DE19627397A1 - Ballenpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ballenpresse zur Erzeugung rechteckiger Ballen aus Heu, Stroh, angewelk­ tem Grüngut oder dgl. landwirtschaftlichem Erntegut gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Das auf dem Erdboden liegende Erntegut wird von einer Einrichtung zur Aufnahme angehoben, von einem Rechenförderer über­ nommen, von diesem durch einen Förderkanal gefördert und portionsweise in einen Preßkanal geschoben. Ballen­ pressen dieser Art sind in zahlreichen Ausführungen bekannt.

In einer eigenen, älteren DE 42 19 490 C2 ist eine mit einem in einem Preßkanal hin und herbewegbaren Preßkol­ ben ausgebildete Ballenpresse beschrieben. Vor jedem Preßhub des Preßkolbens wird eine Portion von Erntegut mittels eines rotierenden Rechenförderers durch eine Preßkanaleinlaßöffnung in den Preßkanal geschoben. Diese Portion soll möglichst die Breite und die Höhe des Preßkanals aufweisen, um zu erreichen, daß ein gleichmäßig gefüllter quaderförmiger Ballen gepreßt wird. Die Preßkanaleinlaßöffnung wird während des Kolbenhubes vom Preßkolben selbst verschlossen. Sie ist nur im letzten Teil der Kolbenrückhubphase und im ersten Teil der Kolbenpreßhubphase geöffnet. Deswegen ist es erforderlich, daß der Rechenförderer synchron zur Preßkolbenbewegung arbeitet, also aufgenommenes Erntegut im Förderkanal ansammelt und dieses genau dann vollständig in den Preßkanal einschiebt, wenn die Preßkanaleinlaßöffnung freigegeben ist. Daraus ergeben sich gleiche Antriebsdrehzahlen sowohl für den Kurbelan­ trieb des Preßkolbens als auch für den Antrieb des Rechenförderers.

Zur Erfüllung seiner Aufgabe weist der Rechenförderer das Erntegut erfassende Bauteile auf, die als Zinken ausgebildet sind und nebeneinander in Gruppen angeord­ net sind. Diese Gruppen von Zinken werden als Rechen bezeichnet. Dabei unterscheidet man zwischen Rechen, die das Erntegut von der Aufnahmeeinrichtung abnehmen und im Förderkanal sammeln und einem weiteren Rechen, der ebenfalls Erntegut von der Aufnahmeeinrichtung abnimmt und dieses zusammen mit dem im Förderkanal gesammelten Erntegut in den Preßkanal schiebt. Im Betrieb beschreiben die Zinkenspitzen der Rechen Kur­ ven, die von der Aufnahmeeinrichtung durch den Förderka­ nal zur Preßkanaleinlaßöffnung und zurück zur Aufnahme­ einrichtung verlaufen. Die Begrenzungswände des Förder­ kanals weisen schlitzförmige Öffnungen auf, die von den Zinken durchlaufen werden, wobei das Erntegut gefördert wird. Ein Mangel der bekannten Ballenpressen ist darin zu sehen, daß bei dünnen, wenig Erntegut enthaltenden Schwaden während einer Umdrehung des Rechenförderers nicht genügend Erntegut im Förderkanal angesammelt werden kann und somit auch eine für die Herstellung gleichmäßig gefüllter quaderförmiger Ballen ausreichen­ de Befüllung des Preßkanals erschwert wird. Dieser Mangel läßt sich auch durch eine höhere Fahrgeschwindig­ keit nicht ganz abstellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Ballen­ presse für landwirtschaftliche Erntegüter zur Erzeugung rechteckiger Ballen zu schaffen, bei der die synchron zur Bewegung des Preßkolbens erfolgende Förderung von Erntegutportionen in den Preßkanal der Menge an Ernte­ gut angepaßt werden kann, welche in einem Erntegut­ schwad enthalten ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Ballenpres­ se der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnen­ den Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale aus. Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 7 verwiesen.

