DE2839689A1

DE2839689A1 - Unkrautjaete- und bodenbearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE2839689A1
Application number: DE19782839689
Authority: DE
Inventors: Jun Ernest S Webb
Original assignee: WEBB JUN
Current assignee: WEBB JUN
Priority date: 1977-09-12
Filing date: 1978-09-08
Publication date: 1979-07-26
Also published as: FR2402392A1; GB2003713A; JPS5454803A

Description

W 821

Ernest S. Webb, Jr., Baton Rouge, Louisiana, V. St .A.

Unkrautjäte- und Boderibearbeitungsmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten des Erdbodens und/oder Vorbereiten eines Saatbetts und insbesondere eine maschinell angetriebene Vorrichtung der in Garten, Blumenbeeten und dergl. betriebenen Art, Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Maschine, die sowohl Unkraut als auch das Erdreich, in dem es wächst, aufschneidet und dann das aufgeschnittene Erdreich kultiviert.

Maschinen zum Bearbeiten des Erdbodens sind seit langem bekannt. Weiterhin sind auch kleine motorisch angetriebene Kultivatoren

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bekannt, die von einer Einzelperson benutzt und bedient werden können - vergl. die US-PS 2 034 505, 1 063 769, 2 617 341 und 3 442 335,

Die vorliegende Erfindung schafft eine Unkraut j ät- und Beackerungsmaschine mit einem langgestreckten waagerechten Rahmen, mit dem die Teile der Maschine verbunden sind. Die Maschine weist einen auf dem Rahmen angeordneten Antriebsmotor auf, weiterhin eine Achse und Tragräder sowie zwei drehbare Wellen, die beabstandet auf dem Rahmenvorderteil angeordnet sind, wobei die drehbaren Wellen allgemein parallel zur die Räder tragenden Achse verlaufen und eine von ihnen eine Reihe kreisrunder flacher Scheiben mit Zähnen auf dem Aussenrand und die andere der Wellen eine Reihe von Zinken tragen. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sitzen die Scheiben und die Zinken auf einer einzigen drehbaren Welle.

Die Fig. 1 ist eine Perspektivdarstellung der Erdbeacherungs- und Unkraut Jätmaschine nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 ist eine teilweise weggeschnittene SEitenansicht der Boderibeackerungs- und Unkraut Jätmaschine nach der vorliegenden Erfindung;"

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Fig. 3 ist ein-Schnitt auf der Linie 3-3 der Fig. 1.;
Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer der flächen Scheiben;
Fig. 5 ist eine Perspektivdarstellung einer alternativen .Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ;
Fig. 6 ist eine Seitenansicht der in Fig.5 gezeigten Ausführungsform;

Fig. 7 ist eine Uhteransicht der in der Fig. 5 gezeigten Ausführungsform; und

Fig. 8 ist eine Schnittdarstellung auf der Linie 8-8 der
Fig. 6. ·

Die Fig. 1-3 zeigen eine Beackerungs- und Bodenschneidmaschine nach der vorliegenden Erfindung mit einem geeigneten Rahmen 10, der einen Motor trägt, der allgemein mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem um einen verbrennungsmotor mit einem Luftreiniger 1Sa, einem Schalldämpfer 15b und einer Antriebswelle 16. Der M3tor 15 sitzt auf einer flachen Lagerplatte 13, die auf dem rückwärtigen Teil des Rahmens angeordnet ist. Der Rahmen 10 besteht vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium, ist rechteckig geformt und weist die Seitenelemente 11 -11 und die Querelemente 12 - 12 auf.

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Unter der Platte 13 befindet sich eine Achse 14a mit den Rädern 14, von denen die Fig, 1 nur eins zeigt. Vorzugsweise liegen mindestens zwei Räder vor, die jeweils auf einer Seite des Motors 15 angeordnet sind. Falls erwünscht, kann man auch ein oder mehrere Räder am vorderen Ende des Rahmens 10 vorsehen. Mt der Platte 13 ist ein Griff 10a verbunden, von dem die Fig. 1 nur einen Teil zeigt. Der Griff 10a ist üblich ausgestaltet und schwenkbar an der Platte 13 befestigt, von der er absteht. Der Benutzer kann ihn ergreifen, um die Bebauungs- und Beackerungsmaschine nach der vorliegenden Erfindung in der gewünschten Richtung zu führen.

