DE102017102424A1

DE102017102424A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Entzerren von faserigem, gepressten Material sowie Verwendung hiervon

Info

Publication number: DE102017102424A1
Application number: DE102017102424.7A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-02-23
Filing date: 2017-02-08
Publication date: 2017-08-24
Anticipated expiration: 2037-02-09
Also published as: DE102017102424B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entzerrungsvorrichtung (1) zum Entzerren von faserigem, gepressten Material, zumindest aufweisend: mindestens zwei Zahnradwellen (10, 20, 30), die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in die gleiche Richtung rotieren und zumindest teilweise überlappen, und ein Bodenblech (5), wobei das Bodenblech (5) mindestens eine Spitze (6) ausformt, die in den Überlappbereich der Zahnradwellen (10, 20, 30) hineinragt, wobei in dem Überlappbereich die Entzerrung des Materials stattfindet. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Entzerren von faserigem, gepressten Material, mit einer erfindungsgemäßen Entzerrungsvorrichtung (1), wobei das Material in dem Überlappbereich zwischen den Zahnradwellen (10, 20, 30) aufgrund der Geschwindigkeitsdifferenz der Zahnradwellen (10, 20, 30) entzerrt wird. Noch weiter betrifft die Erfindung die Verwendung einer Entzerrungsvorrichtung (1) und eines Verfahrens zum Entzerren von faserigem, gepresstem Material im Rahmen eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Aufbereitung von Silage zur Verwendung in der Mast von pflanzenfressenden Nutztieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Entzerrungsvorrichtung und ein Verfahren zum Entzerren von faserigem, gepresstem Material, sowie eine Verwendung hiervon.
Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens zur Aufbereitung von Silage.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zum Entzerren und Auflockern von Materialien, die auch in der Landwirtschaft, insbesondere in der Futtermittelaufbereitung, eingesetzt werden, bekannt. Beispielsweise werden diese Vorrichtungen bei der Weiterverarbeitung von Silage verwendet. Hierzu wird auf die Druckschrift WO 2007 062 520 A1 verwiesen, in der ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Futtermitteln, beispielsweise Silage, beschrieben wird, wobei zwei gegenläufig rotierende Belüftungswalzen die aufzubereitende Silage belüften und dabei gleichzeitig entzerren. Aufgrund der gegenläufigen Rotationsrichtungen der beiden Belüftungswalzen wird hierbei die Struktur der Silage zerstört und die Silage vor allem zerkleinert.
Für die weitere Verarbeitung von Silage, insbesondere deren Trocknung, ist es jedoch wichtig, dass die faserige Struktur der Silage erhalten bleibt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entzerren von faserigem, gepressten Material sowie deren Verwendung bereitzustellen, bei dem die langfaserige Struktur der Silage erhalten bleibt, insbesondere ein Zerbröseln oder Häckseln der Silage vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
Der Erfinder hat erkannt, dass ein schonendes Entzerren von faserigem Material, insbesondere gepresstem Futtermaterial wie Silage, für die weitere Verarbeitung des Materials besonders geeignet ist, wenn dabei die Struktur der Silage erhalten bleibt. Vor allem bei der weiteren Trocknung des Materials ist es günstig, wenn dieses beim Auflockern nicht zerkleinert beziehungsweise gehäckselt wird, sondern unter Erhaltung der Faserstruktur lediglich entzerrt wird. Die Trocknung des Materials mit bis einer Trockensubstanz von 60% an der Gesamtmasse ist lediglich möglich, wenn das Material in seiner Struktur erhalten bleibt und nicht zerkleinert wurde und somit für die Stocktrocknung geeignet ist.
Zur schonenden Entzerrung des Materials eignet sich besonders eine Vorrichtung mit wenigstens zwei zahnbesetzten Wellen oder Walzen, die in die gleiche Richtung, jedoch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotieren, wobei das Material von der ersten, langsameren Zahnradwelle festgehalten wird, während eine weitere, schnellere Zahnradwelle das festgehaltene Material schon weiter transportiert und dabei auseinander zieht. So bleibt die Struktur des Materials weitestgehend erhalten und das Material wird nicht zerkleinert.
