and reliable control drive for the different trajectories of the Rafferspitze.
  • control joint An independent drive is no longer required for the control joint, because the control joint itself moves freely with the packer, which with its raffle tips executes the movement path for a loading stroke. At least once during such a path of movement, the control joint is brought by the packer to an extreme position which is brought for the path of movement of the feed stroke. The switching device then only needs to fix the control joint in this position in order to control a feed stroke. Apart from the movement control of the control joint and the simple switching device, the control drive contains no additional components. The control joint can move freely during the loading stroke. It is only held for one feed stroke. As a result, the control drive is structurally simple and the number of articulated joints caused by wear is reduced to a minimum. The operational security is high. The installation space is small. The switching device is only switched in the extreme position of the control joint and when the control joint is stationary for a moment. This avoids blows.
  • control joint In terms of construction, the movement control of the control joint is carried out simply by means of a stationary control lever with a pivot bearing. If its axis is on the side of the crank drive for the packer facing away from the feed channel and the control lever extends roughly from its pivot axis in the direction of the feed channel, i.e. is suspended, there is a favorable curved path for the control joint, which, superimposed on the crank drive rotary movement, leads to favorable forms of the movement paths for the loading strokes and the feeding strokes.
  • the control joint could alternatively move in a freely configurable guideway.
  • a stop coupling between the control arm of the gathering lever and the control rod is particularly expedient, which is at least essentially engaged via the movement path of a loading stroke and any reaction moments from the counterpressure of the crop in the feed channel at the gatherer tips in relation to the crank pin on the control joint and the pivot bearing thereof Control lever or transmits on the mentioned guide track of the control joint.
  • the stop coupling Since the stop coupling remains essentially engaged at least via the movement path during the loading stroke, it is also responsible for bringing the control joint to the position at least once during this movement path, where the switching device can easily intervene in order to switch over to a movement path for a feed stroke and fix the control joint in this position. Since the stop coupling only works in one direction of movement, it is released automatically when the shirring tips describe the movement path for a feed stroke.
  • At least one spring element for engaging the stop coupling and for keeping it in its engaged state, which spring element is arranged in the pretensioned state between the control arm of the shirring lever and the control rod, expediently on the side of the joint facing the feed channel ,
  • the spring element holds the over a movement path of a loading stroke Stop coupling at least substantially engaged.
  • the spring element is stretched over the path of movement of a feed stroke because the control joint is fixed, and the stop coupling only comes into engagement once, if at all.
  • an actuation connection is only provided between the press ram drive and the changeover device in order to forcibly adjust the changeover device in coordination with the movement of the press ram.
  • the changeover device is structurally simple and is equipped with a pawl which has a catch mouth for the control joint in order to grasp and fix the control joint as soon as it has been brought into the correct position by the ratchet lever during a loading stroke.
  • the pawl can be stored stationary and therefore also absorbs high reactions from the shirring device.
  • control joint in its position temporarily fixed by the switching device against spring loading, e.g. under the reactivity of the shirred. This allows an important safety aspect to be introduced into the drive, because the control joint is not supported absolutely rigidly despite being fixed by the changeover device, and the trajectories can be modified individually if necessary.
  • an overload clutch can be provided, which e.g. in the event of a blockage, which releases the control joint.
  • Fig. 1 shows schematically a longitudinal section of part of a piston press
  • Control drive is set on a Rafferspitze movement path for a loading stroke
  • Fig. 3 shows a detailed variant
  • Fig. 4 shows a further detail variant.
  • a piston press P shown in FIGS. 1 and 2 in different working phases for the production of crop bales has in a housing 1 a press piston K which reciprocates in a press channel 2 by means of a crank drive 3 Movement is drivable.
  • the crank mechanism 3 comprises, for example, a drive crank 4 that operates at a predetermined rotational speed is driven about a stationary axis and displaces the plunger K via a connecting rod 5 via an inlet 6 of a feed channel Z.
  • the feed channel Z leads from the inlet side of the housing 1 and a pick-up device U and, if necessary, via a cutting unit S to the underside of the press channel 2.
  • a filling sensor T is arranged which detects the degree of filling in the feed channel Z or Can pre-compress the crop contained therein, not shown, and transmit corresponding signals via a connection 20 (mechanical, hydraulic, electrical).
  • the filling sensor T could also be positioned at a different position than shown (on the packer R, on the packer tips 9, in the packer crank drive, or in a joint of the control drive, etc.).
  • a feeder Z works in the feed channel Z, which is set in a shoveling motion by a further crank drive via a crank driven by a crank pin 8 (counterclockwise direction of rotation) about a stationary axis 7.
  • the packer R has shirred tips 9 at the free end of a packer lever 10 which is articulated on the crank pin 8.
  • the ratchet lever 10 is cranked upward beyond the crank pin 8 and extended to a control arm 11 which is connected in a joint 12 to a control rod 13 which leads to a control joint G.
  • the control joint G is movable, for example in the embodiment shown along an arc path which is defined by a control arm 14 which carries the control joint G and can be pivoted about a stationary axis 15.
  • the control joint G and / or the control lever 14 can be permanently actuated by a biasing spring F (FIG 1) be applied towards the extreme position.
  • the components 11, 12, 13, G, 14, 15 (F) form a control drive for the respective path of movement of the shirring tips 9.
  • the shirring tips 9 are guided in two different movement paths f and I, at least partially in the feed channel Z.