Auf einem Ende der Antriebswelle 16 sitzt eine Riemenscheibe 17, über die ein herkömmlicher Keilriemen 18 zu einerRiemenscheibe 19 läuft. Die Riemenscheibe 19 sitzt auf einem Ende der Welle 20, die drehbar an den Seiteneletnenten 11-11 gelagert ist. Wie in Fig. ersichtlich, ist die Welle 20 in Fig, 3 drehbar am Seitenelement 11 mit einem (nicht gezeigten) Lager in einem Gehäuse 21 gelagert, das starr mit den Bolzen 21a auf dem Seitenelement 11 festgelegt istr Das Seitenelement 11 besteht vorzugsweise aus Winkeleieen, wie in Fig.iund 3 gezeigt; mit seinem unteren Steg 11a ist ein Winkel 21 verschraubt.

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Auf der Welle 20 ist eine Reihe von Zinken 22 angeordnet, die aufeinanderfolgend auf der Welle angeordnet sind. Vorzugsweise sind die einzelnen Zinken jeweils um 90° gegeneinander versetzt, um meinen gleichmäßigen Eingriff in das Erdreich zu gewährleisten; auch andere Winkel sind möglich - bspw. 60°.

Die Enden der Zinken sind zu gekrümmten Teilen 22a abgebogen, um das Erdreich gründlich durchzuarbeiten. Die Zinken 22 weisen unten einen Ring 22b auf, der auf die Welle 20 aufgeschoben istr Befindet der Ring 22b, jeder Zinke 22 sich in Längsrichtung der Welle 20 in der Sollage, legt man ihn auf der Welle auf herkömmliche Weise fest - bspw . mit einer Festziehschraube (nicht gezeigt) oder durch Schweißen, Löten oder Kleben. Obgleich die in Fig. 1 gezeigten Zinken aus dem Rundmetall gefertigt sind, lassen sich auch die in der US-PS 3 442 335 gezeigten Zinkenformen einsetzen.

Wie in Fig. 2 gezeigt _t sitzt eine Riemenscheibe 25 auf dem der Scheibe 19 entgegengesetzten Ende der Welle 20; ein Keilriemen 27 läuft über die Riemenscheiben 25, 29. Obgleich ein flexibler Keilriemen bevorzugt ist, kann man die Keilriemen 18, 27 auch

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durch Ketten oder Flachriemen ersetzen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Die Scheibe 29 sitzt auf der Welle 30 und ist vorzugsweise gleich groß wie die Scheibe 25 und die Scheibe 19, so daß die Welle 20 mit der gleichen Geschwinigkeit dreht wie die Welle 30. Falls erwünscht, kann man die Riemenscheiben aber auch unterschiedlich groß gestalten, so daß man einen gewünschten Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Wellen 20, 30 erhält.

Die Welle 30 ist auf die gleiche Weise wie die Welle 20 an den SEitenelementen 11-11 des Rahmens 10 befestigt, d.h. durch Auf schrauben des Winkels 32 auf dem waagerechten Teil 11a der Seitenelemente 11 - 11 an jedem Ende der Welle 30, Der Winkel 32 enthält ein (nicht gezeigtes) Lager, in dem die Welle 30 frei relativ zum Rahmen 10 drehen kann; der Winkel 32 ist identisch mit dem Winkel 21 ausgeführt.

