DE3416308A1

DE3416308A1 - Verfahren und vorrichtung zur zerkleinerung von pflanzengut

Info

Publication number: DE3416308A1
Application number: DE19843416308
Authority: DE
Inventors: Klemens 4730 Ahlen Kalverkamp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-05-03
Filing date: 1984-05-03
Publication date: 1984-12-06

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Pflanzengut, insbesondere von feuchtem Pflanzengut, z.B. zur Erzeugung von Corn Cob Mix.

Hierbei handelt es sich um ein im zerkleinerten Zustand zähes, zur Klunpenbildung neigendes Gut, welches infolge seiner hohen Feuchtigkeits- und Eiweifögehalte eine klebrige Masse bildet, die bei der maschinellen Zerkleinerung große Schwierigkeiten bereitet.

Corn Cob Mix enthält vor der eigentlichen Reife geernteten, gemahlenen und/oder geschroteten Mais., dessen Kolben- und. Pflanzensubfitanz als Ganzes zerkleinert' wird, und welcher gegebenenfalls während bzw. nach der Zerkleinerung durch Zusatz von Getreide, Eiweiß-Konzentrat und gegebenenfalls Mineralstoffen zu einem hochwertigen Tierfutter aufbereitet wird.

Für die Mischung ist es von Bedeutung, eine vollkommene Homogenität zu erreichen, da sonst einige Futterempfänger bestimmte Stoffe in zu geringer Konzentration, andere in zu hoher Konzentration bekämen. Aus diesem Grunde muß das Pflanzengut sehr fein zerkleinert werden.

Es ist als Stand der Technik bekannt, zur Zerkleinerung von Pflanzengut für Corn Cob Mix Schnellaufende Hammermühlen mit bzw. ohne Bodenrost zu verwenden. Wegen der zu Verklebungen¹ und Anbackungen neigenden Eigenschaften des Pflanzengutös ergeben sich hierbei beachtliche Schwierigkeiten. Zu deren Überwindung müssen relativ schwere und aufwendige Maschineneinheiten mit im Verhältnis zur Zerkleinerungsarbeit extrem hohen Antriebsleistungen verwendet werden. Da das Pflanzengut im Zustand des höchsten Eiweißgehaltes vor dem Reifezeitpunkt am

schwierigsten zu verarbeiten ist, wurde vielfach zur Überwindung der maschinellen Schwierigkeiten Pflanzengut mit auf Kosten des Eiweißgehaltes weiter fortgeschrittenem Reifegrad verarbeitet.

Ein besonderer Nachteil der bisher verwendeten Mühlen ergibt sich durch Verkleben bzw. Zusetzen der Siebe oder Bodenroste. Hierdurch wird der ohnehin sehr hohe Kraftbedarf der Hamnermühleri bei schlechter werdender Zerkleinerungsleistung weiter erhöht. Auch steigt dieser welter progressiv an, wenn infolge unvermeidlichen Verschleißes die Schlagkanten der Schlagleisten bzw. der Schlegel .und/oder der Roststäbe stumpf werden.

Der Erfindung lie.^t die Aufgabe zugrunde, tue bei der Zerkleinerung von feuchtem Pflanzengut auftretenden Schwierigkeiten zu überwinden und ein Verfahren anzugeben bzw. eine hierfür optimal geeignete Vorrichtung, welche es gestattet, das Planzengut mit erheblich verringerter Antriebsleitung und ohne Beeinträchtigung durch dessen klumpende und klebende Eigenschaften in gewünschtem Maße zu zerkleinern. Die Vorrichtung soll unkompliziert sein und eine transportable bzw. mobile Maschineneinheit bilden, die sich zum Anbau an und/oder Antrieb durch ein landwirtschaftliches Fahr- bzw. Zugmobil eignet. Auch sollen Schnittleistung und Kraftbedarf der Vorrichtung für längere Betriebszeiten ohne nachteilige Veränderungen verfügbar sein.

Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch ein Verfahren, wobei das Pflanzengut zwischen einer Vielzahl sich auf einer Kreisbahn bewegenden inneren Schneiden hoher Geschwindigkeit ungleichförmig beschleunigt und vorzerkleinert und von einer Vielzahl äußerer feststehender Schneiden fertigzerkleinert wird. Das zu zerkleinernde Pflanzengut wird durch/ vorzugsweise auf einem Kreisbogen bewegten Schneiden zunächst unter Gerenhaltung durch eine

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Wand vorzerkleinert und beschleunigt bis es in einem Labyrinth von gegeneinander bewegten Schneiden fertigzerkleinert wird. Die scherende Beanspruchungsart, die die Schneiden auf das Pflanzengut ausüben, führt zu einem sehr homogenen Zerkleinerungsergebnis bei geringem Energieaufwand.

