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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von
Heuballen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige
Vorrichtung ist aus der DE-A 20 07 296 bekannt, wobei die
Grundfläche jedes Ballens auf einer entsprechenden Öffnungsfläche
aufsitzt, die mit einer Mehrzahl von Bohrungen versehen ist,
welche über nahezu die gesamte Öffnungsfläche verteilt sind. Es
besteht keine Möglichkeit, die Luftströmung im mittleren Bereich
der Öffnung und damit in den Ballen zu regulieren.
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Zur Behandlung von in die Form runder Ballen gepreßtem Heu sind
viele Vorrichtungen bekannt, mit denen die auf dem Feld durch
Ballenpressen aufgesammelten Heuballen rasch und wirtschaftlich
getrocknet werden können. Es ist bekannt, daß Heuballen
eingelagert und zum Füttern von Rindern bereitgehalten werden können,
nachdem die Feuchtigkeit des Heus geringer als 15% bis 16% ist;
andernfalls würde aufgrund der Fermentation ein Abbauprozeß des
Heus bezüglich der darin enthaltenen Nährstoffe und
organoleptischen Substanzen einsetzen. Insbesondere bei Ballen mit
weichem Kern, bei denen der Druck innerhalb der Ballen geringer
ist als außen, genügt es, die Ballen mit einem (bezüglich des
Heus) verhältnismäßig trockenen Luftstrom zu beaufschlagen, der
vor dem Raum vorgewärmt werden kann, in dem die Luft für den
Prozeß gesammelt wird, um dann den Trocknungsprozeß für die
Ballen zu beginnen. Die Luft, welche von unten her in den Ballen
eintritt, strömt üblicherweise in schräger Richtung, um einem
bevorzugten Weg zu folgen, insbesondere in die Mitte der Ballen
mit weichem Kern, d.h. in axialer Richtung bezüglich der
zylindrischen Form des Ballens. Dabei werden besondere Hilfsmittel
verwendet, insbesondere ein Deckel, der auf die Oberseite des
Ballens gelegt wird und einen Rand am Außenumfang hat, so daß
die Luft gezwungen ist, einen bestimmten Weg zu nehmen, wodurch
besonders im Bereich der Oberseite des Ballens auch dessen
äußerer Teil beaufschlagt wird, damit ein im wesentlichen
gleichförmiger Trocknungsprozeß des gesamten Ballens erzielt wird. Dieses
Problem ist besonders wesentlich, weil bei einer überall
gleichmäßigen Trocknung des Ballens die Zeit für die Durchführung des
Prozesses kürzer ist; damit wird aber auch eine
Kostenverringerung erreicht, insbesondere hinsichtlich der Energiekosten für
das Gebläse und den Wärmetauscher für die Trocknungsluft. Eine
für einen homogenen Trocknungsprozeß für den jeweils zu
trocknenden Ballen optimale Vorrichtung hat außerdem den Vorteil
niedriger Herstellungskosten, weil entweder die Produktion von
getrockneten Ballen unter denselben Bedingungen verstärkt werden
kann oder bei gleichbleibender Ballenproduktion die Dimensionen
verringert werden können.
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Gemäß der Erfindung soll mit der Vorrichtung zum Trocknen das
Problem gelöst werden, einen Prozeß durchführen zu können, bei
dem das Heu in jedem beliebigen Bereich des Ballens in homogener
Weise getrocknet wird, insbesondere Heu, das sich im mittleren
bis äußeren Teil des Ballens befindet, d.h. in der Mitte
zwischen der Grundfläche und der Oberseite des Ballens.
Erfahrungen haben nämlich ergeben, daß die Grundfläche des
Ballens auch ohne besondere Vorkehrungen gut getrocknet werden
kann. Es genügt nämlich, daß die Stützfläche an der
kreisförmigen Öffnung des Rahmens luftdicht ist, damit die Luft nicht über
die Grundfläche entweichen kann. Demgegenüber könnte es an der
Oberseite genügen, einen Deckel aufzusetzen, der mit einem Rand
versehen sein kann. Der kritische Teil des Ballens liegt jedoch
immer im mittleren Abschnitt des Ballens.
