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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ballenpresse mit einem Ballenraum, in der Halm- und/oder blattförmiges Erntegut oder ähnliches Pressgut und dergleichen zu Ballen form- und/oder pressbar ist, sowie einer Mehrzahl von der Ballenkammer zugeordneten Umlenkwalzen.
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Ballenpressen sind im landwirtschaftlichen Bereich in verschiedenen Bauformen bekannt, insbesondere in Form von Rundballenpressen mit variabler oder fester Ballenkammer, bei denen der Ballenkammer eine Mehrzahl von Umlenkwalzen zugeordnet sind. Bei variablen Ballenkammern werden hierbei oft Endlosriemen, Riemen mit Riemenverbindern oder Stabkettenelevatoren eingesetzt, die mit zunehmender Ernteguteinspeisung in den Ballenraum einen zunehmend größeren Ballenraumdurchmesser bzw. -umfang abbilden. Bei derartigen Ballenpressen werden die Umlenkwalzen zur Umlenkung der Riemen bzw. der Stabketten, aber auch unmittelbar zur Erntegutumlenkung eingesetzt und können im Ballenraum selbst, aber auch außerhalb angeordnet sein. Andererseits werden bei festen Ballenkammern die Umlenkrollen auch ohne derartige Riemen oder Stabketten entlang des Umfangs der Ballenkammer verteilt angeordnet, um unmittelbar mit den Umlenkwalzen das eingespeiste Erntegut zu Ballen zu pressen.
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Bekannte Ballenpressen zeigen beispielsweise die Schriften
DE 101 31 239 A1 und
DE 10 2006 056 048 A1 . Die erstgenannte Schrift
DE 101 31 239 A1 schlägt hierbei vor, als Umlenkwalzen ein im Querschnitt unrundes Rohr zu verwenden, auf das Mitnehmerscheiben mit ebenfalls unrunder Ausnehmung aufgeschoben werden können, so dass die Mitnehmerscheiben sich mit dem Rohr mitdrehen, ohne in besonderer Weise daran verriegelt zu sein. Die
DE 10 2006 056 048 A1 schlägt für die Umlenkwalzen vor, auf einem starr ausgebildeten Walzenträger eine die Mantelfläche bildende Hülle aufzuziehen, die auf den Umfang des Trägers aufgewickelt und dort befestigt, beispielsweise aufgeklebt oder aufgepunktet werden kann. Durch diese Träger-Hüllen-Struktur soll die Fertigung der Umlenkwalzen vereinfacht und ein höherer Freiheitsgrad bei der Gestaltung der Umfangskontur erreicht werden, da für die Hülle dünne und damit leichter verformbare Bleche verwendet werden können.
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Bei derartigen Umlenkwalzen von Ballenpressen besteht jedoch das Problem, dass sich das zu pressende Erntegut an der Mantelfläche der Umlenkwalzen ansetzt, insbesondere wenn kurzes Halmgut verpresst werden soll oder das Erntegut Blattgut enthält. Um dem Ansetzen von Erntegut an den Umlenkwalzen entgegenzuwirken bzw. die Anlagerung zumindest einzudämmen und einen runden, möglichst vibrationsfreien Lauf der Walzen zu erreichen, sind den Umlenkwalzen üblicherweise Reinigungswalzen zugeordnet, die an den Umlenkwalzen angesetztes Erntegut abstreifen, abbürsten oder in anderer Weise entfernen. Der Wirkungsgrad solcher Reinigungswalzen ist bislang jedoch unbefriedigend und das sichere, ausreichende Entfernen angelegten Ernteguts kann nicht immer erreicht werden. Bei der Anordnung der Reinigungswalzen ist bislang auch ein Platzproblem gegeben, da im Bereich der Ballenraumwandung und der dort vorgesehenen Umlenkwalzen der zur Verfügung stehende Bauraum begrenzt ist, so dass die Reinigungswalzen und/oder die Umlenkwalzen nicht immer optimal angeordnet werden können, zumindest nicht ohne hohen konstruktiven Aufwand, was die Reinigungswirkung beeinträchtigen kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Ballenpresse der eingangs genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und Letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere soll das Ansetzen von Erntegut an den Umlenkwalzen verhindert und ein runder Lauf der Umlenkwalzen sichergestellt werden, ohne den im Bereich der Umlenkwalzen zur Verfügung stehenden, begrenzten Bauraum zu beeinträchtigen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Ballenpresse nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Es wird vorgeschlagen, nicht wie bisher durch immer raffinierter ausgebildete Reinigungswalzen an den Umlenkwalzen angesetztes Erntegut möglichst effizient wieder zu entfernen, sondern die Umlenkwalzen so auszubilden, dass sich Erntegut daran gar nicht erst ansetzen kann. Insbesondere wird mantelflächenseitig an den Umlenkwalzen die Fläche, an der sich Erntegut ansetzen kann, reduziert. Erfindungsgemäß besitzt zumindest eine der Umlenkwalzen eine Mantelfläche mit offener und/oder löchriger Skelettstruktur. In die Mantelfläche sind nach Art einer Perforation oder einer Gitter- bzw. Stabstruktur Aussparungen eingebracht, wobei die nicht ausgesparten, von Mantelflächenmaterial gebildeten Abschnitte sozusagen eine Hüllfläche definieren, die teils offen, teils geschlossen ausgebildet ist. Durch die offene Struktur der Mantelfläche wird das Ankleben bzw. Anbacken von Erntegut deutlich reduziert. Dies erscheint auf den ersten Blick überraschend, da an sich bislang immer davon ausgegangen wurde, dass sich Erntegut an Kanten und Riefen leichter als an glatten Flächen verfängt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass durch die offene Skelettstruktur weniger Umfangsfläche zur Verfügung steht, an der Erntegut anbacken könnte.
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In Weiterbildung der Erfindung ist hierbei zumindest ein Viertel der Mantel- bzw. Hüllfläche offen ausgebildet, so dass im Vergleich zu einer glatten, zylindrischen Mantelfläche mindestens ein Viertel der Fläche, an der Erntegut anbacken könnte, fehlt. In Weiterbildung der Erfindung machen die Aussparungen in der Mantelfläche flächenmäßig mehr als die Hälfte der gesamten Mantel- bzw. Hüllfläche aus. Hierdurch kann das Anhaften von Erntegut effizient verhindert werden. Insbesondere kann das Flächenverhältnis des offenen Flächenanteils der Mantelfläche zu dem geschlossenen Flächenanteil der Mantelfläche im Bereich der offenen Skelettstruktur etwa im Bereich von 3:1 bis 10:1 betragen. Bei deutlich größerem Loch- bzw. Aussparungsanteil gegenüber der geschlossenen Fläche wird das Anbacken von Erntegut am Walzenkorpus sicher verhindert, andererseits wird durch einen noch bestehen bleibenden, geschlossenen Flächenanteil von mehr als 10% der Gesamtfläche ein sanftes Umlenken und ein runder Lauf der Umlenkwalze erzielt.
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Die offene bzw. löchrige Skelettstruktur kann sich in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung im Wesentlichen über die gesamte Länge der Umlenkwalze erstrecken. Je nachdem, wie die Umlenkwalze in Bezug auf den Ballenraum positioniert bzw. ausgebildet ist, kann ggf. auch nur ein begrenzter Abschnitt der Mantelfläche der Umlenkwalze mit der offenen Skelettstruktur versehen sein. Insbesondere dann, wenn die Umlenkwalze länger als der Ballenraum ausgebildet ist und über diesen übersteht, kann die offene Skelettstruktur nur in dem den Ballenraum überdeckenden Abschnitt der Umlenkwalze vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich können auch nur einzelne Abschnitte der Umlenkwalze mit der offenen Skelettstruktur versehen sein, insbesondere dann, wenn andere Abschnitte der Umlenkwalze gegenüber dem Ballenraum abgedeckt sind und/oder aus anderem Grunde außerhalb des Berührungsbereiches mit dem Erntegut liegen.
