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Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die im Arbeitseinsatz in aller Regel von einem Zugfahrzeug, insbesondere einem Traktor gezogen wird. Die Bodenbearbeitungsmaschine umfasst einen Rahmen und mehrere Grubberzinken mit jeweils einem Scharträger mit und einem Schar. Das Schar ist in einem Winkel schräg zur Fahrtrichtung ausgerichtet, so dass der Grubberzinken bei Fortbewegung der Bodenbearbeitungsmaschine in Fahrtrichtung in den Boden eingezogen wird.
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Um das Einziehen des Grubbers in den Boden auf eine vordefinierte Tiefe zu begrenzen ist ein sich auf dem Boden abstützendes Stützwerkzeug vorgesehen. Die Schare und mit ihnen die Grubberzinken werden somit im Arbeitseinsatz soweit in den Boden eingezogen, bis das den Grubberzinken nachlaufende und gegenüber den Scharen höher angeordnete Stützwerkzeug auf dem Boden aufsetzt, sich dort abstützt und eine Gegenkraft aufbringt, die ein tieferes Eindringen der Schare in den Boden verhindert. Der Höhenversatz zwischen einem tiefsten Punkt des Grubberzinkens und dem Stützwerkzeug definiert somit die Arbeitstiefe der Bodenbearbeitungsmaschine.
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Bodenbearbeitungsmaschinen mit den genannten zinkenartigen Werkzeugen werden im Allgemeinen auch als Grubber bezeichnet. Ein Grubber ist ein landwirtschaftliches Gerät zur nichtwendenden Bodenbearbeitung, das zur Lockerung und Krümelung des Bodens sowie zur Unkrautbekämpfung und Einarbeitung von humosen Materialien in den Boden eingesetzt wird.
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Grubber und Bodenbearbeitungsmaschinen mit grubberartigen Werkzeugen sind in unterschiedlichen Ausführungen und in Kombination mit weiteren Werkzeugen bekannter Stand der Technik. Als Teil einer Saatbettkombination zur Bereitung eines optimalen Saatbettes dient der Grubber in der Regel zum Aufreißen und Lockern der obersten Bodenschicht. Die nachlaufenden Werkzeuge oder Geräte, meist Schrägstab-Wälzeggen (Krümmler) oder auch Saateggen, begrenzen nicht nur die Arbeitstiefe, sondern krümeln den gelockerten Boden weiter auf und drücken ihn zur Vorbereitung des notwendigen Erdschlusses des einzubringenden Saatgutes in Saattiefe an.
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Aus
DE 42 36 983 A1 ist eine Saatbettkombination bekannt, die einen Grubber und eine Einheit aus Hohlscheiben und Krümmelwalze umfasst. Der Grubber weist zwei Reihen von mit Scharen ausgerüsteten Zinken auf. Im Arbeitseinsatz hinterlassen die Grubberzinken Furchen im Boden, welche von den nachgeordneten Hohlscheiben egalisiert und von der nachfolgenden Krümelwalze zusätzlich gelockert (gekrümelt) und rückverfestigt wird.
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Die Bearbeitung des Bodens mit der genannten Saatbettkombination beschränkt sich auf eine obere, ca. 10 cm bis 20 cm dicke, Bodenschicht und dient der Vorbereitung der Aussaat. In aller Regel erfolgt eine solche Saatbettbereitung nach einer Grundbodenbearbeitung mit einem Pflug. Mit der aus
DE 42 36 983 A1 bekannten Saatbettkombination wird eine Oberbodenschicht mit einer fein gekrümmelte, ebene Oberfläche geschaffen, die von Keimlingen leicht durchbrochen werden kann.
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Durch Pflügen und Saatbettbereitung wird die Oberbodenschicht insgesamt jedoch lediglich bis zur Pflugtiefe, die in der Regel also bis zu einer Tiefe von ca. 30 cm, gelockert. Unterhalb der Pflugsohle kann sich über die Jahre eine verfestigte Bodenschicht ausbilden, deren Kapillarsystem verschlossen ist. Grundwasser kann nur schwer oder gar nicht durch die verfestigte Bodenschicht aufsteigen und die Pflanzenwurzeln können die verfestigte Schicht ebenfalls nur schwer oder gar nicht durchdringen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beseitigen und eine Bodenbearbeitungsmaschine vorzuschlagen, mittels derer der Boden besser aufgelockert wird damit im Anschluss an die Bodenbearbeitung ausgebrachtes Saatgut und die hieraus wachsenden Pflanzen leichteren Zugang zu tiefer liegenden Wasserreservoirs erhalten.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Bodenbearbeitungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Als Stützwerkzeuge sind bei der erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsmaschine Räder vorgesehen, wobei jedem Grubberzinken ein Rad nachgeordnet ist, welches in einer von dem vorlaufenden Grubberzinken gezogenen Bodenreihe fährt. Je ein Grubberzinken und je ein Rad bilden somit eine Werkzeugkombination zur Bearbeitung einer Bodenreihe. Die erfindungsgemäße Bodenbearbeitungsmaschine umfasst wenigstens zwei, vorzugsweise mehr der genannten Werkzeugkombinationen.
