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Die Erfindung betrifft eine Verteilervorrichtung für eine mit Feststoffen befrachtete Flüssigkeit, wie insbesondere Gülle, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Eine gattungsgemäße Verteilervorrichtung ist aus der
EP 638 227 B1 bekannt. Diese Vorrichtung dient insbesondere der Verteilung von Gülle in einem Gülleausbringfahrzeug, das als sog. Schleppschlauchverteiler ausgebildet ist. Von einem zentralen Vorratsbehälter aus muss die Gülle auf eine Vielzahl von Schläuchen verteilt werden, die an den seitlich ausschwenkbaren Verteilerbalken am Fahrzeug herabhängen und die Gülle bis unmittelbar in Nähe des Bodens transportieren. Die bekannte Vorrichtung besitzt einen Messerring, der so groß ausgebildet ist, dass er den Durchmesser der abzweigendenden Auslauföffnungen überdecken kann. Dadurch, dass der Ring exzentrisch angeordnet ist, werden die auf einem Teilkreis an der Stirnseite des Gehäuses angeordneten Öffnungen nacheinander vom Ring überdeckt, also für den Flüssigkeitstransport verschlossen, und wieder geöffnet. Zudem hat der rotierende Messerring die Wirkung, dass teilweise aus den Durchgangsöffnungen der Schneidplatte heraushängende Feststoffanteile wie Strohfasern, zerkleinert werden. Da die Schläuche, die sich an die Durchflussöffnungen der Schneidplatte anschließen, relativ lang sind, wird ein Abfließen der jeweils in eine Durchflussöffnung eingespeisten Gülleportion dadurch ermöglicht, dass Außenluft angesaugt werden kann, so dass ein Abfließen der Gülle aus dem Schlauch in der Phase möglich ist, in der die Durchflussöffnung im Gehäuse der Verteilervorrichtung durch den Messerring überdeckt, also abgesperrt ist.
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Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist, dass der Abfluss der vom Verteiler in die einzelnen Durchgangsöffnungen eingespeisten Flüssigkeitsportionen allein aufgrund der Schwerkraft erfolgen kann. Die Verteilervorrichtung muss daher bei einem Gülleausbringfahrzeug möglichst hoch angebracht werden, um den hydrostatischen Druck zu erhöhen, und auch die Schläuche müssen auf dem Verteilerbalken stets mit ausreichendem Gefälle geführt sein.
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Besondere Probleme entstehen bei einer Fahrt in seitlicher Hanglage. Bei entsprechender Neigung des Fahrzeugs und der seitlich daran angebrachten Verteilerbalken besitzen einzelne Abschnitte der Schleppschläuche kein ausreichendes Gefälle mehr, welches ein selbsttätiges Abfließen der eingebrachten Flüssigkeitsportionen erlaubt.
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Sammeln sich darüber hinaus Feststoffe in einem bestimmten Schlauch- oder Rohrabschnitt an, so kann es zu Verstopfungen der Fließwege kommen, welche durch nachfließende Portionen der Flüssigkeit nicht weggespült werden können, solange nur Atmosphärendruck in den Schläuchen besteht. Wird hingegen das Einfließen von Luft in die ausgangsseitigen Strömungswege verhindert, dann kann zwar der im Verteilergehäuse anstehende Pumpendruck wirksam werden; dies jedoch wiederum nur in dem Moment, in dem die jeweilige Durchflussöffnung vom Messerring freigegeben ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Verteilervorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass ein Abfließen der Flüssigkeit aus der Verteilervorrichtung insgesamt verbessert ist und insbesondere auch bei einem nicht ausreichenden Gefälle der sich anschließenden Strömungswege möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Messerring über eine Deckringscheibe mit einem Nabenelement verbunden ist, so dass eine Art Haube ausgebildet ist, welche dichtend über die Messerscheibe streicht. Es bildet sich dazwischen ein Spaltraum, der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem zusätzlichen Fluid beaufschlagbar ist.
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Insbesondere wird dazu Druckluft in den Spaltraum eingeleitet, jedoch ist es auch möglich, Flüssigkeiten wie Flüssigdünger einzuleiten, wenn die erfindungsgemäße Verteilervorrichtung für einen Gülleausbringfahrzeug Verwendung findet, so dass das eingebrachte Fluid nicht nur der Förderung dient, sondern zugleich den Nährstoffeintrag in den bearbeiteten Boden erhöht.
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Durch die auf der Schneidplatte rotierende Haube wird der aus dem Stand der Technik bekannte Verteilereffekt beibehalten, durch welchen immer nur eine bestimmte Querschnittsfläche aus der Gesamtheit aller Durchgangsöffnungen offenliegt, während der andere Teil verschlossen bleibt.
