DE68917481T2 - Anordnung zum Zerreissen und Schneiden von runden Stroh- und Grasballen. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere aber nicht ausschließlich eine Vorrichtung zum Zerreißen/Zerschneiden von Stroh- und Grasballen. Die Vorrichtung der Erfindung kann auch für Materialien aus Silos und für Heu verwendet werden. Gleichzeitig betrifft die Erfindung eine völlig neue Technik zum Zerreißen/Zerschneiden von Grasballen mit hohem Wassergehalt und auch eine neue verbesserte Technik zum Zerreißen/Zerschneiden von Strohballen.
• Sogenannte Rundballenzerschneider und -zerreißer für Heu und Stroh sind seit langem bekannte Technik. Diese Maschinen arbeiten schlecht, und in den meisten Fällen funktionieren sie nicht bei ensiliertem Gras in runden Ballen. Einige Maschinen bringen Probleme mit ammoniakbehandeltem Stroh allein mit sich.
• Stroh ist sehr faserig und in trockener Form hart, steif und teilweise spröde. Durch Ammoniakbehandlung wird das Stroh zäh gemacht und es wird bewirkt, daß es großen Kräften widersteht, bevor es abgerissen wird.
• Was ensiliertes Gras anbetrifft, das reich an Blättern ist und einen hohen Wassergehalt hat, so ist dies eine völlig andere und noch weitaus schwieriger zu handhabende Masse. Es kann sehr teigförmig, pappig und klebend sein. Durch erfolglosen mechanischen Einfluß wird lediglich eine Eindrückung in Richtung auf das Innere des Ballens erreicht, und die pappige Masse hat die Tendenz, sich auf Transport- und Arbeitsmitteln aufzubauen.
• Das Ensilieren von Gras in Rundballen ist innerhalb kurzer Zeit sehr populär geworden, aber diese mechanisierende Linie mit ihren Pressmaschinen und Packmaschinen ist ohne eine wirksame Zerreiß- und Zerschneidemaschine unvollständig, die die ensilierte Grasmasse in ein leicht transportierbares Futter umwandeln kann, das zu jedem einzelnen Tier in einer Form befördert werden kann, das eine gute Aufnahme des Futters ergibt. In der Landwirtschaft ist dies ein sehr großes Problem.
• Viele Landwirte benutzen primitive Werkzeuge wie zum Beispiel eine Axt und einen Greifer, um die Ballen aufzulockern, während andere versuchen, dies durch ein Fahrzeug durchführen zu lassen, das abgeladen wird. Dies gibt jedoch ein schlechtes Ergebnis und eine außergewöhnlich große Abnutzung des entladenden Fahrzeugs. Die Arbeit ist auch mit großen Beeinträchtigungen der Gesundheit verbunden, da Schimmel in den Grasballen Pilzsporen enthält, die einzuatmen sehr gefährlich ist.
• Zum Beispiel bei der Milchherstellung werden Stroh und Gras gleichzeitig verwendet. Gras ist ohne Frage am wichtigstens wegen seines höheren Futterwertes.
• Wegen der ganz besonderen Konsistenz von Grasballen im Gegensatz zu Strohballen kann es natürlich erscheinen, eine individuelle Vorrichtung zum Zerreißen/Zerschneiden von Grasballen zu entwickeln. Für einen Landwirt wäre es jedoch sehr unglücklich, daß er zwei Maschinen kaufen muß - eine für Strohballen und eine für Grasballen.
• Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, durch die sowohl Stroh- als auch Grasballen wirksam zerrissen/zerschnitten werden können und die zufriedenstellende Kapazität und Energieverbrauch hat.
• Es ist auch ein Ziel, größere Nachteile bei bekannten Strohballenschneidevorrichtungen zu beseitigen. In Strohballenschneidegeräten, bei der Strohballen in einem zylindrischen Behälter angeordnet wird, bei dem der Strohballen auf einem starren Boden und über einen radial angeordneten Gitterabschnitt herumgezogen wird, der damit verbundene Schneidmittel aufweist, hat man den Nachteil hoher Reibung gegen die Bodenplatte und dadurch großen Energieverbrauch, wobei die Fähigkeit zum Zerschneiden sehr stark abnimmt, wenn das Gewicht des Ballens reduziert wird, und bewirkt, das einzelne Strohhalme leicht um den Rotor der Schneidmittel geschlungen werden, was zu Blockierung führt.