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Die Grubberzinken weisen in vertikaler Richtung gesehen einen tiefsten Punkt auf, welcher, ebenfalls in vertikaler Richtung gesehen, mindestens 300 mm vom Aufstandspunkt des nachlaufenden Rades beabstandet ist. Bei einer Überfahrt der Bodenbearbeitungsmaschine wird der Boden durch die Grubberzinken reihenförmig in einer Arbeitstiefe von mindestens 300 mm aufgelockert und in einem oberen Bereich durch die nachlaufenden Räder rückverdichtet.
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Da die Räder den Grubber auf dem Boden abstützen entspricht die Arbeitstiefe des erfindungsgemäßen Grubbers dem vertikalen Abstand zwischen dem tiefsten Punkt der Grubberzinken und dem Radaufstandspunkt beziehungsweise der Radaufstandsfläche.
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Bei der Saatbettbereitung ist es häufig problematisch, dass insbesondere leichte Böden, wenn sie zu locker sind, sehr schnell austrocknen. Die den Grubberzinken nachlaufenden Räder erfüllen eine Doppelfunktion. Zum einen stützen sie den Grubber ab und begrenzen die Arbeitstiefe. Zum anderen fahren sie in der Spur der Grubberzinken und verfestigen den von den Scharen aufgelockerten Bereich an der Bodenoberfläche. Hierdurch wird die Gefahr von Bodenerosion reduziert und eine für die Aussaat optimiert Bodenstruktur geschaffen.
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Wie bereits angesprochen beschränkt sich die Bodenbearbeitung häufig auf einen Bereich zwischen 10 cm und 20 cm, so dass sich unter bestimmten Voraussetzungen im darunterliegenden Bereich, insbesondere im unmittelbar unter der bearbeiteten Bodenschicht liegenden Bereich mit einer Tiefe von 20 cm bis 30 cm eine verdichtete Bodenstruktur bildet. Insofern ist es wichtig, dass die Arbeitstiefe mindestens 30 cm beträgt.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, dass es bei einer Reihenkultur ausreichend ist, den verdichteten Bereich reihenweise aufzulockern. Wenn nachfolgend das Saatgut in die so aufgelockerten Reihen abgelegt wird, können die sich bildenden Wurzeln den an sich verfestigten Bodenhorizont im Bereich der aufgelockerten Reihen widerstandsarm nach unten durchbrechen und so einfach an unterhalb der verfestigten Bodenschicht liegende Wasserreservoirs gelangen.
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Zudem erübrigt sich durch die reihenweise Auflockerung in aller Regel das Pflügen des Bodens. Wegen der weitgehenden Erhaltung der Bodenhorizonte und der Bodenfauna wird durch die pfluglose Bearbeitung die Bodenfruchtbarkeit erhöht, ferner trägt die pfluglose Bodenbearbeitung zur Stabilisierung des Bodengefüges bei. Der Verzicht auf eine Wendung des Bodens kann so auch helfen, das Auftreten von Erosionserscheinungen und Verschlämmungen zu vermindern.
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Die Auswahl der Arbeitstiefe ist von der jeweils individuellen Beschaffenheit des Bodens abhängig. Um den gewünschten Effekt ausreichend zu bewirken, beträgt die Arbeitstiefe mindestens 30 cm. Dann, wenn eine verfestigte Schicht tiefer als 30 cm liegt, ist analog dazu zwischen dem tiefsten Punkt der Grubberzinken und dem Radaufstandspunkt ein entsprechend größerer vertikaler Abstand vorzusehen, um so die Arbeitstiefe zu vergrößern. Die vorgesehene Mindestarbeitstiefe kann je nach Bodenbeschaffenheit deshalb auch 400 mm, 500 mm, 600 mm oder 700 mm betragen. Das Schar ist so konzipiert, dass es den Boden etwas anhebt, ihn jedoch nicht wendet oder mischt. Hierdurch bleibt die Bodenstruktur weitgehend erhalten und die Gefahr des Austrocknens wird reduziert.
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Ein oder mehrere Räder der Bodenbearbeitungsmaschine können an einen Achsträger gekoppelt sein, der wiederum über ein Drehgelenk mit dem Rahmen verbunden und um einen Winkel gegenüber dem Rahmen schwenkbar ist. Dabei bildet der Achsträger vorzugweise einen langgestreckten Arm, an dessen einem Ende sich das Drehgelenk und an dessen anderem Ende sich das oder die Räder befinden. Die Grubberzinken sind in Fahrtrichtung gesehen zwischen dem Drehgelenk und dem Rad, beziehungsweise den Rädern angeordnet. Hierdurch wird eine auf die Räder einwirkende Stützkraft über das Drehgelenk in einen Bereich des Rahmens eingeleitet, der sich in Fahrtrichtung gesehen vor den Grubberzinken befindet. Durch diese Art der Abstützung wird der Schar besonders effizient in der vorgewählten Arbeitstiefe gehalten und weicht bei der Vorwärtsfahrt weder nach oben noch nach unten aus.
