DE102017126467A1

DE102017126467A1 - Werkzeug und Vorrichtungen zur Bearbeitung eines Bodens

Info

Publication number: DE102017126467A1
Application number: DE102017126467.1A
Authority: DE
Inventors: Johan Labs; André Dülks
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2019-05-16

Abstract

Erstes Werkzeug (3) zur Bearbeitung eines Bodens (8), wobei das erste Werkzeug (3) dazu bestimmt und eingerichtet ist, unter Rotation um eine erste Rotationsachse (5) über den zu bearbeitenden Boden (8) in eine Bewegungsrichtung (7) bewegt zu werden, wobei die erste Rotationsachse (5) im Betrieb des ersten Werkzeugs (3) parallel zu dem zu bearbeitenden Boden (8) und senkrecht zu der Bewegungsrichtung (7) ausgerichtet ist, wobei das erste Werkzeug (3) im Wesentlichen als eine senkrecht zu der ersten Rotationsachse (5) stehende Scheibe ausgebildet ist, wobei das erste Werkzeug (3) zumindest eine Vielzahl von ersten Werkzeugzähnen (11) aufweist, wobei an jedem der ersten Werkzeugzähne (11) jeweils ein seitlich in einer Richtung parallel zu der ersten Rotationsache (5) überstehendes Eingriffselement (14) vorgesehen ist, wobei das Eingriffselement (14) seitlich mindestens um 1 cm [Zentimeter] ausgedehnt ist, und wobei eine Materialdicke (17) des Eingriffselements (14) quer zu einer im Wesentlichen radialen Richtung höchstens 1 cm beträgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein erstes Werkzeug, eine Vorrichtung und eine Anordnung zur Bearbeitung eines Bodens, insbesondere in der Landwirtschaft.
In der ökologischen Landwirtschaft werden Unkräuter heutzutage oft noch per Hand gejätet, weil Maschinen diese Arbeit nicht oder nicht komplett erledigen können. Viele derzeit gebräuchlichen Maschinen lockern den Boden um die Wurzeln des Unkrauts herum, was zu einer hohen Überlebenswahrscheinlichkeit des Unkrautes führt. Auch sind viele Werkzeuge nur bei bestimmten Boden- und/oder Wetterbedingungen einsetzbar.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten technischen Probleme zu lösen bzw. zumindest zu verringern. Es sollen insbesondere ein erstes Werkzeug, eine Vorrichtung und eine Anordnung zur Bearbeitung eines Bodens vorgestellt werden, mit denen Unkraut besonders effektiv und bei verschiedensten Boden- und/oder Wetterbedingungen entfernt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem ersten Werkzeug, einer Vorrichtung und einer Anordnung zur Bearbeitung eines Bodens gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Es wird ein erstes Werkzeug zur Bearbeitung eines Bodens vorgestellt, das dazu bestimmt und eingerichtet ist, unter Rotation um eine erste Rotationsachse über den zu bearbeitenden Boden in eine Bewegungsrichtung bewegt zu werden, wobei die erste Rotationsachse im Betrieb des ersten Werkzeugs parallel zu dem zu bearbeitenden Boden und senkrecht zu der Bewegungsrichtung ausgerichtet ist, wobei das erste Werkzeug im Wesentlichen als eine senkrecht zu der ersten Rotationsachse stehende Scheibe ausgebildet ist, wobei das erste Werkzeug zumindest eine Vielzahl von ersten Werkzeugzähnen aufweist, wobei an jedem der ersten Werkzeugzähne jeweils ein seitlich, in einer Richtung parallel zu der ersten Rotationsache überstehendes Eingriffselement vorgesehen ist, wobei seitlich mindestens um 1 cm [Zentimeter] ausgedehnt ist, und wobei eine Materialdicke des Eingriffselements quer zu einer im Wesentlichen radialen Richtung höchstens 1 cm beträgt.
Das erste Werkzeug ist insbesondere zur Bearbeitung eines Bodens in der Landwirtschaft geeignet.
Das erste Werkzeug kann insbesondere als eine im Wesentlichen kreisförmige Scheibe ausgebildet sein, von der die ersten Werkzeugzähne radial nach außen weisend abstehen und von der die Eingriffselemente zumindest teilweise in eine Richtung senkrecht zur Scheibe abstehen. Das erste Werkzeug weist vorzugsweise eine Nabe auf, mit der das erste Werkzeug rotierbar gelagert werden kann, so dass die erste Rotationsachse durch die Nabe und senkrecht zu dem als Scheibe ausgebildeten ersten Werkzeug verläuft.
Das erste Werkzeug ist vorzugsweise dazu bestimmt und eingerichtet mit den ersten Werkzeugzähnen und insbesondere mit den Eingriffselementen in den zu bearbeitenden Boden einzugreifen. Das erste Werkzeug ist kann als eine massive Scheibe ausgebildet sein oder Ausnehmungen aufweisen. Die Ausnehmungen können insbesondere zwischen Stegen, Speichen oder dergleichen ausgebildet werden.
Durch die ersten Werkzeugzähne und insbesondere durch die daran vorgesehenen Eingriffselemente kann der zu bearbeitende Boden aufgebrochen werden. Es hat sich überraschender Weise herausgestellt, dass ein derartiges Aufbrechen und Auflockern des zu bearbeitenden Bodens für das Entfernen von Unkraut besonders vorteilhaft ist.
Es ist bevorzugt, dass die ersten Werkzeugzähne gleichmäßig verteilt an einem Umfang des ersten Werkzeugs angeordnet sind. Das bedeutet, dass ein Abstand zwischen zwei benachbarten der ersten Werkzeugzähne entlang einer Umfangsrichtung des ersten Werkzeugs für alle ersten Werkzeugzähne gleich ist.
Das Eingriffselement ist vorzugsweise an einem Ende des jeweiligen ersten Werkzeugzahns vorgesehen bzw. bildet selbst das Ende des ersten Werkzeugzahns, das von der ersten Rotationsachse beabstandet ist. Das Eingriffselement kann insofern an einer Spitze, einem Stegende, einem Vorsprung, etc. des ersten Werkzeugzahns vorgesehen sein. Das erste Werkzeug kann so beschrieben werden, das es einen die Rotationsachse umgebenden (planen) Grundkörper hat, der insbesondere nach Art einer Scheibe ausgeführt ist. Von diesem Grundkörper ausgehend können die Werkzeugzähne in Umfangsrichtung verteilt bzw. beabstandet zueinander in etwa radialer Richtung hervorstehend ausgebildet sein. Zumindest ein Abschnitt dieser Werkzeugzähne ist bzw. kann in der Ebene des Grundkörpers bzw. der Scheibe ausgebildet sein.
Durch das Eingriffselement ist eine Arbeitsbreite, über die das erste Werkzeug in den zu bearbeitenden Boden eingreifen kann, besonders groß. Das bedeutet, dass durch das Eingriffselement der zu bearbeitende Boden nicht bloß auf einer Breite bearbeitet werden kann, die einer Dicke des ersten Werkzeugs (beziehungsweise dessen scheibenförmigen Teils) erfolgen kann, sondern auf einer durch die Eingriffselemente bestimmten Breite. Somit kann die Anzahl der benötigten ersten Werkzeuge, die in einem Arbeitsgang parallel zur Bearbeitung des Bodens verwendet werden reduziert werden beziehungsweise es kann eine zu bearbeitende Fläche bei einer bestimmten Anzahl der ersten Werkzeuge schneller bearbeitet werden. Das kann insbesondere deshalb vorteilhaft sein, weil durch eine reduzierte Anzahl benötigter erster Werkzeuge und/oder durch eine reduzierte Arbeitszeit Kosten eingespart werden können.
Ferner hat es sich gezeigt, dass ein Abstand zwischen zwei parallel zueinander angeordneten ersten Werkzeugen besonders groß gewählt werden kann, wobei der Boden auch zwischen zwei benachbarten ersten Werkzeugen durch die Eingriffselemente bearbeitet werden kann. Durch den besonders großen Abstand zwischen zwei benachbarten ersten Werkzeugen ist es insbesondere unwahrscheinlicher, dass sich beispielsweise Steine oder Erdklumpen aus dem zu bearbeitenden Boden zwischen zwei benachbarten der ersten Werkzeuge verhaken. Ein derartiges Verhaken kann die Qualität der Bodenbearbeitung beeinträchtigen beziehungsweise ein Entfernen von Steinen und Erdklumpen kann zeitaufwendig sein.
Die beschriebenen Vorteile können insbesondere durch die Ausgestaltung der Eingriffselemente erreicht werden.
