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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Mulchgerät, das insbesondere für forstwirtschaftliche Zwecke vorgesehen und dazu eingerichtet ist, an einem Ackerschlepper oder einem ähnlichen Trägerfahrzeug befestigt zu werden.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Mulchgeräte werden zur Zerkleinerung von Holz- und anderen Pflanzenteilen verwendet. Üblicherweise werden die zerkleinerten Teile unmittelbar dort, wo sie anfallen, auf dem Erdboden liegen gelassen oder teilweise in das Erdreich eingearbeitet.
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Aus der
EP 2 689 656 A2 ist ein Mulchgerät bekannt, das als Anbaueinheit an der Front eines Ackerschleppers oder eines anderen Trägerfahrzeugs befestigt werden kann. Das Mulchgerät weist einen quer zu einer Arbeitsrichtung angeordneten Rotor auf, an dem mehrere Mulchwerkzeuge befestigt sind. Mit Hilfe eines Antriebs ist der Rotor um seine Längsachse drehbar. Die Arbeitsbreite des Rotors ist kleiner als 1 m, so dass das Mulchgerät auch an kleinen Trägerfahrzeugen mit geringer Leistung befestigt werden kann. Solche kleinen Trägerfahrzeuge können fernsteuerbar sein und auch auf sehr steilen und/oder stark zerklüfteten Arealen eingesetzt werden.
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Bei dem bekannten Mulchgerät weisen die Mulchwerkzeuge jeweils einen Arbeitskopf auf, der aus gehärtetem Stahl besteht und am Ende eines Gewindebolzens angeformt ist. Der Gewindebolzen verläuft durch eine Bohrung in einer Halterung, die mit einer zylindrischen Umfangsfläche des Rotors verschweißt ist. Der Gewindebolzen verläuft dabei in Umfangsrichtung und damit senkrecht zur Längsrichtung des Rotors.
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Aus der
EP 0 434 303 A1 ist eine Mäheinrichtung für Strauchwerk bekannt, bei der in der Nähe des Umfangs einer rotierenden Strahltrommel Hammerwellen in Aussparungen befestigt sind. Um die Hammerwellen rotieren mit hoher Geschwindigkeit Hammermesser, die das Strauchwerk abschlagen.
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Obwohl derartige Mulchwerkzeuge in der Regel einen Arbeitskopf aus gehärteten Stahl oder einem anderen hochverschleißfesten Material haben, nutzen sich die Mulchwerkzeuge während des Betriebs nach und nach ab. Da die Mulchwerkzeuge an den Halterungen angeschraubt sind, lassen sie sich nach Ablauf ihrer Standzeit leicht auswechseln.
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Gelegentlich kommt es jedoch auch zu stärkeren Beschädigungen der Mulchwerkzeuge. Wenn ein Mulchwerkzeug beispielsweise während der Drehung des Rotors auf einen größeren Stein oder ein ähnlich hartes Hindernis auftrifft, können durch die Wucht des Aufpralls Teile des Mulchwerkzeugs abgeschert oder auf andere Weise herausgebrochen werden. Eine Bedienperson, die das Trägerfahrzeug führt oder fernsteuert, kann solche Beschädigungen der Mulchwerkzeuge in der Regel nicht sofort erkennen. In der Regel wird das Mulchgerät deswegen nach einer solchen Beschädigung noch einige Zeit weiter betrieben. Während dieser Zeit schützt das ganz oder teilweise abgebrochene Mulchwerkzeug die vom Rotor abstehende Halterung jedoch nicht mehr oder nur noch teilweise. Dadurch verschleißen die Halterungen sehr rasch, da sie in der Regel ähnlich weit von der Oberfläche des Rotors abstehen wie die Mulchwerkzeuge. Der Austausch verschlissener oder beschädigter Halterungen ist aber ungleich aufwendiger als der Austausch der Mulchwerkzeuge, da die Halterungen an den Rotor nicht angeschraubt, sondern angeschweißt sind.
