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Die Erfindung betrifft eine Bodenfräse, insbesondere eine Dammfräse, vorzugsweise eine Spargeldammfräse, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In der
DE 40 02 732 A1 ist eine landwirtschaftliche Bodenfräse, insbesondere eine Spargeldammfräse, offenbart. Die Bodenfräse wird mit einem Getriebe angetrieben, das eine mittig angeordnete, mit einer Gelenkwelle kuppelbare Achse aufweist. Die Achse trägt an ihrem freien rückwärtigen Ende ein Zahnrad, das mit je einem rechts und links angeordneten Zahnrad kämmt. Diese Zahnräder wiederum stehen in Triebverbindung mit weiteren Zahnrädern, wobei die eine Getriebeseite ein Zahnrad mehr als die andere Getriebeseite aufweist. Des Weiteren befinden sich an jeder Getriebeseite zwei Fräser, die über eine Welle mit dem Getriebe gekoppelt sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte und weiterentwickelte Bodenfräse aufzuzeigen, bei der der Verschleiß der Schläger reduziert wird, der Kraftbedarf der Bodenfräse sinkt sowie eine hohe Bearbeitungsqualität erzielt wird.
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Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird die im Anspruch 1 angegebene Bodenfräse vorgeschlagen. Optionale vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich ganz oder teilweise aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Bodenfräse, insbesondere Dammfräse, vorzugsweise Spargeldammfräse, ist an einer landwirtschaftlichen Maschine, insbesondere an einem Traktor, anbaubar. Des Weiteren weist die Bodenfräse ein Getriebe sowie insgesamt mindestens vier Frässcheiben, umfassend jeweils eine Rotorscheibe und eine Vielzahl an Schlägern, die zum Erdabtrag und Erdauflockerung vorgesehen sind, auf. Das Getriebe weist zwei äußere Getriebescheiben mit jeweils einer in Fahrtrichtung ausgerichteten Rotationswelle auf. Des Weiteren ist jede äußere Getriebescheibe jeweils mit mindestens zwei axial hintereinander angeordneten Frässcheiben drehfest verbunden. Die erfindungsgemäße Bodenfräse zeichnet sich dadurch aus, dass die in Fahrtrichtung ersten Frässcheiben einen kleineren Außendurchmesser aufweisen als die axial dahinter angeordneten Frässcheiben. Dadurch wird vor allem an der ersten Frässcheibe in Fahrtrichtung der Verschleiß reduziert.
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Es ist des Weiteren vorteilhaft, wenn an beiden äußeren Getriebescheiben jeweils drei Frässcheiben axial hintereinander angeordnet sind. Dabei weisen vorzugsweise die zweiten und dritten Frässcheiben, in Fahrtrichtung gesehen, denselben Außendurchmesser auf.
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Die Rotationswelle mit den darauf angeordneten Frässcheiben sind vorzugsweise symmetrisch aufgebaut. Das bedeutet, dass beide ersten Frässcheiben, in Fahrtrichtung gesehen, denselben Außendurchmesser aufweisen. Das gleiche gilt für die dahinter angeordneten Frässcheiben ebenfalls, das heißt die zweite Frässcheibe der ersten Getriebescheibe entspricht der zweiten Frässcheibe der zweiten Getriebescheibe und so weiter.
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Die erste in Fahrtrichtung angeordnete Frässcheibe kann mittels unterschiedlichen Befestigungsvarianten an der jeweiligen Getriebescheibe befestigt sein. Zum einen kann die Frässcheibe selbst die Getriebescheibe darstellen. Das heißt, dass beide Funktionen der beiden Scheiben in einer Scheibe integriert sind. Eine weitere Befestigungsvariante stellt die direkte Befestigung der Frässcheibe an einer Stirnseite der Getriebescheibe dar. Hierbei wird die Frässcheibe mittels geeigneten Verbindungselementen an der Getriebescheibe befestigt. Andererseits kann beispielsweise die letzte Frässcheibe, wie auch die anderen Frässcheiben, nur über die Rotationswelle mit der Getriebescheibe verbunden sein. Der axiale Abstand zwischen Getriebescheibe und erster Frässcheibe ist dabei vorzugsweise so zu wählen, dass der Abstand im Vergleich zum axialen Abstand zwischen zwei axial hintereinander angeordneten Frässcheiben größer oder gleich groß ist. Die ausgewählte Befestigungsvariante ist an beiden Getriebescheiben gleich.
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Des Weiteren ist vorzugsweise der Außendurchmesser der ersten Frässcheibe 5% bis 15%, insbesondere 10%, kleiner als der Außendurchmesser der axial dahinter liegenden Frässcheibe.
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Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Hälfte der Differenz zwischen Außendurchmesser der ersten Frässcheibe und dem Außendurchmesser der zweiten Frässcheibe kleiner ist als der axiale Abstand zwischen erster und zweiter Frässcheibe.
