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Die Erfindung betrifft ein land- oder forstwirtschaftliches Bodenbearbeitungsgerät, insbesondere als Vorsatzgerät oder Anhänger für ein Zugfahrzeug, zur Vorbereitung der Bodenstruktur, wobei das Bodenbearbeitungsgerät zumindest ein zumindest abschnittsweise in den Boden eindringendes sowie drehantreibbares Scheibensech umfasst. Weiterhin betrifft die Erfindung ein zum Einsatz bei einem solchen Bodenbearbeitungsgerät bestimmtes Scheibensech.
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Als Bodenbearbeitung bezeichnet man in der Landwirtschaft und im Gartenbau im Wesentlichen eine oberflächlich lockernde, mischende und unter Umständen wendende Bearbeitung der oberen Bodenschichten. Gängige Werkzeuge für die Grundbodenbearbeitung sind der Grubber bzw. Schwergrubber, die Fräse oder der Pflug. Die Bearbeitung erfolgt in Krumentiefe, also im Bereich des sogenannten Bearbeitungshorizontes, üblich sind daher Bearbeitungstiefen zwischen ca. 15 und ca. 35 cm.
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Ein solches als Pflug ausgeführtes Bodenbearbeitungsgerät besteht im Wesentlichen aus einer Schar und einem Streichblech, welches eine schraubenförmige oder zylindrische Form hat und den von der Schar geschnittenen Boden wendet. Bei landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsgeräten ist oftmals vor dem Pflugkörper ein Scheibensech angeordnet, was ganz allgemein zur Verminderung des Zugwiderstandes und des Streichblechverschleißes beiträgt und eine saubere Furchenwand bewirkt. Das auch als Rundsech bezeichnete Scheibensech hat hierzu eine runde, sich im Boden abwälzende Blechscheibe.
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Ein gattungsgemäßes Bodenbearbeitungsgerät ist beispielsweise aus der
DE 35 02 510 C2 bekannt, in welcher ein Vorsatzgerät zum Einsäen von Forstsaatgut in unvorbehandelten Waldböden beschrieben wird. An einem unteren Ende eines Schwenkarmes ist ein drehangetriebenes Scheibensech vorgesehen, welches mittels einer Kette durch einen separaten Antriebsmotor angetrieben wird. Auf diese Weise wird das Eindringen des Scheibenseches insbesondere bei harten oder von Wurzeln durchdrungenen Waldböden wesentlich erleichtert. Beispielsweise kann sogar Wurzelwerk bis zu einer bestimmten Stärke durchtrennt werden.
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Die
DE 20 2013 100 178 U1 offenbart eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer landwirtschaftlichen Bodenfläche mit einem quer zur Fahrtrichtung an ein Zugfahrzeug ankoppelbaren Querträger, an dem wenigstens ein Scheibensech um eine Sechachse drehbar gelagert ist. Dadurch ist das Scheibensech mit unterschiedlichen Winkeln zur Fahrtrichtung anstellbar, sodass bezogen auf die Fahrtrichtung insbesondere die Breite des erzeugten Schlitzes gezielt beeinflusst werden kann.
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Die
DE 42 02 771 C2 beschreibt ferner eine elastische Überlastsicherung von landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungswerkzeugen, bei der ein Scheibensech beim Pflügen an einem Stiel um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist. Stößt die im Boden befindliche Sechscheibe gegen ein Hindernis, so weicht diese mit dem Tragarm nach oben aus, wobei die Feder ihre Länge ändert.
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Bei dem Einsatz sind die Bodenbearbeitungsgeräte insbesondere auch hinsichtlich der Bodeneindringtiefe durch die übertragbare Zugleistung des Zugfahrzeuges limitiert. Darunter ist in der Praxis nicht die Motorleistung der Antriebsmaschine als solche, sondern die durch den Antrieb maximal mittels der Räder erzeugbare Antriebs- oder Vortriebsleistung zu verstehen. Diese lässt sich durch die Verwendung von Zwillingsbereifungen, auch Drahtreifen, sowie durch Allradantrieb verbessern. Dennoch kann die Zugkraft bei lockeren oder durchnässten Böden nur teilweise auf den Boden übertragen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Bodenbearbeitungsgerät so zu optimieren, dass dieses noch effizienter eingesetzt und die Krafteinleitung im Betrieb optimiert werden kann. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein dementsprechend verbessertes Scheibensech zu schaffen.