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Aus der
DE 94 10 330 U1 ist eine Zerkleinerungsmaschine bekannt, bei der Reißzähne auswechselbar zwischen zwei stegförmigen Halterungen befestigt sind. Die Reißzähne ragen auch nach vorne und hinten über die Halterungen hinaus.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mulchgerät bereitzustellen, bei dem die Halterungen der Mulchwerkzeuge besser vor Verschleiß und Beschädigungen geschützt sind, wenn die Mulchwerkzeuge ganz oder teilweise abbrechen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Mulchgerät gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Da die Befestigungsbohrung oder Befestigungsanlagefläche des Mulchwerkzeugs nicht wie bei den bekannten Geräten quer, sondern parallel zur Längsachse des Rotors verläuft, benötigt die Halterung keine Teile, die sich in Arbeitsdrehrichtung des Rotors gesehen ”hinter” dem Mulchwerkzeug befinden und nach einem Abbrechen des Mulchwerkzeugs ähnlich weit vom Rotor abstehen wie das Mulchwerkzeug selbst und eine ähnliche Breite wir das Mulchwerkzeug haben. Die erfindungsgemäßen Halterungen, zwischen denen das Mulchwerkzeug befestigt ist, können relativ zum Mulchwerkzeug schmal und niedrig sein, so dass sie bei einem Abbrechen des Mulchwerkzeugs dem Mulchgut vergleichsweise wenig Widerstand bieten.
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Im Allgemeinen wird sich das Befestigungselement durch Öffnungen in den Halterungen hindurch erstrecken, um das Befestigungselement formschlüssig an den Halterungen festzulegen. Je nach Art des Befestigungselements kann dieses jedoch auch einseitig in eine sacklochartige Ausnehmung in einer der benachbarten Halterungen eingesteckt sein.
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Bei dem Befestigungselement handelt es sich vorzugsweise um eine Gewindeschraube, die mit einer Mutter zusammenwirkt, oder um einen Bolzen, der axial mit einem Spannstift fixiert sein kann. Es kommen aber auch andere langgestreckte Befestigungselemente, z. B. Zapfen mit nicht runden Querschnitten, in Betracht, die in die Befestigungsbohrung des Mulchwerkzeugs eingreifen oder an dessen Befestigungsanlagefläche anliegen.
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Was die Halterungen betrifft, so erstreckt sich jede Halterung in einer zur Längsachse senkrechten Ebene und kann beispielsweise als Steg ausgebildet sein, der an der Umfangsfläche angeschweißt ist. Solche Stege sind in einer zur Längsachse senkrechten Ebene, in der vom Mulchgut Kräfte ausgeübt werden, trotz ihrer geringen Größe und des geringen Gewichts hochbelastbar.
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Bei einem Ausführungsbeispiel haben die Halterungen einen Vorlaufabschnitt, in dem die Höhe der Halterungen bezüglich der zylindrischen Umfangsfläche des Rotors kontinuierlich bis zu einem Zentralabschnitt zunimmt, der an das Mulchwerkzeug angrenzt. Ein solcher Vorlaufabschnitt, der zumindest im Wesentlichen die Form einer Rampe haben kann, bewirkt, dass die Halterungen frei von Stufen sind, die bei Drehung des Rotors auf harte Gegenstände verkanten und dadurch leicht beschädigt werden können. Trifft beispielsweise ein rampenförmiger oder gekrümmter Vorlaufabschnitt während der Drehung des Rotors auf einen harten Gegenstand, so wird der Gegenstand vom Vorlaufabschnitt zur Seite gedrängt, ohne dass es zu harten Schlägen kommt.
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Die Halterungen können auch einen Nachlaufabschnitt haben, in dem die Höhe der Halterung bezüglich der Umfangsfläche kontinuierlich ausgehend vom Zentralabschnitt abnimmt. Ein solcher Nachlaufabschnitt ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn der Rotor (zumindest kurzzeitig) auch seine Drehrichtung ändern kann, etwa nachdem er sich im Mulchgut festgefahren hat. Auch in diesem Fall verhindert das stufenfreie Profil der Halterung, dass es beim Auftreffen auf harten Gegenstände zu Schlägen kommt, die zu Schäden an den Halterungen führen.
