DE1153563B - Bodenfraese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bodenfräse.

Es ist eine Bodenfräse bekannt, deren Rotor mit mindestens zwei axial im Abstand voneinander angeordneten Sätzen von auf einem Umfang verteilten, im wesentlichen radial verlaufenden Messern versehen ist, die eine kreisförmige Bahn um die Rotorwelle beschreiben. Jedes Messer trifft den Boden mit einer Kante und ist an seinem äußeren Ende zur Seite unter einem stumpfen Winkel abgewinkelt, wobei der abgewinkelte Abschnitt kürzer ist als der Abstand der benachbarten Messersätze. Die Messer der verschiedenen Messersätze sind so ausgerichtet, daß sie auf einer Schraubenlinie um die Rotorachse liegen. Der Rotor weist eine Welle auf, die mit radial verlaufenden Befestigungsplatten versehen ist.

Es ist auch bekannt, in jedem Satz drei in gleichen Abständen auf dem Umfang verteilte Messer vorzusehen und auch sämtliche Endabschnitte der Messer nach einer Richtung hin abzubiegen.

Bei einer bekannten Messerausführung ist der Endabschnitt des Messers vom Hauptabschnitt so abgewinkelt, daß der Endabschnitt das vordere Ende der Scholle vom Boden durch seitliche Verdrängung lostrennt.

Die bekannten Bodenfräsen dienen neben der Unkrautbekämpfung vornehmlich zur feinen Zerkrümelung des Bodens, z. B. zur Erzielung einer feinen Krume für das Saatbett im Herbst. Bei bestimmten Boden und Witterungsverhältnissen kann jedoch eine feinkrümelige Bodenstruktur unerwünscht sein; statt dessen wird häufig eine Krume verlangt, die aus relativ großen und gewendeten Erdschollen besteht, so daß z. B. die eventuell vorhandene Grasnarbe unter die Oberfläche gebracht und der Unterboden der Witterung ausgesetzt wird.

Die bekannten Bodenfräsen gestatten zwar z. B. durch Verändern der Anzahl der Messer der einzelnen Messersätze eine Einflußnahme auf die Feinheit der Krümelung des bearbeiteten Bodens; sie sind jedoch nicht dafür eingerichtet, die ausgeschnittenen Erdschollen zwangläufig umzuwenden, obwohl ein Wenden von Erdschollen gelegentlich und in unregelmäßiger Folge bewirkt wird.

Das Ziel der Erfindung ist es, eine Bodenfräse zu schaffen, die bei ihrem Einsatz grobe Erdschollen erzeugt und diese zuverlässig umwendet.

Hierzu kennzeichnet sich die Bodenfräse gemäß der Erfindung durch die Kombination folgender Merkmale, die zum Teil an sich bekannt sind:

1. Der Rotor ist mit mindestens zwei axial im Abstand voneinander angeordneten Sätzen von auf

Anmelder:

Rotary Hoes Limited,
West Horndon, Essex (Großbritannien)

Vertreter: Dr. W. Müller-Bore

und Dipl.-Ing. H. Gralfs, Patentanwälte,

Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 22. November 1960 (Nr. 40 054)

Arthur Clifford Howard und John Arthur Howard, West Horndon, Essex (Großbritannien),

sind als Erfinder genannt worden

dem Umfang verteilten, im wesentlichen radial verlaufenden Messern (15) versehen;

2. jedes Messer ist so aufgesetzt, daß es auf dem Boden mit einer Kante auftrifft, wobei es an seinem äußeren Ende (20) zur Seite unter einen stampfen Winkel abgewinkelt und der abgewinkelte Abschnitt kürzer ist als der Abstand der benachbarten Messersätze;

3. der Hauptabschnitt (18) der einzelnen Messer ist so verwunden, daß ein Gleiten des losgetrennten Bodens am Messer vermieden wird;

