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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Häckseln von pflanzlichem Stroh,
insbesondere Hanfstroh, für
eine Landwirtschaftsmaschine.
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Die
Ernte bestimmter pflanzlicher Produkte in Form von Stängeln, die
abgeschnitten werden sollen, um Strohhalme zu liefern, erfolgt gewöhnlich mittels
Landwirtschaftsmaschinen, die hauptsächlich aufweisen:
- – einen
zum Abmähen
der Stängel
geeigneten Erntekopf,
- – eine
Häckselvorrichtung
mit Schneidmitteln, die an einem Stator bzw. einem um eine Drehachse drehend
antreibbaren Rotor gelagert und dazu geeignet sind, das pflanzliche
Stroh zu Halmen vorbestimmter Länge
zu zerschneiden,
- – und
eine Fördereinrichtung
zum Speisen der Häckselvorrichtung
mit abgeschnittenen Stängeln,
die dazu geeignet ist, einen Strom abgeschnittener Stängel orthogonal
zur Drehachse des Rotors der Häckselvorrichtung
zu liefern.
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Derzeit
weisen diese Landwirtschaftsmaschinen, wie etwa Silohäcksler,
eine Häckselvorrichtung
auf, die derart ausgelegt ist, dass die Stängel zu Halmen mit geringer
Länge im
zweistelligen Millimeterbereich gehäckselt werden.
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Hinsichtlich
pflanzlicher Produkte, wie insbesondere Hanf, die zur Verwendung
im industriellen Bereich bestimmt sind, wurde jedoch festgestellt, dass
es günstiger
wäre, das
Stroh zu Halmen mit einer Länge
im zweistelligen Zentimeterbereich (beispielsweise 20 bis 60 cm)
zu häckseln,
was über
der derzeitigen Strohhalmlänge
liegt.
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Eine
solche Halmlänge
ist nämlich
erforderlich, um das Pressen von Stroh in Form von kantigen Ballen
zu ermöglichen,
die sich hinsichtlich Transport und Lagerung als wesentlich wirtschaftlicher
als zylinderförmige
Ballen erweisen. Im Gegensatz zu den zylinderförmigen Ballen brauchen diese
kantigen Ballen außerdem
nicht zu Beginn der Verarbeitungskette aufgeteilt zu werden, so
dass sich eine erneute grundlegende Einsparung bei diesem Verfahrensschritt
auch ergibt.
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Ferner
sind solche Längen
für die
Herstellung bestimmter industrieller Produkte, insbesondere im Bauwesen,
erforderlich.
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In
Anbetracht dieser wirtschaftlichen Interessen wurden zahlreiche
Abwandlungen von Häckselvorrichtungen
für bisherige
landwirtschaftliche Erntemaschinen überprüft. Mit keiner Lösung konnte
jedoch eine Häckselvorrichtung
erreicht werden, die geeignet wäre,
bei zufriedenstellendem Wirkungsgrad pflanzliche Erzeugnisse in
Form von Halmstängeln
mit einer Länge
im zweistelligen Zentimeterbereich (20 bis 60 cm beispielsweise)
zu häckseln.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diesen Nachteil auszuräumen und
hat als erstes Ziel, eine Häckselvorrichtung
für Landmaschinen
bereitzustellen, mit der pflanzliches Stroh, wie etwa Hanfstroh,
zu Halmen mit einer Länge
im zweistelligen Zentimeterbereich (20 bis 60 cm beispielsweise)
gehäckselt
werden kann.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, einen Häckselrotor anzugeben, der einen
einwandfreien mechanischen Lauf als Ergebnis eines guten Massenausgleichs
aufweist.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine Häckselvorrichtung bereitzustellen,
die zur Bildung eines gleichmäßigen Schwadens
führt.
