WO2005041639A1

WO2005041639A1 - Häckselvorrichtung für einen mähdrescher

Info

Publication number: WO2005041639A1
Application number: PCT/EP2004/012106
Authority: WO
Inventors: Wolfgang Lücke; Dieter VON HÖRSTEN; Walter Behn
Original assignee: Georg-August Universität Göttingen
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2005-05-12
Also published as: DE10350123B3

Abstract

Eine Häckselvorrichtung (2) für einen Mähdrescher (1) weist mindestens einen angetriebenen Rotor (5) mit zumindest etwa vertikal oder geneigt angeordneter Drehachse (6) auf, der in einem einen Einwurf für das Häckselgut und einen Auswurf aufweisenden Gehäuse (9) vorgesehen ist und auf dessen Umfang in einem ersten oberen Zerkleinerungsbereich Zerkleinerungswerkzeuge (7) wendelförmig angeordnet sind. Zum Auswerfen des zerkleinerten Häckselgutes ist unterhalb des Rotors (5) ein Gebläse (4) vorgesehen. Die wendelförmig angeordneten Zerkleinerungswerkzeuge (7) sind sich zumindest über einen Sektor des Umfangs des Rotors (5) gewindegangartig erstreckend vorgesehen, sodass sie unter Berücksichtigung der Drehrichtung des Rotors (5) über die Höhe des Rotors insgesamt eine Niederzugsschnecke (8) bilden. An der Wandung des Gehäuses (9) ist mindestens eine sich im wesentlichen vertikal erstreckende Gegenhalteleiste (18) vorgesehen, die spaltbildend gegen die Niederzugsschnecke (8) angestellt ist.

Description

HÄCKSELVORRICHTUNG FÜR EINEN MÄHDRESCHER

Die Erfindung betrifft eine Hackseivorrichtung für einen Mähdrescher, mit mindestens einem angetriebenen Rotor mit zumindest etwa vertikal oder geneigt angeordneter Drehachse, der in einem einen Einwurf für das Hackseigut und einen Auswurf aufweisenden Gehäuse vorgesehen ist und auf dessen Umfang in einem ersten oberen Zerkleinerungsbereich Zerkleinerungswerkzeuge wendelformig angeordnet sind, wobei zum Auswerfen des zerkleinerten Hackseigutes unterhalb des Rotors ein Geblase vorgesehen ist Eine solche Hackseivorrichtung wird bevorzugt am heckseitigen Ende eines Mähdreschers angebaut bzw eingesetzt, um das bei der Getreideernte anfallende Hackseigut, insbesondere Stroh, Spreu, Verlustkorn er und Unkraut- und Ungrassamen zu zerkleinern und über die Arbeitsbreite des Mähdreschers auf dem Boden breitzustreuen

STAND DER TECHNIK

Eine an einem Mähdrescher anbringbare Hackseivorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen ist aus der DE 100 63 554 A1 bekannt Der Vertikal- hacksler weist zwei gegensinnig angetriebene Rotoren mit zumindest etwa vertikal oder leicht geneigt angeordneter Drehachse auf, die Kegelstumpfform besitzen und auf ihrem Umfang wendelformig angeordnete Zerkleinerungswerkzeuge in Form aufgehängter Messer tragen Diese rotierend angetriebenen Messer arbeiten mit Gegenmessern zusammen, die ortsfest an der Innenwand des Gehäuses so angeordnet sind, dass sie in den Zwischenraum zwischen zwei vertikal übereinander aufgehängten Messern eingreifen Diese Anordnung erhöht die Gefahr von Verstopfungen Die Messer können auf dem Rotor in Spiralform, d h in Drehrichtung azimutal und axial wendelformig zueinander versetzt angebracht sein, so dass sie die Forderung des Hackseiguts in axialer Richtung unterstutzen Die Rotoren sind in einem Gehäuse untergebracht, welches oben einen Einwurf und unten einen Auswurf für das Hackseigut aufweist Das Gehäuse umschließt die Zerkleinerungswerkzeuge und den Rotor relativ weiträumig über den gesamten Umfang, so dass die Gefahr besteht, dass das Hackseigut von den umlaufenden Messern in Umfangsπchtung mitgenommen und an die Innenwand des Gehäuses abgeschleudert wird, von der es dann ohne weiteren Kontakt mit den Messern aufgrund Schwerkrafteinwirkung herabfallt Insoweit ist nur eine bedingte Zerklemerungswirkung für das Hackseigut zu erwarten Das Gehäuse der Hackseivorrichtung kann auch zumindest teilweise der Form des Konus des Rotors angepasst sein, so dass das Hackseigut einen Spalt etwa konstanter Abmessung zwischen Gehäuse und den Messern durchlauft und dort gehackselt wird Bei einer weiteren Ausfuhrungsform ist unterhalb des Rotors ein mit Schaufeln besetztes Geblase angeordnet, welches vorzugsweise mit deutlich höherer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird als der Rotor Damit wird die Wurfwirkung verbessert Auch hier können an der Außenseite der Schaufeln Messer vorgesehen seinf fie- mit Gegenmessern des Gehäuses zusammenwirken, um das Hackseigut in einem zweiten Zerkleinerungsbereich weiter zu zerkleinern Das den Rotor umschließende GehauseVkann auf seiner Innenwand auch Leitbleche tragen, um Hackseigut und Luft auf einer wendelformigen Bahn vom Einlass an der Oberseite bis zum Auslass zu leiten Trotz ihrer wendelformigen Anordnung bilden die am Umfang des Rotors aufgehängten Messer örtliche Zerkleinerungswerkzeuge, die auf Kreisbahnen um die etwa vertikale Drehachse umlaufen' Dies ist auch erforderlich, um ein zerstörungsfreies Zusammenarbeiten mit den ortsfest aufgehängten Gegenmessern sicherzustellen Hierdurch bedingt wirkt auf das Hackseigut auf seinem Weg vom Einwurf zum Auswurf im Wesentlichen nur die Schwerkraftein, so dass die Gefahr von Verstopfungen resultiert, wenn vermehrt Hackseigut anfallt Auch die Saugwirkung des Geblases unterstutzt diese Forderung von oben nach unten nur bedingt, da das Gehäuse den Rotor weiträumig umschließt