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Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Bodenbearbeitungsgerät gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Erfindungsgemäß ist also ein Bodenbearbeitungsgerät vorgesehen, bei dem das Scheibensech eine zur Übertragung einer das Bodenbearbeitungsgerät antreibenden Vorschubkraft auf den Boden bestimmte Ausformung aufweist. Hierdurch wird unabhängig von der von dem Zugfahrzeug auf den Boden übertragbaren Antriebsleistung durch das Scheibensech ein zusätzliches Drehmoment mittels der Ausformungen auf den Boden übertragen. Die Drehmomentübertragung erfolgt dabei besonders effizient, weil das Scheibensech nicht nur auf der Bodenoberfläche aufliegt, sondern in diese eindringt. Hierdurch kann also in einfacher Weise auch eine Verbreiterung des Bodenbearbeitungsgerätes ohne Änderungen an dem Zugfahrzeug realisiert werden, um so einen verbesserten, wirtschaftlichen Betrieb des Bodenbearbeitungsgerätes zu ermöglichen. Die Rotation oder Exzenterbewegung des Scheibenseches erzeugt einen Spalt in dem Boden, in den der Meißel des Pflugkörpers sowie die Pflugschar hineingeführt wird. Die zum Antrieb des Scheibenseches erforderliche Antriebsleistung kann elektrisch, pneumatisch und/oder hydraulisch erzeugt oder von einer Zapfwelle des Zugfahrzeuges mittels einer Kardan- oder Gelenkwelle auf das Scheibensech übertragen werden.
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Dabei wird ein besonders praxisnaher Anwendungszweck dadurch realisiert, dass das Bodenbearbeitungsgerät zum Einbringen von Flüssig- oder Feststoffdünger in den Boden ausgeführt ist, wobei das Scheibensech die hierfür erforderlichen nutenförmigen Vertiefungen erzeugt. In Bearbeitungsrichtung hinter dem Scheibensech sind die entsprechenden Zuführungen für den Dünger, beispielsweise auch Gülle, positioniert, welcher dadurch in eine vorbestimmte Bodentiefe eingebracht werden kann.
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Das Bodenbearbeitungsgerät kann in andere Bodenbearbeitungsmaschinen wie beispielsweise Pflug, Grubber, Egge oder dergleichen integriert, an diesen seitlich fixiert bzw. vorgesetzt oder direkt mit der Zugmaschine verbunden werden. Hierzu hat das Bodenbearbeitungsgerät vorzugsweise zumindest eine an einer seitlichen Umfangsfläche und/oder Seitenfläche angeordnete Ausformung. Auf diese Weise kann das Drehmoment von dem Scheibensech problemlos zur Erzeugung einer Vorschubkraft und zugleich zum Einbringen einer spaltförmigen Vertiefung im Boden genutzt werden, wobei das Scheibensech die Aufgaben eines konventionellen Scheibenseches uneingeschränkt erfüllt. Somit erweisen sich auch die beim Stand der Technik problematischen Hindernisse, beispielsweise Wurzelwerk, im Boden nicht als hinderlich, weil beim Auftreffen des Scheibenseches auf solche Hindernisse zugleich die Antriebsleistung des Scheibenseches optimal in Vortrieb umgesetzt werden kann.
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Die Ausformung könnte eine regelmäßige oder unregelmäßige Profilierung aufweisen. Besonders praxisgerecht ist es hingegen, wenn die Ausformung zumindest abschnittsweise quer und/oder angestellt zu seiner Vorschubbewegung verlaufende Schneid- und/oder Profilelemente aufweist. Hierdurch kommt es nicht nur zu einer reibeschlüssigen Kraftübertragung von dem Scheibensech auf den Boden. Vielmehr wird die Kraft zu einem erheblichen Anteil durch einen Formschluss der in den Boden eindringenden Schneidkanten oder Profilkanten erreicht. Diese können zudem ein unerwünscht tiefes Eindringen in den Boden verhindern, indem diese beispielsweise in Richtung der Drehachse eine Formgebung mit zunehmender Wirkfläche aufweisen. Weiterhin kann so eine erhöhte Formstabilität des Scheibenseches erreicht und die Eindringtriefe durch einen nach unten gerichteten Vorschubeffekt verbessert werden. Die im Betrieb auftretenden Belastungen und der damit einhergehende Verschleiß werden dabei auf die für diesen Zweck besonders gut geeigneten Oberflächen der Schneid- und/oder Profilelemente übertragen.
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Weiterhin hat es sich bereits als besonders praxisgerecht erwiesen, wenn die Schneidkanten lösbar an dem Scheibensech angeordnet sind. Hierdurch kann das Scheibensech an unterschiedliche Betriebsbedingungen wie etwa unterschiedliche Bodenbeschaffenheiten optimal angepasst werden. Zudem können beschädigte Schneidkanten problemlos ausgetauscht werden.
