PL214791B1

PL214791B1 - Cutting drum for the stem plants shredder, especially for baled straw

Info

Publication number: PL214791B1
Application number: PL391913A
Authority: PL
Inventors: Janusz Res; Dominik Dróżdż
Original assignee: Akad Gorniczo Hutnicza
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2013-09-30
Also published as: PL391913A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest bęben tnący do rozdrabniacza roślin łodygowych, szczególnie zbelowanej słomy, jak również sprasowanego siana, zielonki i innych roślin łodygowych.The subject of the invention is a cutting drum for a shredder of stem plants, especially baled straw, as well as pressed hay, green forage and other stem plants.

Znane rozwiązania bębnów tnących posiadają wał, na który nasunięte i zamocowane są wirniki wyposażone w noże o ostrzach równoległych do osi obrotu wału. W bębnie przedstawionym europejskim opisem patentowym EP 0101844 każdy z wirników ma dwie tarcze sztywno połączone tuleją centrującą, oraz oprawy z nożami zamocowane w gniazdach wykonanych na obwodzie tych tarcz. Gniazda mają postać wycięć o skośnych ściankach a sześciokątne oprawy dociskane są do nich dwoma śrubami wkręconymi w pręty, które osadzone są w otworach obu tarcz poniżej, na mniejszej średnicy. Noże w postaci płaskich płytek z zaostrzoną krawędzią zewnętrzną osadzone są w wzdłużnych szczelinach opraw a ich położenie ustalone jest zaciskiem śrub wkręcanych w pręty. Do jednej z tarcz wirnika zamocowany jest kołnierz dystansowy z trzema otworami na śruby mocujące dany wirnik do tarczy wirnika sąsiadującego na wale bębna. Przylegające do siebie wirniki mogą być połączone ze sobą na kołnierzu dystansowym z kątowym przestawieniem o kąt środkowy 120°, w wyniku czego ostrza równoległe noży w wirnikach sytuowane są według linii łamanej wzdłuż osi wału. Rozwiązanie zawierające bęben tnący z wieloma nasuniętymi szeregowo na wał wirnikami nożowymi przedstawione jest również w polskim opisie patentowych PL 163055. W tym rozwiązaniu bębna noże z ostrzami równoległymi do osi wału mocowane są na każdym z sąsiadujących wirników pod różnym kątem względem płaszczyzny przechodzącej przez oś wału. Celem takiego rozwiązania jest oddziaływanie przemieszczające rozdrobniony materiału wzdłuż bębna, w kierunku miejsca odbioru.Known solutions of cutting drums have a shaft on which rotors equipped with blades with blades parallel to the axis of rotation of the shaft are slid and fixed. In the drum presented in European patent specification EP 0101844, each of the rotors has two discs rigidly connected with a centering sleeve, and housings with knives mounted in seats made around the circumference of these discs. The sockets have the form of slant-sided cuts and the hexagonal mounts are pressed against them with two bolts screwed into the rods, which are embedded in the holes of both discs below, on a smaller diameter. The knives in the form of flat plates with a sharpened outer edge are seated in the longitudinal slots of the housings and their position is fixed by the clamp of screws screwed into the rods. One of the rotor discs is fitted with a distance flange with three holes for bolts fastening the rotor to the rotor disc adjacent to the drum shaft. The contiguous rotors can be connected to each other on a distance flange with angular offset by a central angle of 120 °, as a result of which the parallel blades of the rotors are positioned along a broken line along the shaft axis. A solution containing a cutting drum with a number of knife rotors slipped in series on the shaft is also presented in the Polish patent specification PL 163055. In this drum solution, knives with blades parallel to the shaft axis are mounted on each of the adjacent rotors at different angles to the plane passing through the shaft axis. The purpose of this solution is to act to move the shredded material along the drum towards the collection point.

