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Fördereinheit für pneumatisch-mechanischen Stofftransport Die Erfindung
betrifft eine aus Gebläse und Zubringerschnecke bestenende, im Anhängerbetrieb hinter
einer Zugmaschine oder stationär verwendbare Fördereinheit zum pneumatisch-mechanisensen
Stofftransport, und zwar vorzugsweise für zerkleinertes halmgut.
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Auf dem Wege vom Aufbereitungsort des Halmgutes, wo beispielsweise
ein Feldhäcksler aufgestellt sein kann, über das Transportfahrzeug bis zum endgültigen
Verbrauchs- oder Lagerort, ist im allgemeinen, häufig noch unter Vor- und/oder Nachscnaltung
eines Endlosförderbandes, ein nach dem Wurfprinzip arbeitendes Gebläse vorgesehen.
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Gebläse dieser Zweckbestiimnung, deren Aufbau und Wirkungsweise sind
im einschlägigen Schrifttum wiederholt unter theoretischen und praktischen Gesichtspunkten
dargestellt worden, z. B. in "Landtechnische Forschung"10 10(1960, Seite 163-165p
7 (1957), Seite 9 bis 18. Danach ist eine direkte Gutzuführung durch ein Schaufelrad
die bevorzugte Methode, wobei die Massenförderung mehr durch Wurf als durch Lufteinwirkung
zustandekommt.
Das zu bewegende Erntegut wird von den Schaufeln
erfaßt und verläßt dann annähernd tangential mit Schaufelumfangsgeschwindigkeit
das Gebläsegehäuse. Am Ausgang des Gebläses ist also ein mit Fördergut beladener
Luftstrom vorhanden, der, je nach Art und Menge des aufgenommenen Materials, ein
einer geschlossenen Rohrleitung, oder auch ohne eine solche, mehr oder weniger lange
Pörderwege ermöglicht.
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Als intregierter Bestandteil von landwirtschaftlichen Naschinen sind
derartige Gebläse bekannt und wiederholt vorgeschlagen worden. Seltener dagegen
als selbständige, an landwirtschaftliche Zugmaschinen ankoppelbare Einheiten.
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Als eingebaute Fördereinrichtung eines Laders (DAS 1 145 847) oder
auch einer Erntemaschine (DAS 1 055 867), die hinter einer Zugmaschine laufen kann,
sind Schaufelradgebläse bekanntgeworden. Neben anderen Slachteilen wird bei derartigen
Gebläsen der Luft- und Feststoffstrom fast immer senkrecht auf das Gebläserad geleitet,
so daß eine energiezehrende scharfe Umlenkung auftritt, wodurch empfindliches Gut
nicht selten auch noch beschädigt wird. Außerdem wird bei einem gegebenen mechanischen
System dessen optimale Förderkapazität aus den angegebenen Gründen fast nie erreicht.
Abhilfe wäre z.B. möglich durch Vergrößerung der Abmessungen der Anlage oder auch
durch eine Gutzufuhr vom Gebläseradrand her; diese und ähnliche Maßnahmen könnten
aber nur als provisorisch gewertet werden, die weitere Nachteile mit sich bringen
würden. Es ist in den meisten Fällen auch gar nicht möglich, das zu fördernde Gut
direkt in den Aufgabetrichter zu schotten, sondern es sind zusätzliche anpassende
Fördereinrichtungen, etwa in Bandform, erforderlich.
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Es besteht also das vordringliche Problem, die in der strömenden Masse
enthaltene kinetische Energie für den anschliessenden Nassentransport nutzbar zu
machen. Wenn dieser völlig
verlustfrei auch nie möglich sein wird,
sollte doch eine Materialeinleitung unter einem möglichst günstigen Winkel vorgenommen
werden. Dadurch würde man nicht nur auf größere Fördereinheiten verzichten können,
sondern auch die Gutzufuhr von der Peripherie her, mit allen ihren Nachteilen, könnte
vermieden werden. Eine Öffnung des Randgehäuses zwecks Anbringung eines Aufnahmetrichters
wäre deswegen schwierig, weil aus einer solchen Öffnung ja immer ein Luftstrom heraus
treten und das meist kleinstückige oder körnige aut zurückgeblasen würde.
