DE4321898C2 - Walze einer Quetschvorrichtung und Erntemaschine mit einer solche Walzen aufweisenden Quetschvorrichtung - Google Patents
Walze einer Quetschvorrichtung und Erntemaschine mit einer solche Walzen aufweisenden QuetschvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Walze einer Quetschvorrichtung,
deren Umfangsfläche eine Kantenprofilierung aufweist, und die
aus mehreren axial aufeinanderfolgenden Mantelteilen zusammen
gesetzt ist nach Anspruch 1 und eine Erntemaschine mit einer solche Walzen
aufweisenden Quetschvorrichtung nach Anspruch 10.
Derartige Walzen werden üblicherweise in paarweiser Anordnung in
Futtererntemaschinen, z. B. Feldhäckslern benutzt, um in
gehäckseltem Gut enthaltene Gutkörner aufzubrechen. Die Länge
derartiger Walzen beträgt ca. 600 mm. Das auf der Außenfläche
des Mantelrohrs vorgesehene Profil bildet eine Vielzahl
scharfkantiger Zähne, die geeignet sind, das Gut zu zerquet
schen.
Die DE 41 22 338 A1 zeigt einen Feldhäcksler mit einem Paar von
Walzen, die parallelachsig angeordnet und gegenläufig ange
trieben sind. Diese Walzen setzen sich aus einer Vielzahl neben
einander angeordneter im Querschnitt doppeltrapezförmiger Keil
scheiben zusammen, die jeweils Täler und Berge bilden, wobei die
Berge der Keilscheiben einer Walze jeweils in die Täler der
gegenüberliegenden Walze eingreifen. In die Oberfläche der
Keilscheiben sind radial verlaufende Nuten eingearbeitet, deren
Kanten zu einem Aufreißen des Guts führen. Die Keilscheiben
jeweils einer Walze sitzen auf einer gemeinsamen Welle auf und
werden mittels endseitiger Muffen lagegesichert.
Die Herstellung derartiger Keilscheiben ist äußerst aufwendig
und teuer.
Eine bekannte Walze (Prospekt Claas MEGA, 9/91(GDS)dt. 333/
247.202.3) besteht aus einem Mantelrohr und zwei jeweils
endseitig an dieses Mantelrohr anlegbaren Scheiben, die
gemeinsam auf einer Welle getragen werden, die eine Lagerung und
einen Antrieb der Walze ermöglicht.
Diese Walze ist mit dem Nachteil behaftet, daß ihre Herstellung
sehr kompliziert und aufwendig ist. Insbesondere ist es
schwierig, in die Mantelfläche einer derart langen Walze auf der
gesamten Länge gleichmäßig das Kantenprofil zu fräsen und mit
geringstmöglichem Verzug zu härten. Ein weiteres Problem
entsteht, wenn in den Walzenkörper Tragscheiben eingeschweißt
werden, da dies zu einem weiteren Materialverzug führt.
Aus der DE-PS-487 909 geht eine Walze zum Zerkleinern von Ton,
Schamotte, und dergl. Stoffen hervor, die in mehrere axial
aufeinanderfolgende Abschnitte gegliedert ist. Jeder Abschnitt
weist eine große innenkonische Bohrung auf und wird von einem
entsprechend außenkonischen Ring getragen, wobei die
Konusverbindungen über alle Ringe durchdringende Schrauben
angezogen werden. Der mittlere Ring ist auf eine Welle drehfest
aufgepreßt.
Die DE-PS-885 189 zeigt und beschreibt eine Walze für
Mahlmaschinen, die sich ebenfalls aus mehreren axial in Reihe
geschalteten Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers
zusammensetzt. Jeder Abschnitt besitzt zwei nach innen
gerichtete Ringschultern mit innenkonischen Bohrungen, die auf
Doppelkonushülsen aufsitzen. Alle Abschnitte werden mittels
endseitig auf eine Welle aufgeschraubter Muttern aneinander
angelegt.
