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Einrichtung zum Aufbereiten grüner Pflanzen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zum Aufbereiten grüner Pflanzen oder Pflanzenteile, insbesondere
von Grünfutter oder eines anderen, Wasser enthaltenden, heterogenen Gutes, im folgenden
als Grüngut oder Gut bezeichnet, und zum Überleiten des aufbereiteten Gutes in eine
Vorrichtung zum Trocknen.
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Es ist bekannt, frisch geerntetes Grüngut oder auch vorgewelktes Gut
mittels verschiedener Fördereinrichtungen wie Förderbändern, Schaufelrädern oder
schleusenartig arbeitenden Förderern mit einzelnen Kammern, oder auch nur über einen
Trichter in eine Trockenanlage einzubringen. Auch wird die Einbringung teilweise
mit Hilfe von Druck- oder Saugluft bewerkstelligt. In den meisten Fällen wird das
Gut vorher zerkleinert bzw. auf einer Art Häckselmaschine kurz geschnitten. Diese
Zerkleinerung ist dann nötig, wenn das Grüngut sehr heterogen ist, z. B. teils aus
dünnen Blättchen und teils aus dicken Stengeln besteht. Da das Grüngut meist saftreich
ist, führt jedoch eine vorhergehende Zerkleinerung meist zu erheblichen Beschickungsschwierigkeiten,
weil sich das zerkleinerte Gut durch den klebrigen Saft verfilzt und verklebt und
deshalb sowohl die Funktion der Beschickungseinrichtung stören kann, wie auch in
klumpiger Form in die Trockeneinrichtung gelangen kann, wodurch der Sinn einer Homogenisierung
vor dem Trockenprozeß hinfällig wird und das Gut dann ungleichmäßig getrocknet wird.
Dabei können die im Gut enthaltenen feinen Blätter teilweise verbrennen, das pflanzliche
Eiweiß kann denaturiert werden und die pflanzlichen Vitamine können zerfallen; dadurch
wird der Nährwert und die Verdaulichkeit des Gutes herabgesetzt. Es können aber
auch nicht durchgetrocknete Stengel und Grüngutklumpen die Trockeneinrichtung verlassen,
welche dann zu einem Schimmeln oder sonstigen Verderb des Trockengutes führen können.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, kann man bekannte Schlegelmäher in
der Weise verwenden, daß man mit ihnen das abgeschlagene Grüngut hinter der Maschine
breitflächig auf den Ackerboden streut, weil es in einer solchen lockeren Form von
Luft und Sonne schneller getrocknet wird. Diese Anwendung hat jedoch den großen
Nachteil, daß sehr erhebliche Verluste an dem zerkleinerten und getrockneten Grüngut
auftreten, wenn man es vom Boden aufheben und einbringen will. Vor allen Dingen
geht auch ein großer Teil des bei der Zerkleinerung ausgespritzten Saftes verloren.
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Die Eigenschaften des Grüngutes und die Nachteile bei der bekannten
Art der Zerkleinerung und Beschickung haben zu der Erkenntnis geführt, daß die Zerkleinerung
und die Beschickung zu einem gemeinsamen Vorgang kombiniert werden sollten. Dies
um so mehr, als der bei der Zerkleinerung austretende Saft ein wichtiger Eiweißträger
ist, also verlustlos miteingedampft bzw. mitgetrocknet werden sollte.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine einfache Einrichtung anzugeben,
die das Grüngut zerkleinert und gleichzeitig in eine Trockenanlage oder Trockenmaschine
überleitet.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Verwendung einer an sich
bekannten Zerkleinerungsvorrichtung gelöst, der das Gut aufgegeben, in der das Gut
aufbereitet und aus der das Gut unmittelbar in eine nachgeschaltete Trocknungsanlage
bzw. auf eine Trocknungsunterlage geschleudert wird. Das Grüngut wird der Zerkleinerungsvorrichtung
beispielsweise in einem breiten flachen Strom zugeführt. Die Zerkleinerungsvorrichtung
übt gleichzeitig eine Zerreiß- oder Zerfaserungswirkung auf das Grüngut aus und
schleudert es in die Trocknungsanlage.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist gekennzeichnet durch eine Welle mit am Umfang gelenkig angehängten Schlägern,
die in ihrem mit Schlägern besetzten Bereich von einer zylindrischen Fläche, von
der nach innen bis in die Nähe der äußeren Bahn der Schläger heranreichende Erhöhungen
vorstehen, ausschließlich über einen Teil ihres Umfangs umschlossen ist und ferner
gekennzeichnet durch eine in Bewegungsrichtung der Schläger vor der teilzylindrischen
Fläche sich über die ganze Länge des mit Schlägern besetzten
Bereiches
erstreckende Gutaufgabe für einen flachen breiten Gutstrom, wobei die teilzylindrische
Fläche an einer solchen Stelle des Umfangs endet, daß das ausgeschleuderte Gut längs
einer Wurfparabelbähn in die Trocknungsanlage oder auf die Trocknungsunterlage gelangt.
