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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Aufnahmegerät
für ein
Aufnahmegut, wie Schmutz, Mähgut, Gras,
Laub o. dgl., mit einer Aufnahmeöffnung
für das
Aufnahmegut, mit einer eingangsseitig mit der Aufnahmeöffnung verbundenen
Saugturbine und mit einem Aufnahmebehälter, der mit dem Ausgang der Saugturbine
verbunden ist und mindestens eine Luftaustrittsöffnung besitzt.
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Ein solches Aufnahmegerät ist in
der Regel im Betrieb an ein Fahrzeug (z. B. Traktor, Kleinlastwagen)
gekuppelt, und seine Saugturbine wird über Motor und Getriebe dieses
Fahrzeugs angetrieben.
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Bei bekannten und kommerziell erhältlichen Aufnahmegeräten dieser
Art (z. B. Broschüre „Anbaugeräte für den 4100" der Firma Sperber
Maschinenbau GmbH & Co.,
D-90579 Langenzenn, Publikationsjahr 2002, Abschnitt „Sperber
Van Grasaufnahmegeräte") wird Mähgut , beispielsweise
Gras, durch die Saugturbine angesaugt und dann von der Saugturbine
bei stets konstanter Drehzahl in den Sammel- oder Aufnahmebehälter weitergeleitet.
Der Transport des Mähguts
erfolgt dabei durch den von der Saugturbine erzeugten Luftstrom.
Im Aufnahmebehälter wird
das Mähgut
gesammelt. Die Luft tritt an mindestens einer Luftaustrittsöffnung nach
oben und/oder nach rückwärts aus.
Diese Luftaustrittsöffnung
ist mit einem Gitter oder Filtertuch versehen. Das Gitter oder Filtertuch
hält noch
nicht niedergefallenes Mähgut
zurück,
so dass dieses nicht ins Freie gelangen kann. Dabei wird dieser
Teil des Mähguts
durch den Luftstrom an das Gitter bzw. Filtertuch gedrückt.
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Mit zunehmender Füllung des Aufnahmebehälters setzt
sich erfahrungsgemäß das Gitter
bzw. Filtertuch immer mehr zu. Der strömenden Luft wird dadurch ein
immer stärker
werdendes Hindernis entgegengesetzt, so dass immer weniger Luft
pro Zeiteinheit aus der Luftaustrittsöffnung austreten kann. Eine
Folge davon ist, dass im Laufe der Zeit die Mähgut-Aufnahmeleistung des Aufnahmegeräts erheblich
nachlässt.
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Um auch nach längerem Einsatz noch eine ausreichende
Mähgut-Aufnahmeleistung
zur Verfügung
zu haben, wird die Turbine in ihrer Leistung auf diesen Fall des
weitgehend zugesetzten Gitters oder Filtertuchs ausgelegt. Mit anderen
Worten: Zumindest am Anfang der Arbeiten, wenn der Aufnahmebehälter noch
leer ist, wird mit wesentlich höherer
Drehzahl und damit Turbinenleistung gearbeitet als eigentlich (z.
B. für
ein gutes Mäh-
und Reinigungsergebnis) notwendig. Die erforderlich hohe Turbinenleistung
hat – gesehen über den
Betrieb vom Anfang bei leerem bis zum Ende bei gefülltem Aufnahmebehälter – eine relativ
hohe Lärmemission
zur Folge.
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Aufgabe der Erfindung ist es, mit
relativ geringem Aufwand ein Aufnahmegerät der eingangs genannten Art
so auszugestalten, dass man auch bei längerem Arbeiten mit einer vergleichsweise
kleinen Saugleistung der Saugturbine auskommt.
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Die Erfindung beruht auf der Überlegung, dass
sich dieses erreichen läßt, wenn
ein Zusetzen eines Filtertuchs oder Gitters an der Luftaustrittsöffnung ganz
oder zumindest weitgehend verhindert wird.
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Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass zwischen der Saugturbine und der Luftaustrittsöffnung Mittel
vorgesehen sind, die eine Herabsetzung der Geschwindigkeit in dem von
der Saugturbine abgegebenen Strom aus Luft und Aufnahmegut bewirken.
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Diese Reduzierung der Geschwindigkeit führt dazu,
dass das Aufnahmegut im Vergleich zum Stand der Technik nicht so
weit geschleudert wird, und dass das Aufnahmegut schon bald (weitgehend unter
Wirkung der Schwerkraft) in den Aufnahmebehälter fällt und dort zur Ruhe kommt.
