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Die Erfindung betrifft eine Kantenschneidevorrichtung für die Bodenbearbeitung, mit einem Grundträger zur Befestigung an einem motorgetriebenen Fahrzeug, z. B. einem Kleintraktor, und mit einem beweglich an dem Grundträger angeordneten Werkzeugträger mit einem der Bodenbearbeitung dienenden Schneidrad.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Schneidrad für die Bodenbearbeitung, vorzugsweise ein für die vorgenannte Kantenschneidevorrichtung geeignetes Schneidrad.
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Bei der Pflege von großen Grünflächen wie z. B. Parks oder Golfplätzen sind häufig lange Rasenkanten zu besäumen. Durch einen längs des Randes der Rasenfläche gezogenen Schnitt in den Boden wird eine Kante hergestellt, und anschließend das von der Kante abgetrennte Bodenmaterial aufgenommen und beseitigt. Die Rasenfläche einerseits und eine angrenzende Nutzfläche, z. B. ein Fußweg mit Sandbelag andererseits werden auf diese Weise optisch sauber getrennt. Für diesen Einsatzzweck sind Kantenschneider in vielen Ausführungsformen sowohl für den professionellen Einsatz z. B. bei der Pflege von Golfplätzen, als auch für den privaten Gebrauch im häuslichen Garten bekannt.
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Zur Pflege langgestreckter Rasenkanten werden oft Geräte ähnlich einem Spaten eingesetzt. Zunächst wird eine schmale Schneide vertikal oder schräg in den Boden getrieben, bevor durch eine seitliche Bewegung das abzutrennende Bodenmaterial von der besäumten Rasenkante getrennt und anschließend entfernt und gegebenenfalls kompostiert wird. Die mit solchen Geräten erzielbare Arbeitsgeschwindigkeit ist allerdings gering und erfordert daher bei der Pflege von Parks und Golfplätzen einen erheblichen zeitlichen Einsatz.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für den Kantenschnitt bei der Bodenbearbeitung von Grünflächen geeignete Vorrichtung zu schaffen, mit der sich große Bearbeitungsstrecken, seien diese gerade oder in Kurven verlaufend, in kurzer Zeit erledigen lassen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kantenschneidevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
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Bei dieser Kantenschneidevorrichtung ist das Schneidrad als eine rotationssymmetrisch geformte Hohlschale ausgebildet, die um ihre Rotationsachse drehbar in dem Drehlager des Werkzeugträgers der Kantenschneidevorrichtung gelagert ist. Durch die Schalenform des Schneidrads wird mit ein- und demselben Werkzeug ein Bodenschnitt durchgeführt, und das dabei abgetrennte Bodenmaterial zur Seite hin geschoben. Dabei bewirkt nur der in Arbeitsrichtung vordere Teil des Schneidrads den eigentlichen Schnitt, wohingegen der mittlere und der hintere Teil des Schneidrads für das Beiseiteschieben des durch den Schnitt abgetrennten Kantenrests sorgt.
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Um die Kantenbearbeitung mit gleicher Arbeitsgeschwindigkeit auch entlang von Kurven und Biegungen zu ermöglichen, ist der Werkzeugträger des Schneidrads über ein Schwenklager mit im Wesentlichen vertikaler Schwenkachse an dem Grundträger der Kantenschneidevorrichtung gelagert. Der Grundträger ist ferner mit einer Stelleinrichtung zum gezielten Schwenken des Werkzeugträgers versehen.
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Eine solche Kantenschneidevorrichtung eignet sich vor allem als Vorsatzgerät für motorgetriebene Fahrzeuge wie z. B. für kleine Traktoren, wie Sie bei der Pflege ausgedehnter Grünflächen, Parks oder Golfplätzen vielfältig im Einsatz sind.
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Zu Beginn des Kantenschnitts wird, gegebenenfalls auch bereits während der Fahrt, zunächst der Grundträger der Kantenschneidevorrichtung zum Boden hin abgesenkt, so dass das Schneidrad zu etwa einem Drittel seiner Höhe in den Boden eindringt. Mit der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs bewirkt die Vorderkante des abrollenden Schneidrads einen im Wesentlichen in Fahrtrichtung verlaufenden Schnitt in den Erdboden. Da das Schneidrad als eine rotationssymmetrisch geformte Hohlschale gestaltet ist, erfolgt aber nicht nur ein Schnitt, sondern es findet gleichzeitig auch die seitliche Abförderung des Kantenrests statt. Es entsteht eine Furche mit einerseits einer sauber geschnittenen Kante und andererseits zur Seite hin aufgeworfenen Bodenresten.
