EP0267388A2 - Schneeschleuder mit Zuführeinrichtungen - Google Patents
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- EP0267388A2 EP0267388A2 EP87113448A EP87113448A EP0267388A2 EP 0267388 A2 EP0267388 A2 EP 0267388A2 EP 87113448 A EP87113448 A EP 87113448A EP 87113448 A EP87113448 A EP 87113448A EP 0267388 A2 EP0267388 A2 EP 0267388A2
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- E01H5/04—Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material
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- E01H5/09—Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material dislodging essentially by driven elements the elements being rotary or moving along a closed circular path, e.g. rotary cutter, digging wheels
- E01H5/094—Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material dislodging essentially by driven elements the elements being rotary or moving along a closed circular path, e.g. rotary cutter, digging wheels about vertical or substantially vertical axises
Definitions
- the invention relates to a snow blower, in particular for high clearing capacity, with two feeding devices arranged on both sides of the blower wheel and in the clearing direction in front of the blower wheel housing, driven in opposite directions around vertical axes, each of which is completely or partially covered on its outer sides by a deflector plate, which closely engages the feeding device encloses.
- a snow blower with such feed devices is known from German Patent 27 21 411.
- the feed devices consist of feeder screws which rotate about vertical axes in such a way that the snow that is captured laterally is thrown in front of the centrifugal wheel.
- Such feeder screws require a power requirement which corresponds to the energy for the lateral displacement as well as for lifting the detected snow corresponding to the shape of the screw.
- feeding devices for a snow blower are drums rotating about vertical axes, on the surface of which short milling blades protrude (CH-PS 309 121).
- CH-PS 309 121 Short milling blades protrude
- the present invention is based on the object of designing feed devices in a generic snow blower in an energy-saving manner but with a high swallowing capacity for high clearing speeds, in particular for use on airfields.
- the feed device essentially consists of a cage-like rotor with throwing blades arranged along circumferential lines along the circumference, the throwing blades also being driven in rotation about vertical axes, in a direction opposite to the respective feed device.
- the snow gripped by the throwing blades is no longer raised but is only thrown in front of the centrifugal wheel, as a result of which the energy expenditure for snow transport is reduced.
- the result is a snow blower whose swallowing capacity can be used to a very high degree as a result of the efficient support from the two feeding devices.
- the effect of the feed devices is further supported by the centrifuge stem, which is extended forward beyond the feed devices and is constructed on both sides in the manner of a feed plow, the feed devices being integrated in its share surface, but partially above it protrude, seen in plan view, about half the circumference.
- the feed devices are tightly encased by baffle plates which prevent snow from escaping from the side or rear.
- a preferred embodiment provides that the throwing blades make only half a revolution during one revolution of the feed device, the throwing blades being oriented approximately parallel to the clearing direction in their foremost rotational position. In this way it is possible on the one hand to optimally insert the throwing blades into the snow accumulated within the housing stem; on the other hand, there is an optimal discharge angle in the direction of the vertical center axis of the snow blower, the throwing blades in the discharge position taking up an angle of approximately 45 ° to the clearing direction.
- the inherent rotation of the throwing blades has the effect that with a quarter turn of the feed device, the rotational position of the throwing blades, compared with fixed, radially oriented throwing blades, remains by half, ie 45 degrees.
- the throwing blades do not take up the entire width available within the envelope surface of the feed device.
- the invention provides that the width of the throwing blades, which determines the diameter of their envelope surface, is between 1/3 and 2/3 of the radius of the envelope surface of the feed device. In a preferred embodiment, the width is closer to 1/3.
- each feed device has four throwing blades at a mutual distance corresponding to 45 degrees. This number of four throwing blades is sufficient at a speed of the feed device in the order of more than 500 revolutions per minute.
- the throwing blades are preferably driven by means of an output from the associated feed device. While the drive for the feed device expediently acts on the upper end of a central drive shaft, the output on the rotary shafts of the throwing blades can engage a rotary shaft at the upper or lower end.
