DE4129884A1 - Spleisshaecksler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spleißhäcksler zur Zerkleinerung von Stroh und anderer organischer Stoffe, bestehend aus einem Rotor mit Werkzeugen und einem diesen umgebenden Gehäuse, in das ein Zuführschacht für das Halmgut einmündet, das einen Auslaß für das zerkleinerte Gut besitzt und das auf der dem Rotor zuge­ wandten Seite mit Leisten belegt ist. Das zerkleinerte Halmgut wird nicht nur der Länge nach zerkleinert, sondern auch in Halm­ richtung gespalten, also aufgesplissen. Solches Spleißhäcksel hat die Vorteile, daß es sich im Boden gleichmäßig einmischen läßt und rasch umsetzt. Beim Säen können die Schare nicht ver­ stopfen; so ist eine gleichmäßige Saattiefe möglich. Ferner kön­ nen aus dem Stroh rasch die toxischen Stoffe austreten, die vor der Saat noch im Boden festgelegt und dann den Aufgang der Saat nicht mehr beeinträchtigen können. Spleißhäcksel läßt sich dar­ über hinaus mit Vorteil zum Kompostieren mit anderen Stoffen, wie Gülle, verwenden, da es schnell die Feuchte aufnimmt und leicht abbaut.

Der Aufbau von Spleißhäckslern ist in mehreren Varianten in P 36 15 156.3, DE 36 41 796, EP 01 64 489 und der europäischen Anmeldung 88103813 dargestellt.

Aufgabe der Erfindung ist, den Aufbau von Spleißhäckslern weiter zu vereinfachen und das Halmgut möglichst fein und voll­ kommen aufzuspleißen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die rotierenden Werkzeuge so ausgebildet sind, daß ihre reißenden, schneidenden Sektionen, auf die Drehrichtung bezogen, rückwärts gestellt sind, so daß sie das tiefer in den Rotor eingefallene bzw. eingezogene Halmgut abweisen, insgesamt aber genügend ag­ gressiv einziehen, zügig und leicht schneiden sowie im Zusammen­ wirken mit einem eng an die Werkzeuge anliegenden Reibungsboden ein ein- oder mehrfaches Nachzerkleinern, insbesondere Spleißen, des Gutstromes erfolgt.

Es soll auch das Verhaken von Halmen in den Zahnlücken der Werk­ zeuge vermieden werden, das beim Weglassen der üblichen, weit in den Arbeitskreis der Werkzeuge hineinragenden, festen Messern zu einer mangelhaften Zerkleinerung führt.

Diese Aufgabe wird durch geeignete Konfigurationen von rotieren­ den, gezahnten Werkzeugen und Reibungsböden gelöst, die eine Reihe von Merkmalen aufweisen, wobei mehrere Varianten kombiniert werden können:

Als Werkzeuge werden voll oder teilweise gezahnte Scheiben oder Werkzeuge mit einer in Drehrichtung bogenförmig oder schräg zurückweichenden gezahnten Kontur verwendet. Sie weisen das Halmgut bei genügender Mitnahmewirkung radial nach außen ab und ergeben auch für dickere Halmgutströme einen günstigen konisch sich verengenden Einzugsbereich, wie er für einen genügend aggressiven Einzug notwendig ist.

Im Detail besitzt das gezahnte, rotierende Werkzeug eine Zahn­ tiefe, die dem mittleren Halmgutdurchmesser entspricht, im Falle von Getreidestroh etwa 3 bis 4 mm. Damit kann sich ein Halm voll in die Zahnlücke einbetten. Der Zahnflankenwinkel β ist so gewählt, daß er im Bereich oder unterhalb des Gleitwin­ kels des Halmgutes liegt; die in die Zahnlücken eingefallenen Halme werden so unter Reibung mitgenommen und bei hoher Umfangs­ geschwindigkeit von 70 bis 90 m/s schon im Einfallbereich verdichtet, ziehend geschnitten und eingezogen.

Direkt an den konischen Einzugsbereich zwischen Rotor und Gehäuse schließt sich eine erste Reibleiste an, die so eng, wie aus konstruktiven Gründen möglich, an den äußeren Arbeitskreis des Rotors anliegt; als konstruktive Gründe sind hier Fertigungstoleranzen sowie eine gewisse Schwingungsweite des Rotors und des Gehäuses im Betrieb zu nennen. Setzt man bei Landmaschinen für Fertigung und Zusammenbau Toleranzen von etwa 1 mm und eine mögliche Schwingungsweite gleicher Größenordnung an, so ergibt sich damit eine minimal mögliche Spaltbreite von etwa 2 mm zwischen dem äußeren Arbeitskreis des Rotors und einer vollen Leiste des Gehäusemantels.

