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Die Erfindung betrifft einen Walzenmantel für eine Konditionierwalze, in den sich in axialer Richtung erstreckende Nuten und sich in Umfangsrichtung erstreckende Nuten eingebracht sind.
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Stand der Technik
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Feldhäcksler dienen zur Ernte von ganzen Pflanzen oder ihren Teilen, die im Betrieb mittels eines Erntevorsatzes von einem Feld aufgenommen, durch Vorpresswalzen zusammengedrückt und einer Messertrommel zugeführt werden, deren Häckselmesser die Pflanzen im Zusammenwirken mit einem Gegenmesser zerschneiden. Anschließend werden die zerschnittenen Pflanzen oder -teile optional einer Konditioniereinrichtung zugeführt und durch eine Nachbeschleunigungseinrichtung in einen Auswurfkrümmer gefördert, der sie auf ein Transportfahrzeug überlädt. Die geernteten Pflanzen dienen in der Regel als Viehfutter oder zur Biogaserzeugung. Die Konditioniereinrichtung umfasst üblicherweise zwei oder mehr gegensinnig angetriebene Walzen, die durch eine Federkraft gegeneinander vorgespannt sind und zwischen denen das Häckselgut hindurchgeführt wird. Sie wird bei der Maisernte verwendet, um die im Häckselgut enthaltenen Körner anzuschlagen und die Verdaulichkeit des Futters zu verbessern.
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Eine bekannte Ausführungsform einer Konditioniereinrichtung ist in der
DE 197 03 486 A1 beschrieben, gemäß der die Walzen sich aus alternierenden Abschnitten kleineren und größeren Durchmessers zusammensetzen, die in axialer Richtung aufeinander folgen und umfänglich verzahnt sind. Es sind jeweils kleinere Abschnitte einer ersten Walze den größeren Abschnitten der zweiten, mit der ersten Walze zusammenwirkenden Walzen gegenüber liegend angeordnet und umgekehrt, sodass die größeren Abschnitte der zweiten Walze zwischen die größeren Abschnitte der ersten Walze eintreten. Die Abschnitte sind jeweils als Ringe ausgebildet und formschlüssig auf eine Trägerrolle aufgesetzt. Durch die umfängliche Verzahnung der Abschnitte werden Maiskörner aufgebrochen und an den radialen Kanten der Abschnitte Lieschblätter zerkleinert. Bei einer anderen Ausführungsform ist eine Walze mit Schneidscheiben versehen, die zwischen verzahnten, zylindrischen Abschnitten eingefügt sind und in Schlitze oder Nuten der anderen Walze eindringen, die tiefer sind als die Verzahnung der verzahnten Abschnitte. Hier erweisen sich die Herstellung und Zusammenfügung der Abschnitte als aufwändig und kostenintensiv.
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Die
DE 103 43 253 A1 beschreibt eine andere Konditioniereinrichtung, bei der ein Walzenmantel der Konditionierwalze mit Nuten unterschiedlicher Steigung ausgestattet ist, die bei einer ersten Ausführungsform dieselbe Tiefe haben und jeweils gegensinnig wendelförmig um den Walzenmantel herum geführt sind. Bei einer zweiten Ausführungsform erstrecken sich erste Nuten in Umfangsrichtung um die Walze und zweite Nuten in axialer Richtung, wobei die entstehenden sägezahnförmigen Profilblöcke der einen Walze axial mit komplementären Profilrillen der anderen Walze ausgerichtet sind. Bei der zweiten Ausführungsform, die fertigungstechnisch leichter als die erste Ausführungsform herstellbar ist und durch das Eintauchen der Profilblöcke einer Walze in die Profilrillen der anderen Walze erst ein Aufschließen der Maiskörner ermöglicht, entstehen auf der Walzenoberfläche in axialer Richtung aufeinander folgende Kränze von spitzen Zähnen. Zwischen diesen Kränzen (d. h. in den in Umfangsrichtung eingebrachten ersten Nuten) ist der Walzenmantel jedoch vollständig glatt, sodass dort keine Bearbeitung des Ernteguts erfolgen kann. Aus diesem Grunde ist die Wirkung dieser Konditioniereinrichtung nicht immer hinreichend.
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Ähnliche Walzenmäntel mit Nuten in axialer Richtung und Umfangsrichtung sind in der
DE 10 2007 038 092 A1 beschrieben. Auch hier sind die Böden der Umfangsnuten glatt und helfen nicht bei der Bearbeitung des Ernteguts. Die
FR 2 631 776 A1 zeigt wellenförmig profilierte Walzenmäntel, deren Wellenberge in Umfangsrichtung verzahnt sind. Die Wellentäler sind in sich glatt.
