DE29516309U1 - Sternrad für Sternradwalzen und Trennvorrichtung mit Sternradwalze - Google Patents

Description

Sternrad für Stern radwalzen und Trennvorrichtung mit Sternradwalze

Die Erfindung betrifft ein Sternrad für Sternradwalzen in Trennvorrichtungen, wie sie beispielsweise zum Trennen von Hackfrüchten und Erdreich oder auch zum Entsteinen von Erdreich eingesetzt werden.

Bekannte Sternräder (Grimme Prospekt B+H/0594/0207) bestehen aus einem integralen Kunststoffkörper mit einem Nabenteil, der eine zentrale Durchführungsöffnung für eine Antriebswelle aufweist, und mit einer Anzahl von sternförmig vom Nabenteii vorspringenden, flexiblen Trennfingern. Die Nabenteile der Sternräder haben eine in Richtung der Sternradachse gemessene Breite, welche die in gleicher Richtung gemesene Breite der Trennfinger soweit übersteigt, daß zwischen den Trennfingern benachbarter, Teil einer Sternradwalze bildender Sternräder ein Ringspalt verbleibt, in den die Ringfinger von Sternrädern einer benachbarten Sternradwalze überlappend eingreifen.

Bei schweren, klebrigen Böden können sich die den Trennfingerspitzen jeweils gegenüberliegenden, die Nabenteile umgebenden Spaltbereiche zunehmend mit Erdreich zusetzten mit der Folge einer Beeinträchtigung des Trennergebnisses, höherer Reibung, erhöhtem Antriebsbedarf, verstärktem

Verschleiß und Beschädigungen der Sternräder. Bei Beaufschlagen einer Trennvorrichtung mit Sternradwalzen vorstehend beschriebener Ausbildung mit einem von einer Rodevorrichtung aufgenommenen Damm aus Erdreich und Kartoffeln neigt auch Kartoffelkraut dazu, die nabennahen Basisbereiche der Ringspalte zwischen benachbarten Sternrädern einer Trennwalze zuzuwickeln.

Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, ein Sternrad für Sternradwalzen von Trennvorrichtungen zu schaffen, das ein Zuwachsen von Bereichen zwischen in einer Sternradwalze benachbarten Sternrädern durch Erdreich oder Kartoffelkraut oder ähnliche Bestandteile von Trenngutmassen zuverlässig vermeidet. Die Erfindung löst das Problem mit einem Sternrad in der Ausbildung gemäß Anspruch 1. Hinsichtlich wesentlicher weiterer Ausgestaltungen des Sternrads wird auf die Ansprüche 2 bis 11 und hinsichtlich erfindungsgemäßer Anwendungsmöglichkeiten von aus Sternrädern nach der Erfindung gebildeten Sternradwalzen wird auf die Ansprüche 12 bis 15 verwiesen.

Das Sternrad nach der Erfindung vermeidet bei Anordnung im Verbund einer Sternradwalze ringförmige Zwischenräume zwischen den Trennfingern benachbarter Sternräder, da die in Achsrichtung blickenden, einander zugewandten Seitenflächen der Trennfinger benachbarter Trennräder zumindest in einer gemeinsamen Ebene liegen, bevorzugt jedoch eine einander überlappende Lage einnehmen, wenn wie üblich die benachbarten Trennräder jeweils um den halben Zentriwinkel zwischen zwei aufeinanderfolgenden Trennfingern versetzt im Verbund einer Sternradwalze angeordnet sind. Sternradwalzen aus Sternrädern erfindungsgemäßer Art wirken ähnlich einem geschlossenen Körper, der zwischen Sternrädern keinen Raum beläßt, der sich zusetzen oder zuwickeln könnte. Stern rad walzen aus Sternrädern erfindungsge-

mäßer Art eröffnen im Zusammenwirken mit Sternradwalzen gleicher Art oder in Paarungen mit Gleitwalzen eine Trennwirkung, die im wesentlichen durch die Weite der taschenförmigen Zwischenräume zwischen in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Fingern, durch den Grad gegenseitiger Überlappung von Trennfingem benachbarter Trennräder und durch den gegenseitigen Abstand benachbarter Sternradwalzen bestimmt wird und neue Trennfunktion sowie Bearbeitungsmöglichkeiten von Trenngutmassen anderer Art eröffnet, für die Sternrad-Separatoren in der Vergangenheit nicht geeignet waren. So können beispielsweise Kiesmassen separiert und klassiert und Komposte unter Vermeidung von in Siebtrennvorrichtungen häufig auftretenden Verstopfungsgefahren getrennt werden, um nur einige neue Anwendungsmögüchkeiten über den bekannten Einsatz in Hackfruchterntemaschinen und Entsteinungsvorrichtungen hinaus zu nennen.