  • the movement path f represents a loading stroke of the gatherer R, in which a crop batch is conveyed into the vicinity of the inlet 6 and pre-compressed.
  • the movement path I represents a feed stroke, in which the packer R conveys crop into the press channel 2 and in front of the press piston K.
  • the speed of rotation of the crank mechanism 3 is matched to the speed of rotation of the crank pin 8 such that the crank pin 8 makes two full rotations, for example, while the crank 4 makes one revolution. A ratio of 1: 3 or less or even 1: 1 would be conceivable.
  • the adjustment is made in such a way that the harvester R only conveys crop into the baling channel 2 if the baling piston K has previously been moved back behind the inlet 6.
  • a switching device V is provided for the control drive, with which the movement path I is set.
  • the switching device V comprises a pawl 16 which pivots about a stationary axis 19 in the housing 1 and is connected to the crank 4, for example, via an actuating connection 18.
  • the signal from the filling sensor T can also be transmitted to the pawl 16 via the connection 20, directly or via an actuator. If the sensor T is provided and is operatively linked to the switching device V, the signal from the sensor T overrides the actuation connection 18 in such a way that the pawl 16 is only adjusted to the lowered position shown in FIG. 2 when the sensor T has a sufficient position Has determined the degree of filling of the feed channel or a sufficient pre-compression of the crop.
  • the pawl 16 is held in the raised position shown in FIG. 1 by the sensor T, although the actuating connection 18 wants to move the pawl 16 into the lowered position.
  • the switching device V is always actuated only in the extreme position of the control joint G which is then also stationary.
  • the pawl 16 can be controlled by a spring (not shown) and a stop from the raised position in FIG. 1 to the lowered position according to FIG. 2.
  • another switching device V can be used, which is able to either position the control joint G or leave it freely movable.
  • a stop coupling A is provided between the control arm 11 of the gathering lever 10 and the control rod 13, which in the embodiment shown has stop surfaces 21, 22 on the control arm 11 and on the control rod 13.
  • the stop surfaces 21, 22 are expediently angled to match each other.
  • the stop coupling A can be adjusted via the entire movement path f may be indented, the control arm 11 including the control rod 13 forming an angle ⁇ 90 ° with respect to the joint 12.
  • At least one prestressed spring element 23 is anchored to the control arm 11 on the one hand and to the control rod 13 on the other hand, on the side of the joint 12 facing the shirring tips 9, which acts on the stop surfaces 21, 22 relative to one another.
  • the stop clutch A remains engaged essentially over the entire movement path f.
  • the conveying resistance of crop in the feed channel Z generates a reaction torque in the rake lever 10 around the crank pin 8 (clockwise), which holds the stop clutch A in engagement and over the control rod 13 is transferred to the pivot axis 15 of the control lever 14.
  • the control joint is freely moved back and forth along the curved path about the pivot axis 15.
  • the pawl 16 remains raised as long as the sensor T does not determine a sufficient degree of filling or a sufficient pre-compression of the crop. With each full rotation of the crank pin 8, the control joint G once reaches the extreme position (indicated by dash-dotted lines), in which the catch mouth 17 of the pawl 16 would be able to grip and fix the control joint G.
  • the control rod 13 extends from the hinge 12 towards the switching device V.
  • the control lever 14 is suspended, i.e. its pivot axis 15 lies above, while the control joint attached to the free end of the control lever 14 lies below it.
  • the length of the control rod 13 essentially corresponds to the length of the control lever 10 with its control arm 11.
  • the crank arm of the crank pin 8 is somewhat shorter than the control arm 11 of the control lever 10.
  • the control arm 11 is approximately as long as the control lever 14. This only applies for example for the version shown. In practice there may be deviations.
  • the sensor T has determined a sufficient degree of filling or a sufficient pre-compression of the crop in the feed channel Z and has generated a signal which allows the pawl 16 to be lowered from the crank 4 via the actuating connection 18.
  • the control joint G As soon as the control joint G is brought into the catch area of the catch mouth 17 in the movement of the shirring tips 9 along the movement path f in FIG. 1, the control joint G (FIG. 2) is fixed in this position. In the further rotation of the crank pin 8, the stop clutch A are released and the spring element 23 is stretched.
  • the control arm 11 almost assumes an extended position relative to the control rod 13, so that the shirring tips 9 then travel through the movement path I and carry out a loading stroke in which the crop (at least one pre-compressed batch) is conveyed in front of the retracted baling plunger and subsequently pressed into a bale ,
  • the pawl 16 is raised again via the actuating connection 18, so that the catch mouth 17 releases the control joint G which is then at a standstill and subsequently traverses the movement path f of FIG. 1 again, in which the control joint G with the Control lever 14 can move freely.
  • FIG 3 shows a detailed variant for the switching device V, in which the pawl 16 'contains an abutment 24 which can be displaced in a sliding guide 25 against a spring 26.
  • This enables the control joint G, which is defined per se, to have a safety stroke against spring force.
  • a trajectory could be traversed, which in its appearance and size is approximately between the trajectories f and I. This sprung stroke can also be useful for safety reasons.
  • the pawl 16 ' is adjusted by the actuation connection 18 or via the connection 20, the connection 20 being able to override the actuation connection 18.
  • the pawl 16 is attached to a piston rod 27 of a piston 28 which can be displaced in a cylinder 29.
