EP3959380B1 - Vorrichtung zum fördern und auswerfen von schüttgut oder schnee - Google Patents

Vorrichtung zum fördern und auswerfen von schüttgut oder schnee Download PDF

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EP3959380B1
EP3959380B1 EP20743326.9A EP20743326A EP3959380B1 EP 3959380 B1 EP3959380 B1 EP 3959380B1 EP 20743326 A EP20743326 A EP 20743326A EP 3959380 B1 EP3959380 B1 EP 3959380B1
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EP
European Patent Office
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centrifugal wheel
ejection
rotation
conveying
axis
Prior art date
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Active
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EP20743326.9A
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English (en)
French (fr)
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EP3959380A1 (de
EP3959380C0 (de
Inventor
Werner Kittinger
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Bwm Technologies GmbH
Original Assignee
Bwm Technologies GmbH
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Publication date
Application filed by Bwm Technologies GmbH filed Critical Bwm Technologies GmbH
Publication of EP3959380A1 publication Critical patent/EP3959380A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3959380B1 publication Critical patent/EP3959380B1/de
Publication of EP3959380C0 publication Critical patent/EP3959380C0/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H5/00—Removing snow or ice from roads or like surfaces; Grading or roughening snow or ice
    • E01H5/04—Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material
    • E01H5/08—Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material dislodging essentially by driven elements
    • E01H5/09—Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material dislodging essentially by driven elements the elements being rotary or moving along a closed circular path, e.g. rotary cutter, digging wheels
    • E01H5/098—Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material dislodging essentially by driven elements the elements being rotary or moving along a closed circular path, e.g. rotary cutter, digging wheels about horizontal or substantially horizontal axises perpendicular or substantially perpendicular to the direction of clearing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H5/00—Removing snow or ice from roads or like surfaces; Grading or roughening snow or ice
    • E01H5/04—Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material
    • E01H5/045—Means per se for conveying or discharging the dislodged material, e.g. rotary impellers, discharge chutes

Definitions

  • the application relates to a device for conveying and ejecting bulk material or snow, comprising at least one conveying device having a tubular conveying housing that is partially open on the circumference, the conveying direction of which runs essentially in the direction of the pipe axis, and at least one ejector slingshot adjoining the at least one conveying device in the conveying direction with a centrifugal wheel having at least one ejection lever, which is arranged in a centrifugal wheel housing having an ejection opening and can be driven to rotate about an axis of rotation.
  • Devices for conveying and ejecting bulk material or snow are used in a variety of areas.
  • the use of ejection centrifuges in harvesting machines, debarking devices and the like is known, particularly in the agricultural and forestry sectors.
  • additional devices are also known which can be coupled to tractors and other agricultural machines so that they are driven by their engine.
  • snow blowers have become known, for example, which are coupled to tractors or small excavators.
  • Snow blowers generally have a conveying direction that includes, for example, a milling drum that is mounted in front of the vehicle and whose axis runs parallel to the vehicle axis.
  • a milling drum On the drum, which usually extends over the entire width of the vehicle, slats are attached in a helical shape, which are used both to scrape off the snow, for which purpose the slats can also be provided with a sawtooth profile, and to transport it to a snow ejection device.
  • the screw of the slats is designed in two parts with opposite chirality.
  • the horizontal transport works like an Archimedean screw, so that the snow milled off across the entire width of the drum is transported to the center.
  • the snow blower is located there and ejects the snow that is conveyed to the middle.
  • the snow ejector can be formed by an ejector, which, as mentioned at the beginning, has a blower wheel with at least one ejector lever.
  • the ejection rate naturally depends on the peripheral speed of the blast wheel or the individual ejection levers and, in particular, on the torque applied.
  • a device of the type mentioned at the beginning for conveying and ejecting bulk material or snow is, for example, from AT 503406 B1 known.
  • the speed provided on the output shaft of an agricultural device, and in particular a tractor must usually be reduced to a lower speed with the aid of a reduction gear in order to achieve a speed suitable for coupling an ejector, and in particular a snow blower.
  • a speed suitable for coupling an ejector and in particular a snow blower.
  • a further reduction and thus a further increase in torque was not possible with the known ejector centrifuges because of the further increase caused by this Reducing the number of revolutions, the required ejection power could no longer be guaranteed.
  • the AT 503406 B1 discloses an ejection centrifuge, in which at least one ejection lever is pivotally fixed on the centrifugal wheel and means are provided for a defined change in the pivot angle of the ejection lever depending on the rotation angle of the centrifugal wheel. Because the ejection lever is pivotably fixed to the blast wheel, the circumferential speed of the ejection lever can be increased when the ejection lever is pivoted accordingly while the speed of the blast wheel remains the same, so that the ejection performance is improved.
  • the ejection lever is pivoted in the direction of rotation over a first rotation angle range and the ejection lever is pivoted counter to the direction of rotation of the centrifugal wheel over a further rotation angle range.
  • an increasing peripheral speed of the ejection levers is achieved over the first rotation angle range and, as the further rotation angle range is passed, a decreasing peripheral speed of the ejection levers is achieved.
  • a device for conveying and ejecting snow is known, in which the axis of rotation of the centrifugal wheel of the ejection centrifuge is arranged at a height offset from the pipe axis of the conveying device.
  • the present invention now aims to further develop a device of the type mentioned in such a way that the ejection power is increased and/or the drive power required to drive the conveyor device and/or the blast wheel is reduced.
  • the invention provides the features of claim 1, and in particular those of the license plate, in a device of the type mentioned
  • the design according to the invention means that the conveyor housing only overlaps the blast wheel or its detection area in a lower area when viewed in the axial direction, so that the material is only fed into a corresponding partial area of the detection area of the blast wheel.
