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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anbaugerät für den landwirtschaftlichen Einsatz zur Zerkleinerung von Pflanzenmaterial. Das Anbaugerät umfasst ein Traggestell und eine Zerkleinerungsvorrichtung mit wenigstens zwei hintereinander am Traggestell angeordneten Messerwalzenreihen.
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Im Ackerbau werden solche Anbaugeräte oft dazu eingesetzt, um die Überreste abgeernteter Pflanzen oder auch um Pflanzen, die zur Unkrautbekämpfung oder Nährstoffanreicherung angebaut wurden, zu zerkleinern. Eine besondere Bedeutung kommt der Zerkleinerung von Maisstoppeln zu, weil diese zur pestizidfreien Bekämpfung des Maiszünslers dient. Dabei ist es entscheidend, dass möglichst viele Maisstoppel möglichst weitgehend zerkleinert werden.
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In der Regel werden dazu Mulcher mit aktiv rotierenden Schlegeln oder Messern eingesetzt. Diese benötigen jedoch sehr leistungsstarke Zugmaschinen bzw. Schlepper.
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Aus wirtschaftlicher und auch aus ökologischer Sicht sind daher Anbaugeräte entwickelt worden, deren Zerkleinerungsvorrichtungen passiv durch die Vorwärtsbewegung des Schleppers angetrieben werden.
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Beispielsweise ist aus der
DE 10 2015 004 212 A1 eine Walzeneinheit für ein landwirtschaftliches Arbeitsgerät mit einer Vielzahl von ringförmigen Schneidscheiben zum Zerschneiden der Maisstoppel bekannt geworden.
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Aus der
IT 2019 00 012 873 A1 ist ein landwirtschaftliches Anbaugerät zur Pflanzenzerkleinerung mit einer zylindrischen Walze und daran angeordneten Klingen bekannt. Die Klingen sind umlaufend um die Walze angeordnet und verlaufen schräg zu deren Drehachse.
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Die
DE 20 2019 004 580 U1 zeigt ein Bodenbearbeitungsgerät zum Ausreißen und Zerkleinern von Pflanzen und Pflanzenteilen mit Flachgrubbern, Säbelscheiben, Messerwalzen und einer Rohrstabwalze. Die Messerwalzen sind mit Messern ausgestattet, welche über deren Umfang verteilt und mit schräg zur Drehachse der Messerwalze angeordnet sind.
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Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anbaugerät mit einer verbesserten Zerkleinerungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen. Insbesondere soll eine möglichst weitgehende Zerkleinerung auch von Maisstoppeln möglich sein. Zugleich soll die Zerkleinerung auch auf schweren oder nassen Böden zuverlässig möglich sein.
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Diese Aufgabe wird durch ein Anbaugerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
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Das erfindungsgemäße Anbaugerät ist für den landwirtschaftlichen Einsatz zur Zerkleinerung von Pflanzenmaterial und insbesondere Maisstoppeln vorgesehen. Das Anbaugerät umfasst ein Traggestell und eine Zerkleinerungsvorrichtung mit wenigstens zwei hintereinander am Traggestell angeordneten Messerwalzenreihen. Die Messerwalzenreihen umfassen jeweils Messerwalzenmodule mit drehbaren Messerrädern. Die Messerräder umfassen jeweils mehrere Messer. Insbesondere umfassen die Messerwalzenmodule jeweils wenigstens eine und vorzugsweise nur eine Anbindungseinrichtung zur (unmittelbaren oder mittelbaren) Anbindung am Traggestell.
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Dabei stehen die Drehachsen der Messerräder schräg zur (bestimmungsgemäßen) Arbeitsrichtung des Anbaugeräts. Dabei weisen die Messerwalzenmodule jeweils wenigstens zwei unabhängig voneinander um eine gemeinsame Drehachse drehbare Messerradeinheiten auf. Die Messerradeinheiten weisen jeweils wenigstens zwei drehfest miteinander gekoppelte Messerräder auf.
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Ein erfindungsgemäßes Anbaugerät kann vorzugsweise auch dadurch gekennzeichnet sein, dass die Messerwalzenmodule jeweils wenigstens vier um eine gemeinsame Drehachse drehbare Messerräder aufweisen, wobei von den wenigstens vier Messerrädern jeweils wenigstens zwei Messerräder drehfest miteinander gekoppelt sind und zusammen eine Messerradeinheit bereitstellen und wobei jeweils wenigstens zwei Messerräder unabhängig voneinander drehbar sind und wobei die wenigstens zwei unabhängig voneinander drehbaren Messerräder zu unterschiedlichen Messerradeinheiten gehören.
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Die vorliegende Erfindung bietet viele Vorteile. Einen erheblichen Vorteil bieten die Messerwalzenmodule mit ihren schräg gestellten Drehachsen und ihren Messerradeinheiten. Es hat sich gezeigt, dass schräg gestellte Drehachsen eine erheblich bessere Schneidwirkung als Messerwalzen mit schrägen Messern und rechtwinklig zur Arbeitsrichtung verlaufenden Drehachsen ermöglichen. Bei Letzteren kann beobachtet werden, dass die Messerwalzen Abdrücke ihrer schräg verlaufenden Messer in den Boden prägen. Bei der Erfindung hingegen üben die Messer eine massive Scherwirkung auf das Pflanzenmaterial aus, sodass dieses nicht nur geschnitten, sondern zusammen mit dem Boden zerrissen und verwirbelt wird. Das wirkt sich günstig auf die Schädlingsbekämpfung und die Verrottung des Pflanzenmaterials im Boden aus. Einen erheblichen Vorteil bietet auch der besondere Aufbau der Messerwalzenmodule mit drehbaren Messerradeinheiten mit drehfesten Messerrädern. Dadurch setzen sich Messerwalzenreihen auch auf schweren bzw. bindigen oder nassen Böden nicht oder nur unwesentlich zu oder können sich selbst reinigen. Zudem kann die Zerkleinerungsvorrichtung auch bei relativ hohen Arbeitsgeschwindigkeiten von z. b. 15 km/h eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die modulare Zerkleinerungsvorrichtung konstruktiv unaufwendig umsetzbar ist und daher sowohl bei der Herstellung als auch bei der Wartung sehr wirtschaftlich ist. Zudem bietet das Anbaugerät insgesamt sehr kompakte Abmessungen.
