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Die Erfindung bezieht sich auf eine landwirtschaftliche Maschine, insbesondere ein Bodenbearbeitungsgerät sowie ein Federzinkenlagerelement nach den Merkmalen der Oberbegriffe der nebengeordneten Ansprüche.
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Im Einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine landwirtschaftliche Maschine mit einem Rahmen, an welchem zumindest ein Grubberschar gelagert ist, welches ein Schar umfasst, welches an einem im Wesentlichen S-förmigen Federelement befestigt ist.
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Schargrubber werden beispielsweise verwendet, um pflanzliches Material in den Boden einzuarbeiten, beispielsweise zur Stroheinarbeitung. Dabei ist es unter anderem erforderlich, dass die Schare in einer vorgegebenen Tiefe durch den Boden geführt werden, um diesen entsprechend zu bearbeiten. Da die Boden nicht homogen aufgebaut sind, können die Schare auf größere Hindernisse, wie etwa Steine, treffen. Es sind deshalb Maßnahmen erforderlich, um zum einen eine ungestörte Arbeitsweise zu ermöglichen und um zum anderen Beschädigungen der Grubberschare zu vermeiden.
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Hierzu zeigt der Stand der Technik Ausgestaltungen, bei welchen das Grubberschar, welches an seinem freien Ende ein Schar oder eine Scharspitze umfasst, ein im Wesentlichen S-förmiges Federelement umfasst, an dem das Schar gelagert ist. Durch die Elastizität des Federelements ist ein Ausweichen beim Auftreffen auf ein Hindernis möglich.
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Bei landwirtschaftlichen Maschinen zur Bodenbearbeitung, wie z. B. Grubbern, ist somit zur Überlastsicherung insbesondere bei steinigen Böden die Möglichkeit geschaffen worden, dass die Zinken mit dem im Boden arbeitenden Schar beim Auftreffen auf ein Hindernis, z. B. bei Steinen oder sehr harten Bodenschichten und Verdichtungen, nach hinten und oben ausweichen können, um keine Beschädigungen zu erleiden. Ist das Hindernis passiert, sollte der Zinken das Schar wieder in die Arbeitsposition zurückbringen.
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Dieser Vorgang wird durch zwei grundsätzlich unterschiedliche Prinzipien erreicht:
- 1) Der Zinken ist mit Hilfe mindestens eines Drehpunktes an dem Rahmen befestigt, und ein Energiespeicher wirkt derart auf die Geometrie, dass der Zinken im Normalfall in seiner Arbeitsposition verbleibt. Im Gefahrenfall kann sich die Geometrie gegen den Energiespeicher bewegen und weicht so dem Hindernis nach oben und hinten aus.
- 2) Der Zinken besteht grundsätzlich aus einem oder mehreren Teilen, die aber keinerlei Drehpunkte aufweisen, und an einem freien Ende eine Befestigungsvorrichtung besitzen, die das in den Boden eingreifende Schar aufnehmen kann, und an dem anderen freien Ende mit dem Tragrahmen verbunden ist.
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Die als Blattfederzinken oder Federzinken bezeichneten, häufig einstückigen Zinken, sind derart geformt, dass der Übergang zu dem Tragrahmen nicht der am weitesten entfernte Punkt zum Bodenhorizont ist, sondern von der Einspannstelle sich der Zinken bogenförmig nach oben erstreckt, und hinter dem quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Befestigungsbalken der Teil eines Tragrahmens ist, wieder Richtung Boden verläuft. Derart geformte Zinken haben im Querschnitt einen gleichmäßigeren Spannungsverlauf, und weisen keine Spannungsspitze an der Einspannstelle auf.
