DE102016217593A1

DE102016217593A1 - Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät

Info

Publication number: DE102016217593A1
Application number: DE102016217593.9A
Authority: DE
Inventors: Luc Janelle; Robert T Casper
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2015-09-23
Filing date: 2016-09-15
Publication date: 2017-03-23
Also published as: US10064322B2; US20170079194A1

Abstract

Es wird ein kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20) offenbart. Das kompakte Bodenbearbeitungsgerät (20) umfasst: einen Rahmen (26), der durch vordere und hintere Rahmenräder (36, 40) in einer Arbeitsausrichtung gestützt wird; eine vordere Reihe (50), die zwischen den vorderen und den hinteren Rädern (36, 40) bezüglich einer Fortbewegungsrichtung (D) dahingehend an dem Rahmen (26) befestigt ist, mehrere vordere Werkzeuge bezüglich des Rahmens (26) aus einer eingezogenen Ausrichtung in eine ausgezogene Ausrichtung zu bewegen; und eine hintere Reihe (52), die zwischen den vorderen und den hinteren Rädern (36, 40) bezüglich der Fortbewegungsrichtung (D) dahingehend an dem Rahmen (26) befestigt ist, mehrere hintere Werkzeuge bezüglich des Rahmens (26) aus einer eingezogenen Ausrichtung in eine ausgezogene Ausrichtung zu bewegen, wobei die hintere Reihe (52) in einem Abstand hinter der vorderen Reihe (50) entlang einer Gerätebezugslinie (I), die sich in der Fortbewegungsrichtung (D) erstreckt und die vordere und die hintere Reihe (50, 52) schneidet, an dem Rahmen (26) befestigt ist; wobei die mehreren vorderen und hinteren Werkzeuge bezüglich des Rahmens (26) unabhängig von den jeweils anderen – den mehreren vorderen oder den mehreren hinteren Werkzeugen – beweglich sind, während sich der Rahmen (26) in einer Arbeitsausrichtung mit einer im Wesentlichen festgelegten Längsneigung bezüglich des Bodens befindet.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Bodenbearbeitungsgeräte und insbesondere auf kompakte Bodenbearbeitungsgeräte.
HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
Bodenbearbeitungs- und andere landwirtschaftliche Geräte können verschiedene Aufgaben durchführen, wie z. B. Aufbrechen von hartem Boden und Glätten der Bodenfläche. Solche Geräte werden herkömmlicherweise hinter Arbeitsfahrzeugen, wie z. B. Traktoren, hergezogen und können mit verschiedensten Bodeneingriffswerkzeugen, wie z. B. Reißschenkeln, Scheiben, Eggenwerkzeugen und Nachbearbeitungswerkzeugen, in Abhängigkeit von dem durchgeführten Bodenvorbereitungarbeitsgang ausgestattet sein.
KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
Die Offenbarung stellt allgemein ein kompaktes Bodenbearbeitungsgerät mit unabhängig einstellbaren Werkzeugreihen bereit.
Bei einem Aspekt der Offenbarung wird ein kompaktes Bodenbearbeitungsgerät bereitgestellt, das einen Rahmen aufweist, der durch vordere und hintere Rahmenräder gestützt wird. Eine vordere Reihe ist zwischen den vorderen und den hinteren Rädern bezüglich einer Fortbewegungsrichtung dahingehend an dem Rahmen befestigt, mehrere vordere Werkzeuge bezüglich des Rahmens aus einer eingezogenen Ausrichtung in eine ausgezogene Ausrichtung zu bewegen. Eine hintere Reihe ist zwischen den vorderen und den hinteren Rädern bezüglich der Fortbewegungsrichtung dahingehend an dem Rahmen befestigt, mehrere hintere Werkzeuge bezüglich des Rahmens aus einer eingezogenen Ausrichtung in eine ausgezogene Ausrichtung zu bewegen. Die hintere Reihe ist in einem Abstand hinter der vorderen Reihe entlang einer Gerätebezugslinie, die sich in der Fortbewegungsrichtung erstreckt und die vordere und die hintere Reihe schneidet, an dem Rahmen befestigt. Die mehreren vorderen und hinteren Werkzeuge sind bezüglich des Rahmens unabhängig von den jeweils anderen – den mehreren vorderen oder den mehreren hinteren Werkzeugen – beweglich, während sich der Rahmen in einer Arbeitsausrichtung befindet, in der der Rahmen eine im Wesentlichen festgelegte Längsneigung bezüglich des Bodens aufweist.
Bei einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird ein kompaktes Scheibenbodenbearbeitungsgerät bereitgestellt, das einen Rahmen aufweist, der durch vordere und hintere Rahmenräder gestützt wird. Eine vordere Scheibenreihe ist zwischen den vorderen und den hinteren Rädern bezüglich einer Fortbewegungsrichtung dahingehend an dem Rahmen befestigt, mehrere vordere Scheiben bezüglich des Rahmens aus einer eingezogenen Ausrichtung in eine ausgezogene Ausrichtung zu bewegen. Eine hintere Scheibenreihe ist zwischen den vorderen und den hinteren Rädern bezüglich der Fortbewegungsrichtung dahingehend an dem Rahmen befestigt, mehrere hintere Scheiben bezüglich des Rahmens aus einer eingezogenen Ausrichtung in eine ausgezogene Ausrichtung zu bewegen. Die hintere Scheibenreihe ist in einem Abstand hinter der vorderen Scheibenreihe entlang einer Gerätebezugslinie, die sich in der Fortbewegungsrichtung erstreckt und die vordere und die hintere Scheibenreihe schneidet, an dem Rahmen befestigt. Die mehreren vorderen und hinteren Scheiben sind bezüglich des Rahmens unabhängig von den jeweils anderen – den mehreren vorderen oder den mehreren hinteren Scheiben – beweglich, während sich der Rahmen in einer Arbeitsausrichtung befindet, in der der Rahmen eine im Wesentlichen festgelegte Längsneigung bezüglich des Bodens aufweist.
Die Einzelheiten zu einer oder mehreren Ausführungsformen werden in den beiliegenden Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung angeführt. Weitere Merkmale und Vorteile gehen aus der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen hervor.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften kompakten Scheibenbodenbearbeitungsgeräts gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine Draufsicht davon;
3 ist eine Seitenansicht davon, die die vordere und die hintere Scheibenreihe in einer angehobenen Transportausrichtung zeigt;
4 ist eine vergrößerte Seitenteilansicht davon;
5 ist eine 4 ähnliche Ansicht, die die vordere und die hintere Scheibenreihe so abgesenkt, dass sie in der gleichen Tiefe in den Boden eindringen, zeigt;
6 ist eine 4 ähnliche Ansicht, die die hintere Scheibenreihe tiefer als die vordere Scheibenreihe in den Boden eindringend zeigt;
7 ist eine 4 ähnliche Ansicht, die die vordere Scheibenreihe tiefer als die hintere Scheibenreihe in den Boden eindringend zeigt;
8–10 sind Vorderteilschnittansichten, die die vorderen Scheibenreihen in den Stellungen von 4, 6 bzw. 7 von den Bezugsebenen 8-8, 9-9 bzw. 10-10 aus betrachtet zeigen;
11 ist eine perspektivische Detailansicht von hinten, die eine beispielhafte Anordnung aus einem Aktuatorzylinder und einem mechanischen Anschlag für eine Scheibenreihe zeigt;
12 und 13 sind Seitenteilansichten, die den Aktuator von 11 in verschiedenen Stellungen bezüglich des mechanischen Anschlags zeigen;
14A und 14B sind 4 ähnliche Ansichten anderer beispielhafter kompakter Scheibenbodenbearbeitungsgeräte, bei denen die Scheiben durch an einer oberen Rahmenseite der Reihenschwingenwelle befestigte Schenkel mit den Reihen verbunden sind;
15 und 16 sind 4 ähnliche Ansichten eines weiteren beispielhaften kompakten Scheibenbodenbearbeitungsgeräts, bei dem die vordere und die hintere Scheibenreihe an einem Hilfsrahmen befestigt sind, der bezüglich des Geräterahmens und der Rahmenräder unter Aufrechterhaltung der Längsneigung beweglich ist, wobei der Hilfsrahmen in 15 angehoben und in 16 abgesenkt ist; und
17 und 18 sind 4 ähnliche Ansichten noch eines weiteren beispielhaften kompakten Scheibenbodenbearbeitungsgeräts, bei dem die vordere und die hintere Scheibenreihe an einem Geräterahmen befestigt sind und der Geräterahmen bezüglich der Rahmenräder unter Aufrechterhaltung der Längsneigung beweglich ist, wobei der Geräterahmen in 17 angehoben und in 18 abgesenkt ist. Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen geben gleiche Elemente an.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen des offenbarten Bodenbearbeitungsgeräts beschrieben, die in den beiliegenden Figuren der Zeichnungen, die oben kurz beschrieben werden, gezeigt werden. Ein Fachmann kann verschiedene Modifikationen der beispielhaften Ausführungsformen in Betracht ziehen.
