DE202020103842U1

DE202020103842U1 - Laubsauger

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Publication number: DE202020103842U1
Application number: DE202020103842.7U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2020-07-28
Anticipated expiration: 2030-07-03

Abstract

Maschine (1), insbesondere fahrbare Maschine (1), zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen, mit einem einen Einlass (3) und einen Auslass (4) aufweisenden kanalförmigen Gehäuse (2), in dem auf koaxial, gegenläufig drehbar gelagerten Wellen (5), die von einem Motor angetrieben sind, Rotoren (6) (7) (8) zur Erzeugung der Luftströmung und zur Zerkleinerung des Laubs angeordnet sind, wobei die Rotorflügel (9) zumindest in Teilbereichen schräg angestellt sind und in Drehrichtung gesehen an ihrer Vorderseite Schneidkannten (10) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung zwei Rotoren mit überwiegend axialer Fördercharakteristik und dahinter ein Roter mit radialer Fördercharakteristik angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine, insbesondere fahrbare Maschine, zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen mit einem kanalförmigen Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass. In dem Gehäuse sind 3 Rotoren auf koaxial drehbar gelagerten Wellen angeordnet und von einem Motor angetrieben. Die beiden unteren Rotoren dienen der axialen Luftförderung und der Zerkleinerung des Schnittguts, der obere Rotor dient der radialen Luftförderung und ebenfalls der Zerkleinerung des Schnittguts. Die axial luftfördernden Rotoren drehen gegenläufig, der radial luftfördernde Rotor mit dem oberen axial fördernden Rotor gleichsinnig.
Aus der Praxis sind Maschinen bekannt, die zur Entsorgung des vor allem im Herbst anfallenden Laubs eingesetzt werden. Dabei wird das Laub nicht nur aufgesaugt, sondern gleichzeitig auch noch in einem gewissen Maße zerkleinert. Das aufgesaugte und grob zerkleinerte Laub wird zu regionalen Kompostieranlagen gebracht, wo es mit anderen pflanzlichen Stoffen z.B. Baumwurzeln, trockenem Strauchwerk und Ähnlichem kompostiert wird. Die Zerkleinerung dient der Volumenreduzierung für den Transport. Für den Kompostierungsprozess selbst ist der Zerkleinerungsgrad des Laubs nicht von Bedeutung, da die anderen Bestandteile mit denen das Laub verarbeitet wird eine wesentlich längere Verweilzeit zur Umwandlung in Humus benötigen.
Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, Laub Zweige und Trockenholz, dort wo sie anfallen, möglichst schnell und ohne Umweg den Pflanzen wieder als Nährstoff zuzuführen. Die Voraussetzungen dazu werden geschaffen indem die aufgesaugten Vegetationsbestandteile stark zerkleinert werden.
Bakterien, Mikroorganismen und Kleintiere, dringen leichter in die Zellen der Biomasse ein und beschleunigen so die Umwandlung in Humus.
Die Mikroorganismen bleiben erhalten. Das gehäckselte Laub mit dem zerkleinerten Begleitholz kann direkt unter den Bäumen und Sträuchern ausgestreut oder in den Boden für Nutzpflanzen und Blumen eingearbeitet werden. Eine andere Verwendungsmöglichkeit ist die Zugabe in die vor Ort vorhandene Kompostiereinrichtung.
Für Zwecke der vorliegenden Erfindung ist der Zerkleinerungsgrad der aus der Praxis bekannten Maschinen zu gering. Nachteilig bei den bekannten Laubsaugern ist auch der begrenzte Einlassquerschnitt, der Zweige, kleine Aststücke und Grünschnitt zurückhält. Diese müssen separat eingesammelt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine Maschine zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen anzugeben, mit der eine verbesserte und stärkere Zerkleinerung und das Einsaugen von Zweigen und Aststücken bis zu einer gewissen Größe möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Maschine zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen dadurch gelöst, dass ein großer Einlassquerschnitt vorgesehen ist. Der infolgedessen notwendige höhere Luftdurchsatz wird durch drei Rotoren erzeugt. Mit der Anzahl der Rotoren und ihrer Gestaltung werden eine Steigerung der Schneidleistung und eine feinere Zerkleinerung erreicht.
Der einlassseitige Rotor ist an seinen Flügelenden schräg angestellt. Die grobzerkleinerten Teile werden in eine spiralförmig aufsteigende Rotation entlang der Innenwand des zylinderförmigen Gehäuses versetzt
Der nächste Rotor ist entgegen der Drehrichtung des vorherigen angetrieben. Seine Flügel sind nahe der Drehachse größer und stärker schräg angestellt als an den Enden Die schlanken, scharfkantigen Flügel rotieren gegen den Partikelstrom. Die gegenläufige Rotation vergrößert den Schneidimpuls und erhöht so die Zerkleinerungsleistung. Der vom vorgelagerten Rotor erzeugte Drall wird durch den nachfolgenden Rotor aufgehoben. Es entsteht eine im Wesentlichen axiale Strömung. Bei gleicher Antriebsleistung steigen der Luftdurchsatz und der Saugzug.
Der Rotor am oberen Ende des Strömungskanals erzeugt eine radiale Strömung in den horizontalen Gehäuseauslass. Die abrupte Umlenkung des Luft-Laubstroms bewirkt an den scharfen Kanten der Lamellen dieses Rotors eine weitere Zerkleinerung.
Erfindungsgemäß können bei zumindest einem Rotor die äußeren Kanten der Rotorflügel mit Zacken bestückt sein, so dass hierdurch auch widerstandsfähigeres Gut zerrissen oder getrennt bzw. abgetrennt wird
