EP-4736629-A1 - KNOTTING DEVICE

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Knotereinrichtung (11) mit einer Antriebsscheibe (16), einem Knoterhaken (17) zur Bildung von zwei aufeinanderfolgenden Knoten (K) in einem Garnstrangpaar (P), einem beweglich antreibbaren Knotenabzugshebel (31), einer Halteeinrichtung (45) und einem Garnmesser (54). Der Knoterhaken (17) umfasst ein Knoterhakenbasiselement (23) und eine schwenkbewegliche Knoterzunge (25), wobei die Knoterzunge (25) einen Vorsprung (28) mit einer Anlagestruktur (30) umfasst. Der Knotenabzugshebel (31) ist aus einer ersten Endlage in eine zweite Endlage bewegbar und umfasst eine Anlagestruktur (43). Die Knotereinrichtung (11) ist dadurch gekennzeichnet, dass die zwei aufeinanderfolgenden Knoten (K) Schlaufenknoten (K S , K S1 , K S2 ) sind und der direkte Abstand (c) zwischen der Anlagestruktur (43) des Knotenabzugshebels (31) in der zweiten Endlage des Knotenabzugshebels (31) und einer Knoterachse (18) mindestens 1,5-mal dem direkten Abstand (d) zwischen der Anlagestruktur (30) des Vorsprungs (28) und der Knoterachse (18) in der Schließstellung der Knoterzunge (25) entspricht.

Inventors

• ALTMAYER, MARC
• Rongvaux, Laurent
• Albrecht, Jean Constant
• MEAUX, FABIEN
• Saidia, Abdelkader

Assignees

• Usines Claas France S.A.S

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20250902

Claims (15)

