DE2161292A1 - Rotor für Bodenbearbeitungsmaschinen - Google Patents

Description

Rotor für Bodetibearbeitungsmacshinen

!Die Erfindung betrifft eiueu sainkentragenden Rotor für· Bodenbearbeitungamaeehinen, wie beispielsweise Bodsnstabilisierer und R-j torf rasen. Speziell befaßt sieb die Erfindung mit der Verbesserung der Zinken und deren Verbindung mit dem Rotorkörper.

Ausgangspunkt für die Erfindung sind die den Stand der Technik beleuchtenden USA-Patentschriften 1 415 663 und 3 362 482 aus den Jahren 1922 bzw. 1968.

Solche Rotoren bilden den arbeitenden Teil einer lenkbaren Maschine, die iiait einem Antriebsmotor den Rotor um eine horizontale Achse in Umlauf bringt und auch das Fahrwerk uo ar.treibt,.. daß die Maschine im wesentlichen horizontal ur-ri senkrecht zur Rotorachse über

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den zu bearbeitenden Boden bewegt wircL Der Rotor trägt· eine Vielzahl von Schlegmes8ern₉ Scbneidsähnen oder Zinken, öle sich mehr oder weniger radial sum Rotor erstrecken miäpLn axialer und Umfangeriehtung ao verteilt und auf Lücke angebracht sind, daß sie nacheinander den Boden beaufschlagen _s so daß sich eine im wesentlichen gleichförmige Schneidwirkung ) über die gesamte Länge des Rotors ergibt, wenn die Maschine mit stetiger Geschwindigkeit über den Boden fährt.

Bei den hier betrachteten Rotoren sind die Zinken L-förmig und haben einen längeren Schaftteil, der sich etwa radial zur Rotorachse eratreekt und der Befestigung der Zinke am Rotor dient. Ein kürzerer Arm, der sich rechtwinklig sum Schaft und parallel k zur Rotoracnse erstreckt, um die Schneid- und Hubfunktion auszuüben, kann ale rußte11 angesprochen werden. Von ihrer Gestalt her Ltn die Elske ein L-förmlg umgebogener Bandstahl-Abschnitt, dessen gegenüberliegende Flachseiten eich parallel zum ümlaufkreia erstrecken, so daß von vorderen und hinteren Kanten gesprochen werden kann. Um eine gute Schneidwirkung zu erhalten und den Rotor mit minimaler Kraft antreiben zu können, ist die Vorderkante des Fußtelies und

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auch die Yorderkante des Schaftteiles ein bestimmtes Stück nahe beim Fußteil angeschärft_o

Da die Zinken im Betrieb einem erheblichen Verschleiß unterliegen, müssen sie am Rotorkörper so befestigt vjeröen, daß man sie schnell und leicht aus\*echseln kann, daß sie aber im Betrieb fest und sicher gehalten werden« Da beim Auswechseln der Zinken « gleichgültig wie schnell dies auch geschieht - die Maschine stillstehen muß» ist es x\?ichtig, daß die Zinken eine große Lebensdauer erhalten, so daß nicht su häufig ein Austausch erforderlich wird.

Im Hinblick auf die vorstehende Betrachtung bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Rotors für Bodenbearbeitungsmaschinen, der nur minimale Stillstandszeiten für die den Rotor tragende Maschine erfordert und zwar einmal wegen der langen Lebensdauer der Zinken und zum anderen wegen der Leichtigkeit, mit der man stark verschlissene Zinken ersetzen kann.