  • the piston 28 can be adjusted against a spring 26.
  • the pawl 16" is actuated by the actuating connection 18 and / or 20 adjusted about its pivot axis 19.
  • 1 to 4 is structurally simple and compact. He does not need any permanent positive control derived from the movement of the plunger K or the crank pin 8 because the control joint G is brought into position at least once per stroke by the packer R when the stop coupling A is engaged, in which the switching device V engages the control joint G which is then stationary can to set this for the trajectory I. Only the switching device V needs to be adjusted. 2 is an overload clutch in the area of the switching device V. Tung U indicated, which, for example in the event of a blockage, allows the control joint G to be released depending on the load despite the switching device being actuated.
  • the transmission ratio between the crank 4 and the crank pin 8 can be used to predetermine how many loading strokes the Raffer R carries out before a feed stroke follows. If, on the other hand, the sensor T is included in terms of its effectiveness, it depends on the degree of filling or the pre-compression in the feed channel how many loading strokes are carried out before a feed stroke. The transmission ratio between the crank 4 and the crank pin 8 is then of secondary importance. It would even be possible to omit the actuation connection 18 and to ensure by other means that the switching device V only fixes the control joint G when the plunger K is in the correct position.

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Abstract

In einer Kolbenpresse für Erntegutballen, die einen hin- und herbewegbaren Presskolben (K), einen Zuführkanal (Z) mit einem von einem Kurbeltrieb getriebenen Raffer (R) mit Rafferhebeln (10) an einem Kurbelzapfen (8) des Kurbeltriebs, einen Steuertrieb, und eine Umschaltvorrichtung (V) zum Ändern der Bewegungsbahn (i, f) der Rafferspitzen zwischen Lade- und Zuführhüben aufweist, wobei ein den Rafferhebel (10) verlängerter Steuerarm (11) mit einer in einem verlagerbaren Steuergelenk (G) abgestützten Steuerstange (139 gekoppelt ist und sich das Steuergelenk (G) in wenigstens einer, einer Zuführhub-Bewegungsbahn entsprechenden Position festlegbar ist, wird das Steuergelenk (G) nur in der Position für einen Zuführhub (L) festgelegt, während es bei jedem Ladehub (f) frei beweglich bleibt.

Description

RAFFER FÜR EINE KOLBENPRESSE
Die Erfindung betrifft eine Kolbenpresse der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Bei der aus DE 197 15280 bekannten Kolbenpresse ist das an einem in einem stationären Schwenklager abgestützten Steuerhebel angeordnete Steuergelenk mit einem Antrieb der Umschaltvorrichtung zwangsgekoppelt. Der Antrieb hält in einer Grundstellung das Steuergelenk in einer vorbestimmten Position, bei der sich die Rafferspitzen-Bewegungsbahn für einen Ladehub ergibt. Der Antrieb lässt sich wahlweise betätigen, um das Steuergelenk in die Position zu verstellen, bei der die Rafferspitzen die Zuführhub-Bewegungsbahn ausführen, und in dieser Position festzuhalten. Die Verstellung der Umschaltvorrichtung erfolgt entweder nur in zeitlicher Abstimmung auf die Bewegung des Presskolbens und abgeleitet vom Presskolbenantrieb oder zusätzlich unter Berücksichtigung eines Signals eines Sensors, der anzeigt, dass im Zuführkanal genügend Erntegut für einen Zuführhub vorhanden oder dieses Erntegut ausreichend vorverdichtet ist. Die Zwangskopplung des Steuergelenks mit dem Antrieb, die Antriebssteuerung und eine federbeaufschlagte Löseverbindung zwischen dem das Steuergelenk tragenden Steuerhebel und dem Sensor sind baulich aufwendig, bedingen viele verschleißanfällige Gelenke und beanspruchen viel Bauraum. Jeder Umschaltvorgang ist mit einem unerwünschten Ruck verbunden.
Bei der aus DE 36 38 792 A bekannten Kolbenpresse wird ein das Steuergelenk tragender, um die Achse des Kurbeltriebs schwenkbarer Steuerhebel permanent mittels eines Antriebs zwischen zwei Stellungen hin- und herbewegt, abhängig von der Presskolben-Hubbewegung. Durch die Wahl des Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Antriebs des Presskolbens und dem Kurbeltrieb des Raffers mit 1 :3 führt der Raffer zwangsweise jeweils zwei Ladehübe aus, auf die als dritter Hub ein Zuführhub folgt. Der Steuertrieb für die permanente Verstellung des Steuergelenks zwischen seinen beiden möglichen Positionen, die die Bewegungsbahnen für die Ladehübe bzw. die Zuführhübe definieren, ist aufwendig. Außerdem ist es nicht möglich, im Falle eines nicht ausreichend gefüllten Zuführkanals einen Zuführhub zu unterlassen, wenn dieser als dritter Hub fällig wird. Bei der aus EP 0 120 780 A bekannten Kolbenpresse ist der das Steuergelenk tragende Steuerhebel drehbar auf einem stationär schwenkgelagerten Träger gelagert, der vom Kurbeltrieb des Presskolbens zyklisch hin- und hergeschwenkt wird. Zwischen der Schwenkachse des Steuerhebels auf dem Träger und der stationären Schwenkachse des Trägers ist ein Zahnradgetriebe angeordnet, mit dem über einen Riementrieb der Steuerhebel um seine Schwenkachse am Träger fortlaufend drehangetrieben wird. Es ergibt sich eine zwangsweise Abfolge mehrerer allmählich zunehmender Ladehübe und eines abschließenden Zuführhubs. Jedoch ist der apparative Aufwand im Steuertrieb außerordentlich hoch.