Von der ersten Leiste wird das Gut im wesentlichen tangential abgeschleudert und trifft dann auf den Gehäusemantel auf. Für eine weiteres Schneiden und Spleißen kann das Gut zunächst in einer Tasche aufgefangen werden und dann auflaufend erneut wie­ der in den Arbeitskreis der rotierenden Werkzeuge eintreten. Diese Detaillösung ist an sich prinzipiell aus der Wurfgebläse­ förderung für die Aufbereitung von gehäckseltem Silomais bekannt. Sie wird hier in weiterentwickelter Weise genutzt; der vordere Teil der Tasche bildet eine Tangente an den Arbeitskreis des Rotors, die auf den Boden des Gehäuses auftrifft. Der hin­ tere Teil der Tasche läuft in Drehrichtung dann im Gleitwinkel des Gutes bis zur nächsten Leiste auf; so wird das auf dem Boden auftreffende Gut durch das nachfolgende ohne aufzubauen hochge­ schoben und über der zweiten Leiste von den Werkzeugen weiter geschnitten und aufgesplissen.

Gegebenenfalls kann auf die feste Auskleidung der Tasche ver­ zichtet werden, da sich nach einer gewissen Betriebszeit der Zwickel zur Leiste mit Feinteilen von Stroh, vermischt mit feuchter Erde, die bei Lagergetreide leicht aufgenommen wird, in Kontur des Grenzgleitwinkels zusetzt.

Der zweiten Leiste können weitere Taschen und Leisten folgen. Die dem Rotor zugewandte Leistenfläche kann aufgerauht oder feingeriffelt sein und damit einen bremsenden Effekt haben. Es können ferner Leisten aufgelegt werden, die Nuten für den Durchgriff der Werkzeuge aufweisen.

Die Kombination von gezahnten, rotierenden Werkzeugen mit abwei­ sender Zahnform, die ein tieferes Einfallen des Halmgutes in den Rotor vermeiden, mit einem eng anliegenden mit Leisten belegten Boden macht es möglich, auf die üblichen, weit in den Arbeits­ kreis der Werkzeuge hineinragenden, festen Gegenmesser im Einlaufbereich des Gutes zu verzichten.

Aus konstruktiven Gründen sind die pendelnd aufgehängten Werk­ zeuge paarweise angeordnet, wobei bisher jedes Werkzeug einzeln pendelnd ausweichen kann. Da der zufließende Halmgutstrom ört­ lich oft nicht gleichmäßig zufließt, werden die Werkzeuge beim Auftreffen auf das Gut, insbesondere über den Leisten, verschie­ den weit nach hinten ausgelenkt, wobei sich dann der Abstand zu den Leisten vergrößert. Um diesen Abstand auch bei örtlich unterschiedlicher Belastung möglichst gering zu halten, werden die paarweise pendelnd angeordneten Werkzeuge miteinander fest verbunden, so daß sich ihre Massenträgheit gemeinsam auswirken kann, was ihre Auslenkung entgegen der Drehrichtung und damit der Abstand zu den Leisten vermindert.

Der Gegenstand der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 4 dargestellt.

Der Spleißhäcksler nach Fig. 1 besteht aus dem Rotor 1, an dem die gezahnten Werkzeuge 2 pendelnd aufgehängt sind und dem diesen umgebenden Gehäuse 3, das einen Einlaßschacht 4 und eine Auswurföffnung 5 besitzt. Die dem Rotor zugewandte Seite des Gehäusemantels 3 ist mit den Leisten 6, 7 und 8 belegt. Diese liegen, so eng dies aus konstruktiven und betrieblichen Gründen möglich ist, am äußeren Arbeitskreis der Werkzeuge an (≈2 mm). Der Raum zwischen den Leisten, dem äußeren Arbeitskreis der Werkzeuge und dem Mantel 3 bilden die Zwischenräume 9 und 10. Der Zwischenraum 9 ist als ausgeprägte Tasche ausgebildet. Der vordere Teil 11 bildet eine Tangente, angelegt an den äußeren Arbeitskreis der Werkzeuge im Bereich der ersten Leiste 6. Der auflaufende Bereich 12 der Tasche ist um den Winkel α geneigt, der kleiner als der Gleitwinkel des Gutes ist.