Eine gattungsgemäße Ballenpresse ist mit einer breiten Aufnahmeeinrichtung für das Erntegut ausgerüstet. Damit kann in Schwaden liegendes Erntegut, wie beispielsweise Stroh, Heu oder auch angewelktes Grüngut von der Feld­ fläche aufgenommen werden. Die Breite des aufgenommenen Erntegutes wird durch Förderschnecken reduziert, bevor es von einem Rechenförderer übernommen und einem Preßka­ nal zugeführt wird, in dem ein Preßkolben annähernd horizontal hin und herbewegbar ist. Bezüglich weiterge­ hender Angaben zur Art und Funktion des vorstehend bezeichneten Rechenförderer wird auf die eigene, ältere DE 42 19 490 C2 verwiesen. Der Antrieb des Preßkolbens erfolgt von einem Zugfahrzeug aus über eine Gelenkwel­ lenverbindung zu einem Haupt- und Kurbelgetriebe. Von diesem Haupt- und Kurbelgetriebe aus wird auch der Rechenförderer angetrieben. Erfindungsgemäß beinhaltet die Antriebsverbindung vom Haupt- und Kurbelgetriebe zum Rechenförderer ein Antriebsorgan, bei dem bei einer Eingangsdrehzahl wahlweise zumindest zwei Ausgangsdreh­ zahlen verfügbar sind und zwischen denen umschaltbar gewechselt werden kann. Die Übersetzungsverhältnisse zwischen Ein- und Ausgangsdrehzahl sind dabei so ge­ wählt, daß zum einen ein kontinuierlicher Antrieb des Rechenförderers mit einer Antriebsdrehzahl vorgesehen ist, mit der auch der Kurbelantrieb des Preßkolbens rotiert. Zum anderen ist zur Anpassung an dünne, wenig Erntegut enthaltende Schwaden ein kontinuierlicher Antrieb des Rechenförderers mit einer Antriebsdrehzahl verfügbar, welche exakt der halben Antriebsdrehzahl des Kurbelantriebs des Preßkolbens entspricht. Das bedeu­ tet, daß bei einer Umdrehung bzw. einem Fördervorgang des Rechenförderers, bei dem Erntegut in den Preßkanal gefördert wird, zwei Preßhübe des Preßkolbens erfolgen. Folglich handelt es sich bei einem der beiden Preßhübe um einen sogenannten Leerhub. Durch die vorstehend beschriebene Maßnahme wird eine Möglichkeit geschaffen, durch eine Veränderung der Antriebsdrehzahl des Rechen­ förderers gegenüber der Antriebsdrehzahl des Kurbelan­ triebes des Preßkolbens eine Anpassung der Ballenpresse an unterschiedliche Erntegutmengen enthaltende Schwaden zu erreichen, bzw. eine für die Herstellung gleichmäßig gefüllter, quaderförmiger Ballen ausreichende Befüllung des Preßkanals zu gewährleisten. Dabei ist darauf zu achten, daß die Förderbewegung des Rechenförderers auf die hin- und hergehende Bewegung des Preßkolbens abge­ stimmt ist, d. h. ein Einschieben einer Erntegutportion durch den Rechenförderer in den Preßkanal kann nur dann erfolgen, wenn die Preßkanaleinlaßöffnung vom Preßkol­ ben freigegeben ist.

Die beim Umschaltvorgang zwischen den zumindest zwei Antriebsdrehzahlen des Rechenförderers erforderliche Synchronisierung der Förderbewegung des Rechenförderers mit der Bewegung des Preßkolbens im Preßkanal kann erfindungsgemäß manuell durch den Bediener oder auch automatisch erfolgen. Die erstgenannte Ausführung geht beispielsweise von einem Stirnradgetriebe aus, bei dem mittels einer Schaltkupplung, vorzugsweise einer Klauen­ kupplung zwischen einem direkten Durchtrieb und zwei die Ausgangsdrehzahl um die Hälfte verringernden Stirn­ radstufen umgeschaltet werden kann. Dabei ist es erfor­ derlich, die Schaltkupplung aus einer ersten Eingriff­ stellung in eine Leerlaufstellung zu überführen, den Preßkolben und den Rechenförderer in eine definierte Einstellposition zu bringen, die der Position zum Zeitpunkt des Einschiebens einer Erntegutportion in den Preßkanal entspricht. Erst danach kann die Schaltkupp­ lung aus der Leerlaufstellung in eine zweite Eingriff­ stellung gebracht werden.

