SE500801C2

SE500801C2 - Apparatus for dispensing material

Info

Publication number: SE500801C2
Application number: SE9000598A
Authority: SE
Inventors: Robert James Meek
Original assignee: Gehl Co
Priority date: 1990-02-20
Filing date: 1990-02-20
Publication date: 1994-09-05
Also published as: FR2658697A1; SE9000598D0; SE9000598L

Abstract

An apparatus (11) for spreading manure, including an elongate hopper (12) mounted on a mobile chassis. An axial supply rotor (18) extends along the inside of the base of the hopper and pushes the manure forwards towards a transfer rotor (25) which pushes the material laterally through an opening (21) towards a turbine operating in a supply from above mode and throws the manure on to the side of the appliance (11). Blades (19) extending outwards with respect to the axis of the rotor are mounted on the core (20) of the axial feed rotor (18) and are intended to push the material in the direction of the axis. The axial discharge efficiency of the rotor (18) is reduced so that it can be matched to the capability of the turbine. In order to improve the performance, the ratio of the outer diameter (d) of the core (20) to the total diameter (D) of the rotor (18) is 1 : 2.8. <IMAGE>

Description

15 20 25 30 35 å) 'I CL) material, varigenom utmatningshastigheten förändras om inte utmatningen helt stoppas. Då ett tryck byggs upp, börjar halm eller material av liknande längd sno sig runt framkanterna hos skruvens vingar, varigenom deras effektivitet minskar samtidigt som avståndet i längsriktningen mellan angränsande blad minskar. Till följd härav byggs en ring av kraftigt komprimerat material upp till dess att skruven har blivit igensatt och upphör att fungera som sådan. På så sätt komprimerat material är föremål för betydande påkänning, blir extremt svårt att avlägsna för hand och kan inte bortskaffas genom att låta maskinen vara igång. 15 20 25 30 35 å) 'In CL) material, whereby the discharge speed changes unless the discharge is completely stopped. As a pressure builds up, straw or material of similar length begins to twist around the leading edges of the screw wings, thereby reducing their efficiency while decreasing the longitudinal distance between adjacent blades. As a result, a ring of highly compressed material is built up until the screw has become clogged and ceases to function as such. In this way, compressed material is subjected to significant stress, becomes extremely difficult to remove by hand and cannot be disposed of by leaving the machine running.

Med den kända apparaten innefattande en ineffektiv skruv undvikes de flesta driftproblem. Icke desto mindre behöver dess prestanda förbättras.With the known apparatus comprising an inefficient screw, most operating problems are avoided. Nevertheless, its performance needs to be improved.

Enligt föreliggande uppfinning kännetecknas en appa- rat av ovan angiven typ av att förhållandet mellan kärnans ytterdiameter och matningsrotorns totala diameter är mindre än 1:3. Överraskande nog har man funnit, att apparatens prestanda dramatiskt förbättrats genom lämpligt val av de relativa storlekarna av bladen och rotorkärnan.According to the present invention, an apparatus of the above type is characterized in that the ratio between the outer diameter of the core and the total diameter of the feed rotor is less than 1: 3. Surprisingly, it has been found that the performance of the apparatus is dramatically improved by appropriately selecting the relative sizes of the blades and the rotor core.

Förhållandet mellan kärnans ytterdiameter och mat- ningsrotorns totala diameter är företrädesvis l:2,8.The ratio between the outer diameter of the core and the total diameter of the feed rotor is preferably 1: 2.8.

Enligt ett utförande är bladen anordnade längs matningsrotorn på så sätt, att inte två blad är exakt i linje med varandra, sett längs rotorns axel.According to one embodiment, the blades are arranged along the feed rotor in such a way that no two blades are exactly in line with each other, seen along the axis of the rotor.

Enligt ett föredraget utförande är ett utmatnings- organ anordnat för utmatning av material från behållaren.According to a preferred embodiment, a discharge means is arranged for discharging material from the container.

