DE102014103857A1

DE102014103857A1 - Schwenkbarer Futtermischer

Info

Publication number: DE102014103857A1
Application number: DE102014103857.6A
Authority: DE
Inventors: Henrik Lund Hansen
Original assignee: GEA Farm Technologies GmbH; GEA Farm Technologies Mullerup AS
Current assignee: GEA Farm Technologies GmbH; GEA Farm Technologies Mullerup AS
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2015-09-24
Also published as: CA2940785A1; EP3119191A1; CA2940785C; EP3119191B1; WO2015139960A1; JP2017515497A; US20170094937A1; US10609897B2

Abstract

Zum Bereitstellen einer Futtermischung wird ein Futtermischer vorgeschlagen, der einen Behälter (1) hat. Der Behälter (1) weist einen Boden (8) und eine mit dem Boden (8) verbundene Wandung (10) auf, die eine Einfüllöffnung (9) begrenzt, deren Fläche größer ist als die Fläche des Bodens (8). Es ist eine verdrehbare Schnecke (2) vorgesehen, die um eine Achse (X) verdrehbar ist, wobei die Achse im Wesentlichen senkrecht zum Boden (8) verläuft. Der Futtermischer weist eine Schwenkeinrichtung auf, die dazu bestimmt und geeignet ist, den Behälter (1) während eines Mischvorgangs zu verschwenken, insbesondere nach einer vorgegebenen Zeitspanne oder nach einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen der wenigstens einen Schnecke (2).

Description

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf einen Futtermischer sowie ein Verfahren zum Mischen von Futter in einem Futtermischer.
Insbesondere im Bereich eines landwirtschaftlichen Milchviehbetriebs spielt die Futterversorgung von Rindern eine bedeutende Rolle. Mittels eines Futtermischers wird Futter mit geeigneter Konsistenz und/oder Zusammensetzung für Tiere bereitgestellt.
Hierzu wird Futter durch eine Einfüllöffnung in einen Behälter eingebracht. Das Futter kann unterschiedliche Komponenten wie Gras, Stroh und Maissilagen, Mineralstoffe sowie Kraftfutter enthalten. Der Behälter weist mindestens eine Schnecke zum Fördern und Mischen der Futterkomponenten auf, die sich um eine im Wesentlichen senkrecht zum Boden des Behälters drehende Achse dreht. Ein Mischbehälter kann optional auch einen Wasseranschluss aufweisen, um eine Befeuchtung des Futters zu erreichen. Die Schnecke kann mit Messern versehen sein, mittels derer das sich im Behälter befindende Futter zerkleinert und gemischt wird. Anschließend wird das Futter über eine Futterausgabeeinheit aus dem Behälter ausgetragen.
Es ist bekannt, dass ein Futtermischer auch mit einer Wiegeeinrichtung versehen sein kann, um eine Ermittlung des Futtergewichts während des Beladens und/oder der Bearbeitung zu ermöglichen.
Der Futtermischer kann auch mehrere Schnecken aufweisen. Es ist bekannt, dass derartige Futtermischer auf einem Fahrgestell angeordnet werden können, so dass der Futtermischer zum Futterlager verfahrbar ist, um beladen zu werden und nach dem erfolgten Misch- und/oder Zerkleinerungsvorgang bspw. entlang eines Futtertischs verfahren wird, wobei das Futter aus dem Behälter ausgetragen wird. Ein solcher mobiler Futtermischer ist bspw. aus Mix and Drive das breite Futtermischwagenprogramm für jeden Einsatz, GEA Farm Technologies, 9997-1819-000/PSC 5030999999/9502020199/L + L: d&d/D: STU/06-2012.
Es ist bekannt, dass bei dem Behälter zur Vergrößerung des Volumens des Behälters zwei gegenüberliegende Wände des Behälters nach oben kegelartig erweitert ausgebildet sind. Die Fläche des Bodens ist dabei kleiner als die Fläche der Einfüllöffnung. Ein solcher Futtermischer ist bspw. aus der Druckschrift DE 20 2011 105 225 U1 bekannt.
Problematisch bei einem solchen Futtermischer ist, dass eine vollständige Vermischung des Futters im Bereich der kegelförmigen Erweiterung nicht in einem befriedigenden Maße erzielt werden kann. Zur Lösung dieses Problems ist bereit in der WO 2007/037693 A2 vorgeschlagen worden, dass die Schnecke mit einer Antriebseinheit mittels eines Kugelgelenks verbunden ist. Zur Auslenkung der Schnecke in Richtung der kegelförmigen Erweiterung ist ein Gestänge vorgesehen, welches mittels einer Zylinder-Kolben-Einheit verstellt werden kann.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Zielsetzung zugrunde, eine Verfahren anzugeben, mittels dessen ein verbessertes Futtergemisch bereitgestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Bereitstellen einer Futtermischung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln angeführten Merkmale können in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegeben Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt werden.
