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Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Landmaschinenbaues, insbesondere auf Einrichtungen zum Anbinden von Pflanzen, und ist zum Anbinden von Pflanzen am Spalierdraht bzw. an den Spalierstützen bestimmt.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte Einrichtung kann zum Anbinden von verschiedenen Pflanzen (Weinreben, Stielen von Gemüse- und weiteren Warmhauskulturen, Melonen- und Beerenkulturen) an den Spalierdrähten bzw. -stützen angewendet werden. Sie kann ferner auch zum Umbinden von kleineren Wareneinheiten verwendet werden.

Die bekannten Einrichtungen ähnlicher Zweckbestimmung besitzen eine recht komplizierte Konstruktion, eine erhebliche Metallintensität sowie einen hohen Arbeitsaufwand bei der Durchführung des technologischen Prozesses.

Die bekannten Einrichtungen enthalten kompliziert aufgebaute Vorrichtungen zum Zuführen, Fixieren, Abschneiden und Zusammenheften des Anbindematerials (des Bandes). Das Anbinden der Pflanze am Spalier geschieht mit Hilfe von aus Polymerbändern bestehenden Schleifen, wobei die Schleifen durch mechanisches Abschneiden von Bandenden und deren Zusammenheften mittels zusätzlicher Elemente (Stahlklammern, Bändern, Fäden u. a.) erzeugt werden.

Eine Senkung des Arbeitsaufwandes kann durch eine Minderung des Energieaufwandes für das Zusammenheften der Enden von Anbindeschleifen mittels Verwendung elektrischer Heizelemente zum Verschweißen von Schleifenenden und die Verwendung von heißgesiegelten Polymerbändern als Anbindematerial erzielt werden. Jedoch ist auch in diesem Fall das Vorhandensein von kompliziert aufgebauten Baugruppen zum Zuführen, Fixieren und Abschneiden im Apparat erforderlich. Darüber hinaus wird nach einem jeden Anbindevorgang ein bestimmtes Bandstück abgeschnitten und im Feld abgeworfen, wodurch etwa 35% des Anbindematerials unproduktiv verlorengehen.

Bekannt ist eine Reihe von Einrichtungskonstruktionen, in denen die Anbindeschleifen durch Verschweißen mit Hilfe eines elektrischen Heizers erzeugt werden. Diese konstruktive Ausführung der zum Zusammenheften des Bandes bestimmten Einheit ermöglicht eine Senkung des Arbeitsaufwandes zum Zusammenheften der Enden von Anbindeschleifen. Jedoch führt das Vorhandensein von Baugruppen zum Abtrennen der erzeugten Schleife vom von der Spule abgewickelten Band sowie zum nachfolgenden Zuführen dieses Bandes und Fixieren desselben, was zur Überdeckung des Einrichtungsmauls durch das Band notwendig ist, zur wesentlichen Erhöhung der Kompliziertheit dieser Konstruktion, macht die Einrichtung metallintensiv und erschwert deren Bedienung, trägt zum unproduktiven Verbrauch des Anbindematerials infolge erzwungener Verluste desselben bei jedem Anbindevorgang bei, was die Wirtschaftlichkeit des Prozesses herabsetzt.

Vorteilhafter und wirtschaftlicher sind jene Einrichtungen, in denen keine komplizierten Einrichtungen zum Abschneiden des Bandes mittels elektrischer Heizelemente vorhanden sind.

Bekannt ist eine Einrichtung, deren Konstruktion zwei gelenkig verbundene und untereinander abgefederte Hälften enthält. An einer von ihnen sind zwei über die Oberfläche vorstehenden Schweißendstücke des elektrischen Heizelementes, an der anderen aber ist eine Einspannung angebracht. Das Band läuft von der Spule durch einen Schlitz zwischen den Heizelementen und wird in der Einspannung festgehalten (SU, A, 11 52 547). Diese Konstruktion der bekannten Einrichtung gestattet es, Anbindeschleifen bei geringerem Arbeitsaufwand dank einer Minderung von Druckkräften beim Abschneiden und Verschweißen von Bandschleifenenden zu erzeugen, welche gleichzeitig ausgeführt werden. Darüber hinaus zeichnet sich diese Einrichtung durch eine einfache Konstruktion wegen fehlender Baugruppen zum Abschneiden, Zuführen und Fixieren des Bandes nach einem jeden Anbindevorgang aus.

Jedoch weist die beschriebene Einrichtung folgende Nachteile auf, die auf die Ausführungsgüte des Anbindens von Pflanzen unmittelbar Einfluß haben.