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Das genannte Problem wird durch eine Vorrichtung gemäß der
Erfindung gelöst, wie sie im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 angegeben ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der
Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:
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Figur 1 die perspektivische Darstellung einer Vorrichtung gemäß
der Erfindung,
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Figur 2 die Draufsicht der Vorrichtung, auf die einige Heuballen
aufgesetzt sind,
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Figur 3 einen Querschnitt in der Ebene A-A der Figur 2,
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Figur 4 einen Querschnitt in der Ebene B-B der Figur 2,
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Figur 5 einen Querschnitt in der Ebene C-C der Figur 2,
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Figur 6 einen Querschnitt in der Ebene D-D der Figur 2,
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Figur 7 einen Querschnitt in der Ebene E-E der Figur 2 und
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Figuren 8a, b und c drei unterschiedliche Ausführungsformen für
eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung nach der
Erfindung.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat einen Raum 1 für die
Aufnahme der Trocknungsluft, die vor dem Raum durch einen nicht
gezeigten Wärmetauscher und ein ebenfalls nicht dargestelltes
Gebläse läuft. Die Figuren 1 und 2 zeigen, daß der Raum 1 eine
Oberfläche 2 hat, die die Abstützeinrichtung der Vorrichtung
gemäß der Erfindung darstellt. Auf die Oberfläche 2 kann eine
Mehrzahl von Ballen 4 aus Heu aufgesetzt werden, und zwar auf in
entsprechender Zahl vorgesehene Öffnungen 3. Figur 2 zeigt
mehrere Ballen 4, von denen jeder Besonderheiten aufweist, die
nachstehend noch erläutert werden.
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Es ist bekannt, daß die Feuchtigkeit im Heu, das auf dem Feld
aufgesammelt worden ist, Werte bis zu 50% oder 60% erreichen
kann, während ein optimaler Wert für das Einlagern von Heu, das
als Rinderfutter verwendet werden soll, im allgemeinen zwischen
15% und 16% betragen sollte, wenn aufgrund der Fermentation im
Heu ein Abbauprozeß vermieden werden soll.
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Jede Öffnung 3 hat eine Ausnehmung 6 (Figur 3), deren Höhe
bezüglich der Ebene der Oberfläche 2 durch ein in Figur 1
gezeigtes Gitter 7 begrenzt ist, das die beiden nachstehend
angegebenen Funktionen hat. Die erste Funktion besteht darin, daß ein
Traktor frei über die Oberfläche 2 fahren kann, um die Heuballen
4 abzuladen oder aufzuladen. Die zweite Funktion besteht darin,
daß ein Ballen 4 mit seinem inneren Teil der Grundfläche auf dem
Gitter 7 abgestützt wird, während der äußere Randbereich der
Grundfläche auf der Oberfläche 2 ruht, wodurch ein Luftabschluß
erzielt wird, der nachstehend noch erläutert wird. Auf das
Gitter 7 kann eine Platte 8 (Figur 8a) gelegt werden, die aus
Vollmaterial besteht oder gemäß Figur 8b mit Löchern 9 oder
(Figur 8c) mit Sektoren 11 versehen sein kann. Der Durchmesser
der kreisförmigen Platte 8 kann halb so groß wie der Durchmesser
der Öffnung 3 sein, welcher im allgemeinen 120 cm beträgt. Damit
liegt der Durchmesser der Platte 8 bei etwa 50 bis 60 cm. Die
Platte 8 stellt ein Mittel zur Unterbrechung des Luftstroms für
die Vorrichtung gemäß der Erfindung dar. Die genannten
Abmessungen hängen von den Abmessungen der Grundfläche der
Ballen ab, die üblicherweise zwischen 150 und 165 cm liegen.
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Beim Beispiel der Figur 8c besteht die Platte praktisch aus zwei
Platten, von denen die untere mit dem Gitter 7 verbunden ist und
die obere relativ zur festen Platte verdreht werden kann, um auf
diese Weise die Breite der Sektoren 11 einstellen zu können.
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Auf die Oberseite des Ballens 4 kann ein Deckel 13 aufgesetzt
werden. Der Deckel 13 ist kreisförmig und hat Abmessungen, die
etwas größer als der Durchmesser der Ballenoberseite sind.
Beispielsweise kann der Durchmesser des Deckels zwischen 170 und
180 cm liegen, wenn der Ballendurchmesser 150 cm beträgt. An dem
Deckel 13 kann ein Rand 14 ausgebildet sein, der über den ganzen
Umfang vom Deckel 13 absteht. Die Höhe des Randes 14 entspricht
im wesentlichen einem Zehntel des Durchmessers des Deckels 13,
d.h. 17 bis 18 cm. Der Deckel 13 und dessen Rand 14 dienen zur
Umlenkung des Luftstroms, um auf diese Weise eine größere
Heumenge zu beaufschlagen.
