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Bodenbearbeitungsgerät mit hin-und herbeweglichen
Werkzeughaltern
Gegenstand der Erfindung ist ein Bodenbearbeitungsgerät mit hin- und herbeweglichen Werkzeughaltern, die über an einem Rahmen gelagerte Schwinghebel durch Schubstangen antreibbar sind.
Bodenbearbeitungsgeräte, z. B. Eggen dieser Art besitzen zufolge der Querbewegung der als Zinken ausgebildeten Werkzeuge gegenüber den üblichen Schleppeggen den Vorteil, dass zur Bodenbearbeitung vor dem Säen nur ein einziger Arbeitsgang erforderlich ist ; eine unerwünscht starke Bodenverdichtung durch die Zugmaschine fällt weg. Gegenüber bekannten Eggen mit Zinken oder Schaufeln, welche um eine quer zur Fahrrichtung angeordnete Achse rotieren, besitzen Eggen mit hin-und hergehenden Zinken den Vorteil, dass sie untergepflügtes Gras, Wurzeln od. dgl. nicht an die Oberfläche reissen, so dass ein Zerschneiden und Zerstreuen vonunkrautwurzeln unterbleibt. Die bisher vorgeschlagenen Eggen mit hin-und herbeweglichen Zinkenhaltern besitzen jedoch auch noch andere erhebliche Nachteile. Ihre Zinkenhalter, die mit geraden Zinken besetzt sind, werden z.
B. über ein Zahnradgetriebe durch um 1800 zueinander versetzte Kurbeln gegenläufig so angetrieben, dass sie sich jeweils gleichzeitig in verschiedenen seitlichen Totpunktstellungen befinden. Dies ergibt einen äusserst stark schlagenden, stossweisen Lauf der Zinkenhalter, der nur durch die Anordnung grösserer Schwungmassen einigermassen gedämpft werden kann. Diese Schwungmassen erhöhen das Gewicht der Egge beträchtlich und es sind entsprechend starke Zugmaschinen erforderlich. Das grosse Gewicht der zu bewegenden Teile bedingt anderseits eine beträchtliche Antriebsleistung.
Wenn, wie dies meistens der Fall ist, die Zinken senkrecht in den Boden ragen, bewirken sie ausserdem eine grosse Schollenstauung und damit eine ungenügende Bodenbearbeitung, weil die Erde von den Zinken seitlich weggestossen wird ; die Zinken haben somit einen beträchtlichen Bodenwiderstand zu überwinden, was den Leistungsbedarf erhöht. Eine unter derart ungünstigenGewichts- und Kraftbedingungen arbeitende Egge muss äusserststabil gebaut sein, was zwangsläufig Gewicht und Abmessungen der Egge zusätzlich vergrössert.
Beim erfindungsgemässen Bodenbearbeitungsgerät sind diese Nachteile vermieden ; es ist zu diesem Zweck dadurch gekennzeichnet, dass die antriebseitigen Enden der Schubstangen auf je einer Exzenterscheibe gelagert sind, wobei die Exzenterscheiben um einen von 1800 abweichenden Winkel zueinander versetzt fest auf einer antreibbaren und im Rahmen gelagerten Achse sitzen, so dass sich die Werkzeughalter nie gleichzeitig in einer Totpunktlage befinden, während die abtriebseitigen Enden der Schubstangen je am einen Arm der am Rahmen gelagerten doppelarmig ausgebildeten Schwinghebel angreifen, deren anderer Arm je an einem der Werkzeughalter angelenkt ist.
Der Antrieb der Werkzeughalter über Schwinghebel und Exzenter ergibt einen gleichmässigenHin- und Hergang dieser Halter mit nur geringer Vertikalbewegung der Zinken, wobei die Lagerachsen der Schwinghebel auf die Werkzeughalter wirkende Stösse aufzufangen und von den Exzentern fernzuhalten vermögen, während anderseits die Versetzung der Totpunktzeiten der Werkzeughalter einen stossweisen
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Lauf des Exzenterantriebes verhindert, was zu einem äusserst ruhigen, praktisch erschütterungsfreien Lauf der Werkzeughalter führt zufolge der Neigung der Zinken und entsprechend geringer Stauwirkung derselben sind die auf die Schwinghebelachsen wirkendenstösse schon an sich relativ klein.