Die erfindungsgemäßen Zinken sollen beim Lauf über den Boden eine sehr effektive Schneidwirkung ausüben, indem sämtliche Oberflächen, die unzerteilten Boden beaufschlagen, im wesentlichen in ihrer Bewegungsrich-

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tung ausgei'iebtGt werden., ε;ο daß au Gen 2-in?<e-c Minimale Realrfc ionskräf te entstehen irad sdch ein geringer Verschleiß und ein kleiner Energiebedarf für den An trieb ergibt. Erwtiaßcht ist auch, <Äsß "ich bein, Verschleiß der' Sinken die Sohnitt-Siefe nicht re licht veränderte

^ Wenn man entapraooeuä der Gr^lnäirogsgem&ße^ I/ctm-ag

die Sitik'eu so aus"bi3.det₉ deß im Betrieb ;Cest slle angreifenden Essktiönskräfte ±n Richtung der Sch-ssl«* Seiten» ö.h, in Hiolitung aey- größten Fs^tigk'?it. -^rxgerichtet werden« während die Reafetionslvi-Sfte Ip Richtung der Breitseiten fcl©isi genug bleioen,, ^r--; leicht ertrsge:-¹ sn ^oräen,. -verdep die Lcoe^iS"

dauer der Zinnan vorgriißert und die für den Antrieb des Zinkenrotors erforderliche Energie vej.*mind£;-*■-!;.

w Vorzugsweise ist dsr sinkentilgende Rotor für Boöen-

bearDeitungsraaschinen so maagebildet, deß lieb öle Zinken leicht vom Rotorkörper abnehmen r.aaoetu indoin man ledi-glich κν/ei Sohraubbolssen r^st, die fest λϊ\°.~ gezogeUf die Zinken betriebssicher· brli,:.·.?., v/ob·,--.;, dae Einsetzen und Abnehmen ,leder eiiineünen Zinke ohne Ausbau sonstiger Teil bei nur gelockoro^n Schivuibbolzen nur Bei^gupgen ;1υ der Sehnet ebene· ;.ior Sinlcc erfordert.

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Weiter a Einzelheiten υ.αά Merkmale 3 er iilrfinclung ergeben sich au.s eier n&ehfolgenden ausführlichen Be-Schreibung und den "beigefügten Zeichnungen_r in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.

In den Seich/Emn^en se Igen:

Ji¹Ig. 1 eine perspektivische Stirnansicht eines erfiiiciiingagemäß auageblldetsn Rotors einer BodenDSörbsitmigsYaascbins,

jTifi« 2 slue -^rgGTörocb.sns Yorderansicht des Rotor.-j el sr J?ig„ 1 _?

Pig. 3 ernü Draufsicfet auf einen mit Zinken beaetsten Siiikairhräger des erfindungsgemäßen Rotors,

1"'Ig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Zinke und ihrci.-:¹ Befestigung am Zinkenträger,

J?i#. 5 eine Seitenansicht einer "bezüglich der

J?ig. 4 entgegengesetzt angeordneten Zinke und eines Zinkanträgerteilea,

J?ig_o fj eine soheriatischs abgebrochene Seitenansicht KlYiQV %j.nlce bei der Schneidarbeit ihx't:-·. ü'ußteiles und

JT'J.ri. 7 ο inen schonratischen Horissontalschnitt

durch devi ZinkenBchaft bei der Sehneidarbeito

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Der in den Zeichnungen dargestellte Rotor 5 int an einer nioht dargestellten Boöönbearbsitungsma— achine so su befestigen, daß er über den csu ■bearbeitenden Boden vorwärts bewegt und motorisch um eine horizontals Achse, rlie sich quer sur nosraalen fahrtrs?lchtung erstreckt, gedreht wird. Obwohl der Rotor der -/erliegenden Erfindung praktisch bezüglich ösr tioraialsn !fahrtrichtung in beliebiger Richtimg drehen kann» hat es sieh als .besonders vorteilhaft erwiesen _P wenn der Rotoi:· in solcher Richtung ualäuft, ö.aß er öie ihn tragandß Maschine in ftückwärtarichtuag an«· treibt, wobei die Gegsnantriebskraft äes Rotors von der Zugkraft der Antriebsräder der Maschine überwunden wird» Bei der Erläuterung der Erfindung soll in der nachfolgenden Beschreibung angenommen werden, daß der Rotor entgegengesetzt au den Fahrwerksrääernder Maschine umläuft.

