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Dokumentenidentifikation DE602005000693T2 28.06.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001584227
Titel Doppelknotensystem für landwirtschaftliche Ballenpresse
Anmelder CNH Belgium N.V., Zedelgem, BE
Erfinder Schoonheere, Marnix J., 8480, Ichtegem, BE;
Naeyaert, Karel, 8210, Zedelgem, BE;
Vande Ryse, Johan A.E., 8000, Brugge, BE
Vertreter Patentanwälte Wallach, Koch & Partner, 80339 München
DE-Aktenzeichen 602005000693
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LI, LT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 05.04.2005
EP-Aktenzeichen 051026581
EP-Offenlegungsdatum 12.10.2005
EP date of grant 14.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.06.2007
IPC-Hauptklasse A01F 15/14(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf landwirtschaftliche Ballenpressen und insbesondere auf eine Ballenpresse, die Rechteckballen bildet und ein Ballenknüpfersystem aufweist, das Garn zum Binden der Ballen verwendet.

Hintergrund der Erfindung

Rechteckballen sind üblicher Weise in der Lage, ihre Form mit Hilfe einer Reihe von sich parallel erstreckenden Garn-Schlaufen aufrecht zu erhalten, die in Längsrichtung um die Ballen herum gelegt sind. Landwirtschaftliche Ballenpressen, die automatische Knüpfer verwenden, durch die zwei konventionelle Knoten auf jeder Schlaufe zum Binden eines Ballens hergestellt werden, waren seit vielen Jahren erhältlich. Die US-A-4,142,746 beschreibt beispielsweise einen Bindemechanismus gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und beschreibt ein derartiges übliches Doppelknoten-System. Ein derartiger Bindemechanismus ist eine komplexe Anordnung von Elementen, wie zum Beispiel einem Knüpfer-Schnabel oder Knüpferhaken zum Formen des Knotens, einem Halter in Kombination mit einer Garnbremse zum Festhalten der Stränge, wenn der Knoten gebildet wird, und einem Arm mit einem integrierten Schneidelement zum Abstreifen des gebildeten Knotens von dem Schnabel in Kombination mit der Trennung des Knotens von dem festgehaltenen Strängen. Wenn ein Ballen seine gewünschte Länge erreicht, wird ein Knoten-Bindezyklus gestartet. Während dieses Bindezyklus werden zwei Knoten gebildet, der erste Knoten zum Schließen der Schlaufe des fertiggestellten Ballens, und der zweite Knoten zum Starten der Schlaufe für den nächsten Ballen.

Der Gebrauch derartiger konventioneller Knüpfer ist zwar beim Binden von Ballen mit Garn effektiv, führt jedoch dazu, dass kurze Stücke des Garns, die üblicherweise als Garnenden bekannt sind, nach jedem Knüpfvorgang vergeudet werden. Diese Garnenden entstehen, nachdem der zweite Knoten gebildet und von dem Knüpferhaken durch einen sich bewegenden Abstreifarm abgestreift wird. Bei üblichen Knüpfern wird ein Abstreifarm mit einem integrierten Schneidelement verwendet, um den Knoten von dem Knüpferhaken abzustreifen. Gleichzeitig schneidet das Schneidelement die Stränge ab, die von dem Halter zurückgehalten werden. Im Gegensatz zu der Bildung des zweiten Knotens treten keine Garnenden auf, wenn der erste Knoten gebildet wird, weil die Stränge an diesem Punkt immer noch durch den Halter festgehalten und zum Bilden des zweiten Knotens benötigt werden. Der erste Knoten wird lediglich von den Strängen abgeschnitten und auf den fertigen Ballen abgelegt.

Obwohl die Menge an vergeudetem Garn nicht groß ist, weil die Garnenden ungefähr nur 3–5 cm lang sind, können sie sich in der Nähe des Knüpfers ansammeln und schließlich Knotenbildungsprobleme hervorrufen. Wenn die Garnenden von der Ballenpresse entfernt werden, wenn der geformte Ballen aus der Ballenpresse ausgeworfen wird, so fallen die Garnenden auf das Feld, wo sie eine Umweltverschmutzung hervorrufen können. Tatsächlich verwenden Bauern heute in vielen Fällen synthetisches Garn anstelle von Naturfasern. Im Gegensatz zu Naturfasern wird synthetisches Garn nicht durch atmosphärische Einflüsse zersetzt, und daher bleiben die Enden aus synthetischem Bindegarn länger auf dem Feld und können bei der nächsten Erntesaison durch eine Ballenpresse aufgenommen werden. Schließlich enden die Garnenden im Inneren von Vieh, wo sie Verdauungsprobleme oder sogar eine Vergiftung als Ergebnis der chemischen Färbemittel hervorrufen können, die darin enthalten sind. Einige Erntematerialien, die für industriellen Zwecke verwendet werden, dürfen nicht durch synthetische Garnenden verunreinigt werden. Wenn dies auftreten würde, würde der geerntete Ballen wertlos sein und könnte nicht für eine Weiterverarbeitung verwendet werden.

Um die vorstehenden Nachteile des Vorhandenseins von Garnenden zu mildern, beschreibt die US-A-4,805,391 ein System zum Sammeln der Garnenden. Ein Sauggebläse, das an einem Ende über Schläuche mit Einlasseinheiten verbunden ist und auf der anderen Seite mit einem Behälter verbunden ist, befördert Garnenden von den Knüpfern zu dem Behälter. Ein derartiges Sammelsystem leidet an dem Nachteil, dass Garnenden in manchen Fällen der Wirkung des Gebläses aufgrund einer unzureichenden verfügbaren Saugleistung entkommen. Die vorstehend beschriebenen Probleme, dass Garnenden auf dem Feld enden oder den Betrieb des Knüpfersystems behindern, bestehen dann weiter. Ein weiterer Nachteil dieses Systems besteht in der Notwendigkeit der Bereitstellung eines zusätzlichen Gerätes, das weiterhin mit Leistung versorgt werden muss, um die Garnenden zu sammeln. Weil Ballenknüpfer sehr komplizierte Geräte mit einer großen Anzahl von Elementen sind, die sich in unterschiedlichen Ebenen drehen und bewegen, steht nur ein geringer oder kein Raum für eine derartige Vorrichtung im Bereich des Knüpfers zur Verfügung.

