Die Erfindung betrifft einen Häcksler nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Häckslern dieser Art wird die Körnerzerkleinerung
zum Zwecke eines Aufschlusses der harten Mais- oder
Getreidekörner meistens durch ein sog. Quetschwalzenpaar
im Auswurfkrümmer durchgeführt. Da der Quetschwalzenspalt,
insbesondere bei Scheibenradhäckslern, nur eine begrenzte
Länge aufweist und das gesamte Erntegut in oft
unregelmäßigen Anhäufungen durch diesen Quetschwalzenspalt
hindurchgezwungen wird, sind dem möglichen Häckselgutdurchsatz auch
bei erhöhten Drehzahlen Grenzen gesetzt. Außerdem können
bei der Einleitung in den Quetschwalzenspalt bei
Gutanhäufungen Probleme mit der Annahme und Weiterleitung des
Häckselgutes auftreten, da dann ein Teil des Häckselgutes
in das Häckselrad zurückgeworfen werden kann. Weiterhin
ist der Antrieb des Quetschwalzenpaares im Abstand vom
Zentralantrieb mit mehreren Lagerstellen und Umlenkrädern
und wegen der nötigen hohen Drehzahl recht aufwendig.
Neben dieser Art der Nachzerkleinerung ist auch noch die
Körnerzerkleinerung mittels Reibleisten gebräuchlich.
Hierbei sind am Außenumfang des Häcksel- und/oder
Auswurfaggregates, die Wurfschaufeln mit geriffelten Reibleisten
versehen, die mit Reibplatten an der Gehäuseinnenwand, der
sog. Rückhaltewand zusammenwirken. Nachteilig ist hierbei
neben dem gegenüber den Quetschwalzen geringeren
Nachzerkleinerungsgrad ein hoher Leistungsbedarf, da jeweils
ein an der Gegenschneide abgeschnittener Ernteguthappen
an der in Achsrichtung gesehen, kurzen Reibfläche
zerrieben werden soll. Dabei wird der Ernteguthappen am
Umfang zwischen Reibleisten und Reibboden eingeklemmt, so
daß Schnittkraftschwankungen und stoßartige Belastungen
der Häckslerteile auftreten, was eine sehr schwere
Bauweise notwendig macht. Außerdem ist insbesondere bei
Scheibenradhäckslern von Nachteil, daß zwischen der meist
horizontalen Einlaß- und der vertikalen Auslaßöffnung ein
Umfangswinkel von ca. 200° zur Verfügung steht, um das
Häckselgut zum Auswurf hin zu beschleunigen. Davon
entfallen ca. 90°, bis das Häckselgut durch die
Zentrifugalkraft nach außen an den Gehäuseumfang gelangt und dort
über einen Winkel von ca. 50° zerrieben und dabei abgetrennt
wird, so daß nur noch wenige Winkelgrade zur
Beschleunigung für den Auswurf verbleiben. Diese Art der
Nachzerkleinerung mit Reibboden ergibt somit eine geringe
Auswurfleistung und damit eine Neigung zur Verstopfung im
Häckslergehäuse.
Ein derartiger Häcksler mit Reibleisten und damit
zusammenwirkendem Reibboden am Außenumfang des Häckslers ist
beispielsweise aus der DE-OS 34 47 197 bekannt, bei dem die
eingangs allgemein beschriebenen Probleme mit Belastung
der Häckslerteile und der Durchsatz- und ggf.
Zerkleinerungsleistung durch die Trennung des bisher in Bauheinheit
konstruierten Scheibenrades in Häckselrad und Wurfrad
vorgeschlagen wird. Damit wird zwar das Häckselrad von
einem Teil der Belastungen entlastet, da es durch einen
weiten Förderspalt vom Wurfrad entkoppelt ist, jedoch
die Belastungen durch die Nachzerkleinerung am
Umfangsbereich lediglich auf das dahinter angeordnete Wurfrad
übertragen. Ansonsten gelten auch hier die eingangs
erwähnten Probleme, insbesondere bei der Nachzerkleinerung.
Demzufolge besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die
erwähnten Nachteile bisheriger
Nachzerkleinerungsvorrichtungen zu vermeiden und einen leichtzügigen Häcksler zu
schaffen, der bei geringem Bauaufwand eine hohe
Durchsatzleistung und eine optimale Kornzerkleinerung bietet.