Das Eingriffselement ist seitlich in einer Richtung parallel zu der ersten Rotationsachse ist das Eingriffselement mindestens 1 cm ausgedehnt, vorzugsweise mindestens 2 cm und insbesondere sogar mindestens 5 cm. Diese seitliche Ausdehnung ist definiert als ein Abstand zwischen den beiden in der Richtung parallel zu der ersten Rotationsachse am weitesten voneinander entfernten Punkten des Eingriffselements, wobei auch der Abstand in der Richtung parallel zu der ersten Rotationsachse gemessen wird. Dabei kommt es nicht darauf an, an welchen Stellen das Eingriffselement zwischen diesen beiden Punkten Material aufweist. Auch kommt es auf eine Form des Eingriffselements nicht an. Das Eingriffselement kann insbesondere symmetrisch zu beiden Seiten des ersten Werkzeugs gleichermaßen in der Richtung parallel zu der ersten Rotationsachse ausgedehnt sein. So kann das Eingriffselement beispielsweise jeweils 0,5 cm von einer Eben des ersten Werkzeugs abstehen. Die Ebene des ersten Werkzeugs ist durch die Scheibenform des ersten Werkzeugs unter Vernachlässigung von Materialdicken definiert. Auch kann das Eingriffselement asymmetrisch von dieser Eben abstehen, insbesondere auch beispielsweise mindestens 1 cm zu einer Seite und nicht zu der anderen Seite hin.
Dass die Eingriffselemente seitlich überstehend ausgebildet sind, bedeutet insbesondere, dass die Eingriffselemente in einer Richtung parallel zu der ersten Rotationsachse über einen Grundkörper des ersten Werkzeugs hinaus ausgedehnt sind. Die Eingriffselemente sind also in dieser Richtung breiter als eine Materialdicke des Grundkörpers. Dabei ist es nicht erforderlich, dass die Eingriffselemente in einer Richtung parallel zu der ersten Rotationsachse verlaufen. Gemeint ist mit einem seitlichen Überstehen in dieser Richtung lediglich, dass bei Betrachtung in dieser Richtung ein Teil des Eingriffselements über den Grundkörper hinausragt. Dieser Teil des Eingriffselements kann dabei insbesondere auch schräg zu einem Grundkörper des ersten Werkzeugs ausgebildet sein, beispielsweise um einen Winkel von 20° zu der Richtung parallel zu der ersten Rotationsachse verkippt.
Ferner beträgt eine Materialdicke des Eingriffselements quer zu einer im Wesentlichen radialen Richtung höchstens 1 cm [Zentimeter]. Als eine im Wesentlichen radiale Richtung soll hier eine Richtung gelten, die gegenüber einer radialen Richtung (die von der ersten Rotationsachse radial nach außen weist) um maximal 40°, insbesondere nur um 20° verkippt ist. Bevorzugt ist, dass die Materialdicke des Eingriffselements quer zu einer radialen Richtung höchstens 1 cm [Zentimeter] beträgt.
Die Materialdicke ist senkrecht zu der (im Wesentlichen) radialen Richtung definiert. Dabei kommt für die Definition der Richtung, in die die Materialdicke gemessen ist, jede senkrecht zur (im Wesentlichen) radialen Richtung stehende Richtung in Betracht.
Vorzugsweise weist eine Stirnseite des Eingriffselements, die in einer radialen Richtung (oder zumindest in einer im Wesentlichen radialen Richtung) nach außen weist, eine Breite von höchstens 1 cm auf, insbesondere von höchstens 0,5 cm.
Die betrachtete Stirnseite des Eingriffselements ist die Seite des Eingriffselements, die in der (im Wesentlichen) radialen Richtung am weitesten von der ersten Rotationsachse entfernt ist. Die Breite der Stirnseite bestimmt sich somit insbesondere über die Materialdicke des Eingriffselements. Ist das Eingriffselement beispielsweise als eine Metallplatte ausgebildet, die senkrecht zu der Ebene des ersten Werkzeugs an dem jeweiligen ersten Werkzeugzahn angebracht ist, ist die Breite der Stirnseite die Materialdicke der Metallplatte. Sofern das Eingriffselement von der Form einer Platte abweicht, wird vorzugsweise eine entsprechende Definition angewendet. Ist die Materialdicke der Platte beispielsweise nicht konstant, so ist die Breite der Stirnseite die Materialdicke an der Seite der Platte, die am weitesten von der ersten Rotationsachse entfernt ist, und die im Wesentlichen parallel zu der ersten Rotationsachse verläuft. Es ist nicht erforderlich, dass das Eingriffselement genau senkrecht auf der Ebene des ersten Werkzeugs steht. Insbesondere ist es auch möglich, dass das Eingriffselement gebogen und/oder verkippt ist. Es ist auch möglich, dass das Eingriffselement zur betrachteten Stirnseite hin angeschrägt ist, sodass das Eingriffselement besonders leicht in den Boden eindringen kann.
Dabei ist eine Ausführungsform des ersten Werkzeugs bevorzugt, bei der das Eingriffselement in einer radialen Richtung um höchstens 10 cm [Zentimeter] ausgedehnt ist.
Diese Ausdehnung ist definiert als ein Abstand zwischen den beiden in der radialen Richtung am weitesten voneinander entfernten Punkten des Eingriffselements, wobei auch der Abstand in der radialen Richtung gemessen wird. Dabei kommt es nicht darauf an, an welchen Stellen das Eingriffselement zwischen diesen beiden Punkten Material aufweist. Auch kommt es auf eine Form des Eingriffselements nicht an.
Das erste Werkzeug ist vorzugsweise dazu bestimmt und eingerichtet, den Boden aufzulockern. Das kann durch die beschriebene Ausgestaltung besonders gut erfolgen.
In einer Ausführungsform des ersten Werkzeugs liegt eine Arbeitstiefe des ersten Werkzeugs im Betrieb des ersten Werkzeugs im Bereich zwischen 1 cm und 10 cm [Zentimeter], vorzugsweise im Bereich zwischen 1 cm und 2 cm. Die Arbeitstiefe ist insbesondere die Tiefe, mit der das erste Werkzeug im (bestimmungsgemäßen) Betrieb des ersten Werkzeugs in den zu bearbeitenden Boden eindringt.
In einer weiteren Ausführungsform des ersten Werkzeugs liegt ein Außendurchmesser des ersten Werkzeuges im Bereich zwischen 10 cm und 40 cm [Zentimeter], vorzugsweise im Bereich zwischen 25 cm und 35 cm, insbesondere bei 30 cm. Der Außendurchmesser ist der Durchmesser des gesamten ersten Werkzeugs, insbesondere einschließlich der ersten Werkzeugzähne und der Eingriffselemente.
In einer weiteren Ausführungsform des ersten Werkzeugs liegt eine Dicke des ersten Werkzeuges ohne die Eingriffselemente im Bereich zwischen 1 mm und 10 mm [Millimeter], vorzugsweise im Bereich zwischen 3 mm und 7 mm. Die Dicke des ersten Werkzeugs ohne die Eingriffselemente ist die Ausdehnung des ersten Werkzeugs ohne die Eingriffselemente in einer Richtung entlang der ersten Rotationsachse. Die Dicke des ersten Werkzeugs ohne die Eingriffselemente kann insbesondere als eine Scheibendicke des ersten Werkzeugs betrachtet werden.
In einer weiteren Ausführungsform des ersten Werkzeugs liegt eine radiale Ausdehnung der ersten Werkzeugzähne im Bereich zwischen 2 cm und 15 cm [Zentimeter], vorzugsweise im Bereich zwischen 3 cm und 8 cm.
In einer weiteren Ausführungsform des ersten Werkzeugs liegt eine Anzahl der ersten Werkzeugzähne im Bereich zwischen 20 und 80, vorzugsweise im Bereich zwischen 40 und 50.
In einer weiteren Ausführungsform des ersten Werkzeugs weist das Eingriffselement einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf, die in einer Umfangsrichtung zumindest teilweise wechselseitig versetzt angeordnet sind.
Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt des Eingriffselements stehen vorzugsweise in einer Richtung parallel zu der ersten Rotationsachse zu verschiedenen Seiten von der Ebene des ersten Werkzeugs ab. Es ist bevorzugt, dass der erste Abschnitt und der zweiet Abschnitt zumindest teilweise in Umfangsrichtung entgegengesetzt von dem jeweiligen ersten Werkzeugzahn abstehen. So ist es insbesondere bevorzugt, dass der erste Abschnitt des Eingriffselements von dem ersten Werkzeugzahn in eine erste Umfangsrichtung verläuft und nach einer Umlenkung um etwa 90° in eine erste Richtung parallel zu der ersten Rotationsachse verläuft und dass der zweite Abschnitt des Eingriffselements von dem ersten Werkzeugzahn in eine der ersten Umfangsrichtung entgegengesetzten zweiten Umfangsrichtung verläuft und nach einer Umlenkung um etwa 90° in eine der ersten Richtung parallel zu der ersten Rotationsachse entgegengesetzte zweite Richtung parallel zu der ersten Rotationsachse verläuft.
