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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufnehmen von langfaserigem
Erntegut vom Boden bis zum Aufbereiten in einem Arbeitsgang, wobei das Erntegut,
insbesondere Halmfutter und Mais, im Längsfiuß aufgenommen und anschließend unter
geringer Vorpressung im Querfluß gesammelt und am Ende des Förderweges Zerkleinerungswerkzeugen
zugeführt wird, die das Gut an mehreren in einer Ebene liegenden Stellen gleichzeitig
zerschneiden und es anschließend austragen.
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Langfaseriges Erntegut wird in bisher üblicher Weise in einem Arbeitsgang
gemäht, dann in einem Exakt-Feldhäcksler auf vorbestimmte Schnittlängen gehäckselt
und anschließend geladen. Die Vorrichtungen, die nach diesem üblichen Verfahren
arbeiten, sind unter der Bezeichnung Feldhäcksler im Handel.
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Von den Bauarten der Feldhäcksler eignen sich lediglich sogenannte
Scheibenrad- und Trommelfeldhäcksler für die Erzeugung von exakt gehäckseltem Schnittgut.
Bei beiden Systemen wird das jeweilige Gut durch eine mehr oder weniger starke hackende
Wirkung der am Messerrad fest angeordneten und mit diesem umlaufenden Messern in
kleine Stücke zerhackt. Für die Schnittqualität sind Messerschärfe sowie die Größe,
der Querschnitt und die Lage der Zuführöffnung zum Scheiben rad bzw. zur Messertrommel
ausschlaggebend.
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Je nach Art des einzubringenden Erntegutes sind unterschiedliche
Schnittlängen erforderlich. Silomais soll beispielsweise eine Schnittlänge von unter
1 cm, Heu dagegen eine von über 10 cm haben. Deshalb erlauben die meisten Feldhäcksler-Bauarten
das Einstellen mehrerer Häcksellängen im Bereich von 1 bis 20 cm. Darüber hinaus
soll ein Feldhäcksler aber auch die Veränderung des Zuführquerschnittes zu den Häckselwerkzeugen
erlauben. Bei Mais soll der Querschnitt des zu häckselnden Erntegutstranges möglichst
eine quadratische Form haben, damit die dünnen Lieschenblätter in einem Erntegutstrang
den Messern zugeführt werden können. Bei Heu ist dagegen ein möglichst breiter,
in seiner Form -eher rechteckiger Querschnitt des Erntegutstranges erwünscht. Da
beide Formate von Öffnungsquerschnitten schlecht bei einer einzigen Maschine unterzubringen
sind, begnügt man sich mit einem Kompromiß, der bei Bergung beider Erntegutarten
jedoch keine optimale Lösung darstellt.
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Weiterhin bereitet das Zuführen des Erntegutes von einer Zubringerschnecke
zu den Häckselwerkzeugen gewisse Schwierigkeiten bei der Behandlung des Erntegutstranges.
Üblicherweise wird das aufgenommene und von einer Querförderschnecke angesammelte
Erntegut anschließend Zuführwalzen übergeben, die das Gut mit oder ohne Vorpressung
an das Scheibenrad bzw. die Messertrommel heranführen. Hierdurch wird die Gesamtbauweise
eines Feldhäckslers sehr aufwendig, und die Vielzahl der notwendigen Einzelorgane
erfordern einen relativ hohen Kraftbedarf für den Antrieb.
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In erheblichem Maße wird der Kraftbedarf aber dadurch erhöht, daß
infolge der hackenden Wirkung der Häckselwerkzeuge auf das herangeführte langfaserige
Erntegut die Messertrommel bzw. das Scheibenrad Beschleunigungskräften ausgesetzt
ist, für die der Antrieb ein ausreichend hohes Drehmoment erzeugen muß.
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Schließlich führt die hackende Wirkung bei Feldhäckslern der üblichen
Bauart zu einer starken Abnutzung der Messerschneiden, was ein Schärfen und Neueinstellen
der Messer zur Folge hat. Es gibt zwar Schleifeinrichtungen, die ohne Ausbauen der
Messer deren Schneiden bis zu einem gewissen Grade nachschleifen können. Größere
Lücken oder Scharten erfordern jedoch ein Auswechseln der Messer.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, langfaseriges Erntegut,
insbesondere Halmfutter und Mais, nach einem neuen Verfahren zu zerkleinern und
aufzubereiten, bei dem für alle Erntegutarten eine optimal ausgestaltete Zuführöffnung
geschaffen wird, wodurch sich für alle Erntegutarten eine gleiche maximale Durchsatzleistung
ergibt, und bei dem das Gut so aufbereitet ist, daß es von Werkzeugen unter Beibehaltung
einer möglichst variablen Schnittlängenverstellung zerkleinert werden kann, ohne
daß die bisher angestrebte hackende Wirkung von Werkzeugen bisher üblicher Art auftritt,
wodurch Beschleunigungskräfte vermieden und ein damit verbundener hoher Kraftbedarf
reduziert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei
dem das Gut im Anschluß an das im Querfluß erfolgende Sammeln in den Längsfluß umgelenkt
und danach auf einer an sich bekannten schraubenlinienförmigen Bahn mit zunehmendem
Förderweg kontinuierlich stärker verdichtet wird, bis es am Ende der schraubenlinienförmigen
Bahn im freien Schnitt zerkleinert wird.