In Ausgestaltung des Verfahrens wird das Pflanzengut •während seines Weges durch eine Vielzahl angenähert radial ausgerichteter kreisbogenförmig bewegter Schneiden mehrfach beschleunigt und von ebenfalls angenähert radial ausgerichteten, feststehenden Schneiden mehrfach verzögert. Die auf das Pflanzengut ausgeübten Verzögerungs- und Beschleunigungskräfte fördern das Gut durch das Labyrinth der sich mit hoher Geschwindigkeit relativ zueinander bewegenden Kesser. Es brauchen deshalb keinerlei weitere Förderverfahren des Zerkleinerungsgutes zur Anwendung gebracht werden. Es handelt sich dabei um eine sehr wirkungsvolle und einfache Art des sonst sehr schwer zu fördernden breiigen und klebrigen Pflanzengutes.

Während der Beschleungigungs- und Verzögerungsmomente auf das Pflanzengut ist weiter vorgesehen, daß die Zerkleinerung desselben durch von Massenträgheit induzierten Scherkräften zwischen Schneiden und Pflanzengut erfolgt. Es treten folglich vorteilhaft als Reibpartner während des Zerkleinerungsprozesses nur das Pflanzengut und die Messer auf. Das Verfahren erlaubt deshalb, die Messer selbst zueinander auf gewissem Abstand anzuordnen. Die Scherkräfte treten infolge der eigenen Massenträgheit des Pflanzengutes an den Schneidkanten auf, wenn das Pflanzengut von den Schneiden verzögert oder beschleunigt wird.

ISine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß die zerkleinernden Scherkräfte durch sich in geringem Abstand voneinander in radialen Ebenen gegenläufig überlappend

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bewegenden Schneiden in das Pflanzengut eingeleitet werden. Dies erlaubt vorteilhaft die Schnittgeschwindigkeit der Messer herabzusetzen und so den Energiebedarf des Verfahrens an die Leistungkurve der antreibenden

- 5 Kraftmaschine anzupassen. Als v/eiterer Vorteil ist hierbei der Selbstreinigungsmechanismus des Schneidapparates zu sehen.

Die Ausgestaltung des Verfahrens sieht weiter vor, daß das Pflanzengut auf einem krelsbogenförnigen Weg während eines einzigen Durchlaufs fertigzerkleinert wird. Der definierte Weg, auf dem das Pflanzengut fertigzerkleinert wird, verhindert, daß das Zerkleinerungsgut für unbestimmte Zeit mehrfach dem Zerkleinerungsprozeß unterworfen wird. Die Homogenität de.i is-rkleinerungsergebnisses ;;irc vorteilhaft eingeengt.

In weiterer Ausgestaltung erfolgt der Austrag des zerkleinerten Pflanzenguts durch Massenträgheit

• 20 pneumatisch im Freiflug. Hiermit v/ird vorteilhaft erreicht, daß das zerkleinerte Gut auch vielter pneumatisch direkt in Aufbewahrungsbehälter befördert werden kann.

Wesentlich leichter und gleichförmiger erfolgt die Zerkleinerung dadurch, daß das Pflanzengut in einem sich kreisbogenfürrnlg verengenden Anfangsspalt vorzerkleinert wird.

Als besonders vorteilhaft hat sich bei der Anwendung des Verfahrens herausgestellt, wenn die Schneiden mit einer Relativgeschwindigkeit zwischen 50 bis 150 m/sec, vorzugsweise zwischen 80 bis 120 m/sec., gegeneinander bewegt werden. In dem Bereich dieses Verfahrensparameters wird eine besonders homogene Zerkleinerung bei gutem Wirkungsgrad erreicht.

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Der gute Wirkungsgrad erlaubt es, daß als Antriebsaggregat für die Zerkleinerung das Nebenabtriebsaggregat eines Ackerschleppers oder Mähdreschers verwendet wird. Das Leistungsangebot dieser Aggregate entspricht vorteilhaft dem Leistungsbedarf des Zerklelnerungsverfahrens und eröffnet somit die Möglichkeit,"das Verfahren auch mobil einzusetzen, z.B. direkt am Ernteort. Der Raumbedarf für den weiteren Transport des zerkleinerten Gutes wird im Vergleich zu dem Raumbedarf des Erntegutes verringert.

Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vorrichtung geeignet, die ein mit bewegten und feststehenden, miteinander zusammenwirkenden ilessern ausgestatteter Schneidapparat ist, wobei die bewegten Messer an Außenflächen des Rotors und die feststehenden Hesser an Innenflächen des Gehäuses angeordnet sind. Hit-Vorteil ergibt sich durch Einsatz eines Schneidapparates anstelle von Hammer- oder Prallhammermühlen durch das Zusammenwirken bewegter und feststehender Messer ein reiner Schneidvorgangj welcher durch klebende oder klumpende Eigenschaften des Gutes nicht beeinträchtigt wird, und bei dem auch unter ungünstigsten Zerkleinerungsverhältnissen der gewünschte Zerkleinerungsgrad r.lt im Verhältnis zu Kanmermühlen signifikant verringerter Antriebsleistung erreicht wird.

In Ausgestaltung der Vorrichtung sind die bewegten Messer in Bewegungsrichtung des Rotors rückwärts geneigt, wobei ihre Schneiden tangentiale Linien an einen imaginären zur

-30 Rotationsachse konzentrischen Kreis bilden. Das Pflanzengut kann somit Vorteil im Zustand seines höchsten Eiweißgehaltes, so feucht und klebrig wie es ist, ohne Schwierigkeiten verarbeitet werden. Es kommt mit Vorteil hinzu, daß der verwendete Schneidapparat ein wesentlich geringeres Gewicht aufweist, als eine wuchtig und schwer ausgebildete Hammermühle, weswegen sich die erfindungsgemäße Vorrichtung als transportable bzw. mobile

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fiaschlneneinheit zum Anbau an ein laridwlrtschaftliches Fahrzeug eignet.

Erfindungsgemäß wird ein Schneidvorgang erzielt, der demjenigen einer Schere entspricht, wodurch mit Vorteil einerseits eine optimale Schneidwirkung mit geringstem Leistungsbedarf erhalten und andererseits höchstmögliche Standzeiten der Messer erreicht werden. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß der Winkel zwischen bewegten und feststehenden Messern zwischen 5° und 30°, vorzugsweise zwischen 7° und 15° beträgt.

In weiterer Ausgestaltung ist die Teilung der feststehenden Schneiden ein gebrochenes Vielfaches der Teilung der bewegten Messer. Die Anordnung vermeide!: den gleichzeitigen Schnitt aller Messer. Die Zerkleinerung erfolgt vorteilhaft stetig. Das Antriebsnornent der Vorrichtung bleibt angenähert gleichförmig,

Vielter wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Messer aus kaltverfestigtem Stahlblech, vorzugsweise durch Ausstanzen, hergestellte "Formteile sind. Die auf diese Weise hergestellten Messer sind in großen Stückzahlen mit relativ geringen Kosten herstellbar, besitzen ohne jede Nachbehandlung die benötigten Schneidkanten und ergeben im Betrieb hervorragende Standzeiten.

Mit Vorteil besitzen die Messer die Form eines länglichen Rechtecks mit einem am Befestigungsende vorzugsweise rechteckigen Vorsprung. Dieser dient zur Sicherung mittels einer hintergreifenden Sicherungsleiste im eingebauten Zustand.

Vorteilhaft lassen sich mehrere hintereinanderliegende Hesser zu einem gezahnten Kreisbogensegment integriert ausbilden. Durch damit erreichte kurze Hesserwechselzeiten erhöht sich die Verfügbarkelt der Vorrichtung.

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Vorzugsweise haben die Messer eine DicV:e von 0,3 bis 3 nun, vorzugsweise von 0,5 bis 1 mm. tut derart dünnen Messern werden vorteilhaft hervorragende Schnittleistungen bei geringstem'Kraftbedarf des Schneideapparates erzielt. Darüberhinaus besitzen die Messer einerseits eine Elastizität, um gegebenenfalls einen Fremdkörper nachgeben zu können, andererseits eine für die vorgesehene Aufgabe ausreichende Stabilität. Die dünnen Kesser werden im Betrieb nicht stunpf, sie sind überaus vorteilhaft selbstschärfend, da ihre Breite einer Anschliffkante entspricht. So bleiben Schnittleistung und Energiebedarf der Vorrichtung über längere Betriebszeiten unverändert erhalten, was gegenüber bekannten Hammermühlen ein großer Vorteil ist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil, insbesondere bezüglich der Herstellungskosten, wird auch dadurch erzielt, daß Form und Abmessungen der bewegten und der feststehenden Messer gleich sind. Hierin wird eine erfindungswesentliche Ausgestaltung des Schneidapparates gesehen.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die beweglichen und die feststehenden f'iesser in zum Rotor achsparallelen Reihen nebeneinander, sowie in zu mehreren ~2"5 untereinander parallelen Reihen' paketweise angeordnet sind.