Durch die beschriebene Ausgestaltung greifen der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt des Eingriffselements im Betrieb nacheinander in den zu bearbeitenden Boden ein. Somit kann ein Antrieb des mindestens einen Werkzeugs durch Wechselwirkung mit dem zu bearbeitenden Boden besonders gleichmäßig, das heißt ruckfrei, erfolgen.
In einer weiteren Ausführungsform des ersten Werkzeugs weisen die ersten Werkzeugzähne und/oder die jeweiligen Eingriffselemente derart radial von der ersten Rotationsachse nach außen, dass die ersten Werkzeugzähne und/oder die jeweiligen Eingriffselemente im Betrieb des ersten Werkzeugs senkrecht oder in der Bewegungsrichtung verkippt in den zu bearbeitenden Boden eingreifen können.
In dieser Ausgestaltung sind die ersten Werkzeugzähne bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des ersten Werkzeugs beispielsweise derart verkippt, dass ein unten an dem ersten Werkzeug angeordneter erster Werkzeugzahn (also der erste Werkzeugzahn, der zu dem betrachteten Zeitpunkt dem zu bearbeitenden Boden zugewandt ist) senkrecht zu dem Boden steht oder in der Bewegungsrichtung verkippt ist. Durch diese Anordnung und Ausbildung der ersten Werkzeugzähne und/oder die jeweiligen Eingriffselemente kann ein Eindringen der Eingriffselemente in den zu bearbeitenden Boden erleichtert werden. Insbesondere kann ein Eindringwiderstand bei dieser Ausgestaltung besonders gering sein.
In einer weiteren Ausführungsform des ersten Werkzeugs ist ein Grundkörper des ersten Werkzeugs mit der Vielzahl der ersten Werkzeugzähne und mit dem Eingriffselement einstückig ausgebildet.
Der Grundkörper kann insbesondere als eine kreisförmige Scheibe ausgebildet sein, von dem die ersten Werkzeugzähne mit den Eingriffselementen abstehen.
In dieser Ausführungsform kann das erste Werkzeug dadurch besonders einfach hergestellt werden, dass der Grundkörper mit den daran vorgesehenen ersten Werkzeugzähnen und den Eingriffselementen beispielsweise aus einem Ausgangsblech gestanzt werden. Dabei kann der erste Werkzeug in einem Stanzschritt erhalten werden. Es ist auch möglich, dass das erste Werkzeug in einem Stanzschritt insoweit gebildet wird, als dass die Eingriffselemente in der Ebene des ersten Werkzeugs vorliegen. Das ist vorteilhaft, weil so das erste Werkzeug zunächst als eine ebene Scheibe vorliegt und somit besonders einfach beispielsweise durch Laser-Schneiden und/oder Stanzen erhalten werden kann. In einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt werden die Eingriffselemente vorzugsweise in die endgültige Form gebracht, beispielsweise durch CNC-Biegen. Das bedeutet insbesondere, dass die Eingriffselemente zumindest teilweise aus der Ebene des ersten Werkzeugs heraus verbogen werden.
In einer weiteren Ausführungsform des ersten Werkzeugs verjüngt sich das Eingriffselement zu mindestens einem Ende hin.
Das Eingriffselement hat zwei Enden, die vorzugsweise parallel zu der ersten Rotationsachse in einander entgegengesetzte Richtungen weisen. An einem dieser Enden, vorzugsweise an beiden dieser Enden, verjüngt sich das Eingriffselement. Das bedeutet, dass das Eingriffselement zu dem entsprechenden Ende hin eine kleiner werdende Fläche aufweist, mit der das Eingriffselement quer zur Bewegungsrichtung des ersten Werkzeugs in den zu bearbeitenden Boden eingreifen kann. Das kann die Stabilität des Eingriffselements verbessern, weil eine kleinere Fläche auch einen geringeren Widerstand beim Eingriff in den Boden und damit eine geringere Kraft auf das Eingriffselement bedeutet. In der vorliegenden Ausführungsform ist diese Kraft insbesondere an den Stellen des Eingriffselements besonders klein, die besonders weit von dem Punkt entfernt sind, an dem das Eingriffselement an dem ersten Werkzeugzahn gehalten ist. Das sind somit die Stellen, die aufgrund von Hebelwirkung besonders leicht verbogen werden können.
Als ein weiterer Aspekt wird eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Bodens vorgestellt, die zumindest umfasst:

- mindestens ein erstes Werkzeug mit einer Mehrzahl (vorzugsweise einer Vielzahl) von Eingriffselementen, mit denen im Betrieb der Vorrichtung zumindest zum Teil im Wesentlichen quer zu einer Bewegungsrichtung der Vorrichtung in den zu bearbeitenden Boden eingegriffen werden kann,
- mindestens ein zweites Werkzeug mit einer Mehrzahl (vorzugsweise einer Vielzahl) von Klingen, die im Betrieb der Vorrichtung im Wesentlichen parallel zu dem zu bearbeitenden Boden mit dem zu bearbeitenden Boden in Kontakt gebracht werden können,

Die für das erste Werkzeug beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale sind auf die beschriebene Vorrichtung anwendbar und übertragbar, und umgekehrt. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das erste Werkzeug wie beschrieben ausgebildet ist.
Das erste Werkzeug weist eine Vielzahl von Eingriffselementen auf. Dabei kann es sich insbesondere um die oben beschriebenen Eingriffselemente handeln. Insbesondere ist es aber auch möglich, dass das erste Werkzeug der Vorrichtung als eine Walze ausgebildet ist, von der die Eingriffselemente beispielsweise radial abstehen. Das bedeutet, dass das erste Werkzeug im Wesentlichen eine zylindrische Form hat. Die Eingriffselemente können dabei insbesondere als Platten ausgebildet sein. Die Platten können im rechten Winkel oder unter einem Winkel von beispielsweise zwischen 60° und 90° an der zylinderförmigen Walze gehalten sein.
Dass mit den Eingriffselementen im Betrieb der Vorrichtung im Wesentlichen quer zu der Bewegungsrichtung der Vorrichtung in den zu bearbeitenden Boden eingegriffen werden kann, bedeutet, dass die Eingriffselemente so angeordnet sind, dass die Eingriffselemente beim Eingreifen in den Boden am tiefsten Punkt der Rotation des ersten Werkzeugs senkrecht zur Bewegungsrichtung stehen oder mit der Bewegungsrichtung einen Winkel einschließen, der größer als 45° ist. Bevorzugt ist dieser Winkel größer als 60° und insbesondere gleich 90°. Es ist bevorzugt, dass mit den Eingriffselementen im Betrieb der Vorrichtung quer, insbesondere senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Vorrichtung in den zu bearbeitenden Boden eingegriffen werden kann. Die Eingriffselemente können im genannten Rahmen um eine Achse parallel zu der ersten Rotationsachse und/oder um eine Achse parallel zu der Bewegungsrichtung verkippt sein. Durch die Eingriffselemente kann das mindestens eine erste Werkzeug angetrieben werden und/oder der zu bearbeitende Boden aufgelockert werden. Dass ein derartiger Eingriff nur zumindest zum Teil im Wesentlichen quer zu der Bewegungsrichtung erfolgt, bedeutet, dass zumindest ein Teil einer Fläche des Eingriffselements derart ausgerichtet ist, während ein anderer Teil anders ausgerichtet sein kann. Das ist beispielsweise bei den oben beschriebenen Eingriffselementen der Fall, bei denen insbesondere ein Teil senkrecht zur Bewegungsrichtung und ein anderer Teil parallel dazu ausgebildet sein kann.
Dass die Klingen des mindestens einen zweiten Werkzeugs im Wesentlichen parallel in den zu bearbeitenden Boden eingreifen, bedeutet insbesondere, dass die Klingen parallel oder um bis zu 10° aus einer derartigen parallelen Stellung verkippt in den Boden eingreifen. Durch die Klingen kann Unkraut aus dem zu bearbeitenden Boden entfernt werden.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass im Betrieb der Vorrichtung die Summe von Eingriffstiefen der Eingriffselemente des mindestens einen ersten Werkzeuges größer ist als die Summe von Eingriffstiefen der Klingen des mindestens einen zweiten Werkzeuges.
Unter der Eingriffstiefe eines Eingriffselements bzw. einer Klinge ist (nur) die Ausdehnung des Eingriffselements bzw. der Klinge gemessen senkrecht zu der Bewegungsrichtung zu verstehen, wobei nur der Teil der Eingriffselemente bzw. Klingen berücksichtigt wird, der in den zu bearbeitenden Boden eingedrungen ist. Vorzugsweise dringen die Eingriffselemente und Klingen vollständig in den zu bearbeitenden Boden ein. Steht ein Eingriffselement und/oder eine Klinge schräg im Boden, wird nur die im Boden befindliche Höhe der Projektion auf eine Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung betrachtet und summiert.