Weiterer Stand der Technik ist enthalten in: DE 19829276 A, US 5 768 872 A, DE 39 13496 A und EP 0 508 186 A.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenpresse der eingangs genannten Art anzugeben, die sich durch einen baulich einfachen, platzsparenden, verschleiß- unanfälligen und betriebssicheren Steuertrieb für die unterschiedlichen Bewegungsbahnen der Rafferspitzen auszeichnet.
Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Für das Steuergelenk ist kein eigenständiger Antrieb mehr erforderlich, weil sich das Steuergelenk an sich frei mit dem Raffer bewegt, der dabei mit seinen Rafferspitzen die Bewegungsbahn für einen Ladehub ausführt. Zumindest einmal während einer solchen Bewegungsbahn wird das Steuergelenk vom Raffer zu einer extremen Position gebracht, die für die Bewegungsbahn des Zuführhubs gebracht wird. Die Umschaltvorrichtung braucht dann nur das Steuergelenk in dieser Position festzulegen, um einen Zuführhub einzusteuern. Außer der Bewegungsführung des Steuergelenks und der einfachen Umschaltvorrichtung sind im Steuertrieb keine zusätzlichen Komponenten enthalten. Das Steuergelenk kann sich beim Ladehub frei bewegen. Nur für einen Zuführhub wird es festgehalten. Dadurch ist der Steuertrieb baulich einfach und werden verschleißbedingte Gelenkstellen in ihrer Anzahl auf ein Minimum beschränkt. Die Betriebssicherheit ist hoch. Der Einbauraum ist gering. Die Umschaltvorrichtung wird nur in der Extremposition des Steuergelenks und bei für einen Moment stillstehendem Steuergelenk geschaltet. Dies vermeidet Schläge.
Die Bewegungsführung des Steuergelenks wird baulich einfach durch einen stationär schwenkgelagerten Steuerhebel bewirkt. Wenn sich dessen Achse an der dem Zuführkanal abgewandten Seite des Kurbeltriebs für den Raffer befindet und sich der Steuerhebel von seiner Schwenkachse grob in Richtung zum Zuführkanal erstreckt, d.h. hängend angeordnet ist, ergibt sich eine günstige Bogenbahn für das Steuergelenk, die der Kurbeltrieb-Drehbewegung überlagert zu günstigen Formen der Bewegungsbahnen für die Ladehübe und die Zuführhübe führt. Das Steuergelenk könnte alternativ in einer frei gestaltbaren Führungsbahn verfahren.
Besonders zweckmäßig ist eine Anschlagkupplung zwischen dem Steuerarm des Rafferhebels und der Steuerstange, die über die Bewegungsbahn eines Ladehubes zumindest im Wesentlichen eingerückt ist und etwaige Reaktionsmomente aus dem Gegendruck des Ernteguts im Zuführkanal an den Rafferspitzen in Bezug auf den Kurbelzapfen auf das Steuergelenk und das Schwenklager dessen Steuerhebels oder auf die erwähnte Führungsbahn des Steuergelenks überträgt.
Da die Anschlagkupplung zumindest über die Bewegungsbahn beim Ladehub im Wesentlichen in Eingriff bleibt, ist sie auch dafür verantwortlich, das Steuergelenk zumindest einmal während dieser Bewegungsbahn an die Position zu bringen, an der die Umschaltvorrichtung einfache eingreifen kann, um auf eine Bewegungsbahn für einen Zuführhub umzuschalten und das Steuergelenk in dieser Position festzulegen. Da die Anschlagkupplung nur in einer Bewegungsrichtung wirkt, wird sie selbsttätig gelöst, wenn die Rafferspitzen die Bewegungsbahn für einen Zuführhub beschreiben.
Günstig ist es ferner, zum Einrücken der Anschlagkupplung, und um diese in ihrem eingerückten Zustand zu halten, wenigstens ein Federelement vorzusehen, das in vorgespanntem Zustand zwischen dem Steuerarm des Rafferhebels und der Steuerstange, zweckmäßigerweise an der dem Zuführkanal zugewandten Seite des Gelenks, angeordnet ist. Über eine Bewegungsbahn eines Ladehubs hält das Federelement die Anschlagkupplung zumindest im Wesentlichen im Eingriff. Über die Bewegungsbahn eines Zuführhubs wird das Federelement gedehnt, weil das Steuergelenk festgelegt ist, und kommt die Anschlagkupplung, falls überhaupt, nur einmal kurz in Eingriff.
Im einfachsten Fall wird eine Betätigungsverbindung nur zwischen dem Presskolbenantrieb und der Umschaltvorrichtung vorgesehen, um die Umschaltvorrichtung zwangsweise in Abstimmung auf die Bewegung des Presskolbens zu verstellen. Um bei nicht ausreichend gefülltem Zuführkanal oder aus anderen Gründen einen Zuführhub zu unterlassen, ist es jedoch sehr zweckmäßig, eine weitere Betätigungsverbindung zu einem Sensor herzustellen, der den Füllungsgrad oder die Vorverdichtung im Zuführkanal abtastet und die Steuerung der Umschaltvorrichtung in Abhängigkeit vom Presskolbenhub übersteuert, um fallweise einen Zuführhub durch einen Ladehub zu ersetzen.