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Bei einer anderen, ebenfalls besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Schneid- und/oder Profilelemente in unterschiedlichen Orientierungen an dem Scheibensech fixierbar, um so eine weiter optimierte Anpassung an die verschiedenen Einsatzzwecke ohne einen Austausch der Schneid- oder Profilelemente zu ermöglichen. Die Schneid- und/oder Profilelemente sind hierzu beispielsweise mittels eines Schnellverschlusses fixierbar und entweder einzeln oder in Gruppen beweglich, insbesondere schwenkbeweglich oder verschiebbar angeordnet.
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Das Scheibensech könnte durch einen diesem zugeordneten, an dem Bodenbearbeitungsgerät angeordneten elektrischen Antrieb beweglich sein, wobei der Antrieb für ein oder mehrere Scheibenseche konzipiert sein kann. Besonders sinnvoll ist hingegen eine Ausgestaltung, bei welcher das Scheibensech mittels eines Nebenabtriebes des Zugfahrzeuges antreibbar ausgeführt ist. Hierdurch entfällt ein gesonderter Antrieb für das Scheibensech ebenso wie eine entsprechende Steuerung, indem die Antriebsleistung unmittelbar von dem Zugfahrzeug bereitgestellt wird.
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Selbstverständlich kann das Bodenbearbeitungsgerät mehrere Scheibenseche aufweisen, die gemeinsam antreibbar sein können. Weiterhin kann das Bodenbearbeitungsgerät auch eine schaltbare Kupplung aufweisen, um ein oder mehrere Scheibenseche bedarfsweise mit der Antriebsleistung beaufschlagen zu können.
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Bei einer weiteren besonders sinnvollen Abwandlung weist das Scheibensech eine Ausformung mit einer stirnseitigen Profilierung, insbesondere eine Stirnverzahnung auf. Hierdurch wird die Antriebsleistung nicht über den Umfang des Scheibenseches, sondern auch durch die stirnseitige Profilierung erzeugt, die vorzugsweise benachbart zu der Umfangsfläche radial zu der Drehachse des Scheibenseches beabstandet an zumindest einer Seite angeordnet ist. Darüber hinaus kann die Stirnverzahnung auch an gegenüberliegenden Stirnflächen symmetrisch angeordnet sein, um so eine gleichmäßige Krafteinleitung zu erreichen. Durch die an den Stirnflächen stattfindende Krafteinleitung kann die Kraft auf eine vergleichsweise große Fläche der den nutenförmigen Einschnitt begrenzenden Bodenflächen verteilt werden. Außerdem kann das Scheibensech eine beispielsweise kreisscheibenförmige seitliche Ausformung mit einer umfangsseitigen Profilierung aufweisen.
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Weiterhin hat es sich bereits als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die Ausformung ein insbesondere regelmäßiges Profil aufweist. Hierdurch erfolgt die Kraftübertragung bei unveränderter Drehzahl weitgehend konstant, sodass insbesondere ein unerwünschter Schlupf vermieden wird.
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Darüber hinaus kann das Scheibensech eine umfangsseitige, insbesondere zahnartige Profilierung aufweisen, die zugleich im Hinblick auf die Bodenbearbeitung, also das Einbringen von Furchen optimiert ist. Hierzu kann die Umfangsfläche des Scheibenseches zumindest abschnittsweise eine Pfeil- und/oder Doppelschrägverzahnung aufweisen.
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Um dabei ein unerwünschtes Zusetzen des so geschaffenen Profils zu vermeiden, weist die Ausformung mehrere gegeneinander verschränkte Vorsprünge auf. Somit wird im Betrieb ein selbstreinigender Effekt realisiert, durch den Anhaftungen im Betrieb selbsttätig ausgetragen werden.
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Eine andere, ebenfalls besonders sinnvolle Abwandlung der vorliegenden Erfindung wird dadurch erreicht, dass das Scheibensech drehfest mit einem zu dem Scheibensech benachbart angeordneten Gitterrad verbunden ist. Hierdurch wird einerseits die Aufstandsfläche und dadurch auch die übertragbare Antriebsleistung vergrößert und somit der Bodendruck reduziert. Andererseits wird dadurch die Eindringtiefe des Scheibenseches in den Boden auf eine insbesondere einstellbare Tiefe begrenzt. Hierzu weisen das Scheibensech und das Gitterrad einen einstellbaren Achsabstand auf. Weiterhin können das Gitterrad und das Scheibensech auf einer gemeinsamen Achse rotationsbeweglich antreibbar angeordnet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gitterrad aus einer ersten Funktionsstellung in eine zweite Funktionsstellung beweglich, insbesondere seitlich klappbar ausgeführt, um so in der Gebrauchsposition die Kontaktfläche des Gitterrades auf dem Boden zu vergrößern und zugleich in der eingeklappten Ruheposition den Transport des Bodenbearbeitungsgerätes zu vereinfachen.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem zum Einsatz bei einem solchen Bodenbearbeitungsgerät bestimmten Scheibensech, welches mit einem Antrieb koppelbar und mit einer insbesondere trennbaren Kupplung ausgestattet ist und welches eine zur Übertragung einer das Bodenbearbeitungsgerät antreibenden Vorschubkraft auf den Boden bestimmte Ausformung aufweist.
