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Die Erfindung betrifft eine Futtermittel- oder Biomasseentnahmemaschine mit einer Entnahmefräse zur Entnahme von Futtermittel oder Biomasse aus einem Futtermittel- oder Biomassestock gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 7.
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Futtermittelentnahmemaschinen dieser Art sind beispielsweise Futtermischwagen, die eine Entnahmefräse aufweisen. Mittels der Entnahmefräse kann der in einem Fahrsilo gelagerte Futtermittelstock abgefräst und das Fräsgut über den an den Fräskopf anschließenden Fräsgutförderkanal in den Mischbehälter gefördert werden.
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Entnahmefräsen dieser Art weisen einen Fräskopf mit einem Fräswerkzeug auf, das insbesondere in der Form einer um eine horizontale Drehachse drehbaren Frästrommel ausgebildet ist, die mit radial vorstehenden Fräsmessern bestückt ist. Das Fräswerkzeug ist über einen Teil seines Umfangs von einem Fräskopfmantel umgeben, über den das Fräsgut in den anschließenden Fräsgutförderkanal geleitet wird.
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Bei derartigen Entnahmefräsen tritt das Problem auf, dass am Ende des Fräsvorgangs im unteren Bereich des Fräskopfes zwischen der Frästrommel und dem Fräskopfmantel loses Fräsgut liegen bleibt, welches nicht mehr zum Fräsgutförderkanal transportiert wird. Bei der anschließenden Fahrt über ein Betriebsgelände zu den Austragsorten des Fräsguts besteht dann die Gefahr, dass dieses lose Fräsgut auf dem Betriebsgelände verstreut wird. Dies hat einen erhöhten Aufwand zur Reinigung des Betriebsgeländes zur Folge. Die manuelle Reinigung des Fräskopfs nach dem Fräsvorgang ist sehr zeitraubend, da sie nach jedem Fräsvorgang wiederholt werden müsste. Außerdem besteht große Verletzungsgefahr durch die Messer der Frästrommel. Ein Abklopfen der gesamten Entnahmefräse durch schlagartiges Aufsetzen des Fräskopfs auf dem Boden stellt eine Belastung für die Entnahmefräse und den Bodenbelag der Fahrsiloanlage dar. Außerdem entsteht dadurch eine zusätzliche Lärmbelästigung.
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Entnahmemaschinen, die gleich oder ähnlich wie die vorstehend beschriebenen Futtermischwagen ausgebildet sind, werden auch zur Entnahme von Biomasse aus einem Biomassestock verwendet.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Futtermittel- oder Biomasseentnahmemaschine mit einer Entnahmefräse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, mit der loses Fräsgut, das nach Beendigung des Fräsvorgangs im Fräskopf liegen bleibt, auf einfache und schnelle Weise in den Bereich des Futtermittel- oder Biomassestocks zurückgeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Futtermittel- oder Biomasseentnahmemaschine mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 7 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Die Futtermittel- oder Biomasseentnahmemaschine gemäß Anspruch 1 weist erfindungsgemäß eine pneumatische Reinigungsvorrichtung mit am Fräskopf angeordneten Druckluftdüsen auf, die ausgebildet und angeordnet sind, durch Einleiten von Druckluft in den Fräskopfmantel Fräsgutreste aus dem Fräskopf zu entfernen.
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Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung können lose Fräsgutreste unmittelbar nach Beendigung des Fräsvorgangs auf einfache und schnelle Weise im Bereich des Futtermittel- oder Biomassestocks, d.h. insbesondere im Bereich des Fahrsilos, entfernt werden, so dass diese im Bereich des Futtermittel- oder Biomassestocks bleiben. Am Ende des Fräsvorgangs wird das lose Material mittels Druckluft ausgeblasen. Eine Verletzungsgefahr wie beim manuellen Reinigen ist nicht gegeben. Weiterhin kann die Reinigung des Fräskopfs ohne unnötige Belastung für die Entnahmefräse und den Bodenbelag und ohne zusätzliche Lärmbelästigung erfolgen. Ein Verstreuen von losem Fräsgut während der Fahrt über das Betriebsgelände kann zuverlässig verhindert werden.