Der Rotor 5 besteht im wesentlichen aus einem Rotorkern 6 und einer Vielzahl von Schlagmeeöarn oder Zinken 7_# die laehr oder weniger radial sum Rotorkern ausgerichtet sind. Jede einselue 2inke ist in nach-;-folgend au erläuternder Weise feat und starr und trots allem schnell und leicht austauschbar am Rotorkern verankert.

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Mittelteil δ&& Ro tor kerne «3 7 1st ein Roh'»? 8 mit .mehreren flachen scheiben- oder plattenförmigen /..inkeuträgern 9> die gleichmäßig entlang der Rotor» sense verteilt am Rohr 8 angeschweißt sind,, An den .Rnößvi oes !'.obres S sind leoaxial vorspringend Achsteile 10 angeschweißt ρ mit denen der Rotor in einem :?jeh-t dargestellten Rahmen öer Maschine gelagert ist Lü'id angehoben und abgesenkt ;;erden kama« Hiebt dargestellte Kettenrädere an den Außenenäen der Aohstei-"is 10 sind Seil-"; eines Antriebes, mit äem dex* Rotor

-i-iö.ej? Sinkentragi-r 9 trägt mii\öes;tenK eine_r vorsugs- -siac; ensr Γ.ίήτίΏΓε hinten 7» Bei öer dargßßtelltfctt Auisffihrungsiorm der Eyfinämig sinö die 2.Inkenträger in Bratifsicht im χί?ώseitlichen cfasdrstiaoh. v;eil sie für vier JSinlten vo3?gGseliea s3nö_f. die sicVi an den Ecken befestigen lassen. Auf öera Rotor benachbarte Sinkerrkräger &inä Winkelmaß ig vorsngsweise im gleich« große Winke!betrage gegeneinander Tersstat« so äaß₅ über die Rotorlänge betrachtet, die Zinken nacheinander den %v. bearbeitenden Boden-in regelmäßiger 3?olge beaufschlagen miü sich über öie Gesamtlänge des Rotors eine stetige πρΰ gleichförmige Sehneidwirlmng ergibt«

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Jede Zinke bat die Form eines flachen L-förmig umgebogenen Bandeisen mit einem längeren Arm, der den Zinkenschaft 12 "bildet, und einem kürzeren Arm,, der dea sclme5-detiden Messer»* oder PuSteil 13 bildet. Der lußteil 13 verläuft vom Schaftteil 12 im wesentlichen parallel sur Rotoraehse,. Die breiten Plschseiten des Sinlrenachoft- und Fußteiles sind im wesentlichen parallel sur Umlaufrichtung ausgerichtet. So befinden sich an den Zinken YordGrksnten 14 und Hinterkanten 15» Um die Seime idwirl'uug der Zinken zu verbessernj, sind die Torclerkanten 14 des J?ußteiles über die volle Länge angeschärft imö als Schneide 16 ausgebildete Die Toräerkante 14 dea Schaftteiles ist im Anschluß an den S¹UBtSiI ebenfalls sngeschärft und als Schneide 17 ausgebildet. Die Sohneide 17 des Schaftes erstreckt sich von der Übergangsstelle zum Pußteil über eine ge*?isse Weglänge In Richtung zur Rotormitte.

Hach einem besonderen Merlaaal der Erfindung wird die Schneide 16 des Fußteiles auf der vom Schaftteil abgelegenen Seit© des Fußteiles von einer Schrägfläche 18 begrenzt» Wie Pig* 3 seigty sorgen die Schrägfläche 18 und der negative Anstellwinkel· unter dem die Zinke besüglich der Rotorraitte am Zinlcen-

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träger angebracht ist_f dafür, daß dia Scbsrägfläene in etwa eine Sehne in Umlauf kreis eier Sohneide 16 "bildet und fast ausschließlich eine G-leltbewegung gegenüber dem uöser-V""Iten darunter befindlichen Boden ausführt. Der FuSteil verschleißt somit parallel zur Schrägfläche_? so deß ec au einer Selbstschärfirag kommt und sich Ire ine wosem-liche Änderimg der Schnitttisfe beim Verschleiß ergibt.