Zahlreiche weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispieien des Gegenstands der Erfindung, die in der Zeichnung näher veranschaulicht sind, in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines einzelnen Sternrades

nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung von mehreren, zu einem

axial benachbarten Verbund zusammengesetzten Sternrädern der Ausbildung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorderansicht der Sternradgruppe nach Fig. 2

Fig. 4 und 5 zwei Ausführungen einer aus Sternradwalzen mit Sternrädern nach der Erfindung gebildeten Trennvorrichtung,

Fig. 6 und 7 Seitenansicht und Draufsicht einer Trennvorrichtung mit als Abstreifer bzw. Übergabeorgan wirksamen Sternradwalzen aus Sternrädern nach der Erfindung, und

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Trennvorrichtung aus

einer Mehrzahl von Paarungen einer Sternradwalze aus Sternrädern nach der Erfindung mit je einer Glattwalze.

Das in den Figuren 1 bis 3 im einzelnen veranschaulichte Sternrad 1 für Stern radwalzen in Trennvorrichtungen besteht aus einem integralen Formkörper aus Kunststoff, Gummi od.dgl., insbesondere Polyurethan, der einen Nabenteil 2 und eine Anzahl von untereinander gleichen, sternförmig vom Nabenteil 2 vorspringenden, flexiblen Trennfingern 3 umfaßt.

Der Nabenteil 2 weist eine zentrale Durchführungsöffnung 4 auf, die bevorzugt quadratisch ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der erwünschten Anzahl der Trennfinger 3 jedoch beliebig vieleckig gestaltet werden kann. Da bei Anordnung der Sternräder 1 in einem Verbund einer Sternradwalze die Sternräder 1 vorzugsweise so angeordnet sind, daß die Trennfinger 3 benachbarter Sternräder 1 jeweils auf Lücke zueinander versetzt angeordnet sind, hat das Sternrad 1 bei quadratischer Ausführung der Durchführungsöffnung fünf, sechs oder zehn Trennfinger 3 (oder jeweils ein Mehrfaches davon).

Die Trennfinger 3, deren Flexibilität auch eine Selbstreinigungswirkung zur Folge hat, haben erfindungsgemäß mindestens die in Richtung der Sternra-

dachse 5 gemessene Breite des Nabenteiis 2, bevorzugt jedoch wie dargestellt eine größere Breite, die sich maximal auf 150 % der Breite des Nabenteils beläuft. Dementsprechend haben die dargestellten beidseitig gleichweit über den Nabenteii 2 überstehenden Trennfinger 3 auf jeder Seite einen axialen Überstand von etwa 5 bis 50 %, vorzugsweise von etwa 10 bis 20 %, der Breite des Nabenteils 2. Die Trennfinger 3 können auch jeweils nur einseitig oder beidseitig ungleichweit überstehend ausgebildet sein.

Die Trennfinger 3 können eine über ihre Länge abnehmende Breite aufweisen, d.h. konisch zulaufen, sind jedoch bevorzugt in gleichbleibender Breite ausgeführt und dabei in Querschnitten senkrecht zu ihrer Längsmittelebene rechtwinklig begrenzt. Wenngleich die Trennfinger 3 eine gerade Ausführung haben können, ist doch eine Ausführung bevorzugt, bei der wie dargestellt die Längsmittelebene &dgr; der Trennfinger 3 einen bogenförmig gewölbten Verlauf aufweist. Dabei wird im allgemeinen die konkav gewölbte Seite der Trennfinger 3 in die Drehrichtung des Sternrades blicken, wenngleich zur Erhöhung der Aggressivität der Einwirkung auf die Trenngutmasse die Trennfinger 3 auch mit ihrer konvex gewölbten Seite in die Drehrichtung blicken können.