Baulich einfach ist die Umschaltvorrichtung mit einer Klinke ausgestattet, die ein Fangmaul für das Steuergelenk besitzt, um das Steuergelenk zu fassen und festzulegen, sobald es vom Rafferhebel bei einem Ladehub an die richtige Position gebracht worden ist. Die Klinke lässt sich stationär lagern und nimmt deshalb, auch hohe Reaktionskräfte des Raffers auf.
Alternativ kann es zweckmäßig sein, das Steuergelenk in seiner durch die Umschaltvorrichtung vorübergehend festgelegten Position gegen Federbelastung verstellen zu lassen, z.B. unter der Reaktionskraft des Raffers. Damit lässt sich ein wichtiger Sicherheitsaspekt in den Antrieb einbringen, weil das Steuergelenk trotz der Festlegung durch die Umschaltvorrichtung nicht absolut starr abgestützt wird, und können ggfs. die Bewegungsbahnen individuell modifiziert werden.
Im Bereich der Umschaltvorrichtung kann eine Überlastkupplung vorgesehen sein, die z.B. bei einer Blockierung, das Steuergelenk freigibt.
Um beispielsweise eine günstige Bewegungsbahn mit Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen für die Rafferspitzen an den richtigen Stellen innerhalb des Zuführkanals zu erzielen, ist es zweckmäßig, den Antriebskurbelarm des Raffers kürzer als den Steuerarm des Rafferhebels und die Steuerstange in etwa so lange auszubilden wie den Rafferhebel, den das Steuergelenk tragenden Steuerhebel in etwa so lang auszubilden wie den Steuerarm am Rafferhebel, und die Umschaltvorrichtung an der dem Steuerhebel abgewandten Seite des Kurbeltriebs anzuordnen.
Trotz relativ kleinbauender Komponenten lässt sich eine lange Bewegungsbahn beim Zuführhub erzielen, wenn die Anschlagkupplung bei einem Winkel < 90° im Gelenk eingerückt ist, so dass sich der Steuerarm des Rasthebels relativ zur Steuerstange bei festgelegter Position des Steuergelenks fast bis in eine Strecklage bringen lässt.
Schließlich könnte eine das Steuergelenk permanent in Richtung zur Extrem position beaufschlagende Vorspannfeder vorgesehen sein.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt eines Teils einer Kolbenpresse, deren
Steuertrieb auf eine Rafferspitzen-Bewegungsbahn für einen Ladehub eingestellt ist,
Fig. 2 schematisch im Längsschnitt den Teil der Kolbenpresse, wobei der Steuertrieb auf eine Rafferspitzen-Bewegungsbahn für einen Zuführhub eingestellt ist,
Fig. 3 eine Detailvariante, und
Fig. 4 eine weitere Detailvariante.
Eine in den Fig. 1 und 2 in unterschiedlichen Arbeitsphasen gezeigte Kolbenpresse P zum Herstellen von Erntegutballen (z.B. eine Groß-Packenpresse) weist in einem Gehäuse 1 einen Presskolben K auf, der in einem Presskanal 2 mittels eines Kurbeltriebs 3 zu einer hin- und hergehenden Bewegung antreibbar ist. Der Kurbeltrieb 3 umfasst beispielsweise eine Antriebskurbel 4, die mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit um eine stationäre Achse angetrieben ist und den Presskolben K über eine Pleuelstange 5 über einen Einlass 6 eines Zuführkanals Z hinweg verschiebt. Der Zuführkanal Z führt von der Einlassseite des Gehäuses 1 und einer Pick-up-Vorrichtung U und gegebenenfalls über ein Schneidwerk S zu Unterseite des Presskanals 2. Unmittelbar vor dem Einlass 6 ist ein Füllungssensor T angeordnet, der den Füllungsgrad im Zuführkanal Z bzw. die Vorverdichtung des darin enthaltenen, nicht gezeigten Ernteguts abtasten kann und über eine Verbindung 20 (mechanisch, hydraulisch, elektrisch) entsprechende Signale überträgt. Der Füllungssensor T könnte auch an anderer Position als gezeigt postiert werden (am Raffer R, an den Rafferspitzen 9, im Rafferkurbeltrieb, oder in einem Gelenk des Steuertriebs, etc).
Im Zuführkanal Z arbeitet ein Raffer F, der von einem weiteren Kurbeltrieb über eine um eine stationäre Achse 7 drehangetriebene Kurbel mit einem Kurbelzapfen 8 (Drehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn) in eine schaufelnde Bewegung versetzt wird.
Der Raffer R besitzt Rafferspitzen 9 am freien Ende eines Rafferhebels 10, der am Kurbelzapfen 8 angelenkt ist. Der Rafferhebel 10 ist über den Kurbelzapfen 8 hinaus nach oben abgekröpft zu einem Steuerarm 11 verlängert, der in einem Gelenk 12 mit einer Steuerstange 13 verbunden ist, die zu einem Steuergelenk G führt. Das Steuergelenk G ist beweglich, beispielsweise bei der gezeigten Ausführungsform entlang einer Bogenbahn, die durch einen das Steuergelenk G tragenden, um eine stationäre Achse 15 schwenkbaren Steuerarm 14 definiert ist Das Steuergelenk G und/oder der Steuerhebel 14 kann permanent durch eine Vorspannfeder F (Fig. 1) in Richtung zur Extremposition beaufschlagt sein. Die Komponenten 11 , 12, 13, G, 14, 15 (F) bilden einen Steuertrieb für die jeweilige Bewegungsbahn der Rafferspitzen 9.