4. der Rotor (12,14,15) ist im spitzen Winkel quer zur Fahrtrichtung der Fräse angeordnet und wird so angetrieben, daß er sich an seiner Vorderseite abwärts bewegt;

5. die relative Anordnung der Messersätze und der Messer der einzelnen Sätze gegenüber dem Schrägungswinkel des Rotors ist so gewählt, daß ein nach unten laufendes Messer (z. B. 15 y 2) eines Satzes eine Erdscholle (21) teilweise vom Boden lostrennt und sie in ihrer Lage liegenläßt, bis ein nach oben laufendes Messer (15 χ 2) des benachbarten Satzes diese teilweise losgetrennte Scholle von unten erfaßt, sie abreißt und wendet.

Die Erfindung wird beispielsweise an Hand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform der Maschine;

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hängenden Boden ohne Beeinträchtigung der Durchlässigkeit der Schnittfläche erreicht wird. Da die Länge des Endabschnittes 20 kleiner ist als der Abstand zwischen den Messersätzen, bleibt die Scholle mit dem Boden verbunden. Der Winkel zwischen den Messerabschnitten 18 und 20 ist so bemessen, daß außer einem Abscheren des vorderen Schollenteils vom zusammenhängenden Boden die Scholle von diesem etwas nach hinten gezogen wird.

Die Arbeitsweise kann am besten an Hand von Fig. 5, 6 und 7 erklärt und beschrieben werden.

Wie schon oben erwähnt wurde, zeigt die Fig. 6 zwei aufeinanderfolgende Arbeitsstellungen des Rotors bei A und B. In der Stellung bei A sind drei

Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines Rotor-Messersatzes;

Fig. 3 ist eine Ansicht eines Messers in dessen Bewegungsebene um die Rotorachse;

Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3; 5

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung, die zwei benachbarte Messersätze nebeneinander zeigt, um deren relative Winkellage bei diesem Beispiel zu veranschaulichen;

Fig. 6 ist eine zweiteilige perspektivische Ansicht io eines Teiles des Rotors, wobei der Rotor bei A und B in aufeinanderfolgenden Stellungen gezeigt und seine Wirkungsweise illustriert wird;

Fig. 7 ist eine schematische Endansicht, die den

Rotor in zwei aufeinanderfolgenden Stellungen und 15 Messersätze mit jeweils drei Messern dargestellt; der außerdem das Abstechen und Wenden einer Scholle einfachen Beschreibung wegen werden die entspredurch die Messer darstellt. chenden Befestigungsplatten der drei Sätze durch die

Nach Fig. 1 besteht die Maschine aus seitlichen Bezeichnungen 14x, 14 y, 14z voneinander unter-Rahmenträgern 10, 11, zwischen denen eine Rotor- schieden. Die drei Messer eines jeden Satzes sind welle 12 gelagert ist, deren Achse schräg (beispiels- 20 entsprechend mit 15x1, 15^2, 15x3 und 15 yl, weise 12 bis 14°) gegen eine Horizontale senkrecht ISy 2, 15 y 3 sowie 15 ζ 1, 15 ζ 2, 15 ζ 3 markiert, wozur Fahrtrichtung liegt, die durch den Pfeil 13 mar- bei die Markierung in der Zeichnung im Uhrzeigerkiert ist. Die Rotorwelle, die aus einem Voll- oder sinn durchgeführt worden ist. Man kann erkennen, Hohlprofil bestehen kann, ist mit einer Anzahl im daß die drei Messer jedes Satzes mit gleicher Teilung Abstand voneinander angeordneter Befestigungsplat- 25 auf der Rotorwelle 12 sitzen und daß die Messer ten 14 α, 14 δ, 14 c usw. versehen, an denen jeweils 15x1, 15 yl, 15 ζ 1 und 15x2, 15>·2, 15 ζ 2 sowie ein Satz von drei Arbeitsmessern 15 befestigt ist. Die 15x3, 15 y 3, 15 ζ 3 jeweils auf einer Schraubenlinie Arbeitsweise dieser Messer wird im folgenden be- angeordnet sind. In der Fig. 6 A und 6 B dreht sich schrieben, aber es läßt sich schon so erkennen, daß der Rotor im Uhrzeigersinn; die Bewegungsrichtung sich das nach oben bewegende Messer 15 α in Bewe- 30 der Maschine ist wieder durch den Pfeil 13 angegungsrichtung der Maschine gesehen etwa in der geben.