Eine automatische Synchronisierung der Förderbewegung des Rechenförderers mit der Bewegung des Preßkolbens im Preßkanal ist dadurch vorstellbar, daß das Antriebsor­ gan der Antriebsverbindung als ein sogenanntes Planeten­ getriebe ausgebildet wird, wobei eine Umschaltung nur zum Zeitpunkt des Einschiebens einer Erntegutportion in den Preßkanal möglich ist. Dabei ist es zur Erreichung einer ersten Schaltstellung notwendig, beispielsweise ein Planetenrad gegenüber einem Gehäuse des Planetenge­ triebes zu blockieren, so daß dann durch eine Antriebs­ übertragung des kompletten Planetengetriebes ein An­ trieb des Kurbelantriebes des Preßkolbens und ein Antrieb des Rechenförderers mit der gleichen Antriebs­ drehzahl erfolgen kann. Zur Erreichung der zweiten Schaltstellung ist die Verriegelung des Planetenrades gegenüber dem Gehäuse des Planetengetriebes zu entfer­ nen, so daß dann durch das Anbringen einer Verdrehsiche­ rung am Planetengetriebegehäuse gegenüber einem Rahmen der Ballenpresse ein Antrieb des Rechenförderers mit der halben Antriebsdrehzahl erfolgen kann.

Eine detaillierte Beschreibung des Gegenstandes der Erfindung erfolgt nun anhand eines Ausführungsbeispie­ les. In den dazugehörigen Zeichnungen sind im einzelnen dargestellt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ballenpresse mit einer erfindungsgemäßen Antriebsverbindung zwischen einem Haupt- und Kurbelgetriebe und einem Rechenförde­ rer;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Ausfüh­ rungsbeispieles des in Fig. 1 als Detail X bezeichneten Antriebsorganes in einer ersten Schaltstellung;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Ausfüh­ rungsbeispieles des in Fig. 1 als Detail X bezeichneten Antriebsorganes in einer zweiten Schaltstellung.

Die in Fig. 1 verdeutlichte Ballenpresse 1 stützt sich auf Rädern 2, 3 zum Erdboden hin ab und ist über eine Zugdeichsel 4 mit einem nicht dargestellten landwirt­ schaftlichen Zugfahrzeug verbindbar. Sie wird von der Zapfwelle des Zugfahrzeuges aus über eine Gelenkwelle 5 angetrieben. Die Ballenpresse 1 verfügt über eine Aufnahmeeinrichtung 6, durch die in Schwaden liegendes Erntegut wie beispielsweise Stroh, Heu oder angewelktes Grüngut von der Feld- bzw. Wiesenfläche anhebbar ist. Die Aufnahmeeinrichtung 6 ist im Ausführungsbeispiel eine breite Pick-up bekannter Bauweise. Oberhalb der Aufnahmeeinrichtung 6 sind zwei Querförderschnecken 7 angeordnet, durch die die Breite des aufgenommenen Schwades verringert wird auf eine Breite, die etwa der eines Preßkanals 8 der Ballenpresse 1 entspricht. Das Erntegut wird durch Wirkung eines Rechenförderers 9 durch einen Förderkanal 10 und eine Preßkanaleinlaßöff­ nung 11 von unten in den Preßkanal 8 gefördert. Der Förderkanal 9 erstreckt sich von der Aufnahmeeinrich­ tung 6 nach hinten, dann bogenförmig nach oben und er mündet in der Preßkanaleinlaßöffnung 11. Im Preßkanal 8 wird ein Preßkolben 12 hin- und herbewegt, der das Erntegut zu festen, quaderförmigen Ballen verdichtet. Bei Erreichen einer vorgewählten Länge der Ballen werden diese mit Bindematerial eingebunden. Dazu sind nur andeutungsweise dargestellte Bindenadeln 13 und Knoter 14 vorhanden.

Der Antrieb der Ballenpresse 1 erfolgt über eine Gelenk­ welle 5 und eine Schwungmasse 15 auf ein Haupt- und Kurbelgetriebe 16 und verzweigt von dort zu den einzel­ nen Arbeitsorganen der Ballenpresse 1. Zur Absicherung der Ballenpresse 1 und des Zugfahrzeugs sind im An­ triebsstrang vor und hinter der Schwungmasse 15 Über­ lastsicherungen angeordnet. Eine Antriebsverbindung 17 vom Haupt- und Kurbelgetriebe 16 zu einem Getriebe 18 des Rechenförderers 9 weist ein in den Fig. 2 und 3 näher veranschaulichtes Antriebsorgan 19 auf.

