DE20106545U1

DE20106545U1 - Vorrichtung zum Verfestigen des Bodens

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Dipl.-lng. A. Wasmeier Dipl.-lng. H. Graf

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H/g 20.074

Datum Date

12. April 2001 w-el

Anmelder:

Konrad Hendlmeier

Ehweg 1

93107 Untersanding

Titel:

Vorrichtung zum Verfestigen des Bodens

Konten: HypoVereinsbank (BLZ 750 200 73) 5 839 300

Postgiroamt MürfcJfen JBLZ 7OQ ItID £W).893JS9-aOT. . ·

• · · · ···· · · · 12.p4.01

Gerichtsstand Regensburg

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Vorrichtung zum Verfestigen des Bodens

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Vorrichtungen sind bei Bodenbearbeitungs- und Sävorrichtungen, z.B. in Form von Stempelwerkzeugen bekannt, um ein optimales Saatbeet zu erreichen, wobei der Unterboden verfestigt und ausreichend Feinerde zum Bedecken des Saatgutes auf den verfestigten Boden aufgebracht wird. Die das Erdreich verfestigenden Stempelelemente nehmen insbesondere bei hoher Bodenfeuchtigkeit größere Brocken von Erdreich, Gluten, mit Erde behaftete Steine und dergl. auf, die sich zwischen den Stempel elementen festklemmen und zu Verstopfungen der Stempelelemente führen. Um die Gefahr derartiger Verstopfungen zu reduzieren, ist es bereits bekannt, zwischen jeweils zwei benachbarten Stempelelementen Kammelemente einzusetzen, die festgeklemmte Gluten, Pflanzenteile, Steine oder dergl. von den Stempelrädern lösen und den Raum zwischen den Stempelrädern befreien.

Derartige reinigende Kammelemente machen jedoch erforderlich, dass die den Bodendruck hervorrufenden Stempeielemente in einem größeren Abstand als notwendig in Axialrichtung zueinander versetzt werden müssen, so dass die Funktion der eigentlichen Bodenbearbeitung dadurch reduziert wird.

Aufgabe der Neuerung ist es deshalb, die Bodenbearbeitungs-Werkzeugelemente so auszugestalten und anzuordnen, dass sie eine optimale Verfestigung des Erdreichbodens ergeben und so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie durch entsprechende Eigenbewegung und Auslenkung sowie Rückstellungen ein einwandfreies Reinigen und Entfernen von festgeklemmten Gluten, Pflanzenteilen oder Steinen während des Betriebes ergeben.

Gemäss der Neuerung wird dies mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 erreicht. Weitere Ausgestaltungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die die Umfangsfläche der Stempelelemente oder dergl. aufnehmenden Tragarme oder Speichen sind in der Weise elastisch nachgiebig ausgebildet, dass sie in radialer Richtung federnd, in Form von Stossdämpfem oder aber gelenkig auf der Walzenachse befestigt ausgelegt sind, so dass die festgeklemmten Brocken durch Federwirkung bzw. Entspannung der Federn bei Freisetzung der Federkräfte gelöst werden. Andererseits können die Tragarme oder Speichen in axialer Richtung federnd bzw. elastisch nachgiebig ausgebildet bzw. die Tragarme oder Speichen um ihre radiale Längsachse gelenkig ausgeführt sein, so dass die festgeklemmten Brocken aufgrund der flexiblen Deformation der Maschinenteile und damit der federnd nachgiebigen Relativbewegung entfernt werden.

Die federnde Ausbildung und/oder die Elastizität der Tragarme bzw. Speichen wird z.B. dadurch erreicht, dass diese Elemente selbst als Federn oder Stossdämpfer ausgeführt sind, dass sie aus elastisch nachgiebigem Kunststoff bestehen, so dass die radial äußeren Teile in oder entgegen der Umfangsrichtung auslenken können, die Speichen gelenkig und allseitig auslenkbar um die Längsspeichenachse angeordnet sind und einen Brocken-Löseeffekt erzeugen, oder dass die äußeren Enden der Speichen an den Verbindungsstellen mit der Umfangsfläche eine für das Lösen der Brocken erforderliche Nachgiebigkeit mit entsprechend hoher Rückstellkraft bewirken, so dass insgesamt eine auslenkende und nachgiebige Befestigung der Umfangsfläche sichergestellt ist.