So wie sie hier verwendet werden, geben Listen mit Elementen, die durch Bindewörter (z. B. „und“) getrennt werden und denen des Weiteren die Formulierung „eines oder mehrere von“ oder „mindestens eines von“ vorangestellt ist [die durch „und/oder“ getrennt werden], Konfigurationen oder Anordnungen an, die möglicherweise einzelne Elemente der Liste oder eine beliebige Kombination daraus umfassen. Beispielsweise geben „mindestens eines von A, B und C [A und/oder B und/oder C]“ oder „eines oder mehrere von A, B und C [A und/oder B und/oder C]“ die Möglichkeiten von lediglich A, lediglich B, lediglich C oder eine beliebige Kombination aus zwei oder mehr von A, B und C (z. B. A und B; B und C; A und C; oder A, B und C) an.
Des Weiteren können bei der Detaillierung der Offenbarung Richtungs- und Ausrichtungsbegriffe, wie z. B. „nach vorne“, „nach hinten“, „lateral“, „horizontal“ und „vertikal“ verwendet werden. Solche Begriffe werden zumindest teilweise bezüglich der Richtung, in der das Bodenbearbeitungsgerät gezogen oder anderweitig während des Gebrauchs bewegt wird, definiert. Der Begriff „nach vorne“ und der abgekürzte Begriff „vor“ (und jegliche Ableitungen und Variationen) beziehen sich auf eine Richtung, die der Fortbewegungsrichtung des Bodenbearbeitungsgeräts entspricht, während sich der Begriff „nach hinten“ (und jegliche Ableitungen und Variationen) auf eine entgegengesetzte Richtung beziehen. Der Begriff „Längsachse“ kann sich auch auf eine Achse beziehen, die sich in der Richtung nach vorne und der Richtung nach hinten erstreckt. Im Vergleich dazu kann sich der Begriff „Querachse“ auf eine Achse beziehen, die zur Längsachse senkrecht verläuft und sich in einer horizontalen Ebene erstreckt; das bedeutet, eine Ebene, die sowohl die Längs- als auch die Querachse enthält. Der Begriff „vertikal“ bezieht sich, so wie er hier vorkommt, auf eine Achse oder eine Richtung, die zur horizontalen Ebene, die die Längs- und die Querachse enthält, orthogonal ist.
Des Weiteren wird die Offenbarung stellenweise bezüglich spezifischer Bodenbearbeitungsgeräte dargestellt und erörtert, jedoch können die Prinzipien der Offenbarung bei anderen Bodenbearbeitungsgeräten (z. B. kompakten und herkömmlichen primären und sekundären Bodenbearbeitungsgeräten) sowie anderen landwirtschaftlichen Geräten Anwendung finden. Somit soll die Offenbarung nicht auf die im Folgenden beschriebenen und in den beiliegenden Figuren der Zeichnungen gezeigten spezifischen Beispiele beschränkt sein.
Gewisse Bodenbearbeitungsgeräte, die manchmal in der Landwirtschaft als „kompakte Bodenbearbeitungsgeräte“ bezeichnet werden, können einen verkürzten Radstand und Rahmen in Längsrichtung und eine begrenzte Anzahl an Bodeneingriffswerkzeugen, beispielsweise eine oder mehrere lateral angeordnete vordere Reihen (z. B. vordere Scheibenreihen) und eine oder mehrere lateral angeordnete hintere Reihen (z. B. hintere Scheibenreihen), die bezüglich der Fortbewegungsrichtung hinter den vorderen Scheibenreihen befestigt sind, aufweisen. Die gekürzte Abmessung in Längsrichtung des Geräts kann erfordern, dass die vorderen und die hinteren Reihen relativ nahe aneinander und relativ nahe an den vorderen und hinteren Rahmenrädern, die den Geräterahmen stützen, befestigt sind. Bei bestimmten Bodenbedingungen (z. B. nass, schwerem Boden oder rückstandsbelastetem Boden) kann diese enge Beabstandung den Rückstandsdurchsatz durch das Gerät beeinträchtigen (z. B. durch Verstopfen des Geräts mit Rückständen) und somit die Bodenbearbeitungsleistung mindern. Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung wird unter einem „kompakten Bodenbearbeitungsgerät“ ein Bodenbearbeitungsgerät verstanden, das mehrere Werkzeugreihen aufweist, die sehr nahe nacheinander befestigt sind, so dass die Gesamtlängsabmessung des Geräts verkürzt ist. Wie in den dargestellten Beispielen können die Reihen senkrecht zur Fortbewegungsrichtung angeordnet sein, um so die Raumanforderungen in Längsrichtung weiter zu reduzieren.
Bei verschiedenen Ausführungsformen geht die Offenbarung verminderten Rückstandsdurchsatz bei kompakten Bodenbearbeitungsgeräten mit einem System zur einstellbaren Positionierung der Bodeneingriffswerkzeuge (z. B. vordere und hintere Scheibenreihen) bezüglich des Bodens, und möglicherweise auch bezüglich einander und/oder des Bodenbearbeitungsrahmens und der Bodenbearbeitungsrahmenräder, an. Bei einigen Ausführungsformen kann das System eine Einstellung der Bodeneindringtiefe und eine Einstellung des Kippwinkels gestatten. Bei einigen Ausführungsformen kann der Kippwinkel unabhängig von der Eindringtiefe eingestellt werden. Der Lenkwinkel (oder die Lenkwinkel) der Bodeneingriffswerkzeuge kann auch eingestellt werden, oder der Lenkwinkel kann während einer Einstellung der Bodeneindringtiefe und/oder des Kippwinkels allgemein konstant bleiben.
In dieser Hinsicht versteht sich, dass sich der Begriff Eindring„tiefe“, so wie er hier verwendet wird, auf eine vertikale Strecke (oder vertikale Strecken) unter der Bodenoberfläche, die sich eine Spitze des Werkzeugs erstreckt, oder eine Position (oder Positionen) des unteren Rands des Werkzeugs im Falle eines Drehwerkzeugs (z. B. einer Scheibe) bezieht. Des Weiteren bezieht sich der Begriff „Kipp“winkel gemäß der vorliegenden Verwendung, der manchmal als ein „Schöpf“winkel für gewölbte oder konische Werkzeuge bezeichnet wird, auf einen Winkel (oder auf Winkel), den eine Bezugsebene des Geräts mit einer vertikalen Ebene in Ausrichtung auf die Fortbewegungsrichtung aus einer Vorderansicht betrachtet (z. B. wie in 8–10 gezeigt wird) erzeugt. Gemäß der vorliegenden Verwendung bezieht sich der Begriff „Lenk“winkel auf einen Winkel (oder auf Winkel), den eine vertikale Bezugsebene des Werkzeugs mit der vertikalen Ebene in Ausrichtung auf die Fortbewegungsrichtung aus einer Draufsicht betrachtet (z. B. wie in 2 gezeigt wird) erzeugt. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Einstellung der Bodeneingriffswerkzeuge bezüglich des Bodens und/oder einander teilweise durch Bewegen jedes Bodeneingriffswerkzeugs bezüglich des Bodenbearbeitungsrahmens erzielt werden. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Einstellung der Bodeneingriffswerkzeuge bezüglich des Bodens und/oder einander teilweise durch Bewegen der Bodeneingriffswerkzeuge bezüglich der Bodeneingriffsräder unter Konstanthaltung ihrer relativen Ausrichtung bezüglich des Bodenbearbeitungsrahmens erzielt werden. Bei bestimmten Ausführungsformen können sich die Bodeneingriffswerkzeuge bezüglich des Bodenbearbeitungsrahmens und der Rahmenräder bewegen.
Das System der vorliegenden Offenbarung ermöglicht die Einstellung der Bodeneingriffswerkzeuge bezüglich des Bodens und/oder einander unter Aufrechterhaltung der Längsneigungsausrichtung (die manchmal als der „Neigungswinkel“ bezeichnet wird) des Bodenbearbeitungsrahmens bezüglich des Bodens. Die Bodenbearbeitungsrahmenlängsneigung kann konstant bleiben, wenngleich sich seine relative Stellung bezüglich eines oder mehrerer der Boden eingriffsgeräte und/oder der Rahmenräder ändert. Dies gestattet, dass der Bodenbearbeitungsrahmen in einer stabilen Ausrichtung bleibt, ohne Ausrichtungen bezüglich Anbaugeräten oder anderen Zusatzwerkzeugen oder -geräten, die durch den Bodenbearbeitungsrahmen gestützt werden, zu ändern. Die Aufrechterhaltung der Bodenbearbeitungsrahmenlängsneigung hält die Anbaugeräte und Zusatzwerkzeuge mit dem Boden in Kontakt und/oder beseitigt die Notwendigkeit von Längsneigungsfestlegungs- und Längsneigungsausgleichsmechanismen, die anderweitig für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Anbaugeräte und Zusatzwerkzeuge erforderlich wären. Obgleich die Offenbarung eine unabhängige Einstellung der Werkzeuge bezüglich des Rahmens unter Aufrechterhaltung der Rahmenlängsneigung gestattet, kann es aufgrund der verschiedenen Ausrichtungen der Reihen (z. B. durch Lastumverteilung usw.) zu einer geringfügigen, möglicherweise vorübergehenden, Variation bei der Längsneigung kommen. Jedoch führt keine solche Änderung bei der Längsneigung, die als Konsequenz der Reihenpositionierung auftreten kann, zur Änderung der Tiefe (und/oder des Lenk- und des Kippwinkels) der Scheiben. Somit bedeutet der Begriff „im Wesentlichen festgelegte Längsneigung“, auf den hier Bezug genommen wird, dass der Rahmen nominal keine Änderung bei der Längsneigung zur Änderung der Eindringtiefe der Scheiben erfährt, selbst wenn es zeitweise zu einer geringfügigen (z. B. 2–3 Grad) Längsneigungsvariation kommen kann.