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Zudem wird durch das eingeleitete Fluid auch ein Abfließen der Flüssigkeitsportion aus denjenigen Rohrstutzen ermöglicht, die gerade von der Messerringscheibe bzw. der haubenartigen Einheit überdeckt sind. Dadurch, dass jedoch erfindungsgemäß nicht atmosphärische Luft angesaugt wird, sondern das Fluid in einen abgedichteten Spaltraum geleitet wird, kann auch mit einem Überdruck gearbeitet werden, durch welchen selbst Pfropfen in der Fluidleitung gelöst werden können und die im Ausgangsrohr- oder -schlauch anstehende Flüssigkeitsportion auch entgegen der Schwerkraft zur Auslassöffnung hin gefördert werden kann.
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Das als Hilfsmittel zur Förderung zusätzlich eingebrachte Fluid besitzt zumindest im Hauptanwendungsfall für die erfindungsgemäße Verteilervorrichtung, der Verteilung von Gülle mittels eines Schleppschlauchverteilers, keine negativen Auswirkungen. Sofern Druckluft als Fluid eingesetzt wird, strömt diese am Schlauchende einfach heraus und sorgt gegebenenfalls noch für eine Verwirbelung der austretenden Flüssigkeitsportion. Wird Wasser als Fluid eingesetzt, kommt es zwar zu einer gewissen Verdünnung der Gülle, andererseits wird aber ein gleichmäßigerer, fast unterbrechungsfreier Förderstrom erreicht, so dass die Zeitabschnitte, zu denen die Flüssigkeitsportionen am Schlauchende austreten, länger sind und die Intervalle dazwischen verkürzt sind.
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Wird Flüssigdünger als Hilfsmittel eingesetzt, so wird sogar das Arbeitsergebnis durch höheren Nährstoffeintrag verbessert.
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Vorzugsweise besitzt die erfindungsgemäße Verteilervorrichtung zwei Stirnseiten, von denen jeweils eine Vielzahl von Rohrstutzen abgehen, und entsprechend spiegelbildlich identische oder ähnlich aufgebaute rotierende Einheiten.
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Bevorzugt sind zwei Messerringscheiben mit ihren Deckelringscheiben an eine gemeinsame Nabe angebunden. Federelemente, die an entsprechenden Absätzen der Nabe abgestützt sind, bewirken einen ausreichenden Anpressdruck, der Messerringscheiben auf die Schneidplatten.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
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1 eine erfindungsgemäße Verteilervorrichtung in seitlicher Ansicht;
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2 eine Schnittansicht der Linie A-A in 1;
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3 ein Querschnitt durch die Verteilervorrichtung und
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4 eine geschnittene, perspektivische Ansicht der Verteilervorrichtung.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Verteilervorrichtung 100 in seitlicher Ansicht, vom Umfang her, mit einem Gehäuse 10 und einem daran angesetzten Motor 50. Das Gehäuse 10 ist im Wesentlichen aus zwei Stirnplatten 11, 12 gebildet, die zwischen sich einen im Wesentlichen zylindrischen Mantelabschnitt 17 einschließen. Die Verbindung erfolgt vorzugsweise über eine Verschraubung an der Außenseite der zylindrischen Wandung 17, so dass das Gehäuse bei Verstopfungen jederzeit leicht zu zerlegen ist.
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An der Ober- und an der Unterseite des Mantels 17 sind Stutzen 14 angebracht, wovon einer als Zuleitung für die Feststoff befrachtete Fraktion wie Gülle zu verwenden ist. Der andere Stutzen ist durch einen Deckel verschlossen und kann zum Durchspülen geöffnet werden. Auch ermöglicht die Anordnung der beiden Stutzen an gegenüberliegenden Seiten eine andersartige Einbaulage der Verteilervorrichtung 100.
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Seitlich von den Stirnplatten 11, 12 erstrecken sich jeweils Rohrstutzen 13 zur Außenseite hin. Beispielsweise können flexible Schläuche direkt auf diese Rohrstutzen 13 geschoben werden und in an sich bekannter Weise mit Rohrschellen oder dergleichen fixiert werden.
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Während eine Mehrzahl von Rohrsstutzen 13 auf wenigstens einem äußeren Teilkreis liegen, ist innerhalb dieses äußeren Teilkreises jeweils wenigstens ein weiterer Rohrstutzen 16 je Seite vorgesehen, der der Einleitung des Hilfsfluids dient.
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Wie im Schnitt in einer zu den Stirnseiten 11, 12 parallelen Ebene nach 2 erkennbar, ist im Inneren des Gehäuses 10 eine hohle Kammer 15 ausgebildet. In dieser ist ein Rotor 40 angeordnet, der ein Nabenelement 41, eine Messerringscheibe 31 und eine Deckelscheibe 30 umfasst, welcher den Zwischenraum zwischen dem Messerring 31 und dem Nabenelement 41 abdeckt.