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Um die Bodenbearbeitungsmaschine schnell und einfach an unterschiedliche Einsatzbedingungen anpassen zu können ist die Arbeitstiefe vorzugsweise nicht auf einen der oben genannten Werte von 300 mm oder mehr fixiert, sondern vorzugsweise mittels einer an die Räder gekoppelten Höheneinstellvorrichtung variierbar. Die Höheneinstellung kann beispielsweise dadurch gebildet werden, dass ein oder mehrere, vorzugsweise zwei, Räder an einer Achse gelagert sind, welcher in einer Kulissenführung vertikal verschiebbar ist. Kulissenführung und Träger können jeweils ein Lochbild aufweisen, so dass eine vorgewählte Höhenposition mittels eines in das Lochbild einschiebbaren Riegels vorwählbar ist. Alternativ dazu ist jedoch auch eine stufenlose Höheneinstellung einsetzbar, die beispielsweis mittels eines Gewindes und/oder eine hydraulisch einstellbare Höheneinstellung realisierbar ist.
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Weiterhin ist es möglich, die Höheneinstellung nicht unmittelbar an den Rädern oder Achsen vorzusehen, sondern am Achsträger. Wie weiter oben bereits ausgeführt, kann der Achsträger ein langgestreckter Arm sein, der um ein Drehgelenk schwenkbar ist. Eine Höheneinstellung ist deshalb auch möglich, indem eine Sperrvorrichtung zur Begrenzung des Schwenkwinkels vorgesehen ist.
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Vorzugsweise sind die Grubberzinken in zueinander parallelen und gleich beabstandeten Ebenen am Rahmen angeordnet, so dass die von den Grubberzinken erzeugten Bearbeitungsreihen ebenfalls parallel und gleich beabstandet sind. Die Reihenbreite kann einstellbar bzw. variierbar sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist zwischen zwei benachbarten Ebenen und damit auch zwischen zwei benachbarten Bearbeitungsreihen, ein vordefinierter Abstand vorgesehen ist, der 750 mm oder 375 mm beträgt. Der Grund hierfür ist, dass insbesondere ein Reihenabstand von 750 mm, und in geringerem Umfang auch ein halbierter Abstand von 375 mm, im Maisanbau etabliert ist. Ein auf die genannten Maße fixierter oder eingestellter Grubberzinkenabstand ist hierdurch an die Abstandsmaße anderer im Maisanbau eingesetzter Arbeitsmaschinen angepasst.
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Der Einsatz der erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsmaschine ist im Maisanbau besonders effizient, da die Maispflanzen einerseits in trockenen Wetterperioden stark leiden andererseits gerade bei großen Reihenabständen eine Tiefenlockerung des gesamten Bodens ineffizient ist, wenn die Schaffung einer aufgelockerten Bodenreihe an sich ausreichend ist. Hinsichtlich ihres biologischen Aufbaus sind die Maispflanzen zudem grundsätzlich sehr gut in der Lage, Wasser auch aus tieferen Bodenregionen zu verarbeiten, wenn ihr Wachstum nach unten nicht durch eine verfestigte Bodenschicht beeinträchtigt oder verhindert wird.
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Der Anbau von Mais erfolgt vorzugsweise folgendermaßen: Vorhandene Pflanzenreste und breitflächig ausgebrachter organischer Dünger wie Gülle und Festmist werden zunächst beispielsweise mit einer Scheibenegge flach in den Boden eingebracht. Hierdurch wird der Boden vor Erosion und Austrocknen geschützt. Anschließend wird der Boden mit der erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsmaschine bearbeitet. Hierbei werden von den Grubberzinken im Boden geschlitzte Reihen erzeugt, die durch das nachlaufende Rad an der Oberfläche zugedrückt und verdichtet werden. In einem weiteren Arbeitsgang wird der Mais exakt in die so vorbereiteten Reihen abgelegt. Im Ergebnis kann die Maispflanze, je nach Bodenbeschaffenheit und vorgewählter Arbeitstiefe, ca. 30 Zentimeter tiefer wuzeln als bei der klassischen Bodenbearbeitung mit einem herkömmlichen Pflug oder Grubber. Hierdurch lassen sich die Erträge in Abhängigkeit von den im jeweiligen Jahr herrschenden Witterungsbedingungen und der individuellen Bodenbeschaffenheit signifikant steigern. Zudem sind in aller Regel die Bearbeitungskosten niedriger als bei der klassischen Bodenbearbeitung. Der Grund hierfür ist, dass der Bearbeitungsschritt „Einarbeiten von organischem Dünger“ nur flach erfolgt und weiterhin bei der klassischen Bodenbearbeitung mit einem Pflug in der Regel mindestens eine zusätzliche Überfahrt erforderlich ist. Dies führt zu einer Dieseleinsparung von ca. 5 bis 8 Liter pro Hektar.