Bei der gezeigten Ausführungsform werden die Rafferspitzen 9 in zwei verschiedenen Bewegungsbahnen f und I, zumindest teilweise im Zuführkanal Z, geführt. Die Bewegungsbahn f repräsentiert einen Ladehub des Raffers R, bei dem eine Erntegutcharge bis in die Nähe des Einlasses 6 gefördert und vorverdichtet wird. Die Bewegungsbahn I repräsentiert einen Zuführhub, bei dem der Raffer R Erntegut in den Presskanal 2 und vor den Presskolben K fördert. Die Drehgeschwindigkeit des Kurbeltriebs 3 ist auf die Drehgeschwindigkeit des Kurbelzapfens 8 so abgestimmt, dass der Kurbelzapfen 8 beispielsweise zwei volle Umdrehungen ausführt, während die Kurbel 4 eine Umdrehung ausführt. Ein Verhältnis von 1:3 oder kleiner oder sogar 1:1 wäre denkbar. Ferner ist die Abstimmung so getroffen, dass der Raffer R Erntegut nur dann in den Presskanal 2 fördert, wenn zuvor der Presskolben K hinter den Einlass 6 zurückbewegt ist.
Für den Steuertrieb ist eine Umschaltvorrichtung V vorgesehen, mit der die Bewegungsbahn I eingestellt wird. In der gezeigten Ausführungsform umfasst die Umschaltvorrichtung V eine Klinke 16, die um eine stationäre Achse 19 im Gehäuse 1 schwenkt und über eine Betätigungsverbindung 18 beispielsweise mit der Kurbel 4 verbunden ist. Über die Verbindung 20 kann auch das Signal des Füllungssensors T auf die Klinke 16 übertragen werden, und zwar direkt oder über einen Aktuator. Sofern der Sensor T vorgesehen und wirkungsmäßig mit der Umschaltvorrichtung V verknüpft ist, übersteuert das Signal des Sensors T die Betätigungsverbindung 18 derart, dass die Klinke 16 nur dann in die in Fig. 2 gezeigte, abgesenkte Position verstellt wird, wenn der Sensor T einen ausreichenden Füllungsgrad des Zuführkanals bzw. eine ausreichende Vorverdichtung des Ernteguts festgestellt hat. Ist dies nicht der Fall, dann wird die Klinke 16 über den Sensor T in der in Fig. 1 gezeigten, angehobenen Position gehalten, obwohl die Betätigungsverbindung 18 die Klinke 16 in die abgesenkte Position verstellen möchte. Eine Betätigung der Umschaltvorrichtung V erfolgt stets nur in der Extremposition des dann auch stillstehenden Steuergelenks G. Die Klinke 16 kann durch eine nicht gezeigte Feder und einen Anschlag aus der angehobenen Position in Fig.1 in die abgesenkte Position gemäß Fig. 2 gesteuert sein. Anstelle der Klinke 16 kann eine andere Umschaltvorrichtung V verwendet werden, die in der Lage ist, wahlweise das Steuergelenk G zu positionieren oder frei beweglich zu belassen.
Zwischen dem Steuerarm 11 des Rafferhebels 10 und der Steuerstange 13 ist eine Anschlagkupplung A vorgesehen, die bei der gezeigten Ausführungsform Anschlagflächen 21, 22 am Steuerarm 11 und an der Steuerstange 13 aufweist. Zweckmäßig sind die Anschlagflächen 21 , 22 jeweils zueinander passend abgewinkelt. In der in Fig. 1 gezeigten Einstellkondition des Steuertriebs (die Klinke 16 ist angehoben, das Fangmaul 17 kann das Steuergelenk G nicht festlegen) kann die Anschlagkupplung A über die gesamte Bewegungsbahn f eingerückt sein, wobei der Steuerarm 11 mit der Steuerstange 13 einen Winkel < 90° bezüglich des Gelenks 12 einschließt. Zusätzlich ist wenigstens ein vorgespanntes Federelement 23, das an der den Rafferspitzen 9 zugewandten Seite des Gelenks 12 am Steuerarm 11 einerseits und an der Steuerstange 13 andererseits verankert, das die Anschlagflächen 21 , 22 zueinander beaufschlagt.
Bei der Steuerkondition in Fig. 1 bleibt die Anschlagkupplung A im Wesentlichen über die gesamte Bewegungsbahn f eingerückt Der Förderwiderstand von Erntegut im Zuführkanal Z erzeugt ein Reaktionsdrehmoment im Rafferhebel 10 um den Kurbelzapfen 8 (im Uhrzeigersinn), das die Anschlagkupplung A im Eingriff hält und über die Steuerstange 13 auf die Schwenkachse 15 des Steuerhebels 14 übertragen wird. Das Steuergelenk wird entlang der Bogenbahn um die Schwenkachse 15 frei hin- und herbewegt. Solange der Sensor T keinen ausreichenden Füllungsgrad bzw. keine ausreichende Vorverdichtung des Ernteguts ermittelt, bleibt die Klinke 16 angehoben. Bei jeder vollen Umdrehung des Kurbelzapfens 8 gelangt das Steuergelenk G einmal in die Extremposition (strichpunktiert angedeutet), in der das Fangmaul 17 der Klinke 16 in der Lage wäre, das Steuergelenk G zu fassen und festzulegen.