Es gelangt somit praktisch kaum noch bis zur Luftaustrittsöffnung des Aufnahmebehälters, so
dass sich diese nicht mehr mit Aufnahmegut zusetzen kann. Die erwähnte erhöhte Saugleistung
der Saugturbine ist also nicht erforderlich. Die Turbine kann damit
für eine
vergleichsweise kleine Saugleistung ausgelegt sein und/oder konstant
mit dieser kleinen Saugleistung betrieben werden. Dadurch ergibt
sich, was besonders wichtig ist, vom Start der Arbeiten bei sauberem
Aufnahmebehälter über den
gesamten Zeitraum bis zur vollständigen
Befüllung
des Aufnahmebehälters
eine geringere Lärmemission.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform
zeichnet sich dadurch aus, dass die Mittel ein Labyrinth umfassen,
das an den Ausgang der Saugturbine angeschlossen ist.
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Dieses Labyrinth bewirkt ein mehrfaches Umlenken
des Stroms aus Luft und Aufnahmegut, so dass die Geschwindigkeit
dieses Stroms verringert wird. Das Aufnahmegut wird dabei so abgebremst, dass
es nicht mehr zur Luftaustrittsöffnung
des Aufnahmebehälters
kommt. Dadurch wird auch bei dieser Ausführungsform bei zunehmender
Behälterfüllung die
Luftaustrittsöffnung
nicht zugesetzt, und es kann mit konstant niedriger Leistung der
Saugturbine gearbeitet werden. Gegebenenfalls kann sogar ein Gitter,
Sieb, Netz oder ähnliches
an der Luftaustrittsöffnung
entfallen. Damit entfallen dann auch die Reinigungsarbeiten dafür.
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Prinzipiell kann das Labyrinth eine
eigene Baueinheit sein; es kann z. B. kastenförmig ausgebildet sein. Dann
kann es sich außen
oberhalb des Aufnahmebehälters
befinden. Wird eine kompakte Bauform angestrebt, dann kann es von
Vorteil sein, wenn das Labyrinth in den Aufnahmebehälter integriert
ist. Es sollte sich dann im oberen Teil des Aufnahmebehälters befinden.
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Eine drastische Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit
lässt sich
bevorzugt dadurch erzielen, dass das Labyrinth einen zick-zack-förmigen Strömungsweg
besitzt.
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Um dies zu erreichen, können zwei
Reihen von Dreieck-Profil-Leisten vorgesehen sein, die verschachtelt
einander gegegenüberstehen.
Dabei sollten zwischen den Dreieck-Profil-Leisten der unteren Reihe
Ausfall-Öffnungen
vorgesehen sein, durch die das Aufnahmegut nach unten fallen kann.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausbildung ist vorgesehen, dass die erwähnten Mittel zum Herabsetzen
der Geschwindigkeit eine Verbreiterung des Strömungswegs für den von der Saugturbine abgegebenen
Strom aus Luft und Aufnahmegut umfassen.
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Diese Verbreiterung kann konisch
ausgebildet sein. Alternativ kann die Ausgangsöffnung der Saugturbine direkt
an den Aufnahmebehälter
angeschlossen sein, so dass die Verbreiterung durch den Eingangsbereich
des Aufnahmebehälters
gebildet ist. Hier ergibt sich also eine drastische Verbreiterung vom
Querschnitt der Ausgangsöffnung
zum Eingangs-Querschnitt des Behälters.
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Bei dieser Ausbildung mit einer Verbreiterung
ist die Luftaustrittsöffnung
bevorzugt in der Decke oder oberen Wand des Aufnahmebehälters angeordnet.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden im folgenden anhand von drei Figuren näher beschrieben. Für gleiche
oder gleichartige Bauelemente werden dieselben Bezugszeichen verwendet.
Es zeigen:
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1 ein
Gras-Aufnahmegerät
mit in den Aufnahmebehälter
integriertem Labyrinth in einer perspektivischen Ansicht, wobei
das Gerät
teilweise aufgebrochen dargestellt ist,
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2 ein
Labyrinth als eigenständige
Baueinheit im Querschnitt und
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3 eine
Verbreiterung zum Abbremsen des Stroms aus Luft und Aufnahmegut
am Eingang eines Aufnahmebehälters.
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Nach 1 besitzt
ein Gras-Aufnahmegerät einen
Grundrahmen 10, in dem eine Saugturbine 12 untergebracht
ist. Das Gras-Aufnahmegerät
kann in bekannter Weise als fahrbare Einheit ausgebildet sein, die
im Betrieb an einem (nicht gezeigten) Traktor angekuppelt ist und
von diesem gezogen wird. Die Saugturbine 12 ist dabei über eine
(nicht gezeigte) Welle mit dem Motorgetriebe des Traktors verbunden und
wird von diesem angetrieben. Dicht über dem Boden wird vom Traktor
ein Aufnahmekopf mit einer Aufnahmeöffnung zur Aufnahme des Mähguts g,
hier also Gras, mitgeführt.