• Das Herausnehmen eines Strohballens aus einer solchen Maschine beim Blokkieren, nachdem sich der Strohballen aufgelöst hat, und den Strohballen wieder in die Maschine zurückzuverbringen, nachdem die letztere gereinigt worden ist, ist eine arbeitsaufwendige und zeitraubende Aufgabe.
• Strohballenschneidegeräte, bei denen der Ballen auf einem Drehtisch angeordnet wird und bei denen ein Schneidmittel von oben herabgesenkt wird, haben die Tendenz anzuhalten, wenn der Rundballen sich seinen Weg nach außen gegen die zylindrische Seitenwand sucht, und die Reibung drastisch anwächst. Dies tritt insbesondere dann auf, wenn der Ballen entgegen der Richtung gedreht wird, in der er während des Pressens aufgerollt wird. Vom Auge zu entscheiden, in welcher Richtung der Ballen aufgerollt ist, ist sehr schwierig. Man trifft hier auf die gleichen Probleme, die hohen Energieverbrauch und Stillstand anbetreffen, wie dies oben erwähnt wurde.
• Die Ziele der Erfindung werden durch die Merkmale erreicht, die in den folgenden Ansprüchen definiert sind.
• Bekannte Technik zum Zerreißen/Zerschneiden von Strohballen erscheint in den folgenden Patentunterlagen: US 2 650 745, US 4 003 502, EP 0 155 884, EP 0 244 977, GB 2 122 480 und norwegische Patentanmeldung Nr. 861610. Alle diesen Techniken sind, abgesehen von ihren Schwächen in bezug auf Stroh, schlecht und teilweise ganz ungeeignet zum Zerreißen/Zerschneiden von Grasballen, insbesondere von Grasballen mit einem hohen Wassergehalt.
• Es gibt eine Anzahl von Varianten von US 2 650 745 und US 4 003 502. Die bedeutenste weitere Entwicklung ist die Entwicklung von wirksameren Schneidmitteln. Der Rotor der Schneidmittel ist mit einer Vielzahl von Klingen versehen worden, die in Nuten in einem Gitter eingreifen, das über dem Rotor liegt. Entsprechend der gewünschten Schneidlänge und Kapazität kann die Konstruktion des Gitters und die Höhe der Klingen oberhalb des Gitters geändert werden. Das Gitter wirkt als ein feststehendes Gegenwerkzeug. Die Drehgeschwindigkeit des Rotors ist üblicherweise verhältnismäßig hoch, um eine gute Schneidwirkung bei Trockenmaterial zu erhalten, das reich an Fasern ist. Bei Verwendung mit einer teigförmigen, nassen und blattreichen Masse wird dieser Typ von Einrichtungen entgegen ihrem Zweck arbeiten, und die Maschine wird nach kurzer Zeit wegen Blockierung anhalten. Günstigstenfalls wird die Maschine nicht anhalten, wird dann aber eine sehr niedrige Kapazität haben, und die zerrissene/zerschnittene Masse wird in einer eher breiartigen Form als in Form von zerrissenem/zerschnittenem Stroh erscheinen. Eine solche Masse ist als Futter ungeeignet. Außerdem hat der Rotor der Maschine die Tendenz, daß sich Stroh um ihn herumwickelt, so daß auch auf diese Weise eine Blockierung bewirkt wird.
• In EP 0 155 884 ist eine traditionelle Zerreißvorrichtung für Heu und Stroh gezeigt. Die meisten der bekannten Futterfahrzeuge beruhen auf Varianten des Prinzips, auf dem dieses Patent beruht. Bei Benutzung mit nassem Gras wird das Prinzip große Probleme bewirken. Der ursprüngliche Grasballen sackt häufig ab und verliert völlig seine Rundballenform, nachdem Kunststoff und Seile/Netzwerk entfernt worden sind. Die Zerreißvorichtungen werden kaum im Stande sein, zerrissenes Material abzuwerfen und sauber zu bleiben. Wird die Drehgeschwindigkeit erhöht, um dies zu vermeiden, wird man nur ein unglückliches Bearbeiten der Grasmasse erhalten, der Leistungsverbrauch muß erhöht werden, während die Kapazität abnimmt, und die Abnutzung wächst an. Man hat diesselben Probleme in Verbindung mit ähnlichen Vorrichtungen, die bei entladenden Fahrzeugen und Verteilern von schlickförmigen Materialien auftreten.
