DE2206433C3 - Maschine zur Bodenbearbeitung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zur Bodenbearbeitung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Eine bekannte Ausführung (DE-GM 69 46 463) weist zur Auflockerung und zum Zerkleinern der Bodenkrume etwa scheibenförmige, am Umfang mit radial vorstehenden Zinken versehene Bodenbearbeitungswerkzeuge auf, welche mit ihrem unteren Bereich in die Bodenoberfläche eingreifen und infolge einer Schrägstellung ihrer Scheibenebenen zur Antriebsquerwelle im Zuge ihres Umlaufes eine hin- und hergehende Bewegung ausführen, durch welche sie in Überlagerung mit der Vorbewegung der Maschine als Ganzes die Bodenoberfläche durcharbeiten. Eine solche Maschine bedingt jedoch einen verhältnismäßig hohen Bauaufwand und erbringt häufig, insbesondere bei schweren Böden, ein nicht voll befriedigendes und gleichmäßiges Zerkleinern der Bedenkrume, zumal die Umlaufgeschwindigkeit der Bodenbearbeitungswerkzeuge nicht unabhängig von der Fahrtgeschwindigkeit der Maschine wählbar ist, sondern im wesentlichen mit dieser übereinzustimmen hat

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine baulich einfache Maschine der gattungsgemäßen Art zu schaffen, deren Bodenbearbeitungswerkzeuge unabhängig von der Fahrtgeschwindigkeit der Maschine beweglich sind und eine besonders gleichmäßige und intensive Bodenbearbeitung gewährleisten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Maschine nach der Erfindung gekennzeichnet durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Hinsichtlich-weiterer Ausgestaltungen wird auf die Patentansprüche 2 bis 7 verv/iesen.

Die Maschine nach der Erfindung verwirklicht einen positiven Pendelantrieb für die Bodenbearbeitungswerkzeuge mit einer durch die Gestaltung der Taumellager bestimmbaren, weithubigen, im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung der Maschine verlaufenden Pendelbewegung, bei der die Spitzen der Bodenbearbeitungswerkzeuge eine Art elliptische Bahnkurve durchlaufen, deren quer zur Fahrtrichtung der Maschine liegende Hauptachse entsprechend dem Pendelausschlag verhältnismäßig groß und deren in Fahrtrichtung liegende Nebenachse vergleichsweise außerordentlich klein ist. Durch diese Pendelbewegung der Bodenbearbeitungswerkzeuge erbringen die Bodenbearbeitungswerkzeuge eine starke und gleichmäßige Durcharbeitung des Bodens unabhängig von einer jeweils gewählten Fahrtgeschwindigkeit der Maschine. Die Maschine ist dabei baulich einfach, preisgünstig und überaus betriebssicher, da die den Antrieb der Bodenbearbeitungswerkzeuge herbeiführenden Maschinenteile infolge ihres Abstandes vom Boden Verunreinigungen weitgehend entzogen sind. Bei der Befestigung der Bodenbearbeitungswerkzeuge an ihren Werkzeughaltern über jeweils einen federnden Zwischenträger fangen diese aus der Bewegung der Bodenbearbeitungswerkzeuge im Boden resultierende, übermäßige Belastungen auf und setzen diese in Eigenvibrationen um, welche die Durcharbeitung des Bodens begünstigen.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist in der Zeichnung näher veranschaulicht. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer Hälfte der Maschine, entgegen der Fahrtrichtung gesehen,

F i g. 2 einen Schnitt durch die Maschine in Höhe ihrer Längsmittelebene,

Fig.3 einen Teilschnitt nach der Linie Ill-Ill in Fig. 1,

Fig.4 eine abgebrochene Darstellung einer Einzelheit, teilweise im Schnitt, nach der Linie IV-IV in F i g. 3,

F i g. 5 eine schematische Gesamtseitenansicht der Maschine nach F i g. 1 bis 4.