Diese Aufnahmeöffnung
ist über
einen (nicht gezeigten) Ansaugschlauch mit der Ansaugöffnung der
Saugturbine 12 verbunden. Die Ansaugöffnung erhält somit im Betrieb Luft l und Sammelgut
g zugeführt.
Der Ausgang der Saugturbine 12 ist mit 16 bezeichnet.
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Der Grundrahmen 10 ist am
unteren Teil der abgeschrägten
Vorderwand 18 eines Sammel- oder Aufnahmebehälters 20 befestigt.
Dieser Aufnahmebehälter 20 kann
insbesondere aus Kunststoff bestehen. Er ist nach Befüllung durch Öffnen einer
Klappe leicht zu leeren.
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Der im oberen Teil mittig gelegene
Behältereingang 22 ist über einen
Schlauch oder Turbinen-Austrittskanal 24 mit dem Ausgang 16 der
Saugturbine 12 verbunden.
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Im oberen Teil des Aufnahmebehälters 20 ist ein
zweiteiliges Labyrinth 26 untergebracht oder integriert.
Dessen Eingang wird vom Behältereingang 22 gebildet.
Das Labyrinth 26 bewirkt ein mehrfaches Umlenken des Stroms
aus Luft l und Aufnahmegut g, was durch Strömungspfeile 28 angedeutet
ist. Dadurch wird die Geschwindigkeit des genannten Stroms drastisch
verringert.
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Das Labyrinth 26 und damit
der Aufnahmebehälter 20 besitzt
zwei Luftaustrittsöffnungen 30, von
denen nur die in der linken Seitenwand gelegene, etwa rechteckig
ausgebildete Luftaustrittsöffnung 30 zu
sehen ist. In der rechten Seitenwand ist eine gleichartige Luftaustrittsöffnung 30 vorhanden.
An diesen Luftaustrittsöffnungen 30 wird
die angesaugte Luft l wieder an die Umgebung abgegeben.
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Auf ein Anbringen eines Gitters,
Netzes, Filtertuchs oder dergleichen an den Luftaustrittsöffnungen 30 ist
vorliegend verzichtet.
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Die Strömungspfeile 28 und
die dargestellte Konstruktion des zweiteiligen Labyrinths 26 machen deutlich,
dass das Labyrinth 26 einen etwa zick-zack-förmigen Strömungsweg vom Behältereingang 22 nach
links und einen ebensolchen zick-zack-förmigen Strömungsweg vom Behältereingang 22 nach
rechts besitzt. Diese beiden Strömungswege
werden gemeinsam vom Behältereingang 22 mit
dem Strom l, g versorgt. Sie sind durch eine obere Reihe zu einander
paralleler Luft-Umlenkelemente, hier speziell Deieck-Profil-Leisten 32,
und eine untere Reihe zu einander paralleler Luft-Umlenkelemente,
hier ebenfalls speziell Dreieck-Profil-Leisten 34, gebildet.
Die Leisten 32, 34 können dabei aus Metall oder
aus Kunststoff bestehen. Die beiden Reihen sind einander zugewandt
und dabei gegeneinander verschachtelt. Zwischen den Dreieck-Profil-Leisten 34 der
unteren Reihe sind Durchtritts- oder Ausfall-Öffnungen 36 vorgesehen.
Durch diese Ausfall-Öffnungen 36 kann
das abgebremste Aufnahmegut g unter Wirkung der Schwerkraft nach unten
in den Aufnahmebehälter 20 fallen.
Es rutscht dabei auch an der Innenseite der abgeschrägten Vorderwand 18 nach
unten.
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Es ist also festzuhalten: Durch das
Abbremsen der beiden Teilströme
aus Luft l und Aufnahmegut g wird das Aufnahmegut g durch
die Ausfall-Öffnungen 36 in
den unteren Teil des Aufnahmebehälters 20 abgegeben.
Es gelangt daher nicht oder nur in einem zu vernachlässigenden
Ausmaß zu
den beiden Luftaustrittsöffnungen 30,
so dass sich diese mit zunehmender Behälterfüllung nicht zusetzen können. Die
Saugturbine 12 kann somit über den gesamten Arbeitsgang
bis zur vollständigen
Behälterfüllung mit
einer relativ niedrigen Drehzahl arbeiten, was eine relativ geringe
Lärmemission
zur Folge hat.
