-
Vorrichtung zum Quetschen von Getreidekorn
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Quetschen von
Getreidekorn, insbesondere Hafer, mit zwei gegenläufig drehbar in einem Gehäuse
gelagerten, im wesentlichen zylindrischen und zwischen sich einen Quetschspalt begrenzenden
Quetschwalzen, von denen eine mittels eines Antriebsmotors antreibbar ist.
-
Vorrichtungen zum Quetschen von Getreidekorn, vor allem zum Quetschen
von Hafer, sind in mannigfachen Ausführungenbekannt.
-
Bei einer bekannten Vorrichtung haben die Quetschwalzen einen zylindrischen
Mantel und einen verhältnismäßig großen Durchmesser. Infolge des großen Durchmessers
der Quetschwalzen besitzt der den Quetschspalt bildende Zwickel zwischen den Walzenumfangsflächen
einen verhältnismäßig kleinen Offnungs- bzw.
-
Einlaufwinkel mit der Folge, daß Getreidekörner in der Regel sicher
von den zylindrischen Quetschwalzen mitgenommen werden.
-
Große Quetschwalzen jedoch bedingen einen entsprechend hohen Bau-
und Antriebs aufwand und verursachen dadurch im Verhältnis
zur Quetschleistung
der Vorrichtung unerwünscht hohe Bau- und Betriebskosten. Vorrichtungen dieser Art
sind daher für zahlreiche Einsatzzwecke,insbesondere für den Gebrauch in kleineren
landwirtschaftlichen Betrieben, Reitställen, Gestüten etc.,zu aufwendig.
-
Es ist ferner eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt,
bei der die Quetschwalzen einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser besitzen, wie
er aus Bau- und Kostengründen sowie auch aus Gründen des Raumaufwandes erwünscht
ist. Bei Verwendung zylindrischer Quetschwalzen mit solchem verringerten Durchmesser
ergibt sich jedoch ein wesentlich größerer Einlaufwinkel für den Quetschspalt mit
der Folge, daß die Getreidekörner nicht zuverlässig erfaßt und unter Quetschung
durch den engsten Spaltquerschnitt hindurchgeführt werden. Insbesondere bei Getreidekörnern
mit geringer Restfeuchte sind Stauungen zu beobachten, die den Durchsatz der Vorrichtung
empfindlich mindern oder gar zumindest vorübergehend zu Null werden lassen können.
Zur Vermeidung solcher Stauungen wurde bereits vorgeschlagen, zumindest eine Quetschwalze
oder auch beide, mit mehreren gleichmäßig über den Umfang verteilten Einzugsnuten
zu versehen, die achsparallel in den Walzenumfang eingearbeitet sind. Diese Einzugsnuten
nehmen Getreidekörner bei ihrem Einlauf und ihrem Durchlauf durch den Quetschspalt
mit und unterbrechen dadurch in intermittierender Folge etwa auftretende Stauungen.
Jedoch ist auch bei einer solchen Vorrichtung die Quetschleistung begrenzt und erreicht
bei einem Walzendurchmesser
von etwa 160 mm bei einer wirksamen
Quetschsp alt länge von ebenfalls 160 mm lediglich etwa 300 bis 400 kg Getreidekorn
pro Stunde. Darüber hinaus sind solche Vorrichtungen im wesentlichen nur zum Quetschen
von Hafer einsetzbar, nicht jedoch dazu geeignet, andere Getreidekörner zu quetschen,
die abweichende Korngrößen und -eigenschaften haben.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die mit im Durchmesser sehr kleinen Quetschwalzen eine
wesentlich erhöhte Quetschleistung erbringt und neben einem Quetschen von Hafer
auch zu einem Quetschen anderer Getreidekörner in der Lage ist.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung nach der Erfindung ausgehend
von einer solchen der eingangs genannten Art in erster Linie dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest eine der Quetschwalzen mit im Abstand zueinander parallel zur Walzenachse
verlaufenden, regelmäßig über den Walzenumlang verteilt angeordneten, sehnenförmig
angeschliffenen Facettenflächen versehen ist. Dabei können beide Quetschwalzen Umfangskreise
mit untereinander gleich großen Durchmessern haben und mit gleichen Facettenflächen
versehen sein. Jedoch ist es auch möglich, lediglich eine, insbesondere die unmittelbare
vom Antriebsmotor angetriebene Quetschwalze mit den Facettenflächen zu versehen.