Zum Bereitstellen einer Futtermischung wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem wenigstens eine Futterkomponente in einen Behälter eines Mischers eingebracht wird. Der Behälter weist einen Boden und eine mit dem Boden verbundene Wandung auf, die eine Einführöffnung begrenzt, deren Fläche größer ist als die Fläche des Bodens. Es wird wenigstens eine Schnecke aktiviert, die um eine Achse, die im Wesentlichen senkrecht zum Boden verläuft, verdrehbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform kann zumindest eine von zumindest zwei Schnecken, insbesondere zumindest eine der äußersten Schnecken, um eine Achse rotiert werden, die in einem schiefen Winkel zum Boden geneigt ist. Alternativ oder zusätzlich umfasst der Boden zwei oder mehr Abschnitte die geneigt zu einem benachbarten Abschnitt des Bodens sind. Mittels der wenigstens einen Schnecke wird ein Mischvorgang durchgeführt. Der Mischvorgang kann auch ein Zerkleinern der in den Behälter eingebrachten Futterkomponente umfassen. Hierzu ist die Schnecke mit entsprechenden Schneidvorrichtungen, zum Beispiel Messern versehen. Während des Mischvorgangs wird der Behälter verschwenkt.
Der Verschwenkvorgang erfolgt insbesondere nach einer vorgegebenen Zeitspanne oder anderen Identifikationskriterien folgend, beispielsweise nach einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen der wenigstens einen Schnecke. Durch den Verschwenkvorgang des Behälters wird die wenigstens eine Futterkomponente aus einem Bereich, der von der wenigstens einen Schnecke entfernt ist, in Richtung des Mischbereichs, der durch die Schnecke definiert ist, verlagert. Hierdurch kommt es zu einer verbesserten Durchmischung der wenigstens einen Futterkomponente. Das Verschwenken des Behälters erfolgt vorzugsweise wippenartig, so dass auch die gegenüberliegenden Bereiche, in denen möglicherweise eine geringe Durchmischung erfolgt, und der Verlagerung des Behälters das Futter in Richtung der Schnecke gelangen kann.
Das Verschwenken des Behälters kann manuell ausgelöst werden. Bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der der Verschwenkvorgang automatisiert erfolgt. Bei der automatischen Durchführung des Verschwenkvorgangs kann der Verschwenkvorgang unter Berücksichtigung unterschiedlicher Parameter, die einzeln oder gemeinsam oder gewichtet berücksichtigt werden, erfolgen. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass der Verschwenkvorgang in Abhängigkeit von einer Zeitspanne oder einer vorgegebenen Anzahl der Umdrehungen der Schnecke erfolgt. Hierbei wird vorteilhafterweise berücksichtigt, welche Eigenschaften die wenigstens eine Komponente des Futters hat. Werden mehrere Futterkomponenten nacheinander in den Behälter eingebracht, so wird vorgeschlagen, dass die vorgegebene Zeitspanne oder die vorgegebene Anzahl der Umdrehungen der wenigstens einen Schnecke in Abhängigkeit von der Reihenfolge des Einbringens bestimmt wird.
Insbesondere wird vorgeschlagen, das die vorgegebene Zeitspanne oder die vorgegebene Anzahl der Umdrehungen der wenigstens einen Schnecke in Abhängigkeit vom Gesamtgewicht und/oder Einzelgewicht der Futterkomponenten bestimmt wird.
Die Durchmischung des Futters und/oder der Zerkleinerungsgrad des Futters ist auch abhängig von einem Winkel, der sich zur Einfüllöffnung hin konisch verjüngenden Schnecke. Es wird daher vorgeschlagen, dass die vorgegebene Zeitspanne oder die vorgegebene Anzahl der Umdrehungen in Abhängigkeit von diesem Winkel der sich konisch verjüngenden Schnecke bestimmt wird.
Nach einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass die vorgegebene Zeitspanne oder die vorgegebene Anzahl der Umdrehungen in Abhängigkeit von einem Verhältnis der Höhe des Behälters zur axialen Erstreckung der wenigstens einen Schnecke bestimmt wird.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die vorgegebene Zeitspanne oder die vorgegebene Anzahl der Umdrehungen in Abhängigkeit von einem Bandwinkel wenigstens eines sich im Wesentlichen kegelartig vom Boden erweiternden Bandabschnitts bestimmt wird. Hierdurch wird eine noch weiter verbesserte Durchmischung und/oder ggf. Zerkleinerung der Futterkomponente bzw. der Futterkomponenten erreicht.