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Besonders günstig ist es, wenn die Halterungen insgesamt eine radial nach außen weisende Oberfläche haben, die frei von Stufen ist. Unabhängig von der Drehrichtung des Rotors wird dadurch die Gefahr von Beschädigungen der Halterungen verringert, wenn die Mulchwerkzeuge ganz oder teilweise abgebrochen sind.
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Ein Mulchwerkzeug kann auch mit Hilfe von zwei oder mehr Befestigungselementen, die gleichartig oder unterschiedlich ausgebildet sein können, an den Halterungen befestigt sein. Bei einem Ausführungsbeispiel weist z. B. jedes Mulchwerkzeug eine Befestigungsbohrung und eine Befestigungsanlagefläche auf. Durch die Befestigungsbohrung und erste Öffnungen in den Halterungen erstreckt sich eine Befestigungsschraube, während an der Befestigungsanlagefläche ein Befestigungsbolzen anliegt, der sich durch zweite Öffnungen in den Halterungen erstreckt. Infolge der zwei in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten und vorzugsweise parallelen Befestigungselemente werden Kippmomente verhindert, wie sie bei einer Befestigung mit nur einem einzigen Befestigungselement auftreten können. Da nur eines der Befestigungselemente als Befestigungsschraube ausgebildet ist, lässt sich das Mulchwerkzeug trotzdem sehr schnell austauschen, da nur eine Schraubverbindung zu lösen ist.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist auf einer Seite einer Halterung ein erstes Mulchwerkzeug und in Umfangsrichtung versetzt dazu auf der gegenüberliegenden Seite der Halterung ein zweites Mulchwerkzeug befestigt. Auf diese Weise lässt sich die Zahl der nötigen Halterungen annähernd halbieren, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn sehr viele Mulchwerkzeuge an dem Rotor befestigt werden sollen.
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Vorzugsweise weist das Mulchgerät einen Antrieb auf, der dazu eingerichtet ist, den Rotor um seine Längsachse in Drehung zu versetzen. Bei diesem Antrieb kann es sich beispielsweise um einen Hydraulikmotor handeln. Je nach Größe des Mulchgeräts kann der Antrieb auch autark sein und ohne Trägerfahrzeug eine Drehung des Rotors ermöglichen.
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Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Arealpflegesystem mit einem Trägerfahrzeug, insbesondere einem Böschungsmäher, und einem vorzugsweise frontseitig an dem Trägerfahrzeug befestigten erfindungsgemäßen Mulchgerät.
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Die Erfindung ist nicht nur für Mulchgeräte, sondern auch für andere Arten von Zerkleinerungsgeräten einsetzbar. Gegenstand der Erfindung ist deswegen auch ein Rotor für ein Zerkleinerungsgerät, der aufweist:
- a) eine Längsachse und eine zumindest im Wesentlichen zylindrische Umfangsfläche,
- b) mehrere Zerkleinerungswerkzeuge, die jeweils eine parallel zur Längsachse verlaufende Befestigungsbohrung oder Befestigungsanlagefläche haben, und
- c) an der Umfangsfläche befestigte Halterungen zum starren Befestigen der Zerkleinerungswerkzeuge an der Umfangsfläche,
wobei an jeweils zwei benachbarten Halterungen ein Zerkleinerungswerkzeug lösbar mit Hilfe eines vorzugsweise bolzen- oder schraubenartigen Befestigungselements befestigt ist, das sich durch die Befestigungsbohrung des Zerkleinerungswerkzeugs hindurch erstreckt bzw. an dessen Befestigungsanlagefläche anliegt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
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1 Ein erfindungsgemäßes Mulchgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Darstellung, wobei eine Frontklappe des Geräts sich in einer Offenstellung befindet;
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2 einen Längsschnitt durch ein Mulchwerkzeug, das an einem Rotor des in der 1 gezeigten Mulchgeräts befestigt ist;