Wie ebenfalls aus Pig. 5 zu ersehen,, ergibt sich durch den negativen Anstellwinkel der !Sinke _r daß der iruBteil nirgends radial über- den ümlaufkreis der Schneide ^;6 hinausragt· Ba der gesamte IPußteil gegen« über dem Unilsuflcrexs radial nach innen und rückwärts geneigt ist, ergibt aich eine Entlastung an der Hinterksntßj,. öle "beriihruvigsfrei über den darunter "befindlichen uüserselmitterien Boden läuft_β Bei dieser Ausrichtung cos FuSteiles üben dessen obere oder radial innenliegende flächen eine erhebliche Hubwirkung an den voja Boden abgeschnittenen Schollen aus» Eine solche Hubwirkung, die keine übermäßige Energie verzehrt, weil sie an gelockerten und relativ geringvolumigen Schol*».ea ausgeübt wird, ist für die Funktion des Rotors erwünscht»

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Die Scaneide 16 des Schaftes wird an der dem ]fu0teil zugewandten Seite von einer Schrägfläche 20 begrenzt« Wenn die Schrägflache des Schaftes durch fiep. Boden läuft, gre.lft an Ihr eine Keil- oder Reaktionsltraft des Bodens an_t die dea Schaftteil flachliegencl sur Seite bewegen möchte. Bei vorbelcannten Zinken, bei deneti die Schrägfläehe auf der ge

P liegentlaii Seite des iichsftss angebracht vzr (vei' US-Patentschrift i 415 665) t^urde diese lieaktiocakraft vom festen unserteUten Boden ausgeübt, eo daß aich sehr große Kräfte ergaben und eine erhebliche Antriebsenergie erforderlich war, taa die Realr'sions-» kraft au übervji-fldeti. Bei der vorliegenden Erfindung vjirö die an der JTlaehseite des Schaftes abgreifende Reaktionskraft von Bodenteilen ausgeübt,, die bereits durch die SehneIdwirlsrung dar Zinke gelöst sind ο Solche Schollen haben einen wesentlich geringeren Widerstand für den Schaft als unaerteiltes Erdreich.

Die beiden Schrägfläehen 18 und 20 erstrecken sich teilweise bis in den Bogenteil, der die beiden Zinlcenabachnitte verbindet, so deö die Schneiden von Schaft- und Eußteil ineinander übergehen und dort eine Schneidecke 21 bilden.

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Un TTorn gesamtem Rotor eine gleichförmige SehneidvJi:r-r:utig sm es/lislten.. sind die Sinken an den einzelnen Zinkenträgern 8 "besiiglich der axialen Ausrichtung der Fußteile Iv> wechselnde -Richtungen tingeordnet. orIiο €e~e Rotor ireägt Rechts- und Linkssinken« Um p'.'ie erv.ni-iSiObi^ SjniarAcrferie zu erhalten_s hat ;jeder Zinkenträger sine geradii Anzahl τόώ Zinken... von denen ü'ji eins Eälfte Linisrssinken rmö die anders Hälfte

j).ie Fußteile der JSinfcen ragen über die Ebene des kent5?ägers bit?:.M::s_s so άε-S θ ie Tersehieöeiien Sinken des gleichen !Prägers auf sieh geringfügig überlappen= CiQtI Bcöenetreifen arbeiten» Benachbarte 2 laken träger haben einen solchen Abstand voneinander» daß die vob den Fußte ilen ihre:-: Zinken ausgeführten Schnitte sich ebcnfe.lls geringfügig überlappen „ TJm eine lcraftsäßig au,ggeglicliene Sehneidviirkung über die Länge des Rotors su erhalten β sind clie Sinkenträger winkeliaäßig gegen·» einander versetzt« Die sich hieraus ergebende spiral« förmige Anordnung der Sinken ist auf gegenüberliegenden Seiten der Quermittelebene des Rotors spiegelbildlich vorgesehen»