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Dazu
zielt die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Häckseln von pflanzlichem Stroh,
insbesondere von Hanfstroh, für
eine landwirtschaftliche Erntemaschine ab, bei der die an dem Rotor
befestigten Schneidmittel aus zwei Schneidmessern der Länge L1 und
L2 bestehen, die sich einerseits ausgehend von einer orthogonal
zur Drehachse (x) des Rotors verlaufenden Mittelquerebene jeweils
beiderseits dieser Mittelebene erstrecken und andererseits bezüglich der
Drehachse (x) um ein Winkelmaß versetzt sind,
das zumindest im wesentlichen gleich 180° ist.
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Eine
solche Häckselvorrichtung,
bei welcher der Rotor erfindungsgemäß mit zwei um 180° zueinander
versetzten „Messerhälften” versehen
ist, hat sich als geeignet erwiesen, abgemähtes Hanfstroh mit hohem Erntetempo
zu Strohhalmen mit einer Länge
zu häckseln,
die im wesentlichen zwischen 20 cm und 60 cm liegt und insbesondre
speziell zum Pressen dieser Halme zu kantigen Strohballen ausgelegt
ist.
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Ferner
führen
die beiden bei jeder Umdrehung des Rotors durchgeführten Schneidvorgänge (einen
Schneidvorgang pro Schneidmesser) zum Erhalt eines im wesentlichen
durchgehenden Halmstroms und ermöglichen
somit das Bilden eines gleichmäßigen Schwadens,
was die nachfolgenden Arbeitsgänge
des Schwadenablegens und Pressens erleichtert, wenn die Landwirtschaftsmaschine
dazu ausgelegt ist, den Halmstrom beim Austritt aus der Häckselvorrichtung
am Boden abzulegen.
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Anzumerken
ist ferner, dass diese Leistungen erfindungsgemäß vorteilhaft unter Verwendung von
im Verbrauch sehr wirtschaftlichen Rotorantriebsmitteln erreicht
werden, die dazu geeignet sind, auf den Rotor eine Drehzahl im wesentlichen
zwischen 200 U/min und 300 U/min zu übertragen.
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Zwecks
einfacherer Herstellung weist der Rotor zwei Seitenflansche und
einen Mittelflansch auf, der sich in der Mittelebene erstreckt,
sowie Mittel zum Haltern eines jeden Schneidmessers, die sich zwischen
dem einen der Seitenflansche und dem Mittelflansch erstrecken und
eine Halteplatte zur lösbaren
Befestigung des Schneidmessers aufweisen, die fest mit einem Seitenflansch
und mit dem Mittelflansch verbunden ist.
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Gemäß dieser
Ausführungsweise
weisen die beiden Schneidmesser für einen besseren Massenausgleich
vorteilhaft eine gleiche Länge
L1 = L2 auf und werden von identischen Haltemitteln getragen, die
bezüglich
der Drehachse um ein Winkelmaß versetzt
sind, das zumindest im wesentlichen gleich 180° beträgt.
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Zu
dem gleichen Zweck des einwandfreien Massenausgleichs weist ferner
vorteilhaft jeder Seitenflansch zu beiden Seiten einer diametralen
Achse zwei Bereiche unterschiedlichen Gewichts auf, die dazu geeignet
sind, die durch ein zwischen dem Seitenflansch und dem Mittelflansch
vorhandenes Schneidmesser bewirkte Massenunwucht zu kompensieren.
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Somit
weist jeder Seitenflansch vorteilhaft einen ersten Bereich geringeren
Gewichts auf, der durch eine Materialausnehmung erhalten wird, sowie einen
zweiten Bereich höheren
Gewichts, der durch Materialauftrag erhalten wird.
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Um
ferner beim Schneiden „tote” Bereiche
zu verhindern, weist der Mittelflansch vorteilhaft zwei diametral
entgegengesetzte Aussparungen auf, die jeweils einem der beiden
Schneidmesser gegenüberliegen,
wobei die Schneidmesser eine Länge
L1, L2 aufweisen, die so vorgesehen ist, dass sie sich um ein Abstandsmaß in eine
Aussparung erstrecken, das zumindest gleich der halben Dicke des
Mittelflansches ist.