Wie in den Fig. 1 und 2 sowie ausführlich in Fig. 3 gezeigt, ist auf der Welle starr und drehfest eine REihe von flachen Scheiben oder Blättern 34 mit einer Außenzahnung 34a gelagert. Vorzugsweise handelt es sich bei den Blättern 34 um herkömmliche Kreissägeblätter, wie sie auf elektrischen Kreissägen verwendet werden und bei jedem Werkzeughändler erhältlich sind. Die Kreissägenblätter

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sind in der Mitte mit einem Loch versehen und lassen sich auf die Welle 30 aufschieben und an ihr durch Schweißen oder auf andere herkömmliche, aus dem Stand der Technik bekannte Weise befestigen.

In Fig. 4 sind die Zähne 34a der Kreissägeblätter 34 ausführlicher dargestellt. Sie weisen eine Schneidkante 40 und eine Ablaufkante 41 auf. Wie in Fig. 4 ersichtlich, sind die Zähne allgemein dreieckig gestaltet, wobei die Ablaufkante 41 langer als die Schneidkante 40 ist. Die Schneidkante kann leicht konkav geführt oder im wesentlichen rechtwinklig zur Tangente am Scheibenkreis verlaufen. Desgl. kann die Nachlaufkante 41 geringfügig zum Körper der Scheibe 34 hin rückwärts gekrünmt sein, wie in Fig. 4 gezeigt« Dreht also das Kreissägeblatt 34 in der in Fig, 1 und 4 mit den Pfeilen gezeigten Richtung, dringen die Schneidkanten 41 in deit Erdboden und dessen Pflanzenwuchs ein, zerschneiden den Boden und die dort wachsenden Pflanzen zu kleinen Teilchen und riehen die Maschine vorwärts.

Wie ebenfalls in Fig. 4 dargestellt, haben die Zähne eine mit dem Buchstaben B gezeigte Gesamthöhe, die dem Abstand zur Tangente am Scheibenkreis am Fuß der Zähne 34a entseilpricht, d.h. wo- die Schneidkante 40 und die Ablaufkante 41 mit dem Körper des Kreissägeblatts 34 verbunden sind, Der Radius des Kreissägeblatts ist mit dem Buch-

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stäben A bezeichnet und verläuft vom Mittelpunkt des Kreissägeblatts zu der Tangente an dasselbe, wo die Zähne 34a in das Sägeblatt übergehen. Der Durchmesser der Welle 30 ist mit dem Buchstaben C bezeichnet.

Das verhältnis des Wellendurchmessers C zum Radius A, d.h. C/A des Kreissägeblatts kann zwischen etwa 0,2 und etwa 0,5 liegen "und beträgt vorzugsweise etwa 0,3 bis etwa 0,35. Das Verhältnis der Höhe B des Zahns 34a zum Radius A des Kreissägeblatts, dh. B/A, kann zwischen etwa 0,05 bis etwa 0,25 liegen und ist vorzugsweise etwa 0,1 bis etwa 0,15.

Vorzugsweise ist eine Abdeckung über Kreissägeblätter 34 und den Zinken 22 angeordnet, damit der Boden, den die Sägeblätter 34 durchschneiden und der von den Zinken 22 durchgearbeitet wird, nicht nach oben auf den Motor 15 bzw. die Bedienungsperson geschleudert wird. Auch sind vorzugsweise die Keilriemen und Riemenscheiben abgedeckt, damit die Bedienungsperson sich

nicht
an ihneä* verletzten kann.

Im Einsatz setzt man die Haschine in Betrieb, indem man den

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auf dem TücfaräxtigeH Teil der Maschine angebrachten Bfotor 15 anläßt, ^fahrend isan die Sägeblätter 34 auf dem. Yorderteil der - Maschine und Zinken 22 aufwärts vom Boden hochgeschwerikt hält. Senkt man dann den Kähnen 10 ab, berCfaren die Sägeblätter 34 Bnd die Zinken 22 den Boden und bewegen die Maschine wnrärts über das Feld öder durch, den Garten, wjbei die Bedienungsperson hinter herlieft, sie am Griff 10a hält und sie abbremst,falls erwäiascht. Me Kreissägenblätter 54 drehen in der mit dem Ffeil angedeuteten Kichtung und in der gleichen Ki wie die Zinken 22. Me Kreissägeblätter 34 und. die Zinken 22 bewegen sich also in der laoifrichtung der Maschine,