Die Steuerstange 13 erstreckt sich vom Gelenk 12 in Richtung zur Umschaltvorrichtung V. Der Steuerhebel 14 ist hängend montiert, d.h. seine Schwenkachse 15 liegt oben, während das am freien Ende des Steuerhebels 14 angebrachte Steuergelenk darunter liegt. Die Länge der Steuerstange 13 entspricht im Wesentlichen der Länge des Rafferhebels 10 mit seinem Steuerarm 11. Der Kurbelarm des Kurbelzapfens 8 ist etwas kürzer als der Steuerarm 11 des Rafferhebels 10. Der Steuerarm 11 ist in etwa so lange wie der Steuerhebel 14. Dies trifft nur beispielsweise für die gezeigte Ausführung zu. In der Praxis können sich Abweichungen ergeben.
In der Steuerkondition in Fig. 2 hat der Sensor T einen ausreichenden Füllungsgrad bzw. eine ausreichende Vorverdichtung des Ernteguts im Zuführkanal Z festgestellt und ein Signal erzeugt, das das Absenken der Klinke 16 über die Betätigungsverbindung 18 von der Kurbel 4 zulässt. Sobald das Steuergelenk G bei der Bewegung der Rafferspitzen 9 entlang der Bewegungsbahn f in Fig. 1 in den Fangbereich des Fangmauls 17 gebracht wird, wird das Steuergelenk G (Fig. 2) in dieser Position festgelegt. Bei der weiteren Drehbewegung des Kurbelzapfens 8 werden die Anschlagkupplung A gelöst und das Federelement 23 gedehnt. Der Steuerarm 11 nimmt relativ zur Steuerstange 13 nahezu eine Streckstellung ein, so dass die Rafferspitzen 9 dann die Bewegungsbahn I durchfahren und einen Ladehub ausführen, bei dem das Erntegut (wenigstens eine vorverdichtete Charge) vor den zurückgezogenen Presskolben gefördert und nachfolgend in einen Ballen gepresst wird. Bei der weiteren Bewegung der Kurbel 4 wird über die Betätigungsverbindung 18 die Klinke 16 wieder angehoben, so dass das Fangmaul 17 das dann stillstehende Steuergelenk G freigibt und nachfolgend wieder die Bewegungsbahn f von Fig. 1 durchfahren wird, bei der sich das Steuergelenk G mit dem Steuerhebel 14 frei zu bewegen vermag.
In Fig. 3 ist eine Detailvariante für die Umschaltvorrichtung V gezeigt, bei der die Klinke 16' ein gegen eine Feder 26 in einer Schiebeführung 25 verschiebbares Widerlager 24 enthält. Damit ist dem an sich festgelegten Steuergelenk G ein Sicherheitshub gegen Federkraft möglich. Dadurch könnte eine Bewegungsbahn durchfahren werden, die in ihrem Aussehen und ihrer Größe in etwa zwischen den Bewegungsbahnen f und I liegt. Dieser gefederte Hub kann auch aus Sicherheitsgründen zweckmäßig sein. Die Verstellung der Klinke 16' erfolgt durch die Betätigungsverbindung 18 bzw. über die Verbindung 20, wobei die Verbindung 20 die Betätigungsverbindung 18 übersteuern kann.
In der Detailvariante in Fig. 4 ist die Klinke 16" an einer Kolbenstange 27 eines in einem Zylinder 29 verschiebbaren Kolbens 28 angebracht. Der Kolben 28 lässt sich gegen eine Feder 26 verstellen. Die Klinke 16" wird durch die Betätigungsverbindung 18 und/oder 20 um ihre Schwenkachse 19 verstellt.
Der Steuertrieb der Fig. 1 bis 4 ist baulich einfach und kompakt. Er benötigt keine von der Bewegung des Presskolbens K oder des Kurbelzapfens 8 abgeleitete, permanente Zwangssteuerung, weil das Steuergelenk G bei eingerückter Anschlagkupplung A zumindest einmal pro Hub vom Raffer R in die Position gebracht wird, in der die Umschaltvorrichtung V am dann stillstehenden Steuergelenk G angreifen kann, um dieses für die Bewegungsbahn I festzulegen. Es braucht nur die Umschaltvorrichtung V verstellt zu werden. In Fig. 2 ist im Bereich der Umschaltvorrichtung V eine Überlastkupp- lung U angedeutet, die, z.B. bei einer Blockierung, das Steuergelenk G trotz betätigter Umschaltvorrichtung lastabhängig freikommen lässt.