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Hierdurch können auch bereits vorhandene Bodenbearbeitungsgeräte zur Effizienzsteigerung mit dem erfindungsgemäßen Scheibensech ausgestattet und mit einem Nebenabtrieb oder einem gesonderten Antrieb rotationsbeweglich angetrieben werden, wodurch zugleich die Einsatzmöglichkeiten des Bodenbearbeitungsgerätes wesentlich erweitert werden.
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Die Anordnung des Scheibenseches und der Gitterräder kann verschieden gestaltet sein, beispielsweise direkt hinter der Zugmaschine oder integriert in das Bodenbearbeitungsgerät.
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Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt jeweils in einer Prinzipdarstellung in
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1 eine Seitenansicht eines Scheibenseches eines erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgerätes während der Bodenbearbeitung;
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2 einen Antriebsstrang des in 1 gezeigten Bodenbearbeitungsgerätes;
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3 einen weiteren Antriebsstrang eines Bodenbearbeitungsgerätes für mehrere Scheibenseche;
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4 einen weiteren Antriebsstrang mit einer zusätzlichen Kardanwelle.
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Zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Prinzips zeigt 1 in einer Prinzipdarstellung eine Seitenansicht eines Scheibensechs 1, das im Betrieb mittels eines in den 2 bis 4 gezeigten Antriebsstranges z in Rotation um eine Drehachse 2 versetzt wird. Wie zu erkennen, hat das Scheibensech 1 eine zur Übertragung einer Vorschubkraft auf den Boden 7 bestimmte Ausformung 3 mit einem regelmäßigen Profil, welches zusätzliche Antriebskräfte auf den Boden 7 überträgt und dabei die Aufgaben eines konventionellen Scheibenseches 1 uneingeschränkt erfüllt. Hierzu umfasst die Ausformung 3 eine umfangsseitige, zahnartige Profilierung 4, wobei die Profilierung 4 ähnlich einem Sägezahnprofil gegeneinander verschränkt angeordnete Profilelemente 5 aufweist. Durch die so geschaffene Profilierung 4 wird zugleich die Aufgabe des Freischneidens erfüllt, um so einen Spalt 6 im Boden 7 zu erzeugen, sodass die landwirtschaftliche Zugmaschine eine höhere Zugkraft auf den Boden 7 übertragen kann. Dabei sind die Profilelemente 5 gleichverteilt zu beiden Seiten vorgesehen.
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Der zum Antrieb des Scheibenseches dienende Antriebsstrang wird nachstehend anhand der 2 bis 4 für verschiedene Varianten näher erläutert. Die erforderliche Antriebsleistung wird mittels eines Nebenabtriebes 8 eines nur andeutungsweise gezeigten Zugfahrzeuges 9 bereitgestellt. Die Übertragung der Antriebsleistung erfolgt von einer Zapfwelle 10 des Nebenabtriebes 8 mittels einer ersten Gelenkwelle 11 auf ein beispielsweise als Kegelradgetriebe ausgeführten Winkelgetriebe 12. Bei der in 2 dargestellten Variante wird das Scheibensech 1 mittels einer zweiten Gelenkwelle 13 angetrieben. Zusätzlich kann eine weitere Gelenkwelle 14 angetrieben werden, wie dies in 3 erkennbar ist, um so ein weiteres Scheibensech 1 antreiben zu können. Hierzu dient ein mit der weiteren Gelenkwelle 14 verbundenes weiteres Winkelgetriebe 15, welches beispielsweise auch schaltbar ausgeführt sein kann, um einen bedarfsweisen Antrieb verschiedener Scheibenseche 1 zu ermöglichen. Eine besonders kompakte Bauform wird dadurch erreicht, dass gemäß der in der 4 gezeigten Variante die Kraftübertragung von dem Winkelgetriebe 12 auf das Scheibensech 1 ohne eine Gelenkwelle durch ein Stirnradgetriebe 16 erfolgt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3502510 C2 [0004]
- DE 202013100178 U1 [0005]
- DE 4202771 C2 [0006]