• Die Vorrichtungen gemäß EP 0 244 977 und GB 2 122 480 sind Schneideinrichtungen in Verbindung werfenden Gebläsen. Diese Vorrichtungen sind nicht selbstreinigend und haben keinen Mechanismus, um unzureichend geschnittenes Material wegzufördern. Sie werden eine große Menge von Energie benötigen und werden leicht durch nasses pappiges Grasmaterial blockiert werden.
• Eine Vorrichtung, die in der norwegischen Patentanmeldung Nr. 861610 beschrieben ist, bezieht sich auf eine Mahlvorrichtung für Stroh. Diese Vorrichtung ist von einer hohen Umfangsgeschwindigkeit der Schneidklingen abhängig, da diese keine Art von Gegenwerkzeug haben. Bei Benutzung mit nassem Gras wird eine solche Vorrichtung höchstwahrscheinlich nur Brei erzeugen.
• Eine Technik zum Zerreißen/Zerschneiden von Grasballen mit hohem Wassergehalt ist unbekannt. Eine Technik, die den großen Bereich in der Konsistenz von trockenem Stroh bis zu Gras mit einem hohen Wassergehalt handhaben kann, ist ebenfalls unbekannt.
• Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Zerreißen und/oder Zerschneiden von Ballen von Stroh, Gras, Silomasse und ähnlichen Typen von Futter, die einen Förderer aufweist, der einen Ballen über einem Rotor in Drehung versetzen kann, der hinter dem Förderer angeordnet ist und eine Vielzahl von Messern zum Wirken im Ballen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß selbstreinigende, rotierende Gegenwerkzeuge vorgesehen sind, die mit der Oberfläche des Rotors zusammenwirken können und nahe an derselben sich vorbeibewegen, wobei die Gegenwerkzeuge einen Ablaßschlitz mit dem Rotor zum Ablassen von zerrissenem und zerschnittenem Futter begrenzen, wobei der Rotor und die Gegenwerkzeuge miteinander im selben Sinn drehbar sind und dabei auch als ein Hilfsmittel zum Drehen des Ballens im selben Sinne wirken, wie dieser durch den Förderer gedreht wird, wobei äußere Ränder der Gegenwerkzeuge dazu ausgebildet sind, unerwünschtes Material vom Ablaßschlitz zu entfernen und es zum Ballen zurückzuführen.
• Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht eine vollständige Maschine zum Zerreißen/Zerschneiden sowohl von Strohballen als auch von nassen Grasballen;
• Fig. 2 die Maschine im Querschnitt in Draufsicht;
• Fig. 3 einen Querschnitt A-A von Fig. 2;
• Fig. 4 eine alternative Ausführungsform eines selbstreinigenden Gegenwerkzeugs, das gleichzeitig als Hilfseinrichtung für die Drehung eines Strohballens oder eines Grasballens dient;
• Fig. 5 einen Querschnitt B-B von Fig. 4.
• In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 1 den Hauptrahmen zum Aufnehmen von Rundballen 2. Die Rahmenkonstruktion 1 hat eine Konstruktion und Abmessungen, die den tatsächlichen Abmessungen der Rundballen entsprechen.
• Die Rundballen 2 werden in der Richtung gedreht, die durch den Pfeil 3 angedeutet ist, d.h. um dieselbe Achse, um die sie gepreßt wurden. In welcher Richtung der Ballen während des Pressens aufgerollt worden ist, hat keine Bedeutung für die Betriebsweise der Zerreiß-/Zerschneideeinrichtung.
• Die Drehung des Rundballens 2 wird durch ein Förderband 4 bewirkt, das in der gezeigten Ausführungsform aus zwei Ketten 5 besteht, die eine Vielzahl von Trägern zwischen sich montiert haben und die über eine Platte 6 gleiten. Die Ketten 5 laufen über Antriebsräder 7, die mit einer Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) gekoppelt ist. Der Rundballen 2 wird über einen Rotor 8 geführt, der ebenfalls zur Drehung des Rundballens 2 beiträgt, indem der Rotor 8 in der entgegengesetzten Richtung 9 des Rundballens 2 rotiert und indem der Rotor 8 eine wesentlich höhere Drehgeschwindigkeit als der Rundballen 2 hat.