Nach dem Verschweißen von Bandenden und Erzeugen einer Anbindeschleife wird das Einrichtungsmaul unter der Einwirkung einer zusammengedrückten Feder augenblicklich aufgemacht, und das Band wird zur Überdeckung des geöffneten Mauls von einer Spule abgewickelt, die einen bestimmten Drehwiderstand besitzt. Als Folge davon tritt eine Minderung der Güte der Schweißnaht bzw. ein Riß der noch nicht abgekühlten Naht zwischen den Bandenden ein, die durch die Schlitze von der Spule und unter der Einspannung hervor laufen. Daher müssen während des Betriebs die Bandenden erneut verschweißt bzw. muß ein neues Bandende unter der Einspannung festgemacht werden, was die Arbeitsleistung herabsetzt und die Zuverlässigkeit des Anbindevorgangs beeinträchtigt. Zur Vermeidung dieser nachteiligen Erscheinungen kann das Einrichtungsmaul zur Verminderung der Spulenträgheit und Vergrößerung der Zeit der Schweißnahtabkühlung langsam geöffnet werden, was wiederum eine Senkung der Arbeitsleistung bewirken wird.

Außerdem wird das mit dem einen Ende unter der Einspannung festgeklemmte Bandstück während des Betriebes allmählich kürzer und es wird deswegen deformiert, weil das Verschweißen und Abschneiden stets an ein und derselben Stelle erfolgen. Dies führt seinerseits zur Verschlechterung von Schweißbedingungen, so daß die Schweißnaht unfest und die Anbindezuverlässigkeit verringert wird. Daher muß dieses Bandstück periodisch entfernt und unter die Einspannung ein neues, von der Spule kommendes Bandende eingesteckt werden, was die Arbeitsleistung ebenfalls herabsetzt.

Es ist ferner zu vermerken, daß die über die Oberfläche eines Schweißendstücks vorstehenden Heizelemente während der Arbeit durch die anzubindende Pflanze bzw. durch den Draht beim Ein- bzw. Ausführen derselben aus dem Einrichtungsmaul beschädigt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Anbinden von Pflanzen mit einer solchen Konstruktion zu schaffen, die es erlauben würde, die Zuverlässigkeit und die Produktivität des Pflanzungsanbindevorgangs durch Gewährleistung von Bedingungen zur Erzeugung von qualitätsgerechten Anbindeschleifen zu erhöhen.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß in der Einrichtung zum Anbinden von Pflanzen, die ein Gehäuse mit einem Schweißendstück und Heizelementen sowie eine am Gehäuse angelenkte abgefederte Klammer mit Andrückelement und eine Spule für bandförmiges Anbindematerial einschließt, erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum zyklischen und Banddurchzug vorhanden ist, die in Gestalt von am Gehäuse und an der Klammer hintereinander angebrachten Platten ungleicher Größe ausgeführt ist, von denen jede einen Schlitz zum Banddurchlauf besitzt, wobei in den kürzeren Platten die Schlitze an deren freien Enden, in den längeren aber in Höhe der Schlitze der kürzeren Platten liegen. Es empfiehlt sich, daß die Spule in gleichem Abstand vom Schweißendstück des Gehäuses und dem Andrückelement der Klammer liegt.

Zweckmäßigerweise sind die Heizelemente in einem Mantel eingeschlossen, der an das Schweißendstück federnd angeschlossen ist und Nuten zum Durchtritt der Heizelemente aufweist.

Diese Ausführung der Einrichtung gestattet es, die Zuverlässigkeit und Produktivität des Anbindevorgangs zu erhöhen.

Das Prinzip der vorliegenden Erfindung besteht in folgendem.

Beim schnellen Öffnen des Einrichtungsmauls, wenn das Schweißendstück des Gehäuses und das Andrückelement der Klammer voneinander weglaufen, wird die noch nicht abgekühlte Schweißnaht, die die beiden Bandzweige miteinander verbindet, welche von der doppelt aufgewickelten Spule herlaufen und aus den Schlitzen des Mantels von Schweißendstück und Klammerandrückelement austreten, infolge des Widerstandes gegen die Drehung der Spule beim Abwickeln der Bänder von derselben zur Überdeckung des sich öffnenden Einrichtungsmauls aufgetrennt. Zur Vermeidung dieser Erscheinung dient eine Vorrichtung zum zyklischen Banddurchzug. Bei Annäherung von Gehäuse und Klammer drücken die längeren Platten dieser Vorrichtung auf die Bänder, wodurch eine bestimmte Bandmenge von der Spule abgewickelt wird. Das in dieser Weise erzeugte Band-Zickzack dient zur Überdeckung des Einrichtungsmauls bei dessen Öffnen. Der von der Druckeinwirkung der längeren Platten befreite Bandvorrat dehnt die Schweißnaht praktisch nicht aus, welche gegen das Ende des Öffnungsvorgangs hin bereits abgekühlt ist.