Abgesehen von Doppelknoten-Systemen, die zwei Knoten auf einer einzigen Schlaufe bilden, ist es weiterhin seit viele Jahren bekannt, die Schlaufe um einen fertigen Ballen mit einem einzigen Knoten zu verschließen. Der große Nachteil einer Schlaufe, die mit einem Knoten an dem Ende des Ballenformungsprozesses gebildet wird, besteht darin, dass relativ hohe Kräfte auf das Garn ausgeübt werden, wenn der Ballen geformt wird. Einzelknotensysteme erfordern tatsächlich, dass das Garn durch die Ballenkammer und um den geformten Ballen gezogen wird, um in der Lage zu sein, die Schlaufe zu schließen. Die höheren Kräfte auf das Garn vergrößern die Gefahr eines Garn-Ausfalls oder des Auftretens von Fehlknotungen.

Andererseits haben Einzelknoten-Systeme den Vorteil, dass verschiedene Arten von Knüpfern verwendet werden können, von denen einer der konventionelle Knüpfer ist, der bereits in Verbindung mit dem Doppelknoten-System beschrieben wurde und der die Garnenden erzeugt, wie dies bereits erläutert wurde.

Weiterhin ist eine andere Art von Knüpfer, der für ein Einzelknoten-System geeignet ist, der sogenannte Schleifen-Knüpfer, der eine kleine Schleife auf der Oberseite des Knotens erzeugt. Weil Schleifen-Knüpfer nach einem Bindeprinzip arbeiten, das von konventionellen Knüpfern verschieden ist, werden keine Garnenden während der Bildung eines Knotens erzeugt. Die Positionierung eines Schleifen-Knüpfers bezüglich des geformten Ballens ist derart, dass der Ballen den geformten Knoten von dem Knüpferhaken herunterzieht, wenn der Knoten hergestellt wird, wobei der gebildete Knoten von dem verbleibenden Strang abgeschnitten wird. Der festgehaltene Strang wird dann zur Bildung der nächsten Schlaufe um den neuen gebildeten Ballen verwendet.

Um die Bildung von Garnenden zu vermeiden, können Schleifenknüpfer leider nicht ohne weiteres die konventionellen Knüpfer eines Doppelknüpfer-Systems ersetzen, weil das Betriebsprinzip eines Doppelknüpfer-Systems nicht lediglich als eine Verdoppelung eines Einzelknoten-Systems betrachtet werden kann. Wenn die beiden Knoten mit einem konventionellen Knüpfer gebildet werden, bleibt der Ballen in der Ballenformungskammer stationär. Dies bedeutet, das keine Zugwirkung von dem geformten Ballen auf den Knoten erzielt werden kann. Damit ist ein Herunterziehen des Knotens von dem Knüpferhaken, wie dies bei Schleifen-Einzelknüpfern erfolgt, nicht möglich.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist daher auf die Schaffung eines Bindemechanismus in Form eines Doppelknüpfer-Systems gerichtet, der die vorstehend beschriebenen Probleme dadurch löst, das er überhaupt keine Garnenden erzeugt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bindemechanismus gemäß Anspruch 1 geschaffen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nunmehr weiter in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 eine bruchstückhafte Seitenansicht einer Ballenpresse mit einem Doppelknüpfer-Bindesystem ist;

2 eine schematische Ansicht einer vollständigen und einer teilweise doppelt verknoteten Schlaufe ist, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist;

3 eine schematische Ansicht einer vollständigen und einer teilweisen doppelt verknoteten Schlaufe ohne die Bildung von Garnenden 62' und 64' ist, wie sie in 2 gezeigt sind;

4 eine vergrößerte bruchstückhafte Seitenansicht des Knüpfers, der Nadel und des zugehörigen Mechanismus in der Mitte des Zyklus ist;

5 eine bruchstückhafte Draufsicht im Wesentlichen entlang der Linie 4-4 nach 4 ist;

6 eine bruchstückhafte vordere perspektivische Ansicht des Knüpfers mit Strängen des Garnes, die um den Knüpferhaken gelegt sind und durch Haltescheiben in Bereitschaft zur Herstellung eines Knotens gehalten werden;

7 eine bruchstückhafte Seitenansicht der Nocken auf einer Antriebswelle des Knüpfers zur Betätigung eines Durchhang-Aufnahmearmes und eines Garnfingers ist;

8 bis 17 bruchstückhafte schematische Ansichten sind, die die aufeinanderfolgenden Schritte einer Doppelknoten-Operation erläutern;

18 eine vergrößerte Vorderansicht der Spitze einer Nadel ist, die die Stränge dem Knüpfer darbietet, wobei Einzelheiten der Konstruktion hiervon gezeigt sind; und

19 eine vergrößerte Ansicht des Knüpferhakens ist, der den Knoten durch Drehen um seine Längsachse bildet, wobei Einzelheiten seiner Konstruktion gezeigt sind.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In der folgenden Beschreibung und in einigen vorhergehenden Absätzen werden die Prinzipien der vorliegenden Erfindung in Ausdrücken von „Garn" und „Knoten" beschrieben, die in einem derartigen Garn gebildet werden. Es ist jedoch festzustellen, dass derartige Prinzipien auch für Draht und verdrillte Verbindungen von Draht ebenso wie auf Garn und Knoten gelten.