Die Unterlage kann dabei von dem Boden eines Trocknungskastens, einer in eine Trocknungsanlage
oder Darre einbringbare oder einfahrbare Gitter- oder Siebplatte oder auch ein in
oder durch eine Trocknungsanlage laufende endlose Unterlage, z. B. in Form eines
endlosen Siebbandes, sein.
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Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung werden insbesondere die dickeren
bzw. größeren oder schwereren Teile des Grüngutes zerkleinert, während die feineren
Teile in der Hauptsache durch den von den Schlägern hervorgerufenen Luftstrom mitgerissen
werden: Diese Wirkung wird dadurch erreicht, daß die Schläger selbst eine schwere
Masse darstellen, welche der Art. des Grüngutes und dem gewünschten Zerkleinerungsgrad
angepaßt werden kann. Die kinetische Energie eines -rotierenden Schlägers beträgt
dabei natürlich ein Vielfaches der Massenträgheit der Grüngutteilchen. Beim Aufprall
der Schläger auf die Grüngutteilchen erleiden die feineren Teilchen nur einen geringeren
Stoß und können deshalb sogar unzerkleinert mitgerissen werden, während die schwereren
Teile, wie Stengel, wegen ihrer größeren Massenträgheit teilweise zerfetzt werden.
Diese Zerreißwirkung wird um so größer, je schwerer die Grüngutteile sind, was ein
gewünschter Effekt ist. Die Schläger sollen dabei- aber auch keine allzu große Wucht
haben, d. h. ihre Masse soll eine bestimmte Größe nicht überschreiten, da sonst
die saftreichen Stengel den Saft zu sehr verspritzen könnten, was beispielsweise
bei der Anwendung von gewöhnlichen Hammermühlen geschehen würde. Es ist bei der
Erfindung deshalb auch eine Schlägerkonstruktion angewandt, welche leicht und einfach
und beim Aufbau der Einrichtung leicht auswechselbar ist. Der im Grüngut befindliche
Saft, der den stärksten Anteil an Eiweiß enthält, geht nicht verloren, sondern wird
ebenfalls von den Schlägern aus der Vorrichtung herausgeschleudert und auf das bereits
auf der Unterlage liegende zerkleinerte und homogenisierte Gut gespritzt und legt
sich als Film um die infolge des Ausschleuderns längs einer Wurfparabel locker auf
der Unterlage liegenden einzelnen Teilchen des Grüngutes.
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Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Erhöhungen als Axialrippen
ausgebildet und zur Veränderung des Zerkleinerungs- und/oder Zerfaserungsgrades
des Grüngutes in radialer Richtung verstellbar sind.