• Das Förderband 4 kann alternativ auch aus einem Band bestehen, das sich über Endrollen dreht.
• Der Rotor 8 ist mit einer Vielzahl von Klingen 10 versehen, die in den Rundballen 2 einschneiden und einreißen. Die Drehung des Rundballens 2 stellt sicher, daß er gleichförmig um den Umfang herum reduziert wird, während Material entfernt wird. Wegen der natürlichen Bewegung des Ballens während der Drehung werden die Klingen niemals in dieselbe Nut treffen. Dies ist eine wesentliche Vorbedingung zum Zerreißen/Zerschneiden von nassem Gras. Durch dieses Rotationsprinzip erreicht man, daß sich der Ballen allmählich in der äußeren Schicht auflöst.
• Um das notwendige Zerreißen und Zerschneiden zu erhalten, arbeiten die Klingen 10 gegen Gegenwerkzeuge 11, die eine Drehrichtung aufweisen, die durch den Pfeil 12 dargestellt ist. Die sich drehenden Gegenwerkzeuge 11 haben einen gewellten äußeren Rand, um zum Zerreißen/Zerschneiden beizutragen, aber auch, um unerwünschtes Material von einem Ablaßschlitz 13 zwischen Rotor 8 und der Vielzahl von Bändern 14 wegzubringen, die zwischen und nahe benachbart bei den rotierenden Gegenwerkzeugen 11 angebracht sind. Die sich drehenden Gegenwerkzeuge 11 laufen eng an der Oberfläche des Rotors 8 vorbei.
• Die sich drehenden gewellten Gegenwerkzeuge 11 haben auch eine andere Funktion. In dem in Fig. 2 gezeigten Bereich 15 wirken sie als eine wirksame Hilfseinrichtung zum Drehen des Rundballens 2. Wenn die sich drehenden Gegenwerkzeuge 11 zwischen den Bändern 14 und 16 verschwinden, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, kratzen sie sich selbst sauber. Dies ist ebenfalls eine wesentliche Vorbedingung zum Zerschneiden/Zerreißen von nassem Gras.
• Um ein Einklemmen durch Material zu vermeiden, das mit den Spitzen der Gegenwerkzeuge 11 mitläuft, setzen sich die Schlitze 17 zwischen den Bändern 14 weiter nach oben hin fort und enden an einer ebenen Rolle 18, die sich in Richtung des Pfeiles 19 dreht. Material, das in den Schlitzen 17 nach oben gedrückt wird, gleitet auf die Rolle 18 und dreht sich weiter zusammen mit dem Rundballen 2. Gegen die Rolle 18 steht eine Platte 20 an, die als Kratzer wirken kann, während gleichzeitig der Rundballen 2 gegen die Platte 20 gleitet.
• Die Klingen 10 am Rotor 8 haben einen Neigungswinkel 21 gegen die Oberfläche des Rotors 8 in Längsrichtung des letzteren, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, um das Herausziehen von Material aus dem Rundballen 2 zu verbessern, während gleichzeitig die Wege der Klingen überlappen, so daß das Stroh/Gras durch die Klingen 10 und die sich drehenden Gegenwerkzeuge 11 kräftig durchgearbeitet wird.
• Die Umfangsgeschwindigkeit der Klingen 10 ist an die Geschwindigkeit des Förderbandes 4 angepaßt und ist die Umfangsgeschwindigkeit des Rundballens 2 während der Drehung.
• Die Fig. 4 und 5 zeigen eine alternative Einrichtung selbstreinigender Gegenwerkzeuge, die gleichzeitig als Hilfseinrichtung für die Drehung eines Strohballens oder eines Grasballens dienen. Die Einrichtung besteht aus einem rotierenden Rohr 22, das sich um eine Welle 23 dreht. Exzentrisch in bezug auf die Welle 23 ist eine Welle 24 mit einer Vielzahl lose getragener Gegenwerkzeuge 25 angeordnet, die an die Klingen 10 des Rotors angepaßt sind. Das sich drehende Rohr 22 ist so montiert, daß sich die Gegenwerkzeuge 25 möglichst weit in den Ablaßschlitz 13 zwischen dem Rohr 22 und dem Rotor 8 erstrecken. Wo die Gegenwerkzeuge 25 bei 26 vollständig in das Rohr 22 zurückgezogen sind, ist die Platte als Kratzer angeordnet.