Somit stellt die Offenbarung ein kompaktes Bodenbearbeitungsgerät bereit, das eine verbesserte Bodenbearbeitungsleistung bereitstellen kann, indem dem Bediener eine verbesserte Steuerung der Eindringtiefe und des Kippwinkels (sowohl zusammen als auch einzeln) der Bodeneingriffswerkzeuge gegeben wird. Die verbesserte Steuerung kann zur Verbesserung des Rückstandsdurchsatzes durch das Gerät während des Betriebs verwendet werden. Der Bodenkontakt der Geräte und das Mitgehen der Geräte mit dem Boden können auch verbessert werden. Die Fähigkeit der Geräte, dem schleppenden Fahrzeug nachzulaufen (d.h. dem Weg des schleppenden Fahrzeugs zu folgen), kann auch durch die Steuerung der Eindringtiefe und/oder des Kippwinkels der Werkzeuge je nach Bedarf zum Aufheben (oder besser Ausgleichen) entgegengesetzt getakteter Momente, die durch das Gerät aus einer Seitenbelastung an den Werkzeugen (z. B. Scheiben mit entgegengesetzten Konkavitätsausrichtungen) in verschiedenen Abständen vom Kupplungspunkt umgesetzt werden, verbessert werden, wodurch das sogenannte „Dackelgang“-Phänomen, das bei einigen herkömmlichen Geräten auftreten kann, reduziert wird. Ferner beeinträchtigen, wie angeführt wird, diese Verbesserungen nicht die Positionierung oder den Betrieb verschiedener Zusatzwerkzeuge oder Anbaugeräte für das Gerät, indem die Neigung in Längsrichtung (der Neigungswinkel) des Geräts während oder nach der Einstellung der Eindringtiefe und/oder des Kippwinkels aufrechterhalten wird.
Nach der Bereitstellung einer allgemeinen Erläuterung der Offenbarung werden nun eine oder mehrere beispielhafte Implementierungen des offenbarten Systems im Detail beschrieben, um ein weiterführendes Verständnis der Offenbarung zu fördern. Nun weist ein beispielhaftes kompaktes Bodenbearbeitungsgerät („CTI“) 20 mit Bezug auf 1–3 eine Deichsel 22 mit einer Kupplungsbefestigung 24 an einem vorderen Ende zur Verbindung mit einer Kupplung einer Schleppmaschine, wie z. B. einem landwirtschaftlichen Traktor (nicht gezeigt), auf. Die Deichsel 22 ist an einem Rahmen 26 befestigt, der lange Rahmenlängsglieder 28, kurze Längsglieder 30, ein vorderes Rahmenquerglied 32, an dem die Deichsel 22 befestigt ist, und Rahmenquerglieder 34 zur Reihenbefestigung aufweist. Das CTI 20 kann auf eine Gerätebezugslinie „I“ (siehe 2) ausgerichtet sein, die bei bestimmten Ausführungsformen auch die Längsmittellinie des CTI 20 darstellen kann. Die Rahmenlängsglieder 28, 30 können allgemein parallel zur Gerätebezugslinie I und auch zu einer Fortbewegungsrichtung D (siehe 2) des CTI 20 ausgerichtet sein, und die Rahmenquerglieder 32, 34 können allgemein senkrecht zu den Rahmenlängsgliedern 28, 30 und damit zur Gerätebezugslinie I und der Fortbewegungsrichtung D ausgerichtet sein. Die Rahmenquerglieder 32, 34 können auf eine geeignete Art und Weise, wie z. B. durch verschiedene angeschraubte oder angeschweißte Halterungen, starr an den Rahmenlängsgliedern 28, 30 befestigt sein. Vordere Paare von Nachlaufrädern 36 sind durch Schwenknachlaufanordnungen 38 an den vorderen Enden der Rahmenlängsglieder 28 befestigt, und hintere Paare von Festrädern 40 sind an den hinteren Enden der Rahmenlängsglieder 28 befestigt. Bei dem dargestellten Beispiel stützen die Nachlaufräder 36 und die Festräder 40 den Bodenbearbeitungsrahmen 26 über dem Boden in einer allgemein waagerechten Haltung, in der die Längsneigung des Bodenbearbeitungsrahmens 26 allgemein parallel zum Boden und auf die Fortbewegungsrichtung D ausgerichtet ist. Es versteht sich jedoch, dass der Bodenbearbeitungsrahmen 26 andere Längsneigungsausrichtungen (Neigungswinkelausrichtungen) aufweisen könnte.
Bei dem dargestellten Beispiel weist das CTI 20 Bodeneingriffswerkzeuge in Form von Drehscheiben, die eine vordere Scheibenreihe 50 und eine hintere Scheibenreihe 52 umfassen, auf. Es versteht sich, dass zusätzliche Scheibenreihen in dem CTI 20 oder anderen kompakten Bodenbearbeitungsgeräten enthalten sein könnten, sowie Werkzeuge, bei denen es sich nicht um Scheiben handelt, (z. B. Reißschenkel, Aufreißer usw.). Die vordere und die hintere Scheibenreihe 50, 52 weisen jeweils mehrere in einer Reihe voneinander beabstandete einzelne Scheiben 54 auf, die beispielsweise eine kreisförmige, konische oder gewölbte Konfiguration aufweisen. Die Scheiben 54 können jeweils eine Lagernabenanordnung 56 aufweisen, die an einem Schenkel 58 befestigt ist, der über Befestigungshalterungen 62 (z. B. durch Schrauben, Schweißungen usw.) mit einer Schwingenwelle 60 verbunden ist.
Bei bestimmten Ausführungsformen können die Schenkel 58 eine Konfiguration aufweisen, die eine adäquate Federrate für ein rapides Schalten der einzelnen Scheiben 54 (z. B. beim Antreffen von Steinen oder anderen Gegenständen) bereitstellt, während sie eine gute Bodenfreiheit bereitstellen und ein weniger horizontales ablagenartiges Profil aufweisen. Beispielsweise kann jeder Schenkel 58, wie in 2, 5 und 11 gezeigt wird, eine allgemein sichelförmige Konfiguration mit einem allgemein geraden Abschnitt, der über die Befestigungshalterung 62 mit der Schwingenwelle 60 verbunden ist, und einem gekrümmten Abschnitt, der mit der Nabe der zugeordneten Scheibe 54 verbunden ist, aufweisen. Der gekrümmte Abschnitt kann einem Radius oder einer anderen Kurve durch eine Biegung von 90 Grad oder mehr und einen Wendepunkt folgen, bevor er in das gerade Ende übergeht. Diese Konfiguration stellt eine mehr vertikal ausgerichtete Konfiguration an der Verbindung mit der zugeordneten Scheibe 54 bereit, um für eine hohe Bodenfreiheit und weniger horizontale Fläche für die Ansammlung von Boden und Rückständen, die während des Betriebs nach oben und vorne geworfen werden können, zu sorgen. Der Körper jedes Schenkels 58 kann einen runden Querschnitt an einem Teil oder dem gesamten gekrümmten Abschnitt, einschließlich an der Verbindung der Scheibennabe, aufweisen. Der runde Querschnitt kann an einem Abschnitt entlang seiner Länge in einen flachen Querschnitt übergehen, um an der Verbindung zur Schwingenwelle 60 ein flaches Ende aufzuweisen. Das flache Ende ermöglicht eine sichere Verbindung mit der Schwingenwelle 60 über die Befestigungshalterung 62 und stellt eine vorkragende Verbindung mit einer Federrate bereit, die ein rapides Schalten der zugeordneten Scheibe 54 gestattet. Mit dem Übergang des Schenkelkörpers von flach zu rund in der nach hinten verlaufenden Richtung, kann sich der Körper in der Querrichtung verjüngen. Die Querverjüngung reduziert die zur Verfügung stehende Fläche für die Ansammlung von Boden und Rückständen an dem Schenkel 58 weiter. Andere Schenkelkonfigurationen werden durch die vorliegende Offenbarung in Betracht gezogen, darunter Konfigurationen, bei denen die Schenkel über ihre gesamte Länge hinweg gerade oder gekrümmt sind.