Das bei der Getreideernte anfallende Stroh soll aus Gründen des Bodenschutzes und wegen des Erhalts der Bodenfruchtbarkeit ausreichend über die gesamte Arbeitsbreite des Mähdreschers aus dem Boden verteilt werden, und zwar in zerkleinerter Form Dabei entsteht die Aufgabe, das Hackseigut auf Arbeitsbreiten bis zu etwa 10 m gleichmäßig zu verteilen Die Hackseivorrichtung ist in aller Regel am Heck des Mähdreschers angeordnet Das Hackseigut, insbesondere Stroh, wird von den Schuttlern am Mähdrescher der Hackseivorrichtung im freien Fall zugeführt Die Zerkleinerungswirkung bekannter Hackseivorrichtungen ist begrenzt Auch die gleichmäßige Verteilung des gehackselten Strohs auf dem Boden wird oft nur unzureichend erreicht und ist darüber hinaus abhangig je nach Wind, Hanglage, Strohfeuchte und Schnittbreite des Mähdreschers Bei den bekannten Hackseivorrichtungen erfolgt die Zerkleinerung des Strohs praktisch ausschließlich durch einen Schneidvorgang, wobei im Stroh befindliche Verlustkorner und Unkrautsamen auch wegen der getrennten Wege von Kurzstroh und Spreu praktisch nicht zerstört werden Die daraus resultierende unzureichende Strohverteilung ist pflanzenbauhch als äußerst problematisch anzusehen Darüber hinaus fuhrt die Verteilung intakter Unkrautsamen und keimfähiger Korner zu erheblichen Aufwendungen bei der spateren Unkraut- und Ungrasbekampfung

AUFGABE DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier wirksame Abhilfe zu schaffen und eine Hackseivorrichtung für einen Mähdrescher aufzuzeigen, mit der einerseits das Stroh verlasslich zerkleinert und dabei auch Verlustkorner und Unkrau Ungrassamen in möglichst hohem Maße zerstört sowie das zerkleinerte Stroh, Spreu und dgl möglichst gleichmäßig auch über große Wurfweiten ausgebracht werden kann LOSUNG

Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemaß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelost

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die erfindungsgemaße Hackseivorrichtung stellt einen Vertikalhacksler dar, mit einem Rotor, dessen Drehachse zumindest angenähert vertikal oder leicht geneigt angeordnet ist Die Drehachse kann auch in mehreren Richtungen leicht geneigt angeordnet sein, beispielsweise in und quer zur Fahrtrichtung In der Regel sind auch zwei angetriebene Rotoren einander zugeordnet vorgesehen und gegenläufig angetrieben, wobei beide Drehrichtungen möglich sind Auf dem Umfang des oder der Rotoren sind in einem sich im Wesentlichen vertikal erstreckenden Zerkleinerungsbereich wendelformig angeordnete Zerkleinerungswerkzeuge vorgesehen, die sich zumindest über einen Sektor des Umfangs des Rotors gewindeartig erstrecken Die Zerkleinerungswerkzeuge können auch in Form einer durchgehenden Wendel über 360° oder auch mehr vorgesehen sein Die wendelgangformige Anordnung ist dabei in ihrer Steigung auf die Drehrichtung des Rotors so abgestimmt, dass sich über die Hohe des Rotors insgesamt eine Einzugs- oder Niederzugsschnecke ergibt, so dass das oben am Gehäuse aufgegebene Hackseigut durch den Antrieb des Rotors eine nach unten gerichtete Bewegungskomponente erfahrt, die mit der Einwirkungsrichtung der Schwerkraft ungefähr gleich gerichtet ist Diese nach unten gerichtete Bewegungskomponente der Niederzugsschnecke auf das Hackseigut ist besonders bedeutungsvoll, um Verstopfungen zu vermeiden und das Hackseigut wahrend seines Durchgangs auf einem wendelformigen Bewegungspfad verlasslich zu zerkleinern Die Einzugs- oder Niederzugsschnecke wirkt einerseits mechanisch und andererseits pneumatisch auf das Hackseigut ein Ein Teil der Zerkleinerung des Hackseigutes wird durch Freischnittwirkung der Zerkleinerungswerkzeuge erreicht Ein anderer, vermutlich größerer Teil der Zerkleinerungswirkung tritt durch das Zusammenwirken der Zerkleinerungswerkzeuge und mindestens eine sich im Wesentlichen vertikal erstreckenden Gegenhalteleiste ein Mindestens eine solche Gegenhalteleiste, aber auch mehrere, abstandig auf dem Umfang verteilt angeordnete Gegenhalteleisten, erstrecken sich im Wesentlichen über die Hohe des Rotors bzw der Zerkleinerungswerkzeuge und bilden mit der äußeren Umfangsbahn des Randes der Zerkleinerungswerkzeuge einen engen Spalt Der Spalt ist so bemessen, dass allenfalls kleinere Hackselgutteile durch diesen Spalt hindurchtreten können, wahrend größere Hackselgutteile von der Gegenhalteleiste aufgefangen und an der Mitdrehung mit dem Rotor bzw den Zerkleinerungswerkzeugen gehindert werden Diese Hackselgutteile lagern sich kurzfristig auf der Gegenhalteleiste ab und werden von nachfolgenden Bereichen der Zerkleinerungswerkzeuge erfasst und zerkleinert An jeder Gegenhalteleiste wiederholt sich dieser Vorgang, so dass die Anzahl der Gegenhalteleisten, die über dem Umfang verteilt angeordnet sein können, neben anderen Parametern, wie beispielsweise die Drehzahl des Rotors, bestimmend für die gleichmäßige Zerkleinerungswirkung und die Große bzw Lange der entstehenden zerkleinerten Hackselgutteile sind Der Rotor mit den darauf wendelformig angeordneten Zerkleinerungswerkzeugen kann kegelig, kegelstumpfartig, aber auch zylindrisch ausgebildet sein, und zwar über die Hohe durchgehend oder bereichsweise Durch die Kegelstumpfform wird der Vorteil erreicht, dass von oben nach unten wachsende Umfangsgeschwindigkeiten zur Anwendung kommen, so dass der Fluss des Hackseigutes auseinandergezogen wird und damit einer Verstopfungsgefahr entgegengewirkt wird Zylindrische Rotoren sind dagegen einfacher herstellbar und damit auch insgesamt preiswerter Unterhalb des Rotors mit den wendeiförmig angeordneten Zerkleinerungswerkzeugen ist ein Gebläse vorgesehen, welches als Radialgebläse ausgebildet und mit Schaufeln besetzt ist. Durch das Gebläse wird ein Luftstrom erzeugt, der sowohl auf der Saugseite wie auch auf der Druckseite genutzt wird. Saugseitig ist der Rotor mit den wendeiförmig angeordneten Zerkleinerungswerkzeugen zumindest in großen Bereichen - abgesehen von einem Einwurftrichter für das Häckselgut - engräumig umschlossen, so dass von oben nach unten nur eine relativ kleine Durchtrittsfläche entsteht, durch die die Luft von dem Gebläse angesaugt wird. In dieser Zerkleinerungsstrecke von oben nach unten wirken mehrere Kräfte, die sich gegenseitig unterstützen, auf das Häckselgut ein. Der geringste Anteil dürfte von der Schwerkraftwirkung herrühren. Ein bedeutender Anteil wird von der vertikal gerichteten Bewegungskomponente der Niederzugsschnecke im Zusammenwirken mit der Gegenhalteleiste erbracht. Zusätzlich erbringt die Niederzugsschnecke auch noch eine Gebläsewirkung. Auch die Saugwirkung durch das unterhalb der Zerkleinerungseinrichtung angeordnete Gebläse macht sich positiv bemerkbar, so dass einerseits verstopfungsfrei gearbeitet werden kann und andererseits die Zerkleinerungswirkung gleichmäßig und verlässlich eintritt. Aber auch auf der Druckseite wird die Wirkung des Gebläses genutzt, und zwar für eine gleichmäßige Verteilung des zerkleinerten Häckselgutes durch Breitstreuen über die Arbeitsbreite. Zu diesem Zweck weist das Gehäuse im Bereich des Rotors einen Auswurf auf, der verstellbar bzw. einstellbar angeordnet ist und gegebenenfalls durch verstellbare Leitbleche ergänzt werden kann. Damit, wie auch durch andere Parameter, insbesondere die Drehzahl des Rotors bzw. die Drehzahl des Rotors des Gebläses, kann die Wurfweite eingestellt werden. In der Regel sind zwei gegenläufig angetriebene Rotoren in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht. Die Anordnung und die Drehrichtung können dabei auch so gewählt werden, dass der Auswurf des zerkleinerten Häckselgutes von einem links hinten angeordneten Rotor nach rechts und umgekehrt gerichtet wird.