Die in 1 gezeigte Ballenpresse 20 hat ein rechtwinkliges Ballengehäuse 22, das durch am Boden abrollende Räder 24 abgestützt ist. Das Ballengehäuse 22 umgrenzt eine Ballenkammer 26, in die Material über einen gekrümmten Kanal 28 hineingedrückt wird. Ein Presskolben 30 bewegt sich innerhalb des Ballengehäuses 22 hin und her, um intermittierend frische Ladungen aus Material von dem Kanal 28 nach hinten in die Kammer 26 in der Richtung des Pfeils 32 zu packen. Wenn der Ballen eine vorgegebene Größe erreicht (dies wird durch einen geeigneten Ballen-Längensensor (nicht gezeigt) bestimmt), so wird eine Auslöseeinrichtung 34 durch eine Stange 36 gezogen. Diese Stange 36 kuppelt eine Klauenkupplung 38 ein, wobei die Kupplung 38 ihrerseits mit einem Bindemechanismus 40 und einem Satz von Nadeln 42 verbunden ist. Wie dies verständlich ist, umfasst der Bindemechnanismus einen Satz von getrennten Knüpfern 40, die in Querrichtung auf der Oberseite der Ballenkammer 26 unter Abständen voneinander angeordnet sind. Jeder Knüpfer 40 hat eine zugehörige Nadel 42 zur Unterstützung der Bildung einer getrennten Schlaufe um einen fertigen Ballen. Wenn der Ballen gebunden werden muss, verbindet die Klauenkupplung 38 die Knüpfer 40 und ihre Nadeln 42 über eine Antriebskette 44 mit einer Welle für Antriebsleistung, um die Bindeoperation einzuleiten. Weil die einzelnen Knüpfer 40 alle in einer identischen Weise arbeiten, reicht es aus, die vorliegende Erfindung bezüglich lediglich eines derartigen Knüpfers 40 zu beschreiben.

Die Nadel 42 ist verschwenkbar auf dem Ballengehäuse 22 über einen Schwenkpunkt 46 befestigt und wird über die Ballenkammer 26 hinweg durch ein Gestänge 48 zurück und vorwärts verschwenkt, das durch die Kupplung 38 betätigt wird. Die Nadel 42 hat eine Ausgangs- oder Ruhestellung vollständig unterhalb des Ballengehäuses 22, wie dies in 1 gezeigt ist, und eine Endstellung, in der sie sich vollständig über das Ballengehäuse 22 hinweg erstreckt, wie dies beispielsweise in 9 gezeigt ist. Wie dies wahrscheinlich am klarsten in den 4 und 18 gezeigt ist, hat die Spitze 50 der Nadel 42 eine Öse 52, die in dieser durch gegenüberliegende Gabeln 54 und 56 der gegabelten Spitze 50 in Verbindung mit einem Paar von in Längsabstand angeordneten, sich quer erstreckenden Rollen 58 und 60 gebildet ist. Es ist zu erkennen, dass die Rolle 58 von dem äußeren Ende der Spitze 50 aus nach innen gelegen ist, während die Rolle 60 enger benachbart auf der Außenseite der Rolle 58 und mehr an diesem Ende angeordnet ist. Selbst hierbei ist die Rolle 60 in einem kurzen Abstand innenliegend von dem äußeren Ende der Spitze 50 angeordnet, und beide Rollen 58 und 60 können in Richtung auf ihre Mittelpunkte einen geringeren Durchmesser aufweisen, vergleichbar zu einem Diabolo, um einen sicheren Sitz für die Garnstränge zu schaffen.

2 zeigt die Bindeschlaufe, wie sie bereits seit vielen Jahren beim Stand der Technik bekannt ist. Es ist weiterhin in 2 bekannt, dass Garnenden 62' und 64' zwischen dem letzten Knoten 70 eines ersten Ballens und dem ersten Knoten 68a eines nächsten Ballens erzeugt werden. Wie dies klar in 2 zu erkennen ist, sind beide Knoten 70 und 68a identisch zueinander und sind sogenannte konventionelle Knoten.

Im Gegensatz hierzu zeigt 3 die Bindeschlaufe ohne Garnenden 62' und 64', wie sie mit der vorliegenden Erfindung erzeugt wird. Bei einem fertigen Ballen und wiederum vergleichbar mit dem Stand der Technik ist die Schlaufe 62 aus zwei Strängen aus Bindematerial gebildet, das heißt einen Strang 64 entlang der Oberseite des Ballens und einem zweiten Strang 66 entlang der unteren Seite des Ballens und seiner zwei gegenüberliegenden vertikalen Enden. Die Stränge 64 und 66 bilden zusammen die kontinuierliche Schlaufe 62. Zusammen umschlingen sie vollständig den Ballen und ergänzen sich in Umfangsrichtung. Im Gegensatz zu dem Stand der Technik ist der erste Knoten 68 eines Ballens gemäß der vorliegenden Erfindung ein sogenannter Schleifenknoten. Dies bedeutet, dass die Enden der Stränge 64 und 66 des Knotens 68 von einer festgehaltenen Position aus freigegeben werden, sodass sie durch die Bewegung eines Arms 88 (der noch zu beschreiben ist) zurückgezogen werden können, um eine kleine Schleife oder Schlinge auf der Oberseite des Knotens zu bilden. Der Knoten 68 selbst hält somit die Enden der Stränge 64 und 66 vereinigt mit dem Knoten 68, im Gegensatz zu einem konventionellen Knoten, bei dem die Enden durch ein Schneidelement 94 lediglich in einer kurzen Entfernung von dem Knoten abgeschnitten werden. Diese Enden werden dann vollständig durch den gebildeten Knoten gezogen, wodurch ein konventioneller Knoten gebildet wird, wie er über viele Jahre beim Stand der Technik bekannt war (wie dies weiter unten beschrieben wird). Auf diese Weise werden die Garnenden 62' und 64' erhalten, weil diese Garnenden 62' und 64' durch den Halter 86 festgehalten werden, wenn das Schneidelement 94 vorbeiläuft. Die zwei Knoten 68 und 70 erscheinen in der Schlaufe 62 an den Stellen, an denen die Stränge 64 und 66 im Wesentlichen Ende zu Ende anliegen. Dies ist typischerweise in dem Bereich der oberen Ecken des Ballens.