Das Gehäuse 3 verläuft zwischen den Leisten 7 und 8 äquidistant zum äußeren Arbeitskreis der Werkzeuge 2. Im Querschnitt bildet damit der Zwischenraum 10 ein axial laufendes Kreisringsegment. Die Leisten 6 und 7 sind ebenfalls im Winkel α angeschrägt. Die Leiste 8 ist rechteckig, scharfkantig und weist Nuten zum Durch­ griff für die Werkzeuge 2 auf. Die zwischen den Nuten stehen­ bleibende, in den äußeren Arbeitskreis der Werkzeuge hineinragende Bereich 27 kann, entgegen Drehrichtung der Werk­ zeuge messerartig zugeschärft sein, im Grenzfall ein schmales, kurzes Messer darstellen.

Die Werkzeuge können als Zahnscheibe 2 oder Zahnbogen 13 ausge­ bildet sein. Der Flankenwinkel β zwischen dem radialen Fahr­ strahl a und der zur Drehrichtung weisenden Zahnflanke b liegt im Bereich des Gleitwinkels des Gutes β oder darunter, so daß das Material im ziehenden Schnitt nach außen abrutschen kann. Durch die dabei auftretende Reibung und auch durch ein gewisses Verhaken des Gutes beim Rutschen über die Zahnspitzen, wird es in Drehrichtung mitgenommen. Auf stumpf gewordene Zahnflanken rutschen die Halme nach außen, wobei sie gleichzeitig drehend mitgenommen werden. Diese nach außen abweisende Zahnform (Bereich d) verhindert das Einhaken des Gutes in die Zähne und damit den Transport ungeschnittenes Gutes in die Auswurföffnung.

Das Werkzeug 14 (Fig. 2) hat die Form eines Streifens, der zum äußeren Arbeitskreis hin angespitzt ist und im angespitzten Bereich eine glatte Schneide oder eine im Bezug auf die Dreh­ richtung zurückweichende Verzahnung unter Einhaltung des Gleitwinkels β (Fig. 2 und Fig. 3) bildet. Die Stirnseite ist verzahnt.

Die Werkzeuge 2, 13 und 14 sind an Halteplatten 15 bzw. 15′ und 16 befestigt, die im Bereich der äußeren Randzone eine, zur Drehrichtung gesehen, rückwärts verlaufende Kontur (Abschnitte c) aufweisen; tiefer in den Rotor eingefallenes oder eingezogenes Gut gleitet an dieser glatten Kontur durch die Zentrifugalwirkung nach außen ab und wird dann von den Zähnen erfaßt.

Nach Abnutzung der Zahnflanken kann die Zahnscheibe 2 auf dem Bolzen 17 um 90° gedreht werden. Damit ist also eine viermalige Nutzung der Scheibe möglich. Mit dem Stift 18 ist sie gegen Verdrehen gesichert. Der Rotor kann einheitlich mit einer Werkzeugform oder mit verschiedenen Werkzeugen z. B. den Formen 2 und 13 ausgerüstet sein.

Das Gehäuse kann Taschen 9 und/oder konzentrische Zwischenräume 10 aufweisen. In Fig. 1 folgt der Tasche 9 ein konzentrischer Zwischenraum 10. Ebenso sind einheitliche oder kombinierte Leistenbelegungen möglich.

Das in den Schacht 4 einfließende Halmgut 19 wird von den Zähnen im Schneidbereich f der Werkzeuge mit einer hohen Umlaufgeschwindigkeit von 80 bis 100 m/s erfaßt, in dem sich konisch verengenden Einlaufraum 18 komprimiert und zum großen Teil schon ziehend geschnitten. Die weitere Durchtrennung der Gutmatte erfolgt im Zusammenwirken der Werkzeuge und einer ersten Leiste 6, die entgegen der Drehrichtung abgeschrägt ist. Das zerschnittene Gut wird in die Tasche 9 abgeschleudert und tritt über einen Auflaufboden 12 vor der Leiste 7 wieder in den Arbeitskreis der Zahnscheibe 2, die es mit ihren scharfen Flanken, die durch die Nuten der Leiste 8 greifen, weiter zerschneiden, aufspleißen und zerdrücken.

Dieses Arbeitsspiel wiederholt sich im sich anschließenden Bereich des Zwischenraumes 10 und der Leiste 8. Zwischen zwei benachbarten Werkzeugreihen sind axial durchlaufend Dreschleisten 20 angeordnet, die das vorzerkleinerte Gut weiter zerreiben. Das Gehäuse liegt im Bereich e eng an den Arbeitskreis der Werk­ zeuge an, so daß das Spleißhäcksel auf dieser Strecke stark beschleunigt wird und mit hoher Geschwindigkeit den Auswurf 5 verläßt.