Demgemäß schlägt der Erfinder eine Entzerrungsvorrichtung zum Entzerren von faserigem, gepressten Material, insbesondere Silage, vor, zumindest aufweisend: mindestens zwei Zahnradwellen mit einer Vielzahl von Zahnrädern, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in die gleiche Richtung rotieren und zumindest teilweise überlappen, und ein Bodenblech, dessen Form an den Gesamtumriss der zumindest teilweise überlappenden Zahnradwellen angepasst und in einem definierten Abstand zu den Zahnradwellen angeordnet ist, sodass das Bodenblech mindestens eine Spitze ausformt, die in den Überlappbereich der Zahnradwellen hineinragt, wobei in dem Überlappbereich an der mindestens einen Spitze die Entzerrung des Materials stattfindet.
Die erfindungsgemäße Entzerrungsvorrichtung weist mindestens zwei Zahnradwalzen auf. Jede der Zahnradwellen umfasst eine längliche, stabförmige, drehbar gelagerte Welle, auf der eine Vielzahl von Zahnrädern zentrisch gelagert aufgebracht ist. Die Zahnräder sind bevorzugt voneinander beabstandet. Besonders bevorzugt ist der Abstand benachbarter Zahnräder größer als die Materialdicke beziehungsweise -breite eines Zahnrades. Jedes Zahnrad weist eine Vielzahl von Zähnen auf. Vorteilhafterweise sind die Zahnräder auf einer Zahnradwelle gleich ausgebildet. Weiterhin vorteilhaft können die Zähne von benachbarten Zahnradwellen unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise hinsichtlich ihrer Form, also spitzer oder stumpfer.
Zum Definieren und Einhalten eines Abstandes zwischen den Zahnrädern können beispielsweise Distanzstücke aus Holz zwischen den Zahnrädern auf der Welle angeordnet sein, die den Abstand vorgeben und ein Verrutschen der Zahnräder verhindern.
Weiterhin erfindungsgemäß überlappen die Zahnräder der mindestens zwei Zahnradwellen, wobei der Überlapp weitergehend ausgebildet ist als nur ein Eingriff der Zähne der Zahnräder. Das heißt mit anderen Worten, dass die Zahnräder der Zahnradwellen überlappen, sodass in den Zwischenräumen zwischen den Zahnrädern der anderen Zahnradwelle angeordnet sind. Entsprechend ist in einer bevorzugten Ausführungsform jeweils ein Zahnrad der einen Zahnradwelle zumindest teilweise zwischen zwei benachbarten Zahnrädern der anderen Zahnradwelle angeordnet. Bevorzugt beträgt der Überlapp zwischen den Zahnradwellen beziehungsweise zwischen den Zahnrädern höchstens 25 % des Radius der Zahnräder, besonders bevorzugt höchstens 50 %.
Die Zahnradwellen rotieren erfindungsgemäß mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in die gleiche Richtung. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Geschwindigkeit einer zweiten Zahnradwelle größer als die Geschwindigkeit einer ersten Zahnradwelle. Zum Antrieb der Zahnradwellen ist vorzugsweise ein Elektromotor ausgebildet.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entzerrungsvorrichtung sind genau zwei Zahnradwalzen ausgebildet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind mindestens drei Zahnradwellen, beispielsweise drei, vier, fünf oder sechs Zahnradwellen, ausgebildet. Dabei ist vorzugsweise die Geschwindigkeit einer dritten Zahnradwelle größer als die Geschwindigkeit der zweiten Zahnradwelle, welche wiederum größer als die Geschwindigkeit der ersten Zahnradwelle ist. Je mehr Zahnradwellen ausgebildet sind, umso intensiver und gründlich kann das Material entzerrt werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Zahnradwellen gleich groß ausgebildet sind. Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Zahnradwellen unterschiedlich ausgebildet sind. Dies betrifft insbesondere den Radius, die Länge, Anzahl und Form der Zahnräder, Anzahl und Form der Zähne etc. Bei unterschiedlich ausgebildeten Zahnradwellen unterscheiden diese sich bevorzugt hinsichtlich der Größe ihrer Radien. Durch unterschiedliche Radien können die Zahnradwellen bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten aufweisen.
Vorteilhafterweise weisen die Zahnräder der Zahnradwellen jeweils eine Vielzahl von Zähnen auf, wobei die Zwischenräume der Zähne konkav abgerundet sind. Mit den Zähnen wird das Material festgehalten und weiter transportiert beziehungsweise beschleunigt. Die abgerundeten Zwischenräume der Zähne haben den Vorteil, dass sich das zu entzerrende Material, welches beim Eingreifen der Zähne in die Zahnzwischenräume gedrückt wird, dort nicht festsetzt und von der nächsten Zahnradwelle erfasst und aus den Zwischenräumen der vorhergehenden Zahnradwelle rausgeholt wird. Die konkaven Zwischenräume sind dabei weiterhin wesentlich materialschonender als spitze Zwischenräume.