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Ein derartiges Verfahren läßt sich in erfindungsgemäßer Ausgestaltung
dadurch ausführen, daß das aufgenommene Erntegut einer quer zur Zubringerschnecke
verlaufenden, in einem Hohlzylinder drehbar angeordneten Schnecke zugeführt wird,
deren Grundkörper mit dem Hohlzylinder einen Ringkanal zum Verdichten und weiteren
Fördern des Erntegutes bildet, dessen Kreisringquerschnitt von Schneckengängen mit
in Förderrichtung abnehmender Steigung unterteilt ist und/oder sich in Förderrichtung
verringert und endseitig eine ringförmige Austrittsöffnung bildet, die von mehreren
rotierenden und um die Achse der Schnecke umlaufenden Rundmessern kontinuierlich
überstrichen wird, und daß auf der Welle der Schnecke ein mit Wurfschaufeln versehenes
Gebläserad nachgeschaltet ist.
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Durch die Anordnung von rotierenden umlaufbaren Rundmessern wird
ein exakter Schnitt bei geringem Kraftbedarf erreicht, da die Messer mit hoher Drehzahl
um ihre eigene Achse rotieren und gleichzeitig um die Schneckenachse umlaufen.
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Im Gegensatz zu den Schneidwerken herkömmlicher Feldhäcksler entfallen
die hohen Beschleunigungskräfte durch das Hacken der Häckslerwerkzeuge auf den vorgeschobenen
Erntegutstrang.
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Die kontinuierliche Verdichtung des Erntegutes wird in vorteilhafter
Ausgestaltung der Erfindung entweder dadurch erreicht, daß die im Hohlzylinder drehbar
angeordnete Schnecke einen konischen Grundkörper aufweist, dessen Durchmesser in
Förderrichtung ansteigt oder dadurch, daß die Schnecke einen zylindrischen Grundkörper
aufweist und mit Schneckengängen von sich in Förderrichtung verringerndem Durchmesser
versehen ist, die dem sich verringernden Innendurchmesser eines sich entsprechend
verjüngenden Hohlzylinders angepaßt sind.
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Alternativ können Schnecke und Hohlzylinder auch einen zylindrischen
Querschnitt aufweisen, in
welchem Falle die vorpressende Wirkung
durch Schneckengänge unterschiedlicher Steigung erreicht wird, indem die Steigung
in Förderrichtung abnimmt, wodurch der zwischen den Schneckengängen eingepreßte
Erntegutstrang in zunehmendem Maße enger unterteilt wird, je mehr er sich dem Ende
der Schnecke nähert.
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Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der Durchmesser der rotierenden
Rundmesser größer gehalten ist als die Spaltbreite der ringförmigen Austrittsöffnung,
wodurch diese immer sicher überdeckt und auch noch bei größerer Abnutzung ein einwandfreier
Schnitt gewährleistet ist. Für einen sauberen Schnitt ist es auch von Vorteil, die
Schneide der Rundmesser einseitig zur Austrittsöffnung hin anzuordnen, also derart,
daß die Schneide durch eine angeschliffene Wade erzeugt wird. Hierdurch kann die
glatte Seite der rotierenden Rundmesser dicht an die als Gegenschneide ausgebildete
Austrittsöffnung gestellt werden.
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Um Fertigungstoleranzen und Verschleißerscheinungen besser ausgleichen
zu können, ist es angebracht, die rotierenden Rundmesser in ihrem Abstand zur Austrittsöffnung
verstellbar anzuordnen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Innenwand
des Hohlzylinders mit einer Anzahl elastischer Führungsleisten versehen sein, um
ein schnelleres und besseres Fördern zu erreichen und um Schlupf- und Wickelerscheinungen
an der Schnecke zu vermeiden.
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An Hand eines Ausführungsbeispieles ist die Erfindung in der Zeichnung
dargestellt und im nachfolgenden erläutert; in der Zeichnung zeigt A b b. 1 in einer
Seitenansicht die Anordnung der Aufnahmewalze, der Zubringerschnecke, der Vorpreßschnecke,
der Schneidorgane und des Wurfgebläses teilweise im Schnitt, A b b. 2 eine Draufsicht
der Anordnung gemäß Abb. 1, A b b. 3 eine Rückansicht auf das Gebläsegehäuse.
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In dem Ausführungsbeispiel wird das Erntegut von einer Aufnahmewalze
1 vom Boden aufgenommen und einer mittig fördernden Zubringerschnecke 2 zugeführt.