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Die offene Skelettstruktur der Mantelfläche kann grundsätzlich in verschiedener Weise geformt bzw. konfiguriert sein. Beispielsweise kann die Mantelfläche von einem mit einer Perforation versehenen Lochblech gebildet sein, das eine Vielzahl von vorzugsweise in einem Raster angeordnete Durchbrechungen aufweist. Alternativ oder zusätzlich könnte die Skelettstruktur auch unregelmäßig angeordnete und/oder unregelmäßig geformte Ausnehmungen besitzen. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die offene Skelettstruktur längliche, zueinander vorzugsweise parallel ausgerichtete und insbesondere etwa nutförmige Aussparungen besitzt, die sich vorzugsweise parallel zur Walzenlängsachse oder leicht spitzwinklig zur genannten Walzenlängsachse geneigt erstrecken. Hierdurch kann einerseits ein hoher Offenheits- bzw. Lochgrad bzw. -anteil erzielt werden, andererseits kann in Umfangsrichtung betrachtet noch ein ausreichender, geschlossener Flächenanteil bestehen bleiben, um eine kontinuierliche, sanfte Umlenkwirkung zu erzielen.
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Insbesondere können sich die genannten länglichen Aussparungen im Wesentlichen unterbrechungsfrei und/oder durchgehend über die im Wesentlichen gesamte Länge der Mantelfläche der Umlenkwalze bzw. über die gesamte Länge der offenen Skelettstruktur erstrecken. Alternativ zu solchen im Wesentlichen durchgängigen länglichen Aussparungen kann in Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen sein, über die Länge der Umlenkwalze betrachtet hintereinander mehrere längliche Ausnehmungen vorzusehen, die relativ zueinander in Umfangsrichtung leicht versetzt angeordnet sind. In fertigungstechnischer Hinsicht bevorzugt ist jedoch die vorgenannte Ausbildung mit im Wesentlichen durchgängigen Ausnehmungen.
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Insbesondere kann in Weiterbildung der Erfindung die offene Skelettstruktur der Mantelfläche der Umlenkwalze durch ein Bündel von Längsstäben gebildet sein, die in Umfangsrichtung der Umlenkwalze betrachtet voneinander beabstandet sind bzw. über den Umfang verteilt angeordnet sind. Durch eine solche Stabstruktur kann in einfacher Weise eine einfache Fertigung bei gleichzeitiger leichter Steuerbarkeit des Öffnungsgrades der Struktur erzielt werden. Je nachdem, wieviele Stäbe vorgesehen werden und/oder wie dick die Stäbe ausgebildet sind, kann der offene Flächenanteil erhöht oder reduziert werden. Gleichzeitig kann eine leichte, selbsttragende Struktur der Mantelfläche erzielt werden.
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In Weiterbildung der Erfindung beträgt die Anzahl der Längsstäbe einer Umlenkwalze drei oder mehr, während die Anzahl andererseits vorteilhafterweise weniger als 25 beträgt. Je nach Durchmesser der Umlenkwalze und ihrer Einbausituation kann eine Anzahl von Längsstäben im Bereich von sechs bis zwölf vorteilhaft sein, da hierdurch ein guter Kompromiss zwischen ausreichend großen Aussparungen in der Mantelfläche mit immer noch recht großer Rundheit erzielt wird.
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Die Dicke der Längsstäbe ist hierbei vorteilhafterweise derart gewählt, dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Längsstäben in Umfangsrichtung der Umlenkwalze betrachtet größer ist als die Dicke der Längsstäbe ebenfalls in Umfangsrichtung betrachtet.