  • the upper area of the blast wheel which does not overlap with the conveyor housing in the axial direction, it does not come into contact with the conveyed material, so that
  • the power provided by the drive can therefore be used almost completely for the actual ejection of the material. This means that the drive power can be reduced with the same ejection power or the ejection power can be increased with the same drive power.
  • the ejection opening is preferably connected tangentially to the centrifugal wheel, in particular to an area of the centrifugal wheel in which the ejection levers accelerate the material upwards from a floor level.
  • a partition wall is preferably provided between the ejection centrifuge and the conveying device.
  • the partition wall preferably runs perpendicular to the axis of rotation of the centrifugal wheel and forms a lateral boundary of an ejection channel arranged directly in front of the ejection opening in the direction of rotation of the centrifugal wheel.
  • the partition wall When viewed in the axial direction, the partition wall preferably extends over a cross-sectional area of the ejection centrifuge that is aligned with the ejection tube.
  • a partition wall is preferably arranged on each side of the centrifugal wheel, so that the ejection channel is delimited on both sides by the partition walls.
  • the centrifugal wheel housing is preferably formed by an axial portion of the tubular conveyor housing with an enlarged diameter.
  • the diameter expansion results in an annular housing expansion.
  • the cheeks created on the diameter expansion of the tubular conveyor housing can form at least one partition or a partial area thereof.
  • the envelope circles of the centrifugal wheel and the conveyor housing are one have a common tangent, which preferably runs parallel to the ground or horizontally.
  • the vertical offset between the tube axis of the conveyor housing and the rotation axis of the blast wheel is therefore such that the conveyor housing and the envelope circle of the blast wheel touch the same plane at the bottom, which is preferably the floor plane from which the material is captured by the conveyor device .
  • the conveyor housing is designed to be open in the peripheral area facing the floor level.
  • the axis of rotation of the centrifugal wheel and the tube axis of the conveyor housing lie on a substantially vertical straight line.
  • the diameter of the conveyor housing is preferably dimensioned such that it corresponds to at least 50%, preferably at least 60%, preferably at least 65%, of the diameter of the centrifugal wheel.
  • the upper diameter of the conveyor housing is preferably limited so that it corresponds to less than 80%, preferably less than 75% of the diameter of the centrifugal wheel. According to a preferred embodiment, particularly efficient conveying in the axial direction of the conveying pipe is achieved in that the conveying device is designed in the manner of a conveying spiral or screw.
  • a conveyor device in particular a conveyor spiral, which has a tubular conveyor housing which is partially open on the circumference or screw, is arranged, the conveying direction of which runs essentially in the direction of the pipe axis towards the centrifugal wheel.
  • the ejection performance can be optimized in that the at least one ejection lever is pivotally fixed on the centrifugal wheel and means are provided for a defined change in the pivoting angle of the ejection lever depending on the rotation angle of the centrifugal wheel.
  • the means are designed to cause the ejection lever to pivot in the direction of rotation over a first rotation angle range ( ⁇ ) and to pivot the ejection lever counter to the direction of rotation of the centrifugal wheel over a further rotation angle range ( ⁇ ).
  • the ejection opening is connected tangentially to the centrifugal wheel at the end of the first rotation angle range, i.e. at a point at which the peripheral speed of the respective ejection lever is greatest, so that the material to be ejected is ejected at a correspondingly higher speed.
  • the speed of the centrifugal wheel can be selected to be lower than in conventional designs, since the peripheral speed of the ejection levers does not result from the speed of the centrifugal wheel alone, but rather from the additional pivoting of the ejection levers on the above-described required amount can be increased.
  • the ejection centrifuge is coupled to one with a speed of 2200 revolutions / min.
  • Rotating output shaft of a tractor can be reduced up to four times, ie to one speed of 540 revolutions/min. This now quadruples the torque, so that the ejection output of the ejector can be increased accordingly. Due to the higher torque, it is possible, for example, to arrange a smaller number of ejection levers on the centrifugal wheel, so that a higher filling level is achieved overall and larger quantities of the material can be ejected in a unit of time.
  • a particularly simple control of the ejection lever pivoting is achieved according to a preferred embodiment in that the at least one ejection lever is designed as a two-armed lever, the inwardly extending lever arm interacting with a positive guide.
  • the positive guidance can include a guide track which interacts with a guide pin of the lever arm.
  • a design with particularly low friction losses is particularly advantageous, in which the guide track runs eccentrically to the axis of rotation of the centrifugal wheel.
  • a further advantage of such a design is that the adjustment of the extent of eccentricity enables the change in the pivot angle of the ejection lever to be influenced in a simple manner.
  • a particularly preferred area of application for the ejector blower according to the invention is in snow blowers and it is therefore advantageously provided that the blower wheel is connected to a conveyor spiral or auger of a snow blower.
  • the centrifugal wheel is connected to a drive shaft which is connected to an output shaft Agricultural vehicle, especially tractor, can be coupled.
  • the device for conveying and ejecting bulk material or snow has a fastening device for fastening to a motor vehicle and the conveying device is relative to the fastening device by a substantially vertical pivot axis is pivotably mounted. This enables the attachment to pivot relative to the motor vehicle to which the attachment is attached and which pushes it in front of it.
  • the inclination of the attachment allows a change in the angle of the attachment or its conveying device relative to the material front, whereby the inclination relative to a material front running perpendicular to the direction of travel means that the attachment or the conveying device at the front only moves forward due to the pivoting
  • the partial area displaced at the front comes into engagement with the material front. Less force is required for partial intervention than for the entire intervention Width, making it easier to penetrate the material and overcome blockage situations.