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Gemäß einem
weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist der Rotor eine
koaxial zur Drehachse (x) verlaufende Mittelwelle auf, mit welcher
die Seitenflansche und der Mittelflansch fest verbunden sind.
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Eine
solche Ausgestaltung führt
dazu, den radialen Raumbedarf des Rotormittelstegs in optimaler
Weise zu vermindern und damit einen möglichst tiefen Freiraum zu
bieten, wodurch das Durchdringen von Stroh nach den Schneidmessern
möglich
ist und eine erhöhte
Länge von
gehäckselten
Strohhalmen begünstigt
wird.
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Um
ferner ein bequemes Montieren und Demontierten des Rotors zu gestatten,
besteht die Mittelwelle desselben vorteilhaft aus einem Rohrprofil, welches
eine drehbare Welle aufnehmen kann, wobei der Rotor dann zudem mit
Sicherungsmitteln zur relativen Verschiebe- und Drehsicherung der
Mittel- und der Drehwelle ausgestattet ist.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
mit einer Mittelwelle weisen vorteilhafterweise die Haltemittel der
Schneidmesser des Rotors ferner Stützglieder auf, welche die Halteplatte
des Schneidmessers und die Mittelwelle verbinden und Strukturteile
bilden, welche für
die mechanische Festigkeit der Messerhalteplatten sorgen.
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Weitere
Merkmale, Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden näheren
Beschreibung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die beispielhaft
und nicht einschränkend
eine bevorzugte Ausführungsform
darstellen. Darin zeigt:
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1 eine
erfindungsgemäße Häckselvorrichtung
im Längsschnitt
durch eine senkrechte Ebene A aus 3, worin
ferner strichpunktiert der Umriss des Endabschnitts des zweiten
Schneidmessers des Rotors dieser Häckselvorrichtung dargestellt
ist,
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2 eine
perspektivische Ansicht des Rotors dieser Häckselvorrichtung, in welcher
ein Spannring zum Befestigen dieses Rotors dargestellt ist, und
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3 eine
Draufsicht auf den Rotor dieser Häckselvorrichtung.
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Die
beispielhaft in 1 dargestellte erfindungsgemäße Häckselvorrichtung
ist dazu bestimmt, an einer landwirtschaftlichen Erntemaschine zum Ernten
eines pflanzlichen Produkts, wie etwa Hanf, angeordnet zu werden.
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Diese
Häckselvorrichtung
enthält
in erster Linie ein Gehäuse 1,
das mit zwei Seitenwänden,
wie z. B. 2, ausgestattet ist, an welchen eine drehbare Welle 3 mit
der Drehachse (x) gelagert ist, die im Bereich zumindest eines ihrer
Endabschnitte eine Riffelung 4 aufweist.
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Die
Häckselvorrichtung
enthält,
drehbar im Inneren des Gehäuses 1 gelagert,
einen Rotor 5, der dazu vorgesehen ist, dreh- und verschiebefest
mit der drehbaren Welle 3 verbunden zu werden. Dieser Rotor 5 enthält in erster
Linie eine Mittelwelle 6, die aus einem Zylinderrohr besteht,
das um zwei Abschlussringe, wie z. B. 7, herum montiert
ist, die eine Innennut aufweisen, welche die Riffelung 4 der
drehbaren Welle 3 aufnehmen und somit die Drehsicherung
dieser drehbaren Welle 3 und der Mittelwelle 6 gewährleisten
kann.
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Dieser
Rotor enthält
ferner fest mit der Mittelwelle 6 verbunden zwei Seitenflansche 8, 9,
die senkrecht zur Drehachse (x) verlaufen und in Form von Scheiben
vorliegen, die dazu vorgesehen sind, den Durchtritt der drehbaren
Welle 3 zu gestatten. Dieser Rotor 5 enthält auch
einen dritten Flansch 10, der in der Mitte liegt, sich
parallel zu den beiden Seitenflanschen 8, 9 erstreckt
und sich auf halbem Abstand zwischen diesen Letzteren befindet.