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Die Längsstäbe können hierbei grundsätzlich verschiedene Querschnitte besitzen, wobei in Weiterbildung der Erfindung vorteilhafterweise ein von der Kreisform abweichender, insbesondere etwa rechteckiger Querschnitt vorgesehen ist. Hierdurch kann bei hoher Längssteifigkeit quer zur Längsachse ein hoher Flächenanteil der Aussparungen erzielt werden. Vorteilhafterweise sind bei etwa rechteckigem Querschnitt die Längsstäbe derart ausgerichtet, dass sich die längere Hauptachse des Querschnitts näherungsweise radial erstreckt.
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In Weiterbildung der Erfindung besitzen die Längsstäbe über ihre Länge betrachtet einen gleich bleibenden Querschnitt. Insbesondere können die Längsstäbe die Form eines Strangpressprofils besitzen.
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Um der Skelettstruktur eine ausreichende Steifigkeit zu geben, können die genannten Längsstäbe quer zur Walzenlängsachse betrachtet aufeinander abgestützt sein. Insbesondere können über die Länge der Umlenkwalze verteilt mehrere Stützscheiben vorgesehen sein, die im Inneren der Walze vorgesehen sind und rand- bzw. umfangsseitig die Längsstäbe abstützen.
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In Weiterbildung der Erfindung können die Längsstäbe parallel zur Walzenlängsachse verlaufen. Alternativ hierzu können die Längsstäbe jedoch auch drallförmig angeordnet bzw. spitzwinklig zur Walzenlängsachse verdreht angeordnet sein, wobei ein gleich bleibender Drall über die gesamte Länge der Skelettstruktur vorgesehen sein kann. Alternativ kann die Skelettstruktur auch mehrere Abschnitte mit gegenläufig orientiertem Drall der Längsstäbe besitzen, beispielsweise können die Längsstäbe nach Art eines Pfeilprofils bzw. einer Pfeilverzahnung orientiert angeordnet sein.
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Die genannte zumindest eine Umlenkwalze mit offener bzw. löchriger Skelettstruktur kann an verschiedenen Stellen des Ballenraums bzw. der diesen umgebenden Mimik angeordnet sein. Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann die genannte offene Umlenkwalze unmittelbar am Umfang des Ballenraums angeordnet sein und zur Ballenbildung vorgesehen sein. Die Umlenkwalze dient hierbei unmittelbar der Umlenkung des einlaufenden Pressguts, welches zumindest teilweise an der genannten Umlenkwalze umgelenkt wird. Je nach Ausbildung der Ballenpresse kann hierbei auch ein Riemen bzw. eine Stabkette an der genannten Umlenkwalze umgelenkt sein.
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Alternativ oder zusätzlich kann auch eine außerhalb des Ballenraums angeordnete Umlenkwalze mit der genannten offenen bzw. löchrigen Skelettstruktur versehen sein. Insbesondere kann eine solche Umlenkwalze der Umlenkung eines Riemens oder einer Stabkette dienen.
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Je nach Einsatz und Anordnung der Umlenkwalze kann deren Durchmesser variieren. Insbesondere können in Weiterbildung der Erfindung eine Umlenkwalze, die unmittelbar am Umfang des Ballenraums angeordnet ist, und eine Umlenkwalze, die außerhalb des Ballenraums zur Riemen- bzw. Kettenumlenkung vorgesehen ist, verschiedene Durchmesser besitzen, beispielsweise dergestalt, dass eine am Ballenraumumfang angeordnete Umlenkwalze einen größeren Durchmesser besitzt als eine außerhalb angeordnete Umlenkwalze.
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Je nach Einsatzort und -zweck der Umlenkwalze kann die Umlenkwalze antriebslos drehbar gelagert sein oder alternativ durch eine Antriebseinrichtung angetrieben werden. Die Antriebseinrichtung kann hierbei vorteilhafterweise einen Riemen bzw. Kettentrieb umfassen, mithilfe dessen die jeweilige Umlenkwalze angetrieben wird.