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3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Mulchwerkzeugs und zweier Halterungen, mit denen das Mulchwerkzeug verschraubt ist, wobei der obere Teil des Mulchwerkzeugs durch Auftreffen auf einen harten Gegenstand abgeschert ist;
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4 einen Rotor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer isolierten perspektivischen Darstellung, bei dem die Mulchwerkzeuge jeweils mit zwei Schrauben an den Halterungen befestigt sind;
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5 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines der in der 4 gezeigten Mulchwerkzeuge und zweier Halterungen, mit denen das Mulchwerkzeug doppelt verschraubt ist;
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6 einen Rotor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einer isolierten perspektivischen Darstellung, bei dem jede Halterung mit zwei Mulchwerkzeugen verschraubt ist;
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7 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines der in der 6 gezeigten Mulchwerkzeuge und zweier Halterungen, mit denen das Mulchwerkzeug doppelt verschraubt ist.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1. Erstes Ausführungsbeispiel
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In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Mulchgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung gezeigt und insgesamt mit 10 bezeichnet. Das Mulchgerät 10 enthält als zentrale Baukomponenten einen Rotor 12 und einen Antrieb, mit dem der Rotor um eine Drehachse 13 gedreht werden kann. Der Antrieb umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Hydraulikmotor 14 und einen Keilriemen, der den Hydraulikmotor 14 mit dem Rotor 12 verbindet. Der Keilriemen ist in einem Transmissionsgehäuse 16 angeordnet und deswegen in der 1 nicht erkennbar.
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Zwischen zwei Seitengehäusen 18, 19, die an gegenüberliegenden Seiten eines Querträgers 20 angeordnet und an ihrer Unterseite mit Gleitkufen 22 bzw. 24 versehen sind, erstreckt sich eine Frontklappe 26, die mit Hilfe eines nicht erkennbaren Hydraulikhebels von der in der 1 gezeigten Offenstellung in eine nicht gezeigte Schließstellung überführt werden kann. In der Schließstellung überdeckt die Frontklappe 26 den größten Teil des Rotors 12.
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Der Rotor 12 hat eine zylindrische Umfangsfläche 32, an der mehrere Mulchwerkzeuge 34 mit Hilfe von Halterungen 36 starr befestigt sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Halterungen 36 als schmale Stege ausgebildet, die an der Umfangsfläche 32 des Rotors 12 angeschweißt sind. Jedes Mulchwerkzeug 34 ist dabei zwischen einem Paar benachbarter Halterungen 36 gehalten und auf diese Weise an der Oberfläche 32 des Rotors 12 befestigt. Zur Befestigung dienen im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Schraube 38, die mit einer Schraubenmutter 40 zusammenwirkt, und ein zur Schraube 38 paralleler Befestigungsbolzen 42.
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Die Schraube 38 und der Befestigungsbolzen 42 erstrecken sich dabei jeweils durch eine Bohrung bzw. eine Aussparung in den Halterungen 36 und durch Befestigungsbohrungen im Mulchwerkzeug 34. Dies ist in der 2 dargestellt, die einen Längsschnitt durch eines der Mulchwerkzeuge 34 zeigt. Das Mulchwerkzeug 34 trägt einen Arbeitskopf 44 aus gehärtetem Stahl oder einem anderen verschleißfesten Material und weist eine Befestigungsbohrung 46 und halbzylindrische Befestigungsanlagefläche 48 auf. Die Schraube 38 erstreckt sich durch die Befestigungsbohrung 46 hindurch, während der Befestigungsbolzen nur von einer Seite her an der halbzylindrischen Befestigungsanlagefläche 48 anliegt, wie dies die 2 zeigt. Der Befestigungsbolzen 42 ist dauerhaft zwischen den benachbarten Halterungen 36 befestigt und nicht ohne weiteres davon lösbar.