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Die gesamte Bearbeitung erfolgt kontinuierlich, indem das Schneidrad antriebslos durch den Boden rollt, wobei der während der Rollbewegung jeweils vorderste Schneidkantenabschnitt den eigentlichen Schnitt durchführt, während die mittleren und hinteren Bereiche des Schneidrads infolge der Schalenform die Kantenreste beiseiteschieben, so dass sich die Furche bildet. Die Kantenreste können dann in einem weiteren Schritt einfach aufgenommen und der Kompostierung zugeführt werden.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ferner ein Schneidrad für die Bodenbearbeitung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 vorgeschlagen.
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Das Schneidrad ist als eine rotationssymmetrisch geformte Hohlschale ausgebildet, die zur Verbindung mit einer Zentralnabe mit mehreren Befestigungslöchern versehen ist, wobei die Befestigungslöcher auf einem Lochkreis mit der Rotationsachse als Mittelpunkt angeordnet sind.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Schneidrads weist dieses die Gestalt eines an seiner Innenseite zumindest teilweise ausgehöhlten Kugelabschnitts auf. Diese Schneidradform hat sich als optimal herausgestellt, um das abgetrennte Kantenmaterial unter Bildung einer Furche beiseitezuschieben. Dieser Effekt wird in besonderem Maße erreicht, wenn der Kugelabschnittswinkel zwischen 25° und 60° beträgt.
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Bei einer anderen, hier nicht zeichnerisch dargestellten Ausführungsform hat das Schneidrad 20 die Form eines "Chinesenhuts", d. h. die Form eines sehr flachen Hohlkegels mit einem Kegelwinkel von ca. 130° bis 160°.
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Der Durchmesser des Schneidrads hängt von der jeweils gewünschten Bodenbearbeitung ab. Zur Pflege großer Rasenflächen, wie dies auf Golfplätzen die Regel ist, ist besonders bevorzugt ein Durchmesser des Schneidrads zwischen 20 cm und 65 cm.
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Um gebogene Kanten und insbesondere kurvig verlaufende Rasenkanten ohne Unterbrechung des Bearbeitungsprozesses zu pflegen, wird mit einer Ausgestaltung der Kantenschneidevorrichtung vorgeschlagen, dass die Stelleinrichtung dazu ausgebildet ist, den Werkzeugträger aus einer für Geradeausfahrten geltenden Mittellage, in der der hinterste Schneidkantenabschnitt des Schneidrads schräg zu dem Fahrzeug hin und der vorderste Schneidkantenabschnitt des Schneidrads im Wesentlichen in Fahrtrichtung weist, in die eine ebenso wie in die andere Richtung zu schwenken.
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Im Anschluss an den Kantenschnitt ist es, unter Einsatz derselben oder auch anderer Bodenbearbeitungsmaschinen, erforderlich, die Kantenreste aufzunehmen und zu beseitigen. Das Aufnehmen kann erschwert werden, wenn die Kantenreste durch die Fahrzeugräder des Fahrzeuges überrollt und damit festgepresst wurden. Um dies zu verhindern, wird mit einer Ausgestaltung vorgeschlagen, dass der seitliche Abstand des nach vorne weisenden Schneidkantenabschnitts des Schneidrades zur Fahrzeugmittellinie nicht größer als der Abstand zwischen der Aufstandsfläche der Fahrzeugräder und der Fahrzeugmittellinie ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Fahrzeugräder auf jener Seite des Schnitts abrollen, der bestehen bleibt und z. B. den neuen Rasenrand bildet.
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Ein aktiver Drehantrieb für das Schneidrad ist zwar möglich, aber nicht wirklich erforderlich. Vielmehr wird für eine einfache, preiswerte Bauweise der Schneidevorrichtung bevorzugt, dass das Schneidrad frei drehbar in dem Drehlager gelagert ist, das Drehen des Schneidrades also allein durch das Abrollen des Schneidrades hervorgerufen wird.