Die angestellten Untersuchungen haben ergeben, daß das Vorhandensein dieser Vorrichtung an der erfindungsgemäßen Einrichtung die die Schweißnaht ausdehnenden Kräfte um das 8-12fache zu vermindern erlaubt, wodurch es möglich wird, das Einrichtungsmaul ohne Beeinträchtigung der Schweißnahtgüte und somit auch der Anbindeschleifen schnell zu öffnen. Zur normalen Funktion der Vorrichtung ist erforderlich, daß die längeren Platten in derselben die Nachbarplatten, die kürzeren aber die Außenplatten wären. Die Größe der Platten, die Abstände zwischen ihnen und die Lage der Schlitze in denselben üben auf die Größe des erzeugten Bandvorrats einen unmittelbaren Einfluß aus und hängen von der erforderlichen Öffnungsbreite des Einrichtungsmauls ab, die für verschiedene landwirtschaftliche Kulturen im Bereich von 30-50 mm schwankt.

Experimentell wurde festgestellt, daß gegenüber den offenen Heizelementen die Heizelemente mit einem Schutzmantel mit der Pflanze und dem Draht nicht in Berührung kommen und folglich nicht deformiert und nicht verunreinigt werden. Außerdem sind sie einer geringeren Umgebungseinwirkung (Wind, Staub) ausgesetzt, was den Wärmehaushalt beim Betrieb und die Schweißqualität verbessert. Von Bedeutung ist ferner, daß die beiden Bandzweige beim Schweißen zunächst von der Manteloberfläche an das Andrückelement der der Klammer angedrückt und fixiert werden, und erst danach treten die Heizelemente aus den Mantelnuten aus und nehmen das Schweißen-Schneiden der Bänder vor. Dies trägt zur Verbesserung der Güte der geschweißten Schleifennähte ungefähr um das 1,5- bis 2fache bei.

Es ist ferner zu vermerken, daß der gleiche Abstand der Spule mit dem Band vom Schweißendstück des Gehäuses und dem Andrückelement der Klammer, d. h. der gleiche Abstand derselben von der Schweißstelle, zum gleichmäßigen Abwickeln der Bänder beiträgt. Es ist festgestellt worden, daß die Anwendung einer Spule mit doppelter Aufwicklung vorteilhafter als zwei einzelne Spulen ist, weil dies die Konstruktion und den Betrieb der Einrichtung vereinfacht, was wiederum einen gleichmäßigen Verbrauch der beiden Bänder gewährleistet.

In dieser Weise schaffen die Elemente der Arbeitsorgane der Einrichtung dank den durch die beschriebenen Merkmale gewährleisteten Eigenschaften entsprechende Bedingungen, die zur Erzeugung von qualitätsgerechten Anbindeschleifen unter minimalem Zeit- und Arbeitsaufwand ohne unproduktive Verluste an Anbindematerial erforderlich sind.

Die vorerwähnten Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden konkreten Beschreibung der beispielsweisen Ausführung der Einrichtung und aus den Zeichnungen begreifbar, in denen zeigt

Fig. 1 die Gesamtansicht der Einrichtung zum Anbinden von Pflanzen, gemäß der Erfindung;

Fig. 2 und 3 dasselbe, verschiedene Phasen der Einrichtungsfunktion.

Die Einrichtung zum Anbinden von Pflanzen (Fig. 1-3) umfaßt ein Gehäuse mit einem Schweißendstück 2, an dem Heizelemente 3 und 4 angebracht sind, sowie einen an das Schweißendstück 2 federnd angeschlossenen Mantel 5 mit Nuten zum Durchtritt der Heizelemente 3, 4 und einem Schlitz zwischen denselben für ein Band 6, eine mittels eines Gelenks 7 am Gehäuse 1 angelenkte und durch eine Feder 8 abgefederte Klammer 9 mit einem Andrückelemente 10, in dem Vertiefungen vorhanden sind, eine mit dem Gelenk 7 koaxiale Spule 11 mit einem Band 6, das auf die Spule 11 doppelt aufgewickelt ist, eine Vorrichtung zum zyklischen Durchzug des Bandes, die aus am Gehäuse 1 und an der Klammer 9 hintereinander angebrachten Platten 12 und 13 ungleicher Größe besteht, von denen jede einen Schlitz zum Durchtritt des Bandes 6 aufweist, wobei in den kürzeren Platten 12 die Schlitze an den freien Enden derselben, in den längeren Platten 13 aber in Höhe der Schlitze in den kürzeren Platten 12 liegen.