Demzufolge arbeitet das erfindungsgemässe Bodenbearbeitungsgerät auch ohne Schwungmasse schlagfrei und gewährleistet auch bei schwerenBöden eine einwandfreie Bearbeitung. Zufolge der geringen Vertikalbewegung und der Schrägstellung der Zinken ist ein Herausreissen von Unkraut, Mist od. dgl. ausgeschlossen.
Diese Eigenschaften des Gerätes ermöglichen eine besonders vorteilhafte Ausbildung dadurch, dass es zu einem für verschiedene Bodenbearbeitungsarten geeigneten Gerät ausgebaut werden kann. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Zinkenhalter des als Egge wirkenden Gerätes gegen Halter von schaufelartigen Kultivator- oder Hackwerkzeugen austauschbar sind.
Die Werkzeuge für das Kultivieren, die bekanntlich nur wenige Zentimeter in den Boden einzudringen haben, um die oberste Bodenschicht von den unteren Schichten loszuschälen, besitzen zweckmässig nach vorn gerichtete Schaufelflächen und relativ scharfe Seitenkanten ; die durch den Exzenter-und Schwinghebelantrieb der Werkzeughalter erzeugte Hin- und Herbewegung, die bisher bei Kultivatoren nicht angewendet wurde, hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, da bei richtiger Versetzung der Werkzeuge der beiden Halter eine absolut gleichmässige Bearbeitung der ganzen Bodenfläche erzielt wird ; es versteht sich, dass das erfindungsgemässe Gerät nur deshalb als Kultivator verwendbar ist, weil der vorgesehene Schwinghebelantrieb eine praktisch vernachlässigbar kleine Vertikalbewegung der Werkzeughalter bewirkt.
Ähnliches gilt für den Fall der Verwendung des Gerätes zum Hacken des Bodens. Die in diesem Fall einzusetzenden Werkzeughalter sind mit schaufelartigen Werkzeugen versehen, die zweckmässig eine vorangehende Mittelkante und schräg seitwärts gerichtete Schaufelflächen aufweisen ; die durch den vorgesehenen Antrieb derWerkzeughalter erzielte Hin- und Herbewegung der letzteren bewirkt, dass die Werkzeuge die bearbeitete Bodenschicht nach beiden Seiten einer Mittelfurche hin wegschieben.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Gerätes dargestellt : es zeigen : Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Egge nach der Erfindung, Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt nach der Linie II-H in Fig. 1, Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt durch die Egge, Fig. 4 schematisch und in Draufsicht die gegenseitige Anordnung der Zinken der Egge nach den Fig. 1-3 und Fig. 5 einen Vertikalschnitt analog Fig. 3 durch einen Kultivator.
In den Zeichnungen ist 1 ein rechteckförmiger, aus U-Profilen zusammengesetzter Rahmen. In der Längsmitte der Längsträger dieses Rahmens 1 ist je ein Lager 2 montiert, in welchem eine Antriebswelle 3 auf Kugeln gelagert ist. Das über das eine Lager 2 hinausragende Ende der Welle 3 ist mit einer nicht gezeichneten Zapfwelle einer Zugmaschine, z. B. eines Traktors ausgebildet, mit welcher der Rahmen 1 durch einen in Fig. 3 mit strichpunktierten Linien angedeuteten Träger 4 verbunden werden kann. Auf der Antriebswelle 3 sitzen zwei durch eine Büchse 5 im Abstand voneinander gehaltene Exzenterscheiben 6, auf welchen mittels eines Kugellagers 7 je ein Mitnehmerring 8 gelagert ist.
Die beiden Exzenterscheiben 6 sind um einen von 1800 abweichenden zwi- schen 100 und 1700 und zweckmässig bei etwa 1500 liegenden Winkel und (Fig. 2) zueinander versetzt angeordnet. An jedem der beiden Mitnehmerringe 8 ist eine Schubstange 9a bzw. 9b befestigt, wobei die eine Schubstange 9a nach der einen und die andere Schubstange 9b nach der andern Seite gerichtet ist. Auf den von einander abgekehrten Seiten der freien Endteile der beiden Schubstan- gen 9a, 9b ist mittels eines Kugellagers je ein Schwinghebel 10a bzw. 10b angelenkt, dessen Mit-
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gelagert ist. Auf den voneinander abgekehrten Seiten der freien Endteile der Schwinghebel 10a, 10b ist mittels eines Kugellagers je eine Lasche 12a bzw. 12b gelagert.