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Erfindungsgemäß weist
dieser Rotor zwei identische Schneideinrichtungen 11, 12 auf,
die sich jeweils zwischen einem der Seitenflansche 8 bzw. 9 und
dem Mittelflansch 10 befinden und derart angeordnet sind,
dass identische Bauteile dieser Schneideinrichtungen 11, 12 um
180° bezüglich der
Drehachse (x) versetzt sind.
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Jede
dieser Schneideinrichtungen 11, 12 ist mit einem
abnehmbaren Schneidmesser 13, 14 ausgestattet,
das eine schraubenförmige
Schneidkante aufweist, wobei die Mes ser derart angeordnet sind, dass
deren Kanten koplanar und daher in einer gleichen Ebene (C) verlaufen,
die in 1 dargestellt ist.
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Jedes
Schneidmesser 13, 14 ist ferner abnehmbar an einer
Halterung 15 befestigt, welche für die mechanische Festigkeit
des Messers sorgt und in erster Linie eine Halteplatte 17 aufweist,
die sich zwischen dem entsprechenden Seitenflansch 8, 9 und dem
Mittelflansch 10 erstreckt und mit diesen Letzteren fest
verbunden ist.
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Zwecks
Befestigung des Schneidmessers 13, 14 sind diese
Halteplatte 17 und das Schneidmesser mit Bohrungen versehen,
wodurch sie mittels Schraubbolzen, wie z. B. 19, zusammengefügt werden
können,
und zwar nachdem auf beiden Seiten dieser so erfolgten Zusammenfügung Scheiben 20, 21 zum
Verteilen der Spannkräfte
angebracht wurden.
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Jede
Halteeinrichtung 15 enthält ferner zwei Platten 16, 18 zum
Unterstützen
der Halteplatte 17, die fest an dieser Halteplatte 17 und
am Umfang der Mittelwelle 6 angeordnet sind, um die Steifigkeit
der Halteplatte zu gewährleisten.
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Ferner
weist der Mittelflansch 10 zwei diametral gegenüberliegende
Aussparungen 22 auf, die so vorgesehen sind, dass sie jeweils
das Ende eines Schneidmessers 13, 14 aufnehmen,
wobei letztere dazu eine identische Länge L1, L2 haben, die so vorgesehen
ist, dass sie sich um ein Abstandsmaß in eine Aussparung erstrecken,
die im Beispiel im wesentlichen gleich der Dicke des Mittelflansches 10 ist.
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Schließlich ist
angesichts des Rotors 5 anzumerken, dass jeder Seitenflansch 8, 9 beiderseits
einer diametralen Achse in zwei Bereiche unterschiedlichen Gewichts
unterteilt ist, die dazu vorgesehen sind, die durch eine zwischen
dem Seitenflansch und dem Mittelflansch 10 vorhandene Schneideinrichtung 11, 12 bewirkte
Massenunwucht zu kompensieren, nämlich
in einen ersten Bereich geringeren. Gewichts, der durch Vorhandensein
einer in diesem Bereich ausgeführten
Ausnehmung 23 erhalten wird, sowie in einen zweiten Bereich
höheren
Gewichts, der durch eine vorhandene Verdickung 24 erhalten wird.
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Ein
solcher Rotor 5 ist dazu geeignet, an einem Teil befestigt
zu werden, wie z. B. an einer Antriebsscheibe (in den Figuren nicht
dargestellt) zum Drehantrieb des Rotors und der drehbaren Welle 3 mittels
eines in 2 dargestellten Flansches 25.
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Erfindungsgemäß liegt
ferner die vorgesehene Drehzahl etwa zwischen 200 U/min und 300 U/min.
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Anzumerken
ist, dass eine solche Drehzahl mittels einer Landmaschine erreicht
werden kann, deren Betriebsmotor nur 1400 U/min anstatt der gewöhnlich geforderten
2400 U/min beträgt,
d. h. mit einer hinsichtlich Kraftstoffverbrauch sehr wirtschaftlichen
Landmaschine.