Das in den Fig. 2 und 3 dargestellte Ausführungsbei­ spiel des als Stirnradgetriebe 20 ausgebildeten An­ triebsorganes 19 umfaßt zwei Stirnradstufen 21, 22, welche von den Stirnrädern 23, 24, 25, 26 gebildet werden und von einem geschlossenen Getriebegehäuse 27 umgeben sind. Das Stirnrad 23 der Stirnradstufe 21 ist dabei auf einer Eingangswelle 28 frei drehbar gelagert und weist an der dem Stirnrad 25 zugewandten Stirnseite einer Kupplungshälfte einer als Klauenkupplung ausge­ führten Schaltkupplung 29 auf, in die der bewegliche Teil 30 der Schaltkupplung 29 einrückbar ist. Der bewegliche Teil 30 der Schaltkupplung 29 ist dabei auf der Eingangswelle 28 verschiebbar angebracht und über eine Kerbverzahnung oder einer ähnlichen, ein Drehmo­ ment übertragenden Verbindung formschlüssig mit der Eingangswelle 28 verbunden. Die Stirnräder 24 und 26 des Stirnradgetriebes 20 sind über eine frei drehbar innerhalb des Getriebegehäuses 27 gelagerte Welle 31 verdrehfest miteinander verbunden und stehen in ständi­ gem Eingriff mit den Stirnräder 23 und 25 der Stirnrad­ stufen 21, 22. Das Stirnrad 25 ist ebenfalls frei drehbar im Getriebegehäuse 27 gelagert, koaxial zur Eingangswelle 28 ausgerichtet und so ausgebildet, daß der aus dem Getriebegehäuse 27 herausragende Teil 32 des Stirnrades 25 einen Wellenzapfen mit einer Kerbver­ zahnung aufnehmen kann. Um einen Eingriff des bewegli­ chen Teiles 30 der Schaltkupplung 29 mit dem Stirnrad 25 zu ermöglichen, weist dieses an der dem Stirnrad 23 zugewandten Stirnseite auch eine Kupplungshälfte auf. Zur Umschaltung ist dem Stirnradgetriebe 20 ein Schalt­ hebel 33, der mit dem beweglichen Teil 30 der Schalt­ kupplung 29 in Eingriff steht und durch einen in einem Halterungssegment 34 in Haltepositionen 35, 36 einsetzba­ ren Haltezapfen 37 in der jeweiligen Schaltstellung arretierbar ist.

In der in Fig. 2 dargestellten Schaltstellung des Schalt­ hebels 33 erfolgt ein Antrieb des Getriebe 18 des Rechenförderers 9 (Fig. 1) mit einer Antriebsdrehzahl, die der Antriebsdrehzahl des Kurbelantriebes 38 des Preßkolbens 12 entspricht. Dazu ist der bewegliche Teil 30 der Schaltkupplung 29 antriebsmäßig mit der Kupp­ lungshälfte des Stirnrades 25 verbunden. In der in Fig. 3 gezeigten Schaltstellung des Schalthebels 33 wird das Getriebe 18 des Rechenförderers 9 mit einer Dreh­ zahl angetrieben, die exakt der Hälfte der Antriebsdreh­ zahl des Kurbelantriebes 38 des Preßkolbens 12 ent­ spricht. Dazu dient die Verbindung des beweglichen Teiles 30 der Schaltkupplung 29 mit der Kupplungshälfte des Stirnrades 23, so daß nun ein Antrieb des Rechenför­ derers 9 über die Stirnräder 23, 24, 26, 25 erfolgt.

Zur Synchronisierung der Förderbewegung des Rechenförde­ rers 9 mit der hin- und hergehenden Bewegung des Preß­ kolbens 12 beim Umschaltvorgang aus einer ersten Schalt­ stellung (Fig. 2 oder Fig. 3) ist es erforderlich, den beweglichen Teil 30 der Schaltkupplung 29 in ein Neu­ tralstellung (Der Schalthebel 33 befindet sich dabei zwischen den Haltepositionen 35, 36) zu bringen. Danach werden sowohl der Preßkolben 12 als auch der Rechenför­ derer 9 in eine definierte Einstellposition gebracht, welche der Position beim Einschieben einer Erntegutpor­ tion in den Preßkanal 8 entspricht. Erst dann kann der Umschaltvorgang mit dem Einschalten in eine zweite Schaltstellung (Fig. 3 oder Fig. 2) beendet werden.