1. Knotereinrichtung (11) mit einer um eine Antriebsachse (12) zyklisch drehbeweglich antreibbaren Antriebsscheibe (16), einem mittels der Antriebsscheibe (16) um eine Knoterachse (18) drehbeweglich antreibbaren Knoterhaken (17) zur Bildung von zwei aufeinanderfolgenden Knoten (K) in einem Garnstrangpaar (P) durch zwei vollständige Umdrehungen des Knoterhakens (17) bei einer vollständigen Umdrehung der Antriebsscheibe (16), einem mittels der Antriebsscheibe (16) beweglich antreibbaren Knotenabzugshebel (31) zur Bildung eines Knotens (K) durch ein Abziehen einer mittels des Knoterhakens (17) gebildeten Schlaufe (S) im Garnstrangpaar (P) von dem Knoterhaken (17), einer Halteeinrichtung (45) zur Klemmung des Garnstrangpaares (P) und einem Garnmesser (54) zum Durchtrennen des Garnstrangpaares (P), wobei der Knoterhaken (17) ein Knoterhakenbasiselement (23) und eine relativ hierzu um eine Knoterschwenkachse (26) zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung schwenkbewegliche Knoterzunge (25) umfasst, wobei die Knoterzunge (25) einen in Richtung des Knoterhakenbasiselements (23) weisenden Vorsprung (28) umfasst, wobei der Vorsprung (28) eine Anlagestruktur (30) umfasst, an welcher das Garnstrangpaar (P) während des Abziehens der Schlaufe (S) von dem Knoterhaken (17) anliegt, wobei der Knotenabzugshebel (31) zum Abziehen der Schlaufe (S) von dem Knoterhaken (17) aus einer ersten Endlage in eine zweite Endlage bewegbar ist, wobei der Knotenabzugshebel (31) eine Anlagestruktur (43) umfasst, an welcher das Garnstrangpaar (P) während des Abziehens der Schlaufe (S) von dem Knoterhaken (17) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei aufeinanderfolgenden Knoten (K) Schlaufenknoten (K S , K S1 , K S2 ) sind und der direkte Abstand (c) zwischen der Anlagestruktur (43) des Knotenabzugshebels (31) in der zweiten Endlage des Knotenabzugshebels (31) und der Knoterachse (18) mindestens 1,5-mal dem direkten Abstand (d) zwischen der Anlagestruktur (30) des Vorsprungs (28) und der Knoterachse (18) in der Schließstellung der Knoterzunge (25) entspricht.
2. Knotereinrichtung (11) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Knotenabzugshebel (31) zur Bildung eines Knotens (K) durch ein Abziehen einer mittels des Knoterhakens (17) gebildeten Schlaufe (S) im Garnstrangpaar (P) von dem Knoterhaken (17) mittels der Antriebsscheibe (16) um eine Hebelachse (39) schwenkbeweglich antreibbar und der Knotenabzugshebel (31) zum Abziehen der Schlaufe (S) von dem Knoterhaken (17) aus der ersten Endlage in die zweite Endlage verschwenkbar ist, wobei, vorzugsweise, die Antriebsscheibe (16) eine in Umfangsrichtung der Antriebsachse (12) verlaufende Nockenbahn (41) umfasst, welche dazu vorgesehen und eingerichtet ist, einen an dem Knotenabzugshebel (31) ausgebildeten Nocken (42) während einer Umdrehung der Antriebsscheibe (16) zu führen, wobei die Nockenbahn (41) einen im Wesentlichen eine Kreisbahn beschreibenden Verlauf aufweist, wobei die Nockenbahn (41) zwei voneinander in Umfangsrichtung beabstandete Bahnabschnitte (41a, 41b) umfasst, welche jeweils einen von einer Kreisbahn abweichenden, vorzugsweise bogenförmigen, Verlauf aufweisen, wodurch bei einem Passieren des Bahnabschnitts (41a, 41b) durch den Nocken (42) der Knotenabzugshebel (31) aus der ersten Endlage in die zweite Endlage und zurück in die erste Endlage um die Hebelachse (39) verschwenkt wird.
3. Knotereinrichtung (11) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Vorsprung (28) ausgehend von einer Innenfläche (29) der Knoterzunge (25) in Richtung des Knoterhakenbasiselements (23) erstreckt, wobei die Anlagestruktur (30) des Vorsprungs (28) und die Innenfläche (29) der Knoterzunge (25) in Richtung der Knoterschwenkachse (26) betrachtet einen stumpfen Winkel zwischen sich ausbilden.
4. Knotereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Knoterzunge (25) eine Spitze (32) aufweist, welche ein von der Knoterschwenkachse (26) beabstandetes Ende der Knoterzunge (25) definiert, wobei der Vorsprung (28) von der Spitze (32) der Knoterzunge (25) in Richtung der Knoterschwenkachse (26) beabstandet ausgebildet ist.
5. Knotereinrichtung (11) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schließstellung der Knoterzunge (25) der direkte Abstand (a) zwischen der Spitze (32) der Knoterzunge (25) und der Knoterachse (18) mindestens 3-mal, vorzugsweise mindestens 3,5-mal, dem direkten Abstand (b) zwischen der Anlagestruktur (30) des Vorsprungs (28) und der Spitze (32) der Knoterzunge (25) entspricht.
6. Knotereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Garnmesser (54) als feststehendes Garnmesser (54), vorzugsweise mit der Halteeinrichtung (45) zusammenwirkend, oder als bewegliches Garnmesser, vorzugsweise am Knotenabzugshebel (31) angeordnet, ausgebildet ist.
7. Knotereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (45) zumindest teilweise mittels der Antriebsscheibe (16) um eine Halterachse (46) drehbeweglich antreibbar ist, wobei die Halteeinrichtung (45) zumindest eine nutförmige Ausnehmung (53) zur Positionierung und Führung des Garnstrangpaares (P) während der Bildung der zwei aufeinanderfolgenden Schlaufenknoten (K S , K S1 , K S2 ), insbesondere des zweiten Schlaufenknotens (K S2 ) der zwei aufeinanderfolgenden Schlaufenknoten (K S , K S1 , K S2 ), umfasst.
8. Knotereinrichtung (11) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (45) eine Klemmplatte (50) und ein Halteelement (51) umfasst, welche zur Klemmung des Garnstrangpaares (P) zusammenwirken, wobei das Halteelement (51) mittels der Antriebsscheibe (16) um die Halterachse (46) drehbeweglich antreibbar ist.
9. Knotereinrichtung (11) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Knoterhaken (17) und die Halteeinrichtung (45) derart angeordnet sind, dass die Knoterachse (18) und die Halterachse (46) in Richtung der Antriebsachse (12) der Antriebsscheibe (16) betrachtet einen spitzen Winkel zwischen sich ausbilden.
10. Knotereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsscheibe (16) derart strukturell ausgebildet ist, dass eine Drehbewegung des Knoterhakens (17) bei der Bildung eines jeden der zwei aufeinanderfolgenden Schlaufenknoten (K S , K S1 , K S2 ) vor Beginn einer Drehbewegung der Halteeinrichtung (45) einsetzt.
11. Knotereinrichtung (11) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsscheibe (16) einen ersten Verzahnungsbereich (21) zum drehbeweglichen Antreiben des Knoterhakens (17) und einen zweiten Verzahnungsbereich (49) zum drehbeweglichen Antreiben der Halteeinrichtung (45) umfasst, wobei der erste Verzahnungsbereich (21) in Radialrichtung der Antriebsachse (12) der Antriebsscheibe (16) weiter von der Antriebsachse (12) beabstandet ausgebildet ist als der zweite Verzahnungsbereich (49), wobei jeder der zwei Verzahnungsbereiche (21, 49) jeweils zwei Verzahnungsabschnitte (21.1, 21.2, 49.1, 49.2) umfasst, welche voneinander in Umfangsrichtung der Antriebsachse (12) der Antriebsscheibe (16) beabstandet ausgebildet sind, wobei immer ein Verzahnungsabschnitt (21.1, 21.2) des ersten Verzahnungsbereichs (21) und ein Verzahnungsabschnitt (49.1, 49.2) des zweiten Verzahnungsbereichs (49) in Radialrichtung der Antriebsachse (12) der Antriebsscheibe (16) zumindest bereichsweise überlappend ausgebildet sind.
12. Knotereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Knoterhaken (17) ein Steuerelement (34) umfasst, entlang dessen ein an der Knoterzunge (25) angeordnetes Führungselement (35) während einer Umdrehung des Knoterhakens (17) führbar ist, wodurch die Knoterzunge (25) zwischen der Schließstellung und der Offenstellung reversibel verschwenkbar ist, wobei die Knotereinrichtung (11) ein Andrückelement (36) umfasst, welches dazu vorgesehen und eingerichtet ist, während einer Umdrehung des Knoterhakens (17) eine Andrückkraft auf das Führungselement (35) auszuüben.
13. Knotereinrichtung (11) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrückelement (36) derart strukturell ausgebildet ist, dass das Knoterhakenbasiselement (23) und die Knoterzunge (25) während einer Umdrehung des Knoterhakens (17) sowohl mit Garnstrangpaar (P) als auch ohne Garnstrangpaar (P) das Andrückelement (36) ohne von dem Andrückelement (36) blockiert zu werden passieren, wobei, vorzugsweise, eine mit dem Führungselement (35) zur Ausübung der Andrücckraft zusammenwirkende Kontaktfläche (37) des Andrückelements (36) einen Einzug (38) umfasst, durch den die Knoterzunge (25) während einer Umdrehung des Knoterhakens (17) ohne Garnstrangpaar (P) das Andrückelement (36) ohne von dem Andrückelement (36) blockiert zu werden passiert.
14. Knotereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Knotereinrichtung (11) ein Griffelement (57), vorzugsweise einen Handgriff, zur Handhabung der Knotereinrichtung (11) während eines Wartungs-, Montage und/oder Transportvorgangs umfasst.