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Eine weitere Schwierigkeit ist mit der Notwendigkeit verbunden, vor
der Aufgabeöffnung des Gebläses noch eine zusätzliche Pördereinriohtung anzuordnen,
z.B. in Form eines endlosen Bandes. Hierbei ist eine einmalige oder mehrmalige Umlenkung
der Förderrichtung erforderlich, weil in der landläufigen Erntepraxis von einem
Ladewagen abgeladen wird. Es bedarf dann immer langwieriger Fahrmanöver, bis das
beladene Fahrzeug seine genaue Lage in bezug auf das Gebläse eingenommen hat. Nicht
nur durch Gelände-Unebenheiten können hierbei manoherlei Schwierigkeiten auftreten.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die in Verbindung mit Fördereinrichtungen
der beechriebenen Bauart mängel zu beseitigen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelcjst, daß die Fördereinheit
ein in einem mit tangentialem Zu- und Abfluß versehenen Rundgdhäuse angeordnetes
radiales Gebläserad aufweist, dem eine in Richtung der senkrechten Gebläeeradmittellinie
laufende waagerechte Transportscnnecke unter einem Winkel von 450 zugeordnet ist.
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Ihren Antrieb erhält die Transportschnecke über einen mehrteiligen,
von der Zugmaschinen-Zapfwelle ausgehenden Gelenkwellenzug, wobei auf einem dieser
Wellenteile das Gebläserad fest angeordnet ist. Zur Erreicnung dieses Antriebs sitzt
auf dem Wellemende der Transportschnecke eine Riemenscheibd,
die
mittels Keilriemen ihren Antrieb von einem mit der Zapfwelle verbundenen Wellenteil
bzw. einer darauf befestigten zweiten Riemenscheibe erhält.
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Um den Gebläseantrieb bei Bedarf eine und abschalten zu können, läßt
sich sowohl die Spannung des antreibenden Riemens, wie auch deeeen Umschlingungswinkel
mittels einer am Troggehäuse verschwenkbar angeordneten Spannrolle verändern, wobei
die Lage der Spannrolle über einen zweiteiligen Knicklenker jeweils durch einen
Hebel von Hand verstellbar ist. Dies hat unter anderem den Vorteil daß der Schlepperfahrer,
ohne längere Wege zurücklegen zumUssen, auch die Fördereinheit und gegebenenfalls
noch weitere Zusatzgeräte bequem bedienen kann.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Transportschnecke
in einem sich nach oben trichterförmig erweiternden, zur Seite der Gutaufgabe hin
offenen Aufnahmetrog angeordnet.
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Das obere Abdeckblech des Troges läuft als Windleitblech gestaltete
Kante aus. Die Anordnung eines solchen Leitbleches hat den Vorteil, daß die durch
die mit relatir hoher Drehzahl laufende Transportschnecke nicht nu Wngeordncte verlustreiche
Wirbel bildet, sondern die Luft in die seitliche Öffnung des Gebläsegehäuses unter
einer den ßtofftransport fördernden Drehung und Längs strömung eintritt. Entsprechend
den an dieser Stelle vorhandenen Strömungsverhältnissen ist eine zwischen Aufnahmetrog
und Gebläsegehäuse vorhandene, sich nach oben verbreiternde trapezförmige Durchlaßöffnung
vorgesehen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Rückansicht der
Pördereinheit, teilweise im Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 2,
Fig.
2 eine Gesamtansicht der Maschine von oben, Fig. 3 eine Seitenansicht, Fig. 4 einen
waagerechten Schnitt durch die Maschine, Fig. 5 eine Ansicht der gegenüberliegenden
Maschinenseite, Fig. 6 einen teilweisen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig.
5, Fig. 7 eine Rückansicht unter Weglassung eines Teiles der Abdeckbleche, Fig.
8 eine Ansicht der Spannrollenbetätigung.
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Das zylindrische Gehäuse 3 des Gebläses 2 besteht aus parallelen Seitenwänden
5 und 6 sowie einem diese Seitenwände aodeckenden Rundblech 7, wobei das Gehäuse
einen Tangentialauslauf 10 aufweist. Das Gehäuse wird von einem Rahmengestell 12
getragen, deren rückwärtige Rahmenteile 14 und 15 in geeigneter Weise mit der Gehäusewand
verbunden sind. Das umgekehrt U-förmige Rahmenstück 15 besteht u.a. aus Teil 17
und einem Paar mit seitlichem Abstand voneinander angeordneten Streben 18 und 19.
Diese sind an ihren unteren Enden durch einen im wesentlichen horizontal verlaufenden
Holm 20 verbunden, wobei dieser Holm gleichzeitig als Achse der Räder 21 und 22
dient.
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Die Rahmenstruktur 14 ist mit den Streben 24 und 25 eines A-förmigen
Zugrahmens 26 verbunden. Am spitzen Ende des Zugrahmens sind Einrichtungen vorgesehen,
um das ganze Gebläse an eine Zugmaschine anhängen zu können, beispielsweise mit
Hilfe der Schiene 29. Den Antrieb erhält das Gebläse von der Zapfwelle des Schleppers,
wobei die Übertragungswelle mit 30 bezeichnet ist. Der Tragrahmen 14 läßt ferner
eine Lagerstelle 31 erkennen, die in Nähe der Wandung 3 auf der Strebe 32 angeordnet
ist. Durch das Lager 31 ist eine Welle 34 hindurchgesteckt, die in herkömmlicher
Weise
über eine Antriebswelle 95 mit der Zapfwelle einer Zugmaschine verbunden ist. Selbstverständlich
kann auch jede andere Kraftquelle Verwendung finden, falls kein Schlepper zur Verfügung
steht.