- the preferred location for the arrangement of the output is the upper end of the rotating shafts, which is remote from the snow surface. If, however, the output is designed as a planetary gear, this is preferably arranged at the lower end of the rotary shaft. Such a planetary gear is preferably arranged in a gear box rotating with the feed device.
- Fig. 1 shows the front view of a blower wheel (2) of a snow blower arranged in a housing (1) for mounting on the front of a carrier vehicle (not shown).
- a housing apron (3) forming the front closure of the housing (1) is pulled forward to the side except for narrow vertical end faces (4) in the manner of feed snow plows on both sides with an inward facing share surface (5).
- feed devices (7) are provided on both sides of the centrifugal wheel (2), which project with part of their circumference into the share surface (5) , where they are closely wrapped outwards or backwards by deflector plates (8) (see FIG. 2).
- the front edge (9) of the deflector plates (8) runs from the bottom upwards increasingly towards the outside, forming a bend (10) approximately in the middle, which is the intersection edge (11) between the coulter surface (5) and the top (12) of the side Housing stem marked.
- a Bottom plate (13) limits the front of the housing downwards; Throwing blades (14) which can be rotated about vertical shafts (14) end closely above the base plate (13), four such throwing blades being distributed over the circumference of a feed device (7).
- the feed device (7) has a central drive shaft (16). Both feed devices (7) are driven by their own hydraulic motor (17) and a gear (18), not shown in detail.
- the rotary shafts (20) (FIG.
- Fig. 2 shows that the front housing opens forward with respect to the clearing direction F in the manner of lateral feed snow plows, the two sides of the housing stem forming a coulter surface (5) inwards.
- the two feed devices (7) rotate in opposite directions, the left one according to. Arrow Z1 counterclockwise and the right acc. Arrow Z2 clockwise.
- the throwing blades (14) only make half a revolution, the throwing blades (14) of the left-hand feeding device turning clockwise in accordance with.
- Arrows W1 that of the right-hand feeder in the counterclockwise direction according to turn the arrows W2.
- Fig. 3 shows a schematic plan view of pulleys (22) connected to the axes of rotation of the throwing blades and a central pulley (23).
- the feed device rotates according to Arrow Z2 results from the two belts (24, 25) one turn of the outer belt pushers (22) in a counterclockwise direction.
- the arrows W2 of the feed device (7) provided on the right in FIG. 2.
- Each of the two belts (24, 25) drives two successive outer pulleys (22).
- Four belts could equally well be provided, one for each throwing blade. Instead of belts, revolving chains can be provided on sprockets.
- FIG. 4 shows an alternative drive system in the manner of a planetary gear, as in FIG. 3 in a top view of the right feed device, in accordance with its direction of rotation Z2.
- outer planet gears (26) are rotatably connected to the axis of rotation (20) of the throwing blades (14).
- the drive transmission takes place starting from a central sun gear (27) via intermediate gears (28) which mesh on the one hand with the fixed sun gear (27) and on the other hand with the planet gears (26).
- the direction of rotation of the intermediate wheels (28) results from the rotation of the throwing blades in the counterclockwise direction provided for the right feed device with the direction of rotation Z2.
- Arrow W2 shows an alternative drive system in the manner of a planetary gear, as in FIG. 3 in a top view of the right feed device, in accordance with its direction of rotation Z2.
- outer planet gears (26) are rotatably connected to the axis of rotation (20) of the throwing blades (14).
- the drive transmission takes place starting from a central sun gear
- Fig. 5 shows an enlarged elevation of a feed device (7), the throwing blades (14) of which are driven by a planetary gear arranged on the bottom.
- a machine-fixed drive shaft (29) with a drive pinion (30) drives a gearwheel (30) connected to the central drive shaft (16) for the feed device (7) in a manner fixed against relative rotation.
- the drive shaft (16) is non-rotatably connected to a central housing (31), which in turn is non-rotatably connected to the cover (19) of the feed device (7).