Zum leichteren Einführen des Bandes in die Einrichtung sind im Schweißendstück 2 und im Andrückelement 10 Führungsschlitze (in den Zeichnungen nicht mitabgebildet) zum Banddurchtritt vorhanden. Zur Einsparung an Energie und Verlängerung der Funktionsdauer der Stromquelle (Akku, Sonnenbatterie, Trockenelemente, Wechselstromnetz) funktionieren die Heizelemente 3 und 4 in diskretem Regime, wozu zwischen dem Gehäuse 1 und der Klammer 9 neben der Feder 8 ein Tastenschalter für die Heizelemente 3 und 4 (in den Zeichnungen nicht abgebildet) vorgesehen ist.

Die beschriebene Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung schließt weitere, für jeweilige konkrete Betriebsbedingungen nicht weniger effektive Konstruktionen der Einrichtung unter Verwertung der Gesamtheit der Erfindungsmerkmale nicht aus.

Der technologische Prozeß der Pflanzenanbindung mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung wird auf die folgende Weise durchgeführt.

Zuerst werden vor dem Arbeitsbeginn zwei Bänder gleicher Länge gleichzeitig auf die Spule 11 aufgewickelt, die Einrichtung wird geöffnet und eine Spule in derselben installiert. Darauf werden die beiden Enden der Bänder 6 durch die Schlitze in den Platten 12 und 13 hindurchgelassen und alsdann durch die Schlitze im Schweißendstück 2 und im Andrückelement 10 nach außen herausgeführt, das untere Band wird dabei außer dem Schlitz im Schweißendstück auch durch den Schlitz im Mantel 5 hindurchgelassen. Des weiteren wird die Einrichtung geschlossen, an die Stromquelle angeschlossen, und die Bandenden werden aus dem Einrichtungsmaul nach außen herausgeführt. Durch gleichzeitiges Drücken auf das Gehäuse 1 und die Klammer 9 geschieht das Verschweißen der Bandenden, wodurch die Überdeckung des Abstandes zwischen dem Schweißende 2 und dem Andrückelement 10 durch das Band 6 gewährleistet wird, was die Funktionsbereitschaft der Einrichtung (Fig. 1) bedeutet.

Die Einrichtung wird mit seinem durch das Band überdeckten Maul auf eine Pflanze 14 und einen Spalierdraht 15 geschoben.

Die letzteren werden also vom Band umfaßt und in den Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 1 und der Klammer 9 eingeführt, wobei die erforderliche Bandmenge von der Spule 11gleichmäßig abgewickelt wird.

Durch Drücken auf das Gehäuse 1 und die Klammer 9 werden sie aneinander angenähert, wobei jede längere Platte 13 der Vorrichtung in die Vertiefung zwischen der anderen längeren Platte und der kürzeren Platte 12 hineingeht. Jede der längeren Platten drückt auf ihr Band und bildet aus demselben in der Vertiefung einen bestimmten Bandvorrat (Fig. 2). Dabei werden die beiden Bandzweige gespannt und wickeln so eine bestimmte Bandmenge von der Spule ab.

Am Ende der Annäherung von Gehäuse und Klammer leitet das Andrückelement 10 die beiden Bandzweige gegen die Oberfläche des Mantels 5 hin. Bei weiterer Annäherung schalten sich die Heizelemente automatisch ein, das Andrückelement 10 drückt auf den Mantel 5 und zieht hiermit dessen Federn zusammen. Als Folge davon treten die Heizelemente 3 und 4 aus den Nuten des Mantels 5, und eines von ihnen, im vorliegenden Fall das innere Heizelement 4, nimmt gleichzeitig das Abschneiden und das Verschweißen der Bänder vor, wobei zwei Nähte erzeugt werden: die eine Naht schafft die Schleife mit Pflanze und Draht innerhalb derselben, die andere verbindet die Bandenden miteinander, die aus den Schlitzen von Schweißendstück 2 und Andrückelement 10 austreten. Damit wird die erste Stufe des Anbindevorgangs abgeschlossen.