Mitte zwischen dem ablaufenden Messer 15 b auf der- Betrachtet man die Messer auf den Befestigungsseiben Befestigungsplatte 14 d und dem ablaufenden platten 14 y und 14 z, so zeigt sich, daß das Messer Messer 15 c der benachbarten Platte 14 e befindet. 15y2 fast völlig in den Boden eingedrungen und im

Aus Fig. 2 bis 4 kann man erkennen, daß jedes 35 Begriff ist, eine Scholle 21 mit einer Grasnarbe an Messer eines Satzes mit seiner zugehörigen Befesti- ihrer Oberfläche teilweise zu lösen; das Messer 15 ζ 1 gungsplatte mittels eines Bolzenpaares 16 fest verbun- wird gleich darauf mit dem Einschneiden beginnen den ist, die durch den Messerfuß 17 und die Befesti- und eine Scholle 22 teilweise lockern. Die punktierte gungsplatte gehen. Die Ebenen der Messerfüße 17 lie- Linie 23 kennzeichnet den Weg des Messers 15 ζ 1, gen parallel zur Ebene der Befestigungsplatte. Vom 40 den dieses beim Lostrennen und während der BiI-Fuß aus geht das Messer in einen Hauptarbeits- dung der Scholle 22 unter der Oberfläche zurücklegt; abschnitt 18 über, der gegen den Fuß verwunden ist jedes folgende Messer beschreibt nach Erreichen sei- und dessen in Drehrichtung gesehen vorn liegende ner Schnittstellung einen identischen Weg. Wegen Kante bei 19 abgeschrägt ist und so eine relativ der Verdrillung oder Verwindung der Messer und scharfe Schneide bildet. Der Arbeitsabschnitt 18 der 45 durch die abgewinkelten äußeren Endabschnitte 20 einzelnen Messer geht in einen äußeren Endabschnitt wird Messer 15 ζ 1 die Scholle 22 seitwärts zum Mes-20 über, dessen Ebene gegen den Arbeitsabschnitt ser 15 y 2 drängen und die Scholle entlang der Linie um beispielsweise 120 bis 130° abgewinkelt ist, so 24 von der davorliegenden, noch unbearbeiteten Erde daß das gesamte Messer in Längsrichtung betrachtet durch eine kombinierte Scher- und Zugbeanspruchung etwa die Form eines aufgebogenen L hat, wobei der 50 lostrennen.

Winkel vorzugsweise so groß gewählt wird, daß beim Läuft die Maschine von der Stellung A zur Stel-

Aufsteigen des Messers auf der Rückseite des Rotors
die Scholle abgleitet und nicht mitgenommen wird.
Diese Messer sind derart auf dem Rotor angebracht,
daß die äußeren Endabschnitte 20 zum hinteren Auf- 55 auf der Rückseite des Rotors den Boden verlassen, lager der schräg angeordneten Rotorwelle zeigen; Während dieser Zeit nähert sich gerade Messer außerdem ist die Verwendung oder Neigung des
Hauptarbeitsabschnittes 18 so ausgelegt, daß der
Messerrücken die noch nicht geschnittene Erde an
der Seite der Scholle nicht berührt, damit die vorn 60 bewegung. Die Lage der Rotorachse, die Versetzung liegende Schneide 19 des Messers die Scholle ab- der Messersätze, die Rotordrehzahl und die Getrennt und der Messerrücken nicht wie eine Kelle auf schwindigkeit der Maschine sind so aufeinander abder Schnittfläche der unbearbeiteten Erde gleitet, wo- gestimmt, daß (beim Aufsteigen) das Messer 15yl durch deren Porosität vermindert würde. unter die Scholle 22 faßt, die vom Messer 15 ζ 1 los-