- the throwing blades (14) are rotatably supported by their rotating shafts (20) in the top of the cover (19) and below in a rotating gear box (32) for the planetary gear.
- a planet gear (26) is connected in a rotationally connected manner to the lower end of each rotary shaft (20), the rotation of which is controlled via intermediate gears (28), which on the other hand mesh with the central sun gear (27). While the feed device (7) rotates once about its axis, the planet gears (26) only make half a revolution since their number of teeth is only half the number of teeth of the intermediate gears 28.
- the sun gear 27 sits on lower end of a fixed center shaft (33), at the lower end of which the gearbox (32) via an axial bearing (34) and at its upper end a central tube (38) fixed with a cover (19) and gearbox (32) via a radial bearing ( 35) is supported. At the lower end, the gear box (32) is supported by a ball bearing (36) on a central disc (37) which is attached to the underside of the sun gear (27).
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Schneeschleuder, insbesondere für hohe Räumleistung, mit zwei beidseits des Schleuderrads und in Räumrichtung vor dem Schleuderradgehäuse angeordneten, um vertikale Achsen gegenläufig umlaufend angetriebenen Zuführeinrichtungen, welche jeweils an ihren Außenseiten ganz oder teilweise durch ein Abweisblech abgedeckt sind, welches die Zuführeinrichtung eng umschließt.
- Eine Schneeschleuder mit derartigen Zuführeinrichtungen ist aus der deutschen Patentschrift 27 21 411 bekannt. Dort bestehen die Zuführeinrichtungen aus Zubringerschnecken, welche um vertikale Achsen derart rotieren, daß der seitlich erfaßte Schnee dvor das Schleuderrad geworfen wird. Derartige Zubringerschnecken erfordern einen Leistungsbedarf, welcher der Energie sowohl für das seitliche Versetzen als auch für das der Schneckenform entsprechende Anheben des erfaßten Schnees entspricht. Bei nicht trockenem Schnee kommt es häufig zu einem unerwünschten Festsetzen des Schnees auf den Flanken der Zubringerschnecke, wodurch deren Wirkungs grad vermindert wird. Dies gilt auch für sehr leichten, pulvrigen Schnee, welcher durch die Zubringerschnecken teilweise verwirbelt, somit nicht auf direktem Wege der Schneeschleuder zugeführt wird.
- Als Zuführeinrichtungen für eine Schneeschleuder sind ferner um vertikale Achsen rotierende Trommeln bekannt, an deren Oberfläche kurze Frässchaufeln abstehen (CH-PS 309 121). Mit dieser bekannten Einrichtung soll die sonst hohe Vorschubkraft beim Einsatz der Schneeschleuder in hartem Schnee herabgesetzt werden, wobei die Zuführeinrichtungen hauptsächlich als Fräsorgane wirken, welche keinen nennenswerten Beitrag für den Transport des Schnees vor das Schleuderrad leisten.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Schneeschleuder Zuführeinrichtungen energiesparend aber mit hohem Schluckvermögen für hohe Räumgeschwindigkeiten auszugestalten, wobei insbesondere an einen Einsatz auf Flugplätzen gedacht ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zuführeinrichtung im wesentlichen aus einem käfigartigen Rotor mit längs Mantellinien über den Umfang verteilt angeordneten Wurfblättern steht, wobei auch die Wurfblätter um vertikale Achsen umlaufend angetrieben sind und zwar in einem zur jeweiligen Zuführeinrichtung entgegengesetzten Drehsinn.