Istota rozwiązania bębna tnącego według niniejszego wynalazku polega na tym, że jego wał ma w przekroju poprzecznym postać sześciokąta a każdy z wirników posiada tuleję z sześciokątnym otworem i czterema nożami zamocowanymi w gniazdach wykonanych na jednej z powierzchni czołowych tulei. Gniazda rozstawione są według kąta środkowego 90°, natomiast noże w kształcie kątownika nierównoramiennego mają ostrza wykonane na powierzchniach czołowych obu ramion. Noże osadzone są rozłącznie przylegając ramionami dłuższymi w gniazdach do powierzchni oporowych prostopadłych do osi wału i ukierunkowanych stycznie do tulei. Szerokość tulei jest większa od długości krótszego boku noża z ostrzem równoległym.The essence of the solution of the cutting drum according to the present invention lies in the fact that its cross-sectional shaft has the shape of a hexagon and each rotor has a sleeve with a hexagonal hole and four knives fixed in the seats made on one of the sleeve faces. The nests are spaced according to the central angle of 90 °, while the knives in the shape of an unequal angle have blades made on the front surfaces of both arms. The knives are mounted detachably, with their longer arms in their sockets against the abutment surfaces perpendicular to the shaft axis and directed tangentially to the sleeve. The width of the sleeve is greater than the length of the shorter side of the knife with a parallel blade.

W bębnie według wynalazku wirniki nasunięte są na sześciokątny wał przylegając czołowo do siebie bez konieczności wzajemnego połączenia poosiowego. W sytuacji stępienia noży nieużywane ostrza przeciwległe - tylne przy danym kierunku obrotów bębna - mogą być ustawione po stronie roboczej przez proste obrócenie wirników o 180° i nasunięcie ich na sześciokątny wał stroną od drugiej powierzchni czołowej. Bęben uzyskuje wymaganą zdolność cięcia bez czasochłonnych czynności ostrzenia noży, a tylko w wyniku bardzo szybkiego przezbrojenie polegającego na zmianie kierunku nasunięcia wirników.In the drum according to the invention, the rotors are pushed onto the hexagonal shaft, adjacent to each other without the necessity of axial mutual connection. In case of blunt knives, the unused opposing blades - rear with a given direction of rotation of the drum - can be positioned on the working side by simply turning the rotors by 180 ° and sliding them onto the hexagonal shaft with the side facing away from the other face. The drum obtains the required cutting ability without time-consuming knife sharpening activities, and only as a result of a very quick changeover consisting in changing the direction of the impellers.

Korzystnym jest, aby gniazda tulei miały głębokość przy której łby śrub mocujących noże nie wystają przed płaszczyznę czołową tulei.It is preferred that the sleeve seats have a depth at which the heads of the knife fixing bolts do not protrude in front of the sleeve face.

Wirniki bębna mogą być nasunięte na sześciokątny wał tak, że ostrza równoległe noży usytuowane są prostoliniowo wzdłuż osi wału. Korzystnym z uwagi na dynamikę drgań bębna jest, gdy przylegające do siebie wirniki nasunięte są na wał z kątowym przestawieniem o kąt środkowy 60° - co sytuuje rozkład środków ostrzy równoległych w sąsiadujących wirnikach według linii łamanej wzdłuż osi wału.The rotors of the drum can be slipped onto the hexagonal shaft so that the parallel blades of the knives are situated rectilinear along the axis of the shaft. Due to the dynamics of drum vibrations, it is advantageous when the adjacent rotors are pushed onto the shaft with an angular offset by a central angle of 60 ° - which places the distribution of the centers of parallel blades in adjacent rotors along a broken line along the shaft axis.

Korzystnym jest również, gdy wirniki ustalone są poosiowo na wale przez obejmujące je pierścienie oporowe, zamocowane śrubami zaciskowymi.It is also advantageous if the rotors are axially fixed on the shaft by support rings that enclose them and are fixed with clamping bolts.