Weiterhin können die Zähne der Zahnräder unterschiedliche Winkel aufweisen. Das heißt, die Zähne sind dann spitzer oder stumpfer ausgebildet. Zähne mit stumpfen Winkeln haben den Vorteil, dass diese ebenfalls materialschonender sind als spitze Zähne.
Noch eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Zähne in Bezug auf die Rotationsrichtung entweder vor oder zurück ausgerichtet sind. Mit anderen Worten sind die Zähne sozusagen nach vorne oder nach hinten gekippt, also schräg ausgerichtet. Nach hinten gekippte Zähne bewirken eine wesentlich besseres Festhalten und mitführen des Materials als nach hinten gekippt Zähne.
In einer beispielhaften Ausführungsform hat eine Zahnradwelle eine Länge zwischen 1 m und 1,5 m. Diese Länge entspricht beispielsweise der Breite der Entzerrungsvorrichtung. Die Anzahl der Zahnräder ist weiterhin beispielhaft abhängig von der Zahnradwelle, das heißt die erste Zahnradwelle weist mehr Zahnräder auf als die zweite Zahnradwelle und diese weist wiederum mehr Zahnräder auf als die dritte Zahnradwelle. Weiterhin kann die erste Zahnradwelle beispielsweise spitzere, und somit tiefere Zähne aufweisen als die weiteren Zahnradwellen.
In noch einer Ausführungsform sind die Zähne von benachbarten Zahnrädern über den Umfangs der Zahnradwelle versetzt angeordnet. Mit anderen Worten sind die Zahnräder jeweils ein Stück weit gegeneinander verdreht auf der Welle aufgebracht. Das hat den Vorteil, dass das Material von den Zähnen besser festgehalten und transportiert werden kann, da die Zähne so besser in das faserige Material eingreifen.
Das erfindungsgemäße Bodenblech ist in einem definierten Abstand zu dem Umriss der Zahnradwalzen angeordnet. Der Abstand ist in einer Ausführungsform überall annähernd gleich, sodass die Form des Bodenblechs annähernd der Umrissform der Zahnradwellen entspricht. Weiterhin weist das Bodenblech mindestens eine Spitze auf, die zum Überlappbereich der Zahnradwellen hin ragt. An der Spitze des Bodenbleches findet aufgrund des Geschwindigkeitsunterschiedes der Zahnradwellen die Entzerrung des Materials statt.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bodenblech und die Zahnradwellen gleichmäßig beabstandet ausgeführt sind. Vorteilhafterweise beträgt der Abstand vom Bodenblech zu den Zahnradwellen, genauer gesagt zu den Spitzen der Zähne der Zahnräder, die auf der Welle angeordnet sind, höchstens 50 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 30 mm. Ist der Abstand zu groß, können die Zähne das Material nicht greifen und festhalten. Ist der Abstand jedoch zu klein, wird das Material zwischen den Zähnen und dem Bodenblech gequetscht, was auch eine nachteilhafte Zerstörung der Faserstruktur zur Folge hat.
Eine besondere Ausführungsform sieht vor, dass der Abstand vom Bodenblech zu den Zahnradwellen in Rotationsrichtung der Zahnradwellen beziehungsweise in Vorlaufrichtung des Materials sich verjüngt, also schmäler wird. Je mehr das Material entzerrt ist, umso geringer wird der Abstand. Am Einlass besteht eine wesentlich größere Materialdichte beziehungsweise ein wesentlich größeres Materialaufkommen als in Vorlaufrichtung bei bereits entzerrtem Material. Indem der Abstand verringert wird, wird gewährleistet, dass das Material von den Zähnen weiter festgehalten und zuverlässig weiter transportiert werden kann.
Vorteilhafterweise ist die mindestens eine Spitze des Bodenblechs aus einem härteren Material ausgebildet als das restliche Bodenblech. Das Bodenblech ist bevorzugt mehrteilig ausgebildet, wobei die einzelnen Teile beispielsweise verschweißt sind. Vorzugsweise sind die Spitzen auswechselbar ausgebildet, da an den Spitzen der Materialverschleiß am Bodenblech am größten ist.