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Insbesondere weisen die Messer jeweils wenigstens eine Schneide auf. Insbesondere sind die Schneiden (in Bezug auf ihre Längsachse) parallel zur Drehachse wenigstens ihres Messerrads und vorzugsweise parallel zur Drehachse des Messerwalzenmoduls ausgerichtet. Insbesondere sind die Schneiden parallel zu einer Achseinheit des zugehörigen Messerwalzenmoduls ausgerichtet. Derart ausgerichtete Messer bieten in Kombination mit den schräg stehenden Drehachsen eine besonders hohe Schneidwirkung und eine Verwirbelung des Schnittguts sowie eine gute Selbstreinigung. Vorzugsweise sind die Schneiden nach radial außen ausgerichtet. Insbesondere sind die zu einem Messerrad gehörenden Messer (allesamt) parallel zueinander angeordnet. Insbesondere sind die Messer in Bezug auf ihre Hauptebene parallel zur Drehachse ausgerichtet.
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Die Messerräder weisen insbesondere jeweils wenigstens eine Tragscheibe auf. Insbesondere sind die Messer an der Tragscheibe angeordnet. Insbesondere sind die Schneiden rechtwinklig zur Hauptebene der Tragscheibe ausgerichtet. Insbesondere sind die Messer und/oder die Tragscheiben als Gleichteile ausgebildet. Insbesondere weisen die Tragscheiben sternartige Fortsätze auf, an denen die Messer befestigt sind. Insbesondere verläuft eine Hauptebene der Tragscheibe quer zur Drehachse ihres Messerrads.
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Vorzugsweise sind die Messer derart an der Tragscheibe angeordnet, dass die Schneide an beiden axialen Seiten der Tragscheibe übersteht. Insbesondere sind die Messer mittig zur Tragscheibe ausgerichtet. Insbesondere erstreckt sich die Schneide symmetrisch zu beiden axialen Seiten der Tragscheibe. Die Messer sind insbesondere symmetrisch über die Tragscheibe verteilt.
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Insbesondere weist ein Messerrad wenigstens acht und vorzugsweise wenigstens zehn Messer auf. Insbesondere weist ein Messerrad maximal 16 und vorzugsweise maximal 14 Messer auf. Besonders bevorzugt weist ein Messerrad zwölf Messer auf. Der Durchmesser eines Messerrads beträgt insbesondere zwischen 400 mm und 600 mm und beispielsweise 500 mm +/- 50 mm. Möglich sind auch größere Durchmesser, beispielsweise 700 mm oder 800 mm.
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Vorzugsweise sind die zu einem Messerwalzenmodul gehörenden Messerradeinheiten auf einer gemeinsamen Achseinheit angeordnet. Vorzugsweise sind die zu dem Messerwalzenmodul gehörenden Messerradeinheiten jeweils separat und insbesondere unabhängig voneinander drehbar auf der gemeinsamen Achseinheit gelagert. Insbesondere sind für die Messerradeinheiten jeweils wenigstens zwei Wälzlager vorgesehen. Die Achseinheit ist insbesondere an der Anbindungseinrichtung befestigt. Insbesondere sind die Messerwalzenmodule jeweils nur über ihre Achseinheit mit der Anbindungseinrichtung verbunden. Insbesondere umfassen die Messerwalzenmodule jeweils wenigstens eine und vorzugsweise nur eine Achseinheit.
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Die zu einer Messerradeinheit gehörenden Messerräder sind vorzugsweise mittels wenigstens einer Verbindungshülse (wenigstens paarweise) aneinander drehfest befestigt. Insbesondere umfassen die Messerwalzenmodule jeweils nur zwei Messerradeinheiten, welche jeweils mittels einer Verbindungshülse drehbar auf der Achseinheit gelagert sind. Das ermöglicht eine besonders kompakte und konstruktiv unaufwendige Umsetzung der Messerwalzenmodule.
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Insbesondere umgibt die Verbindungshülse die Achseinheit wenigstens abschnittsweise koaxial. Insbesondere ist die Verbindungshülse auf der Achseinheit gelagert. Die Verbindungshülse kann wenigstens einen Schmierstellenzugang für die Lagerung aufweisen, beispielsweise einen Schmiernippel.
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Die Messerwalzenmodule sind insbesondere jeweils zentral und vorzugsweise jeweils nur zwischen ihren Messerradeinheiten an der Anbindungseinrichtung befestigt. Insbesondere liegt die Achseinheit zwischen den Messerradeinheiten frei und ist dort mit der Anbindungseinrichtung verbunden. Insbesondere ist die Anbindungseinrichtung axial mittig auf der Achseinheit angeordnet. Insbesondere ist die Anbindungseinrichtung mittig zwischen den beiden äußeren Messerrädern angeordnet. Möglich ist auch eine außermittige Anbindung.
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Insbesondere sind zu beiden axialen Seiten der Anbindungseinrichtung jeweils die gleiche Anzahl an Messerrädern und vorzugsweise auch an Messerradeinheiten angeordnet. Insbesondere sind zu beiden axialen Seiten der Anbindungseinrichtung zwei Messerradeinheiten mit jeweils zwei Messerrädern angeordnet.
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In einer bevorzugten und vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen benachbarten und zu unterschiedlichen Messerradeinheiten desselben Messerwalzenmoduls gehörenden Messerrädern wenigstens ein Abstreifer angeordnet. Insbesondere die der Abstreifer zum Abstreifen von anhaftendem Boden und/oder Pflanzenmaterial. Vorzugsweise wird der Abstreifer durch die Anbindungseinrichtung bereitgestellt. Der Abstreifer kann auch separat zu Anbindungseinrichtung ausgebildet sein.