34
Me Kreissägeblätter^driEgen in den Buden ein; ihre Zähme 34a zerschneiden dabei unkraut, Gras und andere Pflanzen, die entfernt werden sollen., zu !kleinen Stöckchen, Gelangt die Maschine zum dem zturor "wan den Kreissägeblättern 34 abgeschnittenen Bodenteil, durcharbeiten die Zinken 22 den Boden, bis die KBLanzenteilchen in das Erdreich eingearbeitet sind. & tierden also lange Streifen oder Machen im Gras auf der Erde iyeraiedeiis, wie sie auftreten, wenn nan mit einer nur die Zinken aufweisendem Maschine arbeitet.

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Die Fig. 5-7 zeigen eine alternative i\usfuknings£oim der Erfindung. Die Schneid- und Ackenaaschine der Fig. 5-7 weist einen geeigneten Rahmen 110 auf, auf dem ein allgemein mit 115 bezeichneter Motor angeordnet ist, bei de» es sich !bevorzugt um einen VerbrennungsIcraftErotor ΐ-iie dem Motor 15 handelt, den die Fig. 1 zeigt. Der Motor 115 ist auf einer flaschen Metallplatte 113 gelagert, die Teil des Rahmens 110 und auf dem rökteirtigen Teil des Rahmens 110 !befestigt ist.

Ih der in Fig. 5-7 gezeigtem. AHsfüimiiigsfomi sind am lafcnem 110 Trier Räder 114 gelagert. Falls erwünscht, Sann maa die !beiden Yorderräder auch durch ein im der Mtte des Yorderteils des Räumens 110 gelagertes Rad ersetzen; Mer ist jede gaaümscltte Sadianordnung geeignet. Die läder sind aof herkömmliclie Weise befestigt - bspw. an den ikiiseim, die im Batmea 110 gelahrt sind, oder durch. Drehlager an den Seitenelementen· 111 des Kaümens I'&rderradgehäuse 160, täe in Fig. 5-7 gezeigt. -

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Aa der Platte 113 ist ein Griff 11Oa befestigt. Der Griff 110a kann ein beliebiger Griff sein, der schwenkbar an der Platte befestigt ist und vom rückwärtigen Teil des Rahmens 110 absteht, so daß er von einer Bedienungsperson ergriffen werden kann, um die Maschine nach der vorliegenden Erfindung in der gewünschten Richtung zu führen und sie zu verlangsamen, falls erwünscht.

Auf dem Griff 110a ist ein Hebel 150 befestigt, der drehbar mit dem Griff verbunden ist. Am unteren Ende des Hebels 150 sitzt ein Gestängeglied 151, das abwärts zum Hebel 152 verläuft, der

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starr auf einem Einde der Welle¹ sitzt. Die Welle 170 ist auf herkömmliche Weise drehbar auf dem Rahmen 110 befestigt.

Am anderen Ende der Welle 170 ist starr ein Hebel 153 angebracht, der mit einem Stift 153a schwenkbar am Gestängeglied 154 angeschlagen ist, das seinerseits mit einem Bolzen 154a schwenkbar an der Platte 155 festgelegt ist. Das Gestängeglied 156 ist drehbar mit einem Bolzen 158 mit der Platte 159 verbunden, die ihrerseits mit dem Vorderradgehäuse 160 verbunden und mit den Bolzen 161, 162 schwenkbar auf dem Rahmen 110 gelagert ist.

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Wie in Fig. 6 ersichtlich, wird, wenn man den Hebel 150 zurückzieht, wie der Pfeil zeigt, die Platte 155 nach vorn gedrückt, wie der Pfeil zeigt, so daß der Rahmen 110 sich in der mit dem Pfeil gezeigten Richtung hebt. Um den Rahmen 110 abzusenken, läuft die umgekehrte Folge ab.