Utmatningsorganet kan vara placerat i närheten av utloppet, varvid axialmatningsrotorns axiella matningseffektivitet är reducerad för att i huvudsak motsvara utmatningsorganets kapacitet. En ytterligare fördel med bladarrangemanget enligt föreliggande uppfinning är, att materialet såväl omblandas som transporteras längs matningsrotorns axel. 10 15 20 25 30 35 {_1“| Axialmatningsrotorn monteras företrädesvis i behål- laren med rotationsaxeln sträckande sig huvudsakligen i apparatens förflyttningsriktning, varvid utloppet inne- fattar en öppning i behâllarens sida relativt den avsedda förflyttningen av ramen, och utmatningsorganet är inrättat att mata ut materialet i sidled ur apparaten.The discharge means may be located in the vicinity of the outlet, the axial feed efficiency of the axial feed rotor being reduced to substantially correspond to the capacity of the discharge means. A further advantage of the blade arrangement according to the present invention is that the material is both mixed and transported along the axis of the feed rotor. 10 15 20 25 30 35 {_1 “| The axial feed rotor is preferably mounted in the container with the axis of rotation extending mainly in the direction of movement of the apparatus, the outlet comprising an opening in the side of the container relative to the intended movement of the frame, and the discharge means arranged to discharge the material laterally from the apparatus.

Utmatningsorganet kan innefatta ett på utsidan av behållaren, i närheten av sidoöppningen, roterbart monterat skovelhjul.The dispensing means may comprise a paddle wheel rotatably mounted on the outside of the container, in the vicinity of the side opening.

Enligt ett utförande innefattar utmatningsorganet en överföringsrotor, som är koaxiell med matningsrotorn och som är anordnad att tvinga material inuti behållaren mot utloppet.According to one embodiment, the dispensing means comprises a transfer rotor which is coaxial with the feed rotor and which is arranged to force material inside the container towards the outlet.

Utföranden enligt uppfinningen kommer att beskrivas i det följande med hjälp av exempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: FIG. 1 visar en sidovy av en gödselspridningsapparat, FIG. 2 visar en planvy av apparaten i FIG 1, FIG. 3 är en perspektivvy av det inre av apparaten i FIG. 1 och 2, sett ovanifrån, och FIG. 4 är en delvis snittad, schematisk ändvy av det inre av apparaten i Fig. 1 och 2, sett huvudsakligen i den med pilen A i FIG. 2 visade riktningen.Embodiments of the invention will be described in the following by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows a side view of a manure spreading apparatus, FIG. 2 shows a plan view of the apparatus of FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view of the interior of the apparatus of FIG. 1 and 2, seen from above, and FIG. 4 is a partially sectioned, schematic end view of the interior of the apparatus of Figs. 1 and 2, seen substantially therein with the arrow A in FIG. 2 showed the direction.

Med hänvisning först till föreliggande FIG. 1, 2 och 3, innefattar en gödselspridningsapparat 11 ett långsträckt tråg 12, som har inåtsluttande sidor 13 och 14 och som är monterat på terränghjul 16 för att medelst ett länksystem 17 bogseras bakom en traktor (ej visad). Inuti trâget 12, förlöpande längs dess botten, finns en axialmatningsrotor 18, som visas schematiskt med streckade linjer och som har ett flertal utåtvända blad, av vilka ett visas vid 19 monterat på en kärna 20. En öppning 21 är anordnad vid apparatens 11 främre ände, på den högra sidan i sidoväggen 14, för spridning av gödsel. öppningen 21 kan stängas medelst en hydraulmanövrerad lucka 22. Strax utanför öpp- 10 15 20 25 30 35 ningen 21 är ett skovelhjul 23 monterat för driven rotation kring en horisontell axel för ovansidesmatning i syfte att slunga den gödsel, som kommer ut ur öppningen 21, uppåt och åt sidan från apparaten 11 för att sprida gödseln över åkrarna. Både skovelhjulet 23 och matningsrotorn 18 drives från traktorns kraftuttag medelst en reduktionsväxel 24.Referring first to the present FIG. 1, 2 and 3, a manure spreading apparatus 11 comprises an elongate trough 12, which has inwardly sloping sides 13 and 14 and which is mounted on off-road wheels 16 to be towed behind a tractor (not shown) by means of a link system 17. Inside the trough 12, extending along its bottom, is an axial feed rotor 18, shown schematically by broken lines and having a plurality of outwardly facing blades, one of which is shown at 19 mounted on a core 20. An opening 21 is provided at the front end of the apparatus 11. , on the right side of the side wall 14, for spreading manure. the opening 21 can be closed by means of a hydraulically operated door 22. Just outside the opening 21 a paddle wheel 23 is mounted for driven rotation about a horizontal axis for top feed in order to throw the manure coming out of the opening 21, upwards and to the side from the apparatus 11 to spread the manure over the fields. Both the impeller 23 and the feed rotor 18 are driven from the tractor PTO by means of a reduction gear 24.