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Insbesondere ist zwischen benachbarten und zu unterschiedlichen Messerwalzenmodulen gehörenden Messerrädern kein Abstreifer angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass aufgrund des Aufbaus und der Dimensionierung der Messerwalzenmodule an dieser Stelle auf einen Abstreifer verzichtet werden kann, ohne dass Boden haften bleibt.
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Es ist bevorzugt und vorteilhaft, dass zwischen benachbarten und zu einer gemeinsamen Messerradeinheit gehörenden Messerrädern wenigstens ein Abstreifer angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Abstreifer (direkt) an der Anbindungseinrichtung befestigt. So kann auch zwischen den drehfest gekoppelten Messerrädern der Anhaftung von Boden sehr zuverlässig entgegengewirkt werden.
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In einer ebenfalls bevorzugten und vorteilhaften Weiterbildung sind die zu einer gemeinsamen Messerradeinheit gehörenden Messerräder in Umfangsrichtung verdreht zueinander angeordnet. Insbesondere sind die Messerräder derart verdreht zueinander angeordnet, dass die Messer des einen Messerrads mittig zwischen den Messern des benachbarten Messerrads ausgerichtet sind. Das wirkt dem Zusetzen der Freiräume zwischen den Messerrädern und auch zwischen den Messern selbst besonders zuverlässig entgegen. Aufgrund der drehfesten Kopplung bleibt dieser Versatz auch im Betrieb bestehen.
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Vorzugsweise sind die Drehachsen der Messerräder der Messerwalzenmodule jeweils einer Messerwalzenreihe in einem gleichen Anstellwinkel mit gleicher Drehrichtung zur Arbeitsrichtung schräg gestellt. Insbesondere ist für wenigstens eine der wenigstens zwei Messerwalzenreihen der Anstellwinkel mit einer Linksdrehung vorgesehen. Insbesondere ist für wenigstens eine andere der wenigstens zwei Messerwalzenreihen der Anstellwinkel mit einer Rechtsdrehung vorgesehen. Insbesondere sind die Messerwalzenreihen dadurch in Bezug auf ihre Drehachsen gegenläufig angeordnet. Mit anderen Worten, für die Messerwalzenreihen ist jeweils der gleiche Anstellwinkel jedoch mit einem umgekehrten Vorzeichen vorgesehen. So wird das Pflanzenmaterial noch umfassender zerkleinert und mit dem Boden vermischt.
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Insbesondere sind die Drehwinkel der einen Messerwalzenreihe zum Beispiel um 75° nach rechts schräg gestellt (+ 75°) und die Drehachsen der anderen Messerwalzenreihe um 75° nach links schräg gestellt (- 75°).
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Die Drehachsen der Messerräder stehen insbesondere in einem definierten Anstellwinkel zur bestimmungsgemäßen Arbeitsrichtung bzw. zur Längsrichtung des Anbaugeräts. Der Anstellwinkel kann zwischen 1° und 89° betragen. Der Anstellwinkel beträgt insbesondere zwischen 65° und 85° und vorzugsweise zwischen 70° und 80° und besonders bevorzugt zwischen 72° und 78°. Insbesondere beträgt der Anstellwinkel 75° +/- 2° und vorzugsweise 75° +/- 1°. Der Anstellwinkel beträgt in einer vorteilhaften Ausführung zum Beispiel 75°.
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Insbesondere stehen die Drehachsen bei einem Anstellwinkel von 90° rechtwinklig zur Arbeitsrichtung und bei einem Anstellwinkel von 0° parallel zur Arbeitsrichtung. Mit abnehmendem Anstellwinkel wird daher eine pflugartige Wirkung der Messerräder verstärkt.
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In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt und vorteilhaft, dass die Drehachsen der Messerräder der Messerwalzenmodule jeweils einer Messerwalzenreihe parallel zueinander ausgerichtet sind. Insbesondere sind alle Drehachsen einer Messerwalzenreihe parallel zueinander ausgerichtet. Möglich ist auch, dass in den Messerwalzenreihen jeweils unterschiedliche und beispielsweise gegenläufige Anordnungen für die Drehachsen vorgesehen sind.
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Insbesondere sind die Drehachsen der Messerräder der Messerwalzenmodule jeweils einer Messerwalzenreihe nicht in axialer Richtung fluchtend zueinander angeordnet. Insbesondere sind die Drehachsen parallel und versetzt (in der Art einer Parallelverschiebung) ausgerichtet. Dadurch ergeben sich besonders kompakte Abmessungen für das Anbaugerät.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung oder bei einem ebenfalls erfindungsgemäßen Anbaugerät (insbesondere nach dem Oberbegriff von Anspruch 1) beträgt eine maximale axiale Breite der Messer maximal das Dreifache und bevorzugt maximal das 2,5-fache und besonders bevorzugt maximal das Zweifache eines minimalen Abstands zweier in axialer Richtung benachbarter Messer. Eine solche Dimensionierung hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, um ein Zusetzen der Messerzwischenräume zuverlässig zu vermeiden. Dabei kann der minimale Abstand beispielsweise 40 mm oder mehr betragen.
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Die maximale Breite der Messer kann auch maximal das Vierfache des minimalen Abstands betragen. Eine solche Ausgestaltung ist vorteilhaft bei einem minimalen Abstand von zum Beispiel weniger als 30 mm.
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Die benachbarten Messer sind insbesondere die Messer einer gemeinsamen Messerradeinheit und/oder benachbarter Messerradeinheiten und/oder benachbarter Messerwalzenmodule. Es ist möglich, dass sich die maximale axiale Breite der Messer nur auf die Schneiden und/oder nur auf den Messerkörper bezieht.