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Vorteilhafterweise umfasst die pneumatische Reinigungseinrichtung Luftführungsleisten, die auf der Innenseite des Fräskopfmantels angeordnet und an denen die Druckluftdüsen ausgebildet oder befestigt sind. Derartige Luftführungsleisten können insbesondere aus rohrartigen Luftführungselementen mit seitlichen Löchern oder Schlitzen bestehen, welche die Druckluftdüsen bilden. Die Luftführungsleisten können insbesondere derart angeordnet und ausgebildet sein, dass sie eine Luftströmung erzeugen, die von einem hinteren Teil des Fräskopfmantels nach vorne oder schräg nach vorne gerichtet ist und dabei den Boden des Fräskopfmantels überstreicht.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Reinigungseinrichtung auch Luftführungsleisten und/oder Druckluftdüsen umfassen, die im Bereich einer Abdeckklappe vorgesehen sind, welche schwenkbar am Fräskopf bzw. am Fräskopfmantel befestigt ist und zum Schutz vor den Schneidmessern der Frästrommel bei Nichtgebrauch der Entnahmefräse dient.
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Vorteilhafterweise verlaufen die Luftführungsleisten schräg in Richtung des Fräsgutförderkanals, der an den Fräskopf anschließt und zum Weiterleiten des Fräsguts ausgebildet ist. Eine derartige Ausrichtung der Luftführungsleisten stellt sicher, dass die Reinigungseinrichtung den Materialfluss hin zum Fräsgutförderkanal in keiner Weise beeinträchtigt. Um den Widerstand möglichst gering zu halten, ist es auch zweckmäßig, wenn es sich bei den Luftführungsleisten um durchgehende Elemente mit glatter Oberfläche und zumindest vorwiegend gleichbleibendem Querschnitt handelt.
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Vorteilhafterweise erstrecken sich die Luftführungsleisten über einen bodenseitigen Abschnitt des Fräskopfmantels und/oder über zumindest einen Teil eines rückseitigen Abschnitts des Fräskopfmantels.
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Alternative zu auf der Innenseite des Fräskopfmantels angeordneten Luftführungsleisten kann die pneumatische Reinigungsvorrichtung auch Luftführungsleisten umfassen, die auf der Außenseite des Fräskopfmantels angeordnet sind und mit den Druckluftdüsen durch den Fräskopfmantel hindurch in Fluidverbindung stehen. In diesem Fall ist es auch denkbar, dass die Druckluftdüsen lediglich aus Löchern oder Schlitzen bestehen, die im Fräskopfmantel an denjenigen Stellen des Bodens und/oder der Rückwand angeordnet sind, an denen die Druckluft austreten soll. Diese Löcher oder Schlitze können dann über die auf der Außenseite des Fräskopfmantels angeordneten Luftführungsleisten mit Druckluft versorgt werden.
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Vorteilhafterweise stehen die Luftführungsleisten mit einem gemeinsamen Druckluftanschluss in Fluidverbindung, der auf der Rückseite des Fräskopfes angeordnet ist. Dieser Druckluftanschluss kann mit einer Druckluftquelle in Verbindung stehen, die an einer beliebigen Stelle der Futtermittel- oder Biomasseentnahmemaschine angeordnet sein kann.
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Die eingangs gestellte Aufgabe wird weiterhin gemäß Anspruch 7 durch eine Futtermittel- oder Biomasseentnahmemaschine gelöst, die eine Vibrationsreinigungsvorrichtung mit einer am Fräskopf angeordneten Vibrationserzeugungseinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, durch Aufbringen von Vibrationen auf den Fräskopfmantel Fräsgutreste aus dem Fräskopf zu entfernen.
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Da der Fräskopfmantel üblicherweise aus einem relativ dünnen Blech gefertigt ist, kann dieser auf einfache Weise und mit geringem Energieeinsatz in Schwingung versetzt werden. Diese Schwingungen bewirken bei einer Stellung des Fräskopfs, bei welcher der Boden des Fräskopfmantels nach vorne geneigt ist, ebenfalls ein einfaches und schnelles Entfernen von Fräsgutresten, die nach Beendigung des Fräsvorgangs im Fräskopfmantel liegen geblieben sind. Die im Zusammenhang mit der pneumatischen Reinigungseinrichtung beschriebenen Vorteile sind in gleicher Weise auch bei der Vibrations-Reinigungsvorrichtung vorhanden, so dass diesbezüglich auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird.