15. Landwirtschaftliche Quaderballenpresse (1) mit einer Mehrzahl an Knotereinrichtungen (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Knotereinrichtungen (11) jeweils nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet sind.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Knotereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie eine landwirtschaftliche Quaderballenpresse gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 15. Eine Knotereinrichtung dient grundsätzlich dazu, bei landwirtschaftlichen Quaderballenpressen eine den von der Quaderballenpresse gebildeten Erntegutballen - auch als Quaderballen bezeichnet - umschlingende Garnschlaufe zu verknoten, also darin einen Knoten auszubilden. Eine Quaderballenpresse umfasst typischerweise eine Mehrzahl solcher Knotereinrichtungen, die über eine Breite eines Presskanals der Quaderballenpresse verteilt angeordnet sind. Hierdurch werden in Breitenrichtung des Erntegutballens mehrere durch jeweils einen Knoten verknotete Garnschlaufen ausgebildet, mittels welcher der jeweils gebildete Erntegutballen insgesamt zusammengehalten wird. Zur Bildung des Knotens umfasst die Knotereinrichtung einen Knoterhaken, welcher wiederum eine Knoterwelle, ein mit der Knoterwelle verbundenes Knoterhakenbasiselement sowie eine relativ zum Knoterhakenbasiselement zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung schwenkbeweglichen Knoterzunge umfasst. Ferner umfasst die Knotereinrichtung eine Halteeinrichtung, mittels der das Garn während eines Knotenbildungsvorgangs gehalten werden kann. Insbesondere ist die Halteeinrichtung dazu eingerichtet, das Garn so lange zu halten bis mittels des Knoterhakens eine Schlaufe im Garn ausgebildet wurde. Der Knoten wird sodann typischerweise durch ein Abziehen der Schlaufe vom Knoterhaken fertiggestellt, wobei gleichzeitig die Schlaufe von dem Knoterhaken durch eine Bewegung der Knoterzunge aktiv oder passiv freigegeben wird. Knotereinrichtungen der vorstehend beschriebenen Art sind im Stand der Technik bereits hinreichend bekannt. Hierzu wird beispielhaft auf die europäische Patentanmeldung EP 2 564 686 A1 hingewiesen. Grundsätzlich besteht bei mittels einer Quaderballenpresse gebildeten Erntegutballen der Wunsch eine möglichst hohe Pressdichte des zum Erntegutballen verpressten Ernteguts zu erzielen, um nachgelagerte Prozesse wie den Transport und die Einlagerung der Erntegutballen effizienter zu gestalten. Eine hohe Pressdichte des zum Erntegutballen verpressten Ernteguts sorgt allerdings dafür, dass die Belastung auf die den Erntegutballen umschlingenden Garnschlaufen entsprechend hoch ausfällt. Die Zugfestigkeit des für die Garnschlaufen verwendeten Garns legt dabei grundsätzlich fest, welche maximal zulässige Verdichtung das Erntegut im Erntegutballen erfahren kann, bevor es zu einem Versagen des Garns bzw. der Garnschlaufen und somit einem Zerfall des Erntegutballens kommt. Stellt man die Zugfestigkeit des Garns in unmittelbarer Knotennähe und die Zugfestigkeit abseits des Knotens gegenüber, zeigt sich, dass aufgrund der Knotenbildung im Garn die Zugfestigkeit in unmittelbarer Knotennähe geringer ist als abseits des Knotens. Das Garn bzw. die Garnschlaufen neigen daher dazu, im Bereich der gebildeten Knoten bei einer zu hohen Verdichtung des Ernteguts im Erntegutballen zu versagen. Neben dem Versagen des Garns ist ein weiterer limitierender Faktor, dass die Knoten bereits bei leichten Prozessstörungen durch die wirkenden Zugkräfte nach Abschluss des Knotenbildung eine Neigung zur Öffnung besitzen. Die durch eine solche Knotereinrichtung gebildeten Knoten in der Garnschlaufe können dabei unterschiedlichen Typs sein, wobei zwischen einem sogenannten Deering-Knoten, auch als konventioneller Knoten bezeichnet, und einem sogenannten McCormick-Knoten, auch als Schlaufenknoten bezeichnet, unterschieden wird. Hinsichtlich der Zugfestigkeit in unmittelbarer Knotennähe ist die Bildung eines konventionellen Knoten im Garn im Vergleich zur Bildung eines Schlaufenknotens im Garn nachteilig anzusehen. Die Zugfestigkeit des Garns bei Bildung eines konventionellen Knotens im Vergleich zur Bildung eines Schlaufenknotens kann in unmittelbarer Knotennähe bis zu ca. 1/5 geringer ausfallen. Um trotz einer Garnschwächung durch die Bildung eines Knotens in der Garnschlaufe den Wunsch zu realisieren Erntegutballen mit einer erhöhten Pressdichte zu erzeugen, gibt es Bestrebungen dahingehend eine Garnschlaufe nicht nur mittels eines einzigen Knotens sondern mittels zweier Knoten zu verknoten, wobei jeweils ein Knoten im Bereich der Ballenstirnseiten in der Garnschlaufe ausgebildet wird. Die Bildung zweier Knoten während eines Bindezyklus der Knotereinrichtung sorgt grundsätzlich für eine höhere Komplexität bei der Auslegung und Gestaltung der Komponenten der Knotereinrichtung sowie im Bindeprozess. Kleinste Störungen im Prozess können bereits dazu führen, dass einer oder beide Knoten nicht zuverlässig gebildet werden, wodurch es zu einem Versagen der gepressten Erntegutballen noch auf Ballenpresse, auf dem Feld oder beim Transport der Erntegutballen kommen kann. Im Markt sind bereits Quaderballenpressen verfügbar, welche die Bildung von zwei Knoten in einer Garn