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Mit einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Werkzeugträger am Ende eines Querbalkens angeordnet ist, der quer zur Fahrtrichtung verstellbar und in der jeweiligen Einstellung arretierbar ist. Dies ermöglicht eine einfache Quereinstellung des Schneidrades unter Berücksichtigung der Fahrzeugbreite des Fahrzeuges, und der Aufstandsfläche der Fahrzeugräder.
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Der Querbalken sitzt vorzugsweise in einem auf dem Schwenklager angeordneten Führungsrohr.
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Ferner wird als Bestandteil der Stelleinrichtung ein Hydraulikzylinder vorgeschlagen, der mit seinem einen Ende an dem Grundträger, und mit seinem anderen Ende an dem Führungsrohr befestigt ist.
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Zur Einstellung der Schnitttiefe des Schneidrads ist vorzugsweise eine zweite Stelleinrichtung vorhanden, die ein gesteuertes Absenken des Werkzeugträgers in Richtung Boden ermöglicht. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass Bestandteile der zweiten Stelleinrichtung mindestens ein erstes Gelenklager zur gelenkigen Verbindung mit einer ersten zu dem Fahrzeug führenden Strebe und mindestens ein zweites Gelenklager zur gelenkigen Verbindung mit einer zweiten zu dem Fahrzeug führenden Strebe sind, wobei die Gelenklager horizontale Lagerachsen aufweisen und in unterschiedlichen Höhen, bezogen auf den Grundträger, angeordnet sind. Die Streben und die Gelenklager können Bestandteile eines am Fahrzeug, z. B. einem Kleintraktor, bereits vorhandenen Hydraulikgestänges sein.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
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1 eine Draufsicht auf den vorderen Teil eines Fahrzeuges, an dem eine Kantenschneidevorrichtung für die Bodenbearbeitung befestigt ist, wobei ein Schneidrad der Kantenschneidevorrichtung horizontal geschnitten dargestellt ist;
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2 das Schneidrad einschließlich eines Drehlagers und eines das Drehlager aufnehmenden Werkzeugträgers im Falle verschiedener Arbeitsrichtungen.
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Die 1 zeigt in Draufsicht den in Fahrtrichtung R, welche zugleich die Arbeitsrichtung ist, vorderen Teil eines Fahrzeugs 2 für die Grünflächenbearbeitung. Ein solches Fahrzeug kann z. B. ein Kleintraktor sein, wie er häufig bei der Pflege von Parks und Golfplätzen eingesetzt wird.
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In Arbeits- bzw. Fahrtrichtung R vorne ist an dem Fahrzeug 2 eine Kantenschneidevorrichtung 1 befestigbar. Durch die Anordnung vorne am Fahrzeug 2 ist die Kantenschneidevorrichtung 1 und vor allem deren Werkzeug stets im Blickfeld des Fahrers.
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Zentraler Bestandteil der Kantenschneidevorrichtung 1 ist ein Grundträger 3. Zur Realisierung einer ein Absenken ermöglichenden Stelleinrichtung 10 ist der Grundträger 3 mit zwei ersten Gelenklagern 8 für eine gelenkige Verbindung mit zwei ersten zu dem Fahrzeug 2 führenden Streben 8A, und mit einem zweiten Gelenklager 9 für eine gelenkige Verbindung mit einer zweiten zu dem Fahrzeug führenden Strebe 9A versehen.
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Die Achsen der Gelenklager 8, 9 sind horizontal und quer zur Fahrtrichtung R ausgerichtet, und sie sind in Bezug auf den Grundträger 3 in unterschiedlicher Höhe angeordnet. Die hier doppelt vorhandenen Gelenklager 8 sind jeweils außen und deutlich tiefer angeordnet, als das dazwischen auf der Fahrzeugmittellinie M angeordnete, andere Gelenklager 9. Die Stelleinrichtung 10 ermöglicht daher durch ein Verstellen der Streben 8A, 8B, die zum Beispiel Bestandteile des Hydraulikgestänges des Fahrzeug 2 sein können, ein Anheben des Grundträgers 3 oder dessen Absenken in Richtung Boden.
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Außerdem dienen die Gelenklager 8, 9 in Verbindung mit den Streben 8A, 9A dazu, die Kantenschneidevorrichtung 1, die nicht über eigene Fahrwerksteile auf dem Boden abgestützt ist, mit dem Fahrzeug 2 zu verbinden.