Weiterhin sieht eine Ausführungsform vor, dass vor dem Einlass eine Dosiereinrichtung angeordnet ist, welche einen Materialzustrom in den Spalt zwischen dem Bodenblech und den Zahnradwellen reguliert. Damit wird geregelt, dass nicht zu viel Material auf einmal in den Spalt gelangt, sodass es zum Verstopfen kommen könnte. Beispielsweise ist die Dosiereinrichtung als hoch und runter schiebbares Dosierblech ausgebildet. Beispielsweise ist das Dosierblech kippbar ausgebildet. Ebenfalls beispielhaft kann die Dosiereinrichtung als eine Art Schaufelrad ausgebildet sein, welches sich dreht und dabei das Material in den Einlass einschaufelt.
Noch weiterhin ist in einer Ausführungsform eine Fremdkörpersicherung ausgebildet, welche das Eindringen von Fremdkörpern zwischen dem Bodenblech und den Zahnradwellen verhindert. Fremdkörper, wie Äste, Schrauben, Steine oder dergleichen, können zum einen die Zahnradwellen beschädigen, zum anderen sind die Verunreinigungen im Futtermaterial und somit schädlich für die weitere Verwendung.
Zum Beispiel ist die Fremdkörpersicherung als federgelagertes Kippblech ausgebildet ist, welches mit dem Bodenblech am Einlass verbunden ist, sodass verhindert werden kann, dass große Fremdkörper eindringen. Weiterhin kann das Kippblech auch magnet-gesteuert ausgebildet sein. Ebenso beispielhaft kann die Fremdkörpersicherung ein am Einlass ausgebildetes Magnetfeld umfassen, welches Verunreinigungen wie Schrauben, Heumaschinenzinken etc. aus dem Material heraus zieht. Selbstverständlich umfasst die Erfindung auch die entsprechende Einrichtung zum Erzeugen des Magnetfeldes.
In noch einer weiteren Ausführungsform ist an einem Auslass des Materials ein Abstreifer angeordnet, welcher hängengebliebenes Material aus den Zähnen der letzten Zahnradewelle entfernt. Dabei ist der Abstreifer bevorzugt derart ausgebildet und angeordnet, dass dieser das hängen gebliebene Material im stumpfen Winkel aus den Zähnen abstreift. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine rotierende Bürste oder Kehrwalze angebracht werden, die die Zahnräder der letzten Zahnradwelle am Auslass säubert.
Weiterhin schlägt der Erfinder ein Verfahren zum Entzerren von faserigem, gepressten Material, insbesondere Silage, mit einer voranstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Entzerrungsvorrichtung, vor, zumindest aufweisend die folgenden Verfahrensschritte:

– Eingeben von dem zu entzerrenden Material an einem Einlass zwischen dem Bodenblech und der ersten Zahnradwelle,
– Erfassen und Transportieren des Materials vom der ersten Zahnradwelle,
– Erfassen und Beschleunigen des Materials von mindestens einer weiteren Zahnradwelle, welche mit der ersten Zahnradwelle zumindest teilweise überlappt und in die gleiche Richtung jedoch mit größerer Geschwindigkeit rotiert, wobei
– das Material in dem Überlappbereich zwischen den Zahnradwellen aufgrund der Geschwindigkeitsdifferenz der Zahnradwellen entzerrt wird.

Beim Eingeben des Material am Einlass in den Spalt zwischen der ersten Zahnradwelle und dem Bodenblech wird das Material von der ersten Zahnradwelle erfasst, das heißt die Zähne der ersten Zahnradwelle greifen in das Material ein und halten es fest, sodass mit der Rotation der Zahnradwelle transportiert wird. Während das Material noch von der ersten Zahnradwelle festgehalten und transportiert wird, greifen die Zähne der nächsten Zahnradwelle schon in das Material ein. Aufgrund der unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten der Zahnradwellen, die nächste Zahnradwelle dreht sich schneller als die erste Zahnradwelle, wird das Material auseinander gezogen und schneller weiter transportiert. Auf diese Weise geschieht eine materialschonende Entzerrung, bei der die Struktur des Materials weitestgehend erhalten bleibt und das Material insbesondere nicht gehäckselt wird.
In einer Ausführungsform beträgt die Geschwindigkeit einer weiteren Zahnradwelle jeweils das 1,5- bis 8-fache der Geschwindigkeit der vorgehenden Zahnradwelle. Beispielsweise rotiert die erste Zahnradwelle mit einer Umdrehung pro Stunde. Dann würde eine zweite Zahnradwelle anderthalb bis vier Umdrehungen pro Stunde durchlaufen. Die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Zahnradwellen sollte nicht zu groß sein, da auch hierdurch beim Entzerren eine Beschädigung der Materialstruktur erfolgen kann.