Während eines Mischvorgangs wird der Behälter vorzugsweise mehrfach verschwenkt. Er wird aus einer Ausgangsposition in eine Verschwenkposition gebracht. Aus dieser Verschwenkposition kann der Behälter in die Ausgangsposition oder in eine andere Verschwenkposition gebracht werden. Dabei wird der Behälter vorzugsweise um eine im Wesentlichen horizontal verlaufende Achse verschwenkt, so kann dieser Verschwenkvorgang als eine wippenartige Bewegung des Behälters betrachtet werden. Diese wippenartige Bewegung kann mit ähnlichen wippartigen Bewegungen um andere Achsen kombiniert werden. Die Verweildauer in der jeweiligen Verschwenkposition kann gleich oder unterschiedlich sein. Die Zeitabstände zwischen den Verschwenkvorgängen kann in Abhängigkeit vom Mischergebnis bzw. von der Gesamtmischdauer und ggf. der Reihenfolge der eingebrachten Komponenten variieren.
Ein Verschwenken des Behälters um eine im Wesentlichen horizontale Achse ist eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens. Bevorzugt ist jedoch ein Verfahren, bei dem der Behälter derart verschwenkt wird, dass die Achse der Schnecke die Gravitationsachse unter einem Verschwenkwinkel schneidet.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass der Schwenkwinkel in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der wenigstens einen Futterkomponente bestimmt wird, insbesondere als eine Funktion des Volumens und/oder des Gewichts zumindest einer Futterkomponente. Werden wenigstens zwei Futterkomponenten nacheinander oder gleichzeitig in den Behälter eingebracht, so wird vorgeschlagen, dass der Schwenkwinkel in Abhängigkeit von der Reihenfolge des Einbringen bestimmt wird. Hierbei werden die Eigenschaften der einzelnen Futterkomponenten bei der Bestimmung des Verschwenkwinkels berücksichtigt. Eine verbesserte Durchmischung und/oder Zerkleinerung der Futterkomponenten wir hierdurch erreicht.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass der Schwenkwinkel in Abhängigkeit vom Gesamtgewicht und/oder Einzelgewicht und/oder des Gesamtvolumens und/oder des Einzelvolumens der Futterkomponente(n) bestimmt wird. Insbesondere ist vorteilhaft, wenn der Schwenkwinkel auch in Abhängigkeit nur von einem Winkel, der sich zur Einfüllöffnung hin konisch verjüngenden Schnecke, bestimmt wird.
Nach einer noch weiteren bevorzugten Ausbildung des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass der Schwenkwinkel von einem Verhältnis der Höhe des Behälters zur axialen Erstreckung der wenigstens einen Schnecke bestimmt wird.
Zur Vergrößerung des Volumens des Behälters ist der Behälter derart ausgebildet, dass sich wenigstens ein Wandabschnitt im Wesentlichen kegelartig vom Boden des Behälters erweitert. Der Winkel der kegelartigen Erweiterung des Wandabschnitts wird als Wandwinkel bezeichnet. Insbesondere wird daher vorgeschlagen, dass der Schwenkwinkel in Abhängigkeit von einem Wandwinkel bestimmt wird. Dies hat den Vorteil, dass bei relativ geringen Wandwinkeln der Schwenkwinkel auch kleiner sein kann als bei größeren Wandwinkeln.
Zum Entladen der fertigen Futtermischung kann der Behälter um einen Entladewinkel verschwenkt werden, um den Entladevorgang zu vereinfachen. Zum Entladen der Futtermischung wird der Behälter verschwenkt. Vorzugsweise entspricht die Schwenkrichtung zum Entladen der Futtermischung einer Schwenkrichtung während des Mischvorgangs, wobei der Entladewinkel größer als der Schwenkwinkel ist, vorzugsweise ein Vielfaches des Schwenkwinkels beträgt.