Dabei entspricht der Zwischenraum zwischen jeweils zwei bewegten oder feststehenden Messern einer Reihe dem doppelten bis annähernd dem vierfachen der Dicke eines Messers.

Ein sehr zweckmäßiger und' für Herstellung, Montage sowie Austausch verschlissener Messer vorteilhafter Aufbau des Rotors ergibt sich, dadurch, daß dessen Körper Distanzscheiben besitzt, die zwischen tragenden Speichenrädern des Rotors zusanmengespannt sind und daß die Messer zwischen Flächen der Distanzscheiben eingespannt sind.

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Zur Sicherung der Messer ist In einer zweckr.äßigen Ausgestaltung weiter vorgesehen, daß die Messer in radialer' Richtung durch zur Welle achsparallele, die hinteren Vorsprünge hintergreifende Sicherungs-Leisten gesichert sind.

Zweckmäßige Abmessungen des Rotors ergeben sich mit Durchmessern zwischen 50 bis 150 cm, vorzugsweise von 80 bis 120 cm, bei einer Breite von 10 bis 50 cm, vorzugsweise 20 bis 30 cm.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen sehen vor, daß an der Oberseite des Gehäuses ein Einfüllschacht vorgesehen ist, der vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweist, sowie ein Auswurf schacht i'iit v^rtiniHler Achse, bzvi. mit einer Neigung zu dieser.

Weiter ist aus Gründen der Sicherheit in dem zum Rotor tangentialen Wandbereich des Einfüllschachtes eine nach außen gegen eine federnde Rückstellkraft offenbare Sicherungsklappe vorgesehen. Diese schützt den Schneidapparat vor Überlastung durch unzerkleinerbare oder zu große Teile ira Aufgabegut.

Eine sehr zweckmäßige Fertigung des Gehäuses ergibt sich dadurch, daß mindestens der mit Messern bestückte Teil des Gehäuses aus zur Achse des Rotors in senkrechten Ebenen geschichteten Distanzscheiben besteht, und daß die feststehenden Messer zwischen Flächen der Distanzscheiben eingesparint und durch achsparallele, die hinteren Vorsprünge der Messer hintergreifende Sicherungs-Leisten gesichert sind. Dabei ist weiter vorgesehen, daß Wandbereiche des Gehäuses außerhalb des Bereiches der feststehenden Messer eine Fläche in gleichem Abstand zur Rotationsachse mit in geringem Abstand zu einem vom äußeren Durchmesser der Messer des Rotors beschriebenen imaginären Kreis bilden, die mit einem zu diesen Kreis tangentialen Wandteil in den Auswurfschacht übergeht.

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Der Auswurfschacht kann in spitzen Winkel zur Vertikalen geneigt sein, wobei dieser Winkel zwischen 10° und 20°, vorzugsweise zwischen 12° und 17° beträgt.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,, daß die Vorrichtung nach der Erfindung zu einer transportablen bzw. mobilen Γ-Iaschineneinheit ausgebildet ist und insbesondere Einrichtungen zum Anbau an landwirtschaftliche Fahrzeuge bzw. Zugmaschinen besitzt.
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Die Erfindung wird in Zeichnungen in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt, -wobei aus den Zeichnungen weitere' vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung entnehmbar sind.

Die Zeichnungen zeigen in einzelnen:

Fig. 1 eine Vorrichtung in Seitenansicht,

teils im Schnitt, in schematisierter Darstellung,
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Fiji. 2 eine Vorrichtung gemäß Pig. I im Schnitt entsprechend einer zur Seitenansicht senkrechten Ebene gemäß Schnittlinie 1-1 in Fig. 1, 25

Fig. 3 ein gezahntes Kreissegment als Seitenansicht,

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Teil des Rotors sowie der zugeordneten

Gehäusewand gernäß Schnittlinie IV-IV in Pig. 1, mit auf Abstand stehenden Messern,

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Teil des

Rotors so¹./ie der zugeordneten Gehäusewand gemäß Schnittlinie

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IV - XV In Fig. 1, nit überdeckenden Hessern,

Fig. 6 eine Vorrichtung in Seitenansicht, ~ teils in; Schnitt, in schematisierter

Darstellung, mit Einseimessern,

B¹Ig. 7 eine Vorrichtung gemäß Fig. 6 im

Schnitt entsprechend einer zur

" Seitenansicht senkrechten Ebene

gemäß Schnittlinie II - II in 6,

Fig. 8 einen Schnitt durch einen Teil des Rotors und

Fig. 9 eine Zusammenstellung der Messer in Seitenansicht aus einer Vorrichtung gemäß Fig. 6.