Gemäss weiterer Ausgestaltung der Neuerung kann die Umfangsfläche bzw. Lauffläche selbst elastisch nachgiebig oder mit einer federnd verformbaren Wirkfläche ausgebildet sein, so dass ein walkender Effekt von der Lauffläche auf den Boden ausgeübt wird und damit eine Reaktionskraft beim Festklemmen von Brocken zwischen den Speichen bzw. Tragarmen erzeugt wird, wodurch der Brocken gelöst wird. Die verformbare Lauffläche kann beispielsweise aus flexiblen Laufflächen-Segmenten bestehen, oder die

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Segmente können z.B. gelenkig miteinander verbunden sein. Die Lauffläche kann dabei eine profilierte Wirkfläche besitzen, die auswechselbar ist. Die Profilierung kann teilkreisförmig, dreieckförmig, U-förmig oder in beliebiger anderer zweckmäßiger Fom ausgeführt sein, wobei die Wirkflächenprofile in Umfangsrichtung unterbrochen oder ununterbrochen ausgeführt sein können.

Die Speichen bzw. Tragarme der neuerungsgemäßen Vorrichtung sind in einer speziellen Ausführung der Neuerung versetzt zueinander angeordnet, d.h. in Achsrichtung der Walze beabstandet und im Winkel zueinander versetzt. Dabei sind die Speichen bzw. Tragarme federnd und allseitig auslenkend auf der Walzenachse befestigt, so dass sie relativ zueinander unter Vorspannung auslenken und eine Rückstellbewegung aufgrund dieser Vorspannung ausüben können, wobei durch diese Reaktionsbewegung ein Lösen eines zwischen den Speichen festgeklemmten Brockens erzielt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Neuerung können die Stäbe bzw. Tragarme starr ausgebildet und um eine Befestigungsstelle in Umfangsrichtung in begrenztem Maße schwenkbar angeordnet sein, wobei das Ausmaß der Verschwenkung durch beidseitige Anschläge, z.B. durch einen starren Anschlag auf der einen Seite und einen elastischen Anschlag auf der entgegengesetzten Seite festgelegt wird, so dass bei einem Festklemmen eines Brockens zwischen zwei benachbarten Speichen durch Verschwenken der Stäbe in entgegengesetzten Richtungen ein Lösen des Brockens erreicht werden kann.

Eine andere Ausführungsform der neuerungsgemäßen Vorrichtung ist so ausgebildet, dass auf einer Achse der Vorrichtung parallel zueinander angeordnete flexible Scheiben aus Gummi, Kunststoff oder dergl. deformierbarem Material befestigt sind, deren Scheibenfläche unterbrochen oder ununterbrochen ausgeführt sein kann, so dass die Scheibe in Form eines Rades ausgeführt sein kann. Auf dem Außenumfang der Scheiben sind Laufflächen befestigt, die zur Verfestigung des Bodens dienen und die z.B. aus Eisen bestehen können. Die Scheiben aus Gummi oder Kunststoff sind so ausgeführt, dass sie bei entsprechender Belastung aus ihrer Ebene auslenkbar sind.

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Nachstehend wird die Neuerung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit Stempelsegmenten nach der Vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit radialen Federelementen bei gleichförmiger Belastung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung entsprechend Fig. 2 bei einseitiger Belastung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung mit in Segmente unterteilter Umfangsfläche bei gleichförmiger Belastung,

Fig. 5 eine schmeatische Darstellung einer Vorrichtung nach Fig. 4 bei einseitiger Belastung,

Fig. 6 eine Schnittansicht einer Speichenanordnung mit Laufflächenprofilen,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Neuerung in Form eines Stabkäfigs,

Fig. 8 eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Neuerung mit starrer Stabanordnung und elastischem Anschlag,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Neuerung mit in Längs- und in Umfangsrichtung versetzten Speichen, und

Fig. 10 eine weitere schematische Darstellung einer Ausführungsform der Neuerung.