  • the attachment is preferably developed in such a way that the conveying device can be pivoted in two opposite directions starting from a non-pivoted position in which the axis of rotation or the conveying direction of the conveying device runs essentially perpendicular to the direction of travel of the motor vehicle. This enables pivoting both to the left and to the right.
  • the pivotable arrangement of the attachment also results in improved steerability of the attachment, whereby steering movements of the motor vehicle pushing the attachment in front of it can be supported.
  • the conveyor housing is fixed to a carrier which is mounted so that it can pivot relative to the fastening device about the essentially vertical pivot axis.
  • a swivel drive preferably at least one hydraulic cylinder-piston unit, is preferably provided.
  • FIG.1 a top view of a device according to the invention
  • Fig.2 a cross section of the device according to Fig.1
  • Fig.3 a simplified cross-sectional view in the area of the blast wheel
  • Fig.4 a Cross section through a preferred design of the ejector
  • Fig.5 a detailed view of the blast wheel Fig.4 and Fig.6
  • Fig.7 a detailed view of the eccentric guide part.
  • FIG.1 A tubular conveyor housing 1 is shown, which is open on the bottom side and possibly (with respect to the direction of travel 2) on the front.
  • Two screw conveyors 3 and 4 are arranged in the conveyor housing 1 and are driven to rotate about a pipe axis 5.
  • the screw conveyors 3,4 are driven in opposite directions, so that the conveying direction 6 runs inwards, so that the material captured by the screw conveyors 3,4 on the bottom and possibly on the front is transported to the ejection slingshot arranged axially between the screw conveyors 3,4.
  • the ejection centrifuge comprises a centrifugal wheel 8 which has a plurality of ejection levers 9 and is rotatably arranged in a centrifugal wheel housing 11 about an axis of rotation 12.
  • the conveyor housing 1 is attached to a carrier 13, which is pivotally mounted on a bearing part 15 about a substantially vertical pivot axis 14. Hydraulic cylinder-piston units 16 are provided for the controlled pivoting.
  • the bearing part 15 has an engagement element 17 with which the entire device can be attached to a corresponding connection point of a vehicle.
  • the device To drive the screw conveyors 3, 4 and the blast wheel 8, the device comprises a drive shaft 18, which can be coupled to a power take-off of a vehicle. With the gearbox 19, the speed of the drive shaft 18 is converted to the required speed.
  • the conveyor housing 1 has a pipe axis 5, which corresponds to the axis of rotation of the screw conveyors 3,4.
  • the screw conveyors 3, 4 each include a drum 20, on the outer circumference of which there are screw-like conveyor blades 24 or the like.
  • the centrifugal wheel 8 is rotatably mounted about the axis of rotation 12, the direction of rotation being designated 23.
  • the rotation axis 12 is arranged above the pipe axis 5, which is due to the different diameters of the conveyor housing 1 and the centrifugal wheel 8 or the envelope circle of its ejection lever 9.
  • the envelope circle of the ejection lever 9 and the conveyor housing essentially have the same horizontal or ground-parallel tangential plane.
  • An ejection tube 21, which has the ejection opening 25, is tangentially connected to the centrifugal wheel housing 11.
  • An ejection channel is formed inside the blast wheel housing 11, via which the material captured by the ejection levers 9 is accelerated in the circumferential direction and ejected tangentially in the direction of the arrow 22.
  • FIG.3 A partition wall 26 is also shown, which is arranged between the screw conveyors 3, 4 and the centrifugal wheel 8 and delimits the ejection channel on both sides, in which the ejection levers 9 are moved from bottom to top in the direction of the ejection pipe 21.
  • Fig.4 the housing of the ejection centrifuge is designated 11, in which the centrifugal wheel 8 is rotatably mounted about the axis 12 in the direction of arrow 23.
  • the blast wheel 8 has a plurality of ejection levers 9, each of which rotates around an axis 28 in accordance with the double arrow 27 are pivotally articulated on the blast wheel 8.
  • the ejection levers 9 are designed as two-armed levers, with the outer lever arm 29 taking over the actual ejection work and the inwardly extending lever arm 30 each having guide pins or bearings 31, as shown in particular Fig.5 is visible.
  • the guide pins 31 are guided in a circular guide track 32 of a guide part 33, the guide track 32 being arranged eccentrically to the axis of rotation 2 of the centrifugal wheel 8.
  • the guide part 33 has an opening 34 which serves to allow the passage of a drive shaft for the blast wheel 8. If the blast wheel is rotated according to arrow 23, the following movement of the ejection lever 9 results.
  • the ejection levers 9 are moved further and further forward in the direction of arrow 35 during the rotation of the centrifugal wheel 8 in the direction of arrow 23, starting from a neutral position, so that the peripheral speed of the ejection levers 9 is compared to a rigid fixation on the centrifugal wheel 8 is increased.
  • the greatest circumferential speed of the ejection lever 9 occurs at the point designated 37, at which the material to be conveyed is ejected in the direction of arrow 22 via the ejection opening 25.
  • the ejection levers 9 are then pivoted back in the direction of arrow 36, so that in this area the peripheral speed of the ejection levers 9 is reduced in comparison to a rigid fixation of the ejection levers 9 on the centrifugal wheel 8.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Screw Conveyors (AREA)
  • Fertilizing (AREA)
  • Ship Loading And Unloading (AREA)

Description

  • Die Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern und Auswerfen von Schüttgut oder Schnee, umfassend wenigstens eine ein rohrförmiges, am Umfang teilweise offenes Fördergehäuse aufweisende Fördervorrichtung, deren Förderrichtung im Wesentlichen in Richtung der Rohrachse verläuft, und wenigstens eine in Förderrichtung an die wenigstens eine Fördervorrichtung anschließende Auswurfschleuder mit einem wenigstens einen Auswurfhebel aufweisenden Schleuderrad, welches in einem eine Auswurföffnung aufweisenden Schleuderradgehäuse angeordnet und zu Rotation um eine Rotationsachse antreibbar ist.