Die beiden zuletzt genannten Walzen sind insofern nachteilig, als es einer Vielzahl
teuerer Konusverbindungen bedarf und nur durch eine präzise
Fertigung - wenn überhaupt - sichergestellt werden kann, daß die
Abschnitte stirnseitig aneinander anliegen, während die
Konusverbindungen die erforderliche Klemmkraft aufbringen. Die
Konusverbindungen sind aber auch erforderlich, um die axiale
Flucht aller Abschnitte zu gewährleisten. Mithin sind beide
Walzen teuer herzustellen, und es ist nicht gewährleistet, daß
alle Abschnitte von der drehenden Welle mitgenommen werden.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird darin gesehen,
daß bisherige Walzen und mit diesen ausgestattete Erntemaschinen
aufwendig herzustellen sind oder keine gesicherte Mitnahme der
profilierten Mantelflächen bieten oder bei Verschleiß hohe
Kosten verursachen.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patent
anspruchs 1 und des Anspruchs 10 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen
Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise
weiterentwickeln.
Auf diese Weise können die Mantelteile in einer Länge herge
stellt werden, die weder beim Fräsen noch beim Härten Probleme
aufwirft und mit Standardwerkzeugmaschinen bearbeitet werden
kann. Bei Mantelteilen von ca. 100-150 mm Länge tritt kein
nennenswerter Verzug auf, und ein Fräskopf kann einwandfrei
geführt werden. Ferner ist es nach dieser Lehre möglich,
beschädigte Mantelteile zu ersetzen, während noch brauchbare
Mantelteile weiterhin verwendet werden. Darüber hinaus können
durch die Aneinanderreihung von mehr oder weniger Mantelteilen
Walzen unterschiedlicher Länge erhalten werden. Außerdem können
einzelne Mantelteile ersetzt oder nachgeschliffen werden, was
gegenüber dem kompletten Austausch einer Walze viel Geld spart.
Die Walze hat zudem den Vorteil, daß die nebeneinander
angeordneten Mantelteile exakt fluchten und auch bei einer
Belastung radial zu der Walzenmitte eine biegesteife Walze
ergeben, deren sämtliche Mantelteile in Drehung mitgenommen
werden. Mit den Spann- oder Ankerschrauben, die sich axial in
alle Mantelteile hinein erstrecken, werden diese gegeneinander
verspannt. Die endseitige Lagerung, insbesondere auf
Wellenstummeln, läßt eine noch einfachere Montage und Demontage
in bzw. aus der Erntemaschine zu. Gegenüber der Lagerung auf
einer durchgehenden Welle und der Verwendung endseitiger Muffen
läßt die Verbindung benachbarter Mantelteile mittels
Spannschrauben und deren Lagerung mittels Wellenstummeln einen
Austausch von Mantelteilen zu, ohne daß die Walze als Einheit
demontiert werden müßte. Durch die außenzylindrische Ausbildung
der Walzen als Gesamtheit der einzelnen Mantelteile wird ein
gerader Durchtrittsspalt definiert, der eine mehr oder weniger
ungehinderte Passage der Erntegutmatte zuläßt. Aufgrund des auf
der ganzen Länge konstanten Außendurchmessers ergibt sich auch
eine konstante Umfangsgeschwindigkeit.
Die Verwendung einer Stützscheibe zum Tragen eines den
Mantelteil außen bildenden Rohrs sorgt für ausreichend
Stabilität aber auch Elastizität bei Biegung bei geringem
Gesamtgewicht. Die geringe Masse ist auch bei Wärmeeinwirkung,
z. B. bei der Oberflächenbehandlung, kaum verzugsanfällig. Die
zueinander senkrecht verlaufende Anordnung des Rohrs und der
dazugehörigen Stützscheibe ist mit geringen Herstellungskosten
erreichbar und bereitet keine Festigkeitsprobleme.
Die drehfeste Verbindung der Wellenstummel mit den Stützscheiben
der endseitigen Mantelteile bietet eine einfache Art der
Drehmomentübertragung und ist leichter herzustellen als eine
direkte Verbindung zwischen den Wellenstummeln und dem Rohr.
Wenn auch die Lagerung der einzelnen Mantelteile bzw. der von
ihnen gebildeten Walze auf unterschiedlichste Weise erfolgen
kann, so führt eine Lagerung auf einer Welle oder auf Wellen
stummeln, bevorzugt an den endseitigen Mantelteilen, mit
Kupplungen, z. B. mittels Konuskupplungen, zu dem Vorteil der
leichten Lösbarkeit der Verbindung.
Die unterschiedliche Ausbildung endseitiger Mantelteile im
Vergleich mit inneren Mantelteilen erlaubt es, auf das
unterschiedliche Verschleißverhalten Rücksicht zu nehmen. Die
Bemessung der Länge der jeweiligen Mantelteile richtet sich nach
den zu erwartenden Verschleißzonen.