Die Vorrichtung 1 gemäß Figur 1 und als Variante gemäß Fig. 6 umfaßt ein Gehäuse 2, in welchen eine Welle- 3 in Lagerungen 3' nit horizontaler Rotationsachse A gelagert ist. Die YJelle 3 steht mit einem (nicht dargestellten) Antrieb in Verbindung. Vielter umfaßt die Vorrichtung den Rotor 4, der mittels Speichenrädern 5 konzentrisch um die YJelle 3. angeordnet und drehschlüssig mit dieser verbunden ist. An seinem Umfang ist der Rotor 4 mit Messern 6 bestückt, die in der Folge als "bewegliche Messer" 6 bezeichnet werden. Diese bewegen sich mit dem Rotor U in Drehrichtung gemäß Pfeil 7· Den Kessern 6 entgegengerichtet sind im Bereich der gemäß Fig. 1 rechtsseitigen Innenwand 28 des Gehäuses 2 über den Bereich der vertikalen Projektion des Einfüllschachtes 8 hinaus halbkreisförmig feststehende Kesser 11 angeordnet.■Im vertikalen Wandbereich erfolgt oberhalb der feststehenden Messer 11 durch die Hesser G irr. sich verengenden Spalt eine Vorzerkleine- ■

BAD ORSGINAL

rung, ggf. unter Mitwirkung weiter feststehender Messer aus Fig. 6..Diese dient der Vorzerkleinerung gröberen Gutes, bevor dieses in den eigentlichen Schnittbereich der Messer 6 in Zusammenwirken mit den feststehenden Messern gelangt. Diese Vorzerkleinerung ist wichtig und vorteilhaft, weil dadurch eine gleichmäßige und stoßfreie Zerkleinerung des vorzerkleinerten Gutes zwischen den Messerpaketen erfolgen kann. Die feststehenden Messer 11 sind im übrigen ebenso wie die Messer* 6 in zur Rotationsachse A parallelen Reihen 10, 10', 10" .angeordnet. Die Anfangs reihe ist nit 10' bezeichnet. Die Endreihe ist mit 10" bezeichnet. Von dort setzt sich in Drehrichtung 7 eine innere Gehäusewand 16 fort, welche in gleichen. Radius-Abstand zur Rotationsachse A und in geringem Abstand zu einei·. vor: .v.uf-.ercn Durchmesser epr res scr 6 beschriebenen imaginären Kreis verlauft. Diese Handfläche 16 geht tangential in den, durch Kandberelch Ii zusamnmen mit dem gegenüberliegenden Wandbereich 15 gebildeten, Auswurfschac'nt 9 über.

Für eine optimale Schneidwirkurig ist die Stellung der beweglichen 6 und feststehenden Messer 11 zueinander von erfindungswesentlicher Bedeutung. Dabei sind die feststehenden "lesser 6 in Liev/egungKrichtung 7 derart rückwärts geneigt, da!* ihre Schneidkanten 6' tangentiale Linien 29 an einen zur Rotationsachse A konzentrischen, imaginären. Kreis 30 bilden.

Die Schneidkanten der feststehenden Messer 11 mit den Schneidkanton 6' der bewegten Kesser 6 bilden Winkel in Fig. 6 zwischen CC^ mit etwa 30° und OC^ mit etwa 7° bilden.

Damit ergibt sich ein Zusammenwirken dieser Schneidkanten zu einer Schneidfunktion wie bei einer Schere. 35

Die sich hieraus ergebenden Vorteile, sowohl für die Schneidwirkung selbst, als auch für die Standzeiten der Schneiden, sind wesentlich für die erfindungsgenüße Vorrichtung. Sie haben zur Folge, daß der Leistungsbedarf der Vorrichtung bezogen auf gleiche Zerkleinerungs-Qualität und -Menge 6en beim Stand der Technik verwendeten Mühlen um ein Vielfaches überlegen ist.

Bei der in Fig. 1 und 6 in Seitenansicht sowie in rein schematischer Darstellung gezeigten Vorrichtung ist der Auswurfschacht 9 mit vertikaler Achse angeordnet. Er kann jedoch auch in zwecknäftiger Ahv/anülung Mit einer Neigung im spitzen Winkel nach auswärts gegenüber der Vertikalen angeordnet nein.