  • Vorrichtungen zum Fördern und Auswerfen von Schüttgut oder Schnee finden in vielfältigen Einsatzgebieten Verwendung. Insbesondere im land- und forstwirtschaftlichen Bereich ist der Einsatz von Auswurfschleudern bei Erntemaschinen, Entrindungsvorrichtungen und dgl. bekannt. Neben derartigen eigenständigen Vorrichtungen sind auch Zusatzvorrichtungen bekannt, welche an Traktoren und andere landwirtschaftliche Maschinen angekuppelt werden können, sodass sie von deren Motor angetrieben werden. In diesem Zusammenhang sind beispielsweise Schneefräsen bekannt geworden, welche an Traktoren oder Kleinbagger angekuppelt werden.
  • Schneefräsen weisen in der Regel eine Förderrichtung auf, die z.B. eine Frästrommel umfasst, die vor dem Fahrzeug angebracht ist und deren Achse parallel zu der Fahrzeugachse verläuft. Auf der Trommel, die sich meist über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt, sind Lamellen schneckenförmig angebracht, die sowohl dem Abschaben des Schnees, zu welchem Zweck die Lamellen auch mit einem Sägezahnprofil versehen sein können, als auch dem Transport zu einer Schneeauswurfeinrichtung dienen. Wenn der Schneeauswerfer in der Mitte der Frästrommel angebracht ist, so ist die Schraube der Lamellen zweiteilig mit entgegensetzter Chiralität ausgebildet. Der Transport in der Horizontalen funktioniert wie in einer Archimedischen Schraube, sodass der über die gesamte Breite der Trommel abgefräste Schnee zur Mitte transportiert wird. Dort ist die Schneeschleuder angeordnet, welche den zur Mitte geförderten Schnee auswirft. Der Schneeauswerfer kann hierbei von einer Auswurfschleuder gebildet werden, welche, wie eingangs erwähnt, ein Schleuderrad mit wenigstens einem Auswurfhebel aufweist. Dabei ist die Auswurfrate naturgemäß von der Umfangsgeschwindigkeit des Schleuderrads bzw. der einzelnen Auswurfhebel abhängig sowie insbesondere auch vom aufgebrachten Drehmoment.
  • Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Fördern und Auswerfen von Schüttgut oder Schnee ist z.B. aus der AT 503406 B1 bekannt.
  • Wie in der AT 503406 B1 beschrieben, muss die an der Abtriebswelle eines landwirtschaftlichen Geräts, und insbesondere eines Traktors, bereitgestellte Drehzahl in der Regel mit Hilfe eines Untersetzungsgetriebes auf eine geringere Drehzahl reduziert werden, um eine für die Ankoppelung einer Auswurfschleuder, und insbesondere einer Schneefräse, geeignete Drehzahl zu erreichen. So war es bei bekannten Schneefräsen beispielsweise üblich, die von der Abtriebswelle des Traktors bereitgestellte Drehzahl von 2200 Umdrehungen/min. auf 1100 Umdrehungen/min. zu untersetzen, sodass das von der Abtriebswelle zur Verfügung gestellte Drehmoment für die Auswurfschleuder der Schneefräse verdoppelt werden konnte. Eine weitere Untersetzung und somit eine weitere Erhöhung des Drehmoments war bei den bekannten Auswurfschleudern jedoch deshalb nicht möglich, weil durch die dadurch bewirkte weitere Reduzierung der Umdrehungszahl die erforderliche Auswurfleistung nicht mehr gewährleistet werden konnte.
  • Um eine Auswurfschleuder mit bei gleichen Antriebsverhältnissen erhöhter Auswurfleistung bereit zu stellen, ist in der AT 503406 B1 eine Auswurfschleuder offenbart, bei welcher wenigstens ein Auswurfhebel am Schleuderrad schwenkbar festgelegt ist und Mittel zur definierten Veränderung des Schwenkwinkels des Auswurfhebels in Abhängigkeit vom Umdrehungswinkel des Schleuderrads vorgesehen sind. Dadurch, dass der Auswurfhebel am Schleuderrad schwenkbar festgelegt ist, kann bei entsprechender Verschwenkung des Auswurfhebels die Umfangsgeschwindigkeit des Auswurfhebels bei gleich bleibender Drehzahl des Schleuderrads erhöht werden, sodass die Auswurfleistung verbessert wird. Insbesondere wird über einen ersten Umdrehungswinkelbereich eine Verschwenkung des Auswurfhebels in Umdrehungsrichtung und über einen weiteren Umdrehungswinkelbereich eine Verschwenkung des Auswurfhebels entgegen der Umdrehungsrichtung des Schleuderrades bewirkt. Bei einer derartigen Steuerung der Schwenkbewegung der einzelnen Auswurfhebel wird über den ersten Umdrehungswinkelbereich eine zunehmende Umfangsgeschwindigkeit der Auswurfhebel und bei Überstreichen des weiteren Umdrehungswinkelbereichs wiederum eine sich verringernde Umfangsgeschwindigkeit der Auswurfhebel erreicht . Aus der US2735199 A ist eine Vorrichtung zum Fördern und Auswerfen von Schnee bekannt, bei der die Rotationsachse des Schleuderrads der Auswurfschleuder höhenversetzt zur Rohrachse der Fördervorrichtung angeordnet ist.
  • Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die Auswurfleistung erhöht wird und/oder die für den Antrieb der Fördervorrichtung und/oder des Schleuderrades erforderliche Antriebsleistung reduziert wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Merkmale des Anspruchs 1, und insbesondere die des Kennzeichens, vor
  • Die erfindungsgemäße Ausbildung führt dazu, dass das Fördergehäuse das Schleuderrad bzw. dessen Erfassungsbereich in Achsrichtung gesehen nur in einem unteren Bereich überlappt, sodass die Materialzuführung nur in einen entsprechenden Teilbereich des Erfassungsbereichs des Schleuderrades erfolgt. Im mit dem Fördergehäuse in Achsrichtung nicht überlappenden, oberen Bereich des Schleuderrades kommt dieses hingegen nicht mit dem herangeförderten Material in Kontakt, sodass den
  • Auswurfhebeln in diesem Bereich kein Widerstand entgegengesetzt wird. Im überlappenden Bereich gelangt das Material unmittelbar in einen Umfangsabschnitt des Schleuderrades, in dem dieses das Material in Umfangsrichtung beschleunigt und in der Folge nach oben auswirft.
  • Die vom Antrieb zur Verfügung gestellte Leistung kann somit nahe vollständig für den tatsächlichen Auswurf des Materials verwendet werden. Dadurch kann die Antriebsleistung bei gleicher Auswurfleistung reduziert oder die Auswurfleistung bei gleicher Antriebsleistung erhöht werden.
  • Bevorzugt ist die Auswurföffnung tangential an das Schleuderrad angeschlossen, insbesondere an einen Bereich des Schleuderrades, in dem die Auswurfhebel das Material von einer Bodenebene aufnehmend nach oben beschleunigen. An das Schleuderradgehäuse ist bevorzugt ein tangentiales Auswurfrohr angeschlossen, das insbesondere im Wesentlichen vertikal nach oben gerichtet ist.
  • Um das seitliche Eindringen von aus der Fördervorrichtung kommendem Material in den Bereich des Schleuderrades zu verhindern, in dem das Material von einer Bodenebene nach oben beschleunigt und dann über die tangentiale Auswurföffnung ausgeworfen wird, ist bevorzugt eine Trennwand zwischen der Auswurfschleuder und der Fördervorrichtung vorgesehen. Die Trennwand verläuft hierbei bevorzugt senkrecht zur Rotationsachse des Schleuderrades und bildet eine seitliche Begrenzung eines im Umdrehungsrichtung des Schleuderrades unmittelbar vor der Auswurföffnung angeordneten Auswurfkanals.
  • Bevorzugt erstreckt sich die Trennwand in Achsrichtung gesehen über einen mit dem Auswurfrohr fluchtenden Querschnittsbereich der Auswurfschleuder.
  • Bevorzugt ist an jeder Seite des Schleuderrades jeweils eine Trennwand angeordnet, sodass der Auswurfkanal zu beiden Seiten von den Trennwänden begrenzt wird.
  • Bevorzugt ist das Schleuderradgehäuse von einem mit vergrößertem Durchmesser ausgebildeten, axialen Teilbereich des rohrförmigen Fördergehäuses gebildet. Insbesondere ergibt sich durch die Durchmessererweiterung eine ringförmige Gehäuseerweiterung. Dabei können die an der Durchmessererweiterung des rohrförmigen Fördergehäuses entstehenden Wangen die wenigstens eine Trennwand oder einen Teilbereich derselben ausbilden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausbildung ist vorgesehen, dass die Hüllkreise des Schleuderrades und des Fördergehäuses eine gemeinsame Tangente aufweisen, die bevorzugt bodenparallel bzw. horizontal verläuft. Der vertikale Versatz zwischen der Rohrachse der Fördergehäuses und der Rotationsachse des Schleuderrades ist daher so getroffen, dass das Fördergehäuse und der Hüllkreis des Schleuderrades unten die gleiche Ebene berühren, wobei es sich bevorzugt um die Bodenebene handelt, von welcher das Material mittels der Fördervorrichtung erfasst wird. Für das Erfassen des Materials ist das Fördergehäuse in dem der Bodenebene zugewandten Umfangsbereich offen ausgebildet.
  • Erfindungsgemäß liegen die Rotationsachse des Schleuderrades und die Rohrachse des Fördergehäuses auf einer im Wesentlichen vertikalen Gerade.
  • Der Durchmesser des Fördergehäuses ist bevorzugt derart bemessen, dass er wenigstens 50%, bevorzugt wenigstens 60%, bevorzugt wenigstens 65%, des Durchmessers des Schleuderrads entspricht. Nach oben ist der Durchmesser des Fördergehäuses bevorzugt so begrenzt, dass er weniger als 80%, bevorzugt weniger als 75% des Durchmessers des Schleuderrads entspricht. Eine besonders effiziente Förderung in Achsrichtung des Förderrohrs gelingt gemäß einer bevorzugten Ausbildung dadurch, dass die Fördervorrichtung nach Art einer Förderspirale oder - schnecke ausgebildet ist.
  • Um eine Zubringung des Materials von beiden Seiten des Schleuderrades her zu ermöglich, ist bevorzugt vorgesehen, dass zu beiden Seiten des Schleuderrades jeweils eine ein rohrförmiges, am Umfang teilweise offenes Fördergehäuse aufweisende Fördervorrichtung, insbesondere eine Förderspirale oder -schnecke, angeordnet ist, deren Förderrichtung im Wesentlichen in Rohrachsrichtung zum Schleuderrad hin verläuft.