Das Gehäuse bildet mit einem Teil seines Umfangs einen Einwurftrichter für das Häckselgut. Dieser Einwurftrichter erstreckt sich nur über einen bestimmten Sektor, der unterhalb des Abwurfbereichs der Schüttler des Mähdreschers angeordnet ist. Der Einwurftrichter kann sich über die gesamte Höhe des Rotors mit den wendeiförmig angeordneten Zerkleinerungs- Werkzeugen erstrecken, aber auch nur einen oberen Teil davon einnehmen. Seine Querschnittsfläche nimmt von oben nach unten ab, so dass das Häckselgut durch den Einwurftrichter in Kontakt zu den wendeiförmig angeordneten Zerkleinerungswerkzeugen auf dem Rotor gelangt Der andere Teil des Umfangs des Gehäuses umschließt den Rotor und die von den Zerkleinerungswerkzeugen gebildete Niederzugsschnecke relativ eng, so dass das Hackseigut hier keine Möglichkeit der radialen Ausbreitung hat, sondern immer wieder mit den Zerkleinerungswerkzeugen der Niederzugsschnecke in Kontakt kommt Auch dies tragt zu einer verlasslich erreichbaren Zerkleinerungswirkung bei

Die Gegenhalteleiste oder die mehreren auf dem Umfang verteilt abstandig angeordneten Gegenhalteleisten haben in erster Linie die Aufgabe, ein Mitdrehen des Hackseigutes mit dem Rotor zu vermeiden bzw einer solchen Bewegung des Hackseigutes entgegenzuwirken Dies unterstutzt einerseits die nach abwärts gerichtete Forderwirkung Andererseits bilden die Gegenhalteleisten eine sich etwa radial zu der Drehachse des Rotors erstreckende Prallflache zum kurzzeitigen Abbremsen und Stillsetzen der Bewegung des Hackseigutes Die so gebildete Prallflache erstreckt sich über die gesamte Hohe des Rotors bzw des Bereiches, auf dem dieser mit den Zerkleinerungswerkzeugen besetzt ist In radialer Richtung muss die Prallflache keine besonders große Erstreckung aufweisen Es genügt hier eine radiale Erstreckung von einigen wenigen Zentimetern Die Gegenhalteleiste oder die Gegenhalteleisten können mehr oder weniger genau vertikal oder entsprechend der Kegelstumpfform des Rotors geneigt angeordnet sein Aber auch eine geringfügige Schrag- stellung gegen die Forderrichtung ist sinnvoll, verbunden mit einer Wirkung auf das Hackseigut in einer nach unten gerichteten Bewegungskomponente Die Gegenhalteleiste kann auch durch eine entsprechende Gestaltung des Ubergangsbereiches des Gehäuses zwischen dem Einwurftrichter und dem sich in Drehrichtung anschließenden Gehausebereich gebildet werden Durch die wendelformig angeordneten Zerkleinerungswerkzeuge wird eine Niederzugsschnecke gebildet Für die beabsichtigte Wirkung des Niederzugs oder Einzugs der Hackseivorrichtung ist es bedeutsam, dass die Wendel der Niederzugsschnecke möglichst durchgangig ausgebildet ist oder zumindest einen relativ hohen Flachenanteil in Umfangsrichtung abdeckt Es genügt also nicht, beispielsweise vier Schlegelmesser auf dem Umfang des Rotors anzuordnen, die zwischen sich sektorartige Bereiche von angenähert 90° freilassen Es soll vielmehr möglichst vollständig oder zumindest angenähert eine durchgangige Wendel geschaffen werden, die um mindestens 360°, aber auch ein Mehrfaches davon, vorgesehen ist Die Forderwendel kann vorteilhaft mehrgängig ausgebildet sein, um eine relativ große Steigung zu verwirklichen und so mehrfach einen Kontakt des Hackseigutes mit der Niederzugsschnecke zu erreichen, um die Gleichmäßigkeit der Zerkleinerungswirkung zu fordern Das so zerkleinerte Hackseigut gelangt aus dem Bereich des Rotors mit der Niederzugsschnecke durch einen offenen, sich unmittelbar anschließenden stirnseitigen Übergang in den Bereich des Geblases und wird dort von dem Luftstrom und den Schaufeln des Geblaserades erfasst, transportiert und ausgeworfen Im Bereich des Geblases kann eine zweite Zerkleinerungsstrecke bzw eine Nachzerkleinerungsstrecke gebildet sein Im Bereich der ersten Zerkleinerungsstrecke des Rotors mit den Zerkleinerungswerkzeugen kann der mit der Gegenhalteleiste oder den Gegenhalteleisten zusammenarbeitende Rand der Wendel der Niederzugsschnecke zugescharft oder gezahnt ausgebildet sein Auch eine gewellte Gestaltung des Randes ist möglich Die Ausbildung im Einzelnen wird so getroffen, dass die beabsichtigte Einzugsbzw Niederzugswirkung unterstutzt wird