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Die
Ausgestaltung eines solchen Rotors (mit zwei um 180° zueinander
versetzten „Messerhälften”, Mittelwelle 6 mit
geringem Platzbedarf ...) führt dazu,
eine Vorrichtung zum Häckseln
von Stroh, insbesondere Hanf, zu Strohhalmen mit einer Länge im wesentlichen
zwischen 20 cm und 60 cm zu erreichen, die insbesondere zum Pressen
dieser Halme zu kantigen Strohballen besonders geeignet ist.
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Ferner
führt dieser
Rotor 5 bei jeder seiner Umdrehungen zwei Schneidvorgänge durch
(einen Schneidvorgang pro Schneidmesser 13, 14)
und bewirkt somit einen im wesentlichen durchgehenden Strohhalmfluss.
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Die
erfindungsgemäße Häckselvorrichtung enthält auch
einen in 1 dargestellten Stator, der in
herkömmlicher
Weise eine Platte 30 aufweist, an deren Rand ein Gegenmesser 31 befestigt
ist, das so vorgesehen ist, dass es sich zwischen den beiden Seitenflanschen 8, 9 des
Rotors 5 erstreckt und mit den Schneidmessern 13, 14 des
Rotors bei Drehung des Letzteren so zusammenwirkt, dass das pflanzliche
Stroh abgeschnitten wird.
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Diese
Platte 30 ist in erster Linie an zwei Zapfen 26 angelenkt,
die so vorgesehen sind, dass sie um eine parallel zur Drehachse
(x) verlaufende Achse verschwenkt werden kann, wobei jeder dieser Zapfen
einen Gewindeschaft 27 aufweist, der mittels Muttern 28 an
ein Profil 29 befestigt ist, das sich zwischen den Seitenwänden 2 des
Gehäuses 1 erstreckt.
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Ferner
ist diese Platte 30 jeweils im Bereich ihrer Längsenden
an Mitteln zum Einstellen der Neigung der Platte und zum Sichern
derselben in vorbestimmten Schrägstellungen
montiert.
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Diese
Einstell- und Sicherungsmittel enthalten zwei Stifte 32 mit
parallel zur Drehachse (x) verlaufender Achse, die jeweils von einer
Achse 33 fortgesetzt werden, die innerhalb eines Gabelkopfs 34 drehbar
gelagert ist, der am Ende eines Gewindeschafts 35 ausgebildet
ist, dessen die Neigung der Platte 30 bestimmende Nutzlänge mittels
Muttern 36, 37 eingestellt werden kann.
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Die
vorangehend beschriebene Häckselvorrichtung
ist insbesondere für
eine Landmaschine zum Ernten von pflanzlichen Produkten in Form
von Stängeln
eingerichtet, die dazu bestimmt sind, abgeschnitten zu werden, um
Strohhalme bereitzustellen, wobei sie hauptsächlich aufweist:
- – einen
zum Abmähen
der Stängel
geeigneten Erntekopf,
- – eine
Fördereinrichtung
zum Speisen der Häckselvorrichtung
mit abgeschnittenen Stängeln,
die dazu geeignet ist, einen Schnittstängelstrom orthogonal zur Drehachse
(x) des Rotors 5 der Häckselvorrichtung
zu liefern,
- – Mittel
zum Befestigen der Häckselvorrichtung, die
dazu geeignet sind, sie derart zu positionieren, dass der am Austritt
der Häckselvorrichtung
ausgegebene Strohhalmfluss in Form eines gleichmäßigen Schwadens am Boden abgelegt
wird, was das nachfolgende Schwadenablegen und Pressen erleichtert,
- – und
Mittel zum Drehantrieb des Rotors 5 der Häckselvorrichtung
mit einer Drehzahl im wesentlichen zwischen 200 U/min und 300 U/min.