Werden alle oder Gruppen von Mantelteilen identisch ausgebildet,
ergibt sich eine weitere spürbare Reduktion der Herstellungs-
und Ersatzteilbevorratungskosten. Wenn diese Mantelteile jeweils
für sich ausgewuchtet werden, ist ein Austausch innerhalb einer
Gruppe von Mantelteilen ohne erneutes Auswuchten möglich.
Um die Mantelteile formschlüssig miteinander zu verbinden,
können verschiedene Methoden angewandt werden. Eine auch gegen
Durchbiegung stabile Ausführung besteht darin, daß die
Mantelteile endseitig jeweils mittels einer in einer Nut
aufgenommenen Schulter konzentrisch aufeinandergesetzt und
mittels Spannschrauben aneinander angelegt werden.
Eine andere Methode einer formschlüssigen Verbindung ist darin
zu sehen, daß die Mantelteile endseitig mit jeweils einem
Gewindeanschluß versehen sind, so daß sie miteinander
verschraubt werden können und eine starre Einheit bilden.
Darüber hinaus können auch andere Verfahren, z. B. Schrumpfen,
Miteinanderverstiften oder dergleichen angewandt werden.
Die Zusammensetzung der Walze aus mehreren Mantelteilen hat auch
den Vorteil, daß die Walze in einer Vielzahl von Variationen
gebaut werden kann. So können z. B. Mantelteile mit
unterschiedlichem Profil verwendet werden, die dem Unterschied
in der Standzeit und/oder in den Gutströmen Rechnung tragen.
Die Verwendung derartiger Walzen in einer Quetschvorrichtung
einer Erntemaschine, z. B. in einem Feldhäcksler, bringt
herausragende Vorteile, weil dort aufgrund des hohen
Massedurchsatzes ein hoher Verschleiß auftritt, so daß eine gute
Wartungsfähigkeit infolge einer leichten Austauschbarkeit von
Mantelteilen die Nutzungsdauer der Quetschvorrichtung beträcht
lich erhöht.
In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher beschriebenes Aus
führungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine Erntemaschine mit einer erfindungsgemäßen
Walze in Seitenansicht und in schematischer
Darstellung und
Fig. 2 die erfindungsgemäße Walze in Vorderansicht und
senkrechtem Schnitt.
Eine in Fig. 1 gezeigte Erntemaschine 10 in der Art eines
selbstfahrenden Feldhäckslers baut sich auf einem Rahmen 12 auf,
der von vorderen und rückwärtigen Rädern 14 und 16 getragen
wird. Die Bedienung der Erntemaschine 10 erfolgt von einer
Fahrerkabine 18 aus, von der aus eine Erntegutaufnahmevorrich
tung 20 einsehbar ist. Mittels der Erntegutaufnahmevorrichtung
20 vom Boden aufgenommenes Gut, z. B. Mais, Gras oder derglei
chen wird einer Häckseltrommel 22 zugeführt, die es in kleine
Stücke häckselt und es einer Fördervorrichtung 24 aufgibt. Das
Gut verläßt die Erntemaschine 10 zu einem nebenher fahrenden
Anhänger über einen drehbaren Austragsschacht 26. Zwischen der
Häckseltrommel 22 und der Fördervorrichtung 24 erstreckt sich
eine Quetschvorrichtung 28, durch die das zu fördernde Gut der
Fördervorrichtung 24 tangential zugeführt wird. Weitere Ein
zelheiten der Erntemaschine 10 bedürfen keiner Beschreibung,
weil diese an sich bekannt ist. Die Lage der Quetschvorrichtung
28 ist jedoch nicht entscheidend, so daß sie auch stromabwärts
der Fördervorrichtung 24 vorgesehen werden kann.
Die erfindungsgemäße Walze 40, die im folgenden nur als eine
einzige Walze beschrieben wird, obwohl sie gewöhnlich in
paarweiser Anordnung vorliegt, setzt sich aus mehreren Man
telteilen 42 und in diesem Ausführungsbeispiel aus mehreren
Spannschrauben 44 zusammen, die gemeinsam von einer Welle 46
getragen und über Kupplungen 48 mit dieser drehfest verbunden
sind.
Die Walze 40, die in einzelner, paarweise oder zu mehreren
angeordnet sein kann, weist auf ihrer Mantelfläche 50 eine
scharfkantige Kantenprofilierung 52 auf, wie dies bekannt ist.
Die Länge der Walze 40 ergibt sich aus der Anzahl der
miteinander verbundenen Mantelteile 42.