-
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung stellt trotz des geringen Quetschwalzendurchmessers
sicher, daß das Getreidekorn frei von
Stauungen im Quetschspalt
mitgenommen und durch den Quetschspalt hindurchgeführt wird, so daß auch bei kleinem
Durchmesser des Umfangskreises der Quetschwalzen und einer dem Durchmesser des Umfangskreises
.in der Länge entsprechenden Quetschspalt Quetschleistungen erreichbar sind, die
wesentlich höher liegen,als sie mit vergleichbar kleinen Vorrichtungen bisher erreichbar
waren.
-
Die Facettenflächen üben beim Umlauf der Quetschwalzen eine Klemm-
und Mitnahmewirkung auf das Getreidekorn aus, die durch das Verlagern der Facettenflächen
aus einer im oberen Kulmination -punkt der Quetschwalzen horizontalen Anstellung
in eine in Höhe des Quetschspaltes geringster Breite senkrechte Ausrichtung der
Klemmwirkung einer sich schließenden Zange ähnlich ist und bis unmittelbar an die
schmalste Stelle des Quetschspaltes heran einen Einlaufwinkel simuliert, wie er
nur bei zylindrischen Walzen sehr großen Durchmessers gegeben ist. Infolge dieser
sicheren rEtnahme des Korns auf dem Wege durch den Quetschspalt können außer Hafer
auch andere Kor-nsorten zuverlässig verarbeite werden. Zugleich damit erfolgt ein
Quetschen des Korns ohne ein Zerschlagen der Körner, so daß sich gequetschtes Korn
besonders guter und staubarmer Qualität ergibt.
-
Eine besonders für Hafer geeignete Ausgestaltung sieht vor, daß der
Durchmesser eines gedachten Inkreises für die Facettenflächen einer Quetschwalze
den Burchmesser eines Umfangskreises dieser Quetschwalze um 0,1 bis 0,4 mm, vorzugsweise
0,3 mm, unterschreitet. Dabei kann die abgewickelte Länge des zwischen zwei benachbarten
Facettenflächen gelegenen Kreisbogenabschnitts des Umfangskreises
der
Quetschwalze bzw. -walzen 10 bis 80% der Breite der Facettenflächen betragen. Im
Rahmen dieser Parameter hateine'bevorzugte Ausführung der Vorrichtung mit gleich
großen Quetschwalzen und gleicher Facettierung bei einem Durchmesser des Umfangskreises
der Quetschwalzen von etwa 160 mm 20 bis 50 Facetten flächen je Quetschwalze.
-
Eine weitere Ausgestaltung kann vorsehen, daß zumindest eine der Quetschwalzen
unter gleichem Zentriwinkel über den Walzenumfang verteilt angeordnete achsparallele
Einzugsnuten in der Walzenoberfläche aufweist, die insbesondere bei Verarbeitung
unterschiedlicher Getreidesorten zusätzlich leistungserhöhend wirken.
-
Die Facettenflächen bewirken während des Quetschbetriebes eine Antriebswechselwirkung
zwischen den beiden Quetschwalzen mit der Folge, daß lediglich eine einzige Quetschwalze
von einem Antriebsmotor angetrieben werden muß. Die andere Quetschwalze kann als
frei drehbare Schleppwalze ausgebildet sein, die nicht, wie bisher in der Regel
notwendig, über Getrieberäder von der direkt angetriebenen Quetschwalze her angetrieben
ist. Lediglich für den Anlauf der Vorrichtung sieht daher eine weitere Ausgestaltung
der Erfindung vor, daß auf einer Seite der Quetschwalzen deren Wellenenden jeweils
eine Schnurscheibe tragen, die von einer gemeinsamen, endlosen, zu einer Acht verdrehten
Gummiringschnur als Anlaufmitnahme überlaufen sind. Diese Gummiringschnur vermittelt
der Schleppwalze beim Anlaufen eine erste Drehbewegung, wird dann jedoch infolge
Durchrutschens unwirksam, sobald auch die
geschleppte Quetschwalze
eine steigende und schließlich im wesentlichen der angetriebenen Quetschwalze gleiche
Drehgeschwindigkeit erreicht hat.
-
Um das Maß der Quetschung den jeweiligen Tnschen entsprechend einstellen
zu können und um auch unterschiedlichen Getreidesorten Rechnung zu tragen, sieht
die Erfindung ferner vor, daß die Wellenenden einer Quetschwalze, insbesondere die
der geschleppten Quetschwalze, über ein Kugellager od. dgl. in je einer Stellbüchse
abgesetzt sind, deren jeweils zylindrische Innenfläche zur jeweils zylindrischen
und in einer Bohrung des Gehäuses drehbar abgestützten Außenfläche exzentrisch angeordnet
ist, daß beide Stellbüchsen an einem Ende ein Zahnrad aufweisen und daß eine je
ein Ritzel für die beiden Zahnräder derStellbüchsen tragende, ver- und entriegelbare
Stellwelle vorgesehen ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die notwendigen Verstellungen
des Achsabstandes der Quetschwalzen zueinander schnell und überaus präzise vorzunehmen,
so daßbei einfacher und schnelle Verstellung sichergestellt ist, daß die Facettenflächen
an beiden Quetschwalzen zueinander exakt parallel verbleiben.