Diese Aufgabe wird bei einem Häcksler nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der
Nachzerkleinerungsvorrichtung unmittelbar im Anschluß an die
Häckselmesser wird das Häckselgut direkt in den Reibspalt
eingeführt. Da das Häckselgut hierbei noch relativ
gleichmäßig über die Messerlänge verteilt ist - so wie es von
den Zuführwalzen teppichartig den Häckselmessern
zutransportiert wurde - kommt es im Reibspalt zu keinen
Gutanhäufungen und damit nicht zu den stoßweisen
Einkeilungen und Belastungen wie bei Reibvorrichtungen am
Gehäuseumfang. Aufgrund dieser sehr gleichmäßigen Gutzufuhr
in auseinandergezogenen kleinsten Portionen ohne jegliche
Zusammenballungen von Häckselgut ist die nötige
Antriebsleistung niedrig und die Durchsatzleistung selbst bei
engster Einstellung des Reibspaltes sehr hoch.
Außerdem können auch Halme und Halmknoten, die bei Silage
ein schädliches Luftpolster bilden, durch die aufgrund
der Differenzgeschwindigkeit scherenartige
Zerreibbewegung zwischen den Reibwerkzeugen aufgespleißt werden.
Da die Nachzerkleinerung unmittelbar im Anschluß an den
Häckselschnitt noch während der Abschleuderbewegung an
den Umfang hin erfolgt, findet das unvermeidliche
Abbremsen des Häckselgutes infolge der Reibung im Reibspalt sehr
früh statt, so daß noch eine lange Beschleunigungszeit und
damit große Durchsatz- und Auswurfleistung möglich ist.
Durch die Differenzgeschwindigkeit zwischen Reibwerkzeugen
am Häckselrad und Gegenwerkzeugen z.B. in Form radial
ausgerichteter Reibleisten an einem dahinterliegenden
Reibscheibenring wird das Häckselgut unmittelbar in den
Reibspalt eingezogen, so daß sich der Reibspalt infolge der
z.B. etwas geringeren Umlaufgeschwindigkeit des
Reibscheibenrings jeweils selbst reinigt und somit keine
Verstopfungs- und Durchsatzprobleme auftauchen können.
Durch die im wesentlichen achsgleiche Anordnung von
Häckselscheibe und dahinterliegender Reibscheibe beim
Scheibenradhäcksler, bzw. von Häckseltrommel mit innerhalb dieser
angeordnetem Reibzylinder bei Trommelhäckslern, ist die Lagerung
und der Antrieb mittels ineinandergesteckter Wellen nur mehr
von geringem Bauaufwand, wobei insbesondere bei der
Scheibenradbauart die Einstellung des Reibspaltes und
Außerbetriebnahme z.B. zum Grashäckseln durch axiales Verschieben
in einfachster Weise erfolgen kann.
Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen des
erfindungsgemäßen Häckslers und dessen
Nachzerkleinerungseinrichtung, wobei insbesondere das Häckselrad mit den
Messern ebenfalls auf gesteigerte Durchsatzleistung und
Leichtzügigkeit ausgelegt und der
Nachzerkleinerungseinrichtung angepaßt ist.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in
Scheiben- bzw. Trommelbauart näher erläutert und
beschrieben. Dabei zeigen in der Zeichnung:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht und
Halbschnitt eines Häckslers in
Scheibenradbauweise;
Fig. 2 eine Vorderansicht entlang der
Messerumlaufebene des Scheibenradhäckslers
gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine Seitenansicht und Halbschnitt eines
Trommelhäckslers.
In Fig. 1 ist ein Häcksler, hier in Scheibenradbauweise
dargestellt, dessen Einzugswalzen mit 1 bezeichnet ist, die
dem Häckslergehäuse 2 vor dessen Einlaßöffnung 3
vorgeschaltet sind. Die Auslaßöffnung des Häckslergehäuses ist mit 4
bezeichnet. Im lnnern des Häckslergehäuses 2 läuft um die
Zentralachse 5 ein Häckselaggregat 6 um, hier ein
scheibenradförmiges Messerrad 6a, an dem die Häckselmesser 7 lösbar
befestigt sind. Das Messerrad 6a wird hier von der
rückseitigen Stirnwand 2a des Häckslergehäuses 2 aus über die
angedeutete Riemenscheibe 8 über die Antriebswelle 9
angetrieben.