Ferner ist das Gehäuse 2 an der horizontalen Trennebene 23 in einen unteren Gehäusebereich 2h und einen oberen Gehäusebereich 23 geteilt. Diese sind durch ein Scharnier 26 miteinander schwenkbeweglich verbunden und mit den Planschen 27 ringsum gegeneinander abdichtend gehalten. Nach Lösen einiger (nicht dargestellter) Schrauben kann beispielsweise zu Heinigungs- und/oder Revisionszwecken der obere Gehäusebereich 25 aufgeklappt oder eine nicht gezeichnete Revisionsklappe unterhalb des Gehäuses geöffnet werden. Dabei liegt dann das Innere der Vorrichtung 1 größtenteils frei und kann nachgesehen v/erden.

Außerdem wird in Fig. 6 eine Sicherungsklappe 3^ gezeigt, die in den zurr. Rotor tangentialen V'andbereich des Einfüllschachtes, z.ß. bei versehentlich mitgeführten Steinen, gegen eine federnde Rückstellkraft öffnet und so den Schneidapparat vor Überlastung schützt.

Die weitere Klappe 13, die ebenfalls im Bereich des Einfüllschachtes angeordnet ist, erlaubt es, wenn der Schneidapparat verstopft ist, nach manuellem Einklappen in den Schacht, mechanisch zugeführtes Pflanzengut an dem Schneidapparat vorbei zu leiten.

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Aus der Darstellung ist ferner die Bauart des Rotors erkennbar, der zwei von der Welle 3 zentriert aufgenommene Speichenräder 5 umfaßt, zwischen denen Distanzscheiben (Fig. 5) angeordnet sind. Die bewegten Hesser sind fest zwischen den Speichenrädern 5 und Distanzscheiben 20 gespannt.

Zur Sicherung der Position sind bei einer Ausführung mit Einzelmessern Sicherungsleiste!! 18 durch entsprechende Ausnehmungen in den peripheren Bereichen des Rotors 4 eingeschoben, die die Vorsprünge 35 (siehe Fig. 9) hintergreifen und auf diese Weise die Messer 6 sicher halten, wie dies insbesondere aus der Pig. 6 ebenfalls deutlich erkennbar ist. ·

Vorteilhaft lassen sich aber auch mehrere Einzelmesser zu gezahnten Kreisbogensegmenten zusammenfassen, das beispielhaft in Fig. 3 gezeigt ist.

Einen Schnitt entsprechend der Schnittebene I-I in Fig. zeigt Fig. 2, während Pig. 7 einen gleichgearteten Schnitt entsprochen^ Linie II-II aus Pig· 6 zeigt. Darin sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen kenntlich gemacht. Die Darstellungen, Fig. 2 und Fig. 7, welche lediglich zur Veranschaulichung der Breitenverhältnisse- der Vorrichtung 1 dienen, bedürfen in übrigen keiner weiteren Erläuterung. Der in Pig. 1 und Pig. 6 von der Seite und in Pig. 2 und Pig. 7 von der Schmalseite gezeigte Rotor 4 hat bei einen praktischen Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von 120 cn von Messerspitze zu Messerspitze und eine Breite von 25 cm. Als Antrieb dient ein Motor von 40-KW, die Umfangsgeschwindigkeit der bewegten Messer 6 beträgt 85 m/sec.

Verschiedene vorteilhafte Anordnungen der an der Peripherie des Rotors 4 eingespannten Mesner 6 zeigen in anschaulicher Weise Pig. 4 und 5· Aus den Darstellungen ist auch die

Anordnung der Ge,~ennesser 11 erkennbar. Es handelt sich bei dieser Darstellung um einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 1.

In Fig. 8 sind von der Vorrichtung 1 die äußeren Seitenwände 19,19' des Gehäuses 2 zu erkennen. Der gezeigte Gehäusebereich ist ähnlich dear Rotor 4 mit Distanzscheiben 20 ausgestattet, welche mittels Schrauben ausammengspannt sind.

Zwischen den Distanzscheiben sind die feststehenden Messer 11 eingespannt. Aus der Darstellung ist ferner erkennbar, daß die üerrennesser bei einer kaiLr.artigen Anordnung der feststehenden Kesser 11 und der bewegten Kesser 6 vorteilhaft in liillen 55 cefiirirt v.er'cien. So wird ein Berühren der Messer sicher vermieden.

Fig. 9 zeigt Forr-i und Abmessungen eines i'.essers 6, das als Einzelmesser ausgebildet ist, in etwa natürlicher Größe. Dagegen aeigt 1'¹Ig. 3 ein gezahntes Kreisbo^ensegment, bei dem mehrere Einaelmesser zu einen Stanzteil zusammengefaßt sind.