Vart och ett av bladen 19 hos axialmatningsrotorn 18 är snedställt mot rotoraxeln på sådant sätt, att gödseln föres framåt från den bakre änden av tråget 12 till området invid öppningen 21. Vart och ett av bladen är snedställt både genom att vara anordnat tvärs över rotoraxeln och genom att det över en del av sin yta lutar mot den bakre delen av tråget.Each of the blades 19 of the axial feed rotor 18 is inclined towards the rotor shaft in such a way that the manure is advanced from the rear end of the trough 12 to the area next to the opening 21. Each of the blades is inclined both by being arranged across the rotor shaft and by leaning over a part of its surface towards the rear part of the trough.

Vid det parti av kärnan 20, som är beläget precis mittför öppningen 21, är en överföringsrotor 25 anordnad, vilken är koaxiell med matningsrotorn 18 och har sama kärna 20 som denna. Vid överföringsrotorn 25 är bladen 19 hos matningsrotorn 18 ersatta av skovlar 26 utgörande överföringsrotorn 25. Skovlarna 26 är anordnade i en skruvformig följd av skovlar, och axiellt angränsande skovlar är inbördes förskjutna för åstadkomande av en öppen struktur hos överföringsrotorn 25.At the portion of the core 20 which is located just opposite the opening 21, a transfer rotor 25 is provided, which is coaxial with the feed rotor 18 and has the same core 20 as this. At the transfer rotor 25, the blades 19 of the feed rotor 18 are replaced by vanes 26 constituting the transfer rotor 25. The vanes 26 are arranged in a helical sequence of vanes, and axially adjacent vanes are mutually offset to provide an open structure of the transfer rotor 25.

Skovlarna 26 hos överföringsrotorn 25 driver gödsel genom öppningen 21 till skovelhjulet 23 i en riktning huvudsakligen vinkelrätt mot axialmatningsrotorns 18 rotationsaxel. Rotorn 18 bringas att rotera i en sådan riktning, att överföringsrotorn 25 roterar på ett sätt, som innebär undersidesmatning, och överför gödseln till skovelhjulet 23, vilket arbetar med ovansidesmatning.The vanes 26 of the transfer rotor 25 drive manure through the opening 21 of the impeller 23 in a direction substantially perpendicular to the axis of rotation of the axial feed rotor 18. The rotor 18 is caused to rotate in such a direction that the transfer rotor 25 rotates in a manner involving underside feed, and transfers the manure to the impeller 23, which operates with top feed.