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Die maximale axiale Breite der Messer beträgt insbesondere maximal 120 mm und vorzugsweise maximal 100 mm und besonders bevorzugt maximal 80 mm. Insbesondere sind die Schneiden und/oder die Messerkörper derart breit ausgebildet. Insbesondere beträgt die maximale axiale Breite der Messer zwischen 50 mm und 90 mm und vorzugsweise zwischen 60 mm und 80 mm. Insbesondere beträgt die maximale axiale Breite 70 mm +/- 5 mm und beispielsweise 70 mm.
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Vorzugsweise beträgt ein minimaler Abstand zweier in axialer Richtung benachbarter Messer zwischen 25 mm und 60 mm. Besonders bevorzugt beträgt der minimale Abstand zwischen 30 mm und 50 mm. Insbesondere ist ein minimaler Abstand von 40 mm +/- 5 mm vorgesehen. Beispielsweise beträgt der minimale Abstand 40 mm. Solche Dimensionen für die Messer bzw. Abstände haben sich mit dem hier vorgestellten Aufbau der Messerwalzenmodule als besonders vorteilhaft hinsichtlich der Zerkleinerung und auch der Selbstreinigung erwiesen. Möglich sind auch größere Abstände, beispielsweise von 70 mm oder 80 mm oder mehr.
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Insbesondere weisen die Messerwalzenmodule jeweils eine Breite von maximal einem Vierzehnfachen und vorzugsweise maximal einem Zwölffachen des minimalen Abstands zweier in axialer Richtung benachbarter Messer auf. Beispielsweise beträgt die Breite der Messerwalzenmodule das Zehnfache des minimalen Abstands. Insbesondere weisen die Messerwalzenmodule eine Breite von wenigstens 350 mm und insbesondere von maximal 550 mm auf. Beispielsweise beträgt die Breite der Messerwalzenmodule 400 mm. Möglich sind auch breitere Messerwalzenmodule, beispielsweise mit einer Breite von 600 mm oder 800 mm oder mehr. Insbesondere wird die Verbreiterung der Module dadurch erreicht, dass die Messerradeinheiten eine größere Anzahl (z. b. drei oder mehr) Messerräder aufweisen.
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In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die wenigstens zwei Messerwalzenreihen mit einem definierten axialen (bzw. seitlichen) Versatz zueinander an dem Traggestell angeordnet sind. Der Versatz entspricht insbesondere wenigstens einem Viertel und vorzugsweise wenigstens der Hälfte einer maximalen axialen Breite der Messer. Vorzugsweise ist der Versatz so ausgebildet, dass ein Freiraum zwischen zwei benachbarten Messern einer Messerwalzenreihe durch ein Messer der dahinterliegenden Messerwalzenreihe kompensiert werden kann.
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Insbesondere ist die Zerkleinerungsvorrichtung mittels der Messer auch zur Bodenbearbeitung geeignet und ausgebildet. Insbesondere stehen die Messer dazu mit einem definierten überstand an den Tragscheiben nach radial außen hervor. Insbesondere können die Messer wenigstens mit dem überstand (insbesondere der Länge des Überstands) in den Boden eingreifen. Insbesondere ist für die Bodenbearbeitung eine Arbeitstiefe vorgesehen, welche der Länge des Überstands der Messer entspricht. Die hier vorgestellte Zerkleinerungsvorrichtung eignet sich aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften besonders gut dazu, parallel zur Zerkleinerung des Pflanzenmaterials auch eine Bearbeitung und insbesondere Durchmischung des Bodens vorzunehmen. Zudem kann das zerkleinerte Pflanzenmaterial direkt in den Boden eingearbeitet werden. Insbesondere sind die Messer dazu mit einer entsprechenden Stärke ausgeführt.
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Vorzugsweise weisen die Messer jeweils wenigstens eine Verstärkungsrippe auf. Beispielsweise ist die Verstärkungsrippe als eine Sicke in den Messerkörper eingearbeitet. Insbesondere verläuft die Verstärkungsrippe quer zur Schneide.
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Die Messer sind insbesondere als Blechteile ausgeführt. Insbesondere sind die Messer mit wenigstens einer und vorzugsweise wenigstens zwei Verschraubungen an der Tragscheibe lösbar befestigt.
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Es ist möglich, dass das Anbaugerät wenigstens eine an dem Traggestell befestigbare Ballastierung zum Eindrücken der Zerkleinerungsvorrichtung in den Boden und vorzugsweise zum Erreichen der Arbeitstiefe aufweist. Insbesondere ist die Ballastierung wenigstens oberhalb der Messerwalzenreihen angeordnet. Insbesondere überspannt die Ballastierung die Messerwalzenreihen wenigstens teilweise in Arbeitsrichtung und/oder Querrichtung.
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Insbesondere umfasst die Ballastierung mehrere separate Ballastgewichte. Insbesondere ist für zwei hintereinander angeordnete Messerwalzenmodule jeweils wenigstens ein Ballastgewicht vorgesehen. Es kann auch für jedes Messerwalzenmodul wenigstens ein Ballastgewicht vorgesehen sein. Das ermöglicht eine besonders einfache Bestückung und gezielte Ausrichtung der Ballastierung. Die Ballastgewichte sind beispielsweise quaderförmig ausgebildet.
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Die Anbindungseinrichtungen verlaufen insbesondere schräg und/oder gebogen von den Messerwalzenreihen zum Traggestell. Es ist möglich, dass die Anbindungseinrichtungen der wenigstens einen Messerwalzenreihe gegenläufig (gebogen bzw. schräg) zu den Anbindungseinrichtungen der wenigstens einen anderen Messerwalzenreihe verlaufen. Das bietet bei einem Frontanbau erhebliche Vorteile, da das Anbaugerät dadurch insgesamt kürzer baut. Ein Frontanbau ist bei hohen Pflanzen bzw. Zwischenfrüchten und beispielsweise Senf von Vorteil. Die Anbindungseinrichtungen der Messerwalzenreihen können auch in eine gleiche Richtung verlaufen. Insbesondere verlaufen die zu einer Messerwalzenreihe gehören den Anbindungseinrichtungen gleich schräg und/oder gleich gebogen und vorzugsweise in die gleiche Richtung.