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Die Welle 34 ist mit der Nabe 38 eines Gebläses 40 verbunden, welches
eine Anzahl radialer Arme 41 aufweist.
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Den äußeren Enden dieser Arme sind jeweils Lüfterblätter 42 aufgenietet.
Jedes dieser Blätter ist so bemessen, daß es mit seinem breiten Außenteil annähernd
die volle Gehäusebreite einnimmt. Die Leufrichtung des Gebläserotors 40 wird durch
Pfeile in Fig. 1 angedeutet. Dabei wird der Gebläseschaft 34 mittels eines Le.gers
43 am Gehäuse abgestützt.
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Welle 34 durchdringt die Rückseite des Gehäuses 3 und setzt sich hier
in kardanisch verbundenen Wellen 46 und 48 fort.
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Wellenteil 48 dreht sich in einem Lager 49, das an der Zwischenwand
50 befestigt ist. Auf dem Wellenende sitzt eine Riemenscheibe 52, über die ein Antriebsriemen
53 läuft, der andererseits eine zweite Riemenscheibe 54 antreibt, die mit einem
Lagerschaft 55 einer Förderschnecke 56 verbunden ist. Der Antriebsriemen läuft unter
einer Spannrolle 57 hindurch, die in einem Lagerbock 59 mittels eines Zapfens 60
gelagert ist und an der Innenwand 50 des Troges befestigt. Im Punkt 61 ist der Lagerbock
59 mit einem Lenker 62 verbunden, der seinerseits im Punkt 63 mit einem zweiten
Lenker 64 gekoppelt ist. Der Lenker 64 ist mit einer Welle 65 verbunden, die sich
in einem an der Wandung 50 befindlichen Lager dreht. Die Welle 65 trägt an ihrem
freien Ende einen Handhebel 66, der so beweglich ist, wi9 es am besten in Fig. 7
dargestellt ist. Bei Aufwärtsbewegung dieses Hebels wird die Andrückscheibe 57 entlastet,
so daß dadurch die Riemenscheibe abgehoben und damit der Antrieb unterbrochen wird.
Erst bei Aufwärtsbewegung des Hebels 66 wird unter Beteiligung der angeschlossenen
Lenker die Scheibe 57 wieder abgesenkt, so daß die Riemenspannung erhöht und damit
ein reibungsechlüssiger Antrieb wieder hergestellt
wird. Die Welle
55 der Förderschnecke ißt an ihrem einen Ende in einem Lager 70 aufgefangen, das
sich in der Eoke 72, 73 des Schneckengehäuses befindet. Das Schneckengehäuse 75
mit der Seitenkaimer 76 ist einer bestimmten stellung zum Förderwagen angeordnet.
Weitere Wandteile des Schneckengehäuses sind mit 73, 76 und 78 bezeichnet, wobei
Wandteil 78 in geeigneter Weise über den Flansch 79 mit der Rückwand 6 des Gebläses
verbunden ist.
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Das zu transportierende Gut tritt durch die oeffnung 80 im rückwärtigen
Gehäuseteil in das Gebläse ein. Die Diagonaiwandung 77 geht in ein gebogenes Bodenblech
85 über (Fig. 6), wobei dieses Blech sich einem aufrechten Wandblech 86 anschließt.
Auf diese Weise wird ein nach unten gerichtetes V gebildet, derart, daß Wandteil
85 sich an der Spitse des V befindet. Dieser Gehäuseteil bildet gleichzeitig die
untere Begrenzung des Förderraumes mit der darin befindlichen Förderschnecke 5b,
die unter einem Winkel von 450 zur Drehebene des Gebläses rotiert.
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Wie bereits erwähnt, wird das eingespannte Ende der Sohneokenwelle
55 tos swei Lagern 70 und 88 gehalten.
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Wie die Anordnung der Schneckengänge erkennen läßt, fördert die Schnecke
bei der durch den Pfeil bezeichneten Drehrichtung nach aufwärts, und zwar über die
Öffnung 76 von einem Förderband 90, welches sich auf dem Ladewagen 91 befindet.
Da. Förderband 90 ist Bestandteil einer auf einem Wagen montierten Transportbahn,
Dabei kann der das Förderband tragende Wagen Uber eine Zugstange 92 ebenfalls mit
der Zugiaschine verbunden sein, die auch das fahrbare Gebläse zieht.