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Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn der axiale Abstand zwischen den axial hintereinander angeordneten Frässcheiben gleich ist. Dabei ist der axiale Abstand vorzugsweise doppelt bis sechsfach größer als die Dicke eines Schlägers. Die Dicke eines Schlägers entspricht der Erstreckung in axialer Richtung der Rotationswelle und somit auch der Fahrtrichtung der Bodenfräse.
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Das Getriebe der erfindungsgemäßen Bodenfräse ist vorzugsweise von einem Getriebegehäuse umgeben, wobei das Getriebegehäuse mehrteilig ausgebildet ist, wobei eine Seite des Getriebegehäuses abnehmbar ist. Des Weiteren ist vorzugsweise das Getriebe als Ganzes aus dem Getriebegehäuse herausnehmbar. Das Getriebegehäuse ist geschlossen und mit einer lösbaren Seite ausgebildet. Die lösbare Seite kann als ein Bauteil oder ebenfalls mehrteilig ausgebildet sein. Des Weiteren weist das Getriebegehäuse eine symmetrisch gebogene Form auf, insbesondere U- oder C-förmig. Das Getriebe wird über eine mittig angeordnete Antriebswelle angetrieben. Das Getriebe kann beispielsweise als Zahnrad-, Riemen- oder Kettengetriebe ausgebildet sein. Dabei werden die zwei äußeren Getriebescheiben, die mit den Frässcheiben verbunden sind, mittels Zahnräder oder ein Umschlingungsmittel angetrieben.
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Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Rotorscheibe eine Sternenform mit abgeschnittenen Spitzen aufweist. Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Schläger mittels lösbaren Verbindungen, insbesondere mittels Schraubverbindungen, mit der Rotorscheibe verbunden sind. Dabei sind die Schläger an den abgeschnittenen Spitzen so angeordnet, dass die Schläger sich radial zur Rotationswelle über die Rotorscheibe hinaus erstrecken. Das bedeutet auch, dass die Mittelachse jedes Schlägers die Rotationswelle der Getriebescheibe schneidet. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die Schläger leicht schräggestellt sind und somit ihre Mittelachse die Rotationswelle der Getriebescheibe nicht schneidet. Es ist außerdem zweckmäßig, wenn die Schläger im gleichen Abstand zueinander angeordnet sind.
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Die erfindungsgemäße Bodenfräse weist eine Fahrgeschwindigkeit auf, die kleiner ist als die Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Frässcheibe. Aufgrund des kleineren Außendurchmessers der ersten Frässcheibe im Vergleich zur zweiten Frässcheibe weist die erste Frässcheibe im Vergleich zur zweiten Frässcheibe eine geringere Umfangsgeschwindigkeit auf.
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Des Weiteren gilt bei der erfindungsgemäßen Bodenfräse vorzugsweise folgende Formel: 0,5 < (dS·k·n)/vF < 2
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Dabei handelt es sich bei „dS” um die Dicke eines Schlägers, die bereits genau definiert wurde. „dS” wird dabei in obige Formel mit der Einheit mm eingesetzt. „k” stellt die Anzahl der Schläger dar, die an einer Frässcheibe beziehungsweise an einer Rotorscheibe angeordnet sind und ist Einheitslos. Der Buchstabe „n” stellt die Drehzahl der Frässcheibe in Umdrehung pro Sekunde dar. „vF” ist als Fahrgeschwindigkeit in Fahrtrichtung der Bodenfräse definiert und wird mit der Einheit mm/s eingesetzt.
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Die Formel besagt somit, dass die Dicke eines Schlägers in Fahrtrichtung mal die Anzahl der Schläger an einer Frässcheibe mal die Drehzahl der Frässcheibe geteilt durch die Fahrgeschwindigkeit in axialer Richtung im Bereich von 0,5 bis 2 liegt. Vorzugsweise ist der Kennwert allerdings größer oder gleich 1.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung sowie aus den Zeichnungen. Diese zeigen in:
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1 eine erfindungsgemäße Bodenfräse in Vorderansicht,
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2 die Bodenfräse aus 1 in Seitenansicht,
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3 eine schematische Darstellung von drei hintereinander angeordneten Frässcheiben in Rückansicht
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4 eine schematische Darstellung von drei hintereinander angeordneten Frässcheiben in Seitenansicht.
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In der 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Bodenfräse 1 in Vorderansicht und in Seitenansicht in Bezug zur Fahrtrichtung dargestellt. Die Bodenfräse 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das über Schraubverbindungen 3 mit einer Rahmenkonstruktion 4 verbunden ist. Die Rahmenkonstruktion 4 oder Teile von dieser ist somit leicht abnehmbar. Über die Rahmenkonstruktion 4 ist die Bodenfräse 1 an einer landwirtschaftlichen Maschine, die hier nicht dargestellt ist, ankoppelbar. Zwischen der Rahmenkonstruktion 4 und dem Gehäuse 2 der Bodenfräse 1 ist ein symmetrisch und C-förmig gebogenes Getriebegehäuse 5 angeordnet. Die Vorderseite 6 des Getriebegehäuses 5 ist dreiteilig ausgebildet und mittels einer Vielzahl an Schraubverbindungen 3 vom Getriebegehäuse 5 leicht lösbar.