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Die Anbindungseinrichtung umfasst insbesondere wenigstens einen und vorzugsweise nur einen Federarm. Insbesondere ist der Federarm an dem Traggestell befestigt. Der Federarm kann direkt oder über wenigstens ein Tragelement an dem Messerwalzenmodul und insbesondere an dessen Achseinheit befestigt sein. Beispielsweise ist der Federarm als ein Flachprofil ausgebildet oder umfasst wenigstens ein solches. Insbesondere ist die Anbindungseinrichtung wenigstens teilweise elastisch ausgebildet. Insbesondere sind der Federarm und/oder das Tragelement elastisch ausgebildet.
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Das Traggestell umfasst insbesondere Querträger und Längsträger. Insbesondere bilden die Querträger und die Längsträger ein rahmenartiges Traggestell. Insbesondere umfasst das Traggestell wenigstens eine Anbauvorrichtung, um das Traggestell an einer Zugmaschine anzukoppeln. Insbesondere ist die Anbauvorrichtung als eine Dreipunktaufnahme für einen Heckkraftheber und/oder Frontkraftheber ausgebildet. Insbesondere sind die Anbindungseinrichtungen der zu einer Messerwalzenreihe gehörenden Messerwalzenmodule an einem gemeinsamen Querträger befestigt.
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Es ist möglich und vorteilhaft, dass das Anbaugerät wenigstens eine an dem Traggestell befestigte und in Arbeitsrichtung vor der Zerkleinerungsvorrichtung angeordnete Vorbehandlungseinheit umfasst. Die Vorbehandlungseinheit dient insbesondere zum Andrücken des Pflanzenmaterials auf den Boden vor der Bearbeitung mit der Zerkleinerungsvorrichtung. Insbesondere umfasst die Vorbehandlungseinheit wenigstens einen Querbalken. Insbesondere erstreckt sich der Querbalken unterhalb der Drehachsen der Messerräder. Insbesondere ist die Vorbehandlungseinheit elastisch an dem Taggestell befestigt.
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In allen Ausgestaltungen ist die Zerkleinerungsvorrichtung durch eine Vorwärtsbewegung des Anbaugeräts passiv antreibbar. Insbesondere ist das Anbaugerät zur Zerkleinerung von Pflanzenmaterial in Arbeitsrichtung schiebbar und/oder ziehbar. Insbesondere ist ein Heckanbau und/oder ein Frontanbau an einer Zugmaschine möglich.
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Insbesondere liegt die Schneide zu beiden axialen Seiten der Tragscheibe frei. Insbesondere liegt die Schneide und vorzugsweise das Messer zu mehr als 50 % und vorzugsweise zu mehr als 75 % zu beiden axialen Seiten der Tragscheibe frei. Insbesondere beträgt eine Stärke der Tragscheibe weniger als ein Fünftel und vorzugsweise weniger als ein Sechstel einer maximalen axialen Breite des Messers und insbesondere der Schneide.
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Insbesondere ist die Schneide an einem (abgeflachten) Messerkörper ausgebildet. Insbesondere ist der Messerkörper rechtwinklig zur Hauptebene der Tragscheibe ausgerichtet. Insbesondere sind die Schneide und der Messerkörper einstückig miteinander verbunden. Insbesondere erstreckt sich der Messerkörper in einer Hauptebene des Messers. Insbesondere sind eine maximale axiale Breite des Messerkörpers und eine maximale axiale Breite der Schneider gleich. Die axiale Breite der Schneide kann auch als Länge der Schneide bezeichnet werden.
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Insbesondere umfassen die Messerwalzenreihen jeweils wenigstens vier und vorzugsweise wenigstens fünf und besonders bevorzugt wenigstens sechs Messerwalzenmodule. Je nach gewünschter Arbeitsbreite können beispielsweise acht oder zehn oder sogar zwölf oder mehr Messerwalzenmodule pro Messerwalzenreihe vorgesehen sein.
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Die Messerwalzenmodule weisen insbesondere jeweils nur zwei Messerradeinheiten auf. Insbesondere weisen die Messerwalzenmodule jeweils eine gerade Anzahl an Messerradeinheiten auf. Die Messerwalzenmodule können beispielsweise auch vier oder sechs Messerradeinheiten aufweisen. Insbesondere umfassen die Messerwalzenmodule wenigstens vier drehbare Messerräder. Die Messerwalzenmodule können z. B. auch wenigstens sechs oder acht Messerräder oder mehr aufweisen.
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Insbesondere weisen die Messerradeinheiten jeweils (nur) zwei Messerräder auf. Die Messerradeinheiten können auch jeweils wenigstens drei oder wenigstens vier oder fünf oder mehr Messerräder aufweisen.
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Insbesondere weisen die zu einem Messerwalzenmodul gehörenden Messerradeinheiten jeweils die gleiche Anzahl Messerräder auf. Insbesondere sind die zu einem Messerwalzenmodul gehörenden Messerradeinheiten jeweils gleich ausgebildet. Insbesondere sind die Messerwalzenmodule in Bezug auf die Messerradeinheiten und/oder die Messerräder symmetrisch ausgebildet.
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Insbesondere sind die Messerräder und vorzugsweise die Messerradeinheiten und besonders bevorzugt die Messerwalzenmodule gleich ausgebildet. Insbesondere unterscheiden sich die Messerwalzenreihen untereinander nur in Bezug auf die Drehrichtung des Anstellwinkels. Insbesondere sind die Anbindungseinrichtungen gleich ausgebildet. Insbesondere sind die Messer eines Messerrads und vorzugsweise einer Messerradeinheit und besonders bevorzugt eines Messerwalzenmoduls gleich ausgebildet.