-
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Ansprüchen und
der Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel
des Gegenstands der Erfindung näher veranschaulicht ist, es zeigen:
Fig.
1 eine teilweise abgebrochene Seitenansicht der Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine abgebrochene Teilseitenansicht
einer Quetschwalze mit Facettenflächen, Fig. 4 eine Stirnansicht zu Fig. 3, und
Fig. 5 eine Stirnansicht eines Teils eines Umfangs einer facettierten Quetschwalze
in starker Vergrößerung.
-
Die in der Zeichnung veranschaulichte Vorrichtung zum Quetschen von
Getreidekorn umfaßt im einzelnen ein Gehäuse 1, auf dem oberseitige beispielsweise
ein Einlauftrichter 2 für das Korn auf gesetzt ist. In seinem unteren Bereich geht
das Gehäuse in einen Auslaufstutzen 3 für das gequetschte Kron über. In dem Gehäuse
1 sind zwei Quetschwalzen 4 bzw. 5 um untereinander parallele Achse 6,7 drehbar
gelagert. Jede Quetschwalze besteht dabei aus einer Welle 10, auf der Endflansche
11,12 befestigt sind Diese Endflansche 11,1? tragen den zylinderrohrförmigen Quetschwalzen
mantel 13.
-
Beide Quetschwalzen 4,5 haben bei dem dargestellten Beispiel bei einer
Länge von 162 mm untereinander gleiche Durchmesser ihres Umfangskreises 14, der
157 mm beträgt. Die Umfänge beider Quetschwalzen begrenzen zwischen sich einen zwickelförmigen
Quetschspalt 15,der beispielsweise an seiner engsten Stelle in Höhe der Drehachsen
6,7 eine Breite von 0,65 mm besitzt, worunter zu verstehen ist, daß die beiden Umfangskreise
14 der Quetschwalzen 4>5 einen
Mindestabstand von diesem Wert
haben.
-
Beide Quetschwalzen 4,5 sind mit im Abstand zueinander parallel zur
Drehachse 6,7 verlaufenden, regelmäßig über den Walzenumfangverteilt angeordneten,
sehnenförmig angeschliffenen Faettenflächen 16 versehen. Dabei ist bei dem dargestellten
Beispiel der Durchmesser eines gedachten Inkreises 17 für die Facettenflächen 16
um 0,1 bis 0,4 mm, vorzugsweise 0,3 mm,kleiner als der Durchmesser des Umfangskreises
14 der Quetschwalzen. Jede Walze ist mit neunundzwanzig Facettenflächen 16 verstehen,
die bei dem oben angegebenen Durchmesser für den Umfangskreis -14 und bei eine Differenz
von 0,3 mm zwischen den Durchmessern des Umfangskreises und des Inkreises eine Breite
18 von 12 mm besitzen. Zwischen zwei jeweils benachbarten Facettenflächen 16 verbleibt
ein Kreisbogenabschnitt 19 des ursprünglichen zylindrischen Mantelumfangs, der bei
den vorgenannten Werten eine Breite 20 von etwa 7 mm besitzt. Die Quetschwalzen
sind ferner bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit jeweils drei Einzugsnuten
21 verstehen, die achsparallel im Bereich verbleibender Kreisbogenabschnftte 19
in die Walzenoberfläche eingearbeitet sind, sich über die gesamte Walzenlänge erstrecken
und untereinander gleiche Zentriwinkel einhalten. Diese Einzugswalzen sind etwa
4 mm breit und 1 mm tief.