  • Eine Optimierung der Auswurfleistung gelingt, wie an sich bekannt, dadurch, dass der wenigstens eine Auswurfhebel am Schleuderrad schwenkbar festgelegt ist und Mittel zur definierten Veränderung des Schwenkwinkels des Auswurfhebels in Abhängigkeit vom Umdrehungswinkel des Schleuderrads vorgesehen sind. Insbesondere sind die Mittel ausgebildet, um über einen ersten Umdrehungswinkelbereich (α) eine Verschwenkung des Auswurfhebels in Umdrehungsrichtung und über einen weiteren Umdrehungswinkelbereich (β) eine Verschwenkung des Auswurfhebels entgegen der Umdrehungsrichtung des Schleuderrades zu bewirken.
  • Dabei ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Auswurföffnung am Ende des ersten Umdrehungswinkelbereichs tangential an das Schleuderrad angeschlossen ist, also an einer Stelle, an welcher die Umfangsgeschwindigkeit des jeweiligen Auswurfhebels am größten ist, sodass das auszuwerfende Gut mit entsprechend höherer Geschwindigkeit ausgeworfen wird.
  • Insgesamt kann durch die beschriebene Beschleunigung der Auswurfhebel in dem genannten Umdrehungswinkelbereich die Drehzahl des Schleuderrads niedriger gewählt werden als bei herkömmlichen Konstruktionen, da die Umfangsgeschwindigkeit der Auswurfhebel sich nicht aus der Drehzahl des Schleuderrades alleine ergibt, sonder durch die oben beschriebene zusätzliche Verschwenkung der Auswurfhebel auf das erforderliche Maß erhöht werden kann. Es ist also beispielsweise bei Ankoppelung der Auswurfschleuder an eine mit einer Drehzahl von 2200 Umdrehungen /min. rotierende Abtriebswelle eines Traktors eine bis zu vierfache Untersetzung möglich, d.h. auf eine Drehzahl von 540 Umdrehungen/min. Dadurch wird nun eine Vervierfachung des Drehmoments erreicht, sodass die Auswurfleistung der Auswurfschleuder entsprechend erhöht werden kann. Durch das höhere Drehmoment ist es beispielsweise möglich am Schleuderrad eine geringere Anzahl an Auswurfhebeln anzuordnen, sodass insgesamt ein höherer Füllgrad erreicht wird und größere Mengen des Guts in der Zeiteinheit ausgeworfen werden können.
  • Eine besonders einfache Steuerung der Auswurfhebelverschwenkung gelingt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dadurch, dass der wenigstens eine Auswurfhebel als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, wobei der sich nach innen erstreckende Hebelarm mit einer Zwangsführung zusammenwirkt. Die Zwangsführung kann hierbei eine Führungsbahn umfassen, welche mit einem Führungsstift des Hebelarms zusammenwirkt. Dabei ist eine mit besonders wenig Reibungsverlusten verbundene Konstruktion von besonderem Vorteil, bei welcher die Führungsbahn exzentrisch zur Rotationsachse des Schleuderrads verläuft. Ein weiterer Vorteil einer derartigen Konstruktion liegt darin, dass die Einstellung des Ausmaßes der Exzentrizität in einfacher Weise eine Beeinflussung der Schwenkwinkelveränderung der Auswurfhebel ermöglicht.
  • Wie bereits erwähnt, ist ein besonders bevorzugtes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Auswurfschleuder bei Schneefräsen gegeben und es ist daher mit Vorteil vorgesehen, dass das Schleuderrad an eine Förderspirale oder -schnecke einer Schneefräse angeschlossen ist.
  • Um schließlich in einfacher Weise einen Antrieb für die Auswurfschleuder bereit zu stellen, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass das Schleuderrad mit einer Antriebswelle verbunden ist, die mit einer Abtriebswelle eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs, insbesondere Traktors, kuppelbar ist.
  • Bei Vorrichtungen zum Fördern und Auswerfen von Schüttgut oder Schnee, die als Anbaugerät zum Anbauen an ein Kraftfahrzeug ausgebildet sind, besteht das Problem, dass es an der Materialfront, die in der Regel senkrecht zur Fahrtrichtung verläuft und von welcher das Material bei der Vorwärtsfahrt von der Fördervorrichtung aufgenommen wird, zu Blockaden kommen kann, insbesondere wenn es sich um hartes oder dichtes Material handelt, was z.B. bei hoher Schneelage und/oder bei schwerem nassen Schnee der Fall ist. Die weitere Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs samt Anbaugerät wird dadurch erschwert oder gänzlich unmöglich gemacht.
  • Um ein Vorwärtskommen auch bei hartem und/oder dichtem Material zu vereinfachen, sieht eine bevorzugte Weiterbildung vor, dass die Vorrichtung zum Fördern und Auswerfen von Schüttgut oder Schnee eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung an einem Kraftfahrzeug aufweist und die Fördervorrichtung relativ zu der Befestigungsvorrichtung um eine im Wesentlichen vertikale Schwenkachse verschwenkbar gelagert ist. Dadurch wird eine Verschwenkung des Anbaugeräts relativ zu dem Kraftfahrzeug, an welchem das Anbaugerät befestigt ist und welches dieses vor sich herschiebt, ermöglicht. Die Schrägstellung des Anbaugeräts erlaubt eine Veränderung des Winkels des Anbaugeräts bzw. von dessen Fördervorrichtung relativ zur Materialfront, wobei die Schrägstellung relativ zu einer senkrecht zur Fahrtrichtung verlaufenden Materialfront dazu führt, dass das Anbaugerät bzw. die Fördervorrichtung vorne nur mit dem auf Grund der Verschwenkung nach vorne verlagerten Teilbereich in Eingriff mit der Materialfront gelangt. Für den Teileingriff wird weniger Kraft benötigt als für die Eingriff über die gesamte Breite, sodass das Eindringen ins Material und die Überwindung von Blockadesituationen erleichtert werden.