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Vorzugsweise liegt dem mit Schlägern besetzten Bereich der Welle auf
dem Teil des Umfangs, der der mit Erhöhungen versehenen Fläche gegenüberliegt, zwischen
einer Aufgabeöffnung und einer Auswurföffnung eine glatte Fläche gegenüber. Da der
größte Teil des Gutes nach seinem Eintritt durch die Aufgabeöffnung hindurch in
den mit Schlägern besetzten Bereich der Welle aus der Auswurföffnung herausgeschleudert
wird, würden Erhöhungen, die auf einer sich in Bewegungsrichtung der Schläger an
die Auswurföffnung anschließenden Fläche befinden, keine Zerkleinerungs- und/oder
Zerfaserungswirkung haben, weswegen diese letztgenannte Fläche glatt ausgeführt
sein=kaün. Zweckmäßig liegt die Aufgabeöffnung auf der einen und die Auswurföffnung
auf der anderen Seite einer senkrechten die Achse der Welle enthaltenden Ebene.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung befindet sich dabei die Auswurföffnung,
in Drehrichtung betrachtet, an einer solchen Stelle hinter dem tiefsten Punkt der
zylindrischen Umschließung, daß die Auswurfrichtung des grünen Gutes mit der Trocknungsunterlage
einen divergierenden Winkel bildet. Dadurch wird eine besonders lockere Schichtung
des zerkleinerten Grüngutes auf der Trocknungsunterlage geschaffen.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführung einer Einrichtung gemäß der
Erfindung mit einer anderen Troelmungsunterlage besteht darin, daß die mit Schlägern
besetzte Welle oberhalb einer das Grüngut in die Trocknungsanlage einbringenden
endlosen umlaufenden Unterlage so angeordnet ist, daß die Schläger in einem nur
geringen Abstand von der Unterlage in zu deren Bewegungsrichtung entgegengesetzter
Richtung vorbeistreichen, wobei mindestens ein Teil der oberen Hälfte des von den
Schlägern bestrichenen Raumes von der mit Erhöhungen versehenen teilzylindrischen
Fläche umschlossen ist, die in der der Drehrichtung der Schläger entgegengesetzten
Richtung gesehen tangential in die Umfangsfläche einer zur Welle achsparallelen
und in entgegengesetzter Richtung zur Welle rotierenden Walze übergeht, die mit
der Unterlage einen Einlaufspalt für das Grüngut bildet.
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Zweckmäßig ist das der Auswurföffnung benachbarte Ende der mit Erhöhungen
versehenen teilzylindrischen Fläche tangential verlängert, so daß das Grüngut auf
dem ersten Teil der Wurfparabelbahn eine Führung hat, die einen zu großen Streukegel
verhindert.
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Die Schläger sind vorzugsweise an der Welle leicht lösbar angebracht.
Sie können dazu aus haarnadelartig gebogenen Stahlstäben bestehen, die in radialen
Einkerbungen am inneren Umfang von Ringen eingehängt sind, wobei die Ringe mit Abstandshülsen
abwechselnd auf der Welle befestigt sind. Die Auswechselbarkeit der Schläger gestattet
es, diese den Besonderheiten des zu zerkleinernden Grüngutes anzupassen. So ist
es zweckmäßig, bei aus kleineren Bestandteilen mit leichter Biegsamkeit bestehendem
Grüngut leichtere Schläger zu verwenden als dann, wenn dicke harte Stengel im Grüngut
enthalten sind.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt
durch eine erste Ausführungsform einer Einrichtung gemäß der Erfindung mit einer
Zuführvorrichtung für das Grüngut und einer endlosen umlaufenden Trocknungsunterlage,
F i g. 2 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung entlang der Linie
II-II nach F i g. 3, F i g. 3 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung
entlang der Linie III-III nach F i g. 2, F i g. 4 den Teil eines Längsschnittes
durch die mit Schlägern besetzte Welle und die Gehäusewandung nach der Linie IV-IV
in F i g. 5, F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V nach F i g. 4 und F i
g. 6 eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Einrichtung
gemäß der
Erfindung mit einer Zuführvorrichtung für das Grüngut
und einer endlosen umlaufenden Trocknungsunterlage.
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Nach F i g. 1 wird die Zerkleinerungsvorrichtung 10 von einem
Steilförderer 12 mit Grüngut beschickt. Das Grüngut wird aus der Zerkleinerungsvorrichtung
10 auf eine endlose umlaufende Unterlage 14 geworfen, die als ein
Teil eines Bandtrockners ausgebildet ist. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10 besitzt
eine Aufgabeöffnung 16 und eine Auswurföffnung 18.
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Wie besser aus den F i g. 2 bis 5 hervorgeht, umfaßt die Zerkleinerungsvorrichtung
10 ferner eine mit hoher Geschwindigkeit angetriebene Welle 20, auf
der in axialem Abstand Ringe 22 angeordnet sind, die jeweils an ihrem inneren Umfang
gleichmäßig verteilt angeordnete radiale Einkerbungen 24 aufweisen, in denen von
haarnadelartigen gebogenen Stahlstäben gebildete Schläger 26 pendelnd eingehängt
sind. Um eine Unwucht der mit Schlägern besetzten Welle zu vermeiden, sind bei jedem
Ring 22 mindestens zwei diametral einander gegenüberliegende Schläger 26 vorgesehen.