Der Schwenkwinkel wird bestimmt basierend auf mehreren Faktoren, vorzugsweise abhängig von zumindest einem der folgenden Faktoren: das Gewicht und/oder Volumen der zu mischenden Futterkomponenten, die Konsistenz der Futterkomponenten, die Dimensionen des Behälters und/oder der zumindest einen Schnecke.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zum Bereitstellen einer Futtermischung zwischen 0,05 m³ und 100 m³ und/oder zwischen 25 kg und 25.000 kg, insbesondere zwischen 0,05 m³ und 3,4 m³ und/oder zwischen 25 kg und 1.700 kg.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch dazu geeignet, eine Futtermischung bereitzustellen, wobei der Behälter zwei oder mehr Schnecken aufweist. Während des Mischvorgangs können zusätzliche Futterkomponenten eingebracht werden. Insbesondere kann es sich hierbei um Kraftfutterkomponenten handeln. Ggf. kann der Futtermischung Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zugeführt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt des Weiteren die Zielsetzung zugrunde, einen Futtermischer bereitzustellen, der konstruktiv einfach ausgestaltet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Futtermischer mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Futtermischers sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken wird ein Futtermischer zum Bereitstellen einer Futtermischung vorgeschlagen. Der Futtermischer weist einen Behälter auf. Der Behälter hat einen Boden und eine mit dem Boden verbundene Wandung. Die Wandung begrenzt eine Einfüllöffnung, deren Fläche größer ist als die Fläche des Bodens. Innerhalb des Behälters ist wenigstens eine Schnecke vorgesehen, die um eine Achse, die im Wesentlichen senkrecht zum Boden verläuft, verdrehbar ist. Der Futtermischer kann ein stationärer oder mobiler Futtermischer sein. Der Antrieb der Schnecke kann bei einer mobilen Ausbildung des Futtermischers über einen Zapfen-Welle-Antrieb (PTO) und/oder durch hydraulische und/oder elektrische Energie für stationäre Anwendungen erfolgen. Die Schnecke weist vorzugsweise Messer auf, die die wenigstens eine Futterkomponente zerkleinert und mischt. Ggf. können in der Wandung des Behälters Gegenmesser angeordnet sein, die eine Verbesserung der Homogenisierung der Futtermischung bewirken. Je nach Ausgangskonsistenz der Futterkomponente kann die Position der Gegenmesser von außen manuell oder vorzugsweise automatisiert, beispielsweise stufenlos hydraulisch eingestellt werden.
Der erfindungsgemäße Futtermischer weist eine Schwenkeinrichtung auf, die dazu bestimmt und geeignet ist, den Behälter während eines Mischvorgangs zu verschwenken, insbesondere nach einer vorgegebenen Zeitspanne oder nach einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen der wenigstens einen Schnecke. Durch den Verschwenkvorgang gelangt Futter aus Bereichen einer geringeren Durchmischung in die Bereiche der größeren Durchmischung. Insbesondere wird durch den Verschwenkvorgang Futter im Wirkbereich der wenigstens einen Schnecke gebracht. Hierbei wird die Gravitationskraft genutzt.
Der erfindungsgemäße Futtermischer weist vorzugsweise eine Wiegeeinrichtung auf. Die Wiegeeinrichtung kann bspw. mittels Drucksensoren oder Kraftaufnehmern (load cells) realisiert werden. Der Mischvorgang kann in Abhängigkeit von dem Gewicht der einzelnen Futterkomponenten oder dem Gesamtgewicht der Futterkomponenten durchgeführt werden wie auch in Abhängigkeit vom Volumen der einzelnen Futterkomponenten und/oder dem Gesamtvolumen der Futterkomponenten.
Um zu vermeiden, dass Futter durch den Schwenkvorgang aus dem Behälter herausfällt, kann ein einwärts gerichteter Kragen vorgesehen sein, der die Einfüllöffnung begrenzt.
Nach einer vorteilhaften des erfindungsgemäßen Futtermischers wird vorgeschlagen, dass der Behälter eine Höhe und die wenigstens eine Schnecke eine axiale Erstreckung haben, wobei das Verhältnis der Höhe des Behälters zur axialen Erstreckung größer 1,1 ist, vorzugsweise zwischen 1,2 und 1,8 liegt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Futtermischers wird vorgeschlagen, dass der Behälter derart verschwenkt wird, dass die Achse der Schnecke die Gravitationsachse unter einem Schwenkwinkel schneidet.
Ist der Behälter des Futtermischers derart ausgebildet, dass der Behälter wenigstens eine sich im Wesentlichen kegelartig vom Boden erweiternden Wandabschnitt mit einem Wandwinkel aufweist, wird vorgeschlagen, dass das Verhältnis zwischen dem Wandwinkel und dem Schwenkwinkel größer 3 ist, vorzugsweise zwischen 3,5 und 7 liegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat die Schnecke am Boden eine Ausdehnung, die im Wesentlichen identisch ist zur Ausdehnung des Bodens. Dies erlaubt eine effektive Mischung unter Vermeidung von Bereichen, in denen keine Mischung erfolgt.