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Vorzugsweise weisen die Grubberzinken eine Breite von weniger als 100 mm, höchst vorzugsweise weniger als 70 mm auf. Je schmaler der Grubberzinken ist, desto weniger Zugkraft ist erforderlich, um ihn durch den Boden zu ziehen. Auch ein sehr schmaler Grubberzinken ist in der Lage, den Boden in der gewünschten Weise zu lockern, da seine Aufgabe lediglich darin besteht, eine vorgefestigte Bodenstruktur reihenförmig zu durchbrechen. Wichtig ist, dass ein solcher Durchbruch überhaupt vorhanden ist, damit die Pflanzenwurzeln durch die verfestigte Bodenschicht hindurchwachsen können. Es ist somit weitgehend unerheblich, ob die aufgelockerte Reihe schmal oder breit ist. Eine gewisse Breite des Grubberzinkens von beispielsweise 40 mm ist jedoch erforderlich, um eine ausreichende Festigkeit und einen ausreichende Verschleiß-Standzeit zu realisieren. Damit Schar und auch Scharträger gleichzeitig schmal und stabil sind, ist als Material für Schar und/oder Scharträger vorzugsweise ein hochfester Stahl, beispielsweise ein unter dem Markennamen Hardox® bekannter hochfester Stahl, vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schar breiter als der Scharträger, so dass der Boden vom Schar untergriffen und in diesem Bereich etwas breiter aufgelockert wird, als im Bereich des Scharträgers.
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In einer bevorzugten Ausführungsform können Scharträger und/oder Schar eine in Fahrtrichtung gesehen spitz zulaufende oder konische Kontur aufweisen. Hierdurch wird eine stromlinienförmigere Kontur ausgebildet der Widerstand, den Schar und Scharträger bei der Vorwärtsbewegung gegenüber dem umgebenden Boden ausüben, reduziert sich. Ein geringer Widerstand reduziert den für die Fortbewegung der Bodenbearbeitungsmaschine erforderlichen Zugkraftbedarf und damit auch den Kraftstoffverbrauch der Zugmaschine.
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Da in der Regel der Verschleiß und die Gefahr von Beschädigungen an den Scharen größer ist als an den Scharträgern, sind diese vorzugsweise demontierbar miteinander verbunden. Ein beschädigtes oder verschlissenes Schar lässt sich so bei Bedarf einfach auswechseln. Bei der demontierbaren Verbindung kann beispielsweise um eine Schraub-, Steck- oder Bolzenverbindung vorgesehen sein.
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Besonders bevorzugt ist eine schuhartige Gestaltung des Schars, die geeignet ist, das Schar von - in Fahrtrichtung gesehen - vorne wie einen Schuh auf den Scharträger aufzustecken. Die bei der Vorwärtsbewegung des Grubbers auf das Schar ausgeübte Kraft wird somit im Wesentlichen als Druckkraft auf den Scharträger übertragen. Um den aus Schar und Scharträger gebildeten Grubberzinken auch im unbelasteten Zustand zusammenzuhalten, kann zusätzlich eine Schraub- oder Bolzensicherung vorgesehen sein.
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Um große Flurstücke schlagkräftig bearbeiten zu können, kann die Bodenbearbeitungsmaschine eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Werkzeugkombinationen umfassen, so dass sie in einem Arbeitsgang eine Vielzahl von Reihen gleichzeitig ausgebildet werden. Vorzugsweise wird eine gerade Anzahl von Werkzeugkombinationen gewählt. Die Bodenbearbeitungsmaschine ist somit vorzugsweise als Zweireiher, Vierreiher, Sechsreiher, usw. ausgeführt.
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Die Grubberzinken und die den Grubberzinken nachlaufende Räder sind vorzugsweise symmetrisch zu einer Fahrzeugmittelachse an den Rahmen gekoppelt. Soweit vier oder mehr Räder vorgesehen sind, ist es vorteilhaft, wenn die beiden der Fahrzeugmittelachse benachbarten Räder ein Reifenprofil aufweisen, welches sich von einem für die übrigen Räder vorgesehenen Reifenprofil unterscheidet. Hierdurch wird im Arbeitseinsatz bei der Überfahrt auf dem bearbeiteten Boden ein Muster gebildet, das bei der in einem weiteren Arbeitsgang nachfolgenden Aussaat leicht wiedererkennbar ist.
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Insbesondere dann, wenn die Bodenbearbeitungsmaschine und die in einem späteren Arbeitsgang zum Einsatz kommende Sämaschine für die Bearbeitung einer gleich großen Anzahl von Reihen vorgesehen sind, kann der Fahrer der Sämaschine sich einfach an den durch das besondere Reifenprofil gekennzeichneten Reihen orientieren. Der Bediener der Sämaschine erkennt somit die von der Bodenbearbeitungsmaschine hinterlassenen Mittelspuren und kann die gleichen Fahrspuren nutzen. Dadurch, dass Bodenbearbeitungsmaschine und Sämaschine identische Fahrspuren benutzen, können die Samenkörner sehr exakt und ohne Versatz in die von der Bodenbearbeitungsmaschine aufgelockerten Reihen ausgesät werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die aus Grubberzinken und nachlaufendem Rad gebildeten Werkzeugkombination weiterhin wenigstens ein, vorzugweise zwei, Hohlscheiben, welche zwischen dem Schar und dem Rad der jeweiligen Werkzeugkombination angeordnet sind. Die Hohlscheiben drehen sich bei der Überfahrt über den Boden mit. Die den Boden durchschneidenden Schare und Scharträger hinterlassen an der Stelle, an der der Scharträger aus dem Boden tritt, links und rechts des Scharträgers zwei kleine Wälle. Diese kleinen Wälle werden von den sich drehenden Hohlscheiben zunächst egalisiert, bevor der so egalisierte Boden dann von dem nachlaufenden Rad an der Oberfläche rückverdichtet wird. Im Ergebnis optimieren die zwischengeschalteten Hohlscheiben somit die Bodenoberfläche vor der nachfolgenden Verdichtung durch die Reifen.