- Mit einer derartigen Zuführeinrichtung wird der von den Wurfblättern erfaßte Schnee nicht mehr angehoben sondern nur noch vor das Schleuderrad geworfen, wodurch der Energieaufwand für den Schneetransport vermindert wird. Dadurch , daß die Wurblätter rotieren, aber auch in Folge ihrer vertikalen Oberfläche wird ein Festsetzen des Schnees an den Wurfblättern zuverlässig vermieden. Das Ergebnis ist eine Schneeschleuder, deren Schluckvermögen infolge der effizienten Unterstützung durch die beiden Zuführeinrichtungen zu einem sehr hohen Grad nutzbar ist. Die Wirkung der Zuführeinrichtungen wird noch unterstützt durch den nach vorne über die Zuführeinrichtungen hinaus verlängerten Schleudervorbau, der beidseitig in Art eines Zuführpflugs ausgebildet ist, wobei die Zuführeinrichtungen in dessen Scharfläche integriert sind, teilweise aber darüber hinausragen, in der Draufsicht gesehen etwa über den halben Umfang. Zur Seite hin, nämlich soweit die Zuführeinrichtungen hinter die Scharfläche einschneiden sind die Zuführeinrichtungen eng umhüllt durch Abweisbleche, die einen seitlichen oder rückwärtigen Schneeaustritt verhindern.
- Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Wurfblätter während einer Umdrehung der Zuführeinrichtung nur eine halbe Umdrehung machen, wobei die Wurfblätter in ihrer vordersten Drehlage etwa parallel zur Räumrichtung ausgerichtet sind. Auf diese Weise gelingt es einerseits ein optimales Einstechen der Wurfblätter in den innerhalb des Gehäusevorbaus angesammelten Schnee zu erzielen; andererseits ergibt sich dabei ein optimaler Abwurfwinkel in Richtung auf die vertikale Mittelachse der Schneesleuder, wobei die Wurfblätter in der Auswurfposition etwa einen Winkel von 45° zur Räumrichtung einnehmen. Die Eigenrotation der Wurfblätter wirkt sich dabei so aus, daß bei einer Vierteldrehung der Zuführeinrichtung die Drehlage der Wurfblätter, verglichen mit festen, radial ausgerichteten Wurfblätten um die Hälfte, also 45 Winkelgrade zurückbleibt.
- Im Rahmen der Erfindung ist wesentlich, daß die Wurfblätter nicht die gesamte innerhalb der Hüllfläche der Zuführeinrichtung zur Verfügung stehende Breite einnehmen. Hierzu sieht die Erfindung vor, daß die Breite der Wurfblätter, welche den Durchmesser ihrer Hüllfläche bestimmt, zwischen 1/3 und 2/3 des Radius der Hüllfläche der Zuführeinrichtung beträgt. In einer bevorzugten Ausführungform liegt die Breite näher bei 1/3.
- Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß jede Zuführeinrichtung vier Wurfblätter mit gegenseitigem Abstand entsprechend 45 Winkelgraden aufweist. Diese Zahl von vier Wurfblättern ist bei einer Drehzahl der Zuführeinrichtung in der Größenordnung von mehr als 500 Umdrehungen pro Minute ausreichend.
- Der Antrieb für die Wurfblätter erfolgt bevorzugt mittels eines Abtriebs von der zugeordneten Zuführeinrichtung. Während der Antrieb für die Zuführeinrichtung zweckmäßig am oberen Ende einer zentralen Antriebswelle angreift kann der Abtrieb auf die Drehwellen der Wurfblätter am oberen oder unteren Ende eine Drehwelle angreifen. Im Fall eines Ketten- oder Riementriebs, wobei eine Kette bzw. ein Riemen für den Antrieb eines oder zweier Wurfblätter vorgesehen ist, ist der bevorzugte Ort für die Anordnung des Abtriebs das obere, von der Schneeunterlage entfernte Ende der Drehwellen. Ist hingegen der Abtrieb als Planetengetriebe ausgebildet, so ist dieses bevorzugt am unteren Ende der Drehwell angeordnet. Ein derartiges Planetengetriebe ist bevorzugt in einem mit der Zuführeinrichtung rotierenden Getriebekasten angeordnet.
- Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
- Fig. 1 eine Frontansicht der Schneeschleuder
- Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gehäusevorbau der Schneeschleuder
- Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Riementriebs für die Wurfblätter der Zuführeinrichtung
- 4. eine schematische Darstellung eines Planetengetriebes für die Wurfblätter der Zuführeinrichtung and
- Fig. 5 einen vertikalen Aufriß einer Zuführeinrichrung mit Planetengetriebe.
- Fig. 1 zeigt die Vorderansicht eines in einem Gehäuse (1) angeordneten Schleuderrads (2) einer Schneeschleuder für den frontseitigen Anbau an ein (nicht gezeichnetes) Trägerfahrzeug. Eine den frontseitigen Abschluß des Gehäuses (1) bildende Gehäuseschürze (3) ist seitlich bis auf schmale vertikale Stirnflächen (4) in Art von beidseitigen Zuführschneepflügen mit einer nach innen gewandten Scharfläche (5) nach vorne gezogen. Seitlich überschneidend mit der Öffnung (6) für das Schleuderrad (2) und nahe vor der Öffnung (6) sind an beiden Seiten des Schleuderrads (2) Zuführeinrichtungen (7) vorgesehen, welche mit einem Teil ihres Umfangs in die Scharfläche (5) hineinragen, wo sie nach außen bzw. rückwärts eng von Abweisblechen (8) (vgl. Fig. 2) eingehüllt sind. Die Vorderkante (9) der Absweisbleche (8) verläuft von unten nach oben zunehmend nach außen unter Ausbildung eines Knicks (10) etwa in mittlerer Höhe, welcher die Verschneidungskante (11) zwischen der Scharfläche (5) und der Oberseite (12) des seitlichen Gehäusevorbaus markiert. Ein Bodenblech (13) begrenzt den Gehäusevorbau nach unten; dicht über den Bodenblech (13) enden um vertikale Wellen (14) drehbare Wurfblätter (14), wobei vier derartige Wurfblätter über den Umfang einer Zuführeinrichtung (7) verteilt angeordnet sind. Die Zuführeinrichtung (7) besitzt eine zentrale Antriebswelle (16). Beide Zuführeinrichtungen (7) sind über einen eigenen Hydraulikmotor (17) und ein nicht näher dargestelltes Getriebe (18) angetrieben. Die lediglich durch eine strichpunktierte Drehachse (15) dargestellten Drehwellen (20) (Fig. 5) sind oben in einem Deckel (19) und unten in einem Boden (21) der Zuführeinrichtungen (7) drehbar gelagert, wobei Deckel (19) und Boden (21) die Rotation der Zuführeinrichtung (7) um die zentrale Antriebswelle (16) mitmachen, d.h. mit dieser drehfest verbunden sind.
- In der Draufsicht gem. Fig. 2 erkennt man, daß sich das Vorbaugehäuse im Bezug auf die Räumrichtung F nach vorne in Art seitlicheer Zuführschneepflüge öffnet, wobei die beiden Seiten des Gehäusevorbaus nach innen eine Scharfläche (5) ausbilden. Die beiden Zuführeinrichtungen (7) drehen gegenläufig, die linke gem. Pfeil Z1 entgegen den Uhrzeigersinn und die rechte gem. Pfeil Z2 im Uhrzeigersinn. Während einer Umdrehung jeder Zuführeinrichtung (7) machen die Wurfblätter (14) nur eine halbe Umdrehung, wobei sich die Wurfblätter (14) der linken Zuführeinrichtung im Uhrzeigersinn gem. Pfeile W1, jene der rechten Zuführeinrichtung im Gegenuhrzeigersinn gem. den Pfeilen W2 drehen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Wurfblätter (14) in der vorderen Position parallel zur Räumrichtung F ausgerichtet sind; das bedeutet, daß sie etwa in einer Drehlage, welche der Verlängerung der Kante (11) des Gehäusevorbaus entspricht vom Schnee angeströmt werden, also erstmals in diesen einstechen, wobei das Abschleudern des Schnees dann in der innersten Position der Wurfblätter gem. den Pfeilen S1, S2 erfolgt.
- Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf drehfest mit den Drehachsen der Wurfblätter verbundenen Riemenscheiben (22) und eine zentrale Riemenscheibe (23). Bei einer Drehung der Zuführeinrichtung gem. Pfeil Z2 ergibt sich durch die beiden Riemen (24, 25) eine Umdrehung der äußeren Riemenschieben (22) im Gegenuhrzeigersinn gem. den Pfeilen W2 der in Fig. 2 rechts vorgesehenen Zuführeinrichtung (7). Jeder der beiden Riemen (24, 25) treibt zwei aufeinanderfolgende äußere Riemenscheiben (22) an. Ebenso gut könnten vier Riemen vorgesehen sein, für jedes Wurfblatt ein eigener. Anstelle von Riemen können auf Kettenrädern umlaufende Ketten vorgesehen sein.
- Fig. 4 zeigt ein alternatives Antriebssystem in Art eines Planetengetriebes, wie schon bei Fig. 3 in der Draufsicht auf die rechte Zuführeinrichtung, entsprechend deren Drehrichtung Z2. Anstelle von Riemenscheiben sind hier äußere Planetenräder (26) drehfest mit der Drehachse (20) der Wurfblätter (14) verbunden. Die Antriebsübertragung erfolgt ausgehend von einem zentralen Sonnenrad (27) über Zwischenräder (28), welche einerseits mit dem feststehenden Sonnenrad (27), andererseits mit den Planetenrädern (26) kämmen. Die Drehrichtung der Zwischenräder (28) ergibt sich aus der für die rechte Zuführeinrichtung mit der Drehrichtung Z2 vorgesehenen Rotation der Wurfblätter im Gegenuhrzeigersinn gem. Pfeil W2. Während die Planetenräder (26) und das Sonnenrad (27) die selbe Zähnezahl besitzen ist jene der Zwischenräder (28) gerade doppelt so groß, so daß bei einem Umlauf der Zwischenräder (28) nur eine halbe Drehung der Planetenräder (26), an denen die Wurfblätter (14) drehfest befestigt sind, erfolgt.
- Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Aufriß einer Zuführeinrichtung (7), deren Wurfblätter (14) mit einem bodenseitig angeordneten Planetengetriebe angetrieben sind. Eine maschinenfeste Antriebswelle (29) mit einem Antriebsrizel (30) treibt ein drehfest mit der zentralen Antriebswelle (16) für die Zuführeinrichtung (7) verbundenes Zahnrad (30). Die Antriebswelle (16) ist drehfest mit einem zentralen Gehäuse (31) verbunden, welches wiederum drehfest mit dem Deckel (19) der Zuführeinrichtung (7) verbunden ist. Die Wurfblätter (14) sind mittels ihrer Drehwellen (20) oben im Deckel (19) und unten in einem rotierenden Getriebekasten (32) für das Planetengetriebe drehbar gelagert. Mit dem unteren Ende jeder Drehwelle (20) ist ein Planetenrad (26) drehest verbunden, dessen Drehung über Zwischenräder (28), welche andererseits mit dem zentralen Sonnenrad (27) kämmen, gesteuert ist. Während sich die Zuführeinrichtung (7) einmal um ihre Achse dreht, machen die Planetenräder (26) nur eine halbe Umdrehung da deren Zähnezahl nur die Hälfte der Zähnezahl der Zwischenräder 28 beträgt. Das Sonnenrad 27 sitzt am unteren Ende einer ortsfesten Mittelwelle (33), an deren unterem Ende der Getriebekasten (32) über ein Axiallager (34) und an deren oberen Ende ein mit Deckel (19) und Getriebekasten (32) festes zentrales Rohr (38) über ein Radiallager (35) abgestützt ist. Am unteren Ende ist der Getriebekasten (32) über ein Kugellager (36) an einer zentralen Scheibe (37) abgestützt, welche an der Unterseite des Sonnenrads (27) befestigt ist.
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