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Auf dem Grundträger 3 ist, mit Ausrichtung ungefähr quer zur Fahrtrichtung R, ein Führungsrohr 11 angeordnet. Das Führungsrohr 11 ist über ein Schwenklager 12 mit vertikaler Achse A an dem Grundträger 3 gelagert, lässt sich also in Bezug auf den Grundträger 3 in einer horizontalen Ebene verschwenken. Als Antrieb für die Schwenkbewegung ist ein Hydraulikzylinder 13 vorhanden. Dieser ist mit seinem einen Ende an dem Grundträger 3, und mit seinem anderen Ende an dem Führungsrohr 11 befestigt.
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Die Hydraulikleitungen des Hydraulikzylinders 13 sind über bei Bedarf lösbare hydraulische Kupplungen zum Fahrzeug 2 geführt, von wo der Fahrer daher während der Fahrt durch entsprechende Steuersignale den Hydraulikzylinder 13 steuern kann.
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Längs des Führungsrohrs 11 verschieblich ist darin ein Querbalken 16 angeordnet. Der Querbalken 16 ist an seinem einen Ende starr mit einem Werkzeugträger 15 versehen. In dem Werkzeugträger 15 befindet sich ein Drehlager 19, vorzugsweise ein Wälzlager, für ein im Folgenden noch näher beschriebenes Schneidrad 20.
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Die Position des Querbalkens 16 längs des Führungsrohrs 11 lässt sich arretieren, wozu diese Teile mit einem Lochmuster zum wahlweisen Hindurchstecken eines Bolzens versehen sind. Als Ergebnis lässt sich der Abstand des Werkzeugträgers 15 und damit des Schneidrads 20 zu der Fahrzeugmittellinie M gezielt und in kleinen Stufen einstellen.
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Für den Fall dass, zum Beispiel bei ausschließlicher Geradeausfahrt, das gesteuerte Schwenken des Schneidrads 20 um das Schwenklager 12 nicht erforderlich ist, lässt sich das Führungsrohr 11 in einzelnen Schwenkpositionen arretieren. Hierzu dient ein zum Hindurchstecken von Bolzen oder Schrauben geeignetes Lochmuster 18. Dieses befindet sich auf der dem Schwenklager 12 abgewandten Seite der Kantenschneidevorrichtung.
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Das vorzugsweise frei drehbar, also ohne aktiven Drehantrieb in dem Drehlager 19 gelagerte Schneidrad 20 ist als eine rotationssymmetrisch um die Rotationsachse AR geformte Hohlschale ausgebildet. Das Schneidrad 20 hat vorzugsweise, wie die jeweils geschnittenen Darstellungen in den 1 und 2 zeigen, die Gestalt eines Kugelabschnitts, dessen Innenseite 25 konkav ausgehöhlt ist. Die Rotationsachse AR und damit Drehachse erstreckt sich schräg zur Arbeitsrichtung R und im Wesentlichen horizontal.
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Das Schneidrad 20 ist schnell und einfach austauschbar, um es z. B. gegen ein anderes oder nur anders geformtes Schneidrad zu ersetzen. Hierzu ist das Schneidrad 20 mit mehreren Befestigungslöchern versehen, die auf einem Lochkreis mit der Rotationsachse AR als Mittelpunkt angeordnet sind. Durch die Befestigungslöcher werden Schrauben hindurch gesetzt, deren Gewinde in Gewindebohrungen in einer Zentralnabe 27 eingreifen. Die Zentralnabe 27 sitzt frei drehbar in dem Drehlager 19 im Werkzeugträger 15.
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Zur axialen Sicherung der Zentralnabe 27 in dem Drehlager 19 kann die Zentralnabe 27 an ihrem dem Schneidrad 20 abgewandten Ende mit einem Gewinde zum Aufschrauben einer Achsmutter oder mit einem Sicherungsring versehen sein.
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Gemäß 2, oberer Teil, sollte der Kugelabschnittswinkel w1 des Schneidrads 20 zwischen 25° und 60° betragen. Für eine Bearbeitung ausgedehnter Grünflächen, z. B. auf Golfplätzen, sollte der Durchmesser D des Schneidrads 20 zwischen 20 cm und 65 cm betragen, vorzugsweise 45 cm bis 60 cm.