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Vorzugsweise umfassen die Hohlscheiben:
- - eine Höheneinstellvorrichtung zur Einstellung einer Arbeitshöhe und/oder
- - eine Winkeleinstellvorrichtung zur Einstellung eines Ausrichtungswinkels gegenüber der Vertikalen und/oder
- - eine Winkeleinstellvorrichtung zur Einstellung eines Anstellwinkels gegenüber der Fahrtrichtung.
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Durch die vielfältigen Einstellmöglichkeiten ist die durch die Hohlscheiben bewirkte Bodenglättung an unterschiedliche Arbeitsbedingungen beziehungsweise Bodenbeschaffenheiten anpassbar.
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Der Rahmen der Bodenbearbeitungsmaschine kann zwei oder mehr über Scharniere miteinander verbundenen Rahmenteile umfasst. Mittels der Scharniere ist die Bodenbearbeitungsmaschine aus einer Transportstellung in eine Arbeitsstellung ausklappbar und umgekehrt aus der Arbeitsstellung in die Transportstellung einklappbar ist. Dabei ist der Klappmechanismus so konzipiert, dass bei in Transportstellung eingeklappten Rahmenteilen eine etwaig gesetzlich vorgeschriebene Fahrzeug-Maximalbreite nicht überschritten wird.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen, werden nachstehend mit der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
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Die Figuren zeigen:
- 1 zeigt ein Gespann aus Traktor und Bodenbearbeitungsmaschine in einer perspektivischen Ansicht;
- 2 zeigt das Gespann gemäß 1 in einer Draufsicht;
- 3 zeigt die Bodenbearbeitungsmaschine im Arbeitseinsatz in einer Seitenansicht;
- 4 zeigt die Bodenbearbeitungsmaschine ohne Räder und Radträger in einer schematischen Ansicht mit in Transportstellung eingeklappten Rahmenteilen;
- 5 zeigt einen einzelnen Grubberzinken in einer perspektivischen Ansicht;
- 6 zeigt den Grubberzinken gemäß 5 in einer Seitenansicht;
- 7 zeigt den Scharträger des in 5 und 6 abgebildeten Grubberzinkens;
- 8 zeigt den Schar des in 5 und 6 abgebildeten Grubberzinkens in einer Seitenansicht;
- 9 zeigt den Schar gemäß 8 in einer Draufsicht;
- 10 zeigt einen Stützknoten des in 5 und 6 abgebildeten Grubberzinkens;
- 11 zeigt einen Achsträger der Bodenbearbeitungsmaschine mit einer daran angebrachten Pendelachse;
- 12 zeigt zwei am Rahmen der Bearbeitungsmaschine angebrachte Träger mit daran angebrachten Hohlscheiben;
- 13 zeigt ein Gespann aus Traktor und Bodenbearbeitungsmaschine im Arbeitseinsatz in einer Draufsicht.
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Gleiche oder ähnliche Elemente können in den nachfolgenden Figuren mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sein. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnung, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht näher beschriebenen Kombinationen zusammengeführt werden können. Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung, soweit dies technisch sinnvoll ist, beliebig miteinander kombiniert sein können. Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele haben somit nur beschreibenden Charakter und sind nicht dazu gedacht, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
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Die im Weiteren verwendeten Begriffe: „obere“, „oben“, „untere“, „linke“ oder „rechte“ beziehen sich auf die in der Zeichnung dargestellte Anordnung der Komponenten der Bodenbearbeitungsmaschine im Arbeitseinsatz entspricht.
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Figur 1zeigt ein Gespann aus einem Traktor 200 und einer am Traktor 200 in einer Dreipunktanhängung 41 angekoppelten Bodenbearbeitungsmaschine 100. Die Bodenbearbeitungsmaschine 100 ist in einer vereinfachten Form schematisch dargestellt. Sie weist einen Rahmen 10 auf, der sich aus zwei Seitenteilen 36 und 38 sowie einem Mittelteil 37 zusammensetzt und über Hydraulikzylinder 45 (in 1 nicht dargestellt) zusammenklappbar ist.
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Die als Ausführungsbeispiel dargestellte Bodenbearbeitungsmaschine 100 ist als Achtreiher konzipiert. Sie umfasst somit acht Werkzeugkombinationen 20, die für die Bearbeitung jeweils einer Bodenreihe 19 vorgesehen sind. Eine Werkzeugkombination 20 weist zumindest jeweils einen Grubberzinken 11 und ein Stützwerkzeug 17, im vorliegenden Fall ein Rad 18, auf. Die Grundfunktionen der erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsmaschine 100, nämlich die Auflockerung einer Bodenreihe 19 in einer Arbeitstiefe AT von mindestens 30 cm und die Rückverfestigung in einem oberen Bereich 24 des Bodens 16, lässt sich durch eine aus Grubberzinken 11 und Rad 18 gebildete Werkzeugkombination 20 realisieren.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Werkzeugkombination 20 weiterhin zwei Hohlscheiben 33 zur Bearbeitung derselben Bodenreihe 19. Die Hohlscheiben 33 dienen dazu, den bearbeiteten Boden 16 im Anschluss an das Durchziehen der Grubberzinken 11 zu glätten und optimieren somit die durch die Werkzeugkombination 20 bewirkte Saatbettvorbereitung einer Bodenreihe 19.