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Bei der in 2 dargestellten Lage ist der Rotor 40 so um seine Rotationsachse 44 verdreht worden, dass er oben in der Kammer 15 liegt und dadurch die weiter unterhalb liegende Durchflussöffnungen 23 in einer Schneidplatte 21 freigibt. Die Durchgangsöffnungen 23 stehen mit den Rohrstutzen 13 an der Außenseite der Stirnplatten 11, 12 in Verbindung.
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Es werden also umlaufend die Durchgangsöffnungen 23 nacheinander geöffnet und geschlossen, so dass die zu fördernde Flüssigkeit wie Gülle aus der Kammer 15 in die offen liegenden Durchgangsöffnungen 23 und die sich dort anschließenden Fließwege eintreten kann.
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Das Zentrum 45 des Rotors 40 verläuft bei der Bewegung nicht durch auf der Rotationsachse 44, sondern exzentrisch davon.
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Im Inneren des Nabenelements 41 ist eine Welle 42 angeordnet, die eine Außenverzahnung aufweist, welche in eine Innenverzahnung im Nabenelement 41 eingreift. Mit der Rotation der Welle 42 wird zwar erreicht, dass das Zentrum 45 des Rotors 40 eine exzentrische Bewegung um die Rotationsachse 44 herum vollzieht. Durch den Anpressdruck der Messerringscheibe 31 an den Schneidplatten 21 einerseits und die Lagerung des Rotors 40 in einem zusätzlichen Gleitlager 46 andererseits behält der Rotor 40 seine Winkellage in Bezug auf das Gehäuse 10 bei, während sein Zentrum 45 umlaufend um die Rotationsachse 44 der Welle 42 wandert. Ein beliebiger Punkt am Umfang behält somit sein Lage. Zum Beispiel bleibt ein Punkt 48 oben am Rotor 40 immer in der 0° Position stehen, auch wenn der Rotor 40 sich insgesamt exzentrisch durch den Hohlraum 15 bewegt.
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Die Messerringscheibe 23 macht also eine stehende, zugleich exzentrisch kreisende Bewegung. Dadurch wird bei jeder Durchgangsöffnung 23 ein anderer Teilbereich der Messerringscheibe 31 belastet. Würde hingegen die Messerscheibe exzentrisch drehend rotieren, wäre immer der gleiche Messerbereich im Randbereich der Öffnungen in der Schneidplatte 11, 12 im Einsatz und würde eher stumpf.
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3 zeigt die Verteilervorrichtung in einem Schnitt längs der Mittelachse 44 der Welle 42. Auf die von dem Motor 50 angetriebene Welle 42 ist das Nabenelement 41 mit seiner exzentrischen Bohrung aufgesetzt. Dieses wiederum trägt die Messerringscheibe 31 und die Deckelscheibe 30 des Rotorelements. Tellerfern 43 stützen sich an Absätzen des Nabenelements 41 ab und pressen die Messerringscheibe 31 an die innen an die Stirnplatten 11, 12 angesetzten Schneidplatten 21 mit den Durchgangsöffnungen 23, die zu den Rohrstutzen 13 führen.
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Über die weniger weit von der Mittelachse entfernt liegenden Rohrstutzen 16 an beiden Seiten kann das Hilfsfluid wie Druckluft eingeleitet werden. Es gelangt in einen Spaltraum 22 zwischen der Schneidplatte 21, der Messerringscheibe 31 und der Deckelscheibe 30. Dieser Spaltraum 22 verändert seine Lage gegenüber der Schneidplatte 21 mit ihren Durchgangsöffnungen 23 mit der exzentrischen Rotation des Nabenelement 41, 50 dass das Hilfsfluid nacheinander immer in verschiedene Teilgruppen der Durchgangsöffnungen 23 und Rohrstutzen 16 gelangt.
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Die Fließwege des Hilfsfluids sind in der perspektivischen Schnittdarstellung nach 4 durch die Pfeile gekennzeichnet.
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Die Förderung der Gülle oder anderen mit Feststoffen befrachteten Flüssigkeit erfolgt also bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart, dass die Gülle zunächst aus der Kammer 15 im Inneren in diejenigen Durchgangsöffnungen 23 und Rohrstutzen 16 eintritt, die gerade nicht von dem Rotorelement 40 abgedeckt sind. Das sind in 4 die ganz unten liegenden Öffnungen mit den in der Darstellung angeschnittenen Rohrstutzen 13.
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Anschließend überdeckt das Rotorelement 40 dann genau diese Öffnungen wieder. Das unter Druck in den Spaltraum 22 des Rotorelements 40 eingeleitete Hilfsfluid tritt durch die Durchgangsöffnungen 23 in die sich anschließenden Fließwege und schiebt quasi die dort befindliche Gülleportion vor sich her oder bewirkt zumindest eine Auflockerung, die ein selbsttätiges Abfließen erleichtert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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