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Die in S-Form ausgeführten Blattfedern (Federzinken) sind aufgrund der steigenden Anforderungen hinsichtlich Bearbeitungstiefe und Geschwindigkeit vergrößert worden. Die gestreckte Länge der Blattfeder und das Eigengewicht haben sich um den Faktor 3 vergrößert. Die Blattfeder wird im Einsatz Schwingungen ausgesetzt, die in Resonanz zu den anderen Zinken geraten können, und mit Hilfe des schweren Tragrahmens in der Lage sind, sich aufzuschwingen. Dies kann bei bestimmten Bodenkonsistenzen zu Überlastung des Materials und zum Bruch der aus Federstahl hergestellten Zinken führen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bodenbearbeitungsgerät und ein Federzinkenlagerelement für ein Bodenbearbeitungsgerät zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und das Auftreten von überlagerten Schwingungen auf das Federzinkenelement verhindern.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombinationen der nebengeordneten Ansprüche gelöst, die jeweiligen Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist somit ein Bodenbearbeitungsgerät mit einem Tragrahmen geschaffen. Der Tragrahmen umfasst einen im Wesentlichen horizontal angeordneten Querholm, der auch als Tragrahmenelement bezeichnet wird. Ein derartiger Querholm weist üblicherweise einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt auf. An dem Tragrahmenelement ist zumindest ein Federzinken befestigt, welcher elastisch ausgebildet ist und eine S-förmige Kontur aufweist. An einem Endbereich des S-förmigen elastischen Federzinkens ist ein Schar befestigt, welches beim Betrieb des Bodenbearbeitungsgeräts in dem Ackerboden geführt wird, um diesen aufzulockern, so wie dies oben stehend beschrieben wurde.
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Der andere Endbereich des S-förmigen elastischen Federzinkens ist kreisförmig gebogen und an dem Tragrahmenelement befestigt. Die Befestigung erfolgt dabei mittels eines Federzinkenlagerelements, welches eine Klemmwirkung ausübt, um den freien Endbereich des S-förmigen elastischen Federzinkens gegen das Tragrahmenelement zu spannen.
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Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass zwischen dem freien Endbereich des Federzinkens und dem Tragrahmenelement zumindest ein Zwischenelement angeordnet ist, welches aus einem nicht-metallischen Material gefertigt ist.
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Das Zwischenelement kann beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial oder einem elastischen Material gefertigt sein.
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Trifft das Schar bei der Bodenbearbeitung auf ein Hindernis, wird der Federzinken (Blattfeder) aufgrund eines erhöhten Widerstands entgegen der Fahrtrichtung ausgelenkt. Durch die durch die Auslenkung verursachte Tiefenänderung kann das Schar über das Hindernis ausweichen. Bei Verringerung der auf das Schar wirkenden Widerstandkraft gegen Null lenkt sich der Federzinken/die Blattfeder in Fahrtrichtung über die Ausgangsposition aus. Aufgrund des Bestrebens der Blattfeder, in die Ausgangsposition zu gelangen, federt diese häufig über die Ausgangsposition hinweg. Diese induzierte Eigenschwingung wird über das Zwischenelement, welches bevorzugt als elastische Platte ausgebildet ist, abgebaut.
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Da sich erfindungsgemäß zwischen dem freien Ende des S-förmigen Federzinkens und dem Tragrahmenprofil ein nicht-metallisches Werkstück (Zwischenelement) befindet, wird eine auftretende Schwingung gedämpft, so dass sich keine Resonanzschwingung aufbauen kann, welche zu einer Beschädigung des Federzinkens und zu einem Versagen desselben führen könnte. Erfindungsgemäß wird somit der freie Endbereich des Federzinkens im Bereich des Übergangs zum Tragrahmenelement bevorzugt zwischen zwei parallelen Flächen eingespannt, die auch mehrlagig ausgeführt sein können. Im Kontaktbereich ist somit das aus dem nicht-metallischen Material gefertigte Zwischenelement angeordnet.
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Das erfindungsgemäße Federzinkenlagerelement ist so ausgebildet, dass es eine Klemmvorrichtung aufweist, welche zur Durchführung eines Tragrahmenelements ausgebildet ist. Die Klemmvorrichtung weist somit eine Ausnehmung auf, durch die das Tragrahmenelement durchschiebbar ist oder ist so ausgebildet, dass sie auf ein Tragrahmenelement aufsetzbar ist, so dass dieses umgriffen wird. Weiterhin ist die Klemmvorrichtung so ausgebildet, dass ein freier Endbereich des Federzinkens durch eine geeignete Ausnehmung durchgeführt oder umgriffen werden kann. Mittels der Klemmvorrichtung können somit die miteinander zu verbindenden Bauteile, nämlich der freie Endbereich des Federzinkens sowie das Tragrahmenelement gegeneinander vorgespannt werden. Dies erfolgt bevorzugterweise mittels zumindest eines Gewindebolzens, auf welchen eine Mutter aufschraubbar ist. Es sind jedoch auch andere Abwandlungs- und Modifikationsformen im Rahmen der Erfindung verwendbar. In jedem Falle ist das Lagerelement so ausgebildet, dass ein aus einem nicht-metallischen Material gefertigtes Zwischenelement zwischen das Tragrahmenelement und den freien Endbereich des Federzinkens eingebracht und eingespannt werden kann. Das Tragrahmenelement befindet sich somit nicht in direktem Kontakt mit dem freien Endbereich des Federzinkens, so dass eine Übertragung von Schwingungen nicht erfolgen kann.