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In 2 ist
ein Labyrinth 26a gezeigt, das als selbständige kastenförmige Baueinheit
ausgeführt ist.
Es besitzt ebenfalls einen nach rechts und einen nach links gerichteten
zick-zack-förmigen
Strömungsweg.
Der Strom des Gemisches aus Luft l und Aufnahmegut wird hier von
unten durch eine mittig gelegene Zugangsöffnung 38 zugeführt. Innerhalb des
Gehäuses 40 des
Labyrinths 26a gibt es auch hier wiederum eine obere Reihe
von parallelen Dreieck-Profil-Leisten 32 und eine untere
Reihe von parallelen Dreieck-Profil-Leisten 34. Im unteren
Teil werden in der Mitte und an den beiden Seiten Teil-Leisten verwendet.
Es können
auch wesentlich mehr Leisten 32, 34 als dargestellt
eingesetzt werden. Die Leisten 32, 34 sind verschachtelt
so einander gegenübergestellt,
dass sich ein zick-zack-förmiger
Strömungsweg
nach rechts und ein zick-zack-förmiger Strömungsweg
nach links ergibt. Zwischen benachbarten unteren Dreieck-Profil-Leisten 34 sind
auch hier wieder Ausfall-Öffnungen 36 vorgesehen,
durch die das Aufnahmegut g unter Wirkung der Schwerkraft hindurchfallen
kann.
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In der rechten und in der linken
Seitenwand des kastenförmigen
Labyrinths 26a befindet sich je ein Luft-Austrittsfenster
oder eine Luft-Austrittsöffnung 30.
Diese Luft-Austrittsöffnungen 30 sind
nicht mit einem Sieb oder Gittertuch versehen, so dass die Luft l ungehindert
ausströmen
kann. Ein Zusetzen mit Aufnahmegut g ist dadurch nicht möglich, und
ein Anstieg der für
den einwandfreien Betrieb unbedingt erforderlichen Turbinenleistung
ist nicht zu verzeichnen. Reinigungsarbeiten in diesem Bereich sind
nicht erforderlich. Es ergibt sich, dass über die gesamte Arbeitszeit
eine konstante, relativ geringe Saugleistung erforderlich ist.
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Nach 3 gelangt
die von der Saugturbine 12 abgegebene Mischung aus Luft l und
Aufnahmegut g über
den Turbinen-Austrittskanal 24 in eine Verbreiterung 26b des
Strömungswegs.
Diese Verbreiterung 26b ist hier konisch oder trichterförmig ausgebildet.
Der Übergang
in den größeren Querschnitt
geht also stetig vonstatten. Die Symmetrieachse der Verbreiterung 26b ist
horizontal ausgerichtet.
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Alternativ kann es sich auch um eine
plötzliche,
d. h. stufenartige Verbreiterung des Strömungswegs handeln. Dies kann
dadurch bewerkstelligt werden, dass der Ausgang 16 der
Saugturbine 12 direkt an den z. B. zylindrisch oder quaderförmig geformten Aufnahmebehälter 20 angeschlossen
ist. Dann ist die Verbreiterung 26b durch den Eingangsbereich
des Aufnahmebehälters 20 selbst
gebildet.
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Auf jeden Fall ist es wichtig, dass
durch die allmähliche
oder stufenartige Verbreiterung 26b ein Abbremsen des Stroms
aus Luft l und Aufnahmegut g erfolgt. Dann ergibt sich
eine Trennung des Aufnahmeguts g von der strömenden Luft l auch hier wieder unter
Mitwirkung der Schwerkraft. Das Aufnahmegut g sinkt in Richtung
auf den Boden des Aufnahmebehälters 20,
wie durch einen Pfeil dargestellt, während die Luft l aus dem Aufnahmebehälter 20 durch
die Luftaustrittsöffnung 30 entweicht.
Letztere kann hier bevorzugt in der Decke 42 des Aufnahmebehälters 20 angeordnet
sein.
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- 10
- Grundrahmen
- 12
- Saugturbine
- 14
- Ansaugöffnung
- 16
- Ausgang
- 18
- Vorderwand
- 20
- Aufnahmebehälter
- 22
- Behältereingang
- 24
- Turbinen-Austrittskanal
- 26
- Labyrinth
- 26a
- Labyrinth
- 26b
- Verbreiterung
- 28
- Strömungspfeil
- 30
- Luftaustrittsöffnung
- 32
- obere
Dreieck-Profil-Leiste
- 34
- untere
Dreieck-Profil-Leiste
- 36
- Ausfall-Öffnung
- 38
- Zugangsöffnung
- 40
- Gehäuse
- 42
- Decke
- l
- Luft
- g
- Sammelgut