Auch kann der Winkel, in dem die Rotorflügel angestellt sind, von der Welle radial nach außen abnehmen, so dass unter Berücksichtigung der mit zunehmendem Abstand zur Welle steigenden Umfangsgeschwindigkeiten die Fördergeschwindigkeit vereinheitlicht wird.
Erfindungsgemäß kann bei zumindest einem Rotor die Breite der Rotorflügel in zumindest einem Teilbereich der Erstreckung von der Welle radial nach außen abnehmen und/oder bei zumindest einem Rotor die Breite der Rotorflügel in zumindest einem Teilbereich der Erstreckung von der Welle radial nach außen zunehmen. Die Rotorflügel können sich in radialer Richtung verjüngen oder verbreitern oder eine beliebige Kombination von Abfolgen hiervon. Beispiels weise können die Rotorflügel in der Draufsicht eine rauten- oder mandelförmige Ausgestaltung haben. Alternativ ist auch eine taillierte Form möglich, bei der sich die Rotorflügel in radialer Richtung zunächst verjüngen und anschließend wieder verbreitern.
Vorteilhafterweise kann zumindest eine Schneidkante durch eine in Drehrichtung des Rotors gesehen an der Vorderkante des Rotors angebrachte Schneidleiste gebildet sein, so dass ein Austausch bzw. Aufarbeiten der Schneidleiste bei Verschleiß bzw. Abstumpfen einfach und ohne Demontage des Rotors möglich sind.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung können alle Rotoren mit einem fest eingestellten Drehzahlverhältnis, insbesondere mit einer übereinstimmenden Drehzahl, angetrieben werden. Hierdurch wird der technische Aufbau vereinfacht und der Antrieb sämtlicher Rotoren kann in einfacher Weise mit einem Motor erfolgen.
Insoweit können zumindest zwei Rotoren, insbesondere alle Rotoren, von einem einzigen Motor angetrieben werden, der über ein entsprechendes Wendegetriebe wenigstens einen Rotor in eine erste Richtung dreht und wenigstens einen anderen Rotor in die entgegengesetzte Richtung dreht.
Dabei können die koaxial angeordneten Wellen der Rotoren über ein entsprechendes Getriebe von einem einzigen Motor angetrieben werden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Gehäuse zylindrisch ausgebildet sein, wobei das Gehäuse vertikal oder in einem spitzen Winkel zur Vertikalen ausgerichtet ist, und wobei der Einlass in der unteren Schnittkreisfläche vorgesehen ist, vorzugsweise den Bereich der gesamten unteren Schnittkreisfläche umfasst und wobei der Auslass im oberen Bereich des Gehäuses vorgesehen ist und vorzugsweise als radialer oder tangentialer Auslass ausgebildet ist. Dabei kann bei einer fahrbaren Maschine, die als Aufsitzmaschine ähnlich einem Aufsitzmäher ausgebildet ist, der Auslass in Fahrtrichtung.nach hinten vorgesehen und vorzugsweise innerhalb der Breite der Maschine angeordnet sein.
Insoweit kann bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Maschine unterseitig mit wenigstens zwei Rädern oder Rollen, vorzugsweise drei oder vier Rädern oder Rollen, versehen sein und insbesondere einen Motor für den Antrieb von zumindest einem Teil der Räder oder Rollen aufweisen. Vorteilhafterweise kann sich an den Auslass ein Zyklonabscheider und/oder ein abnehmbarer Auffangbehälter anschließen, der vorzugsweise mit zumindest partiell luftdurchlässigen Wänden versehen ist und/oder als ausziehbarer Laubkasten ausgebildet ist. Der Auffangbehälter kann dabei analog einem Rasenmäher-Fangkorb ausgebildet sein und insbesondere ein Gewebe mit kleiner Maschenweite von ca. 0,5 mm bis ca. 2 mm aufweisen. Dabei kann der Zyklonabscheider in einem spitzen Winkel zum Fangkorb geneigt oberhalb des Fangkorbs angeordnet sein, so dass die abgeschiedenen Partikel direkt in den Fangkorb fallen können. Der Auffangbehälter kann ähnlich einem Rasenmäher auch eingehängt sein, was eine einfache und technisch etablierte sowie leicht lösbare Befestigung ermöglicht.
Vorteilhafterweise kann der Abstand des untersten Rotors zum Untergrund, auf dem sich die Maschine befindet, veränderbar sein, wobei zur Veränderung der Abstand des untersten Rotors zum Untergrund, auf dem sich die Maschine befindet, vorzugsweise die Position der Räder bzw. Rollen zum Gehäuse verstellbar ist. Alternativ oder aber auch ergänzend kann auch eine interne Verstellung vorgesehen sein, mit der zumindest die Höhe des untersten Rotors, und damit sein Abstand zum Untergrund, veränderbar und auf einen geeigneten Wert einstellbar ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Maschine
zum Rasenmähen ausgebildet sein und unterseitig mit drei oder vier Rädern versehen sein, wobei die Schneidkanten der Rotorflügel des untersten Rotors in einer Rotationsebene liegen und der Abstand des untersten Rotors zum Untergrund- auf dem sich die Maschine befindet, entsprechend so gering ausgebildet ist, dass die Schneidkanten mit dem zu mähenden Rasen bei der Nutzung der Maschine in Kontakt sind. Dabei kann der unterste Rotor gegenüber den sonstigen Rotoren abweichend ausgestaltet sein. Auch kann die Drehrichtung des untersten Rotors beliebig in Bezug auf die sonstigen Rotoren sein.
Dabei kann der Abstand des untersten Rotors zum Untergrund, auf dem sich
die Maschine befindet, zur Einstellung der gewünschten Schnitthöhe verstellbar sein. Der Abstand und die daraus resultierende Schnitthöhe kann dabei beispielsweise auf 3 bis 10 cm einstellbar sein.
Im Folgenden wird die in der Zeichnung dargestellte Ausführung der Erfindung erläutert. Es zeigen:

1 eine seitlich, teilgeschnittene Ansicht der erfindungsgemäßen Maschine zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub, und Zweigen
2 eine Seitenansicht eines Rotors 7
3 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach 2.
4 eine Seitenansicht des Rotors 8 sowie eine Ansicht dieses Rotors von unten.

1 zeigt eine Maschine 1 zum Aufsaugen und Zerkleinern von in der Zeichnung nicht dargestelltem Laub und Zweigen. Die Maschine 1 weist dabei ein kanalförmiges Gehäuse 2 mit einen Einlass 3 und einen Auslass 4 auf. In dem Gehäuse 2 sind zwei drehbar gelagerte Wellen 5 angeordnet, die von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Motor angetrieben werden Auf den Wellen 5 sind drei verschiedene Rotoren 6; 7; 8 angeordnet. Die Wellen 5 sind koaxial gelagert und von dem nicht dargestellten Motor mit Wendegetriebe, entgegengesetzt drehend, angetrieben.
Die Nabe des Rotors 6 in 1 ist mit der Innenwelle 5 fest verbunden. Nabe und Flügel bilden eine Einheit. Die Flügel haben im Bereich der Nabe einen flachen Rechteckquerschnitt mit hohem Trägheitsmoment in der Rotationsebene. An den Enden sind die Flügel schräg angestellt. An der Vorderseite sind die Flügel mit spitz zulaufenden Schneidkanten versehen.
Rotor 6 dient der Vorzerkleinerung von schwierig zu zerkleinernden Bestandteilen im Laub, wie beispielsweise trockenen Zweigen und Aststücken. Die schräg angestellten Flügel erzeugen die Luftströmung zum Ansaugen des Laubs und der Zweige.
Der Rotor 7 in 2 und 3 ist mit der Außenwelle 5 fest verbunden. Die Flügel 9 sind nahe der Drehachse schräg angestellt, wobei die Anstellung nach außen stetig abnimmt. An der in Drehrichtung vorderen Seite sind Schneidkanten 10 dargestellt
Der Rotor 8 in 4 ist ebenfalls mit der Außenwelle 5 fest verbunden. Seine Position ist am oberen Ende des zylinderförmigen Gehäuses. Dort lenkt er das Aufsteigende Gemisch aus Luft, zerkleinertem Laub und Zweigen rechtwinklig in den horizontalen Gehäuseauslass um. Dieser ist ein Radialrotor. Seine Lamellen 11 sind, von der Nabe ausgehend, sichelförmig nach außen verlaufend, angeordnet
Die Höhe der Lamellen nimmt dabei von innen nach außen zu.
Die Kanten der Lamellen können- hier nicht dargestellt-als Schneidkanten ausgebildet oder mit Zacken bestückt sein.
Die Rotoren 7 und 8 sind auf derselben Welle 5 angeordnet. Sie drehen sich im selben Drehsinn. Der Rotor 6 hingegen ist auf der inneren Welle 5 gelagert. Er dreht sich gegenläufig zur Drehrichtung der Rotoren 7 und 8.