I FIG. 4 visas i schematisk tvärsektion en vy längs matningsrotorns 9 axel, vettande mot apparatens främre ände, i riktningen A i FIG. 2. Den schematiska framställ- ningen visar arrangemanget, vid vilket bladen 19 sträcker sig utåt från kärnan 20, och visar skovlarna 26 för att driva gödseln genom öppningen 26 till skovelhjulet 23. Den 10 15 20 25 30 35 erforderliga rotationen hos kärnan 20 och skovelhjulet 23 åstadkomes på känt sätt medelst olika, utanför tråget anordnade kedjedrev drivna av kraftuttaget hos den traktor, som drar apparaten. Det bör inses, att skovelhjulet 23 vid alternativa arrangemang kan bringas att rotera i motsatt riktning mot den som visats, dvs på ett sätt som innebär undersidesmatning enligt känd teknik.In FIG. 4 shows in schematic cross-section a view along the axis of the feed rotor 9, facing the front end of the apparatus, in the direction A in FIG. 2. The schematic representation shows the arrangement in which the blades 19 extend outwards from the core 20, and shows the vanes 26 for driving the manure through the opening 26 to the impeller 23. The required rotation of the core 20 and the impeller 23 is achieved in a known manner by means of various chain gears arranged outside the trough driven by the power take-off of the tractor which pulls the apparatus. It should be understood that in the case of alternative arrangements, the impeller 23 can be caused to rotate in the opposite direction to that shown, i.e. in a manner which involves underside feeding according to the prior art.

Varje blad 19 hos axialmatningsrotorn 18 är sned- ställt mot rotoraxeln i syfte att åstadkomma förflyttning av material längs rotoraxeln i ritning mot utloppsöppningen 21. Den huvudsakliga lutningen hos varje blad i förhållande till axeln är anordnad att vara sådan, att material, som kommer i kontakt med den främre ytan av bladet, tvingas huvudsakligen längs rotorn i riktning mot öppningen 21 på huvudsakligen samma sätt som med en vinge eller skovel hos en skruv. Bladen är emellertid anordnade på så sätt, att de inte följer varandra längs en skruvformig bana med sama riktning som lutningen hos varje blad, vilket är fallet med tidigare kända matningsskruvar av den typ, som har avhuggna skovlar. Vidare är bladen 19 dimensionerade och anordnade längs matningsrotorn enligt ett sådant arrangemang, att inte två blad är exakt i linje med varandra, sett längs rotorns axel. Syftet med bladens 19 arrangemang på kärnan 20 är att åstadkomma avsevärt lägre axiell matningseffek- tivitet hos rotorn 18 än om bladen vore anordnade längs en skruvformig bana kring rotoraxeln med samma riktning som lutningen hos de individuella bladen. Förutom att reducera den axiella matningseffektiviteten hos rotorn 18 åstad- kommes med detta arrangemang även en blandning av materialet.Each blade 19 of the axial feed rotor 18 is inclined towards the rotor shaft for the purpose of causing material to move along the rotor shaft in the drawing towards the outlet opening 21. The main inclination of each blade relative to the shaft is arranged so that material which comes into contact with the front surface of the blade, is forced substantially along the rotor towards the opening 21 in substantially the same manner as with a blade or vane of a screw. However, the blades are arranged in such a way that they do not follow each other along a helical path with the same direction as the inclination of each blade, as is the case with previously known feed screws of the type which have cut-off vanes. Furthermore, the blades 19 are dimensioned and arranged along the feed rotor according to such an arrangement that no two blades are exactly in line with each other, seen along the axis of the rotor. The purpose of the arrangement of the blades 19 on the core 20 is to provide considerably lower axial feed efficiency of the rotor 18 than if the blades were arranged along a helical path around the rotor shaft with the same direction as the inclination of the individual blades. In addition to reducing the axial feed efficiency of the rotor 18, this arrangement also provides a mixture of the material.

Genom att reducera den axiella matningseffektiviteten hos matningsrotorn 18 kan tillförseln av material till skovlarna 26 och skovelhjulet 23 bringas att motsvara skovelhjulets 23 kapacitet för undvikande av komprimering, överbryggning och igensättning. Vidare uppnås den ytter- 10 15 20 skovelhjulets 23 kapacitet för undvikande av komprimering, överbryggning och igensättning. Vidare uppnås den ytter- ligare fördelen att bladen 19 då de är anordnade på detta sätt, infogar en blandningsverkan i tillförseln av mate- rialet.By reducing the axial feed efficiency of the feed rotor 18, the supply of material to the vanes 26 and the paddle wheel 23 can be made to correspond to the capacity of the paddle wheel 23 to avoid compression, bridging and clogging. Furthermore, the capacity of the outer impeller 23 is achieved to avoid compression, bridging and clogging. Furthermore, the further advantage is achieved that the blades 19, when arranged in this way, insert a mixing effect into the supply of the material.