Die Messer, sind als Stanzteil aus 0,8 mn kp.ltverfestigten

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Stahlblech in einem Arbeitsgang ohne Nachbearbeitung hergestellt. Weil die besser vom Grundmaterial her eine Dicke aufweisen, die einer Anschliffkante bei Messern für landwirtschaftliche Maschinen entspricht, können sie auch im rauhen Betrieb nienals stumpf werden. Die Abmessungen eines Einzelnessers aus Pi^. 9 betragen von der Hinterkante 41 bis zur Messerspitze 36 beispielsweise ca. 100 mm, die Breite "b""z.ß. 25 min, die Dicke 0,8 ram. Der Vorsprung 35 wird in eingebauten Zustand von der Sicherungsleiste 18 hintergriffen und sichert - wie vorrangig mehrfach erwähnt - das Messer β bzw. 11 in seiner eingespannten Lage.

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EPO COPY

Claims

Anlage zun Patentgesuch Kal/84/1 von Klemens Kalverkamp . . '4730 Ahlen/VJestf Vorfahren und Vorrichtung zur Zerkleinerung von Pflanzengut Patentansprüche

1. Verfahren zum Zerkleinern von Pflanzengut₅ .

\ J insbesondere feuchtem Pflanzengut, z.B. zur Erzeugung

von Corn Cob Mx, dadurch·.gekenn-■ zeich netj daß das Pflan'zengut zwischen einer Vielzahl sich auf einer Kreisbahn bewegenden inneren Schneiden hoher Geschwindigkeit ungleichförmig beschleunigt und vorzerkleinert und von einer Vielzahl äußerer feststehender Schneiden fertigzerkleinert wird.
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pflanzengut während seines Weges durch eine Vielzahl^, angenähert radial ausgerichteter kreisbogenförrnig bewegter Schneiden

bad

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mehrfach beschleunigt und von ebenfalls angenähert radial ausgerichteten feststehenden Schneiden mehrfach verzögert wird.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a-d u r c h gekennzeichnet, daß die Zerkleinerung des Pflanzenguts durch von Massenträgheit induzierten Scherkräften zwischen Schneiden und Pflanzengut erfolgt. .· ·

4. Verfahren nach Anspruch I₃ 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinernden Scherkräfte durch sich in geringem Abstand voneinander in radialen Ebenen gegenläufig überlappend bewegenden Schneiden in das Pflanzen^ut eingeleitet werden.

5. ' Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch

gekennzeichnet, daß das Pflanzengut auf einer: kreisbogenförmigen '«eg während eines einzigen Durchlaufs fertig zerkleinert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, d a durch gekennzeichnet, daß ein Austrag das zerkleinerten Pflanzenguts durch Massenträgheit pneumatisch im freien Flug erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, d a durch gekennzeichnet, daß das Pflanzengut in einer, sich kreisbogenförmig verengenden Anfangrs spalt vorzerkleinert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, d a durch gekennzeichnet, daß die Schneiden mit einer Relativgeschwindigkeit zwischen bis 150 m/sec, vorzugsweise zwischen 80 bis 120 rn/sec, gegeneinander bewegt werden.

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9. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3> 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsaggregat für die Zerkleinerung das Nebenabtriebsaggregat eines Ackerschleppers oder -5 Mähdreschers verwendet viird.

10. Vorrichtung zum Zerkleinern von Pflanzengut, insbesondere feuchtem Pflanzengut, z.B. zur Erzeugung von Corn Cob Mix, umfassend ein Gehäuse und einen . darin drehbeweglich gelagerten, mit einem Antrieb versehenen Rotor, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne t,"daß die Vorrichtung (1) ein mit bewegten (G) und feststehenden (11), miteinander .zusammenwirkenden hesserrv (6 11) uusrcistutteter Schneidapparat ist, wobei die bewegten Messer (6) an Außenflächen des Rotors (4) und die feststehenden Messer (11) an Innenflächen des Gehäuses (2) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegten Messer (6) in Bewegungsrichtung (7) des Rotors (¹I) rückwärts geneigt sind, wobei ihre Schneiden (6¹) tangentiale Linien (29) an einen imaginären, zur Rotationsachse (A) konzentrischen Kreis (30) bilden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden (6^T) der bewegten (6) und der feststehenden Messer (11) in einer scherenförmlgen V/inkelstellung zueinander angeordnet sind, wobei der Winkel zwischen 5° und 30°, vorzugsweise zwischen 7° und 15° beträgt.

13· Vorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (6, 11) aus kaltverfestigtem Stahlblech, vorzugsweise durch Ausstanzen, hergestellte Formteile sind.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11, 12 oder 13, dadurch Gekennzeichnet, daß die Messer (6,11) die Form eines länclichen Rechtecks mit einem am Befestigungsende (41) vorzugsweise rechteckigen Vorsprung (35) aufweisen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11, 12, 13 oder 14, d a durch gekennzeichnet, daß die Messer (6, 11) eine Dicke von 0,3 bis 3 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 1 mm besitzen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11, 12, 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß Form und Abmessungen der bewegten (6) und der feststehenden ilesser (11) gleich sind.

17.' Vorrichtung nach Anspruch 10, H₅ 12, 13, 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegten (6) und die feststehenden Ilesser (11) in zum Rotor (4) achsparallelen Reihen (10,10') nebeneinander, sowie in zu mehreren untereinander parallelen Reihen (10,10') paketweise angeordnet sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet,

daß der Zwischenraum zwischen jeweils zwei bewegten (6) oder feststehenden Messern (11) einer Reihe (10,10') dem doppelten bis annähernd dem vierfachen der Dicke eines Messers entspricht. 30

19. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11, 12, 13, 14, 15, 1·β, 17 otter 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des Rotors (4) Distanzscheiben (20) besitzt, die zwischen tragenden Speichenrädern

(5) des Rotors (4) zusamrengespannt sind und daß die Kesser (6) zwischen Flächen der Distanzscheiben (20) eingespannt sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 oder 19,dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (6) in radialer Richtung durch zur Welle (3) achsparallele, die hinteren Vorsprünge

-.5 (35) der Messer (6) hintergreifende, Sicherungs-Leisten (18) gesichert sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11, 12, 13, I¹J, 15, 16, 17, 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (4) einen Durchmesser von 50 cn bis 150 cm, vorzugsweise von 80 ca bis 120 cm, aufweist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 10, H₁ 12, 13, 14, 15, 16, 17. Ib, 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (4) eine Breite von 10 cm bis 50 era, vorzugsweise 20 cm bis 30 cm, aufweist.

23- Vorrichtung nach Anspruch 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite (2') des Gehäuses (2) ein Einfüllschacht (8) vorgesehen ist, der vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite (2') des Gehäuses (2) ein Auswurfschacht (9) vorgesehen und mit vertikaler Achse bzw. mit einer Neigung zur vertikalen Achse angeordnet ist.

25· Vorrichtung nach Anspruch 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß im Wandbereich (28) des Gehäuses (2) unterhalb des Einfüllschachtes (8) feststehende kesser (12) größerer Neigung angeordnet sind.

BADGRSölMAL

26. Vorrichtung nach Anspruch 10, H₃ 12, 13, IA₅ 15, l6, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 oder 25, d a d u r c h gekennzeichnet, daß unten in dem zum Rotor (4) tangentialen Wandbereich des Einfüllschachtes (8) eine nach außen gegen eine federnde Rückstellkraft offenbare Sicherungsklappe (34) vorgesehen ist.

27- Vorrichtung nach Anspruch 10, H₃ 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 oder 26, d a durch gekennzeichnet, daß mindestens der mit Hessern (11) bestückte Dereich (28), des Gehäuses (2) aus zur Achse (A) des Rotors (4) in senkrechten Ebenen geschichteten Distanzscheiben (20) besteht, und daß die iestehenden Messer (11) zwischen Flächen der Distanzscheiben (20) eingespannt und durch zur Achse parallele, die hinteren Vorsprünge (35) der Messer (11) hintergreifende Sicherungs-Leisten (18) gesichert sind.

28. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 2I₃ 22, 23, 24, 25, 26 oder 27, d a durch gekennzeichnet, daß Wandbereiche (16) des Gehäuses (2) außerhalb des Bereiches der feststehenden Messer (11) eine Fläche in gleichem Anstand zur Rotationsachse (A) mit in geringen Abstand zu einei.i vorn äußeren Durchmesser der Kesser (6) des Rotors (4) beschriebenen imaginären Kreis bilden, die mit einem zu diesem Kreis tangentialen Vi'andteil (14) in den Auswurf schacht (9) übergeht.

29· Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch g e k e η η ζ t; i c h η e t, daß der Auswurf schacht (9) in spitzcni Winkel sur Vertikalen geneigt angeordnet ist, wobei dieser Winkel zwischen 10° und 20°, vorzugsweise zwischen 12° und 17° beträgt.

BAU OKIUIfMAL

30. Vorrichtung nach einen oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu einer transportablen bzw. mobilen I-aschineneinheit ausgebildet ist und insbesondere Einrichtungen aum Anbau an landwirtschaftliche Fahrzeuge bzw. Zugmaschinen besitzt.

- Beschreibung 10

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