Zudem betrifft die Erfindung noch die Verwendung einer voranstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Entzerrungsvorrichtung und eines voranstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entzerren von faserigem, gepressten Material im Rahmen eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Aufbereitung von Silage aus Wiesenschnitt, Ackerfutter und/oder Wildkräutern zur Verwendung in der Mast von pflanzenfressenden Nutztieren.
Schließlich betrifft die Erfindung noch ein Verfahren zur Aufbereitung von Silage aus Wiesenschnitt, Ackerfutter und/oder Wildkräutern zur Verwendung in der Mast von pflanzenfressenden Nutztieren, zumindest aufweisend die Schritte:

– Auflockern und Entzerren der Silage,
– Trocknen der Silage mittels Luft mit einer Temperatur von kleiner gleich 65°C bis zu einer in der Silage verbleibenden Trockensubstanz von höchstens 95%, und
– Zerkleinern der Silage unter Verwendung einer Mühle, wobei
– die Silage mittels eines voranstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens entzerrt wird.

Bezüglich des Verfahrens und der Vorrichtung zur Aufbereitung von Silage wird ausdrücklich auf die Prioritätsschrift DE 10 2016 104 159 verwiesen. Beim Trocknen der Silage wird vorzugsweise Luft mit alternierenden Temperaturen, also abwechselnd wärmere und kältere Luft, eingesetzt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale dargestellt sind. Es zeigen im Einzelnen:
1: eine schematische Perspektivansicht einer Entzerrungsvorrichtung,
2: eine schematische Querschnittsansicht der Entzerrungsvorrichtung gemäß 1 mit einem Detail A,
3: Detail A aus der 2,
4: eine schematische Draufsicht zweier, teilweise überlappender Zahnradwellen mit einem Detail B, und
5: Detail B aus der 4.
Die 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Entzerrungsvorrichtung 1. In dieser Ausführungsform umfasst die Entzerrungsvorrichtung 1 drei gleich ausgebildete Zahnradwellen 10, 20 und 30. Die Entzerrungsvorrichtung 1 weist ein äußeres Gehäuse 2 auf. In dem Gehäuse 1 ist eine Öffnung als Einlass 3 für das zu entzerrende Material und ein weitere Öffnung (hier nicht zu sehen) als Auslass für das entzerrte Material ausgebildet. Der Einlass 3 befindet sich auf einer Seite des Gehäuses 2 in einem unteren Bereich und der Auslass befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite in einem oberen Bereich. An dem Einlass 3 ist eine als Schieber 7 ausgebildete Dosiereinrichtung angeordnet, welches die Materialzufuhr regelt, indem der Einlass 3 mehr oder weniger geöffnet beziehungsweise geschlossen wird. Hierzu lässt sich der Schieber 7 hoch und runter bewegen.
Die drei Zahnradwellen 10, 20 und 30 sind in dem Gehäuse 2 angeordnet. Jede Zahnradwelle 10, 20 beziehungsweise 30 umfasst eine drehbar gelagerte Welle 12, 22 beziehungsweise 32 als Mittelachse. Weiterhin ist an den Wellen 12, 22 und 32 jeweils ein Elektromotor 13, 23 und 33 angeordnet, welcher diese antreibt. In dieser Ausführungsform sind die Zahnradwellen 10, 20 und 30 nach links oben versetzt beziehungsweise schräg übereinander angeordnet. Dies ist vor allem auch in der schematischen Querschnittsansicht in der 2 zu sehen.
Die Zahnradwellen 10, 20 beziehungsweise 30 rotieren in die gleiche Richtung, in dieser Ausführungsform im Uhrzeigersinn. Dabei rotiert die zweite Zahnradwelle 20 schneller als die erste Zahnradwelle 10 und die dritte Zahnradwelle 30 rotiert schneller als die zweite Zahnradwelle 20.