Das unterhalb des Rotors angeordnete Geblase kann einen zweiten Zerkleinerungsbereich für das Hackseigut aufweisen, mit dem eine Nachzerkleinerung stattfindet Die Zerkleinerung kann durch das Zusammenwirken von Schaufeln an einem Schaufelrad des Geblases und ortsfest auf der Innenseite des Gehäuses angeordneten Reibleisten erreicht werden Diese zweite Zerkleinerungsstrecke ist insbesondere auf die Zerstörung von Verlustkomern, Unkrautsamen und dergleichen gerichtet Diese werden zerteilt, angequetscht, abgeschert, gemahlen oder sonst wie verformt Die Schaufeln an dem Schaufelrad können eine radiale Erstreckung aufweisen, die der radialen Tiefe der Gegenhalteleisten entspricht Die ortsfesten Reibleisten können an einem zylindrischen Abschnitt des Gehäuses und/oder an einer das Gehäuse unten abschließenden Stirnwand angeordnet sein Die Reibleisten sind in großer Vielzahl und unter relativ geringem gegenseitigem Abstand angeordnet, um die beabsichtigte Quetsch- und Mahlwirkung zu erbringen Ihre radiale und/oder axiale Erstreckung kann einige Millimeter bis etwa 1 cm betragen Die Hohe der Reibleisten im zylindrischen Abschnitt richtet sich nach der Breite der Schaufeln des Schaufelrades

Es kann ein erster Rotor vorgesehen sein, der die wendelformig angeordneten Zerkleine- rungswerkzeuge aufnimmt Ein zweiter davon separater Rotor kann das Schaufelrad mit den daran befestigten Schaufeln bilden Bei einer solchen separaten Konstruktion können unterschiedliche Drehzahlen und damit unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten an diesen beiden Elementen verwirklicht werden Es ist aber auch möglich, die Wendel der Niederzugsschnecke und die Schaufeln des Geblases auf einem gemeinsamen durch- gehenden Rotor anzuordnen Damit entfallt ein Zwischengetriebe und die konstruktive Gestaltung der Hackseivorrichtung wird einfacher Die wendelformig angeordneten Zerkleinerungswerkzeuge sind in Umfangsrichtung so ausgebildet und angeordnet, dass sie zumindest ein Drittel, vorzugsweise mehr als 50 % der Flache des Wendelgangs über dem Umfang abdecken Bei einem über 360° durchgehenden Wendelgang werden so 100 % der Flache des Wendelgangs abgedeckt und damit eine besonders gute Niederzugswirkung erreicht Dies ist aber nur dann möglich, wenn ohne Anwendung von Gegenschneiden gearbeitet wird Nur dann ist es möglich, einerseits das Gehäuse an die Zerkleinerungswerkzeuge relativ eng anschließend zu gestalten und anzuordnen und die Saugwirkung des Geblases für das Hackseigut auf seinem wendelformigen Bewegungspfad von oben nach unten zu unterstutzen

Die wendelformig angeordneten Zerkleinerungswerkzeuge auf dem Rotor der Niederzugsschnecke werden mit Umfangsgeschwindigkeiten in einem Bereich etwa zwischen 50 und 100 m/sec angetrieben, woraus basierend auf einem mittleren Durchmesser des Rotors bzw der Zerkleinerungswerkzeuge von etwa 750 mm entsprechende Umfangsgeschwindigkeiten resultieren KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Aus- fuhrungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausfuhrungsform der Hackseivorrichtung am hinteren Ende eines Mähdreschers

Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Mähdreschers von hinten mit der Hackseivorrichtung gemäß Fig 1

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den hinteren Teil des Mähdreschers mit der Hackseivorrichtung

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Detaildarstellung im Bereich des Übergangs zwischen der Niederzugsschnecke und dem Geblase der Hackseivorrichtung Fig. 5 zeigt eine weitere Einzelheit betreffend eine andere Ausfuhrungsform der Hackseivorrichtung

Fig. 6 zeigt eine schematisierte Draufsicht eines Teils des Rotors mit wendelartig angeordneten Zerkleinerungswerkzeugen

Fig. 7 zeigt eine andere Ausfuhrungsform in einer Ansicht ähnlich Fig 6

Fig. 8 zeigt schließlich eine dritte Ausfuhrungsform in Draufsicht

Fig. 9 zeigt einen etwa horizontal geführten Schnitt im Bereich der Stirnwandung des Geblases

Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht der Reibleisten des Geblases in abgewickelter Form