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Vorteilhafterweise weist die Vibrations-Reinigungsvorrichtung mindestens einen Vibrationsmotor auf, der auf der Rückseite des Fräskopfes angeordnet ist. Der Vibrationsmotor kann hierdurch einerseits den gesamten Fräskopfmantel auf effektive Weise in Schwingung versetzen und ist andererseits an einer geschützten Stelle untergebracht, so dass er beim Betrieb der Entnahmefräse nicht mit dem Fräsgut in Kontakt gelangt.
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Es ist auch ohne weiteres möglich, mehrere Vibrationsmotoren, insbesondere zwei Vibrationsmotoren, am Fräskopf anzubringen, die dann vorzugsweise beidseits einer Öffnung des Fräskopfmantels angeordnet sind, durch welche das Fräsgut vom Fräskopf in den Fräsgutförderkanal befördert wird.
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Bevorzugt ist der Vibrationsmotor ein hydraulisch oder elektrisch angetriebener Vibrationsmotor. Besonders vorteilhaft ist hierbei ein hydraulisch angetriebener Vibrationsmotor, da dieser dann auf einfache Weise an das üblicherweise vorhandene Hydrauliksystem der Futtermittel- oder Biomasseentnahmemaschine angeschlossen werden kann.
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Vorteilhafterweise weist die Futtermittel- oder Biomasseentnahmemaschine eine Steuerung auf, welche die pneumatische oder Vibrations-Reinigungsvorrichtung nach Stillstand des Fräswerkzeuges für eine vorbestimmte Zeitdauer aktiviert. Dies bedeutet, dass der Vibrationsmotor vorzugsweise so angesteuert wird, dass er nach dem Ausschalten des Fräswerkzeugs automatisch in Betrieb genommen wird und für eine vorbestimmte Zeitdauer, insbesondere einige Sekunden lang, läuft. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass loses Fräsgut, das sich nach Beendigung des Fräsvorgangs noch im Fräskopf befindet, automatisch im Bereich des Futtermittel- oder Biomassestocks aus dem Fräskopf entfernt und ein Verstreuen dieser Fräsgutreste beim anschließenden Transport über das Betriebsgelände bzw. über die Hoffläche auf einfache und zuverlässige Weise verhindert wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1: eine Futtermittel- oder Biomasseentnahmemaschine in der Form eines Futtermischwagens gemäß der Erfindung;
- 2: den vorderen Abschnitt einer Entnahmefräse mit Fräskopf schräg von vorne ohne Abdeckklappe;
- 3: den in 2 gezeigten vorderen Abschnitt der Entnahmefräse, wobei die Frästrommel des Fräskopfes zur besseren Sichtbarkeit der pneumatischen Reinigungsvorrichtung nicht dargestellt ist; und
- 4: einen Querschnitt im Bereich des Fräsgutförderkanals mit Blickrichtung auf die Rückseite des Fräskopfs einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Futtermittel- oder Biomasseentnahmemaschine.
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1 zeigt eine Futtermittel- oder Biomasseentnahmemaschine in der Form eines Futtermischwagens 1. Der Futtermischwagen 1 weist in bekannter Weise einen Mischbehälter 2 zum Aufnehmen und Mischen von Futtermittel, beispielsweise Gras- oder Maissilage, Kraftfutter etc. auf. Innerhalb des Mischbehälters 2 befinden sich in bekannter Weise ein oder mehrere Mischwerkzeuge, insbesondere Vertikalmischschnecken, die im Bereich des Bodens des Mischbehälters 2 drehbar gelagert sind und zum Mischen des Futtermittels in Umdrehung versetzt werden.