Die Befestigungsstellen für die Bodeneingriffswerkzeuge können in einer beliebigen senkrechten oder schrägwinkligen Querbefestigungsausrichtung bezüglich der Rahmenlängsglieder 28, 30, der Gerätebezugslinie I und/oder der Fortbewegungsrichtung D des CTI 20 sein. In dem dargestellten Beispiel sind die vordere und die hintere Scheibenreihe 50, 52 so ausgerichtet, dass die Schwingenwellen 60 mit jeweiligen Vorderreihen-„R_F“- und Hinterreihen-„R_R“-Bezugslinien (siehe 2) ausgerichtet sind, die allgemein parallel zueinander sind und mit dem zugeordneten Rahmenquerglied 34, das, wie oben beschrieben wird, senkrecht zu den Rahmenlängsgliedern 28 sowie einer vertikalen Ebene, die die Gerätebezugslinie I und die Fortbewegungsrichtung D enthält, ausgerichtet sein kann. Darüber hinaus können die vordere und die hintere Scheibenreihe 50, 52, wie dargestellt wird, geringfügig lateral versetzt befestigt sein und die Scheiben 54 in entgegengesetzten Querrichtungen ausgerichtet haben, das bedeutet die Konkavität der Scheiben 54 der vorderen Scheibenreihe 50 weist zu einer lateralen Seite des CTI 20 und die Konkavität der Scheiben 54 der hinteren Scheibenreihe 52 weist zu der anderen lateralen Seite. Darüber hinaus kann mit Bezug auf 2 der Lenkwinkel der Scheiben innerhalb von Reihen oder zwischen Reihen gleich oder verschieden sein. Beispielsweise sind die Scheiben 54 der vorderen und der hinteren Scheibenreihe 50, 52 bei dem dargestellten Beispiel so befestigt, dass sie allgemein denselben, jedoch entgegengesetzten, Lenkwinkel α bezüglich der Fortbewegungsrichtung D aufweisen. Die Kippwinkel θ der Scheiben 54 der vorderen und der hinteren Scheibenreihe 50, 52 können ähnlich dahingehend ausgeführt sein, gleich und entgegengesetzt zu sein.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann es sich bei dem CTI 20 um ein vollkommen oder vorwiegend manuelles Gerät handeln, bei dem die Bodeneingriffswerkzeuge (z. B. die vordere und die hintere Scheibenreihe 50, 52) zunächst ohne Unterstützung durch einen Leistungseingang (z. B. elektrischer oder hydraulische Motoren und Aktuatoren) positioniert und/oder eingestellt werden. Bei dem dargestellten Beispiel kann das CTI 20 Hydraulikleistung zur Positionierung der vorderen und der hinteren Scheibenreihe 50, 52 verwenden. Obgleich dies nicht gezeigt wird, versteht sich, dass das Schleppfahrzeug einen fahrzeugeigenen Hydraulikkreis mit Hydraulikrohrleitungen, die sich zu dem CTI 20 erstrecken, zum Antrieb eines oder mehrerer hydraulischer Aktuatoren aufweisen kann. Der Hydraulikkreis kann eine Hydraulikpumpe, ein oder mehrere Steuerventile (z. B. elektrohydraulische Ventile) und eine oder mehrere Steuerungen, die den Zustand der Steuerventile und somit den zu den Aktuatoren geleiteten Hydraulikfluiddruck steuern, aufweisen. Ein Bediener kann eine Positionierungseinstellung der Werkzeuge unter Verwendung einer Bedienerschnittstelle (z. B. eines Steuerschalters, einer grafischen Benutzerschnittstelle usw.), die direkt oder über ein fahrzeugeigenes Netz oder einen fahrzeugeigenen Bus mit der Steuerung verbunden ist, initiieren. Die Bedienereingabe kann eine beliebige Eingabe sein, die zur Änderung der Stellung der Werkzeuge geeignet ist. Der Bewegungsbereich des Aktuators kann durch die Steuerung basierend auf verschiedenen Steuerschemata gesteuert werden. Beispielsweise kann die Steuerung zur Initiierung eines Zählers einen Speicher oder eine andere Architektur mit Zeitsteuerungsschaltkreisen aufweisen und damit verbunden sein. Die Steuerung kann einen Ventilöffnungsbefehl mit einer bestimmten Dauer oder einen Ventilschließungsbefehl, der nach dem Ablauf des Zählers gesendet wird, zu dem Steuerventil senden. Die Steuerung kann des Weiteren dazu konfiguriert sein, einen Feedbackeingang von einem oder mehreren Sensoren, der die Stellung der Werkzeuge anzeigt, zu empfangen, darunter beispielsweise beliebige verschiedener linearer oder Drehstellungssensoren, die mit den Aktuatoren, den Werkzeugen und/oder der beweglichen Befestigungsstruktur wirkgekoppelt sind. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Positionierung der Aktuatoren durch ein oder mehrere mechanische Anschlagmerkmale beschränkt werden, die den Hub der Aktuatoren stören können und einen Druckspitzenwert in dem Hydraulikkreis bewirken können, der die Steuerung veranlassen kann, das zugeordnete Steuerventil zu schließen oder anderweitig die Bewegung des Aktuators zu beenden. Die Aktuatoren können einfach oder doppelt wirkende Zylinder sein, die das Ausziehen, Einziehen oder sowohl das Ausziehen als auch das Einziehen der Werkzeuge bewirken.
Bei einem nicht einschränkenden Beispiel können die Schwingenwellen 60 der vorderen und der hinteren Scheibenreihe 50, 52 durch Aktuatorschwenkanordnungen 68 an den Rahmenquergliedern 34 befestigt sein. Wie in 11 gezeigt wird, weist eine beispielhafte Konfiguration der Schwenkanordnungen 68 einen länglichen Stützarm 70 und eine geteilte Lagerbefestigung 72, die an dem Bodenbearbeitungsrahmen 26 (z. B. an den Enden des Rahmenlängsglieds 30) befestigt ist und eine die Schwingenwelle 60 stützende Lageranordnung (nicht gezeigt) hält, auf. Der Stützarm 70 ist an einem oberen Ende eines Aktuators 74 befestigt. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Aktuator 74, wie zuvor erwähnt wird, ein Hydraulikzylinder sein, der mit einem Hydraulikkreis (nicht gezeigt) gekoppelt ist. Ein unteres Ende des Aktuators 74 kann an einem unteren Arm 76 befestigt sein, der mit der Schwingenwelle 60 (z. B. durch Schweißen oder eine andere starre Verbindung) verbunden ist. Auch unter Bezugnahme auf 12 und 13 kann ein mechanischer Anschlag, in Form eines Stifts 78, in dem dargestellten Beispiel an der Lagerbefestigung 72 befestigt sein. Zusätzliche Öffnungen 80 können zum variierten Befestigen des Anschlagstifts 78 zur Einstellung des Hubs des Aktuators 74 und somit des Schwenkwinkels der Schwingenwelle 60 und der Scheibenreihen 50, 52, um dadurch die Eindringtiefe der Scheiben 54 festzulegen, in der Lagerbefestigung 72 enthalten sein. Zusätzlich oder alternativ dazu können andere Stellungsbegrenzungsanschläge durch andere Mittel, darunter durch verschiedene Sensoren und Feedbackeingang zur Steuerung des Hydraulikkreises, vorgesehen sein.
Die Positionierung des in 1 gezeigten beispielhaften CTI 20 wird nun bezüglich der verschiedenen Ausrichtungen der vorderen und der hinteren Scheibenreihe 50, 52, die in 4–10 dargestellt werden, beschrieben. 4 zeigt das CTI 20 mit sowohl der vorderen als auch der hinteren Scheibenreihe 50, 52 in einer vollständig eingezogenen Ausrichtung, wie z. B. bei einem Transport- oder Nichtbetriebsmodus des Geräts oder wenn eine hohe Bodenfreiheit erforderlich ist. 5 zeigt das CTI 20 mit sowohl der vorderen als auch der hinteren Scheibenreihe 50, 52 im Einsatz in einer beispielhaften Bodeneingriffsausrichtung, bei der die vordere und die hintere Scheibenreihe 50, 52 dieselbe Eindringtiefe aufweisen. 6 zeigt das CTI 20 mit sowohl der vorderen als auch der hinteren Scheibenreihe 50, 52 im Einsatz in einer beispielhaften Bodeneingriffsausrichtung, bei der die vordere Scheibenreihe 50 eine flachere Eindringtiefe als die hintere Scheibenreihe 52 aufweist. 7 zeigt das CTI 20 mit sowohl der vorderen als auch der hinteren Scheibenreihe 50, 52 im Einsatz in einer beispielhaften Bodeneingriffsausrichtung, bei der die vordere Scheibenreihe 50 eine tiefere Eindringtiefe als die hintere Scheibenreihe 52 aufweist.