Bei der Ausführungsform einer neuerungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 sind auf einer durchgehenden Achse 1 federartige Speichen bzw. Tragarme 2, 3, 4 befestigt, die im radial äußeren Bereich in segmentförmige Abschnitte 5, 6, 7 übergehen und die bei 8 unterbrochene Ringfläche ausbilden. Auf der Achse 1 sind eine Vielzahl derartiger rad- oder ringförmiger Elemente, die als Stempelelemente bekannt sind, parallel zueinander angeordnet, deren unterbrochene Umfangsflächen in Eingriff mit dem Boden kommen. Die Umfangssegmente 5, 6, 7 sind dabei elastisch nachgiebig bzw. federnd und rückstellend ausgebildet.

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und Fig. 3 ist eine durchgehende Achse 9 vorgesehen, an der radial gerichtete Federelemente 11, 12, 13 befestigt sind, die an ihrem radial äußeren Ende mit einem Umfangsring 10 in Verbindung stehen. Wird, wie in Fig. 3 dargestellt, auf die Achse 9 der Vorrichtung ein starker Druck gegen den überfahrenen Erdboden 14 ausgeübt, wird die bodennahe Feder 13 zusammengedrückt und die beiden übrigen Federn 11,12 werden gestreckt. Die Federn 11, 12, 13 stellen dabei die Tragarme bzw. Speichen des Systems dar. Wenn sich zwischen den Speichen bzw. Federn 12, 13 bzw. 11,13 Erdbrocken, Gluten oder dergl. festlegen, wird durch das Entspannen der Feder 13 bei fortgesetzter Drehung eine Rückstellkraft und damit eine Vergrößerung des Abstandes der Federn erzeugt, die dazu führt, dass ein eingeklemmter Brocken oder dergl. aus der Festklemmung gelöst wird, so dass das System von dem Brocken befreit wird. Die Umfangsfläche 10 kann dabei eine starre Umfangsfläche oder aber auch eine elastisch nachgiebige Fläche sein, so dass an der Eingriffsstelle mit dem Boden 14 die Umfangsfläche im Betrieb deformiert wird und zur Rückstellkraft des Systems beiträgt.

Die Darstellung nach Fig. 4 und 5 zeigt eine Vorrichtung mit unterbrochener Umfangsfläche. Auf einer durchgehenden Achse 15 sind entsprechend der Vorrichtung nach Fig. 2 Federelemente 16, 17, 18 befestigt, die an ihren radial äußeren Enden mit Umfangssegmenten 19, 20, 21 verbunden sind. Die Umfangssegmente sind untereinander über gelenkige Verbindungselemente 22, 23, 24 zu einer Ringform verbunden und können in sich entweder starr oder elastisch nachgiebig ausgebildet sein. Bei hoher Belastung, die auf die Achse 15 einwirkt, ergibt sich ein Zustand, wie er schematisch in Fig. 5 angedeutet ist, nämlich eine Kompression der Feder 16 sowie eine Entspannung der Federn 17 und 18, wobei der Segmentabschnitt 19, wie in der Zeichnung dargestellt, durch den Anpressdruck am Boden eine Deformation erfährt. Brocken, die innerhalb des Systems bzw. zwischen den Speichen oder Tragarmen 16, 17, 18 während des Betriebes festgeklemmt werden, werden bei einer Weiterbewegung der Vorrichtung durch die Rückstellkraft und Dimensionsänderungen des Federsystems wie auch des deformierten Segmentes aus ihrer Verklemmung befreit und entfernt, so dass auch hier eine selbstreinigende Wirkung auftritt.

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Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Neuerung mit unterschiedlichen Tragarmen auf einer Welle 26. Die Speichen 27 nehmen eine profilierte Umfangsfläche 28 auf dem äußeren radialen Ende auf. Die Umfangsfläche kann elastisch nachgiebig ausgebildet sein. Des weiteren können die Speichen 27 federnd ausgebildet oder bei 29 gelenkig auf der Achse 26 befestigt sein, so dass eine Nachgiebigkeit in radialer Richtung gewährleistet ist. Mit 30 ist eine andere Ausführungsform einer Speiche dargestellt, die eine profilierte Umfangsfläche 31 in Kugelform hat. Mit 32 und 33 sind Speichen angedeutet, die auf ihrer Umfangsfläche eine zackige Profilierung 34 haben, die ebenfalls elastisch nachgiebig sein kann. Mit 35 ist ein Glutenbrocken oder dergl. angedeutet, der sich zwischen den Speichen 32 und 33 festgesetzt hat. Aufgrund der gelenkigen Lagerung der Speichen 32 und 33 auf der Achse 26 (bei 35) werden an der Festklemmstelle eines Brockens 36 die Speichen 32 und 33 entgegen einer Federkraft bzw. Einspannkraft auseinander gedrückt und durch die eingeprägte Rückstellkraft erfolgt ein Befreien bzw. Lösen des eingeklemmten Brockens 36.