Bei schnellem Öffnen des Einrichtungsmauls kehrt der Mantel 5 in die Ausgangsstellung zurück, und der Abstand zwischen dem Schweißendstück 2 und dem Andrückelement 10 wird vom Band 6 mit der noch nicht ganz abgekühlten Naht (Fig. 3) überdeckt. Die Vermeidung eines Risses dieser Naht wird dadurch sichergestellt, daß die zur Maulüberdeckung erforderliche Menge des Bandes 6 nicht von der Spule 11 abgewickelt wird, die einen bestimmten Abwickelwiderstand besitzt, sondern daß zickzackförmige Teile der beiden Bandzweige ausgenutzt werden, die beim Öffnen der Einrichtung von der Druckwirkung seitens der längeren Platten 13 der Vorrichtung befreit werden und in freiem Zustand verweilen.

Danach wird die Einrichtung mit dem überdeckten Maul und der abgekühlten Naht in die umgekehrte Richtung geschoben, wobei das Band die anfängliche Schleife mit Pflanze und Draht außerhalb des Einrichtungsmauls umfaßt (strichpunktierte Kontur in Fig. 3).

Ähnlich dem beschriebenen Vorgang finden auch das Schweißen und Abschneiden des Bandes statt, aber mit dem Außenheizer 3. Dabei entstehen wiederum zwei Nähte: die eine verbindet die Enden der zweiten Schleife, die andere aber die Enden der den Abstand zwischen dem Schweißendstück und dem Andrückelement der Einrichtung überdeckenden Bänder. Am Ende dieser Stufe kann das Einrichtungsmaul ebenfalls schnell geöffnet werden, ohne daß man einen Riß der noch nicht abgekühlten Naht zu fürchten braucht, weil die Maulüberdeckung durch den Bandvorrat gesichert ist, der von den Platten 12 und 13 der Vorrichtung geschaffen worden ist.

Nachdem die Pflanze angebunden und das Einrichtungsmaul vom Band überdeckt ist, was die Funktionsbereitschaft der Einrichtung bedeutet, geht die Bedienungsperson zur nächsten Pflanze über, und der Zyklus wiederholt sich.

Demgemäß ist die erfindungsgemäße Einrichtung konstruktiv einfach, leicht herstellbar, einfach in Bedienung und Betrieb.

Die in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung angeführte konstruktive Ausführung von Schweiß- und Bandtransportelementen sowie deren gegenseitige Lage gestattet es, den Arbeitsaufwand beim Anbinden um das 2- bis 3fache zu vermindern und die Schichtleistung dank der Schaffung von entsprechenden Bedingungen zur Erzeugung von festen Schweißnähten, Vermeidung einer eventuellen Schwächung bzw. eines Risses einer Schweißnaht bei schnellem Öffnen des Einrichtungsmauls nach dem Schweißen sowie dank dem ermöglichten nochmaligen Verschweißen von abgerissenen Bandenden um 25-35% zu steigern. Das Fehlen von besonderen Mechanismen zum Zusammenheften, Zuführen, Fixieren und Abschneiden des Bandes sowie von zusätzlichen zusammenheftenden Elementen trägt zur Verminderung der Metallintensität und des Materialaufwandes um 30-35% bei, während die abfallfreie Anbindungstechnologie die Wirtschaftlichkeit des Anbindens erhöht.


Anspruch[de]
  1. 1. Einrichtung zum Anbinden von Pflanzen, die einschließt
    1. - ein Gehäuse (1) mit einem Schweißendstück (2) und Heizelementen (3, 4) sowie eine am Gehäuse (1) angelenkte
    2. - abgefederte Klammer (9) mit Andrückelement (10) und
    3. - eine Spule (1) für bandförmiges Anbindematerial,
  2. dadurch gekennzeichnet, daß sie besitzt
    1. - eine Vorrichtung zum zyklischen Durchzug des Bandes (6), die in Gestalt von am Gehäuse (1) und an der Klammer (9) hintereinander angebrachten Platten (12, 13) ungleicher Größer ausgeführt ist, von denen jede einen Schlitz zum Durchtritt des Bandes (6) aufweist, wobei in den kürzeren Platten (12) die Schlitze an den freien Enden derselben, in den längeren Platten (13) aber in Höhe der in den kürzeren Platten (12) vorhandenen Schlitze liegen.
  3. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (11) in gleichem Abstand vom Schweißendstück (2) des Gehäuses (1) und vom Andrückelement (10) der Klammer (9) liegt.
  4. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (3, 4) eingeschlossen sind in
    1. - einem Mantel (5), der an das Schweißendstück (2) federnd angeschlossen ist und Schlitze zum Durchtritt der Heizelemente (3, 4) aufweist.






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