Auf der Welle 12, 22 beziehungsweise 32 ist jeweils eine Vielzahl von Zahnrädern 11, 21 beziehungsweise 31 beabstandet angeordnet. Die Zahnräder 11, 21 beziehungsweise 31 der Zahnradwelle 10, 20 bzw. 30 überlappen jeweils teilweise. Das heißt, die Zahnräder 11 der ersten Zahnradwelle 10 überlappen mit den Zahnrädern 21 der zweiten Zahnradwelle 20 und diese überlappen wiederum mit den Zahnrädern 31 der dritten Zahnradwelle 30. Überlappen bedeutet im Sinne der Erfindung, dass ein teilweiser Eingriff der Zahnräder der einen Zahnradwelle zwischen die Zahnräder der benachbarten Zahnradwelle vorliegt, wobei dieser Eingriff nicht lediglich die Zähne der Zahnräder selbst betrifft. Es sind also die Zahnräder einer Zahnradwelle ein stückweit jeweils in den Zwischenräumen der benachbarten Zahnradwelle angeordnet. Dies ist auch in der 4 sowie dem vergrößerten Detail A in der 5 zu sehen.
Die Entzerrungsvorrichtung 1 umfasst weiterhin ein Bodenblech 5, welches in einem Abstand zu den Zahnradwellen 10, 20 und 30 unter diesen angeordnet ist. Die Form des Bodenblechs 5 entspricht somit dem äußeren Umriss der überlappenden Zahnradwellen 10, 20 und 30. In dieser Ausführungsform ist der Abstand vom Bodenblech 5 zu den Zahnradwellen 10, 20 und 30 gleichmäßig ausgebildet. Das Bodenblech 5 weist zwei Spitzen 6 auf, die jeweils konvex zum Überlapp der Zahnradwellen 10 und 20 beziehungsweise 20 und 30 hin ragen.
Das Detail A in der 3 zeigt die erste Spitze 6 im Bereich des Überlapps der Zahnräder 11 und 21 von der ersten und zweiten Zahnradwelle 10 und 20. Das Bodenblech 5 ist mehrteilig ausgebildet und insbesondere Spitzen 6 sind auswechselbar ausgebildet. Im Bereich der Spitzen 6 ist die Materialbelastung, insbesondere ein Materialabrieb, des Bodenblechs 5 am größten. Daher sind die Spitzen 6 aus einem härteren Material ausgebildet als das restliche Bodenblech 5 und können zusätzlich noch verstärkt werden.
Am Einlass 3 in das Gehäuse 2 beziehungsweise den Spalt 9 ist noch eine Fremdkörpersicherung in Form eines federgelagerten Kippblechs 8 ausgebildet, welches mit dem Bodenblech 5 am Einlass 3 verbunden ist.
Das zu entzerrende Futtermaterial gelangt durch den Einlass 3 in den Spalt zwischen dem Bodenblech 5 und der ersten Zahnradwelle 10. Die Zähne der ersten Zahnradwelle 10 greifen in das faserige Material ein, halten dieses fest und transportieren es mit ihrer Rotationsgeschwindigkeit durch den Spalt 9. An der ersten Spitze 6 des Bodenblechs 5, also am Überlappbereich, wo die erste Zahnradwelle 10 mit der zweiten Zahnradwelle 20 überlappt, wird das Material von den Zähnen der zweiten Zahnradwelle 20 aufgegriffen und durch die größere Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Zahnradwelle 20 aus dem Griff der Zähne der ersten Zahnradwelle 10 gezogen und dabei entzerrt. Durch die Spitze 6, welche in diesen Bereich hinein ragt, wird verhindert, dass das Material dem Entzerren beziehungsweise dem Eingriff der zweiten Zahnradwelle 20 ausweicht. Der gleiche Entzerrvorgang wiederholt sich analog beim Übergang des Materials von der zweiten Zahnradwelle 20 zur dritten Zahnradwelle 30. Wesentlich für das Entzerren ist hierbei die größere Rotationsgeschwindigkeit der jeweils nachfolgenden Zahnradwelle 20 beziehungsweise 30. Je mehr Zahnradwellen hintereinander geschaltet sind, umso gründlicher beziehungsweise weitergehend kann das Material entzerrt werden.
In dieser Ausführungsform wird das Material von den Zahnradwellen 10, 20 und 30 nach oben hin zum Auslass 4 transportiert. Es ist jedoch auch möglich, dass die Entzerrungsvorrichtung 1 ohne Höhenunterschied zwischen Einlass 3 und Auslass 4 ausgebildet wird. Das entzerrte Material verlässt am Auslass 4 das Gehäuse 2 und kann beispielsweise zur weiteren Verwendung gesammelt werden. Am Auslass 4 kann noch eine Art Abstreifer ausgebildet sein, welcher hängen gebliebenes Material aus den Zähnen der letzten Zahnradwelle 30 abstreift oder ausbürstet.