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Die Grubberzinken 11 sind am Rahmen 10 mit einem Versatz 43 zickzackförmig in zwei Reihen angeordnet. Die versetzte Anbringung hat Vorteile. Zum einen lässt sich durch versetzt angeordneten Grubberzinken 11 ein für das Einklappen in eine Transportstellung 39 erforderlicher Bauraum besser nutzen. Zum anderen reduziert sich durch die versetzt angeordneten Grubberzinken 11 im Arbeitseinsatz die Verstopfungsgefahr. Etwaige auf dem zu bearbeitenden Boden 16 vorhandene Pflanzenreste, beispielsweise Stoppeln, gleiten besser zwischen Rahmen 10 und den oberen Teilen der Grubberzinken 11 hindurch und setzen sich dort weniger leicht fest.
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Auch die jeweils zwei Hohlscheiben 33 zur Bearbeitung einer Bodenreihe 19 sind versetzt zueinander angeordnet. Der Grund hierfür ist die besondere Gestaltung des Grubberzinkens 11, der an der Bodenoberfläche nach dem Durchziehen einen schmalen Schlitz und angrenzend daran zwei kleine Erhöhungen hinterlässt. Die Lage des Schlitzes definiert die Mitte einer Bodenreihe 19 und damit den Bereich, in dem der Boden 16 bis zur Arbeitstiefe AT gelockert ist.
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Die beiden kleinen Erhöhungen werden durch die beiden Hohlscheiben 33 zusammengeführt. Zunächst wird die eine kleine Erhöhung von der vorlaufenden Hohlscheibe 33 in Richtung des Schlitzes gefördert, unmittelbar im Anschluss daran wird die andere Erhöhung durch die nachlaufende Hohlscheibe 33 Richtung Schlitz, beziehungsweise Reihenmitte, gefördert. Hierdurch wird oberhalb des Schlitzes ein kleiner Wall gebildet. Um die Arbeit der Hohlscheiben 33 an unterschiedliche Einsatzbedingungen anpassen zu können, sind Höhe und Ausrichtung der Hohlscheiben 33 ist in vielfältiger Form variierbar (vgl. 12).
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Der von den Hohlscheiben 33 gebildete Wall wird anschließend von einem Rad 18 überrollt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Räder 18 über eine Achse 42 miteinander verbunden und gemeinsam an einem Achsträger 26 aufgehängt. Die Räder weisen einen Abstand 29 von 750 mm zueinander auf. Da ein Reihenabstand von 750 mm im Maisanbau weit verbreitet ist, ist die dargestellte Bodenbearbeitungsmaschine 100 insbesondere zur Saatbettbereitung von Mais vorgesehen und geeignet. Wie der 1 weiterhin zu entnehmen ist, sind die Grubberzinken 11, die Hohlscheiben 33 und die Räder 18 einer Werkzeugkombination 20 jeweils hintereinander in insgesamt acht zueinander parallelen Reihen, beziehungsweise Ebenen, angeordnet. Nachdem von den Hohlscheiben 33 der genannte kleine Wall gebildet worden ist, wird dieser von dem Rad 18 überrollt, so dass hinter dem Bodenbearbeitungsgerät 100 eine ebene Fläche entsteht. Die Lage der Bodenreihen 19 ist nach der Bearbeitung anhand der Profilspuren 53, 54 zu erkennen (vgl. 13).
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2 zeigt das Gespann gemäß 1 in einer Draufsicht. Die Seitenteile 36 und 37 des Rahmens 10 sind über Scharniere 35 mit dem Mittelteil 37 verbunden und mittels zweier Hydraulikzylinder 45 in eine Arbeitsstellung 40 ausgeklappt.
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Die Räder 18 haben im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Breite von 10 Zoll und einen Durchmesser von 15,3 Zoll. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die beiden mittleren Räder 18, also die Räder, die benachbart zu einer Symmetrieachse 30 angeordnet sind, ein besonderes Reifenprofil 32 auf. Dieses Reifenprofil 32 unterscheidet sich so signifikant von einem für die anderen Räder 18 vorgesehenen Reifenprofil 31, dass auf einem bearbeiteten Flurstück eine durch die Profilspuren 54 gebildete Mittelspur 55 einfach und klar zu erkennen ist (vgl. 13).
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Figur 3zeigt die Bodenbearbeitungsmaschine 100 im Arbeitseinsatz in einer Seitenansicht. Dargestellt ist eine Werkzeugkombination 20 zur Bearbeitung einer Bodenreihe 19. Der Grubberzinken 11 befindet sich im Boden 16 und lockert den Boden 16 bis zu einer vorgewählten Arbeitstiefe AT auf. Die Arbeitstiefe AT entspricht einem vertikalen Abstand 22 zwischen einem tiefsten Punkt 21 des Grubberzinkens 11 und einem Aufstandspunkt 23 des Rads 18 auf dem Boden 16. Der genannte vertikale Abstand 22 und damit die Arbeitstiefe AT lässt sich mittels einer Höheneinstellvorrichtung 26 variieren.