Die Darstellung nach Fig. 7 zeigt schematisch einen Stabkäfig 37, der aus in Achsrichtung der Vorrichtung parallel zueinander und in Umfangsrichtung versetzten Rohren 38, 38', 38" und 38'" besteht, die durch flexible Tragarme 39, 39', 39", 39"' mit einer durchgehenden Achse 40 oder wahlweise Achsnaben 40a verbunden sind. Die Tragarme 39, 39' sind dabei als blattfederförmige Elemente ausgebildet, sie können jedoch, wie mit 39" angedeutet, auch wendeiförmige Federelemente sein, um eine allseitige Auslenkung und damit Verschiebung der Rohre 38, 38', 38" zu erzielen. Durch die Auslenkungen der Tragarme und der Rohrelemente lösen sich zwischen jeweils zwei benachbarten Tragarmen festgeklemmte Brocken, wenn durch die auslenkbaren Tragarme eine Vergrößerung des Abstandes zweier paralleler Rohre 38, 38' auftritt, so dass die Brocken freigegeben werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist auf einer Achse 41 eine Achsscheibe 42 konzentrisch mit den Stäben 43 eines Stabkäfigs befestigt, auf der in Umfangsrichtung versetzte starre Stäbe 43, 43' in begrenztem Umfang verschwenkbar angeordnet sind. Je-

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dem Stab 43, 43' ist auf einer Seite ein starrer Anschlag 44, 44' und auf der entgegengesetzten Seite ein elastischer Anschlag 45, 45', z.B. in Form eines Gummipuffers oder einer Gummifeder zugeordnet, so dass dann, wenn ein im unteren Abschnitt der Bewegungsphase zwischen den Stäben 44, 44' festgeklemmter Brocken B eingeklemmt wird, bei einer Weiterbewegung der Vorrichtung in Arbeitsrichtung der Stab 43 durch die Rückstellkraft des elastischen Anschlags 45 in Bewegungsrichtung geschwenkt und dadurch der Abstand der beiden Tragarme, die den Brocken festklemmen, vergrößert wird und der Brocken herausfallen kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 sind auf einer durchgehenden Achse 46 Speichen oder Tragarme 47, 48, 49 befestigt, die in Richtung der Achse 46 im Abstand voneinander angeordnet sind und die in Umfangsrichtung der Achse 46 jeweils um 120° versetzt sind. Die radial äußeren Enden der Speichen 47, 48, 49 sind mit einem Umfangsring 50 fest verbunden, der in sich elastisch nachgiebig sein kann, während die Speichen 47 - 49 in radialer Richtung federnd oder um die radialen Achsen auslenkbar ausgebildet sind, so dass die ringförmige Umfangsfläche 50 eine walkende Bewegung ausführen kann, die aufgrund der federnden oder elastisch nachgiebigen Eigenschaften des Systems dazu führt, dass zwischen die Speichen eingeklemmte Brocken durch entsprechend freigesetzte Rückstellkräfte aus dem System entfernt werden.

Eine weitere Ausführungsform der Neuerung nach Fig. 10 ist so ausgeführt, dass auf einer Achse 51 Gummischeiben 52, 53 mit oder ohne Aussparungen parallel zueinander befestigt sind, die an ihrem Umfangsrand kreisringförmige Laufflächen 53, 54 aufnehmen, die aus steifem Material, z.B. aus Eisen bestehen. Die Gummischeiben 52, 53, die auch aus Kunststoff bestehen können, sind so konzipiert, dass sie bei Belastung aus ihrer Ebene auslenken können, so dass zwischen jeweils zwei benachbarten Scheiben 52, 53 festgeklemmte Erdbrocken, Gluten oder dergl. dadurch wieder gelöst werden, dass die Scheiben 52, 53 ihren Abstand zueinander durch die Auslenkbewegungen verändern können und damit die unerwünschten Brocken sich von dem Gerät lösen können.