Zusätzlich drängt die erwähnte Verdrillung oder 65 getrennnt wurde. Dies Erfassen geschieht hauptsäch-Verwindung des Messers die abgestochene Scholle lieh mit Hilfe des äußeren abgewinkelten Endzum benachbarten Messersatz hin, so daß ein Ab- abschnittes 20 des Messers 15yl und seitlich vor scheren des Vorderteils der Scholle vom zusammen- dem Schwerpunkt der Scholle 22. Dadurch wälzt das

lung B (bei der der Klarheit wegen die Befestigungsplatte 14 z mit ihren Messern fortgelassen wurde), hat Messer 14 ζ 1 die Scholle 22 unten losgeschnitten und

das im Zyklus hinter Messer 15 ζ 1 folgt, dem Ende seines Schollenschnittweges, der z. B. dem Weg 23 ähnelt, und beginnt hinter dem Rotor seine Aufwärts-

Messer 15 yl die Scholle 22, so daß die Grasnarbe verdeckt und der Unterboden der Scholle der Witterung ausgesetzt ist. In Fig. 6 B ist dieses Umwälzen noch nicht abgeschlossen, aber der Pfeil 26 zeigt den ungefähren Verlauf der Umwälzbewegung. In Fig. 6 B wird jedoch eine vollständige Umwälzung der Scholle 21 dargestellt, die vom Messer ISy 2 losgetrennt wurde; die Umwälzung wird durch das Messer 15χ2 auf der Bahn des Pfeiles 27 durchgeführt.

Man kann erkennen, daß nacheinander jedes Messer eine Scholle loslöst und etwa in ihrer Lage liegenläßt und daß das zyklisch im nächsten Messersatz zum hinteren Ende des Rotors hin gelegene Messer die Scholle wendet. Die Drehgeschwindigkeit, die Gestalt der Messer und deren relative Anordnung zueinander sind so gewählt, daß die-Schollen nicht herumgeschieudert und zerbrochen werden, so daß eine grobschollige Oberfläche erreicht wird.

An Hand von Fig. 5 und 7 läßt sich diese Arbeitsweise noch besser erläutern. In Fig. 5 sind die beiden Befestigungsplatten 14 y und 14 z und die zugehörigen Messersätze nicht auf einer gemeinsamen Achse, sondern nebeneinander dargestellt, außerdem wurde die Welle des Rotors um eine Viertelumdrehung gegenüber der in Fig. 6 A dargestellten Lage verdreht. Man erkennt, daß die Mitten der Messerfläche auf Linien liegen, die Winkel von 120° einschließen, und daß jedes Messer gegenüber der zugehörigen Radiallinie einen Nachlaufwinkel besitzt. Die Anordnung ist so ausgelegt, daß das Messer 15 ζ 1 dem Messer ISy 1 um 91,25- voreilt und dem Messer 15y2 um 28,75° nachläuft. Diese Winkel kommen bei vorliegendem Beispiel zur Verwendung; aber es ist selbstverständlich, daß unterschiedliche Winkelverhältnisse bei verschiedenen Rotorkonstruktionen aufreten können. Die 94,15°-Voreilung des Messers 15ζ 1 (dessen Schneidetakt betrachtet wird) gegenüber dem Messer 15 yl (dessen Schollenumwälzungstakt betrachtet wird) wirkt sich derart aus, daß es nicht zu einer schädlichen Einwirkung auf Scholle und Messer kommt.

in Fig. 7 werden zwei Stellungen der Befestigungsplatte 14 y und ihrer Messer gezeigt. Die Ausgangsstellung ist in voll ausgezeichneten Linien auf der linken Seite der Figur abgebildet und entspricht der Stellung des Rotors von Fig. 6B; rechts ist die Befestigungsplatte um 120° während des Vorlaufes des Rotors in eine zweite Stellung gedreht, in der die Teile in Strichpunktlinien angedeutet sind. Der übersichtlichen Beschreibung wegen sind bei der zweiten Stellung der Befestigungsplatte einander entsprechende Positionszahlen unterstrichen.