Die Eingriffstiefe ist insbesondere von der Arbeitstiefe zu unterscheiden. Die Arbeitstiefe ist insbesondere die Tiefe, mit der das erste Werkzeug bzw. das zweite Werkzeug im (bestimmungsgemäßen) Betrieb in den zu bearbeitenden Boden eindringt. Dabei ist die Arbeitstiefe von einer Bodenoberfläche bis zu einem tiefsten Punkt des ersten Werkzeugs bzw. des zweiten Werkzeugs definiert. Die Eingriffstiefe eines Eingriffselements bzw. einer Klinge reicht hingegen nicht notwendig bis an die Bodenoberfläche, sondern nur bis zu einem höchsten Punkt des Eingriffselements bzw. der Klinge, ist also insbesondere auf deren Erstreckung ausgehend von einem Grundkörper limitiert. Ferner bezieht sich die Arbeitstiefe auf den tiefsten Punkt des jeweiligen Werkzeugs und ist damit eine Größe des Werkzeugs. Die Eingriffstiefe ist hingegen für die einzelnen Eingriffselemente bzw. Klingen definiert und ist eine zeitlich veränderliche Größe. So kann beispielsweise die Eingriffstiefe ab Eintritt eines Eingriffselements in den Boden anwachsen, bis das Eingriffselement den tiefsten Punkt erreicht hat. Anschließend kann die Eingriffstiefe wieder kleiner werden, bis diese bei Austritt des Eingriffselements aus dem Boden auf null abgefallen ist. Bei einer Klinge, die parallel mit dem zu bearbeitenden Boden in Kontakt gebracht werden kann, kann die Eingriffstiefe ab Eintritt in den Boden anwachsen, bis zum tiefsten Punkt wieder abfallen (weil die Klinge an diesem gerade parallel zum Boden steht), anschließend wieder anwachsen und bis zum Austritt der Klinge aus dem Boden wieder auf null abfallen. Es ist möglich, aber nicht erforderlich, dass die maximal erreichbare Eingriffstiefe der Eingriffselemente der Arbeitstiefe des ersten Werkzeugs entspricht.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Eingriffstiefen der Eingriffselemente bzw. der Klingen jeweils in Summe betrachtet. Sind also mehrere Eingriffselemente bzw. Klingen gleichzeitig zumindest teilweise in den Boden eingedrungen, so sind die zu dem jeweiligen Zeitpunkt vorliegenden Eingriffstiefen zu addieren.
Sind die Eingriffselemente und die Klingen in Summe in einer Richtung parallel zu der ersten bzw. zweiten Rotationsachse gleich ausgedehnt (was bevorzugt ist), so ist eine Flächenkomponente, mit der die Eingriffselemente bzw. Klingen mit dem Boden senkrecht zur Bewegungsrichtung in Kontakt stehen für die Eingriffselemente des ersten Werkzeugs größer als für die Klingen des zweiten Werkzeugs. Das erste Werkzeug ist somit einem größeren Widerstand ausgesetzt, so dass ein Antrieb des ersten Werkzeugs durch Kontakt mit dem Boden besonders gut möglich ist. Mit dem zweiten Werkzeug kann durch einen geringeren Widersand besonders gut Unkraut zerstört und/oder aus dem Boden entfernt werden.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist das zweite Werkzeug zur Bearbeitung eines Bodens dazu bestimmt und eingerichtet, unter Rotation um eine zweite Rotationsachse über den zu bearbeitenden Boden in eine Bewegungsrichtung bewegt zu werden, wobei die zweite Rotationsachse im Betrieb des zweiten Werkzeugs parallel zu dem zu bearbeitenden Boden und senkrecht zu der Bewegungsrichtung ausgerichtet ist, wobei das zweite Werkzeug im Wesentlichen als eine senkrecht zu der zweiten Rotationsachse stehende Scheibe ausgebildet ist, wobei das zweite Werkzeug zumindest eine Vielzahl von zweiten Werkzeugzähnen aufweist, wobei an jedem der zweiten Werkzeugzähne jeweils mindestens eine in Richtung parallel zu der zweiten Rotationsachse ausgedehnte Klinge vorgesehen ist, die derart angeordnet ist, dass die Klinge im Betrieb des zweiten Werkzeugs parallel zu dem zu bearbeitenden Boden mit dem zu bearbeitenden Boden in Kontakt gebracht werden kann.
Das zweite Werkzeug ist insbesondere zur Bearbeitung eines Bodens in der Landwirtschaft geeignet.
Die Klinge kann beispielsweise im Betrieb des zweiten Werkzeugs parallel zu dem zu bearbeitenden Boden in den zu bearbeitenden Boden eindringen.
Das zweite Werkzeug kann als eine im Wesentlichen kreisförmige Scheibe ausgebildet sein, von der die zweiten Werkzeugzähne radial nach außen weisend abstehen. Die zweiten Werkzeugzähne liegen vorzugsweise in der Scheibeneben. Die Klingen an den zweiten Werkzeugzähnen hingegen stehen aus dieser Ebene hervor. Insbesondere ist es bevorzugt, dass sich die Klingen zumindest teilweise senkrecht zu der Scheibeneben erstrecken.
Die Klingen sind vorzugsweise derart geschärft, dass Unkraut durch horizontales Durchschneiden des zu bearbeitenden Bodens entfernt werden kann. Die Klingen sind dazu vorzugsweise an der Seite geschärft, mit der die Klingen zuerst mit dem zu bearbeitenden Boden in Kontakt kommen.
Vorzugsweise sind alle zweiten Werkzeugzähne identisch zueinander ausgebildet. Auch ist es bevorzugt, dass alle Klingen identisch zueinander ausgebildet sind. Ferner ist es bevorzugt, dass die zweiten Werkzeugzähne gleichmäßig verteilt an dem äußeren Ringkranz gehalten sind. Das bedeutet, dass ein Abstand zwischen zwei benachbarten der zweiten Werkzeugzähne entlang einer Umfangsrichtung des zweiten Werkzeugs für alle zweiten Werkzeugzähne gleich ist.
Das zweite Werkzeug weist vorzugsweise eine Nabe auf, mit der das zweite Werkzeug rotierbar gelagert werden kann, so dass die zweite Rotationsachse durch die Nabe und senkrecht zu dem als Scheibe ausgebildeten zweiten Werkzeug (also senkrecht zur Scheibenebene) verläuft.
Das zweite Werkzeug ist vorzugsweise dazu bestimmt und eingerichtet mit den zweiten Werkzeugzähnen und insbesondere mit den Klingen in den zu bearbeitenden Boden einzugreifen.
Durch die zweiten Werkzeugzähne und insbesondere durch die Klingen kann insbesondere Unkraut auf dem zu bearbeitenden Boden entfernt werden. Das ist insbesondere dann besonders gut möglich, wenn der zu bearbeitende Boden zuvor aufgebrochen und/oder aufgelockert worden ist, insbesondere durch Bearbeitung des zu bearbeitenden Bodens mit einem ersten Werkzeug.
Es hat sich überraschender Weise herausgestellt, dass Unkraut durch die beschriebene Ausgestaltung des zweiten Werkzeugs aus dem zu bearbeitenden Boden besonders gut entfernt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung liegt eine Arbeitstiefe des zweiten Werkzeugs im Bereich zwischen 1 cm und 10 cm [Zentimeter], vorzugsweise im Bereich zwischen 1 cm und 2 cm. Die Arbeitstiefe ist die Tiefe, mit der das zweite Werkzeug im (bestimmungsgemäßen) Betrieb des zweiten Werkzeugs in den zu bearbeitenden Boden eindringt.