In der 4 ist noch eine schematische Draufsicht zweier, teilweise überlappender Zahnradwellen, beispielsweise die erste und die zweite Zahnradwelle 10 und 20, mit einem weiter vergrößerten Detail B gezeigt. Das Detail B zeigt die 5. Die Zahnräder 11 der ersten Zahnradwelle 10 sind jeweils in den Zwischenräumen der Zahnräder 21 der zweiten Zahnradwelle 20 angeordnet und umgekehrt. Der Überlapp der Zahnräder 11 und 21 beträgt jeweils ungefähr die Hälfte des Radius der Zahnräder 11 beziehungsweise 21. Zwischen den Zahnrädern 11 beziehungsweise 21 sind jeweils Distanzstücke 14 beziehungsweise 24 auf den Wellen 12 und 22 angeordnet. Die Distanzstücke 14 und 24 definieren den Abstand der Zahnräder 11 und 21 und verhindern deren Verrutschen. In dieser Ausführungsform entspricht der Abstand der Zahnräder 11 beziehungsweise 21 und damit die Dicke eines Distanzstückes 14 beziehungsweise 24 annähernd der Breite der Zahnräder der jeweils anderen Zahnradwelle.
Insgesamt wird mit der Erfindung also eine Entzerrungsvorrichtung zum Entzerren von faserigem, gepressten Material, zumindest aufweisend: mindestens zwei Zahnradwellen, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in die gleiche Richtung rotieren und zumindest teilweise überlappen, und ein Bodenblech, wobei das Bodenblech mindestens eine Spitze ausformt, die in den Überlappbereich der Zahnradwellen hineinragt, wobei in dem Überlappbereich die Entzerrung des Materials stattfindet. Weiter wird vorgeschlagen ein Verfahren zum Entzerren von faserigem, gepresstem Material, mit einer erfindungsgemäßen Entzerrungsvorrichtung, wobei das Material in dem Überlappbereich zwischen den Zahnradwellen aufgrund der Geschwindigkeitsdifferenz der Zahnradwellen entzerrt wird. Noch weiter wird vorgeschlagen die Verwendung einer Entzerrungsvorrichtung und eines Verfahrens zum Entzerren von faserigem, gepresstem Material im Rahmen eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Aufbereitung von Silage zur Verwendung in der Mast von pflanzenfressenden Nutztieren.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere beschränkt sich die Erfindung nicht auf die nachfolgend angegebenen Merkmalskombinationen, sondern es können auch für den Fachmann offensichtlich ausführbare andere Kombinationen und Teilkombination aus den offenbarten Merkmalen gebildet werden.
Bezugszeichenliste

1: Entzerrungsvorrichtung
2: Gehäuse
3: Einlass
4: Auslas
5: Bodenblech
6: Spitze
7: Schieber
8: Kippblech
9: Spalt
10, 20, 30: Zahnradwelle
11, 21, 31: Zahnräder
12, 22, 32: Welle
13, 23, 33: Elektromotor
14: Distanzstück

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2007062520 A1 [0003]
DE 102016104159 [0034]

Claims

Entzerrungsvorrichtung (1) zum Entzerren von faserigem, gepressten Material, insbesondere Silage, zumindest aufweisend: 1.1. mindestens zwei Zahnradwellen (10, 20, 30) mit einer Vielzahl von Zahnrädern (11, 21, 31), die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in die gleiche Richtung rotieren und zumindest teilweise überlappen, und 1.2. ein Bodenblech (5), dessen Form an den Gesamtumriss der zumindest teilweise überlappenden Zahnradwellen (10, 20, 30) angepasst und in einem definierten Abstand zu den Zahnradwellen (10, 20, 30) angeordnet ist, sodass das Bodenblech (5) mindestens eine Spitze (6) ausformt, die in den Überlappbereich der Zahnradwellen (10, 20, 30) hineinragt, wobei in dem Überlappbereich an der mindestens einen Spitze (6) die Entzerrung des Materials stattfindet.
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Zahnrad (11, 21, 31) einer Zahnradwelle (10, 20, 30) zumindest teilweise zwischen zwei benachbarten Zahnrädern (11, 21, 31) der anderen Zahnradwelle (10, 20, 30) angeordnet ist.
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit einer zweiten Zahnradwelle (20) größer ist als die Geschwindigkeit einer ersten Zahnradwelle (10).
Entzerrungsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Zahnradwellen (10, 20, 30) ausgebildet sind.