Beim Umlauf des Häckselaggregates 6 streicht dieses an der
feststehenden Gegenschneide 10 vorbei, die ortsfest an der
vorderen Stirnwand des Häckslergehäuses 2 angeordnet ist
und schneidet dabei kurze Stücke des durch die Einzugswalzen
1 eingespeisten Erntegutstromes ab.
Durch die Wucht des umlaufenden Häckselschnitts wandern
die Häckselgutstückchen infolge ihrer Trägheit an der
Rückseite 7a der Häckselmesser 7 entlang und werden somit
von der Einlaßöffnung 3 wegbefördert. Um einen leichtzügigen
Schnitt zu erreichen, sind die Häckselmesser 7 relativ
steil angestellt. ln der weiteren Drehbewegung des
Häckselaggregates wandern die abgeschnittenen Häckselgutteilchen
entlang der Messerrückseite 7a auf den Reibspalt 11 zu,
der durch die Reibwerkzeuge 12 und deren Gegenwerkzeuge
13 gebildet wird.
Die Reibwerkzeuge 12 sind an der von der Einlaßöffnung 3
abgewandten Seite 6&min; des Häckselaggregates 6, also beim
Scheibenradhäcksler auf der Rückseite 6a&min; und beim
Trommelhäcksler - vgl. Fig. 3 - auf der Innenseite 6b&min; der
Häckseltrommel 6b angeordnet, wobei die Reibwerkzeuge 12
hier durch im Anschluß an die Häckselmesser 7 angeordnete
Reibleisten 12a gebildet sind. Ebenso können die
Reibwerkzeuge 12 durch die Halterungen 14 für die Häckselmesser 7,
die hier Speichenform aufweisen, gebildet werden oder
auch die hinteren Messerkanten 7b selbst gebildet, sofern
die Häckselmesser 7 entsprechend breiter gewählt werden,
wobei die Messerkanten 7b vorteilhaft aus hochwertigem
Werkzeugstahl bestehen und die Messerrückseite 7a als
durchgehende Führungsfläche auf den Reibspalt 11 hin dient.
Das Häckselgut wandert nach dem Schnitt durch jeweils
zwischen den Halterungen 14 für die Häckselmesser 7 gebildete
Durchlässe 15 auf den Reibspalt 11 zu, wobei die
Halterungen 14 vorteilhaft entsprechend der Häckselmesser 7 auf
den Reibspalt ausgerichtet sind. Die Halterungen 14 sind
in der Scheibenradbauart im wesentlichen radial
ausgerichtet, während sie in der Trommelbauart etwa axial
geradlinig, versetzt oder verdrillt zur Zentralachse 5
verlaufen.
Durch diese Ausrichtung der Halterungen 14 bzw. der
Häckselmesser 7 wird das Häckselgut auf den Reibspalt 11 zu
getrieben, wo es zwischen den Reibwerkzeugen 12 und den
Gegenwerkzeugen 13 nachzerkleinert wird. Die
Gegenwerkzeuge 13 werden bei der Scheibenbauart durch die
Ringreibscheibe 16 gebildet, die an ihrer Stirnseite 16a die
Gegenreibleisten 13a trägt. Ebenso kann die Stirnseite
16a eine geriffelte Oberfläche aufweisen. Dabei weist die
Ringreibscheibe 16, ebenso wie der entsprechende
Reibzylinder 16&min; bei Trommelbauart - vgl. Fig. 3 - mit
Gegenreibleisten 13a oder geriffelter Oberfläche an seiner
Umfangsfläche 16&min;a, eine gegenüber dem Häckselaggregat 6
unterschiedliche Drehzahl auf, wie dies in Fig. 2 durch die
unterschiedlich langen Pfeile angedeutet ist. Aufgrund
dieser Geschwindigkeitsdifferenz wird das Häckselgut im
Reibspalt 11 zerrieben und der Reibspalt 11 immer frei
von Verstopfungen gehalten. Die Geschwindigkeitsdifferenz
kann dabei durch eine im Vergleich zum Häckselaggregat 6
langsamer umlaufende Ringreibscheibe 16 bzw. Reibzylinder
16&min; erzeugt werden oder auch durch ein schneller oder auch
gleich schnell umlaufende Gegenwerkzeuge in zum
Häckselaggregat 6 entgegengesetzter Drehrichtung.
