EP-4736631-A1 - KNOTTING DEVICE

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Knotereinrichtung (11) mit einer um eine Antriebsachse (12) zyklisch drehbeweglich antreibbaren Antriebsscheibe (16), einem Knoterhaken (17) zur Bildung von zwei aufeinanderfolgenden Knoten (K) in einem Garnstrangpaar (P), einem schwenkbeweglich antreibbaren Knotenabzugshebel (31), einer Halteeinrichtung (45) und einem Garnmesser (54). Die Halteeinrichtung (45) umfasst eine Klemmplatte (50) und ein Halteelement (51), welche zur Klemmung des Garnstrangpaares (P) zusammenwirken. Das Halteelement (51) ist mittels der Antriebsscheibe (16) um eine Halterachse (46) drehbeweglich antreibbar. Die Knotereinrichtung (11) ist dadurch gekennzeichnet, dass die zwei aufeinanderfolgenden Knoten (K) Schlaufenknoten (K S , K S1 , K S2 ) sind, wobei das Garnmesser (54) als ein feststehendes mit der Halteeinrichtung (45) zum Durchtrennen des Garnstrangpaares (P) zusammenwirkendes Garnmesser (54) ausgebildet ist, wobei das Halteelement (51) mittels der Antriebsscheibe (16) um die Halterachse (46) derart drehbeweglich antreibbar ist, dass das Halteelement (51) bei einer vollständigen Umdrehung der Antriebsscheibe (16) eine vollständige Umdrehung durchführt.