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Das Rad 18 ist an einem Achsträger 26 aufgehängt, der wiederum im vorderen Bereich des Rahmens 10 an ein Drehgelenk 27 gekoppelt ist. Der Achsträger 27 ist um einen Winkel ß2 um das Drehgelenk 27 schwenkbar. Durch die Höheneinstellvorrichtung 28 ist der Schwenkwinkel ß2 begrenzbar. Die Höheneinstellvorrichtung 28 umfasst zwei vertikale Streben mit jeweils koinzidierenden Bohrungen 46, in die ein Steckbolzen 57 einsteckbar ist. Der Achsträger 26 kann beim Eindringen des Grubberzinkens 11 in den Boden 16 somit nur so weit nach oben ausweichen, bis er sich gegen den Bolzen 57 abstützt.
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Da der Grubberzinken 11 gegenüber der Fahrtrichtung FR mit einem spitzen Winkel ß1 ausgerichtet ist, gräbt sich die Spitze des Grubberzinkens 11 bei der Vorwärtsbewegung in den Boden 16 ein. Diese nach schräg unten gerichtete Eindringbewegung des Grubberzinkens 11 wird über den Rahmen 10 und den Achsträger 26 auf das Rad 18 übertragen, das sich gegen den Boden 16 abstützt und damit ein Stützwerkzeug 17 ausbildet.
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Der Grubberzinken 11 durchschneidet den Boden 16 und lockert einen im Boden 16 enthaltenen verfestigten Bereich 25 reihenförmig auf.
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Zwischen Grubberzinken 11 und Rad 18 sind zwei Hohlscheiben 33 federnd gelagert angeordnet. Mittels einer Höheneinstellvorrichtung 56 ist eine Arbeitshöhe 34 der Hohlscheiben einstellbar und insbesondere an die vorgewählte Arbeitstiefe AT anpassbar. Die Ausrichtung der Hohlscheibe 33 gegenüber der Fahrtrichtung ist über eine Variation des Winkels β4 einstellbar. Auch ein gegenüber einer Vertikalen V vorhandener Anstellwinkel ß4 ist variierbar (vgl. 12). Vereinfacht gesagt umfassen die Hohlschieben 33 mehrere Einstellvorrichtungen, mittels derer sich ihre Lage und Ausrichtung in vielfältiger Weise variieren und damit an die jeweiligen Bedürfnisse anpassen lässt.
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4 zeigt die Bodenbearbeitungsmaschine 100 in einer schematisch vereinfachen Darstellung ohne Räder 18 und Achsträger 26 in Transportstellung 39. Die beiden seitlichen Rahmenteile 35 und 37 sind mit den Zylindern 45 aus der Arbeitsstellung 40 in die Transportstellung 39 geschwenkt worden. Die Breite der Bodenbearbeitungsmaschine 100 beträgt im eingeklappten Zustand 3 Meter.
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Die 5 und 6 zeigen einen einzelnen Grubberzinken 11 im zusammengebauten Zustand, die 7 bis 10 zeigen die Einzelteile des Grubberzinkens 11.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Grubberzinken 11 einen Scharträger 12, ein Schar 13 und zwei mit dem Scharträger 12 fest verbundene, vorzugsweise verschweißte, Stützknoten 14. Der Scharträger 12 hat eine Breite B von 25 mm, so dass auch der weiter oben angesprochene schmale Schlitz, den der Grubberzinken 100 an der Bodenoberfläche hinterlässt, eine Breite von ca. 25 mm aufweist. Das Schar 13 hat eine Breite von 60 mm. An seinem hinteren Ende 48 befindet sich ein Schlitz 13, dessen Breite an die Breite des Scharträgers 12 angepasst ist, so dass das Schar 13 auf den Scharträger 12 aufsteckbar ist. An seinem vorderen Ende 47 weist das Schar 13 eine Spitze 60 auf, deren Winkel ß5 30° beträgt. Der Winkel ß5 entspricht damit dem Winkel ß1, mit dem der Grubberzinken 11 im Arbeitseinsatz gegenüber einer horizontalen Linie H, beziehungsweise der Fahrtrichtung FR, eingestellt ist.
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An der Unterseite des Schars 13 sind zwei Stützknoten 14 in einem Abstand voneinander angeschweißt, der an die Dicke des Scharträgers 12 angepasst ist. Das Schar 13 mit angeschweißten Stützknoten 14 ist somit einfach auf den Scharträger 12 aufsteckbar. Scharträger 12 und Stützknoten 14 weisen jeweils zwei Bohrungen 46 auf, mit denen das Schar 13 auf dem Scharträger 12 befestigt ist. Im Bedarfsfall kann ein Schar 13 somit einfach ausgewechselt werden.
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Ein solcher Grubberzinken 11 hinterlässt im Arbeitseinsatz an der Bodenoberfläche nach dem Durchziehen einen ca. 25 mm breiten Schlitz und angrenzend daran zwei kleine Erhöhungen. Die Lage des Schlitzes im Boden 16 definiert die Mitte einer Bodenreihe 19 und damit den Bereich, in dem der Boden 16 bis zur Arbeitstiefe AT gelockert ist.