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Insbesondere sind die Messerwalzenmodule jeweils über wenigstens eine und vorzugsweise jeweils über nur eine Anbindungseinrichtung (unmittelbar oder mittelbar) am Traggestell angebunden. Insbesondere sind die Messerwalzenmodule unabhängig voneinander am Traggestell befestigt. Die Anbindungseinrichtungen können aber auch miteinander gekoppelt und dann am Traggestell befestigt sein.
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Insbesondere stehen die Drehachsen schräg zur Längsrichtung und schräg zur Querrichtung des Anbaugeräts. Insbesondere sind die Messerwalzenmodule derart am Traggestell angebunden, dass die Drehachsen schräg bzw. im Anstellwinkel zur Arbeitsrichtung stehen. Die Arbeitsrichtung entspricht insbesondere einer Längsrichtung des Anbaugeräts.
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Die Drehachsen der Messerräder jeweils eines Messerwalzenmoduls sind insbesondere deckungsgleich. Die Drehachsen der Messerräder jeweils eines Messerwalzenmoduls werden insbesondere durch wenigstens eine und vorzugsweise nur eine Achseinheit bereitgestellt. Insbesondere werden die Drehachsen durch die Achseinheiten konstruktiv verwirklicht. Unter einer Drehachse wird insbesondere eine gedachte Achse verstanden. Insbesondere sind die Drehachsen der zu einem Messerwalzenmodul gehörenden Messerräder deckungsgleich mit einer Längsachse der Achseinheit des Messerwalzenmoduls. Insofern können im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Begriffe Drehachse und Achseinheit soweit sinnvoll synonym verwendet werden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
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In den Figuren zeigen:
- 1 eine rein schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Anbaugeräts in einer Draufsicht;
- 2 das Anbaugerät der 1 in einer Seitenansicht;
- 3 das Anbaugerät der 1 in einer Rückansicht;
- 4 eine rein schematische Detaildarstellung des erfindungsgemäßen Anbaugeräts in einer Rückansicht;
- 5 eine Detaildarstellung des Anbaugeräts in einer entlang der Linie A-A der 4 geschnittenen Seitenansicht; und
- 6 eine rein schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Anbaugeräts in einer Seitenansicht.
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Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Anbaugerät 1 mit einem Traggestell 2 und einer Zerkleinerungsvorrichtung 10 zum Zerkleinern von Pflanzenmaterial und beispielsweise Maisstoppeln. Das Traggestell 2 umfasst hier mehrere Längsträger 42 und Querträger 32, welche rahmenartig miteinander verbunden sind.
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Die Zerkleinerungsvorrichtung 10 wird dadurch angetrieben, dass das Anbaugerät 1 von einem Schlepper in die bestimmungsgemäße Arbeitsrichtung 20 gezogen wird. Dazu ist an dem Traggestell 2 hier eine Anbauvorrichtung 52 und beispielsweise eine Dreipunktaufnahme vorgesehen. Das hier gezeigte Anbaugerät 1 kann beispielsweise mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von 15 Km/h oder mehr eingesetzt werden.
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Die Arbeitsrichtung 20 erstreckt sich hier in einer Längsrichtung 55 (bzw. Längsachse; zur besseren Veranschaulichung hier strichpunktiert eingezeichnet) des Anbaugeräts 1. Das Anbaugerät 1 kann hier auch wahlweise in eine entgegengesetzte Arbeitsrichtung 20 eingesetzt werden, sodass es von dem Schlepper geschoben wird.
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Das Anbaugerät 1 wird nun mit Bezug zu den 1 bis 3 näher beschrieben. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10 umfasst hier zwei schräg hintereinander angeordnete Messerwalzenreihen 3 mit jeweils sechs Messerwalzenmodulen 4. Die Messerwalzenmodule 4 umfassen hier jeweils vier um eine gemeinsame Drehachse 15 drehbare Messerräder 5. Die Messerräder 5 umfassen jeweils eine Tragscheibe 25 mit einer Mehrzahl von Messern 7.
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Die Messerräder 5 eines Messerwalzenmoduls 4 sind hier in zwei Messerradeinheiten 6 gruppiert. Die Messerräder 5 der Messerradeinheiten 6 sind jeweils drehfest miteinander verbunden. Die Messerradeinheiten 6 selbst können hingegen unabhängig voneinander um die Drehachse 15 gedreht werden.
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Die Drehachsen 15 sind schräg zur Arbeitsrichtung 20 ausgerichtet. Zur besseren Veranschaulichung sind hier jeweils eine Drehachse 15 der vorderen und der hinteren Messerwalzenreihe 3 gestrichelt eingezeichnet. Die Drehachsen 15 sind hier in einem definierten Anstellwinkel 35 zur Längsrichtung 55 bzw. Arbeitsrichtung 20 ausgerichtet.
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Zur Schrägstellung der Drehachsen 15 sind die Messerwalzenmodule 4 hier jeweils im gewünschten Anstellwinkel 35 mittels jeweils einer Anbindungseinrichtung 12 an dem Traggestell 2 angebunden.
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Für die hier beispielhaft gezeigte Ausführungsform wurde ein Anstellwinkel 35 von 75° gewählt. Je nach Anwendungsfall und beispielsweise Pflanzenmaterial oder Bodenbeschaffenheit kann der Anstellwinkel 35 in geeigneter Weise angepasst werden.
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Für die beiden Messerwalzenreihen 3 sind hier betragsmäßig die gleichen Anstellwinkel 35 vorgesehen. Allerdings unterscheiden sich die Messerwalzenreihen 3 in der Drehrichtung der Anstellwinkel 35. So ist für die vordere Messerwalzenreihe 3 hier ein Anstellwinkel 35 mit einer Rechtsdrehung und für die hintere Messerwalzenreihe 3 ein Anstellwinkel 35 mit einer Linksdrehung vorgesehen. Dadurch ergibt sich die hier gezeigte gegenläufige Anordnung der Messerwalzenreihen 3 in Bezug auf ihre Drehachsen 15.