In Flucht mit dem Schwinghebel 10a ist auf derQuerachse l1b mittels eines Kugellagers ein Lenker 13b gelagert, an dessen freiem Endteil eine mit der Lasche 12a in Flucht befindliche Lasche 14b angelenkt ist ; analog ist in Flucht mit demSchwinghebel 10b auf derQuerachse lla mittels eines Kugellagers ein Lenker 13a gelagert, an dessen freiem Endteil eine mit der Lasche 12b in Flucht befindliche Lasche 14a angelenkt ist. Da die Schwinghebel 10a, 10b auf den Aussenseiten der Schubstangen 9a bzw. 9b liegen und auch die Laschen 12a, 12b auf den Aussenseiten der Schwinghebel angeordnet sind, wird trotz relativ grossem gegenseitigem Abstand der beiden Zinkenreihen der Achsabstand der beiden Exzenterscheiben 6 und damit der Lager 2 relativ klein.
Der Achsabstand der Anlenkstellen der Schwinghebel 10a, 10b an der zugeordneten Schubstange 9a bzw. 9b von der Querachse 11a bzw. 11b ist annähernd gleich der Exzentrizität der Exzenterscheiben 6 und zweckmässig gleich oder wie gezeichnet, etwas grösser als der Abstand der Anlenkstelle der Laschen 12a, 12b bzw. 14a, 14b von der zuge-
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ordnetenQuerachse, so dasszwischenExzenter und Lasche keine oder nur eine geringe Untersetzung stattfindet.
Die unteren Endteile der Laschen 12,12b und 14a, 14b sind unter einem spitzen Winkel von 20 bis 400 und zweckmässig von 300 zur Vertikalen nach vorn abgewinkelt und tragen paarweise je einen
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teren sind zwei Führungsstäbe 17 mit gegen die benachbarte, also vorangehende Zinkenreihe abgebogenem unterem Endteil vorgesehen ; dieser Endteil besitzt eine relativ scharfe Vorderkante und dringt beim Eggen relativ tief in den Boden ein, so dass eine einwandfreie Führung der Egge gewährleistet ist.
Die Anordnung ist so getroffen, dass die Zinken 16 des einen Zinkenhalters 15 bei genau vertikaler Stellung des zugeordneten Schwinghebels sich genau in der Mitte zwischen den Stellungen befinden, die zwei benachbarte Zinken 16 des andern Zinkenhalters einnehmen, wenn dessen Schwinghebel genau senkrecht steht, wie dies in Fig. 4 schematisch dargestellt ist. Ferner ist die Anordnung so getroffen, dass der Hub a der Zinken wenigstens annähernd gleich dem halben Zinkenabstand b ist. Dadurch ist gewährleistet, dass die beiden Zinkenreihen nicht im gleichen Bodenbereich wirksam sind, gemeinsam aber doch den ganzen von den Zinkenhaltern bestrichenen Abschnitt des Bodens bearbeiten.
Da sich die Hübe der Zinken 16 der beiden Zinkenhalter 15 nicht überschneiden, wird vermieden, dass die Zinken des in Fahrrichtung nachfolgenden Zinkenhalters in überflüssiger Weise in bereits geeggtem Boden arbeiten müssen. Zweckmässig ist wie beim gezeichneten Beispiel am nachlaufenden Zinkenhalter 15 eine Zinke mehr vorgesehen als am vorangehenden Zinkenhalter, wobei die äussersten beiden Zinken dieses nachlaufenden Zinkenhalters etwas kürzer sein können als die übrigen Zinken. Ebenso kann es zweckmässig sein, am vorangehenden Zinkenhalter etwas längere, und somit etwas tiefer in den Boden einstechende Zinken vorzusehen als am nachlaufenden Zinkenhalter.
Auch auf die richtige Wahl des gegenseitigen Abstandes der beiden Zinkenhalter 15 muss geachtet werden ; von den Zinken des vorangehenden Zinkenhalters in den Zwischenraum zwischen den beiden Zinkenreihen durchgelassene Steine müssen zwischen den Zinken des nachlaufenden Zinkenhalters wieder austreten können ; dies ist wie Fig. 4 zeigt, dann möglich, wenn der Diagonalabstand c der Zinken beider Reihen wenigstens gleich dem Zinkenabstand b in den Reihen ist. Der Reihenabstand d kann dabei etwas kleiner sein als der Zinkenabstand b.