Bęben tnący według wynalazku wyjaśniony jest opisem przykładowego rozwiązania dla rozdrabniacza słomy. Bęben pokazany jest na rysunku, którego fig. 1 i 2 przedstawiają widok czołowy i widok z boku bębna z wirnikami nasuniętymi na wał w położeniach nadających prostoliniowe usytuowanie ostrzy równoległych wzdłuż osi wału, fig. 3 - widok czołowy tulei, fig. 4 - przekrój poprzeczny tulei według linii A-A na fig. 3, fig. 5 i 6 - widok z boku i czołowy noża, fig. 7 i 8 - widok czołowy i widok z boku bębna z wirnikami nasuniętymi na wał w położeniach przestawionych kątowo na wale o 60°, nadających usytuowanie ostrzy równoległych według linii łamanej wzdłuż osi wału.The cutting drum according to the invention is explained by the description of an exemplary solution for a straw chopper. The drum is shown in the drawing, Figures 1 and 2 show a front view and a side view of the drum with the rotors slipped over the shaft in positions giving the rectilinear arrangement of the parallel blades along the axis of the shaft, Fig. 3 - front view of the sleeve, Fig. 4 - cross section sleeves according to the line AA in fig. 3, fig. 5 and 6 - side and front view of the knife, fig. 7 and 8 - front view and side view of the drum with the rotors slipped over the shaft in positions angularly displaced by the shaft by 60 °, giving the location of the parallel blades on a broken line along the shaft axis.

Bęben tnący składa się z wału 1 i wielu, nasuniętych na niego wirników 2. Wirniki 2 ustalone są poosiowo na wale 1 przez obejmujące je pierścienie oporowe 3, zamocowane śrubami zaciskowymi 11. Wał 1 ma w przekroju poprzecznym postać sześciokąta, a na końcach wykonane czopy łożyskowe 10. Każdy z wirników 2 posiada tuleję 4 z sześciokątnym otworem, o wymiarach równychThe cutting drum consists of a shaft 1 and a plurality of slipped rotors 2. The rotors 2 are axially fixed on shaft 1 by supporting rings 3 enclosing them, fastened with clamping bolts 11. The shaft 1 has the shape of a hexagon in cross-section and at the ends there are pivots bearing 10. Each of the rotors 2 has a sleeve 4 with a hexagonal bore of equal dimensions

PL 214 791 B1PL 214 791 B1

- z tolerancją pasowania suwliwego - wymiarom sześciokąta wału 1. Na jednej powierzchni czołowej tulei 4 wykonane są w rozstawieniu kąta środkowego 90° cztery gniazda 6, otwarte od strony czołowej i pobocznicy, których powierzchnie oporowe są prostopadłe do osi wału 1 i ukierunkowane stycznie do tulei 4. W gniazdach 6 osadzone są cztery noże 5 o kształcie kątowników nierównoramiennych. Noże 5 przylegają dłuższym bokiem kątownika do powierzchni oporowych gniazd 6, dociskane śrubami mocującymi 9. Powierzchnie czołowe obu ramion są zukosowane stanowiąc na boku krótszym kątownika ostrza równoległe 7 a na dłuższym ostrza prostopadłe 8 do osi wału 1. Gniazda 6 mają głębokość g większą od sumy grubości: ścianki noża 5, podkładki zabezpieczającej i łba śruby mocującej 9. Przy szerokości B tulei 4 większej od długości b krótszego boku noża 5 zamocowanie noży 5 w układzie prostoliniowym wzdłuż osi wału 1 możliwe jest zarówno przy skierowaniu ostrzy równoległych 7 na zewnątrz od tulei 4 - co pokazane jest na fig. 2, jak i przy skierowaniu ostrzy równoległych 7 ponad tuleją 4.- with a sliding fit tolerance - with the dimensions of the hexagon of the shaft 1. On one face of the sleeve 4 four sockets 6 are made at a center angle of 90 °, open from the front and side surface, the abutment surfaces of which are perpendicular to the axis of the shaft 1 and oriented tangentially to the sleeve 4. Four knives 5 in the shape of unequal angles are mounted in sockets 6. The knives 5 adjoin the long side of the angle bar to the supporting surfaces of the seats 6, tightened by the clamping screws 9. The front surfaces of both arms are chamfered, forming on the shorter side of the angle bar the blades are parallel 7 and on the longer side the blades 8 perpendicular to the shaft axis 1. The seats 6 have a depth g greater than the sum thickness: the walls of the knife 5, the securing washer and the head of the clamping screw 9. With the width B of the sleeve 4 greater than the length b of the knife's shorter side 5, mounting the knives 5 in a straight line along the axis of the shaft 1 is possible both when the parallel blades 7 are directed outwards from the sleeve 4 - as shown in Fig. 2, as well as when the parallel blades 7 are directed over the sleeve 4.