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Grundsätzlich kann auch einer solchen Umlenkwalze mit offener Skelettstruktur eine Reinigungswalze oder eine anders ausgebildete Reinigungseinrichtung zugeordnet sein, um auch letzte anhaftende Pressgutreste von der Walze entfernen zu können. In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann jedoch vorgesehen sein, dass der mit offener Skelettstruktur versehenen Umlenkwalze keine Reinigungswalze und keine sonstige Reinigungseinrichtung zugeordnet ist. Durch eine solche reinigungswalzenfreie Anordnung der Umlenkwalze kann Bauraum eingespart werden, was insbesondere im Bereich der Umfangsseite des Ballenraums von Bedeutung ist. In Weiterbildung der Erfindung können der gesamte Ballenraum und/oder alle mit offener Skelettstruktur versehene Umlenkwalzen reinigungswalzenfrei ausgebildet sein.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1: eine ausschnittsweise, schematische Darstellung des Ballenraums einer Rundballenpresse und der dem Ballenraum zugeordneten Umlenkwalzen nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung, wobei einige der am Ballenumfang angeordneten und einige weitere dem Endlosriemen als Umlenkwalze außerhalb des Ballenraums angeordnete Umlenkwalzen mit offener Skelettstruktur versehen sind,
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2: eine perspektivische Darstellung einer mit offener Skelettstruktur versehenen Umlenkwalze der Rundballenpresse aus 1,
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3: eine Draufsicht auf die Umlenkwalze aus 2, und
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4: eine Schnittansicht der Umlenkwalze entlang der Linie A-A in 3, die die Anordnung der Längsstäbe und deren Verteilung über den Umfang der Umlenkwalze zeigt.
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Die in 1 ausschnittsweise, schematisch dargestellte landwirtschaftliche Rundballenpresse 1 zum Formen und/oder Verpressen von Erntegut zu Ballen umfasst eine im Durchmesser variable Ballenkammer 2, die im Wesentlichen zylindrisch konturiert ist. Am Einlauf 11 der Ballenkammer 2, der an einem unteren Umfangsabschnitt der Ballenkammer 2 angeordnet ist, sind Umlenkwalzen 5 vorgesehen, die zwischen sich den spaltförmigen Einlauf 11 begrenzen. In der gezeichneten Ausführung nach 1 sind hierbei auf jeder Seite des genannten Einlaufs 11 jeweils zwei solche Umlenkwalzen 5 entlang des Umfangs des Ballenraums 2 angeordnet, so dass von einer nicht näher gezeigten, dem Einlauf 11 vorgeschalteten Aufnahme- und/oder Fördereinrichtung wie beispielsweise einer Pickup und einem Förderrotor Erntegut in die Ballenkammer 2 gefördert werden kann, wie dies der Pfeil 12 verdeutlicht.
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An den Einlaufbereich angrenzend sind am Umfang des Ballenraums 2 weitere Umlenkwalzen 3 angeordnet, die einerseits unmittelbar der Umlenkung des in der Ballenkammer 2 verpressten Ernteguts dienen, andererseits der Umlenkung eines um die Ballenkammer 2 laufenden Riemens 13 bzw. einer entsprechenden umlaufenden Stabkette dienen. Es versteht sich, dass hierbei mehrere nebeneinander angeordnete, parallel laufende Riemen 13 vorgesehen sein können, die über die Tiefe senkrecht zur Zeichenebene der 1 verteilt angeordnet sein können.
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Weitere Umlenkwalzen 4 sind dabei außerhalb der Ballenkammer 2 angeordnet, um den genannten Riemen 13 umzulenken. Über ein Riemenspannelement 14 kann der endlos umlaufende Riemen 13 gespannt und der Durchmesser der Ballenkammer 2 variiert werden. Das genannte Riemenspannelement 14 kann beispielsweise einen schwenkbar gelagerten Spannhebel umfassen, der mindestens eine auf den Riemen 13 einwirkende Umlenkwalze besitzen kann.
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Die in 1 gezeigten Umlenkwalzen 3, 4 und 5, ggf. auch nur eine oder einige hiervon, besitzen vorteilhafterweise mantelflächenseitig eine offene Skelettstruktur, die insbesondere in Form eines Bündels von Längsstäben ausgebildet sein kann.