Um eine automatische Synchronisierung der Förderbewe­ gung des Rechenförderers 9 mit der Bewegung des Preßkol­ bens 12 im Preßkanal 8 zu ermöglichen, ist es vorstell­ bar, das Antriebsorgan 19 der Antriebsverbindung 17 als ein sogenanntes Planetengetriebe auszubilden. Planeten­ getriebe sind aus der Fachliteratur in vielfältiger Weise bekannt, wie beispielweise im Dubbel/Taschenbuch für den Maschinenbau Seite 783 in der 13. Auflage. Zur Durchführung einer korrekten Synchronisierung ist Jedoch unbedingt erforderlich, den Umschaltvorgang zu einem definierten Zeitpunkt einzuleiten, der nur zum Zeitpunkt des Einschiebens einer Erntegutportion in den Preßkanal gegeben ist. Dabei ist es zur Erreichung einer ersten Schaltstellung notwendig, beispielsweise ein Planetenrad/Umlaufrad (im Dubbel Seite 783 mit 2 bezeichnet) gegenüber einem Gehäuse des Planetengetrie­ bes zu blockieren, so daß dann durch eine Antriebsüber­ tragung des kompletten Planetengetriebes ein Antrieb des Kurbelantriebes 38 des Preßkolbens 12 und ein Antrieb des Rechenförderers 9 mit der gleichen Antriebs­ drehzahl erfolgen kann. Zur Erreichung der zweiten Schaltstellung ist die Verriegelung des Planetenra­ des/Umlaufrades gegenüber dem Gehäuse des Planetenge­ triebes zu entfernen, so daß dann durch das Anbringen einer Verdrehsicherung am Planetengetriebegehäuse gegenüber einem Rahmen der Ballenpresse 1 ein Antrieb des Rechenförderers 9 mit der halben Antriebsdrehzahl erfolgen kann.

Claims (7)

1. Ballenpresse für landwirtschaftliche Erntegüter zur Erzeugung rechteckiger Ballen mit einem Rechenförde­ rer (9), der vom Erdboden aufgenommenes Erntegut synchron zu der periodischen Hin- und Herbewegung eines Preßkolbens (12) durch eine Preßkanaleinlaß­ öffnung (11) in einen Preßkanal (8) fördert und mit einem Haupt- und Kurbelgetriebe (16) zum Antrieb des Preßkolbens (12) sowie einer davon abzweigenden Antriebsverbindung zum kontinuierlichen Antrieb des Rechenförderers (9), dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Haupt- und Kurbelgetriebe (16) abzweigende und zu einem Getriebe (18) des Rechenförderers (9) führende Antriebsverbindung (17) ein Antriebsorgan (19) aufweist, bei dem bei einer Eingangsdrehzahl wahlweise zumindest zwei unterschiedliche Ausgangs­ drehzahlen verfügbar sind.

2. Ballenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Antriebsorgan (19) der Antriebsverbin­ dung (17) zumindest zwei voneinander verschiedene Übersetzungsstufen mit einem ganzzahligen Überset­ zungsverhältnis umfaßt.

3. Ballenpresse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine erste Ausgangsdrehzahl des Antriebsorganes (19) gleich der Eingangsdrehzahl ist, während eine zweite Ausgangsdrehzahl die Hälfte der Eingangsdrehzahl beträgt.

4. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Überset­ zungsstufen des Antriebsorganes (19) schaltbar gewechselt werden kann.

5. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan (19) der Antriebsverbindung (17) derartig ausgebildet ist, daß beim Umschaltvorgang eine Synchronisierung der Förderbewegung des Rechenförderers (9) mit der Bewegung des Preßkolbens (12) im Preßkanal (8) durchführbar ist.

6. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan (19) der Antriebsverbindung (17) als Stirnradgetriebe (20) ausgebildet ist.

7. Ballenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das als Stirnradgetrie­ be (20) ausgebildete Antriebsorgan (19) eine Schalt­ kupplung (29) aufweist, welche vorzugsweise als Klauenkupplung ausgeführt sein kann.