Auf dem Ende der Antriebswelle 116 des Motors 115 sitzt ein Zahnrad 117, über das ein^herkömmliche Antriebskette 118 zu einer Scheibe 119 läuft. Die Scheibe 119 sitzt auf dem Ende der Welle 120, die drehbar an den Seitenelementeni11 des Rahmens 110 gelagert ist. Die Welle 120 ist, wie in Fig. 5-7 gezeigt, an den Seitenelementen 111 durch (nicht gezeigte) Lager in Lagergehäusen 121, 122 befestigt, die auf herkömmliche Weise starr auf den Seitenelementen 111 festgelegt sind.

Auf der Welle 120 ist eine Reihe von Zinken 123 und Blättern 134 abwechselnd angeordnet. Obgleich man bevorzugt die Zinken und Blätter miteinander abwechselnd aufsetzt, sind auch andere Anordnungen möglich - bspw, jeweils zwei Blätter nebeneinander. Die Blätter und Zinken befinden sich in einem aufgewölbten Teil des Rahmens 110. Die Blätter 134 weisen Zähne 134a auf und sind

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identisch mit den zuvor zur Fig. 4 beschriebenen Kreissägeblättern. Die Zinken 123 können gerade, wie in Fig. 8 gezeigt, oder so gestaltet sein, wie die Fig. 1-3 zeigen.Vorzugsweise sind die aufeinanderfolgenden Zinken 123 untereinander um jeweils 90 gegeneinander versetzt, um einen gleichmäßigen kontinuierlichen Eingriff in den Boden zu gewährleisten, obgleich die Zinken 123 auch unter anderen Winkel zueinander angeordnet sein können - bspw. 60 anstatt 90 . Die Zinken 123 und die Blätter 134 können auf herkömmliche Weise an der Welle 120 befestigt sein - bspw. wie oben für die Blätter 34 beschrieben.

Zur Benutzung läßt man zunächst den Motor 115 an, während man die Blätter 134 und die Zinken 123 vom Boden abgeschwenkt hält, indem man den Hebel 150 nach vorn schiebt. Senkt man den Rahmen ab, indem man den Hebel 150 nach hinten zieht, berühren die Blätter 134 und die Zinken 123 den Boden und fährt die Maschine selbsttätig über das Feld bzw, durch den Garten, während die Bedienungsperson hinter ihr herläuft, sie mit dem Griff 110a in die gewünschte Richtung lenkt und erforderlichenfalls abbremst. Die Blätter 134 drehen in der vom Pfeil gezeigten Richtung, die auch die Drehrichtung der Zinken 123 ist. Die

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Blätter 134 und die Zinken 123 laufen also oben in der gleichen Richtung wie die Maschine selbst; die Maschine wird dabei von den in den Boden eingreifenden Blättern 134 und Zinken 123 nach vorn bewegt.

Die Blätter 134 dringen in den Boden ein und schneiden Unkraut, Gras und andere Pflanzen, die entfernt werden sollen, mit den Zähnen 134a zu kleinen Teilchen auf, die die Zinken 122 dann in den Boden einarbeiten. Es bleiben daher keine großen Grasoder Pflanzenteile im Boden wie bei Maschinen, die nur Zinken aufweisen.

IM den Boden aufzuteilen, sollten die Blätter 134 und 34 sowie die Zinken 123,22 in beiden Ausführungsformen der Erfindung mit einer Geschwindigkeit von etwa 1000 U/min bis etwa 1650 U/min drehen. Vorzugsweise drehen die Blätter und Zinken dabei mit einer Geschwindigkeit von etwa 1400 bis etwa 1800 U/min.