Die vordere und die hintere Scheibenreihe 50, 52 können durch gleichartiges Antreiben der zugeordneten Aktuatoren 74 zusammen im Einklang (z. B. durch die Hydraulikkomponenten, die von der Steuerung gesteuert werden) beispielsweise in die eingezogene und die Einsatzstellung, die in 4 bzw. 5 gezeigt werden, (und andere Stellungen) bewegt werden.
Bestimmte Aspekte der Offenbarung werden, wie erläutert werden wird, jedoch nur realisiert, wenn die vordere und die hintere Scheibenreihe 50, 52 separat eingestellt werden, so dass jede eine andere Ausrichtung bezüglich des Bodens und möglicherweise auch bezüglich des Bodenbearbeitungsrahmens 26 oder der Räder 36, 40 erlangt. Es versteht sich, dass der Begriff „unabhängig“ (und Ableitungen), so wie er hier verwendet wird, verschiedene manuelle Positionierungs- und angetriebene Steuerschemata umfasst. Beispielsweise kann eine unabhängige Positionierung eine Einstellung entweder der vorderen Scheibenreihe 50 oder der hinteren Scheibenreihe 52 bezüglich des Bodens ohne Bewirkung einer Änderung bei der Stellung der anderen Scheibenreihe gestatten. Ein unabhängiges Steuerschema kann auch eins sein, bei dem eine Scheibenreihe bezüglich des Bodens gemäß Bedienersteuerung positioniert wird, und bei dem die Steuerung die andere Scheibenreihe als Reaktion auf die von dem Bediener initiierte Einstellung dahingehend ansteuert, sich in eine durch einen vorbestimmten Steueralgorithmus vorgegebene Stellung zu bewegen. Die von der Steuerung initiierte Einstellung kann nach der vom Bediener initiierten Einstellung oder zur gleichen Zeit erfolgen, und der Algorithmus kann so programmiert sein, dass die von der Steuerung initiierte Einstellung so konstruiert ist, dass die vom Bediener initiierte Einstellung bezüglich des Rückstanddurchsatzes durch das Gerät, des Nachlaufens des Geräts bezüglich des Schleppfahrzeugs, einer Kombination daraus oder gemäß anderen Parametern übersteuert wird. Letztlich kann eine Master-Slave-Steuerbeziehung hergestellt sein, bei der der zugeordnete Aktuator, wenn der Bediener eine Stellungseinstellung für die Master-Scheibenreihe initiiert, zu der angesteuerten Stellung angetrieben wird und der Slave-Aktuator zu einer durch den Steueralgorithmus vorgegebenen Stellung angetrieben wird. Beispielsweise könnte das System dahingehend betrieben werden, dass, wenn ein Bediener die Eindringtiefe der vorderen Scheibenreihe 50 erhöht, die Steuerung die hintere Scheibenreihe 52 dahingehend ansteuert, sich um eine entsprechende (oder andere) Höhe anzuheben. Es versteht sich, dass die Stellungseinstellung der hinteren Scheibenreihe 52 in diesem Fall durch Einstellung des Slave-Aktuators und nicht durch irgendeine Änderung bei der Längsneigung oder der Seitenneigung des Rahmens 26 erfolgt, da die Änderung bei der Stellung der vorderen Scheibenreihe 50 nicht zu einer Änderung der Längsneigung oder der Seitenneigung des Rahmens 26 führt.
Weiterhin werden bei dem beispielhaften CTI 20 sowohl die vordere als auch die hintere Scheibenreihe 50, 52 ohne irgendeine Änderung der Stellung der anderen Reihe positioniert. Wenn der Bediener eine Stellungseinstellung entweder der vorderen Scheibenreihe 50 oder der hinteren Scheibenreihe 52 initiiert, steuert die Steuerung den zugeordneten Aktuator 74 zum Ausziehen oder Einziehen an. Die zugeordnete Schwenkanordnung 68 schwenkt die zugeordnete Schwingenwelle 60 in der Lagerbefestigung 72. Die Hublänge des Aktuators 74 und somit der Schwenkwinkel der Schwingenwelle 60 kann dadurch mechanisch festgelegt werden, dass der Schwenkarm 76 den festen Stützarm 70 berührt, wodurch ein Endanschlag in der Einzugsrichtung bereitgestellt wird, und dass der Anschlagstift 78 berührt wird, der den Endanschlag in der Bodeneingriffsrichtung festsetzt. Ein Schwenken der Schwingenwelle 60 schwenkt die Scheiben 54 durch die starre Verbindung der Schenkel 58. Ein Schwenken der Scheiben 54 ändert deren Höhe, und wenn sie ausreichend abgesenkt sind, dringen die Scheiben 54 in den Boden ein.
Es versteht sich, dass das Ausmaß, in dem die Scheiben 54 geschwenkt werden, die Bodeneingriffstiefe vorgibt. Der Schwenkwinkel der Scheibenreihen 50, 52 beeinflusst auch den Neigungswinkel der Scheiben 54, wie in 8–10 dargestellt wird. Insbesondere zeigt 8 die vordere Scheibenreihe 50 in der in 4 gezeigten eingezogenen Stellung, bei der die Scheiben 54 jeweils einen relativ niedrigen Kippwinkel θ₁ aufweisen. Wenn die Scheibenreihe weiter vom Bodenbearbeitungsrahmen 26 weg geschwenkt wird, wie z. B. bei Ausrichtung wie in 6 und 9 gezeigt, weisen die Scheiben 54 jeweils einen Kippwinkel θ₂ auf, der größer als der Kippwinkel θ₁ ist. Wenn die Scheibenreihe noch weiter geschwenkt wird, wie z. B. bei Ausrichtung wie in 7 und 10 gezeigt, weisen die Scheiben 54 jeweils einen Kippwinkel θ₃ auf, der größer als θ₂ ist. Somit erhöhen und verringern sich die Bodeneindringtiefe und der Kippwinkel bei der beispielhaften Konfiguration des in 1 gezeigten CTI 20 zusammen mit dem Schwenken der Scheibenreihen 50, 52 in beiden Uhrzeigerrichtungen.
In dem dargestellten Beispiel sind die Scheiben in denselben Kipp- und Lenkwinkeln befestigt. Die unabhängige Einstellung der Reihen gestattet eine Variation der Kipp- und/oder Lenkwinkel der Scheiben bezüglich der anderen Reihe und des Rahmens ohne erforderliche zusätzliche Einstellmechanismen für die Scheiben jeder Reihe. Darüber hinaus sind die Scheiben in einem gleich bleibenden Abstand befestigt, wobei die vorderen Scheiben nach rechts konkav (aus der Perspektive von 2) sind und die hinteren Scheiben nach links konkav sind. Es versteht sich jedoch, dass die Befestigungsausrichtungen (z. B. Kipp- und Lenkwinkel und Konkavität) für jede Reihe unterschiedlich sein könnten, beispielsweise so, dass die vordere Reihe links konkav ist und die hintere Reihe rechts konkav ist oder eine einen anderen Kipp- und/oder Lenkwinkel als die andere aufweist. Diese und andere Änderungen bei der Befestigungsausrichtung und Konfiguration der Scheiben können möglich sein.
Für einen Fachmann in der Agrarindustrie liegt auf der Hand, dass eine Scheibenreihe mit einer erhöhten Eindringtiefe und einem erhöhten Kippwinkel eine stärkere Auswirkung auf den Boden hat. Dies kann sich verschiedenartig auf die Bodenbearbeitungskapazitäten des CTI 20 auswirken, darunter reduzierter Durchsatz durch das Gerät bei bestimmten Bodenbedingungen (z. B. nassem und/oder stark rückstandsbelastetem Boden) und schlechtes Nachlaufen hinter dem Schleppfahrzeug, wodurch Bereiche des Bodens unbearbeitet bleiben können oder ein unnötiges erneutes Bearbeiten des Bodens verursacht wird.
Somit versteht sich, dass das offenbarte System einem Bediener gestattet, die vordere und die hintere Scheibenreihe 50, 52 auf unterschiedliche Höhen festzulegen, um die Eindringtiefe und den Kippwinkel, mit denen jede Scheibenreihe mit dem Boden zusammenwirkt, zu ändern. Auf diese Weise kann jede Scheibenreihe dahingehend festgelegt werden, den Durchsatz durch die Scheibenreihe und das Gerät insgesamt zu verbessern. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Scheibenreihen in nahem Abstand zueinander (z. B. etwa 1–2 Meter) und/oder zu den Rädern in der Fortbewegungsrichtung liegen, wie bei kompakten Bodenbearbeitungsgeräten, wie z. B. dem CTI 20, da die hintere Scheibenreihe 52 auf andere Boden- und Rückstandsbedingungen als die vordere Scheibenreihe 50 treffen wird, und jene Scheiben 54 nahe den Rädern 36, 40 werden auf andere Boden- und Rückstandsbedingungen als die anderen Scheiben 54 treffen.