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An Stelle des Deckels 13 mit der Kante 14 kann gemäß Figur 6
auch ein Deckel 16 verwendet werden, wenn dies zweckmäßig ist.
Auch dieser Deckel ist kreisförmig, aber der Durchmesser ist
geringer als der Durchmesser der Oberseite des Ballens und liegt
im wesentlichen zwischen 90 und 120 cm, wenn der
Ballendurchmesser 150 cm beträgt. Der Deckel 16 kann einen am Umfang
umlaufenden Rand 17 haben, dessen Höhe zwischen 5 und 8 cm liegt.
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Es ist bekannt, daß die meisten Ballenerntemaschinen Ballen mit
weichem Kern erzeugen, bei denen das Heu im Balleninneren
geringer gepreßt ist. Ballenerntemaschinen, die Ballen mit hartem
Kern erzeugen, werden weniger eingesetzt. Derartige Ballen sind
im Inneren stärker komprimiert als im äußeren Bereich. Vor
kurzem wurden auch Ballenerntemaschinen in den Markt eingeführt, in
denen variabel komprimierte Ballen erzeugt werden können. Diese
Maschinen haben eine Einrichtung zur Einstellung des auf das Heu
einwirkenden Druckes während der Verdichtungsoperation, so daß
Heuballen erzeugt werden, die eine im Inneren im wesentlichen
gleichbleibende Dichte haben. Daraus folgt, daß die Dichte im
Ballen nicht variabel ist, daß aber die Einrichtung zur
Einstellung des auf das Heu einwirkenden Druckes während der
Herstellung eines Ballens in unterschiedlicher Weise arbeitet.
Derartige Ballentypen sind ideal, was den Trocknungsprozeß betrifft.
Die Trocknungsluft, die auf den Ballen einwirkt, muß nämlich
nicht gezwungen werden, bevorzugte Bahnen zu durchlaufen, da sie
jeden Bereich des Ballens erreichen kann, was bei Ballen mit
weichem Kern und bei Ballen mit hartem Kern nicht der Fall ist.
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Der Grund, warum Ballenerntemaschinen für die Erzeugung von
Ballen mit weichem Kern von besonderer Bedeutung sind, liegt darin,
daß diese Maschinen billiger sind und eine größere Verbreitung
als andere Maschinen haben. Ohne besondere Vorkehrungen wird die
Trocknungsluft beim Durchtritt durch einen Ballen mit weichem
Kern veranlaßt, den bequemsten Weg zu wählen, der im
wesentlichen in der Nähe der Zylinderachse des Ballens liegt.
Daraus ergeben sich jedoch zwei Nachteile. Der eine Nachteil
besteht darin, daß das Heu im Bereich der Außenseite des Ballens
eine Feuchtigkeit von mehr als 15% bis 16% aufweisen kann, wenn
der Trocknungsprozeß abgeschlossen ist. Der zweite Nachteil
liegt darin, daß die Zeit für die Durchführung eines
Trocknungsprozesses länger als wirtschaftlich vertretbar sein kann.
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Wenn ein Deckel 13 mit Rand 14 auf die Oberseite des Ballens
gelegt wird, nimmt die Trocknungsluft vom Boden ausgehend
bevorzugt die in Figur 3 gestrichelt eingezeichneten Wege. Es ist
offensichtlich, daß das meiste Heu im mittleren Bereich des
Ballens praktisch nur ein wenig oder gar nicht getrocknet wird.
Wenn hingegen gemäß Figur 4 eine Platte 8 auf das Gitter 7
gelegt wird, die aus Vollmaterial ohne Löcher oder besonderen
Öffnungen besteht, nimmt der Luftstrom andere Wege wie im zuvor
erläuterten Fall. Diese Wege sind in Figur 4 eingezeichnet. Wenn
dabei kein Deckel 13 auf den Ballen 4 gelegt wird, wird der
Luftstrom durch die Platte umgelenkt und strömt vor allem durch
den Bodenbereich des Ballens (mit Ausnahme des Teils unmittelbar
über der Platte) und auch durch einen großen Bereich im oberen
Teil des Ballens. Im mittleren Teil des Ballens wird das Heu
weniger getrocknet, so daß die Feuchtigkeit sogar über dem
Grenzwert von 15% bis 16% liegt.