Besonders bevorzugt ist es, dass das erste Werkzeug mindestens genau so breit wie tief in den Boden eingreift. Das bedeutet, dass die Arbeitstiefe des ersten Werkzeugs höchstens so groß ist wie die Ausdehnung der Eingriffselemente in einer Richtung parallel zu der ersten Rotationsachse.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weist das zweite Werkzeug zumindest einen Ringkranz auf, der um die zweite Rotationsachse umlaufend angeordnet ist und der mit einer zweiten Nabe des zweiten Werkzeugs über eine Mehrzahl von Speichen verbunden ist, wobei die zweiten Werkzeugzähne an dem Ringkranz gehalten sind. Das zweite Werkzeug ist vorzugweise nicht als massive Scheibe ausgebildet, sondern weist vorzugsweise insbesondere mindestens einen Ringkranz auf, so dass hier ergänzend auch auf die diesbezüglichen Erläuterungen zum ersten Werkzeug verwiesen wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung liegt ein Außendurchmesser des zweiten Werkzeuges im Bereich zwischen 10 cm und 40 cm [Zentimeter], vorzugsweise im Bereich zwischen 25 cm und 35 cm, insbesondere bei 30 cm. Der Außendurchmesser ist der Durchmesser des gesamten zweiten Werkzeugs, insbesondere einschließlich der zweiten Werkzeugzähne.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung liegt eine Dicke des zweiten Werkzeuges außerhalb der Klingen im Bereich zwischen 1 mm und 10 mm [Millimeter], vorzugsweise im Bereich zwischen 3 mm und 7 mm. Die Dicke des zweiten Werkzeugs ist die Ausdehnung des zweiten Werkzeugs in einer Richtung entlang der zweiten Rotationsachse. Dabei bleiben die Klingen außer Betracht. Die Dicke des zweiten Werkzeugs kann insbesondere als eine Scheibendicke des zweiten Werkzeugs betrachtet werden. Die Klingen können insbesondere senkrecht zu dem übrigen Teil des zweiten Werkzeugs stehen.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung liegt eine radiale Ausdehnung der zweiten Werkzeugzähne im Bereich zwischen 5 mm und 100 mm [Millimeter], vorzugsweise im Bereich zwischen 10 mm und 30 mm.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung liegt eine Ausdehnung der Klingen in einer Richtung parallel zu der zweiten Rotationsachse im Bereich zwischen 1 cm und 10 cm [Zentimeter], vorzugsweise im Bereich zwischen 2 cm und 5 cm.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung liegt eine Anzahl der zweiten Werkzeugzähne im Bereich zwischen 20 und 80, vorzugsweise im Bereich zwischen 40 und 50.
Mit der beschriebenen Vorrichtung kann der Boden in einem Arbeitsschritt derart bearbeitet werden, dass der zu bearbeitende Boden durch das erste Werkzeug (und insbesondere durch die Eingriffselemente) aufgebrochen und/oder aufgelockert wird und dass das Unkraut durch das zweite Werkzeug aus dem zu bearbeitenden Boden entfernt wird.
Die beschriebene Vorrichtung kann insbesondere dazu geeignet sein, Ackerboden mit Kulturpflanzen, die insbesondere in Reihen angeordnet sind, zu bearbeiten. Dabei kann es die beschriebene Vorrichtung ermöglichen, alle Kulturpflanzen zu hacken, die in engen Abständen zueinander angebaut werden wie z. B. Möhren, Rucola und Getreide.
Die beschriebene Vorrichtung kann eine Bodenstrukturverbesserung und ein präzises Hacken in einem Arbeitsgang vereinen. So kann es die beschriebene Vorrichtung insbesondre bei engen Reihenabständen zwischen den Kulturpflanzen und auch bei jungen Kulturpflanzen, Unkräuter maschinell zu entfernen.
Die beschriebene Vorrichtung weist dazu auf zwei hintereinander folgenden Achsen (die der ersten Rotationsachse und der zweiten Rotationsachse entsprechen) unterschiedliche, in Bewegungsrichtung rotierende Werkzeuge (das mindestens eine erste Werkzeug und das mindestens eine zweite Werkzeug) auf. Somit kann eine abrasive Wirkung des ersten Werkzeugs (die insbesondere hebelnd, lockernd und/oder brechend sein kann) mit einer Wirkung des zweiten Werkzeugs (die insbesondere schneidend und/oder hebelnd sein kann) kombiniert werden, um eine besonders vorteilhafte Präzision in der Hacktechnik zu erreichen.
Junge Kulturpflanzen sind sehr empfindlich gegen eine Verschüttung. Gleichzeitig ist der Boden oft klutig (d. h. der zu bearbeitende Boden weist kleine Erdbrocken auf). Diese Kluten sollten sich bei einem Hackgang vorzugsweise nicht seitlich bewegen, sodass sie die noch jungen Kulturpflanzen verschüttet werden. Ein Absterben der Kulturpflanze wäre die Folge einer derartigen seitlichen Bewegung. Die beschriebene Vorrichtung kann durch ihre abrollenden und speziell geformten Werkzeuge ein seitliches Schieben der Kluten verhindern und kann diese stattdessen sogar zerkleinern. Das kann insbesondere bewirken, dass die Mineralisation von Nährstoffen im zu bearbeitenden Boden angeregt wird, so dass den Pflanzenwurzeln mehr nutzbare Bodenstruktur zur Verfügung stehen.
Bei einem krustigen Boden (der eine dünne harte Schicht, ähnlich einer dünnen Eisschicht auf einem See, aufweist) ist die Herausforderung, dass die Kruste beim Bearbeiten nicht geschoben werden soll. Würde die Kruste geschoben, so würden junge Kulturpflanzen krumme Wurzeln ausbilden, was z. B. bei Möhren die Ernte qualitativ verschlechtern würde. Die Werkzeugform und die abrollenden Werkzeuge helfen auch hier, eine Bodenstruktrurverbesserung zu erzielen und gleichzeitig so auch durch die Wiederherstellung eines ungestörten Gasaustausches im Boden die biologische Aktivität im Boden zu fördern.
Ein Problem bei großen Vorkommen von Unkräutern sind auftretende Verstopfungen an den Werkzeugen. Die beschriebene Vorrichtung hat mit den Klingen des zweiten Werkzeugs eine Rotationsschar. Damit kann sie zum einen effizient Unkräuter bekämpfen, zum anderen ist durch die Rotation des zweiten Werkzeugs eine Selbstreinigung möglich, sodass keine oder nur vermindert Verstopfungen auftreten.
Da die rotierenden Werkzeuge keine Erde zur Kulturpflanzenreihe hinschieben, kann ein Sicherheitsabstand zur Reihe der Kulturpflanzen hin besonders klein gewählt werden. Dies kann die sogenannte Restverunkrautung drastisch verringern. Auch können so besonders geringe Reihenabstände zwischen den Kulturpflanzenreihen ermöglicht werden.
Durch die Werkzeuge der beschriebenen Vorrichtung können Unkräuter inklusive der Wurzeln ausgerissen und auf der Bodenoberfläche abgelegt werden, wo sie vertrocknen können. Die derzeit gebräuchlichen Maschinen lockern den Boden um die Wurzeln des Unkrauts herum, was zu einer hohen Überlebenswahrscheinlichkeit des Unkrautes führt. Die Effektivität und Wirkung des Hackens wird durch die beschriebene Vorrichtung insgesamt deutlich erhöht. Ein weiterer Vorteil der abrasiven Werkzeuge der beschriebenen Vorrichtung liegt darin, dass sie unter nahezu allen Bodenzuständen funktionieren.
Gerade vertraglich verpflichtete Bauern sind gegenüber ihren Abnehmern (z.B. Supermärkten) bei dem Einsatz der Maschinen zeitlich wenig flexibel und können nicht auf besseres Wetter warten. Durch den Einsatz von Maschinen bei suboptimalen (Wetter-)Bedingungen leidet jedoch die Bodenstruktur und -textur. War die Saatvorbereitung (bspw. durch schlechtes Wetter oder Zeitmangel) nicht ideal, kann der Bodenzustand schwierig sein. Entweder ist er mit großen Klumpen, sog. Kluten, bedeckt oder er neigt zu einer dicken Krustenbildung. Die beschriebene Vorrichtung zerkleinert die Kluten und durchbricht die Kruste. Somit wird die Bodenstruktur verbessert. Auch für feuchte Böden ist die beschriebene Vorrichtung sehr gut geeignet. Herkömmliche Maschinen schieben Kluten und Kruste zur Seite und würden Kulturpflanzen verschütten, wenn nicht mit mehr Abstand zur Kulturpflanzenreihe (was eine verstärkte Restverunkrautung bewirkt) gearbeitet würde.
Für die Unversehrtheit der Kulturpflanzenwurzeln ist es bevorzugt, möglichst flach (also gerade tief genug) in den Boden einzugreifen, um alle Unkräuter zu entfernen. Die beschriebene Vorrichtung kann durch die besondere Geometrie des mindestens einen ersten Werkzeugs (das auch als eine Krummzackenwalze bezeichnet werden kann) die Arbeitstiefe präzise halten, vorzugsweise bei ca. 17 mm.
Die beschriebene Vorrichtung kann insbesondere als ein Baukastensystem betrachtet werden. Einzelteile können sinnvoll miteinander kombiniert werden, sodass verschiedenste vom Bauern gewünschte Reihenabstand zwischen den Kulturpflanzen realisiert werden kann.
Die beschriebene Vorrichtung stellt somit ein leistungsfähiges System insbesondere für Kulturen mit Reihenabständen kleiner als 20 cm dar, in denen Hacken zuvor gar nicht möglich war. Darunter fallen Getreide aller Art, Blattgemüse wie Rucola, Spinat und Feldsalat und Kulturen, die in Doppelreihen angebaut werden, wie Möhren. Im Stand der Technik gibt es für keine der genannten Pflanzenkulturen Maschinen zur maschinellen Unkrautentfernung. Die Unkräuter müssen mit Chemikalien gespritzt werden, in Handarbeit entfernt und/oder bei Kulturen mit geringem Deckungsbreitrag (wie bei Getreide) in sehr weiten Abständen voneinander gepflanzt werden, damit die maschinelle Bekämpfung möglich ist. Vor allem bei ökologischen Getreidebauern verringert sich der Getreideertrag so um bis zu 30 %. Der Boden leidet, weil er lange Zeit nicht durch Pflanzen beschattet wird und bietet Wind- und Wassererosion eine freie Angriffsfläche. Mit der beschriebenen Vorrichtung sind auch die ökologischen Betriebe in der Lage, zu einem profitablen Reihenabstand zurückzukehren.