Unter Bezugnahme auf 3 befindet sich auf der linken Seite der Schlaufe 62 eine Teilschlaufe 62a, die sich im Verlauf ihrer Bildung befindet. Der obere Strang 64a geht von einer Quelle für einen Garnvorrat 72 aus, während der untere Strang 66a von einer vollständig getrennten zweiten Quelle für einen Garnvorrat 74 ausgeht. An dem speziellen Punkt in der Folge, der für die Erläuterung gewählt wurde, ist der Knoten 68a vorhanden, und der Ballen nähert sich der Länge, bei der die Nadel 42 bereit ist, in ihren Betriebszustand zu verschwenken und die Stränge 64a und 66a den Knüpfer 40 darzubieten, um den ersten Knoten 70a (in 3 nicht gezeigt) zu vervollständigen.

Unter Berücksichtigung dieser kurzen Erläuterung werden die Einzelheiten der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie hauptsächlich in den 4, 5 und 6 gezeigt ist, weiter beschrieben. Der Knüpfer 40 ist in vieler Hinsicht zu einem Knüpfer vom „Deering"-Typ identisch, der von der Firma P.D. Rasspe, Söhne, Hamburg, Deutschland erhältlich ist. Das heißt, dass die Bauteile des Knüpfers 40, die zusammenwirken, um jeden der Knoten eines Ballens zu bilden, eine große Ähnlichkeit mit denen in einer Einheit haben können, die von der Firma Rasspe geliefert wird.

Als solcher umfasst der Knüpfer 40 nach 4 ein allgemein kreisförmiges Element 76, das an einer Antriebswelle 78 für eine Drehung mit der letzteren über eine volle Umdrehung befestigt ist, wenn die Kupplung 38 eingekuppelt wird. Die Welle 78 ist durch einen nach vorne geneigten Rahmen 80 gelagert, der an der Oberseite des Ballengehäuses 22 angebracht ist, und der Rahmen 80 unterstützt weiterhin die Knüpfer-Bauteile zum Bilden der Knoten in Abhängigkeit von einer Drehung des Elementes 76.

Kurz gesagt schließen diese Bauteile ein rotierendes Knüpferhaken-Bauteil 82, das von dem Rahmen 80 für eine Drehung um eine geneigte Achse 84 gehaltert ist; einen Mehrscheiben-Halter 86 rückwärts und benachbart zu dem Knüpferhaken 82 zum Halten von Strängen 64a und 66a in einer Position für einen Eingriff mit dem Knüpferhaken 82 während der Drehung des letzteren; und Einrichtungen zum Lösen der miteinander verbundenen Stränge von dem Halter 86 in Form eines Arms 88 ein, der schwenkbar an dem Rahmen 80 durch eine Schraube 90 befestigt ist. Es ist festzustellen, dass die Stränge 64a und 66a zwischen Kerben in dem rotierenden Mehrscheiben-Halter 86 und einem Halteteil 220 gehalten werden. Die Spannkraft dieses Halteteils 220 auf den Halter 86 kann von Hand durch Ändern der Spannung einer Blattfeder 200 eingestellt werden, wenn eine Schraube 210 gelockert oder festgezogen wird. Das untere Ende des Arms 88 ist gegabelt, wodurch eine Gabel 92 gebildet wird, die sich von dem Halter 86 fort unterhalb des Knüpferhakens 82 öffnet. Die Gabel 92 trägt ein Schneidelement 94 zwischen den Knüpferhaken 82 und dem Halter 86, um die Stränge 64a und 66a in Abhängigkeit von einer Schwenkbewegung des Arms 88 in der richtigen Richtung zu durchtrennen. Eine derartige Bewegung des Arms 88 zur Betätigung des Schneidelementes 94 dient weiterhin dazu, die nahegelegenen Bereiche der Gabel 92 in Eingriff mit einem Knoten zu bringen, der auf dem Knüpferhaken 82 gebildet wird, um diesen Knoten von dem Knüpferhaken 82 abzustreifen.

Um Antriebsleistung von dem Element 76 auf den Knüpferhaken 82 zu übertragen, ist der letztere mit einem Zahnrad 96 versehen, das für einen kämmenden Eingriff mit einem Paar von in Umfangsrichtung mit Abstand angeordneten Zahnradabschnitten 98 und 100 auf dem Element 76 angeordnet ist. In ähnlicher Weise wird Antriebsleistung auf die Scheiben des Halters 86 über einen Schneckenrad-Antrieb 102 und ein Kegelrad 108 in einer Position für einen aufeinanderfolgenden kämmenden Eingriff mit einem Paar von in Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordneten Zahnradabschnitten 106 und 108 auf dem Element 76 übertragen.

Im Gegensatz zu einem typischen „Deering"-Typ-Knüpfer ist ein zusätzlicher Zahnradabschnitt 109 hinter dem Zahnradabschnitt 108 (4) für einen noch zu beschreibenden Zweck vorgesehen. Die Leistung zum Verschwenken des Arms 88 um den Schwenkbolzen 90 wird durch einen Nockenfolger 110 an dem oberen Ende des Arms 88 jenseits des Schwenkbolzens 90 gewonnen, der innerhalb einer Nockenbahn 112 auf dem Element 76 angeordnet ist. Ein Paar von in Umfangsrichtung mit Abstand angeordneten Nockenschultern 114 und 116 in der Bahn 112 ist so angeordnet, dass es aufeinanderfolgend mit dem Nockenfolger 110 in Eingriff kommt, um den letzteren zu betätigen.