Claims

1. Vorrichtung zum Verfestigen des Bodens mittels walzenförmiger oder radförmiger, parallel zueinander auf einer Achse befestigter Werkzeugelemente, die eine im wesentlichen ringförmige, unterbrochene oder ununterbrochene Umfangsfläche haben und von der Achse ausgehende, mit der Umfangsfläche verbundene Tragarme oder Speichen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragarme oder Speichen elastisch nachgiebig und/oder auslenkbar angeordnet bzw. ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme oder Speichen selbstrückstellend ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragarme oder Speichen in radialer Richtung elastisch nachgiebig oder flexibel ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragarme oder Speichen in Längsrichtung der Achse versetzt ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragarme bzw. Speichen allseitig auslenkbar und aus der ausgelenkten Position selbstrückstellend ausgebildet bzw. angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte Tragarme bzw. Speichen so angeordnet bzw. ausgebildet sind, dass die Abstände der Randbereiche der beiden Tragarme bzw. Speichen oder die durch die Tragarme bzw. Speichen gebildeten Ebenen zueinander im Winkel veränderbar sind.

7. Vorrichtung zum Verfestigen des Bodens mittels walzenförmiger oder radförmiger, parallel zueinander auf einer Achse befestigter Werkzeugelemente, die eine im wesentlichen ringförmige, unterbrochene oder ununterbrochene Umfangsfläche haben und von der zentrischen Achse ausgehende, mit der Umfangsfläche verbundene Tragarme oder Speichen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche bzw. Segmente der Lauffläche flexibel ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente der Lauffläche gelenkig miteinander bzw. auslenkbar zueinander verbunden sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragarme oder Speichen Federelemente sind bzw. aufweisen, die in radialer Richtung und um die radiale Achse auslenkbar sind, z. B. Blattfedern, Teleskopfedern, Spiralfedern, Gummipuffer.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragarme oder Speichen aus Kunststoff bestehen und allseitig auslenkbar ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragarme oder Speichen als Spiralfedern oder Stossdämpfer ausgebildet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die unterbrochene oder ununterbrochene Umfangsfläche bzw. Lauffläche aus elastisch nachgiebigem Material besteht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche diskontinuierlich ausgebildet ist.

14. Vorrichtung zum Verfestigen des Bodens mittels walzenförmiger oder radförmiger, parallel zueinander in Umfangsrichtung befestigter Werkzeugelemente, z. B. Rohrpackerstabwalzen, die eine im wesentlichen ringförmige, unterbrochene Umfangsfläche haben, dadurch gekennzeichnet, dass die in axialer Richtung der Walze den Walzenumfang bildenden Rohrstäbe durch Ringelemente die Form der Walze festlegen, und dass die Ringelemente deformierbar bzw. auslenkbar ausgebildet sind.

15. Vorrichtung zum Verfestigen des Bodens mittels walzenförmig oder radförmig parallel zueinander in Umfangsrichtung angeordneter Rohre bzw. Stäbe, die eine im wesentlichen ringförmige unterbrochene Umfangsfläche bilden, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung der Walze die Umfangsfläche bildende Rohre bzw. Stäbe über Speichenelemente mit einer Speichennabe oder Speichennabenabschnitten verbunden sind, und daß die Speichenelemente deformierbar bzw. auslenkbar ausgebildet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichenelemente in Umfangsrichtung elastisch nachgiebig ausgebildet sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichenelemente in Umfangsrichtung als Federn ausgebildet sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen als starre Stäbe ausgebildet sind, die zwischen jeweils einem Anschlag auf jeder Speichenseite angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die starren Stäbe zwischen einem auf einer Speichenseite angeordneten Festanschlag und einem auf der gegenüberliegenden Speichenseite federnd nachgiebigen Anschlag begrenzt auslenkbar angeordnet sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Achse der Vorrichtung parallel zueinander angeordnete flexible Scheiben oder Räder aus Gummi, Kunststoff oder dergl. Material befestigt sind, an deren radialem Umfang mit dem Boden in Eingriff kommende Laufflächen aus steifem Material, z. B. Eisen, befestigt sind.