Die Schäfte der Zinken liegen flach an einer Seite

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des Zinkenträgers an und Bind dort zwischen zwei Widerlagern, die an Vorder- und Hinterkanten dies Schaftes angreifen, mit einer Klemmlaeche 23 gesichert, rl ie eich diagonal über den Schaft erstreckt und mit Schraubbolzen 24 und 25 straff angezogen werden kann. Das an der Vorderkante des Schaftes angreifende Widerlager ist ein Schraiibbclzen 24 ο Aue * einem noch tsu beschreibenden Grunde hat die Vorder

kante des Schaftes eine Hute 26, in die der Schraubbolzen eingreift. Obwohl der Schraubbolisen 25 des andere Widerlager an der Hinterkante dee Schaftes bilden könnte, ist es wegen der größeren Belastung beim Lauf der Zinke durch den Boden besser, wie hier geschehen, einen Block oder eine Platte 27 vorzusehen, die flach auf den Zinkeuträger unmittelbar neben dem Loch für den Bolzen 25 aufgeschweißt ist.

Da die Widerlagerplatte 27 den Schraubbolzen 25 gegen Abscherkräfte entlasten soll, sind die Stirnflächen 28 der Widerlagerplatte, äie der Schmalseite des Schaftes gegenüberliegen, so bezüglich der Bolsenbohrung ausgerichtet, daß der Bolzen 25 nicht vom Schaft berührt v/ird.

Da die an der Zinke vom Boden ausgeübte Reßlctions—

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kraft bestrebt ist, die Zinke tun die Widerlagerplatte 27 zu verschwenken, so daß der Bolzen 24 beaufschlagt wird, verhindern die beiden Widerlager Jegliche Verdrehung des Schaftes in seiner Ebene« Außerdem verhindert das vom Bolzen 24 gebildete Widerlager mit der Nute 26 eine "Verschiebung des Schaftes in Längsrichtung. Eine Querbewegung des Schaftes verhindert die Klemmlasche 23.

Die Klemmlasche 23 ist ein starrer bandförmiger Bauteil, der den Schaft zwischen Bolzen 24 und Platte 27 Überdeckt. In der Lasche befinden sich in der Nähe der Enden Bohrungen für die Schraubbolzen„

Die einzelnen Zinken sind auf dem Zinkenträger so angeordnet, daß sich ihr Fußte11 Über die Ebene dee Zinkenträgers hinweg erstreckt. Die Belastung des Pußteilea durch Reaktionskräfte beim Betrieb erzeugt Torsionskräfte am Schaft, die bestrebt sind, die Hinterkanten des Schaftes vom Zinkenträger abzuheben. Es ist daher wichtig, daß die Einspannung am Bolzen mit dem benachbarten Ende der Klemmlasche 23, die die Hinterkante des Schaftes gegen den Zinkenträger drücken soll, durch nichts gestört wird. Daher sollte die Widerlagerplatte 27 dort wo sie unter dem benach-

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barten Ende der Klemmlasehe 23 liegt, vorsugswelse so dick wie der Zinkensehaft sein, keinesfalls aber dicker.

Durch das Anziehen der Schraubbolzen 24 und 25 wird der Schaftteil flach anliegend am 2inkenträger gesichert und verhindert, daß sich der Schaft gegenüber dem Sehraubbolaen 24 verschwenken kann, damit nicht Hute 26 und Bolzen 24 außer Eingriff kommen.

Zum Abnehmen einer Zinke löst man einfach die Schraubbolzen 24 und 25, verschwenkt die Zinke um das Widerlager 27 so weit, daß die Hute vom Bolzen 24 freikommt, um dann die Zinke in Längsrichtung unter der Klemmlaache herausauziehen« Beim Wiedereinsetzen einer Zinke bedarf es lediglich einer entgegengesetzten Arbeitsweise.