Wird keine Umschaltung mit Übersteuerung durch den Sensor T gewünscht, so kann durch das Übersetzungsverhältnis zwischen der Kurbel 4 und dem Kurbelzapfen 8 vorbestimmt werden, wie viele Ladehübe der Raffer R ausführt, ehe ein Zuführhub folgt. Wird hingegen der Sensor T wirkungsmäßig einbezogen, dann hängt es vom Füllungsgrad bzw. der Vorverdichtung im Zuführkanal ab, wie viele Ladehübe vor einem Zuführhub durchgeführt werden. Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Kurbel 4 und dem Kurbelzapfen 8 ist dann von sekundärer Bedeutung. Es wäre sogar möglich, die Betätigungsverbindung 18 wegzulassen, und mit anderen Mitteln sicherzustellen, dass die Umschaltvorrichtung V das Steuergelenk G nur festlegt, wenn der Presskolben K in der richtigen Position ist.

Claims

Patentansprüche
1. Kolbenpresse für Erntegutballen, mit einem in einem Presskanal (2) hin- und herbewegbaren Presskolben (K); einem in den Presskanal mündenden Zuführkanal (Z), in welchem ein von einem Kurbeltrieb getriebener Raffer (R) bewegbar ist, der mit Rafferspitzen (9) fördernde Rafferhebel (10) aufweist, deren jeder an einem Kurbelzapfen (8) des Kurbeltriebs angelenkt ist, mit einem Steuertrieb, und mit einer Umschaltvorrichtung (V) zum Ändern der vom Steuertrieb eingestellten Bewegungsbahn (I, f) der Rafferspitzen zwischen Lade- und Zuführhüben (I, f), wobei im Steuertrieb ein den Rafferhebel (10) über den Kurbelzapfen (8) verlängernder Steuerarm (11) in einem Gelenk (12) mit einer Steuerstange (13) gekoppelt ist, die in einem verlagerbaren Steuergelenk (G) abgestützt ist, das mittels der Umschaltvorrichtung (V) in wenigstens einer, einer Zuführhub-Bewegungsbahn (I) entsprechenden Position festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergelenk (G) nur in der Position für einen Zuführhub (I) festgelegt und bei jedem Ladehub (f) frei beweglich bleibt.
2. Kolbenpresse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergelenk (G) im Steuertrieb mit dem Raffer (R) frei beweglich und durch den Raffer (R) innerhalb eines Ladehubs zu der Position für einen Zuführhub (I) bewegbar ist, an der es wahlweise mittels der Umschaltvorrichtung (V) festlegbar ist.
3. Kolbenpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (V) jeweils in der Position des Steuergelenks (G) für einen Zuführhub (I) und bei zumindest im wesentlichen bewegungslosen Steuergelenk (G) betätigbar ist.
4. Kolbenpresse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergelenk (G) an einem stationär schwenkgelagerten Steuerhebel (14) hängend angeordnet ist, dessen Schwenkachse (15) sich an der dem Zuführkanal (Z) abgewandten Seite des Kurbeltriebs befindet.
5. Kolbenpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Raffer (R) und der Steuerstange (13) eine Anschlagkupplung (A) vorgesehen ist, über die bei von der Umschaltvorrichtung (V) freigegebenem Steuergelenk (G) ein ernte- gutbedingtes Reaktionsmoment des Raffers um seinen Kurbelzapfen (8) am Steuerhebel (14) oder einer Bewegungsführung des Steuergelenks (G) abstützbar ist.
6. Kolbenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagkupplung (A) zumindest im Wesentlichen über eine volle Ladehub-Bewegungsbahn (f) eingerückt ist.
7. Kolbenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagkupplung (A) am Raffersteuerarm (11) und an der Steuerstange (13) angeordnete Anschläge (21, 22) aufweist.
8. Kolbenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Steuerarm (11) des Rafferhebels (10) und der Steuerstange (13) wenigstens ein in Einrückrichtung der Anschlagkupplung (A) wirkendes Federelement (23) vorgesehen ist, vorzugsweise an der zum Zuführkanal (Z) weisenden Seite des Gelenks (12).
9. Kolbenpresse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Umschaltvorrichtung (V) und dem Presskolbenantrieb und/oder einem Füllungssensor (T), z.B. einen Zuführkanalsensor, je eine Betätigungsverbindung (18, 20) vorgesehen ist.
10. Kolbenpresse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (V) eine um eine stationäre Achse (19) verschwenkbare Klinke (16) mit einem Fangmaul (17) für das Steuergelenk (G) aufweist.
11. Kolbenpresse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das in der Position für den Zuführhub (I) durch die Umschaltvorrichtung (V) festgelegte Steuergelenk (G) gegen Federbelastung (26) in Zugrichtung der Steuerstange (13) verstellbar ist.
12. Kolbenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Umschaltvorrichtung (V) oder zwischen der Umschaltvorrichtung (V) und dem Steuergelenk (G) eine Überlastkupplung (U) vorgesehen ist.
13. Kolbenpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskurbelarm des Kurbelzapfens (8) kürzer ist als der Steuerarm (11) des Rafferhebels (10), dass die Steuerstange (13) zwischen dem Gelenk (12) und dem Steuergelenk (G) in etwa solange ist wie der Steuerarm (11) des Rafferhebels (10) und dass die Umschaltvorrichtung (V) an der dem Kurbeltrieb abgewandten Seite des Steuergelenks (G) angeordnet ist.
14. Kolbenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagkupplung (K) bei einem Winkel < 90° im Gelenk (12) zwischen dem Steuerarm (11) und der Steuerstange (13) eingerückt ist.
15. Kolbenpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergelenk (G) oder der Steuerhebel (14) durch eine Vorspannfeder (F) in Richtung zur Position für einen Zuführhub beaufschlagt ist.
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