Fig. 11 zeigt eine alternative Anordnungsmoglichkeit der Reibleisten in abgewickelter Darstellung

FIGURENBESCHREIBUNG

Fig. 1 zeigt das hintere Ende eines Mähdreschers 1 in Seitenansicht Es ist eine erste Ausfuhrungsform der heckseitig angebauten Hackseivorrichtung 2 dargestellt Die Darstel- lung zeigt etwa einen Vertikalschnitt mit schematischer Verdeutlichung der wesentlichen Elemente der Hackseivorrichtung 2 Die Hackseivorrichtung 2 besteht im Wesentlichen aus einer Zerkleinerungseinnchtung 3 und einem Geblase 4 Zerkleinerungseinnchtung 3 und Geblase 4 bilden vorteilhaft eine Einheit, können aber auch als zwei separate Elemente übereinander angeordnet sein Die Zerkleinerungseinrichtung 3 nimmt den wesentlichen Teil der Hohe der Hackseivorrichtung 2 ein, wobei das Geblase 4 gleichsam unten angesetzt ist

Die Zerkleinerungseinnchtung 3 weist einen Rotor 5 mit zumindest angenähert senkrecht angeordneter Drehachse 6 auf Der Rotor 5 ist hier als geschlossener kegelstumpfartiger Korper ausgebildet und angeordnet Er ist auf seinem Umfang mit wendelformig angeordneten Zerkleinerungswerkzeugen 7 besetzt, die über die Hohe gesehen eine Niederzugsschnecke 8 bilden Die Zerkleinerungswerkzeuge 7 besitzen von oben nach unten gleiche radiale Erstreckung, also eine übereinstimmende Ganghohe In der Regel ist auch die Steigung der durch die Zerkleinerungswerkzeuge 7 gebildeten Wendel konstant Die Steigung kann aber auch progressiv ausgeführt sein Die freien Rander der Zerkleinerungswerkzeuge 7 bzw der Niederzugsschnecke 8 befinden sich damit ebenfalls auf einem Kegelstumpf entsprechend der Formgebung des Rotors 5

Der Rotor 5 mit den Zerkleinerungswerkzeugen 7 wird von einem Gehäuse 9 umschlossen Das Gehäuse 9 schließt über den Umfang gesehen relativ eng an den äußeren Rand der Zerkleinerungswerkzeuge 7 an Auf einem Teil des Umfangs ist lediglich ein Einwurftrichter 10 gebildet, wobei hier im Querschnitt ein vergleichsweise größerer Abstand von den Randern der Zerkleinerungswerkzeuge 7 eingehalten wird Der Querschnitt des Einwurf- trichters 10 kann sich über die gesamte Hohe des Rotors 5 oder nur über den oberen Teil desselben erstrecken Sem freier Querschnittsraum nimmt von oben nach unten ab Das Gehäuse 9 umgibt also nur im Bereich des Einwurftrichters 10 den Rotor 5 mit größerem Abstand Der Einwurftrichter 10 befindet sich in Fahrtrichtung gesehen vorn an dem Gehäuse 9 bzw der Hackseivorrichtung 2, und zwar in einem Bereich, in dem Hackseigut, insbesondere Stroh, über die bekannten Schuttler 11 gemäß Pfeil 12 abgeworfen wird Die Hackseivorrichtung 2 kann zweckmäßig so tief gegenüber dem Siebkastenabgang des Mähdreschers 1 angeordnet sein, dass auch die Spreu, die Verlustkorner und die Unkraut- /Ungrassamen in den Einwurftrichter 10 gelangen Der Einwurftrichter 10 kann an dem Mähdrescher 1 nach rückwärts zeigend gegenüber den Rotoren 5 angeordnet sein

Die Zerkleinerungswerkzeuge 7 können insbesondere in Form einer Gewindewendel bzw einer Forderwendel auf dem Umfang des Rotors 5 angeordnet sein, wie dies schematisch angedeutet ist Die Forderwendel kann auch mehrgängig ausgebildet sein und sich so zumindest über einen Umfang von 360°, bevorzugt aber auch um ein Mehrfaches, wie dargestellt, erstrecken

Der Rotor 5 ist entsprechend der Drehachse 6 mit einer Antriebswelle 13 drehfest verbunden, die im Wesentlichen vertikal angeordnet ist Der Antrieb erfolgt von unten über ein Übersetzungsgetriebe 14 Die Antriebswelle 13 mit ihrer Drehachse 6 kann gegenüber der Vertikalen um einen Winkel 15 leicht schragstehend angeordnet sein, wobei Kardan- gelenke in den Antriebsstrang eingeschaltet sein können Die Lagerung der Antriebswelle 13 kann sowohl unten wie auch oben erfolgen Der Rotor 5 kann eine obere Stirnwand 16 aufweisen, auf der sich im Wesentlichen radial erstreckende Einzugs- und Forderorgane 17 angeordnet sein können, um Hackseigut, welches versehentlich im Bereich der Stirnwand 16 abgeworfen wird, in den Einwurftrichter 10 zu überfuhren