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Bei der Befestigung des Mulchwerkzeugs 34 zwischen den benachbarten Halterungen 36 wird das Mulchwerkzeug 34 mit seiner Befestigungsanlagefläche 48 an den Befestigungsbolzen 42 angelegt und auf der Umfangsfläche 32 des Rotors 12 abgesetzt. Die Befestigungsbohrung 46 des Mulchwerkzeugs 34 fluchtet dann mit jeweils einer Bohrung in den beiden benachbarten Halterungen 36. Durch diese drei koaxialen Bohrungen hindurch wird anschließend die Schraube 38 eingeführt und mit der Schraubenmutter 40 verspannt. Auf diese Weise ist das Mulchwerkzeug 34 kippstabil und mit nur einer Schraubverbindung an der Umfangsfläche 32 des Rotors 12 befestigt.
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In der 2 ist ferner die Kontur einer der beiden identischen stegartigen Halterungen 36 erkennbar. Die Halterung 36 hat einen Vorlaufabschnitt 50, in dem die Höhe der Halterung 36 bezüglich der Umfangsfläche 32 kontinuierlich bis zu einem Zentralabschnitt 52 zunimmt, der an das Mulchwerkzeug 34 angrenzt und in der 2 deswegen vom Mulchwerkzeug überdeckt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Vorlaufabschnitt 50 die Form einer Rampe. Die radial nach außen weisende Oberfläche 54 des Vorlaufabschnitts 50 hat somit eine konstante Steigung und ist frei von Stufen. Der kleine Absatz 55 am vorderen Ende der Halterung 36 ist zur Vermeidung eines dünnen zungenartigen Auslaufs erforderlich und nicht Teil des Vorlaufabschnitts 50.
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Die Halterung 36 hat außerdem einen Nachlaufabschnitt 56, in dem die Höhe der Halterung 36 bezüglich der Umfangsfläche 32 des Rotors 12 ausgehend vom Zentralabschnitt 52 kontinuierlich abnimmt. Die Steigung des Nachlaufabschnitts 56 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel größer als die des Vorlaufabschnitts 50.
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Die Form der Halterungen 36 mit dem Vorlaufabschnitt 50, dem Zentralabschnitt 52 und dem Nachlaufabschnitt 56 ist gut auch in der perspektivischen Darstellung der 3 erkennbar, welche die Anordnung des Mulchwerkzeugs 34 zwischen den benachbarten Halterungen 36 in einer perspektivischen Darstellung zeigt. Unterstellt wurde bei der 3, dass der Arbeitskopf 44 gemeinsam mit einem oberen Teil des Mulchwerkzeugs 34 nach Auftreffen auf einen harten größeren Gegenstand abgeschert wurde. Man erkennt, dass sich hinter dem abgescherten Teil des Mulchwerkzeugs 34 keine Teile der Halterungen 36 befinden, die ebenfalls abgeschert oder bei weiterer Benutzung des Mulchgeräts 10 verschlissen werden können.
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Infolge des rampenförmigen und stufenfreien Vorlaufabschnitts 50 der Halterungen 36 werden in diesem Zustand auftreffendes Mulchgut und darin enthaltene harte Gegenstände nicht durch hartes Anschlagen zerkleinert, sondern lediglich verdrängt. Dadurch nutzen sich die Halterungen 36 nach dem Abscheren eines Teils des Mulchwerkzeugs 34 kaum stärker ab als zuvor. Selbst wenn der Vorlaufabschnitt 50 der Halterungen 36 beschädigt oder infolge Verschleißes stark abgetragen wird, so bleiben die Halterungen 36 weiterhin benutzbar, da die Bohrungen für die Schraube 38 und für den Befestigungsbolzen 42 sich im Zentralabschnitt 52 befinden und damit keinem Verschleiß ausgesetzt sind.