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) um eine Hebelachse (39) schwenkbeweglich 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 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 eine Halterachse (46) drehbeweglich antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei aufeinanderfolgenden Knoten (K) Schlaufenknoten (K S , K S1 , K S2 ) sind, wobei das Garnmesser (54) als ein feststehendes mit der Halteeinrichtung (45) zum Durchtrennen des Garnstrangpaares (P) zusammenwirkendes Garnmesser (54) ausgebildet ist, wobei das Halteelement (51) mittels der Antriebsscheibe (16) um die Halterachse (46) derart drehbeweglich antreibbar ist, dass das Halteelement (51) bei einer vollständigen Umdrehung der Antriebsscheibe (16) eine vollständige Umdrehung durchführt.
2. Knotereinrichtung (11) nach Anspruch 1, 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.
3. Knotereinrichtung (11) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (51) und die Klemmplatte (50) der Halteeinrichtung (45) in Axialrichtung der Halterachse (46) hintereinander angeordnet sind, wobei zwischen dem Halteelement (51) und der Klemmplatte (50) ein Bereich (B K ) zur Klemmung des Garnstrangpaares (P) ausgebildet ist, wobei die Knotereinrichtung (11) eine einstellbare Andrückvorrichtung (52) umfasst, die dazu vorgesehen und eingerichtet ist, eine in Richtung des Halteelements (51) gerichtete Andrückkraft auf die Klemmplatte (50) auszuüben.
4. Knotereinrichtung (11) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (B K ) zur Klemmung des Garnstrangpaares (P) durch zwei einander zugewandte Flächen ausgebildet ist, wobei die eine Fläche dem Halteelement (51) und die andere Fläche der Klemmplatte (50) zugeordnet ist, wobei die der Klemmplatte (50) zugeordnete Fläche eine planare Fläche und die dem Halteelement (51) zugeordnete Fläche eine nicht-planare, vorzugsweise eine konisch geformte, Fläche ist.
5. Knotereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (51) eine nutförmige Ausnehmung (53) zur Positionierung und Führung des Garnstrangpaares (P) während der Bildung des zweiten Schlaufenknotens (K S2 ) der zwei aufeinanderfolgenden Schlaufenknoten (K S , K S1 , K S2 ) umfasst, wobei die nutförmige Ausnehmung (53) im Halteelement (51) sich in Umfangsrichtung um die Halterachse (46) erstreckend ausgebildet ist.
6. Knotereinrichtung (11) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die nutförmige Ausnehmung (53) sich in einem Winkelbereich (ω) zwischen 20° und 35°, vorzugsweise 25° und 30°, besonders bevorzugt 28° und 30°, in Umfangsrichtung um die Halterachse (46) im Halteelement (51) erstreckend ausgebildet ist.
7. Knotereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (51) zumindest einen, vorzugsweise in Radialrichtung der Halterachse (46) außen am Halteelement (51) angeordneten, Schneidbügel (56) umfasst, mittels dem das Garnstrangpaar (P) beim drehbeweglichen Antreiben des Halteelements (51) zum Durchtrennen des Garnstrangpaares (P) gegen das feststehende Garnmesser (54) führbar ist.
8. Knotereinrichtung (11) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (51) zwei voneinander in Radialrichtung der Halterachse (46) beabstandete Schneidbügel (56) umfasst, mittels welcher das Garnstrangpaar (P) beim drehbeweglichen Antreiben des Halteelements (51) zum Durchtrennen des Garnstrangpaares (P) gegen das feststehende Garnmesser (54) führbar ist, wobei das feststehende Garnmesser (54) derart angeordnet ist, dass bei einem drehbeweglichen Antreiben des Halteelements (51) das feststehende Garnmesser (54) zwischen den zwei Schneidbügeln (56) positioniert ist.
9. Knotereinrichtung (11) nach den Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (51) einen ersten Bereich (B 1 ) und einen zweiten Bereich (B 2 ) umfasst, wobei der erste Bereich (B 1 ) und der zweite Bereich (B 2 ) in Umfangsrichtung der Halterachse (46) voneinander beabstandet sind, wobei der erste Bereich (B 1 ) den zumindest einen Schneidbügel (56) und der zweite Bereich (B 2 ) die nicht-planare Fläche und die nutförmige Ausnehmung (53) umfasst.
10. Knotereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 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.
11. Knotereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass 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.
12. Knotereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass 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 sich der Vorsprung (28) ausgehend von einer Innenfläche (29) der Knoterzunge (25) in Richtung des Knoterhakenbasiselements (23) erstreckt, wobei, vorzugsweise, 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.
13. Knotereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, 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.
14. Landwirtschaftliche Quaderballenpresse (1) mit einer Mehrzahl an Knotereinrichtungen (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Knotereinrichtungen (11) jeweils nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet sind.
15. Verfahren zur Bildung von zwei aufeinanderfolgenden Schlaufenknoten (K S , K S1 , K S2 ) in einem Garnstrangpaar (P) mittels einer Knotereinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst: - Zuführen des Garnstrangpaares (P) über den Knoterhaken (17) hin zur Halteeinrichtung (45); - Durchführen einer vollständigen Umdrehung des Knoterhakens (17) mittels der Antriebsscheibe (16) zur Bildung einer Schlaufe (S) in dem Garnstrangpaar (P) durch den Knoterhaken (17) für den ersten Schlaufenknoten (K S1 ); - Durchführen einer Drehbewegung des drehbaren Halteelements (51) zum Klemmen des Garnstrangpaares (P) in der Halteeinrichtung (45) mittels der Antriebsscheibe (16), wobei die Drehbewegung des drehbaren Halteelements (51) nach zumindest teilweise erfolgter Drehbewegung des Knoterhakens (17) und zumindest teilweise erfolgter Bildung der Schlaufe (S) einsetzt; - Durchtrennen des Garnstrangpaares (P) durch ein Zusammenwirken des feststehenden Garnmessers (54) mit der Halteeinrichtung (45) und zwar nachdem das Garnstrangpaar (P) in der Halteeinrichtung (45) geklemmt wurde; - Abziehen der Schlaufe (S) vom Knoterhaken (17) mittels des Knotenabzugshebels (31) zur Bildung des ersten Schlaufenknotens; - Zuführen des Garnstrangpaares (P) von der Halteeinrichtung (45) über den Knoterhaken (17); - Durchführen einer vollständigen Umdrehung des Knoterhakens (17) mittels der Antriebsscheibe (16) zur Bildung einer Schlaufe (S) in dem Garnstrangpaar (P) durch den Knoterhaken (17) für den zweiten Schlaufenknoten (K S2 ); - Durchführen einer Drehbewegung des drehbaren Halteelements (51) zum Freigeben des Garnstrangpaares (P) aus der Halteeinrichtung (45) mittels der Antriebsscheibe (16), wobei die Drehbewegung des drehbaren Halteelements (51) nach zumindest teilweise erfolgter Drehbewegung des Knoterhakens (17) und zumindest teilweise erfolgter Bildung der Schlaufe (S) einsetzt; und - Abziehen der Schlaufe (S) vom Knoterhaken (17) mittels des Knotenabzugshebels (31) zur Bildung des zweiten Schlaufenknotens (K S2 ).

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Knotereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1, eine landwirtschaftliche Quaderballenpresse gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 14 sowie ein Verfahren 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 Quader