Ein Finger 118 befindet sich unterhalb des Knüpferhakens 82 und der Gabel 92 des Knüpfers 40 und ist auf einem senkrecht stehenden Schwenkpunkt 120 für eine laterale Schwenkbewegung zwischen einer Bereitschaftsstellung, die in den 4 und 5 gezeigt ist, und einer voll ausgefahrenen seitlich erstreckten Position befestigt, die etwas jenseits der liegt, die in 6 gezeigt ist. Ein Betätigungsgestänge 122, das an einem Ende an dem Finger 118 und an dem gegenüberliegenden Ende an einer Kurbel 124 befestigt ist, dient zum Bewirken des Schwingens des Fingers 118. Die Kurbel 124 ist ihrerseits an einer sich in Querrichtung erstreckenden Welle 126 befestigt, die sich zu einem Punkt hinter dem Element 76 erstreckt, an dem sie eine zweite Kurbel 128 trägt, wie dies in 7 gezeigt ist. Die Kurbel 128 ist in einer Richtung in Gegenuhrzeigersinn durch eine Spiralfeder 130 vorgespannt und trägt einen Nockenfolger 132 an ihrem äußersten Ende. Der Nockenfolger 132 befindet sich in einer Position für einen Betätigungseingriff mit einem Doppelkeulen-Nocken 134, der an der Welle 78 für eine Drehung mit dieser Befestigt ist, wobei dessen Keulen 136 und 138 in Umfangsrichtung mit Abstand gemäß der gewünschten zeitlich gesteuerten Beziehung zwischen dem Finger 118 und dem den Knoten bildenden Komponenten des Knüpfers 40 angeordnet sind.

Weiterhin ist auf der Welle 78 mit den Nocken 134 ein zweiter Nocken 140 angeordnet, der einen am Umfang angeordneten Stegabschnitt 142 über ungefähr 180° seines Umfanges und einen am Umfang angeordneten vertieften Abschnitt 144 über die verbleibenden ungefähr 180° seines Umfanges aufweist. Diese Abschnitte 142 und 144 sind für einen Betriebseingriff mit einer Nockenrolle 146 angeordnet, die an dem äußeren Ende eines Hebels 148 angeordnet ist, der an seinem inneren Ende an einer Querwelle 150 befestigt ist. Der Hebel 148 und damit die Welle 150 sind im Gegenuhrzeigersinn gemäß 7 durch eine Spiralfeder 152 vorgespannt. Die Welle 150 erstreckt sich zurück zur entgegengesetzten Seite des Elementes 76 heraus parallel zu den Wellen 78 und 126 zu einem Punkt, der im Wesentlichen in einer Längsrichtungs-Ausrichtung mit dem Knüpferhaken 82 liegt. An dieser Stelle trägt die Welle 150 in fest verbundener Weise eine sich nach hinten erstreckende, einen Durchhang aufnehmende Vorrichtung 154. Die Vorrichtung 154 trägt ein Paar von mit Abstand voneinander angeordneten Rollen 156 und 158 an ihrem hintersten Ende, um die der Strang 64a gelegt ist, wie dies in 4 gezeigt ist. Ein Längenabschnitt des Stranges 64a ist weiterhin um eine weitere Rolle 160 gelegt, die oberhalb der Vorrichtung 154 angeordnet ist, und von dem Knüpferrahmen 80 benachbart zu der Antriebswelle 78 getragen wird.

Der Strang 64a kann zwischen einem Paar von gegenüberliegenden Platten 162 und 164 (4) einer Spanneinheit 166 eingeklemmt werden. Die Kraft, mit der die Platten 162 und 164 den Strang 64a einklemmen, kann durch eine Flügelmutter 168 gesteuert werden, die gegen eine Feder 170 arbeitet, die ihrerseits gegen die bewegliche Platte 164 drückt. Eine Spanneinheit ähnlich der Einheit 166 kann auch für den Strang 66a vorgesehen sein, obwohl eine derartige zusätzliche Einheit nicht gezeigt ist.

Der Zustand der teilweise gebildeten Schlaufe 62a in 3 und der des Knüpfers 40 und der Nadel 42 entspricht im Wesentlichen dem Zustand, wie er in den 4, 5 und 8 gezeigt ist, mit der Ausnahme, dass in 3 die Nadel 42 sich noch in ihrer Ausgangsstellung befindet. An diesem Punkt in dem Ballenformungsvorgang hat der Ballen seine gewünschte Länge erreicht, und es ist Zeit, die Schlaufe um den Ballen fertigzustellen und den zweiten Knoten in der Schlaufe herzustellen. Es sei bemerkt, dass an diesem speziellen Zeitpunkt der Strang 64a sich entlang der Oberseite des Ballens direkt unterhalb der Gabel 92 des Arms 88 erstreckt, jedoch für alle effektiven Zwecke nicht in Kontakt mit dem Knüpfer 40 steht.

Wie dies in 8 gezeigt ist nimmt die Nadel 42 bei ihrem Verschwenken nach oben in Richtung auf den Knüpfer 40 den Strang 66a mit sich, während der letztere von der Quelle 44 aus abgegeben wird. Es sei bemerkt, dass weil der Strang 66a durch die Öse 52 der Nadel 42 eingefädelt ist, ein Längenabschnitt dieses Stranges auf der Garnquellenseite der Nadel 42 ebenfalls nach oben in Richtung auf den Knüpfer 40 mitgeführt wird, wobei dieser zusätzliche Längenabschnitt nachfolgend mit 66b bezeichnet wird.