Die beschriebene Vorrichtung kann bei engen Reihenabständen und jungen Kulturpflanzen Unkräuter maschinell bekämpfen. Besonders im ökologischen und integrierten Anbau kann somit eine wichtige Lücke in der Mechanisierung geschlossen werden und die bisher gängige Bekämpfung per Hand - teuer und mühselig - abgelöst werden.
Die beschriebene Vorrichtung ist besonders beim Anbau der Bio-Möhre vorteilhaft. Im biologischen Möhrenanbau ist es bis heute üblich, Unkräuter zwischen Doppelreihen von Hand zu entfernen. Auf diese Handarbeit kann durch die beschriebene Vorrichtung weitgehend verzichtet werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung sind das mindestens eine erste Werkzeug und das mindestens eine zweite Werkzeug derart über ein Getriebe miteinander verbunden, dass eine Rotationsgeschwindigkeit des mindestens einen ersten Werkzeugs und eine Rotationsgeschwindigkeit des mindestens einen zweiten Werkzeugs im Betrieb der Vorrichtung voneinander verschieden sein können.
Das Getriebe umfasst vorzugsweise an dem ersten Werkzeug und an dem zweiten Werkzeug jeweils ein Zahnrad und zwischen den beiden Zahnrädern eine Kette. Sind mehrere erste Werkzeuge und/oder mehrere zweite Werkzeuge vorgesehen, ist vorzugsweise für die Gesamtheit der ersten Werkzeuge ein erstes Zahnrad und/oder für die Gesamtheit der zweiten Werkzeuge ein zweites Zahnrad vorgesehen.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist das Getriebe derart ausgebildet, dass die Rotationsgeschwindigkeit des mindestens einen ersten Werkzeugs im Betrieb der Vorrichtung kleiner ist als die Rotationsgeschwindigkeit des mindestens einen zweiten Werkzeugs.
Die Rotationsgeschwindigkeiten des mindestens einen ersten Werkzeugs und des mindestens einen zweiten Werkzeugs können insbesondere durch die Größe des ersten Zahnrades und des zweiten Zahnrades beeinflusst werden. Es ist bevorzugt, dass das erste Zahnrad größer ist als das zweite Zahnrad, so dass sich durch die daraus resultierende Übersetzung entsprechende Rotationsgeschwindigkeiten einstellen.
Durch die Eingriffselemente kann das mindestens eine erste Werkzeug besonders gut angetrieben werden. Das liegt insbesondere daran, dass eine Fläche, mit der die Eingriffselemente quer zur Bewegungsrichtung in den zu bearbeitenden Boden eingreifen, besonders groß ist. Wird das mindestens eine erste Werkzeug bestimmungsgemäß in der Bewegungsrichtung über den zu bearbeitenden Boden bewegt, sorgt die Fläche, mit der die Eingriffselemente quer zur Bewegungsrichtung in den zu bearbeitenden Boden eingreifen, für einen besonders großen Widerstand, der zu einer Rotation des mindestens einen ersten Werkzeugs führt und dieses somit antreibt. Ein derartiger Antrieb ist durch die Eingriffselemente insbesondere auch bei ungünstigen Bodenbedingungen möglich. Ungünstige Bodenbedingungen in diesem Sinne sind insbesondere bei zähflüssige Böden (sogenannten „Lössböden“) gegeben. In derartigen Böden kann ohne die beschriebenen Eingriffselemente (also insbesondere bei lediglich scheibenförmig ausgebildeten Werkzeugen) eine auf das mindestens eine zweite Werkzeug übertragene Antriebsleistung zu gering für einen gewünschten Antrieb des mindestens einen zweiten Werkzeugs sein. Insbesondere kann es in einem solchen Fall zu Schlupf des mindestens einen ersten Werkzeugs kommen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wird das mindestens eine erste Werkzeug durch Kontakt mit dem zu bearbeitenden Boden angetrieben, wobei das mindestens eine zweite Werkzeug über das Getriebe von dem mindestens einen ersten Werkzeug angetrieben wird.
Alternativ ist möglich, dass das mindestens eine erste Werkzeug und/oder das mindestens eine zweite Werkzeug durch einen Antrieb, beispielsweise eines Traktors angetrieben werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist ein Nabenabstand zwischen dem mindestens einen ersten Werkzeug und dem mindestens einen zweiten Werkzeug größer als die Summe eines Außenradius des ersten Werkzeugs und eines Außenradius des zweiten Werkzeugs. Durch diese Ausgestaltung kann sichergestellt werden, dass sich das mindestens eine erste Werkzeug und das mindestens eine zweite Werkzeug und insbesondere die ersten Werkzeugzähne und die zweiten Werkzeugzähne beziehungsweise die Klingen nicht berühren oder behindern.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Mehrzahl parallel zueinander angeordneter erster Werkzeuge und/oder eine Mehrzahl parallel zueinander angeordneter zweiter Werkzeuge auf. Die ersten Werkzeuge und/oder die zweiten Werkzeuge sind vorzugsweise derart angeordnet, dass zwischen zwei benachbarten der ersten Werkzeuge beziehungsweise der zweiten Werkzeuge eine Reihe von Kulturpflanzen Platz findet. Im Betrieb der Vorrichtung kann insbesondere zwischen zwei benachbarten Reihen von Kulturpflanzen jeweils ein erstes Werkzeug und ein zweites Werkzeug vorgesehen sein. Auch ist es möglich, dass im Betrieb der Vorrichtung zwischen zwei benachbarten Reihen von Kulturpflanzen jeweils mehrere erste Werkzeuge und mehrere zweite Werkzeug vorgesehen sind. Dabei können die ersten Werkzeuge beziehungsweise die zweiten Werkzeuge, die gemeinsam zwischen zwei benachbarten Reihen von Kulturpflanzen vorgesehen sind, besonders enger aneinander vorgesehen sein. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass im Betrieb der Vorrichtung zwischen zwei benachbarten Reihen von Kulturpflanzen jeweils zwei erste Werkzeuge und ein zweites Werkzeug vorgesehen sind.
Die Vorrichtung ist vorzugsweise derart flexibel ausgebildet, dass die Anzahl der ersten Werkzeuge und/oder der zweiten Werkzeuge veränderbar ist. Auch ist es möglich, dass die Vorrichtung so ausgebildet ist, dass Abstände zwischen benachbarten der ersten Werkzeuge und/oder der zweiten Werkzeuge veränderbar sind.
Die beschriebene Vorrichtung kann sich somit an den Reihen der Kulturpflanzen orientieren. Die Abstände der Reihen sind nicht genormt. Bei fast jedem Bauernhof und jeder Kulturpflanze sind die Abstände unterschiedlich. Die beschriebene Vorrichtung kann darauf eingestellt werden. So sind die ersten und zweiten Werkzeuge vorzugsweise beliebig auf entsprechenden Achsen positionierbar. Dadurch können verschiedenste Reihenabstände (insbesondere ab 5 cm) bearbeitet werden.