• Die Zerreiß-/Zerschneidvorrichtung kann stationär direkt über einer Futter-Durchlaßöffnung 27, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, angeordnet und zum Beispiel durch elektrische Energie angetrieben werden. Die Vorrichtung kann auch auf einem Traktor montiert sein und durch denselben angetrieben werden. Sie kann also sowohl stationär als auch mobil angeordnet werden.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Zerreißen und/oder Zerschneiden von Ballen von Stroh, Gras, Silomasse und ähnlichen Arten von Futter, die einen Förderer (4) aufweist, der einen Ballen (2) in Drehung über einen Rotor (8) führen kann, der hinter dem Förderer (4) angeordnet ist und eine Vielzahl von Messern (10) für Bearbeitung im Ballen (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß selbstreinigende sich drehende Gegenwerkzeuge (11, 22, 25) vorgesehen sind, die zum Zusammenwirken mit der Oberfläche des Rotors (8) ausgebildet und nahe an derselben laufen, wobei die Gegenwerkzeuge (11, 22, 25) einen Ablaßschlitz (13) mit dem Rotor (8) zum Ablassen von zerrissenem und zerschnittenem Futter definieren, wobei der Rotor (8) und die Gegenwerkzeuge (11, 22, 25) im selben Sinne miteinander rotierbar sind und dabei auch als Hilfsmittel zum Drehen des Ballens (2) im selben Sinn wirken, wie dieser durch den Förderer (4) gedreht wird, wobei äußere Ränder der Gegenwerkzeuge (11, 22, 25) so ausgebildet sind, daß sie unerwünschtes Material vom Ablaßschlitz (13) entfernen und dasselbe zum Ballen (2) zurückführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Bändern (14), die zwischen den und benachbart den sich drehenden Gegenwerkzeugen (11) montiert sind, so daß die Gegenwerkzeuge (11) gegen die Bänder (14) selbstreinigend sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schlitze (17) zwischen den Bändern (14) nach oben hin gegen eine Rolle (18) enden, so daß in den Schlitzen (17) nach oben gedrücktes Material auf die Rolle (18) gleitet und weiter zusammen mit dem Ballen (2) rotiert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß gegen die Rolle (18) eine Platte (20) anliegt, die als ein Kratzer wirken kann und so angeordnet ist, daß der Ballen (2) während seiner Drehung gegen die Platte (20) gleiten kann.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (8) zylindrisch ist und die Messer (10) desselben von der zylindrischen Oberfläche des Rotors um einen Abstand vorstehen, der im wesentlichen kleiner ist als der Radius des zylindrischen Rotors.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (10) am Rotor (8) einen geneigten Winkel (21) mit der Oberfläche des Rotors (8), gesehen in Längsrichtung desselben, bilden.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (10) in einem Muster auf dem Rotor (8) angeordnet sind, so daß die Wege der Messer sich überlappen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenwerkzeuge einen Umfang aufweisen, der aus einem plattenförmigen Glied (11) gebildet ist, das einen gezackten oder sägezahnförmigen äußeren Rand aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (4), der Rotor (8) und die Gegenwerkzeuge (11, 22, 25) dieselbe Drehrichtung haben.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Gegenwerkzeugen (25), die an die Messer (10) des Rotors (8) angepaßt sind, lose auf einer Welle (24) abgestützt sind, die exzentrisch in bezug auf ein sich drehendes Rohr (22) gelagert ist, das Öffnungen für die Gegenwerkzeuge (25) hat und zwar so, daß die Gegenwerkzeuge (25) sich maximal von dem Rohr (22) heraus erstrecken, wenn die Gegenwerkzeuge (25) im Schlitz (13) zwischen dem Rohr (22) und dem Rotor (8) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (20) gegen das Rohr (22) an der Stelle anliegt, an der die Gegenwerkzeuge (25) völlig in das Rohr (22) zurückgezogen sind.