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Der Futtermischwagen 1 umfasst ferner eine Entnahmefräse 3, mit welcher der Mischbehälter 2 mit Futtermittel aus einem Futtermittelstock befüllt werden kann. Der Futtermittelstock befindet sich üblicherweise in einem Fahrsilo, d.h. in einem Silo, das vom Futtermischwagen 1 befahren werden kann.
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Die Entnahmefräse 3 umfasst einen Fräsarm 4, der üblicherweise an seinem hinteren Ende vertikal, d.h. um eine horizontale Schwenkachse, schwenkbar im vorderen Endbereich des Mischbehälters 2 gelagert ist und einen Fräsgutförderkanal 5 (3) aufweist, über den das Fräsgut in den Mischbehälter 2 geleitet wird.
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Am vorderen Ende der Entnahmefräse 3 trägt der Fräsarm 4 einen Fräskopf 6 mit einem Fräswerkzeug in der Form einer drehbaren Frästrommel 7, mit der das Futtermittel aus dem Futtermittelstock abgefräst werden kann. Das abgefräste Futtermittel, d.h. das Fräsgut, wird vom Fräskopf 6 in den Fräsgutförderkanal 5 weitergeleitet und von diesem mittels einer innerhalb des Fräsgutförderkanals 5 angeordneten Transporteinrichtung, insbesondere eines Förderbands 8 (3), längs des Fräsgutförderkanals 5 zum Mischbehälter 2 weitergeleitet.
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Der Fräskopf 6 ist in 2 näher dargestellt. Wie ersichtlich, besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Frästrommel 7 aus einer zylindrischen Walze, die um eine horizontale Drehachse 7a drehbar ist. Am Außenumfang des zylindrischen Frästrommelmantels 9 ist eine Vielzahl von Schneidmessern 10 angeordnet, die radial nach außen über den Frästrommelmantel 9 vorstehen. Vorzugsweise sind die Schneidmesser 10 sichelartig oder abgewinkelt ausgebildet und derart angeordnet, dass das von den beiden Endbereichen der Frästrommel 7 abgefräste Fräsgut zur Mitte des Fräskopfs 6 geleitet wird, wo sich auf der Rückseite des Fräskopfes 6 eine Öffnung 16 befindet, in die der Fräsgutförderkanal 5 mündet. Zusätzliche Wurfschaufeln 11 unterstützen das Lenken des Fräsguts in die gewünschte Wurfrichtung.
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Der Antrieb der Frästrommel 7 erfolgt über einen Motor 12, insbesondere Hydraulikmotor (3), der sich von einer Seite her in den hohlzylinderförmigen Frästrommelmantel 9 hineinstreckt.
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Die Frästrommel 7 ist über ihre gesamte Länge, jedoch in Umfangsrichtung nur teilweise von einem Fräskopfmantel 13 umgeben, der insbesondere aus 3 deutlich ersichtlich ist. Der Fräskopfmantel 13 besteht aus einer Hülle, insbesondere Blechhülle, welche sich in einem bestimmten radialen Abstand zur Frästrommel 7 über einen bestimmten Umfangsbereich der Frästrommel 7, beispielsweise über 160° bis 250°, um die Frästrommel 7 herum erstreckt. Hierbei ist der Fräskopfmantel 13 derart angeordnet, dass der vordere Bereich der Frästrommel 7, der mit dem Futtermittel- oder Biomassestock in Fräseingriff gebracht werden kann, nach vorne über den Fräskopfmantel 13 übersteht, d.h. vom Fräskopfmantel 13 nicht überdeckt ist. Der bodenseitige Abschnitt 14 des Fräskopfmantels 13 kann zumindest im vorderen Endabschnitt auch eben ausgebildet sein, um als Schürfleiste und bodenschlüssige Schiebekante für am Boden liegengebliebenes Fräsgut zu dienen. Weiterhin kann, wie in 1 dargestellt, ein weiterer Umfangsabschnitt der Frästrommel 7 durch eine zusätzliche Abdeckklappe 13a abgedeckt werden, welche schwenkbar am Fräskopf 6 befestigt ist und beispielsweise hydraulisch zwischen der dargestellten Abdeckstellung und einer hochgeschwenkten Betriebsstellung verschwenkt werden kann. Die Abdeckklappe 13a dient insbesondere zum Schutz vor den Schneidmessern 10 bei Nichtgebrauch der Entnahmefräse 3.