Die Mantelteile 42 können grundsätzlich alle identisch ausge
bildet sein; im bevorzugten Ausführungsbeispiel sind jedoch zwei
endseitige Mantelteile 42a geringfügig anders ausgebildet als
drei sich dazwischen befindliche Mantelteile 42b.
Alle Mantelteile 42 sind in diesem bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiel aus gleichem Material, mit der gleichen Kanten
profilierung 52 und den gleichen Abmessungen im Durchmesser und
in der Breite ausgebildet. Allerdings wird von dem Prinzip der
Erfindung nicht abgewichen, wenn für die Mantelteile 42a und 42b
unterschiedliche Materialien, Kantenprofilierungen 52 oder
Abmessungen verwendet werden. Eine derartige unterschiedliche
Ausbildung kann sinnvoll sein, wenn die Arbeits- und
Betriebsbedingungen im Außenbereich der Walze 40 anders sind als
im Innenbereich, so z. B. weil die darüber verlaufenden
Masseströme stark differieren.
Jedes Mantelteil 42 weist auf seiner Umfangsfläche eine
scharfkantige Kantenprofilierung 52 auf, die ca. ein Viertel
seiner Wandstärke ausmacht. Jedes Mantelteil 42 läßt sich
optisch zergliedern in ein Rohr 54 und eine Stützscheibe 56. Die
Mantelteile 42 sind einteilig ausgebildet und vorzugsweise
gegossen, wobei als Gußmaterial nicht nur Stahlgußarten in
Betracht kommen, sondern auch Aluminiumlegierungen, feste
Kunststoffe und dergleichen. Während sich das Rohr 54 im
wesentlichen axial erstreckt, verläuft die Stützscheibe 56
hauptsächlich radial.
Jedes Rohr 54 ist an seiner einen und in der Zeichnung links
gelegenen Stirnseite mit einer Nut 58 und einer Schulter 60
jeweils an den Innenumfang anschließend versehen. Die Dimen
sionen und die Lage der Nut 58 und der Schulter 60 sind so
gewählt, daß die Schulter 60 mit einer sehr engen Passung in der
als Ringnut ausgebildeten Nut 58 aufgenommen werden kann und
somit die Biegesteifigkeit und die Rundlaufgenauigkeit der
gesamten Walze 40 erhöht. Die Rohre 54 sind bei allen
Mantelteilen 42 identisch.
Die Stützscheiben 56 weisen eine zentrische und axial ver
laufende Innenbohrung 62 auf, deren Durchmesser bei den äußeren,
endseitigen Mantelteilen 42a größer ist als der Außendurchmesser
der Welle 46 und somit Raum für die Aufnahme der Kupplungen 48
zwischen der Welle 46 und den Stützscheiben 56 geschaffen wird.
Bei den inneren Mantelteilen 42b entspricht der Durchmesser der
Innenbohrung 62 mit einer Spielpassung dem Außendurchmesser der
Welle 46, so daß sich ebenfalls eine gute Lagerung und
Biegesteifigkeit ergibt.
Die Kupplungen 48 sind als sogenannte Konuskupplungen ausge
bildet, wie dies bekannt ist. Konusse 64 der Kupplungen 48
werden in die in diesem Bereich ebenfalls innenkonisch ausge
bildeten Innenbohrungen 62 mittels nicht gezeigter Schrauben
eingespannt und erbringen somit eine feste Verbindung. Die
Verbindung zwischen der Welle 46 und den Kupplungen 48 erfolgt
zudem auf nicht gezeigte Weise mittels Paßfedern und Nuten und
die auch nach innen wirkenden Konusse 64. Der Innendurchmesser
der Konusse 64 ist geringfügig größer als der der Innenbohrungen
62 der Mantelteile 42b.
Die Montage der Walze 40 geschieht wie folgt.
Die Welle 46 wird mittels einer Paßfeder in eine Kupplung 48 und
mit dieser in die Innenbohrung 62 einer endseitigen Stützscheibe
56, und zwar im Ausführungsbeispiel in die des rechts gelegenen
Mantelteils 42a, eingesetzt und mittels nicht gezeigter
Schrauben leicht festgelegt.