Die in F i g. t in einer Halbansicht von vorne veranschaulichte Maschine umfaßt sinen sich im wesentlichen horizontal und quer zur Fahrtrichtung erstreckenden, im Abstand oberhalb einer Bodenebene verlaufenden Maschinenbalken 1, welcher mit Anschlüssen 2,3 für den Anbau an die Dreipunkthydraulik eines nicht dargestellten landwirtschaftlichen Schleppers verseher, ist. Unterhalb des Maschinenbalkens 1 ist eine parallel zu diesem ausgerichtete Antriebsquerwelle 4 gelagert, welche aus zwei untereinander gleichen koaxialen Halbwellen 5 besteht, von denen lediglich die in Fig. 1 linke Halbwelle veranschaulicht ist Das jeweils innere Ende jeder Halbwelle 5 ist an einem unterhalb des Maschinenbalkens 1 befestigten Winkelgetriebe 6 gelagert und wird von diesem her angetrieben. Das jeweils äußere Ende jeder Halbwelle 5 ist in einem Lager 7 an einer nach unten vorgezogenen, stirnseitig am Maschinenbalken 1 befestigten Stütze 8 gelagert. Die Maschine hat dabei eine zur Längsmittelebene 9 (Fig. 1) im wesentlichen symmetrische Ausbildung. Der Antrieb für die Antriebsquerwelle 4 bzw. deren Halbteile 5 ist von der Schlepperzapfwelle abgeleitet, für deren Anschluß das Winkelgetriebe 6 an seiner Vorderseite einen entsprechenden Wellenstummel 10 aufweist.

Auf der Antriebsquerwelle 4 sind in vorzugsweise in Achsrichtung untereinander gleichen Abständen Arbeitseinheiten It abgestützt, die im nachfolgenden näher beschrieben werden sollen. Die Arbeitseinheiten 11, die eine untereinander konstruktiv gleiche Ausbildung aufweisen, bestehen im einzelnen aus einem hebelartigen Werkzeughalter 12, der einen im wesentlichen als Ringkörper ausgebildeten Taumelkopf 13, einen sich von diesem nach oben erstreckenden Hebelansatz 14 und einen sich in entgegengesetzter Richtung zu diesem nach unten erstreckenden Befestigungsansäiz öder Fuß umfaßt, welcher bei dem iu dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei durch ein Querstück 15 verbundenen Streben 16, 17 besteht. Der dargestellte Werkzeughalter 12 bildet ein einheitliches Teil, welches bei dem dargestellten Beispiel als Gußstück ausgebildet ist.

Am oberen freien Ende des Werkzeughalters 12 ist eine Führungsrolle 18 frei drehbar angebracht, welche bei dem dargestellten Beispiel von dem Außenlagerring eines mit seinem Innenlagerring 19 auf dem Hebelansatz 14 festgelegten Kugellagers gebildet ist. Die Außenfläche 20 des Außenlagcrringes ist ballig gestaltet und wälzt sich in einer Führungsrinne 21 ab, welche in besonders einfacher Ausgestaltung in der Unterseite des Maschinenbalkens 1 ausgeformt ist. Diese Führungsrinne 21 erstreckt sich entlang des Maschinenbaikens 1 und parallel sowie mittig oberhalb der Antriebsquerwelle 4. Im einzelnen bietet die Führungsrinne 21 eine vordere 22 und eine rückseitige Führungsfläche 23 dar, die von vertikal ausgerichteten Wandteilen des als Blechhohlprofilkörper ausgebildeten Maschinenbalkens 1 dargeboten werden. Der gegenseitige Abstand der Führungsflächen 22, 23 entspricht im wesentlichen dem maximalen Außendurchmesser des die Führungsrolle 18 bildenden Außenlagerringes, überschreitet diesen jedoch gerade so viel, daß beim Abwälzen der Führungsrolle in der Führungsrinne 21 keine deren freie Abwälzbewegung beeinträchtigende Klemmung eintritt.

Zur Abstützung der Werkzeughalter 12 auf der Antriebsquerwelle ist diese mit einer Anzahl von je einem Werkzeughalter 12 zugeordneten Taumelbüchsen 24 besetzt, welche unverdrehbar auf der Aniriebsquerwelle 4 befestigt sind. Diese Taumelbüchsen 24 sind m:t einer Schrägbohrung 25 zur Aufnahme der Antriebsquerwelle 4 versehen, bieten jedoch eine zylindrische Umfangsfläche 26 dar, welche koaxial im Abstand innerhalb der Innenfläche 27 des ringförmigen Taumelkopfes 13 gelegen ist Zwischen den beiden Flächen 26, 27 ist ein Wälzlager, bei dem dargestellten Beispiel ein Doppelschrägrollenlager 28, vorgesehen. Die Achse der Bohrung 25 in der Taumelbüchse 24 ist mit 29 bezeichnet und schließt mit der Achse 30 der Antriebsquerwelle 4 einen spitzen Winkel 31 ein. Die Quermittelebene 32 eines jeden Werkzeughalters 12 steht senkrecht auf der Achse 29 der zugehörigen Taumelbüchse 24.