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit einer dritten Zahnradwelle (30) größer ist als die Geschwindigkeit der zweiten Zahnradwelle (20).
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradwellen (10, 20, 30) unterschiedlich ausgebildet sind, insbesondere unterschiedlich große Radien aufweisen.
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (11, 21, 31) der Zahnradwellen (10, 20, 30) jeweils eine Vielzahl von Zähnen aufweisen, wobei die Zwischenräume der Zähne konkav abgerundet sind.
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne in Bezug auf die Rotationsrichtung entweder vor oder zurück ausgerichtet sind.
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne von benachbarten Zahnrädern (11, 21, 31) über den Umfang der Zahnradwelle (10, 20, 30) versetzt angeordnet sind.
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand vom Bodenblech (5) zu den Zahnradwellen (10, 20, 30) höchstens 50 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 30 mm, beträgt.
Entzerrungsvorrichtung () gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand vom Bodenblech (5) zu den Zahnradwellen (10, 20, 30) in Rotationsrichtung der Zahnradwellen (10, 20, 30) beziehungsweise in Vorlaufrichtung des Materials sich verjüngt.
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Spitze (6) des Bodenblechs (5) aus einem härteren Material ausgebildet ist als das restliche Bodenblech (5).
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einlass (3) eine Dosiereinrichtung angeordnet ist, welche einen Materialzustrom zwischen Bodenblech (5) und Zahnradwellen (10, 20, 30) reguliert.
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fremdkörpersicherung ausgebildet, welche das Eindringen vom Fremdkörpern zwischen dem Bodenblech (5) und den Zahnradwellen (10, 20, 30) verhindert.
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdkörpersicherung als federgelagertes oder magnet-gesteuert Kippblech (8) ausgebildet ist, welches mit dem Bodenblech (5) am Einlass (3) verbunden ist.
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdkörpersicherung ein am Einlass (3) ausgebildetes Magnetfeld umfasst, welches Verunreinigungen aus dem Material anzieht.
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Auslass (4) ein Abstreifer angeordnet ist, welcher hängengebliebenes Material aus den Zähnen der letzten Zahnradewelle entfernt.
Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Auslass (4) eine rotierende Bürste angeordnet ist, welche hängengebliebenes Material aus den Zähnen der letzten Zahnradewelle heraus bürstet.
Verfahren zum Entzerren von faserigem, gepresstem Material, insbesondere Silage, mit einer Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 18, zumindest aufweisend die folgenden Verfahrensschritte: 19.1. Eingeben von dem zu entzerrenden Material an einem Einlass (3) zwischen dem Bodenblech (5) und der ersten Zahnradwelle (10), 19.2. Erfassen und Transportieren des Materials vom der ersten Zahnradwelle (10), 19.3. Erfassen und Beschleunigen des Materials von mindestens einer weiteren Zahnradwelle (20, 30), welche mit der ersten Zahnradwelle (10) zumindest teilweise überlappt und in die gleiche Richtung jedoch mit größerer Geschwindigkeit rotiert, wobei 19.4. das Material in dem Überlappbereich zwischen den Zahnradwellen (10, 20, 30) aufgrund der Geschwindigkeitsdifferenz der Zahnradwellen (10, 20, 30) entzerrt wird.
Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Geschwindigkeit einer weiteren Zahnradwelle (20, 30) das 1,5- bis 4-fache der Geschwindigkeit der vorgehenden Zahnradwelle (10, 20) beträgt.
Verwendung einer Entzerrungsvorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 18 und eines Verfahrens gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 19 bis 20 zum Entzerren von faserigem, gepressten Material im Rahmen eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Aufbereitung von Silage aus Wiesenschnitt, Ackerfutter und/oder Wildkräutern zur Verwendung in der Mast von pflanzenfressenden Nutztieren.
Verfahren zur Aufbereitung von Silage aus Wiesenschnitt, Ackerfutter und/oder Wildkräutern zur Verwendung in der Mast von pflanzenfressenden Nutztieren, zumindest aufweisend die Schritte: 22.1. Auflockern und Entzerren der Silage, 22.2. Trocknen der Silage mittels Luft mit einer Temperatur von kleiner gleich 65°C bis zu einer in der Silage verbleibenden Trockensubstanz von höchstens 95%, und 22.3. Zerkleinern der Silage unter Verwendung einer Mühle, wobei 22.4. die Silage mittels einer Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 18 und einem Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 19 bis 20 entzerrt wird.