Zur Vereinfachung des konstruktiven Aufwands des erfindungsgemäßen Futtermischers und um die Möglichkeit zu schaffen, den Futtermischer auch als einen mobilen Futtermischer auszubilden, wird vorgeschlagen, dass der Behälter um eine im Wesentlichen horizontal verlaufende Schwenkachse verschwenkt wird.
Der Verschwenkvorgang erfolgt mittels der Schwenkeinrichtung. Vorzugsweise weist die Schwenkeinrichtung wenigstens eine Zylinder-Kolben-Einheit auf. Die Zylinder-Kolben-Einheit kann mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch betrieben werden.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass der Behälter gegenüberliegend und von der Wandung vorstehende Zapfen aufweist, die in entsprechende Aufnahmen beidseits des Behälters angeordnete Tragstrukturen eingreifen. Die Zapfen bilden eine Schwenkachse, um die der Behälter verschwenkt werden kann. Die Tragstruktur kann auch so ausgebildet, dass Behälter unterschiedlicher Größe von der Tragstruktur aufgenommen werden. Dabei weist der Futtermischer eine Wiegeeinrichtung auf, so können in dem Bereich der Zapfen Drucksensoren oder Kraftaufnehmer vorgesehen sein, die zur Ermittlung des Gewichts des Futters geeignet sind.
Der Futtermischer weist vorzugsweise wenigstens ein Fördermittel auf, mittels dessen ein Futtergemisch aus dem Behälter ausgebracht wird. Das Fördermittel kann bspw. in Form eines Förderbands ausgebildet sein, welches sich vom Boden entlang eines Wandabschnitts zur Einfüllöffnung hin erstreckt. Zum Ausbringen des Futtermischers wird der Futtermischer so verschwenkt, dass das Futtergemisch in Richtung des Fördermittels fallen kann.
Zur Automatisierung der Vorgänge im Futtermischer und zur Steuerung und Regelung des Mischvorgangs weist der Futtermischer eine Steuerung auf, die signaltechnisch zumindest mit der Schwenkeinrichtung verbunden ist. Die Steuerung kann auch mit der Wiegeeinrichtung verbunden sein. Des Weiteren kann die Steuerung ein Eingabeterminal aufweisen, mittels dessen und ggf. codierte Informationen über die einzelnen Futterkomponenten eingegeben werden können. Die Steuerung kann auch einen Speicher aufweisen, in dem unterschiedliche Futterkomponenten mit ihren Eigenschaften hinterlegt sind. Es wird mittels des Eingabeterminals die entsprechende Futterkomponente abgerufen und ggf. die Reihenfolge, mit der die Futterkomponenten in den Futtermischer eingebracht werden, festgelegt. Die Steuerung einen Mikorcontroller oder eine Datenverarbeitungseinheit aufweisen, mittels derer aufgrund der Information über die Eigenschaften der Komponenten des Futtermittels die Dauer des Mischvorgangs und die Anzahl bzw. die Häufigkeit der Schwenkvorgänge während des Mischvorgangs ermittelt wird.
Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Futtermischers sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens werden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert, ohne dass der Gegenstand der Erfindung auf dieses konkrete Ausführungsbeispiel beschränkt wird. Es zeigen:
1: schematisch in einer Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Futtermischer,
2: den Futtermischer nach 1 in einer Draufsicht,
3: Momentaufnahmen des Futtermischers während eines Mischvorgangs in einer Seitenansicht,
4: schematisch und im Schnitt den erfindungsgemäßen Futtermischer mit einem Futtergemisch, und
5: den Futtermischer nach 4 in einer Draufsicht; und
6 bis 8: weitere Beispiele von Futtermischern.
In der 1 ist eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Futtermischers zum Bereitstellen einer Futtermischung dargestellt. Der Futtermischer weist einen Behälter 1 auf. Der Behälter 1 hat einen Boden 8. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Boden, wie aus der 2 ersichtlich, kreisförmig. Dies ist nicht zwingend notwendig. Vom Boden 8 und mit diesem verbunden erstreckt sich eine Wandung 10, die eine Einfüllöffnung 9 begrenzt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Wandung 10 so ausgebildet, dass die Einfüllöffnung 9 eine im Wesentlichen ovale Form hat. Die Wandung 10 weist zwei sich im Wesentlichen kegelartig vom Boden 8 erweiternde Wandabschnitte 11, 12 auf. Die kegelartig ausgebildeten Wandabschnitte 12 weisen einen Wandwinkel K auf, der in der 1 dargestellt ist. Die kegelartigen Wandabschnitte 11, 12 sind gegenüberliegend angeordnet. Mit den kegelartigen Wandabschnitten 11, 12 sind im Wesentlichen parallel zueinander ausgebildete Wandabschnitte 13, 14 vorgesehen. Die Wandabschnitte 13, 14 stehen nicht senkrecht auf dem Boden 8.