Die beschriebene Egge mit ihren nach hinten geneigten und in ihren Arbeitsbereichen versetzten Zinken ergibt, wie Versuche zeigen, eine einwandfreie, mit den bisherigen Schlepp- oder Rotationseggen nicht erreichbare Bodenbearbeitung ; der Leistungsaufwand ist zufolge des über Schwinghebel wirkenden Exzenterantriebes sehr klein, so dass auch Kleintraktoren ohne weiteres als Zugmaschine. verwendet werden können. Die beschriebene Egge könnte im übrigen auch als Selbstfahrgerät ausgebildet, d. h. mit einem entsprechenden Radgestell und Antriebsmotor versehen sein. Gewicht und Abmessungen der Egge sind verhältnismässig klein, wobei sich alle im und über dem Rahmen 1 befindlichen Elemente durch eine am letzteren befestigte Deckhaube abdecken lassen.
Da alle Lagerstellen der Antriebselemente (Exzenter-Schubstangen-Schwinghebel und Lenker-Laschen) mit Kugellagern versehen sind, ist die Wartung der Egge sehr einfach und beschränkt sich praktisch auf das z. B. durch Abspritzen durchführbare Reinigen nach dem Gebrauch. Zufolge des einfachen Aufbaues und der guten Zugänglichkeit aller Elemente können diese bei Bedarf auch ohne Schwierigkeiten ausgewechselt werden.
Auch beim Beispiel nach Fig. 5 ist 1 ein rechteckförmiger, aus U-Profilen zusammengesetzter Rahmen. In der Längsmitte der Längsträger dieses Rahmens 1 ist je ein Lager 2 montiert, in welchem eine Antriebswelle 3 auf Kugeln gelagert ist. Das über das eine Lager 2 hinausragende Ende der Welle 3 ist zum Kuppeln mit einer nicht gezeichneten Zapfwelle einer Zugmaschine, z. B. eines Traktors, ausgebildet, mit welcher der Rahmen 1 durch einen in Fig. 5 mit strichpunktierten Linien angedeuteten Träger 4 verbunden werden kann. Auf der Antriebswelle 3 sitzen zwei durch eine Büchse 5 im Abstand voneinander gehaltene Exzenterscheiben 6, auf welchen mittels eines Kugellagers je ein Mitnehmerring 8 gelagert ist.
Auch hier sind die beiden Exzenterscheiben 6 um einen von 1800 abweichenden, zwischen 100 und 170 und zweckmässig bei etwa 1500 liegenden Winkel zueinander versetzt angeordnet. An jedem der beiden Mitnehmerringe 8 ist eine Schubstange 9 befestigt, wobei die eine Schubstange 9 nach der einen und die andere Schubstange 9 nach der andern Seite gerichtet ist. Auf den von einander abgekehrten Seiten der freien Endteile der beiden Schubstangen 9 ist mittels eines Kugellagers je ein Schwinghebel 10a bzw. lob angelenkt, dessen Mittelteil mittels eines weiteren Kugellagers je auf einer im Rahmen 1 fixierten Querachse 11 gelagert ist. Auf den von einander angekehrten Seiten der freien Endteile der Schwinghebel 10a, 10b
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ist mittels eines Kugellagers je eine Lasche 12 gelagert.
In Flucht mit dem Schwinghebel 10a ist auf der einen Querachse 11 mittels eines Kugellagers ein Lenker 13 gelagert, an dessen freien Endteil eine mit der Lasche 12 in Flucht befindliche Lasche 14 angelenkt ist ; analog ist in Flucht mit demSchwinghebel 10b auf der andern Querachse 11 mittels eines Kugellagers ein Lenker 14 gelagert, an dessen freien Endteil eine mit der Lasche 12 in Flucht befibdliche Lasche 14 angelenkt ist.
Die unteren Endteile der Laschen 12 und 14 sind unter einem spitzen Winkel abgewinkelt und tragen paarweise je einen auswechselbaren stabförmigen Werkzeughalter 15. An jedem der beiden Werkzeughalter 25 ist eine Mehrzahl von in gleichen Abständen voneinander angeordneten schaufel- artigen Kultivator-oder Hackwerkzeugen 25 befestigt, die nach unten oder zweckmässig schräg nach vorn gerichtet sind.