In Fig. 3 durchgreifen die Werkzeuge 2 bzw. 21 gezahnte Leisten 22, die radial auf dem Gehäuseboden angeordnet sind. Zwischen den Bahnen benachbarter Werkzeuge ist jeweils eine Leiste 22 eingelegt. Die Zähne 23 der Leiste sind wechselnd zur Seite abgebogen; so entsteht zwischen den Leisten ein Raum 24, der sich nach oben zu den Werkzeugen 2; 21 hin, verengt. Die Werkzeuge 2; 21 tauchen in den sich im axialen Querschnitt nach oben verengenden und zur Rotorachse ringförmig verlaufenden Raum 24 zwischen den Leisten ein und füllen diesen von vorn und von oben mit Halmgut 25 und verdichten es. Die obere Verengung verhindert das Austreten des Gutes nach oben.

Die Werkzeuge schneiden in das verdichtete Halmgutpaket einen engen Ringspalt 26. Das nachfließende Stroh wird in diesen engen Spalt 26 eingedrückt, geschnitten und zerdrückt, wobei es seit­ lich noch von den Zähnen 23 der Leisten 22 festgehalten wird. Der Raum 24 zwischen den Leisten 22 wird am Ende zum Auswurf hin durch eine axial verlaufende Platte abgeschlossen, so daß das eingedrückte Halmgut 25 nicht von den Werkzeugen radial zum Aus­ wurf ausgetragen werden kann. Unter trockenen Verhältnissen füllt sich der Ringspalt 24 weniger fest oder nur teilweise auf; hier übernehmen die Zähne 23 der Leisten 22 im wesentlichen das Zurückhalten des Halmgutes gegenüber den rotierenden Werkzeugen 2; 21.

Claims (13)

1. Spleißhäcksler, bestehend aus einem Rotor mit pendelnd auf­ gehängten Schneid- und/oder Reißwerkzeugen und ein den Rotor umgebendes Gehäuse mit einem Einlaß und einem Auswurf, wobei der Mantel des Gehäuses auf der dem Rotor zugewandten Seite eine Leistenbelegung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (2; 13; 14; 21) in der äußeren Randzone (f) des Rotors eine Schneide oder eine Verzahnung aufweisen, die auf die Drehrichtung bezogen, in der Erstreckung (d) zurückweicht (rückwärts gestellt ist) und die Leisten (6; 7; 8) eng, in einer Spaltweite kleiner als die Halmdicke, an dem äußeren Arbeits­ kreis der Werkzeuge anliegen oder diese durchgreifen.

2. Gezahnte Werkzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Konturbereich d der Winkel β zwischen dem radialen Fahrstrahl a und der Zahnflanke b etwa gleich oder kleiner als der Gleitwinkel des Gutes ist.

3. Werkzeuge nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese an Halteplatten (15; 15′; 16) befestigt sind, die eine an den Schneidbereich d nach innen anschließende Kontur der Erstreckung c aufweisen, die, auf die Drehrichtung bezogen, ebenfalls nach hinten zurückweicht.

4. Werkzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (14; 21) an der Stirnseite verzahnt sind.

5. Gezahntes Werkzeug nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Enden verzahnt oder als glatte Schneiden ausgebildet sind, die im Gleitwinkel β gegenüber der Drehrichtung zurückweichen (rückwärts gestellt sind).

6. Gehäusemantel, der auf seiner Innenseite mit Leisten belegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die eng an den äußeren Arbeitskreis anliegenden Leisten (6; 7; 8) entgegen der Drehrichtung abgeschrägt sind oder scharfkantig, rechteckig ausgebildet sind.

7. Leisten nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Nuten für den Durchgriff der Werkzeuge aufweisen.

8. Leisten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie relativ kurze hochgestellte Messer (27) tragen, durch die die Werkzeuge (2; 13; 14; 21) durchgreifen.

9. Gehäusemantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er Taschen (9) und/oder konzentrische Ringräume (10) zwischen den Leisten aufweist.

10. Gehäusemantel nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufbereich e eng an dem äußeren Arbeitskreis der Werkzeuge anliegt.

11. Werkzeuge und Leisten nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen zwei benachbarten Werkzeugen axial durch eine profilierte Leiste (Dreschleiste) ausgefüllt ist oder zwischen den Werkzeugreihen eine Dreschleiste, axial durchlaufend und an den Arbeitskreis der Werkzeuge anliegend, angeordnet ist.

12. Gehäusemantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mit radial verlaufenden gezahnten Leisten (22) belegt ist, die den äußeren Arbeitskreis der Werkzeuge, nach innen gerichtet, überragen (Fig. 3).

13. Leisten nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (23) wechselnd nach beiden Seiten abgehoben sind, so daß zwischen den Leisten ein nach oben verengter Querschnitt (24) vorliegt (Fig. 4).