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Zum Auswechseln des beschädigten Mulchwerkzeugs 34 wird die Schraube 38 gelöst, das Mulchwerkzeug 34 nach vorne herausgenommen und ein neues Mulchwerkzeug 34 eingesetzt.
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Vor dem Betrieb des Mulchgeräts 10 wird dieses über eine nicht in der 1 erkennbare Kupplung an der Front eines Trägerfahrzeugs befestigt. Über einen Schlauch wird der Hydraulikmotor 14 mit einem Hydraulikaggregat des Trägerfahrzeugs verbunden. Um Gestrüpp, leichte Auswüchse, Gehölz oder Baumstümpfe zu zerkleinern, wird der Rotor 12 in Drehung in seine Längsachse 13 versetzt, und zwar entlang der mit einem Pfeil 58 in der 1 angedeuteten Drehrichtung. Im Allgemeinen wird bei gröberem Gestrüpp die Frontklappe 26 zunächst in die in der 1 gezeigte Offenstellung überführt, damit der Zugang zum Rotor 12 nicht behindert wird. Um das so bearbeitete Gut weiter zu zerkleinern, kann die Frontklappe 26 geschlossen werden und das Mulchgerät 10 mit Hilfe des Trägerfahrzeugs vor- und zurückbewegt werden, wobei die Drehrichtung des Rotors 12 unverändert bleibt. Das zuvor bearbeitete Mulchgut wird dann nochmals von dem Rotor 12 aufgenommen und weiter zerkleinert. Die sich in der Schließstellung befindliche Frontklappe 26 gewährleistet dabei, dass das zu bearbeitende Mulchgut wiederholt den rotierenden Mulchwerkzeugen 34 ausgesetzt und dadurch nach und nach weiter zerkleinert wird. Gleichzeitig verhindert die geschlossene Frontklappe 26, dass das zerkleinerte Mulchgut großflächig weggeschleudert wird.
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2. Zweites Ausführungsbeispiel
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Die 4 zeigt einen Rotor 12 in isolierter Darstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. In der isolierten Darstellung des Rotors 12 ist auch die Rotorwelle 60 erkennbar, welche die Drehachse 13 des Rotors 12 definiert.
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Die 5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht zwei Halterungen 36 und ein dazwischen befestigtes Mulchwerkzeug 34. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Befestigungsbolzen 42 durch eine zweite Schraube 38 ersetzt. Das Mulchwerkzeug 34 ist deswegen in seiner Längsrichtung so weit verlängert, dass eine zweite Befestigungsbohrung Platz findet, welche die zweite Schraube 38' aufnimmt.
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3. Drittes Ausführungsbeispiel
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Die 6 zeigt in einer an die 4 angelehnten perspektivischen Darstellung einen Rotor 12 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, der ebenfalls für die Verwendung in dem Mulchgerät 10 geeignet ist.
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Anstatt wie bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen für jedes Mulchwerkzeug genau zwei Halterungen 36 vorzusehen, die nur Mulchwerkzeug halten, sind bei diesem Ausführungsbeispiel modifizierte Halterungen 36' vorgesehen, an denen jeweils zwei Mulchwerkzeuge 34 befestigt sind. Ein erstes Mulchwerkzeug 34 ist dabei auf einer Seite einer jeden Halterung 36' und – in Umfangsrichtung des Rotors 12 versetzt dazu – ein zweites Mulchwerkzeug auf der gegenüberliegenden Seite der Halterung 36' befestigt.
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Die 7 zeigt in einer vergrößerten Darstellung zwei Halterungen 36' und ein dazwischen befestigtes Mulchwerkzeug 34. Jede Halterung 36' ist mit zwei Paaren von ersten und zweiten Bohrungen 62, 63 versehen, durch die sich im dargestellten Ausführungsbeispiel die Schrauben 38 oder auch Befestigungsbolzen 42 (nicht dargestellt) erstrecken. Da an jeder Halterung 36' zwei Mulchwerkzeuge 34 befestigt sind, halbiert sich die Zahl der benötigten Halterungen annähernd um einen Faktor 2.