Darüber hinaus kann das Nachlaufen des CTI 20 durch Einstellen der vorderen Scheibenreihe 50 bezüglich der hinteren Scheibenreihe 52 zum Ausgleich der durch das CTI 20 umgesetzten Momente verbessert werden. Insbesondere sind die durch den Boden auf die Scheibenreihen 50, 52 ausgeübten Kräfte allgemein entgegengesetzt ausgerichtet, da die Scheiben 54 der vorderen und der hinteren Scheibenreihe 50, 52 zu unterschiedlichen lateralen Seiten des CTI 20 weisen. Diese Kräfte üben wiederum Momentlasten auf das CTI 20 aus, und da sich die Scheibenreihen 50, 52 in unterschiedlichen Abständen von der Kupplung befinden, sind die Wirkungslängen der Momenthebelarme unterschiedlich. Dies bedeutet, dass ein Festlegen sowohl der vorderen als auch der hinteren Scheibenreihe 50, 52 bei derselben Bodeneindringtiefe und demselben Kippwinkel zu verschiedenen Momentlasten am CTI 20, anstatt ähnlichen Gegenmomenten führt und dazu führen kann, dass das CTI 20 dem Schleppfahrzeug nicht ordnungsgemäß nachläuft. Es versteht sich dann, dass die Verwendung des offenbarten Systems zur unabhängigen Einstellung der Bodeneindringtiefe und des Kippwinkels einer oder beider der vorderen und der hinteren Scheibenreihen 50, 52 gestattet, dass der Bediener die Gegenmomente ohne weiteres ausgleicht und dadurch das Nachlaufen des CTI 20 verbessert.
Während der Stellungseinstellungen der Scheibenreihen zur Änderung der Bodeneindringung und des Kippwinkels der Scheiben kann sich auch der Lenkwinkel geringfügig ändern, jedoch können die Scheiben allgemein bei einem im Wesentlichen konstanten Lenkwinkel über den Schwenkwinkel der Schwingenwelle 60 (d.h. der Hublänge der Aktuatoren 74) hinweg bleiben.
Als ein oder mehrere nicht einschränkende Beispiele kann das kompakte Bodenbearbeitungsgerät zwei parallele, lateral versetzte Reihen von Scheiben aufweisen, die senkrecht ausgerichtet und bezüglich der Fortbewegungsrichtung um etwa 4–6 Fuß zwischen den Schwingenwellen (d.h. der Längsabstand zwischen den Reihenbezugslinien R_F und R_R) voneinander beabstandet sind. Die Länge der Rahmenlängsglieder 28 und somit die Tiefe des Rahmens ohne die Deichsel 22 (manchmal als „Rahmentiefe“ bezeichnet) beträgt etwa 12–18 Fuß. Bei einem oder mehreren der verschiedenen offenbarten Beispiele sind die Scheiben und Schenkel innerhalb einer Reihe und zwischen Reihen dieselben. Jedoch können einer oder mehrere dieser Aspekte der Scheiben (z. B. Form, Durchmesser, Abstand, Anzahl, Ausrichtung usw.) und Schenkel (z. B. Länge, Form usw.) innerhalb einer Reihe oder zwischen Reihen variieren. unabhängige Einstellung der Reihen. Darüber hinaus weist das kompakte Bodenbearbeitungsgerät bei den dargestellten Beispielen einen einzigen Rahmenbereich mit zwei Reihen von Scheiben auf. Jedoch können ein oder mehrere zusätzliche Bereiche, jeder mit vorderen und hinteren Scheibenreihen, enthalten sein, beispielsweise angelenkt oder anderweitig mit dem Hauptrahmen zum Klappen verbunden sein. Das Bodenbearbeitungsgerät kann mit Scheiben 54 mit einem Durchmesser von etwa 18–26 Inch konfiguriert sein, die flach sein können oder konkav sein können, wobei die Scheibenkonkavität durch einen Radius von etwa 20–50 Inch definiert werden kann. Bei solchen Konfigurationen kann das Bodenbearbeitungsgerät dahingehend eingestellt werden, die Eindringtiefe der Scheiben 54 zwischen etwa 0–6 Inch zu variieren. Des Weiteren können die Scheiben 54 in einem Lenkwinkel α in einem Bereich von etwa 0–25 Grad und einem Kippwinkel θ in einem Bereich von etwa null bis 20 Grad ausgerichtet sein. Wieder können der Lenk- und der Kippwinkel unabhängig von der Eindringtiefe der Scheiben 54 eingestellt werden.
Das Bodenbearbeitungsgerät kann eine Reihe anderer Konfigurationen annehmen, darunter verschiedene Unterschiede bei der Plattformrahmenanordnung, der Werkzeugart und -befestigungsstelle und den Werkzeugpositionierungsmechanismen und der Werkzeugpositionierungssteuerung. Beispielsweise können verschiedene Scheibenreihenanordnungen in das Gerät integriert werden, wie z. B. in 14A und 14B gezeigt wird. Die Merkmale der in 14A und 14B gezeigten Geräte sind zu den oben beschriebenen identisch, mit Ausnahme der Konfiguration und Befestigungsposition der Scheibenschenkel. Somit werden der Einfachheit halber zur Bezugnahme auf Elemente dieser und anderer alternativer beispielhafter Ausführungsformen dieselben Bezugszeichen verwendet, jedoch mit dem Suffix „A“, „B“, „C“ usw. und/oder einem Apostroph (‘).
In 14A weist das CTI 20A längliche gekrümmte Schenkel 58A auf. Die Schenkel 58A können mit der Lagernabe 56A jeder Scheibe 54A an einem Ende gekoppelt und an der Schwingenwelle 60A durch die Befestigungshalterung 62A sowohl in der vorderen als auch in der hinteren Scheibenreihe 50A, 52A befestigt sein. Jeder der Schenkel 58A ist in der Darstellung an einer oberen Seite der Schwingenwelle 60A näher am Geräterahmen 26A als die Seite der Schwingenwelle 60, an der der gekrümmte Schenkel 58 befestigt wurde, befestigt. Diese höhere Befestigungsstelle stellt mehr Bodenfreiheit bereit, wodurch der Rückstandsdurchsatz verbessert werden kann. Wie bei den Schenkeln 58 unterstützen die vertikale Erweiterung, die gekrümmte Konfiguration und der sich verjüngende Körper der Schenkel 58A eine Reduzierung der Ansammlung von Boden und Rückständen, die während des Betriebs über die Oberseite der Reihen kommen, und reduzieren somit die Verstopfung.
In 14B hat das CTI 20A vereinfachte gerade (anstatt gekrümmter) Stangenschenkel 58A‘, die wie die Schenkel 58A an einer oberen (oder Rahmen-)Seite der Schwingenwelle 60A befestigt sind. Die Verwendung gerader Schenkel 58A‘ kann die Herstellung vereinfachen und Kosten reduzieren. Wie die Schenkel 58A können die Schenkel 58A‘ an einem Ende mit der Lagernabe 56A jeder Scheibe 54A gekoppelt und über die Befestigungshalterung 62A in sowohl der vorderen als auch der hinteren Scheibenreihe 50A, 52A an der Schwingenwelle 60A befestigt sein. Wie erwähnt wird, sind die Schenkel 58A‘ wie die Schenkel 58A an der oberen Seite der Schwingenwelle 60A näher am Geräterahmen 26A als eine Seite der Schwingenwelle 60, an der die Schenkel 58 befestigt wurden, befestigt. Obgleich die geraden Schenkel 58A‘ an derselben Stelle wie die Schenkel 58 befestigt werden könnten, stellt diese höhere Befestigungsstelle mehr Bodenfreiheit bereit, wodurch sie eine bessere Befestigungsstelle für gerade Schenkel sein kann, um den Rückstandsdurchsatz zu verbessern.
Andere Konfigurationen können andere Vorteile bereitstellen. Beispielsweise können verschiedene Konfigurationen des Geräts eine Gesamthöheneinstellung der Werkzeuge (entweder individuell oder zusammen) zusätzlich zu der Schwenkeinstellung der unabhängigen Positionierungsanordnung, die oben beschrieben wird, gestatten. Solche Konfigurationen des Geräts können die zusätzlichen Vorteile, dass es möglich ist, die Eindringtiefe des Werkzeugs getrennt von seinem Kippwinkel zu steuern, anders ausgedrückt, dem Bediener zu gestatten, die Eindringtiefe zu ändern, ohne auch den Kippwinkel zu ändern, wodurch dem Bediener eine präzisere Steuerung der Werkzeuge ermöglicht wird, bereitstellen.
15 und 16 stellen eine beispielhafte Konfiguration solch eines Bodenbearbeitungsgeräts, und zwar des CTI 20B, dar. Bei dem CTI 20B sind die vordere und die hintere Scheibenreihe 50B, 52B an einem oder mehreren Hilfsrahmen befestigt, die bezüglich der Rahmenlängsglieder 28B und der Räder 36B, 40B beweglich sind. Sowohl die vordere als auch die hintere Scheibenreihe 50B, 52B können an ihrem eigenen Hilfsrahmen befestigt sein und können somit für von der anderen Scheibenreihe unabhängige Höheneinstellungen befestigt sein. Jedoch sind bei dem CTI 20B sowohl die vordere als auch die hintere Scheibenreihe 50B, 52B an einem gemeinsamen Hilfsrahmen 100 befestigt, der durch einen Höheneinstellmechanismus 110 an den Rahmengliedern 28B befestigt sein kann. Ob an einem separaten oder einem gemeinsamen Hilfsrahmen, das CTI 20B kann dazu konfiguriert sein, die Höhe der Scheibenreihen ohne Änderung des Neigungswinkels des Rahmens 26B oder des Hilfsitzrahmens 100 einzustellen. Beispielsweise hält der Höheneinstellmechanismus 110 den Hilfsrahmen 100 in einer allgemein konstanten Längsneigungsausrichtung während der Höheneinstellungen.