Der Wandwinkel K ist vorzugsweise kleiner als 45°, insbesondere kleiner oder gleich 26°. Insbesondere liegt der Wandwinkel K bei 15°.
Innerhalb des Behälters 1 ist eine Schnecke 2 angeordnet. Die Schnecke 2 weist wenigstens eine spiralförmig sich in axialer Richtung erstreckende Schneidvorrichtung, hier Messer 5 auf. Aus der Darstellung nach 1 ist ersichtlich, dass sich die Schnecke 2 mit einem Winkel W zur Einfüllöffnung 9 hin konisch verjüngt. Die Schnecke 2 ist um eine Achse X verdrehbar. Die Achse X steht im Wesentlichen senkrecht auf dem Boden 8. Mit dem Bezugszeichen 3 ist eine Antriebseinheit bezeichnet, die zum Antrieb der Schnecke 2 dient. Die Antriebseinheit 3 kann bspw. ein Elektromotor sein. Wird der Futtermischer als ein mobiler Futtermischer ausgebildet, so kann der Antrieb 3 in Form eines Zapfen-Wellen-Antriebs (PTO) ausgebildet sein, der mit dem Zugfahrzeug verbunden ist.
Zum Entladen eines Futtergemischs ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Fördermittel 6 vorgesehen. Das Fördermittel 6 umfasst ein Förderband 15, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Bereich des kegelartig ausgebildeten Wandabschnitts 12 vorgesehen ist. Das Förderband 15 erstreckt sich vom Boden 8 in Richtung der Einfüllöffnung 9 und darüber hinaus. In dem Wandabschnitt 12 ist eine Durchtrittsöffnung vorgesehen, durch die das Förderband 15 in den Behälter 1 gelangt. Dies ermöglicht es, das Förderband 15 des Fördermittels 6 zur gleichmäßigen Entladung in Kontakt mit dem Futter zu bringen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Behälter 1 derart angeordnet, dass dieser um eine im Wesentlichen horizontal verlaufende Schwenkachse 4 verschwenkbar ist. Der Behälter 1 ist um den Schwenkwinkel V aus der in der 1 dargestellten Ausgangsposition im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn verschwenkbar, wie dies durch die Momentaufnahmen in der 3 dargestellt ist. Die jeweilige Verschwenkposition des Futtermischers ist in der 3 gestrichelt dargestellt. Zum Entladen der Futtermischung kann der Futtermischer gegen den Uhrzeigersinn um den Winkel V', das heißt in Richtung des Fördermittels 6, verschwenkt werden.
Der Behälter 1 weist, wie in der 2 dargestellt ist, Zapfen 16 auf, die verschwenkbar in einem nicht dargestellten Traggestell gehalten werden. Die Schwenkachse 4 ist gleichzeitig die Achse der Zapfen 16. In einer bevorzugten Ausgestaltung können die Zapfen 16 und folglich die Schwenkachsen 4 verändert werden, um die Schwenkachse 4 im Schwerpunkt des gefüllten und/oder leeren Behälters 1 zu platzieren.
Zum Verschwenken des Behälters 1 ist eine nicht dargestellte Schwenkeinrichtung vorgesehen. Die Schwenkeinrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens eine Zylinder-Kolben-Einheit auf. Die Verschwenkeinrichtung kann auch über Seilzüge oder bspw. entsprechend angeordnete Nockenwellen realisiert werden. Es besteht auch die Möglichkeit, an wenigstens einem Zapfen ein Zahnrad vorzusehen, welches drehfest mit dem Zapfen verbunden ist. Das Zahnrad kann bspw. über eine Schnecke oder eine Zahnstange verdreht werden.
In der 3 sind Momentaufnahmen des Futtermischers dargestellt. Gestrichelt sind unterschiedliche Positionen des Behälters 1 im verschwenkten Zustand dargestellt. Durch den Verschwenkvorgang wird das sich im Behälter befindende Futter in Richtung der Schnecke 2 gebracht.
In den 4 und 5 ist ein Behälter 2 dargestellt, in dem sich Futter befindet. Durch die Drehung der Schnecke 2 wird das Futter gemischt und ggf. zerkleinert. Der schraffiert dargestellte Bereich C stellt den Bereich des Futters dar, in dem eine hinreichend gute Durchmischung erreicht wird. In den Bereichen A und B befindet sich Futter, dessen Durchmischung oder Zerkleinerung noch nicht hinreichend ist. Durch das Verschwenken des Behälters 2 gelangt das Futter aus dem Bereich A bzw. aus dem Bereich B in den Bereich C, so dass eine verbesserte Durchmischung des Futters erzielt werden kann.