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Erfindungsgemäß ist die Klemmvorrichtung so ausgebildet, dass nicht nur ein direkter Kontakt zwischen dem Tragrahmenelement und dem Federzinken vermieden wird, sondern dass auch die Elemente der Klemmvorrichtung nur über ein Zwischenelement in Kontakt mit dem freien Ende des Federzinkens stehen. Erfindungsgemäß ergibt sich somit kein direkter Kontakt zwischen dem Federzinken und dem Tragrahmenelement, es wird auch verhindert, dass ein indirekter Kontakt über die Klemmvorrichtung vorliegt. Auch hier wird das Zwischenelement zwischengelegt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Federzinkens,
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2 eine vergrößerte Darstellung der 1 mit Verdeutlichung des Federzinkenlagerelements, und
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3 eine Schnittansicht der in den 1 und 2 dargestellten Anordnung.
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Die 1 zeigt einen Federzinken 6, welcher elastisch ausgebildet ist und aus einem bandartigen Federmaterial gefertigt ist. Hinsichtlich der Dimensionierung und Ausgestaltung des Federzinkens 6 kann auf den Stand der Technik verwiesen werden, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden. An einem Endbereich 8 des Federzinkens 6 ist ein Schar 1 befestigt. Auch diese Ausgestaltung ist aus dem Stand der Technik vorbekannt.
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Der Federzinken
6 ist S-förmig ausgebildet, wobei der obere Bereich kreisförmig oder bogenförmig eingerollt ist. Ein oberer, freier Endbereich
9 des Federzinkens
6 ist mit einem Tragrahmenelement
4 verbunden. Das Tragrahmenelement
4 kann ein Trägerahmen oder ein Querholm eines Bodenbearbeitungsgeräts sein, so wie dieses beispielsweise aus der
DE 103 41 757 B4 vorbekannt ist.
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Zur Befestigung des Federzinkens 6 an dem Tragrahmenelement 4 ist ein Federzinkenlagerelement vorgesehen. Dieses umfasst zwei U-förmige Gewindebolzen 5, auf deren freies Endgewinde jeweils eine Mutter 2 aufschraubbar ist. Weiterhin umfasst das Federzinkenlagerelement ein Gehäuse 3, welches mit einer Ausnehmung 10 versehen ist, durch welche der freie Endbereich 9 des Federzinkens 6 durchführbar ist, so wie dies in 2 und 3 dargestellt ist.
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Das Tragrahmenelement 4 weist einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt auf, so dass eine Verkippung oder eine Verdrehung des Federzinkens 6 um die Längsachse des Tragrahmenelements 4 verhindert wird. Demgemäß liegt das Gehäuse 3 fest gegen das Tragrahmenelement 4 an.
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Die Ausnehmung 10 des Gehäuses 3 ist so dimensioniert, dass oberhalb und unterhalb des plattenförmigen, flachen freien Endbereichs 9 des Federzinkens 6 jeweils ein Zwischenelement 7 angeordnet ist. Das Zwischenelement 7 ist so dimensioniert, dass eine direkte Anlage des freien Endbereichs 9 gegen das Tragrahmenelement 4 bzw. das Gehäuse 3 verhindert wird. Der freie Endbereich 9 des Federzinkens 6 befindet sich somit lediglich in Anlage an dem oder den Zwischenelementen 7. Hierdurch wird eine Schwingungsübertragung bei einer Auslenkung des Federzinkens 6 verhindert. Das Zwischenelement 7 dämpft somit die Schwingungen bzw. die auftretenden Relativbewegungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schar
- 2
- Mutter
- 3
- Gehäuse
- 4
- Tragrahmenelement
- 5
- Gewindebolzen
- 6
- Federzinken
- 7
- Zwischenelement
- 8
- Endbereich
- 9
- freier Endbereich des Federzinkens 6
- 10
- Ausnehmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20213736 U1 [0003]
- DE 10341757 B4 [0003, 0025]