Mittels jeweils der Verbindung der entsprechenden Nut 58 mit der
dazugehörigen Schulter 60 werden an diesen endseitigen
Mantelteil 42a drei innenliegende Mantelteile 42b und
schließlich der links gelegene endseitige Mantelteil 42a auf die
Welle 46 aufgeschoben und aneinandergefügt, die somit einen
konzentrischen Zusammenbau ergeben. Anschließend werden die eine
oder mehrere Spannschrauben 44 durch vorbereitete und in
Fluchtung gebrachte Bohrungen in den Stützscheiben 56 geschoben
und angezogen, so daß die einzelnen Mantelteile 42 axial starr
und drehfest miteinander verbunden sind.
Dann wird die zweite Kupplung 48 in die Innenbohrung 62 des
linken endseitigen Mantelteils 42 eingesetzt und mittels
ebenfalls nicht gezeigter Schrauben leicht angelegt. Schließlich
wird die Welle 46 in die richtige Lage geschoben und durch
Anziehen der Schrauben der Kupplungen 48 axial gesichert. Eine
drehfeste Verbindung ergibt sich zusätzlich durch die Paßfedern.
Sollte z. B. für Wartungszwecke ein oder mehrere Mantelteile 42
ersetzt oder nachgeschliffen werden müssen, kann die Walze 40 in
umgekehrter Reihenfolge ganz oder teilweise zerlegt und der
betreffende Mantelteil 42 entnommen werden.
Werden anstatt der Welle 46 nicht gezeigte Wellenstummel
vorgesehen, werden diese einfach an die Stützscheiben 56 der
äußeren Mantelteile 42a angeflanscht.
Claims (10)
1. Walze (40) einer Quetschvorrichtung (28), deren Umfangs
fläche eine Kantenprofilierung (52) aufweist und die aus
mehreren axial aufeinanderfolgenden Mantelteilen (42, 42a,
42b) zusammengesetzt ist, wobei
- a) zur Lagerung der Walzen (40) endseitige Mantelteile (42a) drehfest auf einer Welle oder auf Wellen stummeln aufsitzen,
- b) wenigstens ein innenliegender Mantelteil (42b) mittels Spannschrauben (44) axial fest zwischen endseitigen Mantelteilen (42a) gehalten und auf der Welle oder den Wellenstummeln axial beweglich aufgenommen ist,
- c) alle Mantelteile (42) außen zylindrisch mit gleichem Außendurchmesser ausgebildet sind,
- d) die Mantelteile (42) endseitig formschlüssig ineinander greifen, und
- e) die Spannschrauben (44) im wesentlichen parallel zu der Drehachse der Walze verlaufen.
2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mantelteile (42, 42a, 42b) aus einem im wesentlichen
axial verlaufenden Rohr (54) und einer im wesentlichen
radial zu der Drehachse verlaufenden Stützscheibe (56)
bestehen.
3. Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stützscheiben (56) endseitiger Mantelteile (42a) mit
den Wellenstummeln drehfest verbunden sind.
4. Walze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein
endseitiger Mantelteil (42a) eine Kupplung zur Verbindung
mit der Welle oder dem Wellenstummel aufnimmt.
5. Walze nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß endseitige Mantelteile (42a)
und wenigstens ein dazwischenliegender Mantelteil (42b)
unterschiedlich ausgebildet, insbesondere unterschiedlich
bemessen, sind.
6. Walze nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß alle oder Gruppen von
Mantelteilen (42, 42a, 42b) identisch ausgebildet sind.
7. Walze nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Mantelteile (42,
42a, 42b) über stirnseitige Fugmittel, vorzugsweise einer
Nut (58) und einer Schulter (60) miteinander formschlüssig
verbunden sind.
8. Walze nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelteile (42, 42a, 42b)
mittels endseitigen Gewindeanschlüssen miteinander in
Verbindung bringbar sind.
9. Walze nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Mantelteile (42,
42a, 42b) mit unterschiedlicher Kantenprofilierung (52)
ausgebildet sind.
10. Erntemaschine mit einer Walzen nach einem oder mehreren
der vorherigen Ansprüche aufweisenden Quetschvorrichtung.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934321898 DE4321898C2 (de) | 1993-07-01 | 1993-07-01 | Walze einer Quetschvorrichtung und Erntemaschine mit einer solche Walzen aufweisenden Quetschvorrichtung |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4321898A1 DE4321898A1 (de) | 1995-01-12 |
DE4321898C2 true DE4321898C2 (de) | 1998-12-17 |
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Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4321898C2 (de) |
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- 1993-07-01 DE DE19934321898 patent/DE4321898C2/de not_active Expired - Fee Related
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