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11 zeigt einen Achsträger der Bodenbearbeitungsmaschine 100 mit einer daran angebrachten Pendelachse 61. Die Pendelachse 61 umfasst die Achse 42 und eine Aufhängung 51. Die Pendelachse 61 ist um einen Winkel ß6 um eine Drehachse 52 beweglich und kann so etwaige Unebenheiten des Bodens 16 kompensieren. Weiterhin zeigt 11 die Höheneinstellvorrichtung 28, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei mit Bohrungen 46 versehenen Winkeleisen 62 sowie einem Steckbolzen 57 besteht. Der Achsträger 26 weicht im Arbeitseinsatz in vertikaler Richtung V so weit nach oben aus, bis er an den Steckbolzen 57 anschlägt. Die für den Steckbolzen 57 gewählten Bohrungen bestimmen somit den Schwenkwinkel ß2 (vgl. 2) und damit die Arbeitstiefe AT des Grubberzinkens 11.
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12 zeigt zwei am Rahmen 11 der Bearbeitungsmaschine 100 angebrachte Träger 33 mit daran angebrachten Hohlscheiben 33. Der Ausrichtungswinkel ß3 und der Anstellwinkel ß4 der Hohlscheiben 33 sind ebenso variierbar wie die Anbringungshöhe gegenüber dem Boden 16.
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13 zeigt ein Gespann aus Traktor 200 und Bodenbearbeitungsmaschine 100 im Arbeitseinsatz in einer Draufsicht. Die Bodenbearbeitungsmaschine 100 umfasst acht Werkzeugkombinationen 20 und bearbeitet somit bei einer Überfahrt acht Bodenreihen 19. Es ist gut zu erkennen, dass die von den beiden mittleren Rädern 18 hinterlassenen Profilspuren 54 sich von denjenigen Profilspuren 53 unterscheiden, die von den äußern sechs Rädern 18 hinterlassen werden. Die aus den mittleren Profilspuren 54 gebildete Mittelspur 55 dient beim nachfolgenden Aussäen als Orientierungshilfe. Der Fahrer der Sämaschine kann sich sehr einfach an der von der Bodenbearbeitungsmaschine 100 hinterlassenen Mittelspur 55 orientieren. Vorzugsweise wird für die Aussaat eine Sämaschine genutzt, die die gleiche Anzahl Reihen bearbeitet wie zuvor die Bodenbearbeitungsmaschine 100. Hierdurch und durch die Überfahrt in derselben Mittelspur 55 wird sichergestellt, dass das ausgebrachte Saatgut exakt in die durch die Bodenbearbeitungsmaschine 100 aufgelockerten Reihen abgelegt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Rahmen
- 11
- Grubberzinken
- 12
- Scharträger
- 13
- Schar
- 14
- Stützknoten (von 13)
- 15
- Schraube
- 16
- Boden
- 17
- Stützwerkzeug
- 18
- Rad
- 19
- Bodenreihe
- 20
- Werkzeugkombination
- 21
- tiefster Punkt (von 11)
- 22
- Abstand
- 23
- Aufstandspunkt (von 17)
- 24
- oberer Bereich (von 16)
- 25
- verfestigter Bereich (von 16)
- 26
- Achsträger
- 27
- Drehgelenk
- 28
- Höheneinstellvorrichtung
- 29
- Abstand
- 30
- Mittenachse (von 100)
- 31
- Reifenprofil
- 32
- Reifenprofil
- 33
- Hohlscheibe
- 34
- Arbeitshöhe (von 33)
- 35
- Scharnier (an 10)
- 36
- Rahmenteil
- 37
- Rahmenteil
- 38
- Rahmenteil
- 39
- Transportstellung
- 40
- Arbeitsstellung
- 41
- Dreipunktanhängung
- 42
- Achse (für 18)
- 43
- Versatz (von 11)
- 44
- Versatz (von 33)
- 45
- Hydraulikzylinder
- 46
- Bohrung
- 47
- vorderes Ende (von 13)
- 48
- hinteres Ende (von 13)
- 49
- Aufhängung (von 33)
- 50
- Drehachse (von 49)
- 51
- Aufhängung (von 42)
- 52
- Drehachse (von 51)
- 53
- Profilspur (von 31)
- 54
- Profilspur (von 32)
- 55
- Mittelspur
- 56
- Höheneinstellvorrichtung (für 33)
- 57
- Steckbolzen (für 28)
- 58
- Träger (von 33)
- 59
- Schlitz (von 13)
- 60
- Spitze (von 13)
- 61
- Pendelachse
- 100
- Bodenbearbeitungsmaschine
- 200
- Traktor
- ß1
- Winkel (von 11)
- ß2
- Winkel (von 26)
- ß3
- Ausrichtungswinkel
- ß4
- Anstellwinkel
- ß5
- Winkel (von 12)
- ß6
- Winkel (von 61)
- AT
- Arbeitstiefe
- B
- Breite (von 11)
- FR
- Fahrtrichtung
- H
- Horizontale
- V
- Vertikale
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4236983 A1 [0005, 0006]