In der voll ausgezeichneten Ausgangsstellung beginnt Messer 15 y 3 gerade mit dem Einschneiden; bei der Bewegung in die zweite Stellung trennt seine Spitze die Scholle 30 entlang der Linie 31 ab. Wegen des Anstellwinkels des abgebogenen äußeren Messerabschnittes wird die Scholle dann von der Schnittlinie entsprechend der Darstellung fortgezogen.

In Fig. 7 werden die entsprechenden Stellungen des Messers 15 χ 2 an der Befestigungsplatte 14 χ (nicht dargestellt) gestrichelt angedeutet. Man erkennt, daß in der zweiten Stellung, in der das Messer zum Teil die zugehörige Scholle 32 losgetrennt hat, die Fortsetzung der Bewegung auf der Linie 33 zu einem Erfassen der Scholle 30 bei 34 führt. Daraufhin wird der ungetrennte Abschnitt der Scholle vom Boden, mit dem diese noch verbunden ist, losgerissen und die Scholle selbst umgekippt. Ein Zwischenstadium des Umwälzens wird in Fig. 7 links unten gezeigt; Messer y 3 ist gerade im Begriff, die Scholle 35 umzuwälzen, die vom Messer 15 ζ 3 (nicht dargestellt) gebildet wurde.

Es zeigt sich also, daß jedes Messer eine Scholle teilweise vom Boden lostrennt und wegen seiner Verwindung an der Schnittstelle sowie der Hebewirkung eines Messers des benachbarten Messersatzes die noch feste Verbindung der Scholle vom Boden, mit dem diese nach dem teilweisen Trennen noch verbunden ist, gelöst und die Scholle umgewendet wird.

Claims (5)

PATENTANSPRUCH: Bodenfräse, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale, die zum Teil an sich bekannt sind:

1. Der Rotor ist mit mindestens zwei axial im Abstand voneinander angeordneten Sätzen von auf dem Umfang verteilten, im wesentlichen radial verlaufenden Messern (15) versehen;

2. jedes Messer ist so aufgesetzt, daß es auf dem Boden mit einer Kante auftrifft, wobei es an seinem äußeren Ende (20) zur Seite unter einem stampfen Winkel abgewinkelt und der abgewinkelte Abschnitt kürzer ist als der Abstand der benachbarten Messersätze;

3. der Hauptabschnitt (18) der einzelnen Messer ist so verwunden, daß ein Gleiten des losgetrennten Bodens am Messer vermieden wird;

4. der Rotor (12, 14, 15) ist im spitzen Winkel

quer zur Fahrtrichtung der Fräse angeordnet und wird so angetrieben, daß er sich an seiner Vorderseite abwärts bewegt;

5. die relative Anordnung der Messersätze und der Messer der einzelnen Sätze gegenüber dem Schrägungswinkel des Rotors ist so gewählt, daß ein nach unten laufendes Messer (z.B. 15y 2) eines Satzes eine Erdscholle (21) teilweise vom Boden lostrennt und sie in ihrer Lage liegenläßt, bis ein nach oben laufendes Messer (15x2) des benachbarten Satzes diese teilweise losgetrennte Scholle von unten erfaßt, sie abreißt und wendet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 075 881; britische Patentschrift Nr. 821 349; französische Patentschrift Nr. 1113 229; belgische Patentschrift Nr. 566 214.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 309 669/8+ 8.