6, 7, und 8 zeigen Alternativen eines Behälters 1 mit drei Schnecken 2 (6 und 7) und mit zwei Schnecken 2 (8). Jeder der Behälter 1 hat einen Boden 8 mit mehreren Bodenabschnitten 17. Jeder der Bodenabschnitte 17 ist eben. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Boden 8 drei Bodenabschnitte 17 aufweist, die gegeneinander versetzt sind. Der Behälter 1 aus 7 umfasst drei Bodenabschnitte 17, die gegeneinander geneigt sind. Der Behälter 1 aus 8 zeigt zwei Schnecken 2 die jeweils in einem Bodenabschnitt 17 befestigt sind, der gegen den anderen Bodenabschnitt 17 geneigt ist. Alle gezeigten Schnecken 2 können um eine Achse X rotiert werden, die im Wesentlichen senkrecht zu dem jeweiligen Bodenabschnitt 17 ausgebildet ist. Alternativ kann die Achse X leicht gegen den Boden 8 oder den Bodenabschnitt 17 geneigt sein.
Durch den erfindungsgemäßen Futtermischer und das erfindungsgemäße Verfahren wird eine effiziente und energiesparende Möglichkeit aufgezeigt, ein Futtergemisch bereitzustellen. Es besteht auch die Möglichkeit, relativ geringe Futtermengen mittels des Futtermischers bereitzustellen. Es bedarf daher bspw. in Milchviehbetrieben keiner zusätzlichen Mischer, um geringere Futtergemische bereitzustellen. Der erfindungsgemäße Futtermischer ist insbesondere dazu geeignet, ein Futtergemisch zwischen 25 kg und 25.000 kg bzw. zwischen 0,05 m³ und 100 m³ bereitzustellen.
Bezugszeichenliste

1: Behälter
2: Schnecke
3: Antrieb
4: Schwenkachse
5: Messer
6: Fördermittel
7: Entnahmeposition
8: Boden
9: Einfüllöffnung
10: Wandung
11, 12: kegelartiger Wandabschnitt
13, 14: Wandabschnitt
15: Förderband
16: Zapfen
17: Bodenabschnitt
X: Achse Schnecke
W: Winkel, der sich zur Einfüllöffnung hin konisch verjüngenden Schnecke
H: Höhe des Behälters axiale Erstreckung der Behälter
K: Wandwinkel
V: Schwenkwinkel
V': Entladewinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202011105225 U1 [0006]
WO 2007/037693 A2 [0007]

Claims

Verfahren zum Bereitstellen einer Futtermischung mit folgenden Schritten: Einbringen wenigstens einer Futterkomponente in einem Behälter (1) eines Futtermischers, wobei der Behälter (1) einen Boden (8) und eine mit dem Boden (8) verbundene Wandung (10) aufweist, die eine Einfüllöffnung (9) begrenzt, deren Fläche größer ist als die Fläche des Bodens (8), Aktivieren wenigstens einer Schnecke (2), die um eine Achse (X), die im Wesentlichen senkrecht zum Boden (8) verläuft, verdrehbar ist zur Durchführung eines Mischvorgangs, Verschwenken des Behälters (1) während des Mischvorgangs, insbesondere nach einer vorgegebenen Zeitspanne oder nach einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen der wenigstens einen Schnecke (2).