Die Dicke der Trennfinger 3 nimmt im Interesse einer Verstärkung der Flexibilität der Trennfinger 3 zu deren Enden hin mit zunehmendem Abstand zur Sternradachse 5 ab, kann im Bereich der Fingerspitzen jedoch zur Bildung von beispielsweise kugelartig verdickten Enden wieder zunehmen. Bei dem dargestellten Beispiel ist allerdings lediglich eine Anphasung 7 am Trennfingerende auf der konvexen Fingerseite vorgenommen worden, um das Verschleißverhaiten zu begünstigen.

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Um bei der dargestellten Ausführung des Sternrades 1 mit die Breite des Nabenteils 2 übersteigender Breite der Trennfinger 3 eine problemfreie Anordnung von Sternrädern auf einer (nicht dargestellten) Antriebswelle in einem Verbund mit gegenseitiger Überlappung der Überstände der Trennfinger 3 ausführen zu können, haben die der Sternradachse 5 jeweils zugewandten inneren Begrenzungsflächen 8 der über den Nabenteil 2 überstehenden Trennfingerbereiche einen größeren radialen Abstand zur Sternradachse 5 als die fingerfreien Umfangsflächenbereiche 9 des Nabenteils 2 zwischen jeweils benachbarten Trennfingern 3. Gleichzeitig ist die in Umfangsrichtung gemessene Länge der fingerfreien Umfangsfläche 9 des Nabenteils 2 größer als die in gleicher Richtung gemessene Dicke der Trennfinger 3 an deren Basis, so daß beim Auffädeln von.Trennrädern 1 mit auf Lücke versetzten Trennfingern 3 auf eine Antriebswelle die überstehenden Trennfingerbereiche passend zwischen benachbarte Trennfinger 3 eines jeweils benachbarten Sternrades 1 einführbar sind. Bei.Anordnung einer Mehrzahl von Sternrädern 1 in axialem Verbund einer Sternradwalze liegen, wie das die in den Fig 2 und 3 veranschaulichte Gruppe aus drei Sternrädern 1 deutlich macht, die Nabenteile 2 benachbarter Sternräder 1 mit radial ausgerichteten, ebenen Stirnflächen 10 bündig aneinander, während die jeweils über den Nabenteil 2 überstehenen Trennfingerbereiche der Trennfinger 3 benachbarter Sternräder 1 einander wechselseitig überlappen.

Grundsätzlich können aus erfindungsgemäßen Sternrädern gebildete Sternradwalzen 11 in allen Trennvorrichtungen Anwendung finden, in denen bislang bereits Sternradwalzen herkömmlicher Ausbildung Anwendung gefunden haben. Bevorzugt finden Trennwalzen 11 erfindungsgemäßer Ausbildung in einer Trennvorrichtung Anwendung, in dereine Mehrzahl von untereinander gleichen Sternradwalzen 11 eine mit einer Trenngutmasse beaufschlagbare

Trennstrecke bilden, wie das bei den Ausführungen nach Fig. 4 und 5 der Fall ist, die eine Entsteinvorrichtung schematisch wiedergeben. Diese sind über eine Deichsel an ein Zugfahrzeug anhängbar, umfassen eine Scharvorrichtung 12 zum Ausheben eines Dammes aus Erdreich und Steinen und eine Trennstrecke 13, die von sieben in gleicher Drehrichtung 14 angetrieben umlaufenden Trennwalzen 11 gebildet ist, die in einem Vorrichtungsgehäuse 15 drehbar gelagert sind. Die Steintrennvorrichtungen nach Fig. 4 und 5 können mit Sechscheiben 16 ausgerüstet sein und verfügen über ein Zentralgetriebe 17, das mit einer Zapfwelle des Zugfahrzeuges verbindbar ist und die Sternradwalzen 11 über nicht näher veranschaulichte Antriebsübertragungsmittel in Umdrehung versetzt. Bei der Ausführung nach Fig. 4 ist unmittelbar hinter der Scharvorrichtung 12 eine Übergangswalze 18 in Form einer zylindrischen Glattwalze vorgesehen, während bei der Ausführung nach Fig. 5 der aufgenommene Damm direkt an die erste Sternradwalze 11 übergeben wird.