An dem Querstück 15 des Fußes eines jeden Werkzeughalters 12 ist ein federnder Zwischenträger 33 befestigt, vorzugsweise angeschraubt, welcher bei dem dargestellten Beispiel als U-förmiger Federstahlbügel 33 ausgebildet ist. Die Anordnung des Federstahlbügels ist so gewählt, daß dessen Mittelschenkel 34 in Fahrtrichtung 35 der Maschine weist. Der mit seinem oberen freien Schenkel 36 am Querstück 15 angeschraubte Federstahlbügel 33 trägt mit seinem unteren freien Schenkel 37 ein Bodenbearbeitungswerkzeug, welches bei dem dargestellten Beispiel aus einer Gruppe von hintereinander angeordneten Eggenzinken besteht. Diese sind vorzugsweise ebenfalls mittels Schrauben 39 mit dem Federstahlbügel 33 auswechselbar verbunden.

Wenngleich die Arbeitseinheiten 11 in ihrer konstruktiven Gestaltung untereinander gleich sind, so unterscheiden sie sich doch hinsichtlich ihrer Abstützung auf der Antriebsquenvelle 4 in der Weise voneinander, daß die Taumelbüchsen 24 benachbarter Arbeitseinheiten 11 in Umfangsrichtung gegeneinander winklig versetzt sind. Dies veranschaulicht mit der daraus resultierenden versetzten Ausrichtung der jeweiligen Mittelebenen der Arbeitseinheiten 11 die F i g. 1, aus der sich ferner entnehmen läßt, daß die Maschine bei dem dargestellten Beispiel mit insgesamt acht Arbeitseinheiten 11 ausgerüstet ist. Der Versatzwinkel der Taumelbüchsen 24 wird zweckmäßig so abgestimmt, daß bei Rotieren der Antriebsquerwelle 4 die Arbeitseinheiten 11 untereinander einen kinetischen Massenausgleich bedingen.

Im Betrieb der Maschine führen die Arbeitseinheiten 11 eine im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung verlaufende Pendelbewegung aus, bei der die Spitzen der Zinken 38 eine geschlossene Bahnkurve durchlaufen. Wie sich aus F i g. 4 entnehmen läßt, ergibt sich bei dem dargestellten Winkel 31 zwischen den Achsen 29, 30 der Taumelbüchsen 24 bzw. der Antriebsquerwelle 4 ein maximaler Pendelausschlag 40, welcher durch Vorgabe eines entsprechenden Winkels 31 und eines gegenseitigen Abstandes der Arbeitseinheiten 11 zweckmäßig so bemessen ist, daß die Arbeitsbereiche der Bodenbearbeitungswerkzeuge 3t benachbarter Arbeitseinheiten 11 sich im Boden überlappen, zumindest aber aneinandergrenzen. Während des Betriebs, bei dem die Bodenbearbeitungswerkzeuge 38 der Arbeitseinheiten 11 den Boden auflockern und zugleich zerkleinern bzw. zerkrümeln, versetzen die Reaktionskräfte des Bodens auf die Bodenbearbeitungswerkzeuge 38 den Federstahlbügel 33 in Vibrationen, welche zusätzlich die Zerkleinerungswirkung der Bodenbear-

beitungswerkzeuge 38 verstärken und andererseits dafür Sorge tragen, daß übermäßige Beanspruchungen aufgefangen und nicht auf die Werkzeughalter 12 voll übertragen werden.