Die Anordnung ist so getroffen, dass die Werkzeuge 26 des einen Halters 25 bei genau vertikaler Stellung des zugeordneten Schwinghebels sich genau in der Mitte zwischen den Stellungen befinden, die zwei benachbarte Werkzeuge 26 des andern Halters einnehmen, wenn dessen Schwinghebel genau senkrecht steht. Ferner ist die Anordnung so getroffen, dass der Seitwärtshub der Werkzeuge annähernd gleich dem halben Werkzeugabstand ist. Dadurch ist gewährleistet, dass die beiden Werkzeugreihen nicht im gleichen Bodenbereich wirksam sind, gemeinsam aber doch den ganzen von den Haltern bestrichenen Abschnitt des Bodens bearbeiten.
Das beschriebene, durch Auswechseln der Werkzeughalter in einfachster Weise aus einer Egge in einen Kultivator bzw. ein Hackgerät und umgekehrt umwandelbare Bodenbearbeitungsgerät ergibt, wie Versuche zeigen, in jeder Verwendungsart eine einwandfreie Bodenbearbeitung ; der Leistungsaufwand ist zufolge des über Schwinghebel wirkenden Exzenterantriebes sehr klein, so dass auch Kleintraktoren ohne weiteres als Zugmaschine verwendet werden können. Das beschriebene Gerät könnte im übrigen auch als Selbstfahrgerät ausgebildet, d. h. mit einem entsprechenden Radgestell und Antriebsmotor versehen sein.
Es genügt für die Durchführung der verschiedensten Bodenbearbeitungen, die Anschaffung eines einzigen, an Gewicht und Abmessungen verhältnismässig kleinen Gerätes, wobei sich alle im und über dem Rahmen 1 befindlichen Elemente durch eine am letzteren befestigte Deckhaube abdecken lassen.
Es hat sich gezeigt, dass dieses gleiche Gerät mit nur geringfügigen Ergänzungen auch zum Säen oder Düngen verwendet werden kann. So lässt sich an der Vorderseite des Rahmens 1 ein sich über die ganze Rahmenlänge erstreckender Düngemittelbehälter 27 anbringen, dessen Boden z. B. durch ein Sieb gebildet ist. In den meisten Fällen wird die kontinuierliche Düngemittelabgabe durch den Siebboden des Behälters 27 genügen ; es ist aber auch möglich, von der über den Behälter 27 hinweg ragenden Antriebswelle 3 aus ein im Behälter 27 angeordnetes Verteilorgan, z. B. eine Schnecke, anzutreiben. Mit dem derart ergänzten Gerät kann somit gleichzeitig gedüngt und geeggt werden.
In analoger Weise kann an der Rückseite des Rahmens 1 ein Abgabebehälter für Saatgut angeordnet sein, wie dies in den Zeichnungen bei 28 angedeutet ist. Es versteht sich, dass diese Behälter auch abnehmbar angeordnet sein können.
Obwohl im allgemeinen wie beim beschriebenen Beispiel nur zwei Zinkenhalter vorgesehen sind, könnten es auch deren drei oder vier sein, wobei die Anordnung stets so getroffen ist, dass nie mehr als ein Zinkehalter sich gerade in einer Totpunktlage befindet ; dies hat wie erwähnt, nicht nur einen praktisch stoss- und erschütterungsfreien Lauf der Zinkenhalter zur Folge, sondern gibt auch die Gewähr, dass das Anlaufen der Zinkenhalter aus dem Stillstand in jeder beliebigen Stellung der letzteren mit geringem Kraftaufwand möglich ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bodenbearbeitungsgerät mit hin-und herbeweglichen Werkzeughaltern, die über an einem Rah-
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die antriebsseitigen Enden der Schubstangen (9a, 9b) auf je einer Exzenterscheibe (6) gelagert sind, wobei die Exzenterscheiben (6) um einen von 180 abweichenden Winkel (ex) zueinander versetzt fest auf einer antreibbaren und im Rahmen gelagerten Achse (3) sitzen, so dass sich die Werkzeughalter (15) nie gleichzeitig in einerTotpunktlage befinden, während die abtriebseitigenEnden der Schubstangen (9a, 9b) je am einen Arm der am Rahmen (1) gelagerten doppelarmig ausgebildeten Schwinghebel (10a, 10b) angreifen, deren anderer Arm je an einem der Werkzeughalter (15) angelenkt ist.