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Claims

Patentansprüche

1. Unkrautjäte- und Boderibearbeitungsmaschine fur Gärten mit (a) einem langgestreckten Rahmen mit einem vorderen und einem hinteren Ende und zwei Seiten, (b) am Rahmen dreh-, bar gelagerten Rädern,, (c) einem mit dem Rahmen verbundenen Antriebsmotor mit einer von diesem abstehenden Antriebswelle und (d) einem am Rahmen angebrachten Führungselement, mit dem die faschine geführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin vorgesehen ist (e) eine Anordnung von Zinken (22, 123), die in den Boden greifen und ihn durcharbeiten, und kreisrunden flachen Sägeblättern,(34, 134), die in den Boden eingreifen und in ihm enthaltende Vegetation zerschneiden und Sägezähne (34, 134a) auf ihrem Außenumfang aufweisen, die das Schneiden unterstützen, wobei die Zinken und die Blätter parallel oder koaxial miteinander angeordnet sind und die Anordnung (1) eine am Rahmen (10) festgelegte drehbare erste Welle (20), auf der eine Reihe der Zinken (22)

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ORIGINAL !MSPECtED

-z-

angeordnet ist und die mit einem ersten Antriebselement (18) mit der Antriebswelle (16) verbunden ist, um die erste drehbare Welle zu drehen, und eine drehbare zweite Welle (30) aufweist, die am vorderen Rahmenende zwischen dem vorderen Rahmenende und der ersten drehbaren Welle (20) starr am Rahmen (TO) befestigt ist, und im wesentlichen parallel zur ersten drehbaren Welle (20) verläuft, wobei die zweite drehbare Welle (30) eine Reihe der runden flachen Sägeblätter (34) trägt, über ein zweites Antriebselement (27) mit der ersten drehbaren Welle (20) verbunden ist und von ihr angetrieben und gedreht wird, oder

(Z) eine starr am Rahmen (110) befestigte drehbare Welle (20) aufweist, die mit einem Antrxebselement (118) an der Antriebswelle (116) befestigt ist, um die drehbare Welle zu drehen, wobei auf der drehbaren Welle (120) eine Reihe der runden flachen Sägeblätter (134) und eine Reihe der Zinken (123) angeordnet ist, so daß die Zinken (22, 123) und die Sägeblätter (34, 134) gemeinsam in einer solchen Richtung drehen, daß die Maschine nach vorn gezwungen wird, wenn die Blätter und die Zinken in den Boden eingreifen.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _T daß es sich bei dem Antriebselement (18, 118) um einen Riemen oder eine Kette handelt.

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3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der Sägeblätter (34, 134ä) eine nachlaufende Kante (41) und eine Schneidkante (40) aufweisen und allgemein dreieckig gestaltet sind, wobei die Sägezähne auf dem Blatt so angeordnet sind, daß bei drehendem Blatt die Schneidkante (40) vor der nachlaufenden Kante (41) auf den Boden auftrifft.

4. Maschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet» daß das Verhältnis des Durchmessers der drehbaren Welle (30, 12), auf der die Blätter sitzen, zum Radius der Blätter (34, 134) etwa 0,20 bis etwa 0,SO beträgt.

5. Maschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Radius der Sägeblätter (34, 134) zur Höhe der Zähne (34, 134a) etwa 0,05 bis etwa 0,250 beträgt.

6. Maschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Höheneinstellung (150 - 170) ,mit der sich die Höhe der Blätter und der Zinken über dem Boden einstellen läßt.

7. Maschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinken (22) und die Blätter (34) parallel zuein-

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ander angeordnet sind und die erste drehbare Welle (20) mit einer Geschwindigkeit zwischen 1000 U/min und etwa 1650 U/min, ist.

8. Maschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinken'(22) und Blätter (34) parallel zueinander angeordnet sind und die zweite drehbare Welle (30) mit einer Geschwindigkeit zwischen etwa 1000 U/min und etwa 1650 U/min drehbar ist.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter (34, 134) und die Zinken (22, 123) mit einer Geschwindigkeit zwischen etwa 1400 U/min und etwa 1800 U/min drehbar sind.

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