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Innerhalb einer Messerwalzenreihe 3 sind die Drehachsen 15 parallel zueinander ausgerichtet. Dabei sind die Drehachsen 15 nicht fluchtend angeordnet, sondern weisen einen Versatz in der Art einer Parallelverschiebung auf.
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Die Anbindungseinrichtungen 12 umfassen hier jeweils ein Trägerelement 72 und eine Anbindungsplatte 62 sowie einen Federarm 22. Die Trägerelemente 72 sind jeweils an einem Messerwalzenmodul 4 befestigt. Die Federarme 22 sind hier jeweils an einen Querträger 32 des Traggestells 2 befestigt.
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Die Tragelemente 72 sind jeweils über die Anbindungsplatte 62 an einem Federarm 22 verschraubt. In dem hier gezeigten Beispiel wird der Anstellwinkel 35 dadurch erreicht, dass das Tragelement 72 in dem Anstellwinkel 35 mit der Anbindungsplatte 62 verbunden und beispielsweise verschweißt ist.
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Die Federarme 22 sind hier elastisch ausgebildet, um die im Betrieb auf die Zerkleinerungsvorrichtung 10 einwirkenden Kräfte gegenüber dem Traggestell 2 abfangen zu können.
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Für einen Frontanbau kann vorgesehen sein, dass die hier gezeigten Anbindungseinrichtungen 12 der vorderen Messerwalzenreihe 3 gegenläufig zu den Anbindungseinrichtungen 12 der hinteren Messerwalzenreihe 3 angeordnet werden. Beispielsweise wird dazu die Schrägstellung der Tragelemente 72 für eine Messerwalzenreihe 3 um 180° gedreht.
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In Arbeitsrichtung 20 vor der Zerkleinerungsvorrichtung 10 ist hier eine Vorbehandlungseinheit 9 mit einem Querbalken 19 zum Andrücken der Pflanzen angebracht. Der Querbalken 19 drückt beispielsweise die Maisstoppel auf dem Boden, sodass diese besser geschnitten werden können.
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Zum Andrücken auf das Pflanzenmaterial und auch zum Eindrücken der Messer 7 in den Boden ist hier eine Ballastierung 8 vorgesehen. Die Ballastierung 8 umfasst hier eine Mehrzahl von Ballastgewichten 18, welche oberhalb der Messerwalzenreihen 3 angeordnet sind. Die Ballastgewichte 18 können hier in einer nicht näher dargestellten Ballastaufnahme 28 eingesetzt werden, sodass sie im Betrieb sicher befestigt sind.
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Die Messerwalzenreihen 3 sind hier mit einem definierten axialen Versatz 13 zueinander ausgerichtet. Der Versatz 13 entspricht hier einer halben axialen Breite 37 der Messer 7 (zur Breite 37 siehe 4). Dadurch wird gewährleistet, dass die Messer 7 der hinteren Messerwalzenreihe 3 spurversetzt zu den Messern 7 der vorderen Messerwalzenreihe 3 laufen und beispielsweise in deren Freiräume bzw. Abstände 47 eingreifen.
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Mit Bezug zu den 4 und 5 wird nun eines der Messerwalzenmodule 4 des zuvor beschriebenen Anbaugeräts 1 näher vorgestellt. In dem hier gezeigten Beispiel sind alle Messerwalzenmodule 4 des Anbaugeräts 1 identisch ausgebildet.
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Das Messerwalzenmodul 4 umfasst eine Achseinheit 14, welche hier die konstruktive Verkörperung der Drehachse 15 darstellt. Im Bereich ihrer axialen Mitte ist die Achseinheit 14 hier an dem Tragelement 72 der Anbindungseinrichtung 12 befestigt.
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Auf der Achseinheit sind beide Messerradeinheiten 6 mittels einer Lagereinheit 141 mit beispielsweise wenigstens zwei Wälzlagern gelagert. Dazu sind die Messerräder 5 der Messerradeinheit 6 hier über eine Verbindungshülse 16 drehfest aneinander gekoppelt.
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Die Verbindungshülse 16 umgibt die Achseinheit 14 konzentrisch, sodass zwischen ihnen die Lagereinheit 141 angeordnet werden kann. In den Verbindungshülsen 16 ist jeweils ein Schmiernippel 161 angeordnet.
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Die Messerradeinheiten 6 sind somit separat voneinander über jeweils eine eigene Lagereinheit 141 auf der Achseinheit 14 drehbar gelagert, sodass sie sich unabhängig voneinander drehen können.
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Die Messerräder 5 der Messerradeinheit 6 sind hier in Umfangsrichtung verdreht zueinander angeordnet. Dadurch stehen die Messer 7 des einen Messerrads 5 mittig zwischen den Messern 7 des anderen Messerrads 5.
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Das Tragelement 72 dient hier zugleich auch als Abstreifer 121 zum Entfernen von anhaftendem Boden bzw. Pflanzenmaterial. Für die beiden Messerradeinheiten 6 ist hier ebenfalls jeweils ein Abstreifer 26 vorgesehen. Der Abstreifer 26 ist an dem Tragelement 72 befestigt und erstreckt sich zwischen die beiden Messerräder 5 der Messerradeinheit 6.
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Die Messer 7 umfassen jeweils einen abgeflachten Messerkörper 27 und eine am Messerkörper 27 ausgebildete Schneide 17. Die Messer 7 sind hier so an der Tragscheibe 25 befestigt, dass die Schneide 17 im gleichen Maß zu beiden axialen Seiten der Tragscheibe 25 übersteht.
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In der hier gezeigten Ausführungsform weisen die Messer 7 eine maximale axiale Breite 37 von 70 mm auf. Die Breite 37 entspricht hier der axialen Breite bzw. Länge der Schneide und auch der maximalen Breite des Messerkörpers 27. In axialer Richtung weisen die benachbarten Messer 7 der Messerräder 5 hier einen minimalen Abstand 47 von 40 mm auf. Vorzugsweise ist ein solcher Abstand 47 auch zwischen den benachbarten Messern 7 von nebeneinander angeordneten Messerwalzenmodulen 4 vorgesehen.