  • Überaus wirksam ist hierbei ein abwechselndes Ineingriffbringen eines rechten und eines linken Teilbereichs der Fördervorrichtung mit der Materialfront. Das Anbaugerät ist zu diesem Zweck bevorzugt derart weitergebildet, dass die Fördervorrichtung ausgehend von einer unverschwenkten Position, in welcher die Rotationsachse oder die Förderrichtung der Fördervorrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges verläuft, in zwei entgegengesetzte Richtungen verschwenkbar ist. Dadurch wird ein Verschwenken sowohl nach links als auch nach rechts ermöglicht.
  • Die verschwenkbare Anordnung des Anbaugeräts resultiert darüber hinaus in einer verbesserten Lenkbarkeit des Anbaugeräts, wodurch Lenkbewegungen des das Anbaugerät vor sich herschiebenden Kraftfahrzeugs unterstützt werden können.
  • In konstruktiver Hinsicht ist bevorzugt vorgesehen, dass das Fördergehäuse an einem Träger festgelegt ist, der relativ zur Befestigungsvorrichtung um die im Wesentlichen vertikale Schwenkachse verschwenkbar gelagert ist.
  • Bevorzugt ist ein Schwenkantrieb, vorzugsweise wenigstens ein hydraulisches Zylinderkolbenaggregat, vorgesehen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen Fig.1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig.2 einen Querschnitt der Vorrichtung gemäß Fig.1, Fig.3 eine vereinfachte Querschnittsansicht im Bereich des Schleuderrades, Fig.4 einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausbildung der Auswurfschleuder, Fig.5 eine Detailansicht des Schleuderrads gemäß Fig.4 und Fig.6 und Fig.7 eine Detailansicht des exzentrischen Führungsteils.
  • In Fig.1 ist ein rohrförmiges Fördergehäuse 1 dargestellt, welches bodenseitig und ggf. (in Bezug auf die Fahrrichtung 2) an der Vorderseite offen ausgebildet ist. Im Fördergehäuse 1 sind zwei Förderschnecken 3 und 4 angeordnet, die um eine Rohrachse 5 drehbar angetrieben sind. Die Förderschnecken 3,4 werden gegenläufig angetrieben, sodass die Förderrichtung 6 jeweils nach innen verläuft, sodass das von den Förderschnecken 3,4 am Boden und ggf. an der Vorderseite erfasste Material zu der axial zwischen den Förderschnecken 3,4 angeordneten Auswurfschleuder transportiert wird. Die Auswurfschleuder umfasst ein mehrere Auswurfhebel 9 aufweisendes Schleuderrad 8, das in einem Schleuderradgehäuse 11 um eine Rotationsachse 12 drehbar angeordnet ist.
  • Das Fördergehäuse 1 ist an einem Träger 13 befestigt, der um eine im Wesentlichen vertikale Schwenkachse 14 an einem Lagerteil 15 schwenkbar gelagert ist. Für die gesteuerte Verschwenkung sind hydraulische Zylinderkolbenaggregate 16 vorgesehen. Das Lagerteil 15 weist Angriffselement 17 auf, mit welchen die gesamte Vorrichtung an einer entsprechenden Anschlussstelle eines Fahrzeugs befestigt werden kann.
  • Zum Antrieb der Förderschnecken 3,4 und des Schleuderrades 8 umfasst die Vorrichtung eine Antriebswelle 18, die an einen Nebenabtrieb eines Fahrzeugs gekuppelt werden kann. Mit dem Getriebe 19 wird die Drehzahl der Antriebswelle 18 auf die erforderliche Drehzahl umgesetzt.
  • In der Schnittansicht gemäß Fig.2 ist ersichtlich, dass das Fördergehäuse 1 eine Rohrachse 5 aufweist, welche der Rotationsachse der Förderschnecken 3,4, entspricht. Die Förderschnecken 3,4 umfassen hierbei jeweils eine Trommel 20, auf dessen Außenumfang sich schneckenartige Förderschaufeln 24 oder dgl. befinden. Das Schleuderrad 8 ist um die Rotationsachse 12 drehbar gelagert, wobei die Drehrichtung mit 23 bezeichnet ist. Es ist ersichtlich, dass die Rotationsachse 12 oberhalb der Rohrachse 5 angeordnet ist, was auf die unterschiedlichen Durchmesser des Fördergehäuses 1 und des Schleuderrades 8 bzw. des Hüllkreises seiner Auswurfhebel 9 zurückzuführen ist. Der Hüllkreis der Auswurfhebel 9 und das Fördergehäuse weisen jedoch im Wesentlich dieselbe horizontale bzw. bodenparallele Tangentialebene auf.
  • An das Schleuderradgehäuse 11 ist ein Auswurfrohr 21 tangential angeschlossen, welches die Auswurföffnung 25 aufweist. Im Inneren des Schleuderradgehäuses 11 wird ein Auswurfkanal gebildet, über welchen das von den Auswurfhebeln 9 jeweils erfasste Material in Umfangsrichtung beschleunigt und in Richtung des Pfeils 22 tangential ausgeworfen wird.
  • In Fig.3 ist zusätzlich eine Trennwand 26 dargestellt, die jeweils zwischen den Förderschnecken 3,4, und dem Schleuderrad 8 angeordnet ist und den Auswurfkanal zu beiden Seiten begrenzt, in dem die Auswurfhebel 9 von unten nach oben in Richtung zum Auswurfrohr 21 bewegt werden.