Um den Ring gegen Verdrehen auf der Welle zu sichern, ist die Welle 20 mit einer
Längsnut 28 versehen, in die eine am inneren Umfang jedes Ringes 22 angeordnete
Nase eingreift. Es ist möglich, mehrere Längsnuten 28 in der Welle 20 vorzusehen,
um die Ringe 22 mit den Schlägern 26 jeweils gegeneinander um den Winkel zwischen
zwei Längsnuten versetzt anzuordnen.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 2 und 3 sind die Ringe
22 auf der Welle 20 jeweils mittels zweier durch die Welle gehender Splinte 30 gegen
eine axiale Verschiebung gesichert. Bei der Ausbildung nach den F i g. 4 und 5 sind
zwischen den Ringen 22 Abstandshülsen 32 angeordnet, und die Einkerbungen 24 sind
so tief, daß jeder Haarnadelschläger 26 zwischen dem äußeren Umfang der Abstandshülsen
und dem Grund der Einkerbung 24 eine genügende Beweglichkeit besitzt. Die Ringe
22 und Abstandshülsen 32 sind mit Muttern 33 auf der Welle 20 befestigt, die auf
Gewindeabschnitte an den beiden Wellenenden aufgeschraubt sind. Die Aufgabeöffnung
16 und die' Auswurföffnung 18 erstrecken. sich über den ganzen mit Schlägern 26
besetzten Bereich der Welle 20.
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Die Welle 20 ist in einem Gehäuse 34 drehbar gelagert und mit
einer nicht gezeigten Antriebsvorrichtung verbunden. Das Gehäuse 34 weist, in Bewegungsrichtung
der Schläger 26 gesehen, zwischen Aufgabeöffnung 16 und Auswurföffnung 18 eine teilzylindrische
Fläche 36 auf, die mit Erhöhungen 38 in Form von axialen Rippen versehen ist. Der
den Schlägern 26 bei ihrer Bewegung zwischen Auswurföffnung 18 und Aufgabeöffnung
16 des Gehäuses 34 gegenüberstehende Gehäuseteil wird von einer glatten teilzylindrischen
Fläche 40 gebildet.
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Die axialen Rippen 38 besitzen zwei Gewindezapfen 42, auf denen jeweils
eine Mutter 46 sitzt. Die Muttern 46 sind jeweils in einer Ausnehmung 44 in der
Wand des Gehäuses 34 angeordnet. Die Ausnehmungen 44 sind von außen her zugänglich,
so daß die Muttern 46 beispielsweise mittels Schraubenschlüsseln gedreht werden
können. Je nach der Wahl der Drehrichtung der Muttern 46 wird die Höhe der axialen
Rippen 38 über der inneren Umfangsfläche 36 des zylindrischen Gehäuses 34 bestimmt.
Die als Axialrippen ausgebildeten Erhöhungen 38 weisen von der Außenbahn der Schläger
26 einen Abstand auf. Durch die Einstellung der Größe dieses Abstandes wird der
Zerkleinerungs- und/oder Zerfaserungsgrad des Grüngutes festgelegt. Die Axialrippen
38 sind zwischen den Seitenwänden von Axialnuten 48 in dem der teilzylindrischen
Fläche 36 entsprechenden Wandungsteil des Gehäuses 34 gelagert, so daß in Umfangsrichtung
auf sie ausgeübte Stöße nicht von dem Gewindezapfen aufgenommen werden müssen. In
der Praxis genügt eine Verstellbarkeit der Rippen in radialer Richtung um einige
Millimeter.