Claims

Maschine (1), insbesondere fahrbare Maschine (1), zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen, mit einem einen Einlass (3) und einen Auslass (4) aufweisenden kanalförmigen Gehäuse (2), in dem auf koaxial, gegenläufig drehbar gelagerten Wellen (5), die von einem Motor angetrieben sind, Rotoren (6) (7) (8) zur Erzeugung der Luftströmung und zur Zerkleinerung des Laubs angeordnet sind, wobei die Rotorflügel (9) zumindest in Teilbereichen schräg angestellt sind und in Drehrichtung gesehen an ihrer Vorderseite Schneidkannten (10) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung zwei Rotoren mit überwiegend axialer Fördercharakteristik und dahinter ein Roter mit radialer Fördercharakteristik angeordnet sind.
Maschine (1) zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel des dem Einlass nächstgelegenen Rotors (6) in den äußeren Bereichen schräg angestellt sind und an der in Drehrichtung vorderen Seite Schneidkannten aufweisen.
Maschine (1) zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel des in Förderrichtung folgenden Rotors (7) im Bereich der Lagerung, nach außen kleiner werdend, schräg angestellt sind, an der Vorderseite Schneidkannten aufweisen und entgegen der Drehrichtung des davor sich befindenden Rotors angetrieben sind
Maschine (1) zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Rotor (8) am oberen Ende des zylinderförmigen Strömungskanals angeordnet und mit sichelförmig nach außen sich erstreckenden Lamellen bestückt ist, deren Höhe von innen nach außen zunimmt
Maschine (1) zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Rotoren (6) (7) (8) mit einem fest eingestellten Drehzahlverhältnis, insbesondere mit einer übereinstimmenden Drehzahl, angetrieben werden.
Maschine (1) zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Rotoren von einem Motor angetrieben werden, der über ein entsprechendes Wendegetriebe den dem Einlass benachbarten Rotor (6) in eine Richtung und den hierauf folgenden Rotor (7) in die entgegengesetzte Richtung dreht.
Maschine (1) zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) zylindrisch ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (2) vertikal oder in einem spitzen Winkel zur Vertikalen ausgerichtet ist, und wobei der Einlass (3) in der unteren Schnittkreisfläche vorgesehen ist, vorzugsweise den Bereich der gesamten unteren Schnittkreisfläche umfasst und wobei der Auslass (4) im oberen Bereich des Gehäuses (2) vorgesehen ist und vorzugsweise als radialer oder tangentialer Auslass (4) ausgebildet ist.
Maschine (1) zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine (1) unterseitig mit wenigstens zwei Rädern oder Rollen, vorzugsweise drei oder vier Rädern oder Rollen, versehen ist und insbesondere einen Motor für den Antrieb von zumindest einem Teil der Räder oder Rollen aufweist.
Maschine (1) zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Auslass (4) ein Zyklonabscheider und/ oder ein abnehmbarer Auffangbehälter anschließt, der vorzugsweise mit zumindest partiell luftdurchlässigen Wänden versehen ist und/ oder als ausziehbarer Laubkasten ausgebildet ist.
Maschine (1) zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des untersten Rotors (6) zum Untergrund, auf dem sich die Maschine (1) befindet, veränderbar ist, wobei zur Veränderung der Abstand des untersten Rotors (6) zum Untergrund, auf dem sich die Maschine (1) befindet, vorzugsweise die Position der Räder bzw. Rollen zum Gehäuse (2) verstellbar ist.
Maschine (1) zum Aufsaugen und Zerkleinern von Laub und Zweigen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine (1) zum Rasenmähen ausgebildet ist und unterseitig mit drei oder vier Rädern versehen ist, wobei die Schneidkanten (10) der Rotorflügel (9) des Rotors(6) in einer Rotationsebene liegen und der Abstand des Rotors (6) zum Untergrund, auf dem sich die Maschine (1) befindet, entsprechend so gering ausgebildet ist, dass die Schneidkanten (10) mit dem zu mähenden Rasen bei der Nutzung der Maschine (1) in Kontakt sind.