Hierbei sind sämtliche Kombinationen in der Drehrichtung
und der Drehgeschwindigkeiten möglich. Auch eine
stillstehende Ringreibscheibe 16 bzw. Reibzylinder 16&min; ist
denkbar, da auch hier die für die Zerkleinerung und das
Einziehen in den Reibspalt 11 wesentliche absolute
Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Reibwerkzeug 12 und
Gegenwerkzeug 13 zustandekommt. Lediglich zur
Ausschaltung der Nachzerkleinerungsvorrichtung z.B. beim
Grashäckseln wird das Häckselaggregat 6 mit der Reibscheibe
16 bzw. -zylinder 16&min; gekoppelt, so daß beide einen
einheitlichen Drehgeschwindigkeitsvektor aufweisen.
Wird die Reibscheibe 16 bzw. Reibzylinder 16&min;
angetrieben, so erfolgt dies, wie in Fig. 1 dargestellt, von
einer Seite aus mittels ineinandergesteckter Welle und
Hohlwelle. Hier ist es die Hohlwelle 17 für die
Ringreibscheibe 16, die über die Antriebswelle 9 gesteckt und
auf dieser gelagert ist. Ebenso können die beiden
Trägerscheiben 6 bzw. 16 für die Reib- 12 bzw. Gegenwerkzeuge
13 von der Vorderseite des Häckslergehäuses 2 gemeinsam
angetrieben werden, wobei dann Antriebswelle 9 und
darübergesteckte Hohlwelle 17 entsprechend vertauscht
wären. Entsprechendes gilt auch für den Antrieb bei der
Trommelbauart, wobei der Antrieb des Häckselaggregates 6,
genauer der die Reibtrommel 16&min; vollkommen umfassenden
Häckseltrommel 6b durch eine Hohlwelle erfolgt. Ebenso
ist natürlich der Antrieb von zwei gegenüberliegenden
Seiten möglich oder auch die Leistungsverzweigung z.B.
mittels Planetengetriebe von einem gemeinsamen Antrieb.
Nach und auch teilweise während des Zerreibens im
Reibspalt 11 wird das Häckselgut durch die Zentrifugalkraft
nach außen geschleudert, wobei der Reib- und Räumvorgang
durch die entsprechende Orientierung der Gegenwerkzeuge
unterstützt wird. Wie in Fig. 2 angedeutet, zeigen die
Gegenreibleisten 13a gegenüber der etwa radialen
Ausrichtung der Reibleisten 12a eine etwa tangentiale
Orientierung, so daß bei der hier gewählten Kombination einer
langsameren Ringreibscheibe 16 mit gleicher Drehrichtung,
diese von dem Messerrad 6a ähnlich einem Abscheren
laufend überholt wird und das Häckselgut neben dem
konzentrischen Zerreiben auch noch nach außen befördert wird. Bei
anderer Zusammenstellung der Geschwindigkeitsdifferenz
ist die Ausrichtung der Gegenwerkzeuge entsprechend
anzupassen.
Das nachzerkleinerte Häckselgut wird somit schnell an
den Außenumfang des Häckslergehäuses 2 geschafft, so daß
es durch die Wurfschaufeln 18 am Umfang des
Häckselaggregates 6 beschleunigt und durch die Auslaßöffnung 4
ausgeworfen werden kann.
Neben diesen beschriebenen Ausführungsbeispielen mit
ebenem bzw. zylindrischem Reibspalt 11 sind auch noch
Formen mit kegelstumpfförmigem Reibspalt 11 möglich,
wobei die sich nach außen hin verbreiternden
Messerhalterungen 14 gleichzeitig als Wurfschaufeln 18 dienen
können.
All diesen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß durch
die erfindungsgemäße, "strömungsgünstige" Anordnung der
Nachzerkleinerungsvorrichtung in unmittelbarer Nähe zu
der Vorzerkleinerungsvorrichtung unter Nutzung der
Bewegungsenergie und -richtung des Häckselaggregates für die
sichere, gleichmäßige Zuführung in den Reibspalt ein
einfacher, leichtzügiger und durchsatzstarker Häcksler mit
wirksamer Kornzerkleinerung geschaffen wird.