Während sich die Nadel 42 dem Knüpfer 40 nähert, wird keine zusätzliche Länge des Stranges 64a von der Quelle 72 abgezogen. Selbst wenn die Bewegung der Nadel 42 und insbesondere der Rolle 60 den Strang 64a einfängt, wie dies in 9 gezeigt ist, und die Stränge 64a und 66a gemeinsam den Knüpfer darbietet, wird immer noch keine zusätzliche Länge des Stranges 64a von der Quelle 72 abgezogen, weil die Vorrichtung 154 nach oben in einer Gegenuhrzeigersinn-Richtung verschwenkt wird, um den Durchhang zu schaffen, der in dem Strang 64a erforderlich ist, um die Nadelbewegung aufzunehmen. Beim Darbieten der Stränge 64a und 66a wickelt die Nadel tatsächlich die Stränge über den Knüpferhaken 82 herum und dann in wartenden Kerben des Halters 86, worauf eine Drehung der zusammenwirkenden Scheiben in dem letzteren in Kombination mit einem Press-Rückhalteteil 220 dazu dient, die Stränge fest zu ergreifen und ihr Ausweichen zu verhindern, wenn der Knüpferhaken 82 seine Drehung beginnt, wie dies in 10 gezeigt ist. Wenn die Nadel 42 die Stränge 64 und 66 an den Halter 86 liefert, dreht sich der Halter 86 in einer derartigen Weise, dass die Stränge 64 und 66 zweimal in unterschiedlichen Kerben in dem Halter 86 (12) festgehalten werden. Auf diese Weise können zwei Knoten 70a und 68b während eines Knüpferzyklus gebildet werden, wie dies weiter unten erläutert wird, wobei das Schneidelement 94 die Stränge 64a und 66a von den Strängen 64b und 66b abtrennt, nachdem der erste Knoten 70 gebildet wurde, und somit die zwei Schlaufen 62a und 62b (nicht gezeigt) voneinander trennt. Die einstellbare Blattfeder 200 drückt gegen das Rückhalteteil 220, sodass es mit den Scheiben in dem Halter 86 zusammenwirkt, um die Stränge festzuhalten.

Wenn die Bildung des ersten Knotens 70 gestartet wird, werden die Stränge 64a und 66a über den Knüpferhaken 82 gelegt, wodurch die zwei Lippen 83a und 83a (19) des Knüpferhakens 82 aufgrund des Druckes der Stränge auf die obere Lippe 83a geschlossen werden. Im Gegensatz zu einem typischen Knüpfer vom „Deering"-Typ sind die zwei Lippen 83a und 83b normalerweise geöffnet, sofern sie nicht durch die Stränge geschlossen werden, wenn diese über den Knüpferhaken 82 gelegt werden.

Während die Stränge 64a und 66a über den Knüpferhaken 82 hinweg an den Halter 86 geliefert werden, wird der Finger 118 betätigt, um nach innen zu schwingen und um mit zumindest dem Strang 66a in Eingriff zu kommen, wie dies in den 9 und 10 gezeigt ist, um den letzteren tief in der Gabel 92 anzuordnen, wodurch sichergestellt wird, das sich die Stränge 64a und 66a beide in der richtigen Position über den Knüpferhaken 82 hinweg befinden.

Wenn sich der Knüpferhaken 82 um seine Achse 84 dreht, kommt ein Nockenfolger 85, der mit der oberen Lippe 83a verbunden ist, mit einem Element in Eingriff, das eine (nicht gezeigte) Nockenschulter hat. Bei der Drehung drückt der Nockenfolger die obere Lippe 83a von der unteren Lippe 83b fort, was es ermöglicht, dass die Stränge 64a und 66a zwischen die zwei Lippen 83a und 83b eintreten, während der Knüpferhaken gedreht wird.

Die vorstehende Bewegung auf dem Teil des Knüpferhakens 82 und dem Halter 86 wird selbstverständlich durch einen betriebsmäßigen Eingriff des Zahnradabschnittes 84 und des Zahnradabschnittes 106 auf dem Element 76 mit ihren jeweiligen Zahnrädern 97 und 104 auf dem Knüpferhaken 82 und dem Halter 86 hervorgerufen. Ein derartiger Antriebs-Eingriff miteinander setzt sich fort, bis ein Knoten auf dem Knüpferhaken 82 gebildet wurde, wie dies in den 11 und 12 gezeigt ist, wobei zu dieser Zeit die Nadel 42 begonnen hat, sich zurückzuziehen. An diesem Punkt kommt die Nockenschulter 114 des Elementes 76 in Eingriff mit der Rolle 110 des Arms 88, um dessen Unterseite und damit das Schneidelement 94 über den Teil der Stränge hinweg zu verschwenken, die sich zwischen dem Knüpferhaken 82 und dem Halter 86 befinden, wodurch diese Stränge durchtrennt werden, wie dies in 12 gezeigt ist. Das Schneidelement 94 bewegt sich entlang der festgehaltenen Stränge 64a und 66a und schneidet diese Stränge damit von den Strängen 64b und 66b ab. Gemäß 12 ist zu erkennen, dass zum Zeitpunkt des Durchschneidens die Stränge 64a und 66a sich von einer Position zwischen den Lippen 83a und 83b in Richtung auf den Halter 86 erstrecken. Bei einer weiteren Drehung des Knüpferhakens 82 sind die Lippen 83a und 83b mittlerweile wieder geschlossen, um die Stränge 64a und 64b zwischen sich einzuklemmen. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass sich das Schneidelement 94 sehr nahe entlang des Knüpferhakens 82 bewegt, erstrecken sich die freien Enden der abgeschnittenen Stränge 64a und 66a lediglich über eine sehr kurze Strecke aus den Lippen 83a und 83b heraus. Um die Knotenbildung abzuschließen, kommt der Arm 88 mit den Strängen 64a und 66a in Eingriff, die in einer verdrillten Weise um den Knüpferhaken 82 gehalten werden. Hierbei werden die Strangteile, die auf der Oberseite der Lippe 83a liegen, über die Strangteile gezogen, die zwischen den Lippen 83a und 83b liegen, wodurch der Knoten gebildet wird. Wie dies vorstehend beschrieben wurde, werden, weil die freien Enden der Stränge 64a und 66a sehr kurz sind, sie vollständig durch den Knoten während dessen abschließender Bildung gezogen, was zu dem sogenannten konventionellen Knoten 70a führt, wie dies am besten in 13 zu erkennen ist. Neben der Vervollständigung des Knotens streift die weitere Bewegung des Arms 88 auch den fertigen Knoten 70a vollständig von dem Knüpferhaken 82 ab und läßt die fertige Schlaufe auf den Ballen fallen, wie dies in 13 gezeigt ist.