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Die Seiten des Fräskopfmantels 13 sind durch ebene Stirnwände 15 verschlossen, wodurch der Fräskopfmantel 13 eine trogartige Form hat. Die hintere Wand des Fräskopfmantels 13 weist die mittige Öffnung 16 auf, in die der Fräsgutförderkanal 5 mündet.
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Bei einem derartigen Fräskopf kann nicht ausgeschlossen werden, dass nach Beendigung des Fräsvorgangs Fräsgut innerhalb des Fräskopfmantels 13, insbesondere auf dem bodenseitigen Abschnitt 14 des Fräskopfmantels 13, liegen bleibt. In 2 zeigen die Pfeile 17 denjenigen Bereich des Fräskopfmantels 13, in dem hauptsächlich derartige Fräsgutablagerungen stattfinden.
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Um diese Fräsgutablagerungen oder Fräsgutreste aus dem Fräskopfmantel 13 zu entfernen, ist bei der Ausführungsform, die in den 2 und 3 dargestellt ist, eine pneumatische Reinigungsvorrichtung mit am Fräskopf 6, insbesondere am Fräskopfmantel 13, angeordneten Druckluftdüsen 18 vorgesehen. Diese Druckluftdüsen 18 sind derart ausgebildet und angeordnet, dass durch Einleiten von Druckluft in den Fräskopfmantel 13 die Fräsgutreste aus dem Fräskopfmantel 13 entfernt, d.h. nach vorne ausgeblasen werden. Dieses Ausblasen ist in 3 mit den Pfeilen 19 dargestellt.
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Wie aus 3 ersichtlich, befinden sich die Druckluftdüsen 18 in Luftführungsleisten 20, die im gezeigten Ausführungsbeispiel auf der Innenseite des Fräskopfmantels 13 befestigt sind. Die dargestellten Luftführungsleisten 20 bestehen aus länglichen Rohrprofilen mit einer Seitenwand, die eine Reihe hintereinander angeordneter Löcher oder Schlitze aufweist, welche die Druckluftdüsen 18 bilden. Weiterhin sind die Luftführungsleisten 20 mit Abstand zueinander derart schräg angeordnet, dass sich ihr vorderes Ende bis nahe zum vorderen Rand 21 des bodenseitigen Abschnitts 14 des Fräskopfmantels 13 erstreckt und ihr hinteres Ende in Richtung Mitte des Fräskopfs 6, d.h. in Richtung der Öffnung 16 des Fräskopfmantels 13 gerichtet ist. Die Luftführungsleisten 20 sind damit parallel oder zumindest weitgehend parallel zur Förderrichtung des Fräsguts innerhalb des Fräskopfmantels 13 ausgerichtet. Hierdurch bieten die Luftführungsleisten 20 keinen nennenswerten Widerstand gegen die Fräsgutströmung.
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Bei dem Ausführungsbeispiel von 3 sind beidseits der Öffnung 16 jeweils eine Mehrzahl, insbesondere drei parallel oder zumindest weitgehend parallel angeordnete Luftführungsleisten 20 vorgesehen. Die links- und rechtsseitigen Luftführungsleisten 20 bilden zusammen somit V-förmige, nach hinten aufeinander zu laufende Anordnungen. Die Luftführungsleisten 20 erstrecken sich über den bodenseitigen Abschnitt 14 und/oder über den rückseitigen Abschnitt 22 des Fräskopfmantels 13. Die Druckluftdüsen 18 sind hierbei derart angeordnet, dass die Druckluft parallel oder zumindest weitgehend parallel zur Umfangswand des Fräskopfmantels 13 strömt und dabei derart gerichtet ist, dass die Druckluft letztendlich nach vorne über den bodenseitigen Abschnitt 14 aus dem Fräskopfmantel 13 entweicht. Hierdurch können die liegengebliebenen Fräsgutreste auf einfache Weise durch den bodenseitigen Spalt zwischen dem Fräskopfmantel 13 und der Unterseite der Frästrommel 7 ausgeblasen werden.