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Wenn die Wirkung des Deckels 13 mit der Wirkung der Platte 8
kombiniert wird (vgl. Figur 5), ergibt sich eine bessere
Durchströmung des Heus innerhalb des Ballens, insbesondere in dessen
mittlerem Bereich. Lediglich der Ballenbereich unmittelbar über
der Platte 8 wird nicht ausreichend durch den Luftstrom
beaufschlagt, so daß aufgrund der Restfeuchtigkeit ein
Fermetationsprozeß einsetzt, sobald der Trocknungsprozeß abgeschlossen ist.
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Es ist daher erforderlich, auf die Wirkung der Platte 8
einzugehen. Die Trocknungsluft wird durch das Gebläse in den Raum 1
(Figur 1) geleitet. In dem Raum 1 steigt der Druck an, weil die
Luft an den Öffnungen 3 mit reduzierten Austrittssektoren
gedrosselt wird. Gleichzeitig erhöht sich die
Austrittsgeschwindigkeit durch die verbleibenden Öffnungsbereiche des Gitters 7.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß durch die Kombinationswirkung der
Platte 8 und des Deckels 13 ein Trocknungsprozeß erzielt werden
kann, der im Balleninneren im wesentlichen gleichförmig abläuft,
insbesondere im Bereich der mittleren Höhe des Ballens. Damit
einhergehend verringert sich die Luftmenge, die bevorzugt auf
dem Weg strömt, wo das Heu in der Nähe der Achse des runden
Ballens verteilt ist. Schließlich wird erreicht, daß der Ausstoß
der Trocknungsvorrichtung erhöht, die Trocknungszeit verringert
und die Betriebskosten reduziert werden.
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Im Fall von Ballen aus besonderem Material (z.B. Klee oder
besonders hartes Heu) empfiehlt sich der Einsatz von Platten 8 mit
Löchern 9, so daß auch der Teil des Ballens unmittelbar über der
Platte 8 beaufschlagt wird.
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Untersuchungen in einer Reihe von landwirtschaftlichen Betrieben
haben die nachstehend erläuterten Ergebnisse gezeigt. Wenn zur
vollständigen Trocknung eines Ballens von 150 cm Durchmesser und
120 cm Höhe 3000 m³ Trocknungsluft notwendig sind, kann diese
Luftmenge auf etwa 2500 m³ reduziert werden, sofern eine Platte
8 mit einem Deckel 13 verwendet wird. Die Kosten für den
Trocknungsprozeß werden damit auf etwa 1300 Lire für jeweils
einen Doppelzentner Heu reduziert. Bei gleichbleibender
Ausstoßmenge der Vorrichtung ergeben sich zusätzlich zu den
Energieeinsparungen Zeitersparnisse oder eine Verringerung der
Vorrichtungskosten. Gegenwärtig lagen die Kosten für die
Heutrocknung bei etwa 1500 bis 1600 Lire für jeden Doppelzentner
Heu. Wenn die Zeit für den Heutrocknungsprozeß reduziert werden
soll, wird ein Deckel 16 mit Rand 17 auf den Ballen 4 gelegt;
der Deckel 16 wird auf die Oberseite des Ballens gedrückt, so
daß der Rand 17 mit seiner ganzen Höhe in das Innere des Ballens
4 eindringt. Die Ergebnisse des Trocknungsprozesses sind
hervorragend, insbesondere bei nicht besonders hartem Heu (vgl.
Strömungslinien der Figur 6), wobei ein weiterer Vorteil in den
geringeren Kosten und der leichteren Handhabung des Deckels 16
im Vergleich zum Deckel 13 liegt, der schwerer und unhandlicher
ist.
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Abschließend muß hervorgehoben werden, daß zur Erzielung
besserer Trocknungsergebnisse möglichst die gesamte
Trocknungsluftmenge augenutzt werden muß, die aus dem Raum 1 ausströmt. Hierzu
ist es erforderlich, daß die Grundfläche der Ballen luftdicht
ist, um Leckverluste der Luft nach außen zu vermeiden. Aus
diesem Grund stützt sich der äußere Bereich des Ballenbodens auf
der Oberfläche 2 ab, während der übrige Bereich, der den
größeren Teil des Bodens betrifft, auf dem Gitter 7 ruht.