Wenn der Knoten 70a von dem Knüpfer 40 nach dem Abtrennen und Abstreifen von dem Knüpferhaken 82 abgeworfen wird, werden der Strang 66b von der Quelle 74 sowie der Strang 64b von der Quelle 72 immer noch in der zweiten Kerbe des Halters 86 festgehalten. Zu diesem Zeitpunkt ist die obere Lippe 83a wieder offen. Entsprechend wird, während die Nadel 42 sich weiter zurückzieht, der Strang 66b nach unten über die Ballenkammer 26 gelegt, wodurch der Zahn 83a nach unten gezogen wird, während sich die dem Durchhang aufnehmende Vorrichtung 154 auf ihre normale Position absenkt, um eine kleine Menge von zusätzlichem Garn von der Quelle 72 abzuziehen. Beim Erreichen des in 14 gezeigten Zustandes befinden sich die Stränge 64b und 66b in einer Position zum Einleiten eines Bindezyklus, der durch den Finger 18 gestartet wird (der vorher in seine Ruhestellung zurückgeführt wurde), der nach innen schwingt, um mit den Strängen 64b und 66b in Eingriff zu kommen um sie tief in die Gabel 92 einzusetzen, wie dies in 15 gezeigt ist. Dies stellt sicher, dass die Stränge 64b und 66b in einer richtigen Position über und in Eingriff mit dem Knüpferhaken 82 angeordnet sind, worauf der letztere und der Halter 66 durch ihren zweiten jeweiligen Zahnradabschnitt 86 und den Zahnradabschnitt 108 auf dem Element 76 betätigt werden. Somit wird der zweite Knoten gebildet, wie dies in 16 gezeigt ist, worauf der Arm 88 erneut betätigt wird, diesesmal jedoch durch die zweite Nockenschulter 114. Wenn die Spannung der Blattfeder 200 auf einen niedrigen Wert eingestellt ist, wird der Druck der Rückhalteeinrichtung 220 auf den Halter 86 und damit die Kraft, die die Stränge in dem Halter 86 hält, minimal sein.

Weiterhin ergibt der zusätzliche Zahnradabschnitt 109 eine verlängerte Betätigung des Halters 86 und hält den Halter 86 über einen größeren Bogen in Drehung. Die Stränge 64b und 66b werden nicht mehr länger zwischen der Kerbe in dem Halter 86 und der Rückhalteeinrichtung 220 festgehalten. Wenn daher der Arm 88 seine Bewegung zum Abschließen der Knotenbildung beginnt, ist das Schneidelement 94 nicht in der Lage, irgendeinen Schneidvorgang durchzuführen. Tatsächlich wirkt, obwohl das Schneidelement 94 sehr scharf ist, es als ein stumpfes Messer und ist nicht in der Lage, die Stränge durchzuschneiden, weil anstelle eines Festhaltens der Stränge der Halter 86 sie aufgrund der fortgesetzten Drehung des Halters 86 und des niedrigen Druckes der Halteeinrichtung 220 auf dem Halter 86 freigibt. Die Stränge gleiten daher lediglich über das Messer 94, ohne geschnitten zu werden, während der Arm 88 seine Bewegung fortsetzt und den nahezu fertiggestellten Knoten von dem Knüpferhaken 82 abstreift, wodurch die Stränge aus dem Halter 86 herausgezogen werden. Dies führt dazu, dass die freien Enden der Stränge 64b und 66b beträchtlich länger sind, als die freien Enden, die während der ersten Knotenbildung gewonnen wurden. Damit werden beim Abschließen des Knotens die freien Enden 64b und 66b nicht mehr länger vollständig aus dem Knoten herausgezogen, was zu einem sogenannten Schleifenknoten 68b führt, wie er am besten in 17 zu erkennen ist.

Diese Wirkung kann auch ohne die Verwendung eines zusätzlichen Zahnradabschnittes 109 verwirklicht werden. Wenn die Spannkraft der Blattfeder 200 auf die Halteeinrichtung 220 ausreichend verringert wird, so werden die Stränge ebenfalls aus dem Halter 86 durch den sich bewegenden Arm 88 herausbewegt, weil sie nicht mehr länger ausreichend fest durch den Halter 86 gehaltert werden.

Dieser Schleifenknoten 68b ist der Beginn einer neuen Schlinge für den nächsten Ballen. Eine derartige Schlinge befindet sich in einer Position zur Aufnahme neuen Materials, das von dem Presskolben 30 in die Ballenkammer 26 gepackt wird, und die Schlaufe wächst in ihrer Länge, während zusätzliche Längenabschnitte der Stränge 64b und 66b gleichzeitig aus ihren Quellen 72 und 74 abgezogen werden. Wenn schließlich der Ballen seine gewünschte Größe erreicht hat, kehrt die Folge zu ihrem Ausgangspunkt zurück, worauf die Schlaufe durch die Betätigung der Nadel 42 geschlossen wird, um die Schlaufe um den Ballen herum fertigzustellen und den anderen Knoten zu bilden.

Aus dem vorstehenden ist zu erkennen, dass die Bildung der Garnenden 62' und 64' gemäß 2, und wie sie in der US-A-4,142,746 beschrieben ist, sich lediglich aus der Bildung eines ersten Knotens für den nächsten Ballen ergab (oder anders gesagt, des zweiten Knotens, der während eines vollen Zyklus des Knüpfers erzeugt wird). Gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch Freigeben der Stränge aus dem Halter 86, bevor sie während der Bildung des zweiten Knotens in dem Doppelknoten-Zyklus geschnitten werden können, die Erzeugung der Garnenden 62' und 64' vermieden.