Man har funnit, att storleken av bladen 19 i för- hållande till storleken av kärnan 20 är kritisk vid åstad- kommande av erforderlig matnings- och blandningsverkan. Vid tidiga versioner av apparaten var den radiella utsträck- ningen av varje blad 19 anordnad att vara lika med ytter- diametern d för kärnan 20. Detta innebar, att förhållandet mellan ytterdiametern d för kärnan 20 och den totala dia- metern D för rotorn 18 var 1:3. Man har emellertid nu funnit, att en mycket stor förbättring av prestanda kan åstadkommas genom att göra detta förhållande mindre än 1:3.It has been found that the size of the blades 19 relative to the size of the core 20 is critical in providing the required feeding and mixing action. In early versions of the apparatus, the radial extent of each blade 19 was arranged to be equal to the outer diameter d of the core 20. This meant that the ratio between the outer diameter d of the core 20 and the total diameter D of the rotor 18 was 1: 3. However, it has now been found that a very large improvement in performance can be achieved by making this ratio less than 1: 3.

Speciellt bör förhållandet mellan ytterdiametern d för kärnan 20 och den totala diametern D för rotorn 18 vara l:2,8.In particular, the ratio of the outer diameter d of the core 20 to the total diameter D of the rotor 18 should be 1: 2.8.

Bladen 19 är företrädesvis periferiellt åtskilda runt kärnan 20 i 101° vinkel, och storleken och formen av varje blad är sådant, att endast ett blad över matningsrotorns längd angränsar till behållarens sidovägg i varje givet ögonblick.The blades 19 are preferably circumferentially spaced around the core 20 at a 101 ° angle, and the size and shape of each blade is such that only one blade over the length of the feed rotor abuts the side wall of the container at any given moment.

Claims

10 15 20 25 30 35 __. n '_ fm) (f.) PATENTKRAV

An apparatus for dispensing material comprising a container (12) for material, an outlet (21) for discharging material from the container and an axial feed rotor (18) for effecting movement of the material in the container along the rotor axis towards the outlet, which axial feed rotor in turn comprises an axial core (20) having a plurality of blades (19) extending outwardly and arranged to effect the movement of material along the rotor shaft, the blades being arranged on the rotor core in such a manner that the rotor core axial feed efficiency is considerably lower than if the blades were arranged along a helical path around the rotor shaft with the same direction as the inclination of the individual blades, characterized in that the ratio between the outer diameter (d) of the core (20) and the feed rotor (18) total diameter (D) is less than 1: 3.

Apparatus according to claim 1, wherein the ratio between the outer diameter (d) of the core (20) and the total diameter (D) of the feed rotor (18) is 1: 2.8.

Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the blades (19) are arranged along the feed rotor (18) in such a way that no two blades are in exactly line with each other, seen along the axis of the rotor.

Apparatus according to any one of the preceding claims, in which the container (12) is mounted on a mobile frame.

Apparatus according to any one of the preceding claims, in which a discharge means is arranged for discharging material from the container (12).

Apparatus according to claim 5, wherein the discharge means is arranged in the vicinity of the outlet (21), wherein the axial feed efficiency of the axial feed rotor (18) is reduced to substantially correspond to the capacity of the discharge means.

Apparatus according to claim 6, in which the axial feed rotor is mounted in the container (12) with its axis of rotation arranged substantially in line with the direction of movement of the apparatus, wherein the outlet (21) comprises an opening in the side of the container relative to the intended movement of the frame, and the discharge means is arranged to discharge the material laterally from the apparatus.

Apparatus according to claim 7, in which the discharge means comprises a paddle wheel (23) rotatably mounted on the outside of the container (12), in the vicinity of the side opening.

Apparatus according to any one of claims 5-8, wherein the dispensing means comprises a transfer rotor (25), which is coaxial with the feed rotor (18) and which is arranged to force material inside the container (12) towards the outlet (21).