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Die Luftführungsleisten 20 sind zweckmäßigerweise mit einem gemeinsamen, nicht näher dargestellten Druckluftanschluss in Fluidverbindung, der auf der Rückseite des Fräskopfes 6, beispielsweise auf der Rückseite des rückseitigen Abschnitts 22 des Fräskopfmantels 13, angeordnet ist.
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Anzahl und Anordnung der Luftführungsleisten und/oder Druckluftdüsen können in breitem Umfang variieren und richten sich nach der Größe und Gestalt des Fräskopfes 6. Die Druckluftdüsen 18 müssen nicht in länglichen Luftführungsleisten 20 ausgebildet sein, sondern können auch durch einzelne voneinander getrennte Druckluftdüsen 18 gebildet werden. Weiterhin ist es auch möglich, die Druckluftdüsen 18 durch Löcher oder Schlitze im Fräskopfmantel 13 zu bilden, die vorzugsweise schräg nach vorne gerichtet sind und von der Außenseite des Fräskopfmantels 13 her mit Druckluft versorgt werden.
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4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Blickrichtung auf die Rückseite des Fräskopfs 6. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Reinigungsvorrichtung aus einer Vibrations-Reinigungsvorrichtung mit einer am Fräskopf 6 angeordneten Vibrationserzeugungseinrichtung 23, die derart ausgebildet ist, dass sie durch Aufbringen von Vibrationen auf den Fräskopfmantel 13 liegengebliebene Fräsgutreste aus dem Fräskopf 6, d.h. aus dem Fräskopfmantel 13, entfernt. Mit Ausnahme der Reinigungsvorrichtung sind die Teile der in 4 gezeigten Ausführungsform der Entnahmefräse 3 identisch zu denjenigen, die in den 1 bis 3 dargestellt und beschrieben sind, so dass insoweit auf die erste Ausführungsform verwiesen wird.
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Die Vibrationserzeugungseinrichtung 23 umfasst einen auf der Rückseite des Fräskopfes 6 angeordneten Vibrationsmotor 24. Dieser Vibrationsmotor 24 ist derart ausgebildet, dass er den üblicherweise aus einem relativ dünnen Blech bestehenden Fräskopfmantel 13 in Schwingungen versetzen kann, welche ein Lösen der liegengebliebenen Fräsgutreste innerhalb des Fräskopfmantels 13 und ein Entfernen über dessen vorderen Rand 21 bewirken, während der bodenseitige Abschnitt 14 des Fräskopfmantels 13 nach vorne und unten geneigt ist.
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Es ist ohne weiteres möglich, nicht nur einen einzelnen Vibrationsmotor 24, sondern mehrere, insbesondere zwei Vibrationsmotoren 24 vorzusehen, die dann zweckmäßigerweise beidseits der Öffnung 16 des Fräskopfmantels 13 angeordnet sind.
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Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Vibrationsmotor 24 um einen hydraulisch betriebenen Vibrationsmotor 24, da dieser auf einfache Weise an die üblicherweise vorhandene Boardhydraulik angeschlossen werden kann.
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Bei allen Ausführungsformen weist die erfindungsgemäße Futtermittel- oder Biomasseentnahmemaschine zweckmäßigerweise eine Steuerung auf, welche die pneumatische bzw. Vibrations-Reinigungsvorrichtung nach Stillstand des Fräswerkzeuges für eine vorbestimmte Zeitdauer aktiviert. Die Steuerung ist dabei zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass sich die Reinigungsvorrichtung automatisch für einige Sekunden einschaltet, wenn der Fräsvorgang beendet wird. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, die Steuerung derart auszubilden, dass alternativ oder zusätzlich zum automatischen Ein- und Abschalten der Reinigungsvorrichtung auch ein manuelles Ein- und Abschalten möglich ist.
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Die Erfindung wurde anhand der Figuren im Zusammenhang mit einer Futtermittelentnahmemaschine in der Form eines Futtermischwagens beschrieben. Maschinen dieser Art können jedoch auch zur Entnahme von Biomasse aus einem Biomassestock verwendet werden.