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Das Grüngut fällt vom Steilförderer 12 durch die Aufgabeöffnung 16
in das Gehäuse 34. Die mit Schlägern besetzte Welle 20 rotiert mit einer
hohen Drehzahl, so daß wie bei einem Gebläse ein starker Luftstrom erzeugt wird,
der feine Grüngutteilchen mitreißt, während die größeren Grüngutteilchen infolge
ihrer Trägheit zurückbleiben und von den Schlägern 26 im Zusammenwirken mit den
Erhöhungen 38 zerkleinert, zerknickt und/oder zerfasert werden. Durch die Gehäuseauswurföffnung
18 wird das derart vorbehandelte Grüngut nahezu tangential ausgeworfen und bewegt
sich etwa auf der Bahn einer Wurfparabel auf das Trockenband 14, das sich in Pfeilrichtung
langsam bewegt. Um den Streukegel des aufgeworfenen Gutes zu begrenzen, kann die
zylindrische Fläche 36 - wie in F i g. 3 gezeigt - tangential verlängert sein. Auf
dem Band 14 wird das zerkleinerte und/ oder zerfaserte Grüngut locker aufgeschichtet,
wobei der bei der Zerkleinerung und/oder Zerfaserung des Grüngutes herumspritzende
Saft auf das bereits auf dem Band 14 liegende Gut geschleudert wird und dieses in
Form von Spritzern oder als feiner Film umhüllt. Das Grüngut wird dann auf dem Band
14 mittels hier nicht gezeigter Einrichtungen getrocknet.
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Die Zerkleinerungsvorrichtung nach- F i g. 6 ist mit 10a bezeichnet.
Ihre mit Schlägern 26 besetzte Welle 20 ist in einem Gehäuse 50 gelagert, das sich
nur über einen Teil des Umfangs des von den Schlägern 26 bestrichenen Raumes erstreckt.
In dem Gehäuse 50 ist eine teilzylindrische Fläche 36a gebildet, aus der wie bei
dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel Erhöhungen 38 in Form von axialen Rippen
herausragen. Die Schläger 26 streichen im unteren Teil ihrer Bewegungsbahn nahe
an der endlos umlaufenden Trocknungsunterlage 14 vorbei. Die Trocknungsunterlage
14 kann an dieser Stelle durch eine Rolle 52 unterstützt sein, um den Spalt zwischen
der Außenbahn der Schläger 26 und der Unterlage festzulegen. In Richtung der in
F i g. 6 mit einem Pfeil angedeuteten Bewegung der Trocknungsunterlage 14 betrachtet,
ist vor der mit Schlägern besetzten Welle 20 oberhalb der Unterlage eine glatte
Walze 54 angeordnet, die von der Außenbahn der Schläger 26 einen geringen Abstand
aufweist und mit der Unterlage einen Einlaufspalt 56 bildet. Das Gehäuse 50 ist
dabei so weit in den Spalt zwischen der Außenfläche der Walze 54 und der Außenbahn
der Schläger 26 hineingezogen, daß die mit Erhöhungen 38 versehene Fläche 36 a tangential
in den äußeren Umfang der Walze 54 übergeht.
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Während des Betriebes der Zerkleinerungsvorrichtung 10a bewegt sich
die endlose Trocknungsunterlage 14 in F i g. 6 nach rechts, während die mit Schlägern
besetzte Welle 20 im Uhrzeigersinn und die Walze 54 entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben
werden. Das Grüngut gelangt vom Seilförderer 12 auf die Unterlage 14 vor
der Walze 54. Die rotierende Walze 54 und die wandernde Unterlage 14 fördern
zusammen
das Grüngut durch den Einlaufspalt 56 in den Aufgabebereich 16a der Zerkleinerungsvorrichtung
10a, aus dem das Grüngut von den Schlägern 26 mitgerissen wird. Die Schläger 26
bewirken zusammen mit den axialen Erhöhungen 38 der teilzylindrischen Fläche 36a
ein Zerknicken, Zerkleinern und/oder Zerfasern des Gutes, bevor dieses am Ende des
Gehäuses 50 aus der Auswurföffnung 18a etwa tangential in Richtung des Pfeiles 58
herausgeschleudert wird und auf die Trocknungsunterlage 14 gelangt. Mit der- Zerkleinerungsvorrichtung
10 a gemäß der Ausführungsform nach F i g. 6 wird ebenso wie mit der Zerkleinerungsvorrichtung
10 nach F i g. 1 eine lockere, gleichmäßige Auflage des Grüngutes auf der
Trocknungsunterlage 14 erreicht.
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Im vorangehenden ist die erfindungsgemäße Einrichtung in ihrer Anwendung
bei der Aufbereitung und Trocknung grüner Pflanzen beschrieben worden. Genausogut
läßt sich die Erfindung jedoch bei der Behandlung von Teeblättern, bei der Erzeugung
von Fischmehl usw. anwenden.