Aus der vorstehenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen ist erkennbar, daß der erfindungsgemäße Rotor für Bodenbearbeitungsmaschinen seine Arbeit mit einem sehr geringen Energieaufwand durchführen kann und Zinken aufweist, die eine lange Lebensdauer haben und bei Verschleiß ihre Sehnittiefe nicht ändern. Ferner aosgt der erfindungsgemäße Rotor für

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eine Verkleinerung der Stillstandszeiten der den Rotor tragenden Maschine, weil die Zinken sehr schnell und leicht ausgewechselt werden können ohne erat Rotorteile abnehmen zu müssen«

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend "beschriebene Ausführungsforcin beschränkt, sondern kann in verschiedener Weiae räbgewaudelt werden.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   «tr>fJMaetit=tM-tWMiiMr m.n iiT"

   Rotor für Bodenbearbeitunganiaschinen mit aus Bandstahl L~£örmig gebogenen Zinken, «3ie r.us einem laiigen, rait dein Rotor verbindbaren, sich im wesentlichen senkrecht r.ur Rotorachse erstreckenden und durch Anischrägung mit einer· Schneide verseheueu Schaftteil und einem !rurne sich in Richtung eines suz? Rotorachse konzentrischen TTmlßuf kreises erstreckenden und durch AnsohrMgung mit einer Schneide versehenen Pußteil "bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidenanschrggung (20) des Schaftteile (12) auf dessen dem 3?ußteil (15) sugevjsndten Seite angeordnet ist.

   2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gelrennzelehnet, äsß die Sehneidenanschrägung (18) des Fußteiles (13) auf der auf dein Umlauf kreis außen liegenden Seite angeordnet ist.

   3. Rotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am Schaftteil (12) und &m Fußteil (13) vorgesehenen Schneiden (I6_f17) über einen gekrümmten Abschnitt ineinander übergehen und dort eine Schneidecke (21) bilden»

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   4. Rotor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinken (7) an senkrecht aur Rotorachse (10) ausgerichteten plattenförmigen Zinkenträgern (9) mit Kleriimvorrichtungen (23) befestigt sind? die die Schaftteile (12) der Zinken (7) an die Zinkenträger (9) flach anliegend aupreßen, wobei je Zinke (7) am Zinkenträger (9) mindestens zwei radial gegeneinander versetzte und in Umfangsrichtung wirkende Widerlager (24₉ 27) vorgesehen sinö_f. von denen das außenliegende (27) an der Hinterkante (15) und das innenliegende an der Vorderkante (14) des Schaftteiles (12) zur Anlage kommt.

   5. Rotor nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung eine Lasche (23) ist, öle den Schaftteil (12) der Zinke an der vom Zinkenträger (9) abgelegenen Seite überdeckt und mit zwei Schraubbolzen (24»25) am Zinkenträger (9) befestigt ist.

   ß. Rotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Schraubbolzen (24) eines der in Umfangsrichtung wirkenden Widerlager bildet.

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   7. Rotor nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das außenliegende Widerlager eine auf den Zinkenträger (9) aufgeschweißte Platte (27) ist, die die Hinterkante (15) des Schaftteilee (12) in Kraftangrifferichtunfj vor de« benachbarten Schraubbolzen (25) abstützt.

   W 8. Rotor nach Anspruch 4 bis 7, dadurch, gekennzelehnet, daß die Vorderkante (14) des Schai'tteiles (12) mit einer formschlüssig am oberen Widerlager (24) angreifenden Aussparung (26) Tersehon ist.

   9. Rotor nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinken (7) in paariger Anordnung wechselweise auf der einen oder anderen Seit?» des Zinkenträgers (9) so befestigt sind, daß die .Unkenfußteile (13) sich über die Ebene des Zinkeiv-

   trägers (9) hinaus erstrecken.

   10. Rotor nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Pußteile (13) sämtlicher Zinken (7) in einer gemeinsamen Zylinderebene angeordnet sind.

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   11. Rotor ixach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinken (7) unter einem solchen Winkel am Zinkenträger (9) "befestigt sind, daß heim Umlauf des Rotors (5) keine Sinkenteile über einen "Umlaufkreis hinausragen, den die Schneidkanten (16) der Fußteile (13) definieren.

   12. Rotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sahneißenschrägflächen (13) am Pußteil (13) der Sinken (7) in dem Umlaufkreis der Schneiden in Art einer Sehne ausgerichtet sind.

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