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Schließlich zeigt die
DE 43 27 592 A1 eine Anordnung mit zwei Walzen zur Erntegutbearbeitung, bei der Profilblöcke einer Walze in Umfangsnuten der anderen Walze eingreifen.
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Aufgabe
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Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird darin gesehen, einen gegenüber dem beschriebenen Stand der Technik verbesserten Walzenmantel für eine Konditionierwalze bereitzustellen.
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Lösung
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
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Ein Walzenmantel für eine Konditionierwalze umfasst sich in Umfangsrichtung erstreckende Nuten und sich in axialer Richtung erstreckende Nuten, welche tiefer als die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten sind. Auf diese Weise erreicht man, dass auch in den Profilgründen der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten noch Material stehenbleibt, das mit den tieferen, sich in axialer Richtung erstreckenden Nuten, die in Umfangsrichtung vor- und nachlaufen, nach außen ragende Kanten bildet und somit auch (bezüglich der axialen Richtung) zwischen den Profilblöcken, die jeweils zwischen zwei axialen Nuten und zwei sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten verbleiben, eine Zerkleinerung des Ernteguts ermöglicht.
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Somit wird die Zerkleinerung des Ernteguts verbessert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind benachbarte, sich in Umfangsrichtung erstreckende Nuten derart weit voneinander beabstandet, dass Profilblöcke mit sich axial erstreckenden Graten zwischen ihnen stehenbleiben. Auch können die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten sich axial erstreckende Profilgründe bilden. Mit anderen Worten sehen die Profilblöcke und die dazwischen verbleibenden Profilgründe zinnenförmig aus, wobei die seitlichen Kanten der Zinnen sich radial erstrecken können oder einen schrägen Steigungswinkel von z. B. 45° bilden.
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Der Querschnitt der sich in axialer Richtung erstreckenden Nuten ist vorzugsweise V-förmig.
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Zur Herstellung einer Konditioniereinrichtung werden zumindest zwei Walzenmäntel benötigt, die zu je einer Konditionierwalze vervollständigt und rotativ angetrieben werden können. Das Erntegut wird zwischen den Konditionierwalzen hindurch geführt, wobei die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten der einen Walze in axialer Richtung zwischen den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten der anderen Walze angeordnet sind und die zwischen den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten verbleibenden Profilblöcke des Walzenmantels der einen Walze in die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten der anderen Walze eintauchen.
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Ausführungsbeispiel
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In den Zeichnungen ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
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1 einen Feldhäcksler mit erfindungsgemäßen Konditionierwalzen in Seitenansicht und in schematischer Darstellung,
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2 einen vertikalen Querschnitt quer zur Vorwärtsrichtung durch die Konditionierwalzen der 1 entlang der Linie 2-2,
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3. einen Querschnitt durch eine Konditionierwalze der 2 entlang der Linie 3-3, und
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4 einen Querschnitt durch eine Konditionierwalze der 2 entlang der Linie 4-4.
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Eine in der 1 gezeigte Erntemaschine 10 in der Art eines selbstfahrenden Feldhäckslers baut sich auf einem Rahmen 12 auf, der von angetriebenen vorderen Rädern 14 und lenkbaren rückwärtigen Rädern 16 getragen wird. Die Bedienung der Erntemaschine 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 18 aus, von der aus ein zur Ernte stängelartiger Pflanzen geeigneter Erntevorsatz 20 einsehbar ist. Mittels des Erntevorsatzes 20, der in der dargestellten Ausführungsform ein reihenunabhängig arbeitendes Maisgebiss ist, vom Boden aufgenommenes Gut, z. B. Mais, Getreide oder dergleichen, wird durch obere Vorpresswalzen 30 und untere Vorpresswalzen 32 einer Häckseltrommel 22 zugeführt, die es in kleine Stücke häckselt und es einer Fördervorrichtung 24 aufgibt. Das Gut verlässt die Erntemaschine 10 zu einem nebenher fahrenden Anhänger über eine in ihrer Position verstellbare Austrageinrichtung 26. Zwischen der Häckseltrommel 22 und der Fördervorrichtung 24 erstreckt sich eine Konditioniereinrichtung mit zwei Konditionierwalzen 28, 28', durch die das zu fördernde Gut der Fördervorrichtung 24 tangential zugeführt wird. Im Folgenden beziehen sich Richtungsangaben – wenn nicht anders erwähnt –, wie vorn, hinten, links und rechts auf die Vorwärtsrichtung V der Erntemaschine 10, die in der 1 von rechts nach links verläuft.