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2 bis 4 verdeutlichen hierbei die Skelettstruktur der in 1 gezeigten Umlenkwalzen 3 und 4.
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Die in 2 gezeigte Umlenkwalze 3 besitzt einen im Wesentlichen zylindrischen Walzenkorpus 15, der an seinen Stirnseiten durch Lagereinheiten 16 um seine Walzenlängsachse 9 rotatorisch gelagert ist. Gegebenenfalls kann der Lagereinheiten 16 bzw. dem Walzenkorpus 15 eine Antriebseinrichtung beispielsweise in Form eines Ritzels oder dergleichen zugeordnet sein, um die Umlenkwalze rotatorisch antreiben zu können.
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Der Walzenkorpus 15 besteht vorteilhafterweise im Wesentlichen aus einem Bündel von Längsstäben 10, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet über den Umfang verteilt angeordnet sind. In der in den 3 bis 4 gezeichneten Ausführung sind hierbei acht Längsstäbe 10 gleichmäßig über den Umfang verteilt, d. h. bei gleichmäßiger Teilung zwischen den Längsstäben 10 angeordnet.
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Die genannten Längsstäbe 10 können in verschiedener Weise relativ zueinander fixiert sein, insbesondere können stirnseitig vorgesehene Endkappen bzw. -scheiben 17 des Walzenkorpus 15 vorgesehen sein, an denen die Längsstäbe 10 befestigt sind. Alternativ oder zusätzlich können über die Länge des Walzenkorpus 15 verteilt weitere vorzugsweise scheibenförmige Querträgerelemente 18 vorgesehen sein, an denen die Längsstäbe 10 abgestützt sind, vgl. 2 und 3.
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In der gezeichneten Ausführung besitzen die Längsstäbe 10 einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, dessen längere Hauptachse radial ausgerichtet ist, vgl. 4, d. h. die als Flachstab ausgebildeten Längsstäbe 10 stehen radial nach außen, so dass ihre Schmalseiten den Umfang der Umlenkwalze 3 definieren bzw. auf einer zylindrischen Hüllfläche zu liegen kommen.
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Durch die Beabstandung der Längsstäbe voneinander besitzt der Walzenkorpus 15 Lücken bzw. offene Aussparungen zwischen den Längsstäben 10, die jeweils im Wesentlichen länglich bzw. als Längsnut ausgebildet sind und sich – von den genannten Querträgerscheiben 18 abgesehen – durchgängig über den gesamten Walzenkorpus 15 erstrecken. Diese Aussparungen 8 bilden hierbei einen größeren Teil der Mantelfläche 6 des Walzenkorpus 15 als die schmalen Außenseiten der Längsstäbe 10, d. h. der offene Flächenanteil der Mantelfläche 6 ist deutlich größer als der geschlossene Flächenanteil. Wie 4 zeigt, kann gemäß der gezeichneten Ausbildung die Breite einer Aussparung 8 zwischen zwei Längsstäben 10 auf der Mantelfläche 6 etwa zwei bis vier Mal, insbesondere etwa drei Mal so breit sein wie die Längsstäbe 10 dick sind. Je nach Einsatzzweck und Anordnung der Umlenkwalze können hier aber auch andere Flächenverhältnisse vorteilhaft sein.
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Je nach Einsatzzweck kann die Umlenkwalze in der Länge kleiner, gleich oder auch größer als die Breite des begrenzenden Ballenraums sein.
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Die Lagerstellen der jeweiligen Umlenkwalze 3, 4 oder 5 können hierbei innerhalb oder auch außerhalb der begrenzenden Ballenkammer angeordnet sein.
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Der Durchmesser des Walzenkorpus 15 der Umlenkwalzen kann hierbei variieren. Insbesondere kann die Umlenkwalze für jeweils einen Riemen einen eigenen Durchmesser aufweisen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10131239 A1 [0003, 0003]
- DE 102006056048 A1 [0003, 0003]