An der Wandung des Gehäuses 9, und zwar auf der Innenseite, ist mindestens eine Gegenhalteleiste 18 angeordnet Gegenhalteleiste 18 erstreckt sich im Wesentlichen vertikal, also über die Hohe des Rotors 5, und ist gegenüber den Zerkleinerungswerkzeugen 7 bzw der von diesen gebildeten Niederzugsschnecke 8 angestellt angeordnet Zwischen den freien Randern der Zerkleinerungswerkzeuge 7 und der Gegenhalteleiste 18 wird ein eng begrenzter Spalt gebildet, der in radialer Richtung nur wenige Millimeter breit ist Die Gegenhalteleiste 18 kann über ihre gesamte Hohe gleiche radiale Erstreckung, also gleiche radiale Tiefe von einigen Zentimetern aufweisen, oder, wie hier, oben eine größere Tiefe als unten besitzen Die Gegenhalteleiste 18 ist ortsfest auf der Innenseite des Gehäuses 9 angeordnet, und zwar in einem Bereich, der in Umfangsrichtung von dem Einwurftrichter 10 entfernt bzw mit Abstand zu diesem vorgesehen ist Die Gegenhalteleiste 18 kann exakt vertikal ausgerichtet angeordnet sein oder aber auch leicht schragstehend Sie erstreckt sich auf jeden Fall über die gesamte Hohe des Rotors 5 bzw der Zerkleinerungswerkzeuge 7 Die Gegenhalteleiste bildet auf der der Drehrichtung zugekehrten Seite eine Prallflache 19, auf der das Hackseigut kurzzeitig zur Ruhe kommt und von den Zerkleinerungswerkzeugen 7 in seinem radial nach innen überstehenden Teil ergriffen und abgeschlagen bzw zerkleinert wird Das Hackseigut kommt so mehrfach bei seiner wendelformigen Bewegung von oben nach unten mit der Gegenhalteleiste 18 einerseits und den Zerkleinerungswerkzeugen 7 bzw der so gebildeten Niederzugsschnecke 8 in Kontakt Wenn der Rotor die Form eines Kegelstumpfes, wie in Fig 1 dargestellt, aufweist, ergeben sich von oben nach unten wachsende Umfangsgeschwindigkeit Durch diese Einwirkung wird der Strom des Hackseigutes beschleunigt auseinandergezogen, wodurch der Gefahr von Verstopfungen der Hackseivorrichtung 2 entgegengewirkt wird

Das unterhalb der Zerkleinerungseinrichtung 3 angeordnete Geblase 4 weist einen Rotor 20 auf, der auf seinem Umfang mit Schaufeln 21 besetzt ist Der Rotor 20 kann mit dem Rotor 5 der Zerkleinerungseinnchtung 3 baulich zusammengefasst sein oder in diesen direkt uber- gehen, so dass ein gemeinsamer Rotor 5, 20 geschaffen ist Das so gebildete Schaufelrad 22 wird ebenfalls von unten angetrieben, und zwar über den gleichen Antrieb wie auch der Rotor 5 der Zerkleinerungseinnchtung 3 Auch das Gehäuse 9 setzt sich in dem Bereich des Geblases 4 fort und umschließt die umlaufenden Schaufeln 21 mit relativ geringem Abstand Die Zerkleinerungseinnchtung 3 ist ausgangsseitig stirnseitig offen, ebenso wie das Geblase 4 auf seiner Eingangsseite stirnseitig offen ist Es erfolgt an dieser Stelle der ungehinderte Übertritt des gehackselten Hackseigutes in den Bereich des Geblases 4 Das Gehäuse 9 besitzt hier an entsprechender Stelle des Umfangs einen verstellbaren Auswurfkanal 23, der durch die Anordnung verstellbarer Leitbleche auch veränderlich einstellbar ist Durch den Auswurfkanal 23 wird das zerkleinerte Hackseigut gemäß Pfeil 24 abgegeben, wobei es über die Arbeitsbreite des Mähdreschers 1 auf dem Boden gleichmäßig verteilt abgeworfen wird

Fig. 2 verdeutlicht in einem schematisierten Vertikalschnitt die Ausbildung und Zuordnung von zwei Rotoren 5 bzw zwei Hackseivorrichtungen 2 mit zwei Zerkleinerungseinnchtungen 3 und zwei Geblasen 4 Der links dargestellte Rotor 5 mit seinen Zerkleinerungswerkzeugen 7 besitzt Zylinderform, wahrend der rechts dargestellte Rotor 5 Kegelstumpfform aufweist Diese Darstellung soll nur unterschiedliche Ausfuhrungsformen verdeutlichen Es versteht sich, dass die beiden Rotoren 5 einer Hackseivorrichtung 2 entweder beide zylindrisch oder beide kegelstumpfformig ausgebildet und angeordnet sind Die Anordnung der Drehachsen 6 kann in Richtung quer zur Fahrtrichtung um einen Winkel 25 von der Vertikalen abweichen Ein Verteilergetnebe 26 dient der Aufteilung der Leistung auf die beiden Einheiten, die von dem gemeinsamen Gehäuse 9 umschlossen sind Die einzelnen Bereiche des gemeinsamen Gehäuses 9 gehen so ineinander über, dass die Zerkleinerungswerkzeuge 7 bzw die Niederzugsschnecken 8 auf einem großen Bereich des Umfangs eng umschlossen werden, so dass im Bereich beider Rotore 5 eine eng bemessene Durchtrittsflache entsteht, innerhalb der sich die Wirkung des Geblases 4 saugseitig voll entwickeln und ausbilden kann Zusätzlich erhalt das Hackseigut von der Niederzugsschnecke 8 jeder Einheit eine nach unten gerichtete Bewegungskomponente, die zu einem raschen ungehinderten Durchfließen des Hackseigutes von oben nach unten beitragt

Fig. 3 verdeutlicht anhand einer vertikalen Draufsicht das hintere Ende des Mähdreschers 1 mit den beiden Einheiten der Hackseivorrichtung jeweils bestehend aus einer Zerkleinerungseinnchtung 3 und einem darunter angeordneten Geblase 4 Die beiden Rotore 5 werden hier gemäß den Pfeilen 27 und 28 gegenläufig angetrieben In Zuordnung dazu ist die Steigung der Zerkleinerungswerkzeuge 7 an den Rotoren 5 ausgebildet und angeordnet Ebenso ist hierzu auch die Lage der beiden Auswurfkanale 23 abgestimmt und vorgesehen Die Auswurfkanale 23 der beiden Einheiten können vorzugsweise in unterschiedlicher Hohe enden, damit sich die Wurfstrahlen des zerkleinerten Hackseigutes nicht gegenseitig treffen Es ist hier erkennbar, dass jede Einheit mit drei Gegenhalteleisten 18 ausgerüstet ist, die alle den Einwurftrichtern 10 abgekehrt ortsfest an der gemeinsamen Wandung des Gehäuses 9 angeordnet sind Die Rotoren 5 können auch entgegen den Pfeilen 27 und 28 gegensinnig angetrieben werden, wobei sich dann die Lage und Ausrichtung der Auswurfkanale 23 verandern kann