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Zwischen der Erntegutaufnahmevorrichtung 20 und der Häckseltrommel 22 wird das Gut durch einen Einzugsförderer mit unteren Förderwalzen 32 und oberen Förderwalzen 30 transportiert, die innerhalb eines Einzugsgehäuses 36 angebracht sind. Die Förderwalzen 30, 32 werden auch als Vorpresswalzen bezeichnet, da die oberen Förderwalzen 30 durch Federkraft gegen die unteren Förderwalzen 32 vorgespannt sind, damit das Erntegut zwischen den Förderwalzen 30, 32 vorverdichtet wird und besser geschnitten werden kann. Die um den Umfang der Häckseltrommel 22 verteilten Häckselmesser wirken mit einer Gegenschneide zusammen, um das Gut zu häckseln.
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Die 2 zeigt einen vertikalen Querschnitt quer zur Vorwärtsrichtung durch die Konditionierwalzen 28, 28' der 1 entlang der Linie 2-2. Die Konditionierwalzen 28, 28' umfassen jeweils einen Walzenmantel 38, der durch an sich bekannte Stützscheiben 40, Achsstummel 42 und Lagerungen 43 drehbar am Rahmen 12 abgestützt ist und im Erntebetrieb durch einen geeigneten Antrieb (nicht gezeigt) um seine Mittelachse in Drehung versetzbar ist, wobei die beiden Konditionierwalzen 28, 28' mit relativ zueinander unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten angetrieben werden können und durch Federkraft (und/oder Hydraulikzylinder) gegeneinander vorgespannt sind. Die Walzenmäntel 30 der beiden Konditionierwalzen 28 sind mit axialen Nuten 44 (vgl. 3 und 4) und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 46 (2) versehen.
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Die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 46 weisen einen V-förmigen Querschnitt auf, haben demnach sich schräg nach außen erstreckende Seitenflanken.
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Die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 46 sind weniger tief als die sich in axialer Richtung erstreckenden Nuten 44. Außerdem sind die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 46 jeweils in axialen Abständen voneinander angeordnet, sodass Profilblöcke 48 mit sich axial erstreckenden äußeren Graten zwischen ihnen stehenbleiben. Auch sind die seitlichen Flanken 50 der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 46 derart weit voneinander beabstandet, dass sich axial erstreckende Profilgründe 52 zwischen ihnen bilden. Wie man in der 2 erkennt, sind die die Profilblöcke 48 und die dazwischen verbleibenden Profilgründe 52 zinnenförmig. Die Flanken 50 sind schräg nach außen ansteigend geformt, obwohl sie auch flacher oder steiler oder sogar radial orientiert sein könnten. Vorzugsweise sind alle Steigungswinkel der Flanken 50 sämtlicher Nuten 44 und 46 identisch.
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Die Walzenmäntel 38 der beiden Konditionierwalzen 28, 28' sind derart angeordnet, dass die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 46 der einen Konditionierwalze 28 in axialer Richtung zwischen den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 46 der anderen Konditionierwalze 28' angeordnet sind und die zwischen den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 46 verbleibenden Profilblöcke 48 des Walzenmantels 38 der einen Konditionierwalze 28 in die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 46 der anderen Konditionierwalze 28 eintauchen. Die Abstände zwischen den Profilgründen 52 einer Konditionierwalze 28 und den benachbarten Profilblöcken 48 der anderen Konditionierwalze 28' und umgekehrt sowie zwischen den benachbarten Flanken 50 beider Konditionierwalzen 28, 28' ist in der Regel etwas kleiner als der Durchmesser der Körner des aufzuschließenden Ernteguts.
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Die Profilblöcke 48 bilden demnach walmdachförmige Zähne mit äußeren Graten, die sich flach in axialer Richtung erstrecken und sowohl in Umfangsrichtung (durch die Flanken der sich axial erstreckenden Nuten 44) als auch an den seitlichen Flanken 50 (durch die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 46) schräg nach innen abfallen. Wie man anhand der 2 und 4 erkennt, bilden auch die in axialer Richtung zwischen den Profilblöcken 48 angeordneten Profilgründe 52 noch – gegenüber den Profilblöcken 48 niedrigere – Kanten, die in Umfangsrichtung zu den Gründen der vor- und nachlaufenden, sich axial erstreckenden Nuten 44 abfallen und zur Körnerzerkleinerung beitragen.