Eine weitere erfindungsgemäße Trennvorrichtung mit Sternradwalzen 11 erfindungsgemäßer Ausbildung veranschaulichen die Fig. 6 und 7, in denen ein angetrieben umlaufendes Trennfingerband 19 mit seinem oberen Arbeitstrum eine Trennstrecke bildet, vor deren Beaufschlagungsende eine bei dem dargestellten Beispiel zwölffingerige Sternradwalze 11 als Übergabewalze angeordnet ist, die von einem Höhenförderer 20 der dargestellten oder irgendeiner beliebigen Art mit einer Gutmasse aus Steinen und Kartoffeln beaufschlagt wird. Während die Steine und grobe Erdkluten wegen ihres höheren Gewichts in das von den Fingern 21 des Trennfingerbandes 19 gebildete Fingerfeld einsinken, verbleiben die leichteren Kartoffeln auf dem Fingerfeld bzw. in dessen obersten Bereich und werden durch zwei Sternradwalzen 11, die über dem Arbeitstrum des Trennfingerbandes 19 unter Schrägstellung zur Band-

laufrichtung angeordnet sind und in Pfeilrichtung umlaufen, vom Trennfingerband 19 zur Seite hin abgeführt.

Bei der in Fig. 8 veranschaulichten Trennvorrichtung bilden die Sternradwalzen 11 mit einer diesen jeweils nachgeordneten zylindrischen Glattwalze 22 ein Trennwalzenpaar, und die Gesamtheit der Sternrad-/Glattwa!zenpaare bilden eine Trennstrecke, die bei dem dargestellten Beispiel von ihrem in der Zeichnung rechts veranschaulichten Aufgabeende zum Abgabeende hin schräg abfallend angeordnet sein kann. Auch bei dieser Trennvorrichtung sind die Walzen 11,22 in einem Vorrichtungsgehäuse 23 gelagert und abgestützt und über nicht näher veranschaulichte Antriebsmittel in sämtlich gleicher Drehrichtung 14 angetrieben. Statt dessen können die Glattwalzen 22 auch eine zu den Steinradwalzen 11 entgegengesetzte Drehrichtung erhalten.

Zur Anpassung der Trennvorrichtungen können beispielsweise die Trennwalzen 11 bei der Entsteinungsvorrichtung nach Fig. 4 oder 5 relativ zueinander in der Höhe und zusätzlich oder statt dessen in ihrem gegenseitigen Achsabstand einstellbar abgestützt sein. Auch bei der Trennvorrichtung nach Fig. 6 und 7 ist eine Einstellungsmöglichkeit zumindest dadurch gegeben, daß der Abstand der Sternradwalze 11 zum Aufgabeende des Trennfingerbandes 9 veränderbar ist, während die als Abstreifer wirksamen Sternradwalzen 11 in ihrem Abstand zum Arbeitstrum des Trennfingerbandes 19 und in ihrer Schräglage zur Bandlaufrichtung eingestellt werden können. Schließlich ist auch bei der Trennvorrichtung nach Fig. 8 die Höhenlage der Walzen 11,22 zueinander innerhalb jeder Paarung, die Höhenlage der Paarungen zueinander, der Abstand zwischen den Achsen der Walzen 11,22 innerhalb des Walzenpaar und zwischen aufeinanderfolgenden Walzenpaaren einstellbar. Bei der Höheneinsteilung der Glattwalzen 22 zu den ihnen jeweils in einem Wal-

zenpaar vorgeordneten Sternradwaizen 11, die mit Hilfe einer Einstellvorrichtung 24 vorgenommen werden kann, bewegen sich die Glattwalzen 22 bevorzugt auf einem Verstellweg, der einen Kreisbogen um die Achsen der zugeordneten Sternradwaizen 11 beschreibt.