Fig. 4 zeigt eine Ausfuhrungsform, bei der der Rotor 5 der Zerkleinerungseinnchtung 3 und der Rotor 20 des Geblases 4 nicht drehfest miteinander verbunden und zusammengefasst sind, sondern separate Teile darstellen, die mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindig- keiten angetrieben werden Die Schaufeln 21 sind an dem Rotor 20 des Geblases 4 gelenkig aufgehängt Den Schaufeln 21 sind Reibleisten 29 und 30 zugeordnet Die Reibleisten 29 sind ortsfest innen an der Wandung des Gehäuses 9 angeordnet Die Reibleisten 30 sind ortsfest innen im Bereich einer Stirnwandung des Gehäuses 9 vorgesehen Die Reibleisten

29 und 30 besitzen nur eine geringe radiale bzw axiale Tiefe von einigen Millimetern bis etwa zu 1 cm oder geringfügig mehr Mit Hilfe der Schaufeln 21 und der Reibleisten 29 und

30 wird eine zweite Zerkleinerungsstrecke gebildet, die hier im Bereich des Geblases 4 angeordnet und untergebracht ist Diese zweite Zerkleinerungsstrecke dient der Nach- zerkleinerung des Hackseigutes Insbesondere erbringt sie aber zusätzlich eine Mahl- bzw Zerteilwirkung auf Verlustkorner und Unkrautsamen

Fig. 5 verdeutlicht verschiedene Einzelheiten So können die Zerkleinerungswerkzeuge 7 austauschbar an dem Rotor 5 der Zerkleinerungseinrichtung 3 befestigt sein Der freie Rand der Zerkleinerungswerkzeuge 7 kann zugescharrt, aber auch gezahnt oder gewellt ausgebildet sein Durch die wendelformige Anordnung der Zerkleinerungswerkzeuge 7 und der so gebildeten Niederzugsschnecke 8 wird auf das Hackseigut eine abwartsgerichtete Forder- komponente ausgeübt Es ist erkennbar, dass zwischen den freien Enden der Zerkleinerungswerkzeuge 7 und den Gegenhalteleisten 18 ein enger Durchtnttsspalt 31 gebildet wird, dessen Spaltweite etwa 2 bis 5 mm betragen kann Wesentlich ausgeprägter ist die Prallflache 19 an den Gegenhalteleisten 18, die eine radiale Erstreckung von einigen Zentimetern besitzen kann Durch den Durchtnttsspalt 31 tritt nur zerkleinertes Hackseigut hindurch, welches entweder bereits so klein ist, dass es den Durchtnttsspalt 31 ohne nennenswerte Behinderung passieren kann Längere Halme des Hackseigutes werden auf der Prallflache 19 der Gegenhalteleisten 18 kurzzeitig abgelagert und stillgesetzt Durch den sich weiterdrehenden Rotor 5 mit den Zerkleinerungswerkzeugen 7 werden radial nach innen überstehende Halmbereiche ergriffen, abgeschlagen und so zerkleinert auf dem wendelformigen Stromungspfad von oben nach unten gefuhrt, bis sie in den Bereich des Geblases 4 gelangen und dort von der Wurfwirkung der Schaufeln 21 erfasst und über den Auswurfkanal ausgeworfen werden Es ist erkennbar, dass zwischen dem radialen Ende der Schaufeln 21 und den Reibleisten 29 ein vergleichsweise noch enger begrenzter Durchtnttsspalt 32 gebildet wird Zwischen den Schaufeln 21 , von denen beispielsweise vier oder sechs auf dem Umfang des Rotors 20 angeordnet sein können, werden in axialer Richtung zu den Reibleisten 30 Durchtrittsspalte 33 gebildet, die ähnlich bemessen sind wie die Durchtrittsspalte 32 In Umfangsrichtung besitzen die Reibleisten 29 und 30 eine relativ geringe Erstreckung, etwa im Bereich von 1 bis 2 cm

Die Fig 6 bis 8 zeigen verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung der Zerkleinerungswerkzeuge 7, die zusammengenommen über die gesamte Hohe des Rotors 5 die Niederzugsschnecke 8 bilden Diese Ausfuhrungsformen können jeweils einzeln oder auch in Kombination Anwendung finden Es ist jeweils von einem kegelstumpfformigen Rotor nur ein sich über 360° erstreckender Teil dargestellt

Fig. 6 zeigt die Verwendung von starr oder pendelnd aufgehängten Messern 34 als Zerkleinerungswerkzeuge 7 Aus dieser Ansicht wird auch erkennbar, dass die Messer 34 in solcher Vielzahl und so eng benachbart nebeneinander angeordnet sind, dass tatsächlich die Niederzugsschnecke 8 gebildet wird Die Messer 34 decken über den Umfang gesehen etwa 30 %, mindestens aber etwa 25 %, der horizontalen bzw wendelformigen Flache zwischen dem Rotor 5 und den Gegenhalteleisten 18 ab

Gemäß Fig. 7 sind die Zerkleinerungswerkzeuge 7 als sektor- oder abschnittweise angeordnete Schneidenstucke 35 ausgebildet und angeordnet, die zusammen einen Schrauben- gang bilden, also sich in der Zusammenschau zu der Wendelform der Niederzugsschnecke 8 erganzen Die Ausbildung und Anordnung der Schneidenstucke 35 kann auswechselbar, wie anhand von Fig 5 verdeutlicht, vorgesehen sein Die Schneidenstucke 35 sind so dimensioniert, dass sie insgesamt etwa 50 % der horizontalen Ringflache im Bereich eines Wendelgangs zwischen Rotor 5 und Gegenhalteleiste 18 abdecken Die freien Rander der Schneidenstucke 35 können zugescharrt, gezahnt oder gewellt ausgebildet sein Fig. 8 zeigt in Umfangsrichtung durchgehende Zerkleinerungswerkzeuge 7 etwa in Form einer durchgehenden Wendel 36, die damit 100 % der beschriebenen Flache zwischen Rotor 5 und Gegenhalteleisten 18 abdeckt Der freie Rand der Wendel kann zugescharrt, gezahnt oder gewellt ausgebildet sein