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In dem Getriebegehäuse 5 ist ein Getriebe angeordnet, das nicht weiter dargestellt ist. Das Getriebe umfasst zwei äußere Getriebescheiben, die jeweils am Ende des Getriebes angeordnet sind. Die äußeren Getriebescheiben weisen jeweils eine Rotationswelle 7 auf, die in Fahrtrichtung ausgerichtet sind. Die Fahrtrichtung ist in allen Figuren mittels eines Pfeils dargestellt. Auf den zwei Rotationswellen 7 sind jeweils drei Frässcheiben 8, 9, 10 axial hintereinander angeordnet. Die Frässcheiben 8, 9, 10 der einen Rotationswelle 7 entsprechen den Frässcheiben 8, 9, 10 der zweiten Rotationswelle 7. Das bedeutet, dass die Frässcheiben 8, 9, 10 der beiden Rotationswellen 7 gleich angeordnet und gleich ausgebildet sind. Die Frässcheiben 8, 9, 10 sind dabei in Fahrtrichtung durchnummeriert, wobei die ersten Frässcheiben 8 den kleinsten axialen Abstand zu den beiden Getriebescheiben aufweisen. Die letzten beiden Frässcheiben 10 hingegen sind am weitesten von den Getriebescheiben entfernt.
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Jede Frässcheibe 8, 9, 10 weist eine Rotorscheibe 11 auf, die gemäß 1 bis 4 eine sternenförmige Kontur mit abgeschnittenen Spitzen besitzt, wobei an jeder abgeschnittenen Spitzen ein Schläger 12 angeordnet ist. Die Schläger 12 ragen dabei radial über die Rotorscheibe 11 hinaus und schneiden dabei mit ihrer Mittellinie in radialer Richtung die Rotationswelle 7. Die Schläger 12 sind zum Erdabtrag und zur Erdauflockerung vorgesehen und bilden somit Verschleißteile, die über mehrere Schraubverbindungen 3 mit der Rotorscheibe 11 verbunden sind. Aufgrund der Schraubverbindungen 3 können bei hohem oder auch unterschiedlichem Verschleiß der Schläger 12 diese einfach ausgetauscht werden.
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Die ersten beiden Frässcheiben 8 weisen einen geringeren Außendurchmesser DA1 auf als die jeweils beiden dahinter liegenden Frässcheiben 9, 10. Das bedeutet, dass der Außendurchmesser DA1 kleiner ist als die Außendurchmesser DA2, DA3 der zweiten 9 und dritten Frässcheibe 10. Die Schläger 12 ragen bei allen drei Frässcheiben 8, 9, 10 gleich weit über die Rotorscheiben 11 hinaus. Der Außendurchmesserunterschied zwischen erster 8 und zweiter 9 beziehungsweise dritter Frässcheibe 10 entsteht durch den Unterschied der Rotorscheibe 11, die bei der ersten Frässcheibe 8 im Vergleich zu den anderen Frässcheiben 9, 10 kleiner ausgebildet ist.
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Des Weiteren weisen die axial direkt hintereinander liegenden Frässcheiben 8, 9, 10 jeweils einen gleichen Abstand a zueinander auf. Der Abstand a ist größer als die Dicke dS des Schlägers 12. Die Dicke dS wird in axialer Richtung und somit auch in Fahrtrichtung gemessen.
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In der 3 und 4 ist eine schematische Darstellung von drei hintereinander angeordneten Frässcheiben 8, 9, 10 in Rückansicht und in Seitenansicht dargestellt. Hier ist gut zu erkennen, dass aufgrund der abgestuften Frässcheibenanordnung die erste Frässcheibe 8 nur einen Teil der Erde abträgt. Die, in Fahrtrichtung gesehen, dahinter liegende Frässcheibe 9 trägt den Teil der Erde ab, der durch den Außendurchmesserunterschied zwischen erster 8 und zweiter Frässcheibe 9 entsteht. Die dahinter liegende dritte Frässcheibe 10 trägt die bis dato übrig gebliebene Erde ab. Dabei sind die Schläger 12 leicht schräg angeordnet, so dass deren Mittellinie in radialer Richtung nicht die Rotationswelle 7 schneidet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bodenfräse
- 2
- Gehäuse der Bodenfräse
- 3
- Schraubverbindung
- 4
- Rahmenkonstruktion
- 5
- Getriebegehäuse
- 6
- Vorderseite des Getriebegehäuses
- 7
- Rotationswelle
- 8
- Erste Frässcheibe
- 9
- Zweite Frässcheibe
- 10
- Dritte Frässcheibe
- 11
- Rotorscheibe
- 12
- Schläger
- a
- Abstand zwischen zwei direkt hintereinander angeordneten Frässcheiben
- DA1
- Außendurchmesser der ersten Frässcheibe
- DA2
- Außendurchmesser der zweiten Frässcheibe
- DA3
- Außendurchmesser der dritten Frässcheibe
- dS
- Dicke eines Schlägers
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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