Claims (17)

Ansprüche:

1. Sternrad für Sternradwalzen in Trennvorrichtungen, bestehend aus einem Formkörper aus Kunststoff o.dgl. mit einem Nabenteil (2), der eine zentrale Durchführungsöffnung (4) für eine Antriebswelle aufweist, und mit einer Anzahl von sternförmig vom Nabenteil (2) vorspringenden, flexiblen Trennfingern (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfinger (3) mindestens die in Richtung der Sternradachse (5) gemessene Breite des Nabenteils (2) aufweisen.

2. Sternrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfinger (3) beidseitig über den Nabenteil (2) axial überstehen.

3. Sternrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfinger (3) beidseitig gleichweit über den Nabenteil (2) axial überstehen.

4. Sternrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfinger (3) einseitig über den Nabenteil (2) axial überstehen.

5. Sternrad nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Überstand der Trennfinger (3) über den Nabenteil (2) 5 bis 50%, vorzugsweise 10 bis 20 %, der Breite des Nabenteils (2) beträgt.

6. Sternrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfinger (3) eine über ihre Länge gleichbleibende Breite aufweisen.

7. Sternrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der Sternradachse (5) zugewandten inneren Begrenzungsflächen (8) der über den Nabenteil (2) überstehenden Trennfingerbereiche einen größeren radialen Abstand zur Sternradachse (5) haben als die fingerfreien Umfangsflächenbereiche (9) des Nabenteils (2).

8. Sternrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfinger (3) in Querschnitten senkrecht zu ihrer Längsmittelebene (6) rechtwinklig begrenzt sind.

9. Sternrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Trennfinger (3) zumindest in deren an den Nabenteil (2) angrenzenden Hauptteil mit wachsendem Abstand zur Sternradachse (5) abnimmt.

10. Sternrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsmittelebene (6) der Trennfinger (3) einen bogenförmig gewölbten Verlauf aufweist.

11. Sternrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung gemessene Länge der fingerfreien Umfangsflä-

chen (9) des Nabenteils (2) größer ist als die in gleicher Richtung gemessene Dicke der Trennfinger (3) an deren Basis.

12. Sternrad nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenteil radial ausgerichtete, ebene Stirnflächen aufweist, die bei Anordnung einer Mehrzahl von Sternrädern in axialem Verbund einer Sternradwalze auf einer Antriebsweile bündig aneinanderliegen.

13. Sternrad nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet. daß die Durchführungsöffnung (4) im Nabentei! (2) quadratisch ausgebildet ist und fünf, sechs oder zehn Trennfinger (3) vorgesehen sind.

14. Trennvorrichtung mit zumindest einer aus Sternrädern (1) nach Anspruch 1 gebildeten Sternradwalze (11), dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von untereinander gleichen Sternradwaizen (11) eine mit einer Trenngutmasse beaufschlagbare Trennstrecke bilden, in der die Höhenlage der Sternradwaizen (11) zueinander und/oder der gegenseitige Walzenabstand einstellbar sind.

15. Trennvorrichtung mit zumindest einer aus Sternrädern nach Anspruch 1 gebildeten Sternradwalze (11), dadurch gekennzeichnet, daß sie eine von einem angetrieben umlaufenden Trennfingerband (19) gebildete Trennstrecke umfaßt und dem Trennfingerband eine Sternradwalze (11) vordem Beaufschlagungsende als Übergabewalze vorgeordnet ist und/oder eine oder mehrere Sternradwalzen (11) über dem Arbeitstrum des Trennfingerbandes (19) als in ihrem Abstand zum Trennfingerband (19) und/oder in ihrer Schrägstellung zur Bandlaufrichtung einstellbare Abstreifer vorgesehen sind.

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16. Trennvorrichtung mit zumindest einer aus Sternrädern nach Anspruch 1 gebildeten Sternradwalze (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Sternradwalze (11) mit einer ihr nachgeordneten zylindrischen Glattwalze (22) ein Trennwalzenpaar bildet, bei dem die Höhenlage der Walzen (11,22) zueinander und/oder deren gegenseitiger Abstand einstellbar sind.

17. Trennvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Sternrad-/Glattwalzenpaaren (11,22) zur Bildung einer mehrstufigen Trennstrecke hintereinander angeordnet sind.