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die vorgegebene Zeitspanne oder die vorgegebene Anzahl der Umdrehungen in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der wenigstens einen Futterkomponente bestimmt wird, insbesondere als Funktion des Volumens und/oder Gewichts mindestens einer Futterkomponente.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem wenigstens zwei Futterkomponenten nacheinander in den Behälter (1) eingebracht werden, wobei die vorgegebene Zeitspanne oder die vorgegebene Anzahl der Umdrehungen in Abhängigkeit von der Reihenfolge des Einbringen bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die vorgegebene Zeitspanne oder die vorgegebene Anzahl der Umdrehungen in Abhängigkeit von einem Gesamtgewicht und/oder Einzelgewicht der Futterkomponente(n) bestimmt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die vorgegebene Zeitspanne oder die vorgegebene Anzahl der Umdrehungen in Abhängigkeit von einem Winkel (W) der sich zur Einfüllöffnung (9) hin konisch verjüngen Schnecke (2) bestimmt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die vorgegebene Zeitspanne oder die vorgegebene Anzahl der Umdrehungen in Abhängigkeit von einem Verhältnis der Höhe (H) des Behälters (1) zur axialen Erstreckung (1) der wenigstens einen Schnecke (2) bestimmt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die vorgegebene Zeitspanne oder die vorgegebene Anzahl der Umdrehungen in Abhängigkeit von einem Wandwinkel (K) wenigstens eines sich im Wesentlichen kegelartig vom Boden (8) erweiternden Wandabschnitts (11, 12) bestimmt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Behälter (1) derart verschwenkt wird, dass die Achse (X) der Schnecke (2) die Gravitationsachse unter einem Schwenkwinkel (V) schneidet.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schwenkwinkel (V) in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der wenigstens einen Futterkomponente bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem wenigstens zwei Futterkomponenten nacheinander in den Behälter (2) eingebracht werden, wobei der Schwenkwinkel (V) in Abhängigkeit von der Reihenfolge des Einbringen bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, bei dem der Schwenkwinkel (V) in Abhängigkeit von einem Gesamtgewicht und/oder Einzelgewicht der Futterkomponente(n) bestimmt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem der Schwenkwinkel (V) in Abhängigkeit von einem Winkel (W) der sich zur Einfüllöffnung (9) hin konisch verjüngen Schnecke (2) bestimmt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem der Schwenkwinkel (V) von einem Verhältnis der Höhe (H) des Behälters (1) zur axialen Erstreckung (1) der wenigstens einen Schnecke (2) bestimmt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 13, bei dem der Schwenkwinkel (V) in Abhängigkeit von einem Wandwinkel (K) wenigstens eines sich im Wesentlichen kegelartig vom Boden (8) erweiternden Wandabschnitts (11, 12) bestimmt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem der Behälter (1) um eine im Wesentlichen horizontal verlaufende Schwenkachse (4) verschwenkt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem zum Entladen der Futtermischung der Behälter (1) um einen Entladewinkel (V') verschwenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Schwenkrichtung zum Entladen der Futtermischung einer Schwenkrichtung während des Mischvorgangs entspricht, wobei der Entladewinkel (V') größer als der Schwenkwinkel (V) ist, vorzugsweise ein Vielfaches des Schwenkwinkels (V) ist.
Futtermischer zum Bereitstellen einer Futtermischung mit einem Behälter (1), wobei der Behälter (1) einen Boden (8) und eine mit dem Boden (8) verbundene Wandung (10) aufweist, die eine Einfüllöffnung (9) begrenzt, deren Fläche größer ist als die Fläche des Bodens (8), wenigstens einer Schnecke (2), die um eine Achse (X), die im Wesentlichen senkrecht zum Boden (8) verläuft, verdrehbar ist, gekennzeichnet durch eine Schwenkeinrichtung, die dazu Bestimmt und geeignet ist den Behälter (1) während eines Mischvorgangs zur Verschwenken, insbesondere nach einer vorgegebenen Zeitspanne oder nach einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen der wenigstens einen Schnecke (2).
Futtermischer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Wiegeeinrichtung aufweist.
Futtermischer nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) eine Höhe (H) und die wenigstens eine Schnecke (2) eine axiale Erstreckung (1) haben, wobei das Verhältnis der Höhe (H) zur axialen Erstreckung (1) größer 1,1 ist, vorzugsweise zwischen 1,2 und 1,8 liegt.
Futtermischer nach Anspruch 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) derart verschwenkt wird, dass die Achse (X) der Schnecke (2) die Gravitationsachse unter einem Schwenkwinkel (V) schneidet.
Futtermischer nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) wenigstens einen sich im Wesentlichen kegelartig vom Boden (8) erweiternden Wandabschnitts (11, 12) mit einem Wandwinkel (K) aufweist, wobei das Verhältnis zwischen dem Wandwinkel (K) und dem Schwenkwinkel (V) größer 3 ist, vorzugsweise zwischen 3,5 und 7 liegt.
Futtermischer nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) um eine im Wesentlichen horizontal verlaufende Schwenkachse (4) verschwenkt wird.
Futtermischer einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkeinrichtung wenigstens eine Zylinder-Kolbeneinheit aufweist.
Futtermischer nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) gegenüberliegend und von der Wandung (10) vorstehende Zapfen (16) aufweist, die in entsprechende Aufnahmen beidseits des Behälters (1) angeordnete Tragstrukturen eingreifen.
Futtermischer nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fördermittel (15) vorgesehen ist, mittels dessen ein Futtergemisch aus dem Behälter (1) ausgebracht wird.
Futtermischer nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Steuerung aufweist, die signaltechnisch zumindest mit der Schwenkeinrichtung verbunden ist.