Bei der in 15 und 16 dargestellten beispielhaften Konfiguration weist der Höheneinstellmechanismus 110 eine Gestängeanordnung mit vier Stangen auf. Insbesondere kann ein Hilfsrahmenaktuator 112 durch eine Befestigungshalterung 114 an einem Ende starr an einem der Rahmenglieder 28B befestigt sein. Das andere Ende des Hilfsrahmenaktuators 112 kann an einer Schwenkverbindung 116 befestigt sein, die zur Schwenkbewegung durch eine Befestigungshalterung 118 befestigt ist, die mit dem Rahmenglied 28B verbunden ist. Eine Leistungsübertragungskomponente, wie z. B. eine Welle 120, koppelt die Schwenkverbindung 116 mit einer vorderen Schwenkverbindung 122. In diesem Beispiel koppelt die Welle 120 die Schwenkverbindung 116 direkt und starr mit der Schwenkverbindung 122, jedoch kann auch eine indirekte Kopplung (z. B. über Zahnräder, Riemenscheiben oder andere Leistungsübertragungskomponenten) zur Erhöhung oder Verringerung der Rate der Höheneinstellung der Scheibenreihen 50B, 52B bezüglich des Hubs des Hilfsrahmenaktuators 112 verwendet werden. Eine weitere Schwenkverbindung 124 derselben Länge wie die Schwenkverbindung 122 kann gleichermaßen am hinteren Teil des Hilfsrahmens 100 schwenkbefestigt sein. Die hintere Schwenkverbindung 124 kann mit dem Rahmenglied 28B schwenkverbunden sein.
Der Hilfsrahmenaktuator 112 kann ein Hydraulikzylinder sein, der mit dem Hydraulikkreis wirkgekoppelt sein und durch die oben beschriebene Steuerung gesteuert werden kann. Somit kann der Bediener eine Änderung bei der Höhe der vorderen und der hinteren Scheibenreihe 50B, 52B durch Anweisen der Steuerung (z. B. über die Bedienerschnittstelle) zum Betätigen des Hilfsrahmenaktuators 112 initiieren. Wenn der Hilfsrahmenaktuator 112 ausgezogen und eingezogen wird, schwenken die Schwenkverbindungen 116, 122 und 124 bezüglich der Rahmenglieder 28B und des Hilfsrahmens 100 und bewegen den Hilfsrahmen 100 bezüglich des Rahmenglieds 28B und der Räder 36B, 40B nach oben oder unten und stellen dadurch die Eindringtiefe der Scheiben 54B ein. Das Weiteren können die vordere und die hintere Scheibenreihe 50B, 52B unter Verwendung von Schwenkanordnungen 68B in der gleichen Weise, wie oben beschrieben wird, an dem Hilfsrahmen 100 befestigt sein. Somit kann der Bediener die vordere Scheibenreihe 50B und/oder die hintere Scheibenreihe 52B je nach Bedarf unabhängig einstellen.
In dem dargestellten Beispiel kann durch das Schwenken der Schwenkverbindungen 122, 124 der Hilfsrahmen 100 geringfügig in der Längsrichtung bewegt werden, während die Höhe geändert wird. Jedoch ist die Längsbewegung kurz genug, um keine oder eine geringe Auswirkung auf die Scheibenreihenpositionierung zu haben. Falls dies gewünscht wird, könnte die Schwenkbewegung der Schwenkverbindungen 122, 124 in eine rein translatorische (z. B. vertikale) Bewegung umgewandelt werden, indem die Schwenkverbindungen 122, 124 mit dem Hilfsrahmen 100 in einer geeigneten Vertikalschlitzgleitverbindung verbunden sind. Auf diese Weise könnte die Eindringtiefe der Scheiben 54B ohne eine entsprechende Änderung des Kippwinkels eingestellt werden.
Das Beispiel von 15 und 16 verwendet einen angetriebenen Aktuator. Jedoch könnte ein vollkommen manueller Mechanismus entworfen werden, indem der Aktuator mit einer starren Stange zur Vervollständigung des Gestänges mit vier Stangen ersetzt wird und ein oder mehrere mechanische Anschläge zum Festlegen der Stellung des Hilfsrahmens 100 für den Betrieb aufgenommen werden.
17 und 18 stellen eine weitere beispielhafte Konfiguration eines Bodenbearbeitungsgeräts, das eine zusätzliche Stellungssteuerung der Scheibenreihen gestattet, und zwar des CTI 20, dar. Bei dem CTI 20C sind die vordere und die hintere Scheibenreihe 50C, 52C unter Verwendung derselben Schwenkanordnungen 68C auf dieselbe Weise wie in der in 1 gezeigten beispielhaften Konfiguration am Rahmen 26C befestigt. Hier wird jedoch die Gesamthöheneinstellung der vorderen und der hinteren Scheibenreihe 50C, 52C durch eine Änderung der Höhe des Rahmens 26C bezüglich der Räder 36C, 40C erreicht. Wie bei den anderen Beispielen wird diese Höheneinstellung ohne eine Änderung des Neigungswinkels des Rahmens 26C oder der vorderen und der hinteren Scheibenreihe 50C, 52C bereitgestellt.
Bei dieser beispielhaften Konfiguration können die Nachlaufräder 36 und die Nachlaufanordnungen 38 an dem Rahmenquerglied 32C befestigt sein, um eine separate Frontanordnung 200 zu bilden, die über eine oder mehrere Rahmenschwenkverbindungen, wie z. B. eine Rahmenverbindung 202, mit den Rahmengliedern 28C und 34C verbunden ist. Die Rahmenverbindung 202 kann eine Winkelkonfiguration aufweisen, wie gezeigt wird, wobei ein Ende mit der Frontanordnung 200 schwenkverbunden ist und eine Zwischenstelle mit dem Rahmenglied 28C verbunden ist. Das andere Ende der Rahmenverbindung 202 kann mit einem Höheneinstellmechanismus 210 verbunden sein. Der Höheneinstellmechanismus 210 kann ein Gestänge mit vier Stangen bilden, das die Verbindungen 212 und 214 umfasst, die mit einem Kipphebel 216 schwenkgekoppelt sind, der durch eine Befestigungshalterung 218 an dem Rahmenglied 28C schwenkbar befestigt ist. Die Enden der Verbindungen 212 und 214 sind mit einer Rahmenverbindung 202 bzw. einem Radarm 220 verbunden, der die Räder 40C schwenkbar an dem Rahmenglied 28C befestigt. Ein Rahmenaktuator 222 ist an einem Ende starr an dem Rahmenglied 28C und an dem anderen Ende an dem Kipphebel 216 befestigt.
Der Rahmenaktuator 222 kann ein Hydraulikzylinder sein, der mit dem Hydraulikkreis wirkgekoppelt sein und durch die oben beschriebene Steuerung gesteuert werden kann. Somit kann der Bediener eine Änderung bei der Höhe der vorderen und der hinteren Scheibenreihe 50C, 52C durch Anweisen der Steuerung (z. B. über die Bedienerschnittstelle) zum Betätigen des Rahmenaktuators 222 initiieren. Wenn der Rahmenaktuator 222 ausgezogen und eingezogen wird, schwenken die Verbindungen 212, 214 und der Kipphebel 216 die Rahmenverbindung 202 und den Radarm 220 dahingehend, die Rahmenglieder 28C, 34C und somit die vordere und die hintere Scheibenreihe 50C, 52C anzuheben und abzusenken, um die Eindringtiefe der Scheiben 54C einzustellen. Des Weiteren kann der Bediener die vordere Scheibenreihe 50C und/oder die hintere Scheibenreihe 52C je nach Bedarf unabhängig einstellen, da die vordere und die hintere Scheibenreihe 50C, 52C unter Verwendung von Schwenkanordnungen 68C in der gleichen Weise, wie oben beschrieben wird, an den Rahmengliedern 34C befestigt sind.
In dem dargestellten Beispiel können durch das Schwenken der Rahmenverbindung 202 und des Radarms 220 die Rahmenglieder 28C, 34C geringfügig in der Längsrichtung bewegt werden, während die Höhe geändert wird. Jedoch ist die Längsbewegung kurz genug, um eine vernachlässigbare Auswirkung auf die Scheibenreihenpositionierung zu haben. Falls dies gewünscht wird, könnte die Schwenkbewegung in eine rein translatorische (z. B. vertikale) Bewegung umgewandelt werden, indem eine geeignete Vertikalschlitzgleitverbindung an den Verbindungen an der Rahmenverbindung 202 und dem Radarm 220 verwendet wird. Auf diese Weise könnte die Eindringtiefe der Scheiben 54C ohne eine entsprechende Änderung des Kippwinkels eingestellt werden.