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Mit dieser linrichtung ist es möglich, eine bestimmte Gutmenge von
einer Stelle zu einer anderen zu befördern, z.B. von einem Transportwagen auf einen
anderen. Dies wird umso
leichter gehen, als die Förderschnecke 56
teilweise in Richtung des Materialstromes verläuft, wobei die Eintrittsöffnung 80
so angeordnet ist, daß ein möglichst verlustloser Durchfluß des Fördergutes gewähr1eiset
iet.
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Die Beschleunigung des durchlaufenden Gutstromes beim Eintritt in
das Gebläse wird nur unwesentlich herabgesetzt, so daß die Wirkung des Gebläses
dadurch unterstützt wird und eine schnelle Weiterbeförderung in tangentialer Richtung
durch den Auslaß 10 möglich ist.
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Nach einem weiteren fortschrittlichen Merkmal der Erfindung sind Leitbleche
95 angeordnet (Figur 6), die sich bis hinter die Wandung 86 erstrecken. Durch das
Blech 97 werden die Antriebe 48 und 46 für die Kupplung wirksam abgedeckt. Ein Blech
98 der Wandung 96 überdeckt die Förderschnecke 56, wobei in Nähe der Einlaßseite
76 des Troges nach unten und außen gerichtete Abweisbleche 99 angeordnet sind, die
sich über die Öffnung 80 hinaus erstrecken. Durch diese Verkleidung wird ein FUhrungekanal
für die Luft gebildet, die in die Öffnung 80 ein tritt, um dann in eine Wirbelbewegung
überzugehen, wie sie die Pfeile in Figur 6 andeuten. Durch' diese kräftige Luftbewegung
gelangt der Gutstrom über das Ende der Sbrderschnecke hinaus und damit in den Bereich
des Gebläses, so daß es teils mechanisch, teils pfleumatisch durch den sich ausbildenden
Luftkreisel im Gebläsegehäuse weiterbefördert wird, bis es scnließlich aus der tffnung
10 des Gebläsegehäuses herausgeschleudert wird. Der Aufgabetrog hat einen runden
Boden 85, wobei die Trogwände 86, 77 in Richtung des Gehäuses und deren Oberkante
100 zusanenlaufen. Der Eintritts querschnitt der Öffnung 80 ist oben weiter als
unten, wodurch die Luft ohne Schwierigkeit in das Gebläse eintreten kann und das
im Luftstrom mitgeführte Fördergut mit Hilfe der Schnecke in den Bereich des Gebläses
gelangt. Hier wird das Gut hauptsächlich durch Zentrifugalwirkung in die Außenbereiche
des Gehäuses geschleudert, wodurch es von den breiten Gebläseschaufeln 42 erfaßt
werden kann.
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Die die Luftwirbel verursachenden Gehäuseverkleidungen bestehen aus
dem Blech 120 stromabwärts zur Kante 121 und stromaufwärts zur Kante 122 der Öffnung
80. Dieser schraubenförmige Strom aus Luft und Pördergut verläuft mit seiner Achse
etwa koaxial zur Einlaßöffnung 80. Es ist leicht einzusehen, daß unter Verwendung
dieser mechanischen Mittel ein Gebläse geschaffen wird, welches einen hohen Förderwirkungsgrad
für jede Art von Material aufweist. Da ferner ein Trog derartig angeordnet ist,
daß er mit seiner Aufnahmekante an der Längsseite der Zugmaschine oder eines Transportwagens
liegt, können sowohl Transport wie auch Entnahme des Materials sehr wirkungsvoll
gestaltet werden.
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Förderschnecke und Luft 56 rotieren dabei in Richtung der Pfeile (Figur
6), so daß das durchtretende Gut über die Öffnung 80 in das Gebläsegehäuse gelangt.
Die Achse Ix der Förderschnecke konvergiert mit der Achse Yr des Gebläserades 40.
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Durch Anordnung eines geeigneten Betätigungshebels 66 für die Kupplung
kann eine einzige Bedienungsperson sowohl das Gebläse, den Transportwagen wie auch
die Zugmaschine bedienen. Die ganze Anordnung ist ferner so getroffen, daß die Arbeitsplattform
76 des rechten Laufrades 104 der Zugmaschine 30 angeordnet ist, während das Laufband
90 leicht zugänglich vor der Einlaßöffnung 76 derart angeordnet ist, daß sich eine
Ortveränderung des Vorratsbehälters hinter dem Rad 104 erübrigt. Man erkennt ferner,
daß die obere Hälfte des Schneckentroges rechts vom Ablenkblech 99 offen ist, wodurch
im übrigen ein großer Trogeinlaß 105 entsteht.