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Indem Werkzeugträger 15 und Schneidrad 20 mittels des Schwenklager 12 in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene verschwenkbar sind, ergibt sich in Verbindung mit dem durch den Fahrer betätigbaren Hydraulikzylinder 13 eine Stelleinrichtung 31, mit der eine kontinuierliche Kantenbearbeitung auch längs von Kurven oder Biegungen ermöglicht wird, und zwar ohne eine Fahrtunterbrechung.
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Die 2 gibt für drei verschiedene Lenksituationen jeweils die Stellung des Schneidrads 20 und des Werkzeugträgers 15 mit dem darin angeordneten Drehlager 19 wieder. Die hydraulisch angetriebene Stelleinrichtung 31 ist dazu ausgebildet, das Schneidrad 20 durch Schwenken um die Achse A aus einer Mittellage, die in 2 Mitte wiedergegeben ist, in die eine ebenso wie in die andere Richtung zu schwenken, was in 2 oben und unten wiedergegeben ist.
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Die obere Darstellung in 2 zeigt die Situation bei Kurvenfahrt nach rechts, und die untere Darstellung die Situation bei Kurvenfahrt nach links. In jeder Lenksituation weist der hinterste Schneidkantenabschnitt S2 des Schneidrads 20 schräg zu dem Fahrzeug hin, während der vorderste Schneidkantenabschnitt S1 des Schneidrads 20 in Fahrtrichtung R oder, bei beginnender Kurvenfahrt, in die beabsichtigte Fahrtrichtung Rneu weist. Diese Richtung ist dann zugleich die Schnittrichtung. Nur der in Arbeitsrichtung jeweils vordere Schneidkantenabschnitt S1 bewirkt den eigentlichen Schnitt, wohingegen die in Arbeitsrichtung mittleren und hinteren Bereiche des Schneidrads für das Beiseiteschieben der abgeschnittenen Kantenreste sorgen.
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In 2 ist für den Fall der Mittellage dargestellt, wie infolge der gewölbten Form des Schneidrads 2 das beim Schnitt abgetrennte Bodenmaterial 30 zur Seite gedrückt wird. Dieses seitliche Abfördern erfolgt vorzugsweise zur Fahrzeugmitte hin, wozu das Schneidrad 20 so ausgerichtet ist, dass sich die konkave Innenseite 25 fahrzeuginnen und die konvexe Außenseite fahrzeugaußen befindet.
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Für die Rasenkantenbearbeitung sollte das Schneidrad 20 mittels der weiteren Stelleinrichtung 10 soweit in den Boden abgesenkt werden, dass sich das Schneidrad 20 mit etwa einem Drittel seiner Höhe im Boden befindet, wohingegen sich zwei Drittel über der Bodenoberfläche befinden.
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Um ein Überfahren der abgetrennten Kantenreste durch die Fahrzeugräder 35 zu vermeiden, wird der Querbalken 16 so seitlich arretiert, dass der Abstand A1 des vordersten Schneidkantenabschnitts S1 von der Fahrzeugmittellinie M nicht größer und vorzugsweise geringer ist, als der Innenabstand A2 der Aufstandsfläche der Fahrzeugräder 35 von der Fahrzeugmittellinie M.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kantenschneidevorrichtung
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Grundträger
- 8
- Gelenklager
- 8A
- Strebe
- 9
- Gelenklager
- 9A
- Strebe
- 10
- Stelleinrichtung
- 11
- Führungsrohr
- 12
- Schwenklager
- 13
- Hydraulikzylinder
- 15
- Werkzeugträger
- 16
- Querbalken
- 18
- Lochmuster
- 19
- Drehlager
- 20
- Schneidrad
- 25
- Innenseite des Schneidrads
- 27
- Zentralnabe
- 30
- abgetrenntes Bodenmaterial
- 31
- Stelleinrichtung
- 35
- Fahrzeugrad
- A
- Schwenkachse
- A1
- Abstand
- A2
- Abstand
- AR
- Rotationsachse
- D
- Durchmesser
- M
- Fahrzeugmittellinie
- R
- Fahrtrichtung
- Rneu
- beabsichtigte Fahrtrichtung
- S1
- vorderster Schneidkantenabschnitt
- S2
- hinterster Schneidkantenabschnitt
- w1
- Kugelabschnittswinkel