Fig. 9 verdeutlicht die Ausbildung und Anordnung sowie die gegenseitige Dimensionierung der Reibleisten 29 und 30 Es ist erkennbar, dass eine große Anzahl Reibleisten 29 und 30 unter relativ geringem gegenseitigen Abstand, beispielsweise auch leicht schraggestellt, angeordnet sind, um mit den Schaufeln 21 eine quetschende oder mahlende Wirkung zu erbringen Der Bereich des Auswurfkanals 23 kann durch ein oder mehrere verstellbare Leitbleche 37 verändert werden, wobei die Ausbildung so getroffen ist, dass durch eine Veränderung zugleich auf die Veränderung der Wurfweite eingewirkt wird

Die Fig 10 und 11 zeigen schließlich Anordnungsmoglichkeiten der Reibleisten 29, die hier der Einfachheit halber in die Ebene abgewickelt dargestellt sind Die Reibleisten 29 gemäß Fig. 10 erstrecken sich über die Hohe der Schaufeln 21 und sind unter gleichmäßigen Abstanden an der Innenwand des Gehäuses 9 befestigt Das Hackseigut wird hier gemäß Pfeil 38 relativ gradlinig bewegt, so dass es immer wieder mit den in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Reibleisten 29 in Kontakt kommt Auf diese Weise werden sehr wirkungsvoll Verlustkorner und Unkrautsamen zerschlagen bzw zerrieben

Bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 11 sind die Reibleisten 29 unterteilt und deren Teile zueinander auf Lücke und schragstehend angeordnet Das Hackseigut sowie die Verlustkorner und Unkrautsamen werden sich bei dieser Anordnung auf einem Bewegungspfad gemäß Pfeil 39 im Bereich des Umfangs des Geblases 4 bewegen und so immer wieder erneut einer Schlag- und Mahlwirkung ausgesetzt sein BEZUGSZEICHENLISTE

Mähdrescher 11 Schüttler

Häckselvorrichtung 12 Pfeil

Zerkleinerungseinrichtung 13 Antriebswelle

Gebläse 14 Übersetzungsgetriebe

Rotor 15 Winkel

Drehachse 16 Stirnwand

Zerkleinerungswerkzeug 17 Förderorgan

Niederzugsschnecke 18 Gegenhalteleiste

Gehäuse 19 Prallfläche

Einwurftrichter 20 Rotor

Schaufel 31 Durchtrittsspalt

Schaufelrad 32 Durchtrittsspalt

Auswurfkanal 33 Durchtrittsspalt

Pfeil 34 Messer

Winkel 35 Schneidenstück

Verteilergetriebe 36 Wendel

Pfeil 37 Leitblech

Pfeil 38 Pfeil

Reibleiste 39 Pfeil

Reibleiste

Claims

PATENTANSPRUCHE

1 Hackseivorrichtung (2) für einen Mähdrescher (1), mit mindestens einem angetπe- benen Rotor (5) mit zumindest etwa vertikal oder geneigt angeordneter Drehachse (6), der in einem einen Einwurf für das Hackseigut und einen Auswurf aufweisenden Gehäuse (9) vorgesehen ist und auf dessen Umfang in einem ersten oberen Zerkleinerungsbereich Zerkleinerungswerkzeuge (7) wendelformig angeordnet sind, wobei zum Auswerfen des zerkleinerten Hackseigutes unterhalb des Rotors (5) ein Geblase (4) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelformig angeordneten Zerkleinerungswerkzeuge (7) sich zumindest über einen Sektor des Umfangs des Rotors (5) gewindegangartig erstreckend vorgesehen sind, sodass sie unter Berücksichtigung der Drehrichtung des Rotors (5) über die Hohe des Rotors insgesamt eine Niederzugsschnecke (8) bilden, und dass an der Wandung des Gehäuses (9) mindestens eine sich im wesentlichen vertikal erstreckende Gegenhalteleiste (18) vorgesehen ist, die spaltbildend gegen die Niederzugs- Schnecke (8) angestellt ist

2 Hackseivorrichtung (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9) auf einem Teil seines Umfangs einen Einwurftrichter (10) für das Hackseigut aufweist, wahrend der andere Teil des Umfangs des Gehäuses (9) den mit der Niederzugs- Schnecke (8) besetzten Rotor (5) eng umschließt

3 Hackseivorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenhalteleiste (18) eine sich etwa radial zu der Drehachse (6) des Rotors (5) erstreckende Prallflache (19) aufweist

4 Hackseivorrichtung (2) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederzugsschnecke (8) mehrgängig ausgebildet ist und über mindestens 360° des Umfangs des Rotors (5) durchgangige Wendel (36) aufweist

5 Hackseivorrichtung (2) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Gegenhalteleiste (18) zusammenarbeitende Rand der Wendel (36) zugescharft oder gezahnt ausgebildet ist 6 Hackseivorrichtung (2) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das unterhalb des Rotors (5) angeordnete Geblase (4) einen zweiten Zerkleinerungsbereich für das Hackseigut aufweist, der von Schaufeln (21 ) an einem Schaufelrad (22) und ortsfest angeordneten Reibleisten (29, 30) gebildet wird

7 Hackseivorrichtung (2) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibleisten (29, 30) an einem zylindrischen Abschnitt des Gehäuses (9) und/oder an einer das Gehäuse unten abschließenden Stirnwand angeordnet

8 Hackseivorrichtung (2) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel (36) der Niederzugsschnecke (8) und die Schaufeln (21) des Geblases (4) auf einem gemeinsamen durchgehenden Rotor (5, 20) angeordnet sind

9 Hackseivorrichtung (2) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelformig angeordneten Zerkleinerungswerkzeuge (7) in Umfangsrichtung so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie zumindest ein Drittel, vorzugsweise mehr als 50 %, der Flache des Wendelgangs über dem Umfang abdecken

10 Hackseivorrichtung (2) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelformig angeordneten Zerkleinerungswerkzeuge (7) auf dem Rotor (5) der Niederzugsschnecke (8) mit einer Umfangsgeschwindigkeit zwischen etwa 50 bis 100 m/sec angetrieben werden