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Die Messerwalzenmodule 4 wurden hier so dimensioniert, dass die Breite 37 nicht mehr als das Zweifache des Abstands 47 beträgt. Eine solche Dimensionierung hat sich in Versuchen als besonders vorteilhaft erwiesen, damit sich die Freiräume zwischen den Messern 7 auch auf besonders stark haftenden Böden nicht zu setzen oder sich im Betrieb selbst reinigen können. Das betrifft hier insbesondere die Zwischenräume zwischen den Messern 7 der einzelnen Messerräder 5, welche aufgrund der Rotation nicht durch Abstreifer oder dergleichen gereinigt werden können.
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Der Effekt der Dimensionierung wird hier zudem durch die drehfest gekoppelten Messerräder 5 und die drehbaren Messerradeinheiten 6 unterstützt. Einen weiteren vorteilhaften Einfluss auf die Selbstreinigung haben hier zudem die Anstellwinkel 35 der Drehachsen 15 sowie die parallel zur Drehachse 15 angeordneten Messer 7.
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Die Zerkleinerungsvorrichtung 10 kann hier zusätzlich zur Zerkleinerung von Pflanzenmaterial auch zur Bodenbearbeitung eingesetzt werden. Dazu stehen die Messer 7 hier mit einem definierten überstand 57 nach radial außen an den Tragscheiben 25 hervor. Mit der Länge dieses Überstands 57 greifen die Messer 7 in den Boden ein und vermischen diesen zusammen mit dem zerkleinerten Pflanzenmaterial. Die hier beschriebene Ballastierung 8 ist so ausgelegt, dass die Messer 7 mit ihrem überstand 57 im Betrieb in den Boden eingedrückt werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Messer 7 mit einer Verstärkungsrippe 67 und beispielsweise einer Sicke oder dergleichen ausgestattet sind. Das ist beispielsweise auf festen Böden und hohen Arbeitsgeschwindigkeiten von Vorteil.
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Es hat sich gezeigt, dass für eine wirksame Zerkleinerung des Pflanzenmaterials nicht nur die Schneidwirkung der Zerkleinerungsvorrichtung 10 eine entscheidende Rolle spielt, sondern auch deren Zusammenwirken mit dem jeweiligen Boden, auf denen das Pflanzenmaterial gewachsen ist. So bieten die bisher bekannten Maschinen zwar mitunter eine insgesamt zufriedenstellende Zerkleinerungswirkung, können diese aber auf bestimmten Böden nicht zuverlässig aufrechterhalten. Das ist insbesondere mit Blick auf die Schädlingsbekämpfung bei Maisstoppeln problematisch.
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Das hier vorgestellte Anbaugerät 1 bietet hingegen eine besonders wirksame Zerkleinerung des Pflanzenmaterials auch auf schweren Böden. Es hat sich gezeigt, dass die hier gezeigte Zerkleinerungsvorrichtung 10 den anhaftenden Boden zuverlässig abwerfen kann oder sich erst gar nicht kritisch zusetzt.
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Besonders vorteilhaft hinsichtlich der Schneidwirkung und der Selbstreinigung sowie einem konstruktiv unaufwendigen Aufbau sind die unabhängig voneinander drehbaren Messerräder 5 in Verbindung mit den drehfest gekoppelten Messerrädern 5 an den einzelnen Messerwalzenmodulen 4.
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Die 6 zeigt das erfindungsgemäße Anbaugerät 1 in einer Weiterbildung, bei welcher die Anbindungseinrichtungen 12 der Messerwalzenreihen 3 gegenläufig angeordnet sind. Dazu sind die Tragelemente 72 der einen Messerwalzenreihe 3 hier um 180° gedreht zu denen der anderen bei Messerwalzenreihe 3 ausgerichtet. Zudem sind die Anbindungsplatten 62 beider Messerwalzenreihen 3 möglichst nah benachbart und zentral am Traggestell 2 ausgerichtet. Dadurch ergibt sich ein insgesamt kompaktes und besonders kurz bauendes Anbaugerät 1. Das ist für einen Frontanbau von großen Vorteil, da der Abstand zwischen dem vorderen Ende des Anbaugeräts 1 und einer Lenkachse des Schleppers häufig durch gesetzliche Vorschriften begrenzt ist.
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Das Traggestell 2 ist hier zudem mit zwei als Dreipunktaufnahmen ausgebildeten Anbauvorrichtungen 52 ausgestattet. Dadurch kann das Anbaugerät 1 ohne weitere Umbauten sowohl frontseitig als auch heckseitig am Schlepper angebaut werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anbaugerät
- 2
- Traggestell
- 3
- Messerwalzenreihe
- 4
- Messerwalzenmodul
- 5
- Messerrad
- 6
- Messerradeinheit
- 7
- Messer
- 8
- Ballastierung
- 9
- Vorbehandlungseinheit
- 10
- Zerkleinerungsvorrichtung
- 12
- Anbindungseinrichtung
- 13
- Versatz
- 14
- Achseinheit
- 15
- Drehachse
- 16
- Verbindungshülse
- 17
- Schneide
- 18
- Ballastgewichte
- 19
- Querbalken
- 20
- Arbeitsrichtung
- 22
- Federarm
- 25
- Tragscheibe
- 26
- Abstreifer
- 28
- Ballastaufnahme
- 27
- Messerkörper
- 32
- Querträger
- 35
- Anstellwinkel
- 37
- Breite
- 42
- Längsträger
- 47
- Abstand
- 52
- Anbauvorrichtung
- 55
- Längsrichtung
- 57
- Überstand
- 62
- Anbindungsplatte
- 67
- Verstärkungsrippe
- 72
- Tragelement
- 121
- Abstreifer
- 141
- Lagereinheit
- 161
- Schmiernippel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015004212 A1 [0005]
- IT 201900012873 A1 [0006]
- DE 202019004580 U1 [0007]