Das sich in der Mitte ansammelnde Erntegut wird im Längsfluß von einer Schnecke
5 übernommen, die in einem Hohlzylinder 4 drehbar angeordnet ist. Die Schnecke 5
besteht aus einem konisch sich erweiternden Grundkörper 6 und Schnekkengängen, deren
Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Hohlzylinders 4 angepaßt sind.
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Zwischen Grundkörper und Hohlzylinder wird, bedingt durch die sich
konisch erweiternde Form des Grundkörpers 6 nach dem Ausführungsbeispiel, ein kreisringförmiger
Förder- und Preßkanal gebildet, dessen Querschnitt mit zunehmendem Förderweg kleiner
wird.
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Am rückseitigen Ende des Hohlzylinders 4 entsteht eine ringförmige
Austrittsöffnung 7 für das vorgepreßte Erntegut. Auf der Innenseite ist der Hohlzylinder
mit elastischen Führungsleisten 8 versehen.
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Dem Hohlzylinder4 schließt sich am rückwärtigen Ende ein Gebläsegehäuse
9 an, welches die gemeinsame Antriebsachse 10 aufnimmt.
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An der Antriebsachse 10 sind Auslegerarme 11 sowie Wurfschaufeln
12 befestigt. An den Auslegerarmen 11 sind auf radialem Abstand von der Antriebsachse
10 in jeweiliger Höhe der ringförmigen Austrittsöffnung 7 Lagerkörper 11 für die
Auslegerarme 11 durchsetzende Antriebsachsen 14 vorgesehen, die an der der Austrittsöffnung
7 zugekehrten Seite jeweils ein antreibbares Rundmesser 15 tragen und auf der entgegengesetzten
Seite jeweils mit einem Zahnrad 17 versehen sind, welches mit einem auf der Antriebsachse
10 vorgesehenen Stirnrad kämmt.
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Der Drehsinn der rotierenden Rundmesser 15 ist demnach umgekehrt zum
Drehsinn der Antriebsachse 10 und der Wurfschaufeln 12. Durch die vorgegebene Übersetzung
zwischen dem Stirnrad 16 und den Zahnrädern 17 ergibt sich ein stets konstantes
Verhältnis der Drehgeschwindigkeit der Rundmesser 15 zur Drehgeschwindigkeit der
Wurfschaufeln 12.
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Eine Schnittlängen-Grobeinstellung kann dadurch herbeigeführt werden,
daß die Hälfte der Rundmesser 15 von den Antriebsachsen 14 abgenommen wird. Wie
A bb. 3 wiedergibt, sind sechs Wurfschaufeln vorgesehen, dagegen nur drei Rundmesser
in Betrieb. Eine Feineinstellung der Schnittlänge läßt sich durch Änderung der Drehzahl
der Antriebswelle 10 erreichen. Entsprechend ändert sich die Häufigkeit, mit der
die Rundmesser die Austrittsöffnung 7 einmal während einer Zeiteinheit umlaufen.
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Das Gebläsegehäuse9 ist in üblicher Weise mit einer Austrittsöffnung
18 versehen, an die entweder ein Auswurfkrümmer angeschlossen werden kann, der das
zerkleinerte Erntegut einem nachfahrenden Erntewagen zuführt, oder die in ein Rohrsystem
übergeht, welches in bekannter Weise einen Silo belädt.
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Das Verfahren arbeitet wie folgt: Von der Aufnahmewalze 1 wird in
bekannter Weise das Erntegut vom Boden aufgenommen und der mittigfördernden Zubringerschnecke
2 übergeben, von wo es in den Bereich der in Fahrtrichtung angeordneten Schnecke
5 gelangt, die das Erntegut in den Hohlzylinder 4 einzieht und mittels ihres konisch
geformten Grundkörpers 6 vorgepreßt der kreisringförmigen Austrittsöffnung 7 zuführt.
Hier gelangt das Gut in den Bereich der schnell rotierenden Rundmesser 15, die es
in gewünschte Längen zerkleinern. Die zerkleinerten Erntegutteilchen fallen in das
Gcblåsegehäuse 9, von wo sie mittels Wurfschaufeln 12 der -Austrittsöffnung 18 und
den weiterführenden Rohrleitungen weiterbefördert werden.
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Patentansprüche: 1. Verfahren zum Aufnehmen von langfaserigem Erntegut
vom Boden bis zum Aufbereiten in einem Arbeitsgang, wobei das Erntegut, insbesondere
Halmfutter und Mais, im Längsfluß aufgenommen und anschließend unter geringer Vorpressung
im Querfluß gesammelt und am Ende des Förderweges Zerkleinerungswerkzeugen zugeführt
wird, die das Gut an mehreren in einer Ebene liegenden Stellen gleichzeitig zerschneiden
und es anschließend austragen, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß das Gut im Anschluß
an das im Querfluß erfolgende Sammeln in den Längsfluß umgelenkt und danach auf
einer an sich bekannten schraubenlinienförmigen Bahn mit zunehmendem Förderweg kontinuierlich
stärker verdichtet wird, bis es am Ende der schraubenlinienförmigen Bahn im freien
Schnitt zerkleinert wird.