Vorzugsweise wird die beschriebene Vorrichtung derart präzise über den zu bearbeitenden Boden bewegt, dass das mindestens eine erste Werkzeug und das mindestens eine zweite Werkzeuge zwischen den Reihen der Kulturpflanzen in den zu bearbeitenden Boden eingreifen. Die beschriebene Vorrichtung kann insbesondere an einem Rahmengestell oder einer Halterung des Traktors angebracht sein und von diesem über den zu bearbeitenden Boden geführt werden. Für eine derart präzise Führung ist bevorzugt, dass eine Person (die zusätzlich zu einem Traktorfahrer vorgesehen ist) beispielsweise auf einem Sitz an der beschriebenen Vorrichtung sitzt und die genau Führung der beschriebenen Vorrichtung einstellt.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung liegt eine Breite der Vorrichtung entlang der ersten Rotationsachse und/oder entlang der zweiten Rotationsachse im Bereich zwischen 10 cm und 50 cm [Zentimeter], vorzugsweise im Bereich zwischen 20 cm und 40 cm, insbesondere bei 24 cm.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung sind das mindestens eine erste Werkzeug und das mindestens eine zweite Werkzeug an einem Rahmen der Vorrichtung rotierbar gehalten. Über den Rahmen (der auch als Werkzeugträger bezeichnet werden kann) kann die beschriebene Vorrichtung insbesondere an einem Rahmengestell eines Traktors oder einer anderen Schleppmaschine montiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weist diese mindestens ein Höhenverstellungselement auf. Das Höhenverstellungselement kann an einem Bauteil angeordnet oder mit einem Bauteil ausgebildet sein, das an dem Rahmen bzw. Werkzeugträger befestigt ist und mit einem Rahmengestell des Traktors oder einer anderen Schleppmaschine verbindbar ist. Das Höhenverstellungselement kann nach Art einer gelenkig montierten Schwinge ausgeführt sein. Durch das mindestens eine Höhenverstellungselement kann der Rahmen bzw. Werkzeugträger insbesondere höhenführbar über den zu bearbeitenden Boden geführt werden. Das Höhenverstellungselement umfasst vorzugsweise eine mechanische Feder zur zusätzlichen Belastung der Vorrichtung bzw. des Werkzeugträgers.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung sind das mindestens eine erste Werkzeug und das mindestens eine zweite Werkzeug derart über ein Getriebe miteinander verbunden, dass im Betrieb der Vorrichtung eine Rotationsgeschwindigkeit des mindestens einen ersten Werkzeugs kleiner ist als eine Rotationsgeschwindigkeit des mindestens einen zweiten Werkzeugs.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung wird das mindestens eine erste Werkzeug durch Kontakt mit dem zu bearbeitenden Boden angetrieben, wobei das mindestens eine zweite Werkzeug über das Getriebe von dem mindestens einen ersten Werkzeug angetrieben wird.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung höchstens so viele erste Werkzeuge wie zweite Werkzeuge auf.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung genauso viele erste Werkzeuge wie zweite Werkzeuge auf.
Durch die Eingriffselemente kann insbesondere die Arbeitsbreite des ersten Werkzeugs besonders groß sein. Dadurch kann die Anzahl der benötigten ersten Werkzeuge besonders klein sein. Dies drückt sich vorliegend dadurch aus, dass die Anzahl der ersten Werkzeuge im Verhältnis zu der Anzahl der vorgesehenen zweiten Werkzeuge besonders klein ist.
Als ein weiterer Aspekt wird eine Anordnung zur Bearbeitung eines Bodens vorgestellt, die mindestens eine wie beschrieben ausgebildete Vorrichtung aufweist, wobei die mindestens eine Vorrichtung derart angeordnet ist, dass die Vorrichtung parallel zu dem zu bearbeitenden Boden ausgerichtet über den zu bearbeitenden Boden höhenführbar ist.
Die für das erste Werkzeug, das zweite Werkzeug und/oder die Vorrichtung beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale sind auf die beschriebene Anordnung anwendbar und übertragbar, und umgekehrt.
In einer Ausführungsform weist die Anordnung eine Mehrzahl parallel zueinander angeordneter der Vorrichtungen auf.
Die beschriebene Vorrichtung kann als ein Modul oder eine Einheit aufgefasst werden, bei der eine Mehrzahl der ersten Werkzeuge und der zweiten Werkzeuge insbesondere an einem Rahmen gehalten sind. Mehrere dieser Einheiten können nebeneinander an einem Traktor montiert werden, insbesondere über einen Verbindungsrahmen. Somit kann der Boden in einem Arbeitsgang über eine besonders große Breite bearbeitet werden.
Weiter wird eine Verwendung einer hier beschriebenen Vorrichtung oder einer hier erläuterten Anordnung zur Zerstörung von Unkraut im Boden zwischen Reihen von Kulturpflanzen vorgeschlagen. Hinsichtlich der Art der Zerstörung und/oder der Art des Anbaus von Kulturpflanzenreihen wird vollumfänglich auf die obigen Erläuterungen Bezug genommen.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Klarstellend sei darauf hingewiesen, dass die in den Figuren veranschaulichten technischen Merkmale auch mit Merkmalen anderer Figuren und/oder der Beschreibung kombiniert werden können, ohne dass es der Übernahme anderer technischer Merkmale einer Figur bedarf. Soweit eine technische Notwendigkeit besteht, Ausprägungen eines technischen Merkmals mit denen eines anderen zu kombinieren, wird hierauf explizit Bezug genommen bzw. hingewiesen, so dass andernfalls eine freie Kombinierbarkeit dieser Merkmale gegeben ist.
Es zeigen schematisch:

1: eine perspektivische Ansicht eines ersten Werkzeugs,
2: eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung mit mehreren der ersten Werkzeuge aus 1,
3: eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung mit mehreren der ersten Werkzeuge aus 1,
4: eine Seitenansicht eines zweiten Werkzeugs,
5: eine perspektivische Ansicht des zweiten Werkzeugs aus 2,
6: eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Anordnung mit einer Vorrichtung mit mehreren ersten Werkzeugen gemäß der 1 und mehreren zweiten Werkzeugen gemäß den 4 und 5, und
7: eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Anordnung mit einer Vorrichtung mit mehreren ersten Werkzeugen gemäß der 1 und mehreren zweiten Werkzeugen gemäß den 4 und 5.

1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines ersten Werkzeugs 3 zur Bearbeitung eines Bodens 8. Das erste Werkzeug 3 ist dazu bestimmt und eingerichtet, unter Rotation um eine durch eine erste Nabe 21 verlaufende erste Rotationsachse 5 über den zu bearbeitenden Boden 8 in eine Bewegungsrichtung 7 bewegt zu werden. Die erste Rotationsachse 5 ist im Betrieb des ersten Werkzeugs 3 parallel zu dem zu bearbeitenden Boden 8 und senkrecht zu der Bewegungsrichtung 7 ausgerichtet. Das erste Werkzeug 3 ist im Wesentlichen als eine senkrecht zu der ersten Rotationsachse 5 stehende Scheibe ausgebildet. Das erste Werkzeug 3 weist eine Vielzahl von ersten Werkzeugzähnen 11 auf. An jedem der ersten Werkzeugzähne 11 ist jeweils ein Eingriffselement 14 vorgesehen, welches in einer Richtung parallel zu der ersten Rotationsache 5 mindestens um 5 cm [Zentimeter] ausgedehnt ist. Das ist in 1 als eine Ausdehnung 39 eingezeichnet. Ferner weisen die Eingriffselemente 14 jeweils eine Stirnseite 17 auf, die in eine im Wesentlichen radiale Richtung nach außen weist und die höchstens 1 cm breit ist. Das ist in 1 als eine Breite 38 eingezeichnet.. Das ist in 1 als eine radiale Ausdehnung 37 eingezeichnet.
Die Eingriffselemente 14 haben jeweils einen ersten Abschnitt 9 und einen zweiten Abschnitt 10. Die Eingriffselemente 14 erstrecken sich zwischen einem ersten Ende 35 und einem zweiten Ende 36, wobei sich die Eingriffselemente 14 zu beiden Enden 35, 36 hin verjüngen. Ein Grundkörper 34 des ersten Werkzeugs 3 ist mit der Vielzahl der ersten Werkzeugzähne 11 und mit den Eingriffselementen 14 einstückig ausgebildet.
Weiterhin sind in 1 eine Arbeitstiefe 13 des ersten Werkzeugs 3, ein Außendurchmesser 15 des ersten Werkzeugs 3, eine radiale Ausdehnung 16 der ersten Werkzeugzähne 11, eine Dicke 32 des Grundkörpers 34 sowie eine Umfangsrichtung 33 eingezeichnet.
Für die drei momentan zumindest teilweise in den Boden 8 eingedrungenen Eingriffselemente 14 ist jeweils eine Eingriffstiefe 41 eingezeichnet.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung 2 mit zwei ersten Werkzeugen 3 gemäß 1 sowie mit weiteren Werkzeugen 39. Zu erkennen ist in 2 auch, dass die ersten Werkzeuge 3 und die weiteren Werkzeuge 39 an einem Rahmen 31 gehalten sind.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung 2 mit vier ersten Werkzeugen 3 gemäß 1.
4 zeigt eine Seitendarstellung eines zweiten Werkzeugs 4 zur Bearbeitung eines Bodens 8. Das zweite Werkzeug 4 ist dazu bestimmt und eingerichtet, unter Rotation um eine durch eine zweite Nabe 22 verlaufende (in 5 gezeigte und in 4 senkrecht zur Zeichenebene stehende) zweite Rotationsachse 6 über den zu bearbeitenden Boden 8 in eine Bewegungsrichtung 7 bewegt zu werden. Die zweite Rotationsachse 6 ist im Betrieb des zweiten Werkzeugs 4 parallel zu dem zu bearbeitenden Boden 8 und senkrecht zu der Bewegungsrichtung 7 ausgerichtet. Das zweite Werkzeug 4 ist im Wesentlichen als eine senkrecht zu der zweiten Rotationsachse 6 stehende Scheibe ausgebildet. Das zweite Werkzeug 4 weist eine Vielzahl von zweiten Werkzeugzähnen 12 auf, die an einem Ringkranz 20 und durch Speichen 23 gehalten sind. An jedem der zweiten Werkzeugzähne 12 ist jeweils eine in Richtung parallel zu der zweiten Rotationsachse 6 ausgedehnte Klinge 18 vorgesehen, die derart angeordnet ist, dass die Klinge 18 im Betrieb des zweiten Werkzeugs 4 parallel zu dem zu bearbeitenden Boden 8 in den zu bearbeitenden Boden 8 eingreifen kann.
