Garn- und Knotenreißfestigkeit

Die beiden Maturanten Mathias Aigner und Christoph Russwurm des Francisco Josephinum Wieselburg bauten eine Zugfestigkeitsprüfeinrichtung und überprüften damit die Reißfestigkeit verschiedener Bindegarne.
Garne am Rollenanfang sind meistens stark geknickt und verformt (Fasern sind beschädigt), was sich in ihrer Reißfestigkeit widerspiegelt. Daher ist es ratsam, die ersten Meter der Rolle vor dem Einspannen in die Presse zu entfernen.
Garne am Rollenanfang sind meistens stark geknickt und verformt (Fasern sind beschädigt), was sich in ihrer Reißfestigkeit widerspiegelt. Daher ist es ratsam, die ersten Meter der Rolle vor dem Einspannen in die Presse zu entfernen.
Die Bergung von Stroh und Heu in Form von Quaderballen aus Großbackenpressen gewinnt immer mehr an Bedeutung. Da Stroh oft durch halb Europa transportiert wird, sind oft lange Transportwege zurückzulegen. Um die Transportkapazitäten der Lkws bestmöglich auszunützen, werden neben dem Standardschneidwerk der Pressen noch Häckselvorsätze (Schlegelhäcksler), die vor der Pick-up der Presse montiert werden verwendet um das Stroh noch besser zu zerkleinern. Die Dichte der Ballen wird dadurch erhöht, wodurch sich allerdings eine höhere Belastung der Bindegarne ergibt. Die Garne werden durch das Aufquellen nach dem Pressen und bei feuchter Lagerung zusätzlich stark belastet.

Reißfestigkeit neuer Garne
Die Nennlauflänge (z.B.: 130 m/kg) wird immer auf der Garnrolle angegeben. Sie gibt nur bedingt Auskunft über die Reißfestigkeit eines Garnes.
Die angegebenen Reißfestigkeiten in den Datenblättern der Hersteller sind nicht praxisrelevant. Wir konnten in keinem einzigen Versuch die von den Herstellern angegebene Reißfestigkeit erreichen. Die Vermutung liegt nahe, dass die Hersteller die maximal je in einem Versuch erreichte Reißfestigkeit angeben.

Vergleich neuer und gebrauchter Garne
Die gebrauchten Garne haben bereits als Bindeelement eines Strohballens gedient. Die Reißfestigkeit von neuwertigen zu gebrauchten Garnen nimmt im Durchschnitt aller Proben um 5-10 % ab. Wenn ein Garn den Weg durch eine Presse durchläuft, wird es je nach Presse unterschiedlich stark beansprucht. Einflussfaktoren können vor allem der Knoter, der Pressdruck, das Knotersystem, die Garnvorspannung usw. sein. Die Reißfestigkeit kann durch diese Faktoren beeinflusst werden. Diese Einflussfaktoren wurden bei den Versuchen jedoch nicht genauer untersucht.

Vergleich Knotenreißfestigkeit – Garnreißfestigkeit
Durch diese Versuche sollten genauere Aufschlüsse über die Knotenfestigkeit im Vergleich zur Garnfestigkeit gewonnen werden. Um die Reißfestigkeit von Maschinenknoten festzustellen, wurden gebrauchte Garne verschiedener Hersteller, mit unterschiedlichen Pressentypen verarbeitet, untersucht. Der Knoten wurde mittig in die Zugfestigkeitsprüfmaschine eingespannt und bis zum Bruch belastet.
Der Schwachpunkt des Knotens ist jene Stelle, an der das Garn einen spitzen Winkel bildet. Der Knoten ist der eindeutige Schwachpunkt der Ballenbindung. Der Schwachpunkt des Knoten lag immer an der exakt gleichen Stelle. Die Schwachstelle ist dort, wo die Schlinge einen spitzen Winkel bildet und somit das Garn auf Abscheren und nicht in Zugrichtung belastet wird.
Die Reißfestigkeit des Knotens betrug im Durchschnitt etwa 70 % der Reißfestigkeit des gebrauchten Garnes. Die Werte variierten zwischen 60 – 85 %.
Diese Streuung kommt vermutlich durch unterschiedliche Pressen, Pressgut, Pressdruck und die verschiedenen Typen von Knotern zustande.

Korrelation Garn- und Knotenreißfestigkeit
Steigende Garnreißfestigkeit bedeutet gleichzeitig steigende Knotenreißfestigkeit.
Wie im Diagramm 4 ersichtlich, korreliert die Garnreißfestigkeit mit der Knotenreißfestigkeit. Das bedeutet: Steigt die Garnreißfestigkeit, so steigt auch die Knotenreißfestigkeit. Das ist darauf zurückzuführen, dass sich der Knoten nicht aufgrund der fehlenden Reibkraft löst, sondern das Garn immer an der Stelle der stärksten Abwinkelung (spitzer Winkel) abreißt.

Weitere Einflüsse
Folgende Einflüsse wirken sich auch auf die Reißfestigkeit der Bindegarne aus:
• Lagerung der Ballen: Schlechte Lagerbedingungen des Quaderballens haben negativen Einfluss auf die Reißfestigkeit.
• Alter ungebrauchter Garne: Um den Unterschied der Reißfestigkeit eines alten zu einem neuen Garn zu prüfen, haben wir ein altes noch nicht verwendetes Garn getestet. Das Garn war etwa acht Jahre alt und wurde in einer Halle bei konstanter Temperatur frostfrei und vor Sonneneinstrahlung geschützt gelagert. Beim Test dieses Garns konnte keine Verringerung der Reißfestigkeit festgestellt werden. Das Alter eines Garns hat daher keinen Einfluss auf die Reißfestigkeit, wenn die Garnrolle optimal gelagert wird.

Autoren: Mathias AIGNER und Christoph RUSSWURM, Maturanten der FJ-BLT Wieselburg


Aktualisiert am: 24.06.2009 10:17
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