Przylegające do siebie wirniki 2 mogą być nasunięte na sześciokątny wał 1 z kątowym przestawieniem o kąt środkowy 60°, co przy czterech nożach 5 rozstawionych na każdym wirniku 2 w podziałce kątowej 90° umożliwia tworzenie różnych położeń ostrzy równoległych 7 wzdłuż osi wału 1, w widoku poosiowym występujących co 30°. Linia łamana łącząca środki ostrzy równoległych 7 sąsiadujących wirników 2 może mieć różny kształt, optymalnie dobrany do materiału rozdrabnianego. Na fig. 7 i 8 pokazany jest układ z linią łamaną o powtarzającej się linii z mniejszym pochyleniem na trzech sąsiadujących wirnikach 2 oraz połączonych z kolejną trójką wirników 2 przeskokiem linii o większym pochyleniu. Bęben tnący o przedstawionej konstrukcji oprócz możliwości zminimalizowania drgań pozwala na szybkie przezbrojenie i skierowanie do pracy ostrzy noży 5 nie pracujących w poprzednim cyklu - co istotnie skraca czasu przestoju rozdrabniacza.The adjacent rotors 2 can be slipped on the hexagonal shaft 1 with angular offset by the center angle of 60 °, which, with four knives 5 spaced on each rotor 2 at an angular scale of 90 °, allows the creation of various positions of parallel blades 7 along the axis of the shaft 1, in the view axially every 30 °. The broken line connecting the centers of the parallel blades 7 of adjacent rotors 2 can have a different shape optimally suited to the material to be shredded. In Figs. 7 and 8, a broken line system with repeating lines with a lower slope is shown on three adjacent rotors 2 and a line skip with a greater slope connected to another three rotors 2. The cutting drum with the presented structure, apart from the possibility of minimizing vibrations, allows for quick changeover and directing the knife blades 5 not working in the previous cycle to work - which significantly reduces the downtime of the shredder.

Wykaz oznaczeń na rysunkuList of symbols in the drawing

1. wał1st shaft

2. wirnik2nd rotor

3. pierścień oporowy3. thrust ring

4. tuleja4. sleeve

5. nóż5. knife

6. gniazdo6. socket

7. ostrze równoległe7.parallel blade

8. ostrze prostopadłe8. square blade

9. śruba mocująca9. fixing bolt

10. czop łożyskowy10. bearing pin

11. śruba zaciskowa11.clamp bolt

B. szerokość tuleiB. sleeve width

b. długość krótszego boku nożab. length of the short side of the knife

g. głębokość gniazdag. nest depth

Claims

1. Cutting drum for a shredder of stalk plants, especially straw, having a shaft with many rotors, equipped with blades with blades parallel to the shaft axis, characterized in that the shaft (1) has a hexagonal shape in cross-section and each of the rotors (2) has a sleeve (4) with a hexagonal hole and four knives (5), mounted in sockets (6) made on one face of the sleeve (4) at a center angle of 90 °, while the knives (5) with the shape of an unequal angle have blades (7 , 8) are made on the front surfaces of both arms and are detachably seated, with the longer arms in sockets (6), against the abutment surfaces perpendicular to the shaft axis (1) and directed tangentially to the sleeve (4), and moreover the width (B) of the sleeve (4) ) is greater than the length (b) of the short side of the knife (5) with a parallel blade (7).

2. The drum according to claim The knife (5) as claimed in claim 1, characterized in that the seats (6) have a depth (g) at which the heads of the bolts (9), the knives (5), do not protrude in front of the face of the sleeve (4).

PL 214 791 B1

3. The drum as claimed in claim 1 A method according to claim 1, characterized in that the adjacent rotors (2) are pushed onto the shaft (1) angularly offset by a central angle of 60 °, so that the centers of the parallel blades (7) in the adjacent rotors (2) are located along the shaft axis (1). ) along a broken line.

4. The drum as claimed in claim 1 A device as claimed in claim 1, characterized in that the rotors (2) are axially fixed on the shaft (1) by supporting rings (3) enclosing them and fixed with clamping screws (11).