Wie dies bereits erläutert wurde, werden zwei vollständige Bindezyklen während jeder einzelnen Umdrehung der Antriebswelle 78 ausgeführt. Daher werden jedesmal dann, wenn die Nadel 42 in ihre Betriebsstellung verschwenkt wird, zwei unterschiedliche Arten von Knoten durch den gleichen Knüpfer 40 gebildet. Der erste Knoten, der gebildet wird, ist ein konventioneller Knoten 70, der vollständig die Schlaufe eines Ballens schließt, während der zweite Knoten, der gebildet wird, ein Schleifenknoten 68 auf dem nächstfolgenden Ballen ist. Das Schneidelement 94 bewirkt lediglich eine Abtrennung der zwei Knoten voneinander, wodurch auch die zwei Ballen voneinander getrennt werden.


Anspruch[de]
Bindemechanismus (40) für eine Ballenpresse, der betreibbar ist, um zwei aufeinanderfolgende Knoten (70a, 68b) in einem Paar von Strängen (64a, 66a/64b, 66b) während eines vollständigen Betriebszyklus des Bindemechanismus (40) zu erzeugen, wobei der Mechanismus folgendes umfasst:

– einen Garnhalter (86) zum Halten des Paares von Strängen (64a, 66a/64b, 66b) in einer geeigneten Position und während der gesamten Bildung eines ersten (70a) der zwei aufeinanderfolgenden Knoten und zum Fortsetzen des Festhaltens des Paares von Strängen (64b, 66b) in einer geeigneten Position während der Anfangsstufe der Bildung eines zweiten (68b) der aufeinanderfolgenden Knoten; und

– ein Schneidelement (94), das mit dem Garnhalter (86) zusammenwirkt, um die Stränge (64a, 66a) während der Bildung des ersten (70a) der zwei aufeinanderfolgenden Knoten zu durchtrennen; und

dadurch gekennzeichnet, dass der Bindemechanismus (40) weiterhin eine Freigabeeinrichtung (109, 200) zum Freigegeben des Paares von Strängen (64b, 66b) aus dem Garnhalter (86) vor der vollständigen Fertigstellung des zweiten (68b) der zwei aufeinanderfolgenden Knoten umfasst.
Bindemechanismus (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Freigabeeinrichtungen (109, 200) betreibbar sind, um die Spannung auf das Paar von Strängen (64b, 66b) aufzuheben, unmittelbar bevor das Schneidelement (94) versucht, das Paar von Strängen (64b, 66b) während der Bildung des zweiten (68b) der zwei aufeinanderfolgenden Knoten zu durchtrennen. Bindemechanismus (40) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verbleibende Spannung auf dem Paar von Strängen nicht ausreicht, damit das Schneidelement einen Schneidvorgang ausführt. Bindemechanismus (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bindemechanismus (40) weiterhin Antriebseinrichtungen (102, 104, 106, 108, 109) zur Steuerung des Betriebs des Garnhalters (86) umfasst, wobei die Antriebseinrichtung (109) betreibbar ist, um den Garnhalter (86) während der Bildung des zweiten der aufeinanderfolgenden Knoten auf eine Position zur Freigabe der Stränge (64b, 66b) zu drehen. Bindemechanismus (40) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Freigabeeinrichtung (109) einen Teil der Antriebseinrichtung bildet. Bindemechanismus (40) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtungen einen ersten (106) und einen zweiten (108) Zahnradabschnitt umfassen, der auf einem kreisförmigen Element (76) vorgesehen ist, um die Bewegung des Garnhalters (86) während der Bildung der jeweiligen zwei aufeinanderfolgenden Knoten (70a, 68b) zu steuern; wobei die Freigabeeinrichtung durch einen zusätzlichen Zahnradabschnitt (109) gebildet ist, der auf dem kreisförmigen Element (76) für einen zeitlich gesteuerten Betrieb nach dem Betrieb der ersten (106) und zweiten (108) Zahnradabschnitte ausgebildet ist. Bindemechanismus (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückhalteeinrichtung (220) mit dem Garnhalter (86) zusammenwirkt, um eine vorgegebene Spannung auf das Paar von Strängen auszuüben; wobei die Freigabeeinrichtung (200) betreibbar ist, um das Zusammenwirken zwischen der Halteeinrichtung (220) und dem Garnhalter (86) zu verringern. Bindemechanismus (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei aufeinanderfolgenden Knoten (70a, 68b) von unterschiedlichen Knotentypen sind. Bindemechanismus (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer (68b) der zwei aufeinanderfolgenden Knoten ein Schleifenknoten ist, wie er hier definiert ist. Bindemechanismus (40) nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (70a) der zwei aufeinanderfolgenden Knoten ein konventioneller Knoten ist, wie er hier definiert ist, und dass der zweite Knoten (68b) der zwei aufeinanderfolgenden Knoten ein Schleifenknoten ist, wie er hier definiert ist. Verfahren zur Erzeugung von zwei aufeinanderfolgenden Knoten (70a, 68b) in einem Paar von Strängen (64a, 66a/64b, 66b) während eines vollständigen Betriebszyklus eines Bindemechanismus (40). wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

– Bilden eines ersten (70a) der zwei aufeinanderfolgenden Knoten;

– Abtrennen des ersten (70a) der zwei aufeinanderfolgenden Knoten von dem Paar von Strängen (64b, 66b); und

dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die weiteren folgenden Schritte umfasst:

– teilweises Bilden eines zweiten (68b) der zwei aufeinanderfolgenden Knoten;

– vor dem Abschluss der Bildung des zweiten Knotens (68b) der zwei aufeinanderfolgenden Knoten, Freigeben des Paares von Strängen (64b, 66b) aus einem Garnhalter (86).
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Freigabesschritt weiterhin den Schritt der Verringerung der Spannung einer Rückhalteeinrichtung (220) auf dem Garnhalter (86) umfasst. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin den Schritt des Lösens eines Bolzens (210) auf einer Blattfeder (200) zur Verringerung der Spannung der Halteeinrichtung (220) auf den Garnhalter (86) umfasst. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Freigabe des Paares von Strängen (64b, 66b) aus dem Garnhalter (86) weiterhin den Schritt der Bewegung des Garnhalters (86) auf eine Position zur Freigabe des Paares von Strängen (64b, 66b) umfasst.






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