Das Beispiel von 17 und 18 verwendet einen angetriebenen Aktuator. Jedoch könnte ein vollkommen manueller Mechanismus entworfen werden, der keinen Aktuator umfasst und einen oder mehrere mechanische Anschläge zum Festlegen der Stellung der Rahmenglieder 28C, 34C für den Betrieb umfasst.
Die hier verwendete Terminologie dient nur dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht einschränken. Die Singularformen "ein/e/r" und "der/die/das“, wie hier verwendet, sollen auch die Pluralformen umfassen, es sei denn, der Kontext gibt deutlich etwas anderes an. Ferner versteht sich, dass jegliche Verwendung der Begriffe "umfasst" und/oder "umfassend" in dieser Schrift das Vorliegen angegebener Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten angibt, jedoch das Vorliegen oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließt.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist zur Veranschaulichung und Beschreibung dargelegt worden, soll für die Offenbarung in der offenbarten Form aber nicht erschöpfend oder einschränkend sein. Für den Durchschnittsfachmann sind ohne Abweichung von dem Schutzbereich und Wesen der Offenbarung viele Modifikationen und Variationen ersichtlich. Hier explizit angeführte Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um die Grundzüge der Offenbarung und ihre praktische Anwendung am besten zu erläutern und um anderen Durchschnittsfachmännern zu ermöglichen, die Offenbarung zu verstehen und viele Alternativen, Modifikationen und Variationen des beschriebenen Beispiels bzw. der beschriebenen Beispiele zu erkennen. Demgemäß liegen andere verschiedene Ausführungsformen und Implementierungen als die explizit beschriebenen innerhalb des Schutzbereichs der folgenden Ansprüche.

Claims

Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20), das Folgendes umfasst: einen Rahmen (26), der durch vordere und hintere Rahmenräder (36, 40) in einer Arbeitsausrichtung gestützt wird; eine vordere Reihe (50), die zwischen den vorderen und den hinteren Rädern (36, 40) bezüglich einer Fortbewegungsrichtung (D) dahingehend an dem Rahmen (26) befestigt ist, mehrere vordere Werkzeuge bezüglich des Rahmens (26) aus einer eingezogenen Ausrichtung in eine ausgezogene Ausrichtung zu bewegen; und eine hintere Reihe (52), die zwischen den vorderen und den hinteren Rädern (36, 40) bezüglich der Fortbewegungsrichtung (D) dahingehend an dem Rahmen (26) befestigt ist, mehrere hintere Werkzeuge bezüglich des Rahmens (26) aus einer eingezogenen Ausrichtung in eine ausgezogene Ausrichtung zu bewegen, wobei die hintere Reihe (52) in einem Abstand hinter der vorderen Reihe (50) entlang einer Gerätebezugslinie (I), die sich in der Fortbewegungsrichtung (D) erstreckt und die vordere und die hintere Reihe (50, 52) schneidet, an dem Rahmen (26) befestigt ist; wobei die mehreren vorderen und hinteren Werkzeuge bezüglich des Rahmens (26) unabhängig von den jeweils anderen – den mehreren vorderen oder den mehreren hinteren Werkzeugen – beweglich sind, während sich der Rahmen (26) in einer Arbeitsausrichtung mit einer im Wesentlichen festgelegten Längsneigung bezüglich des Bodens befindet.
Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20) nach Anspruch 1, wobei die vordere und die hintere Reihe (50, 52) entlang parallelen Reihenbezugslinien (R_F, R_R) ausgerichtet, die eine vertikale Ebene schneiden, die die Gerätebezugslinie (I) enthält, wobei die vordere und die hintere Reihe (50, 52) so an dem Rahmen (26) befestigt sind, dass die Reihenbezugslinien (R_F, R_R) senkrecht zu der die Gerätebezugslinie (I) enthaltenden vertikalen Ebene sind.
Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20) nach Anspruch 1 oder 2, wobei jedes Werkzeug eine Scheibe (54) ist und wobei die vordere und die hintere Reihe (50, 52) eine vordere Schwingenwelle (60), an der die mehreren vorderen Scheiben (54) befestigt sind, bzw. eine hintere Schwingenwelle (60), an der die mehreren hinteren Scheiben (54) befestigt sind, umfassen; und wobei jede Scheibe (54) durch einen Schenkel (58) an einer zugeordneten der vorderen und der hinteren Schwingenwelle (60) befestigt ist.
Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20) nach Anspruch 3, das ferner einen vorderen Aktuator (74), der mit der vorderen Schwingenwelle (60) zum Schwenken der mehreren vorderen Scheiben (54) wirkgekoppelt ist, und einen hinteren Aktuator (74), der mit der hinteren Schwingenwelle (60) zum Schwenken der mehreren hinteren Scheiben (54) wirkgekoppelt ist, umfasst.
Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Schenkel (58) zumindest teilweise gekrümmt ist und ein erstes Ende mit einem runden Querschnitt und ein zweites Ende mit einem flachen Querschnitt aufweist.
Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20) nach einem der Ansprüche 3–5, wobei jede Scheibe (54) der vorderen Reihe (50) dahingehend an der vorderen Schwingenwelle (60) befestigt ist, bezüglich der Fortbewegungsrichtung (D) in einem ersten Lenkwinkel (α) angeordnet zu sein, und jede Scheibe (54) der hinteren Reihe (52) dahingehend an der hinteren Schwingenwelle (60) befestigt ist, bezüglich der Fortbewegungsrichtung (D) in einem zweiten Lenkwinkel (α) angeordnet zu sein; und wobei der erste und der zweite Lenkwinkel (α) im Wesentlichen gleich und bezüglich der Fortbewegungsrichtung (D) entgegengesetzt sind.
Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20) nach einem der Ansprüche 3–6, wobei jede Scheibe (54) der vorderen Reihe (50) dahingehend an der vorderen Schwingenwelle (60) befestigt ist, bezüglich der Vertikalen in einem ersten Bereich von Kippwinkeln (θ) bei Winkelpositionen der Scheiben (54) von der eingezogenen zu der ausgezogenen Ausrichtung angeordnet zu sein, und jede Scheibe (54) der hinteren Reihe (52) dahingehend an der hinteren Schwingenwelle (60) befestigt ist, bezüglich der Vertikalen in einem zweiten Bereich von Kippwinkeln (θ) bei Winkelpositionen der Scheiben (54) von der eingezogenen zu der ausgezogenen Ausrichtung angeordnet zu sein.
Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20) nach Anspruch 7, wobei der erste und der zweite Bereich von Kippwinkeln (θ) im Wesentlichen gleich und entgegengesetzt bezüglich der Vertikalen bei den Winkelpositionen der Werkzeuge von der eingezogenen zu der ausgezogenen Ausrichtung sind.
Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20) nach Anspruch 7, wobei der Winkel in dem ersten und dem zweiten Bereich von Kippwinkeln (θ) bezüglich der Vertikalen zunimmt, wenn die mehreren vorderen und die mehreren hinteren Scheiben (54) von dem Rahmen (26) weg geschwenkt werden.
Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20) nach einem der Ansprüche 1–9, wobei die vordere und die hintere Reihe (50, 52) in einer Höhenrichtung bezüglich des Rahmens (26) und/oder der Räder (36, 40) beweglich sind.
Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20) nach Anspruch 10, das ferner einen Aktuator (112, 222) zum Ändern der Höhe der vorderen und der hinteren Reihe (50, 52) bezüglich des Rahmens (26) und/oder der Räder (36, 40) umfasst.
Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20) nach Anspruch 10 oder 11, wobei der erste und der zweite Bereich von Kippwinkeln (θ) bei verschiedenen Höhen der Reihen (50, 52) bezüglich des Rahmens (26) und/oder der Räder (36, 40) im Wesentlichen gleich sind.
Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20) nach einem der Ansprüche 10–12, wobei die vorderen und die hinteren Räder (36, 40) durch Schwenkarme (202, 220) an dem Rahmen (26) befestigt sind; und wobei Schwenken der vorderen und der hinteren Räder (36, 40) die Höhe der vorderen und der hinteren Reihe (50, 52) bezüglich der Räder (36, 40) ändert.
Kompaktes Bodenbearbeitungsgerät (20) nach einem der Ansprüche 10–13, das ferner mindestens einen Hilfsrahmen (100) umfasst, der dahingehend an dem Rahmen (26) befestigt ist, sich zur Änderung der Höhe der vorderen und der hinteren Reihe (50, 52) bezüglich des Rahmens (26) und der Räder (36, 40) in der Höhenrichtung zu bewegen; wobei die vordere und die hintere Reihe (50, 52) schwenkbar an dem mindestens einen Hilfsrahmen (100) befestigt sind.