Weiterhin sind in 4 eine Arbeitstiefe 19 des zweiten Werkzeugs 4, ein Au-ßendurchmesser 24 des zweiten Werkzeugs 4 und eine radiale Ausdehnung 26 der zweiten Werkzeugzähne 12 eingezeichnet.
Auch sind für die zwei momentan zumindest teilweise in den Boden 8 eingedrungenen Klingen 18 eine jeweilige Eingriffstiefe 41 eingezeichnet.
5 zeigt das zweite Werkzeug 4 aus 4 in einer perspektivischen Darstellung. Dabei ist die zweite Rotationsachse 6 eingezeichnet. Auch sind eine Dicke 25 des zweiten Werkzeugs 4 und eine Ausdehnung 27 der Klingen 18 eingezeichnet.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Anordnung 1 mit einer Vorrichtung 2 mit mehreren ersten Werkzeugen 3 gemäß 1 und mehreren zweiten Werkzeugen 4 gemäß 4 und 5. Die Vorrichtung 2 weist einen Rahmen 31 (Werkzeugträger) auf, an dem die ersten Werkzeuge 3 und die zweiten Werkzeuge 4 gehalten sind. Die Vorrichtung 2 umfasst weiterhin eine Schwinge 40, über die die Vorrichtung 2 höhenverstellbar mit einem (nicht dargestellten) Rahmengestell eines Traktors verbindbar ist. Die ersten Werkzeuge 3 und die zweiten Werkzeuge 4 sind über ein Getriebe 28 miteinander verbunden. Zudem sind eine Breite 30 der Vorrichtung 2, ein Nabenabstand 29 und die Bewegungsrichtung 7 eingezeichnet.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Anordnung 1 mit einer Vorrichtung 2 mit mehreren ersten Werkzeugen 3 gemäß 1 und mehreren zweiten Werkzeugen 4 gemäß 4 und 5. Auch diese weist einen Rahmen 31, ein Getriebe 28 und eine Schwinge 40 auf.
Bezugszeichenliste

1: Anordnung
2: Vorrichtung
3: erstes Werkzeug
4: zweites Werkzeug
5: erste Rotationsachse
6: zweite Rotationsachse
7: Bewegungsrichtung
8: Boden
9: erster Abschnitt
10: zweiter Ab schnitt
11: erster Werkzeugzahn
12: zweiter Werkzeugzahn
13: Arbeitstiefe
14: Eingriffselement
15: Außendurchmesser
16: radiale Ausdehnung
17: Stirnseite
18: Klinge
19: Arbeitstiefe
20: Ringkranz
21: erste Nabe
22: zweite Nabe
23: Speiche
24: Außendurchmesser
25: Dicke
26: radiale Ausdehnung
27: Ausdehnung
28: Getriebe
29: Nabenabstand
30: Breite
31: Rahmen
32: Dicke
33: Umfangsrichtung
34: Grundkörper
35: erstes Ende
36: zweites Ende
37: radiale Ausdehnung
38: Breite
39: weiteres Werkzeug
40: Schwinge
41: Eingriffstiefe

Claims

Erstes Werkzeug (3) zur Bearbeitung eines Bodens (8), wobei das erste Werkzeug (3) dazu bestimmt und eingerichtet ist, unter Rotation um eine erste Rotationsachse (5) über den zu bearbeitenden Boden (8) in eine Bewegungsrichtung (7) bewegt zu werden, wobei die erste Rotationsachse (5) im Betrieb des ersten Werkzeugs (3) parallel zu dem zu bearbeitenden Boden (8) und senkrecht zu der Bewegungsrichtung (7) ausgerichtet ist, wobei das erste Werkzeug (3) im Wesentlichen als eine senkrecht zu der ersten Rotationsachse (5) stehende Scheibe ausgebildet ist, wobei das erste Werkzeug (3) zumindest eine Vielzahl von ersten Werkzeugzähnen (11) aufweist, wobei an jedem der ersten Werkzeugzähne (11) jeweils ein seitlich in einer Richtung parallel zu der ersten Rotationsache (5) überstehendes Eingriffselement (14) vorgesehen ist, wobei das Eingriffselement (14) seitlich mindestens um 1 cm [Zentimeter] ausgedehnt ist, und wobei eine Material dicke (17) des Eingriffselements (14) quer zu einer im Wesentlichen radialen Richtung höchstens 1 cm beträgt.
Erstes Werkzeug nach Anspruch 1, wobei das Eingriffselement (14) in einer radialen Richtung um höchstens 10 cm [Zentimeter] ausgedehnt ist.
Erstes Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Eingriffselement (14) einen ersten Abschnitt (9) und einen zweiten Abschnitt (10) aufweist, die in einer Umfangsrichtung (33) zumindest teilweise wechselseitig versetzt angeordnet sind.
Erstes Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Werkzeugzähne (11) und/oder die jeweiligen Eingriffselemente (14) derart radial von der ersten Rotationsachse (5) nach außen weisen, dass die ersten Werkzeugzähne (11) und/oder die jeweiligen Eingriffselemente (14) im Betrieb des ersten Werkzeugs (3) senkrecht oder in der Bewegungsrichtung (7) verkippt in den zu bearbeitenden Boden (8) eingreifen können.
Erstes Werkzeug, wobei ein Grundkörper (34) des ersten Werkzeugs (3) mit der Vielzahl der ersten Werkzeugzähne (11) und mit dem Eingriffselement (14) einstückig ausgebildet ist.
Erstes Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich das Eingriffselement (14) zu mindestens einem Ende (35, 36) hin verjüngt.
Vorrichtung (2) zur Bearbeitung eines Bodens (8), umfassend zumindest: - mindestens ein erstes Werkzeug (3) mit einer Mehrzahl von Eingriffselementen (14), mit denen im Betrieb der Vorrichtung (2) zumindest zum Teil im Wesentlichen quer zu einer Bewegungsrichtung (7) der Vorrichtung (2) in den zu bearbeitenden Boden (8) eingegriffen werden kann, - mindestens ein zweites Werkzeug (4) mit einer Mehrzahl von Klingen (18), die im Betrieb der Vorrichtung (2) parallel zu dem zu bearbeitenden Boden (8) mit dem zu bearbeitenden Boden (8) in Kontakt gebracht werden können, wobei die Vorrichtung (2) dazu bestimmt und eingerichtet ist, unter Rotation des ersten Werkzeugs (3) um eine erste Rotationsachse (5) und unter Rotation des zweiten Werkzeugs (4) um eine zweite Rotationsachse (6) über den zu bearbeitenden Boden (8) in die Bewegungsrichtung (7) bewegt zu werden, wobei das erste Werkzeug (3) und das zweite Werkzeug (4) derart angeordnet sind, dass die erste Rotationsachse (5) und die zweite Rotationsachse (6) jeweils parallel zu dem zu bearbeitenden Boden (8) und senkrecht zu der Bewegungsrichtung (7) ausgerichtet sind und dass die erste Rotationsachse (5) in der Bewegungsrichtung (7) vor der zweiten Rotationsachse (6) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das mindestens eine erste Werkzeug (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei das mindestens eine erste Werkzeug (3) und das mindestens eine zweite Werkzeug (4) derart über ein Getriebe (28) miteinander verbunden sind, dass im Betrieb der Vorrichtung (2) eine Rotationsgeschwindigkeit des mindestens einen ersten Werkzeugs (3) kleiner ist als eine Rotationsgeschwindigkeit des mindestens einen zweiten Werkzeugs (4).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das mindestens eine erste Werkzeug (3) durch Kontakt mit dem zu bearbeitenden Boden (8) angetrieben wird, und wobei das mindestens eine zweite Werkzeug (4) über das Getriebe (28) von dem mindestens einen ersten Werkzeug (3) angetrieben wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, aufweisend höchstens so viele erste Werkzeuge (3) wie zweite Werkzeuge (4).
Anordnung (1) zur Bearbeitung eines Bodens (8) umfassend mindestens eine Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die mindestens eine Vorrichtung (2) derart angeordnet ist, dass die Vorrichtung (2) parallel zu dem zu bearbeitenden Boden (8) ausgerichtet über den zu bearbeitenden Boden (8) höhenführbar ist.
Verwendung einer Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 11 oder einer Anordnung (1) nach Anspruch 12 zur Zerstörung von Unkraut im Boden (8) zwischen Reihen von Kulturpflanzen (33).