-
Die Welle 10 der Quetschwalze 4 ist über Kugellager 22 in Büchsen
23 gelagert., die in Bohrungen des Gehäuses eingesetzt und über Senkschrauben 24
festgelegt sind. Auf ihrem in Fig.1 dem Betrachter
zugewandten
Wellenende trägt die Welle der Quetschwalze 4 eine Riemenscheibe 25, die von einem
Motor 25'über Treibriemen 25" antreibbar ist. Die Welle 10 der Quetschwalze 5 ist
ihrerseits über Kugellager 26 in Stellbüchsen 27 gelagert, deren jeweils zylindrische
Innenfläche zur jeweils zylindrischen und in einer Bohrung des Gehäuses 1 drehbar
abgestützten Außenfläche exzentrisch angeordnet ist. Die beiden Stellbüchsen 27
haben an ihrer jeweiligen Außenseite ein Zahnrad 28, das mit jeweils einem Ritzel
29 kämmen kann. Die beiden Ritzel 29 sind auf einer Stellwelle 30 befestigt, die
sich parallel zu den Drehachsen 6,7 der Quetschwalzen durch das Gehäuse hindurcherstreckt
und in Bohrungen des Gehäuses drehbar sowie axial verschieblich gelagert ist. Eine
Spiraldruckfeder 31 ist bestrebt, die Stellwelle in Fig. 2 in Richtung nach rechts
zu bewegen und in der in Fig. 2 veranschaulichten Stellungen halten, in der die
beiden Rit-zel 29 mit den Zahnrädern 28 der Stellbüchsen 27 kämmen. In das in Fig.
2 linke Ritzel 29 greift ein Zahnsegment 32 od. dgl. Riegelglied ein, das am Gehäuse
1 ortsfest abgestützt ist und durch Eingriff in das Ritzel 29 ein Verdrehen der
Stellwelle 30 in ihrer veranschaulichten Verriegelungsstellung ausschließt. Hierdurch
ist sichergestellt, daß im Betrieb keine ungewollten Abstandsveränderungen zwischen
den Drehachsen 6,7 der Quetschwalzen 4,5 eintreten können, Soll hingegen der Abstand
verändert werden, so wird die Stellwelle 30 in Fig. 2 nach links gegen die Wirkung
der Feder 31 verschoben, bis das Ritzel 29 von dem Riegelglied 32 freigekommen ist.
In diesem Augenblick ist die Stellwelle 30 z.B.
-
mittels einer auf ihrVierkantende 33 aufsetzbaren Kurbel od. dgl
drehbar
und nimmt bei einem Verdrehen die Zahnräder 28 der Stellbuchsen 27 synchron in einer
Drehbewegung mit. Infolge der Exzentrizität zwischen den Innen- und den Außenflächen
der Stellbüchsen erbringt eine solche Verdrehung der Stellbüchsen die gewünschte
Annäherung oder Entfernung der Quet 5 chwalzen-dreh achsen 6,7. Durch das große
Untersetzungsverhältnis zwischen den Ritzeln 29 und den Zahnrädern 28 ist eine außerordentlich
feine Abstandsveränderung möglich, während ferner die gleichzeitige Verdrehung beider
Stellbüchsen sicherstellt, daß die Drehachse 7 deren ihnen gelagerten Quetschwalze
5 exakt parallel verlagert wird.
-
Auf den in Fig. 2 linken und in Fig. 1 dem Betrachter abgewandten
Enden der Wellen 10 beider Quetschwalzen 4,5 ist jeweils eine Schnurscheibe 34 befestigt.
Beide Schnurscheiben 34 der Quetschwalzen 4,5 werden von einer gemeinsamen endlosen,
zu einer Acht verdrehten Gummiringschnur 35 überlaufen, die elastisch ist und als
Anlaufmitnahme der Quetschwalze 5 ihre erste Drehbewegung vermittelt, sobald die
Quetschwalze 4 durch den Antriebsmotor 26 in Umdrehung versetzt wird. Während des
Betriebs rutschen die beiden Schnurscheiben 34 unter der Gummiringschnur 35 durch,
so daß die Gummiringschnur keine Antriebsübertragungswirkung entfaltet.
-
Im Betrieb wird in den Trichter 2 Korn,z.B. Hafer eingefüllt,der über
Leitbleche 36,37 unter Schwerkraft zum Quetschspalt 15 herabrieselt, und zwar in
einem durch die Leitbleche gebUndelten, dichten Strom. Die gegenläufig in Richtung
der Pfeile 38,39 umlaufenden
Quetschwalzen erfassen mit ihren
Facettenflächen die Körner und nehmen diese durch den Quetschspalt hindurch mit,
in dem die Körner ihre Quetschung erfahren. Unter der Vorrichtung kann dann ohne
weiteres der gequetschte Hafer oder dgl. Getreide aufgefangen werden. Bei nur einer
Antriebsleistung von beispielsweise 3 KW und einer Drehzahl der Quetschwalze 4 von
1500 U/min erbringt diese im einzelnen vorbeschriebene Vorrichtung bei Hafer beispielsweise
eine Quetschleistung von etwa 600 kg/Std.