  • In Fig.4 ist das Gehäuse der Auswurfschleuder mit 11 bezeichnet, in welchem das Schleuderrad 8 in Richtung des Pfeils 23 um die Achse 12 rotierbar gelagert ist. Das Schleuderrad 8 weist eine Mehrzahl von Auswurfhebeln 9 auf, welche jeweils entsprechend dem Doppelpfeil 27 um eine Achse 28 schwenkbar am Schleuderrad 8 angelenkt sind. Die Auswurfhebel 9 sind als zweiarmige Hebel ausgebildet, wobei der äußere Hebelarm 29 die eigentliche Auswurfarbeit übernimmt und der sich nach innen erstreckende Hebelarm 30 jeweils Führungsstifte bzw. Lager 31 aufweist, wie insbesondere aus Fig.5 ersichtlich ist. Die Führungsstifte 31 sind in einer kreisförmigen Führungsbahn 32 eines Führungsteils 33 geführt, wobei die Führungsbahn 32 exzentrisch zur Rotationsachse 2 des Schleuderrads 8 angeordnet ist. Der Führungsteil 33 weist eine Durchbrechung 34 auf, die dem Durchtritt einer Antriebswelle für das Schleuderrad 8 dient. Wenn das Schleuderrad entsprechend dem Pfeil 23 in Rotation versetzt wird, ergibt sich folgende Bewegung der Auswurfhebel 9.
  • Über einen ersten Umdrehungswinkelbereich a werden die Auswurfhebel 9 während der Rotation des Schleuderrads 8 in Richtung des Pfeils 23 ausgehend von einer neutralen Position immer weiter in Richtung des Pfeils 35 nach vor bewegt, sodass die Umfangsgeschwindigkeit der Auswurfhebel 9 im Vergleich zu einer starren Festlegung am Schleuderrad 8 erhöht wird. Die größte Umfangsgeschwindigkeit der Auswurfhebel 9 ergibt sich an der mit 37 bezeichneten Stelle, an welcher der Abwurf des Förderguts in Richtung des Pfeils 22 über die Auswurföffnung 25 erfolgt. Über den weiteren Umdrehungswinkelbereich b erfolgt dann eine Rückverschwenkung der Auswurfhebel 9 in Richtung des Pfeils 36, sodass in diesem Bereich die Umfangsgeschwindigkeit der Auswurfhebel 9 im Vergleich zu einer starren Festlegung der Auswurfhebel 9 am Schleuderrad 8 vermindert wird.

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Fördern und Auswerfen von Schüttgut oder Schnee, umfassend wenigstens eine ein rohrförmiges, am Umfang teilweise offenes Fördergehäuse (1) aufweisende Fördervorrichtung, deren Förderrichtung (6) im Wesentlichen in Richtung der Rohrachse (5) verläuft, wenigstens eine in Förderrichtung (6) an die wenigstens eine Fördervorrichtung anschließende Auswurfschleuder (7) mit einem wenigstens einen Auswurfhebel (9) aufweisenden Schleuderrad (8), welches zu Rotation um eine Rotationsachse (12) antreibbar ist, und einem eine Auswurföffnung (10) aufweisenden Schleuderradgehäuse (11), in welchem das Schleuderrad (8) angeordnet ist, wobei das Fördergehäuse (1) einen geringeren Durchmesser aufweist als das Schleuderrad (8) und die Rohrachse (5) in einem vertikalen Normalabstand parallel unterhalb der Rotationsachse (12) des Schleuderrades (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (12) des Schleuderrades (8) und die Rohrachse (5) des Fördergehäuses (1) auf einer im Wesentlichen vertikalen Gerade liegen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllkreise des Schleuderrades (8) und des Fördergehäuses (1) eine gemeinsame Tangente aufweisen, die bevorzugt bodenparallel bzw. horizontal verläuft.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung nach Art einer Förderspirale oder -Schnecke ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten des Schleuderrades (8) jeweils eine ein rohrförmiges, am Umfang teilweise offenes Fördergehäuse (1) aufweisende Fördervorrichtung, insbesondere eine Förderspirale oder -Schnecke, angeordnet ist, deren Förderrichtung im Wesentlichen in Rohrachsrichtung (6) zum Schleuderrad (8) hin verläuft.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Auswurfhebel (9) am Schleuderrad (8) schwenkbar festgelegt ist und Mittel zur definierten Veränderung des Schwenkwinkels des Auswurfhebels (9) in Abhängigkeit vom Umdrehungswinkel des Schleuderrads (8) vorgesehen sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ausgebildet sind, um über einen ersten Umdrehungswinkelbereich (a) eine Verschwenkung (35) des Auswurfhebels (9) in Umdrehungsrichtung (23) und über einen weiteren Umdrehungswinkelbereich (ß) eine Verschwenkung (36) des Auswurfhebels (9) entgegen der Umdrehungsrichtung (23) des Schleuderrades (8) zu bewirken.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswurföffnung (25) am Ende des ersten Umdrehungswinkelbereichs (a) tangential an das Schleuderrad (8) angeschlossen ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Auswurfhebel (9) als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, wobei der sich nach innen erstreckende Hebelarm (30) mit einer Zwangsführung zusammenwirkt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangsführung eine Führungsbahn (32) umfasst, welche mit einem Führungsstift (31) des Hebelarms (30) zusammenwirkt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn (32) exzentrisch zur Rotationsachse (12) des Schleuderrades (8) verläuft.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleuderrad (8) mit einer Antriebswelle (18) verbunden ist, die mit einer Abtriebswelle eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs, insbesondere Traktors, kuppelbar ist.
  12. Schneefräse mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
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