In Abwandlung des dargestellten Beispiels ist es z. B. denkbar, den Maschinenbalken 1 nicht unmittelbar selbst als Stütz- und Führungselement für die Werkzeughalter 12 auszubilden, sondern stattdessen mit einer geeigneten Stütz- und Führungsschiene zu versehen, welche die Funktion der Führungsrinne 21 übernimmt. Abgesehen von der Möglichkeit des Auswechselns der Eggenzinken gegen andere, geeignete Bodenbearbeitungswerkzeuge 38 kann auch daran gedacht werden, Bodenbearbeitungswerkzeuge 38 direkt mit dem Werkzeughalter 12 zu verbinden, wenngleich das Vorsehen eines federnden Zwischenträgers besonders vorteilhaft ist.

Die Maschine kann mittels des Schleppers, an dessen Dreipunkthydraulik sie anbaubar ist, in ihrem Abstand zum Boden eingestellt werden. Vorteilhaft jedoch ist die Maschine im Betrieb schwingbar mit dem Schlepper verbunden und über eine in Fig.5 als nachlaufend veranschaulichte, frei drehbar gelagerte Querwalze 41 auf dem Boden abgestützt. Diese mittels Schwenkarmen 42 um eine zur Wellenachse 30 koaxiale oder parallele Gelenkachse 43 schwenkbar an den Stützen 8 am

κι Maschinenbalken 1 angelenkte Querwalze ist über einen Spindel- od. dgl. Stelltrieb 44 in ihre Höhenlage relativ zum Maschinenbalken 1 ein- und feststellbar und erbringt neben einer Arbeitstiefenbestimmung für die Bodenbearbeitungswerkzeuge eine Maschinenanpassung an Bodenunebenheiten sowie eine zusätzliche Bodennivellierung im Anschluß an das unmittelbar vorausgehende Durcharbeiten des Bodens.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 Patentansprüche:

1. Maschine zur Bodenbearbeitung, mit einem an die Dreipunkthydraulik eines landwirtschaftlichen Schleppers od. dgl. anbaubaren, sich im wesentlichen horizontal und quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Maschinenbalken, einer parallel zu und im Abstand unter diesem gelagerten Antriebsquerwelle und einer Anzahl auf der Antriebsquerwelle im Abstand nebeneinander angeordneten Taumellagern, auf denen jeweils ein zinkenförmige Bodenbearbeitungswerkzeuge tragender Werkzeughalter abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeughalter (12) hebelartig ausgebildet sind, lediglich auf ihrer dem Boden zugewandten is Seite Bodenbearbeitungswerkzeuge (38) tragen und jeweils einen am Maschinenbalken (1) quer zur Fahrtrichtung beweglich geführten, jedoch gegen Mitdrehen mit der Antriebsquerwelle (4) gesicherten Hebelansatz (14) aufweisen.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinenbalken (1) an seiner Unterseite mit einer sich parallel zur Antriebsquerwelle (4) erstreckenden Führungsrinne (21) und das obere Ende des Hebelansatzes (14) eines jeden Werkzeughalters (12) mit einer sich Querbewegungen des Werkzeughalters in der Führungsrinne (21) abwälzenden Führungsrolle (18) versehen ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrolle (18) vom Außenring eines Kugellagers gebildet ist, dessen Führungsfläche (20) ballig gewölbt ist.

4. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenbearbeitungswerkzeuge (38) an ihren Werkzeughaltern (12) über einen federnden Zwischenträger (33) befestigt sind.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenträger (33) ein im wesentlichen U-förmiger, mit seinem Mittelschenkel <o (34) tier Fahrtrichtung (35) zugewandter Federstahlbügel vorgesehen ist, der mit seinem oberen freien Schenkel (36) am Werkzeughalter (12) befestigt ist und an seinem unteren freien Schenkel (37) die Bodenbearbeitungswerkzeuge (38) trägt.

6. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsquerwelle (4) in an sich bekannter Weise aus zwei untereinander gleichen, koaxial zueinander angeordneten Hälften (5) besteht, zwischen deren einander zugewandten inneren Enden ein mit der Zapfwelle des Schleppers kuppelbares Winkelgetriebe (6) zwischengeordnet ist.

7. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ss Taumellager für die Werkzeughalter (12) jeweils eine auf der Antriebsquerwelle (4) befestigte, schräg gebohrte Taumelbüchse (24) umfassen und die Taumelbüchsen benachbarter Taumellager in Umfangsrichtung winklig zueinander versetzt sind.