DE2607363C2 - Gerät mit langgestrecktem Grindel zur Tiefenlockerung von Böden - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet,

e) daß das Grindel zusammen mit dem unteren Grindellenker um eine in der vertikalen Symmetrieebene (47) gelegene Diagonalachse des Gelenkvierecks pendelbar abgestützt ist, so daß eine gedachte Pendelachse (45) gebildet wird, die durch das Gelenk des unteren Grindellenkers am Anbaurahmen verläuft, und

f) daß der obere Grindellenker in seinem Gelenk am Anbaurahmen so ausgebildet ist, daß er nur in der vertikalen Symmetrieebene schwenkbar ist.

2. Gerät zur Tieflockerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gedachte Pendelachse (45) bei vom Schlepper gezogenem Grindel aus dem vorderen Gelenk des unteren Grindellenkers am Anbaurahmen und aus dem hinteren Gelenk des oberen Grindellenkers am Grindel gebildet wird.

3. Gerät zur Tieflockerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Abstand übereinander gelegenen Grindellenker (22, 23) mit ihren vorderen Enden am Anbaurahmen (32) und mit ihren rückwärtigen Enden am Grindel (1) angelenkt sind, wobei von deren Lagern (39, 40, 43, 44) das vordere des oberen Grindellenkers und das rückwärtige des unteren Grindellenkers Schwenklager (39 und 40) sind mit der Schwenkachse senkrecht zur Symmetrieebene (47) und die beiden übrigen auf der Pendelachse (45) angeordneten als Gelenklager (43 und 44) so ausgebildet sind, daß diese sowohl Schwenkbewegungen in der Symmetrieebene als auch Pendelbewegungen um die Pendelachse (45)

aus der Symmetrieebene heraus zulassen.

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei Grindel (1,34, 35) vorgesehen sind, von denen die beiden äußeren in abgesenkter Stellung, bezogen auf die Fahrtrichtung, auf gleicher Höhe nebeneinander stehen und das mittlere Grindel (34) gegenüber den äußeren Grindeln (1,35) zurückversetzt ist.

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Tieflockerung von Böden, bei dem für jede Lockerungsschar ein steifes, flaches, langgestrecktes Grindel vorgesehen ist, an dessen unterem in den Boden einsenkbaren Ende, das spiegelsymmetrisch zu einer in Zugrichtung sich erstreckenden vertikalen Symmetrieebene ausgebildet ist, die zugehörige Lockerungsschar mit ihrer Arbeitsebene schräg nach oben und in die Fahrtrichtung weisend spiegelsymmetrisch zu der vertikalen Symmetrieebene angeordnet ist und bei dem das Grindel mit seinem oberen Ende über Lenker an einem Anbaurahmen an einer Zugmaschine in Zugrichtung abgestützt ist. Die Grindelabstützung ist aus zwei in Fahrtrichtung liegenden und mit Abstand übereinander angeordneten Grindellenkern gebildet, nämlich einem oberen Grindellenker und einem unteren Grindellenker, die beide etwa in der vertikalen Symmetrieebene liegen und die mit ihren einen Enden am Anbaurahmen und mit ihren anderen Enden in Gelenken am Grindel angelenkt sind, wobei der Anbaurahmen am Schlepper, das Grindel, der obere Lenker und der untere Lenker ein Gelenkviereck bilden und das jeweilige Grindel bei Einwirkung von zur Fahrtrichtung quer angreifenden Kräften pendelbar gegenüber dem Anbaurahmen abgestützt ist.

Bei Geräten dieser Art werden bei Betrieb normalerweise nur in der Symmetrieebene gelegene Kräfte auf die Lockerungsschar beziehungsweise das Grindel ausgeübt. Wenn dagegen eine Lockerungsschar auf einen Stein oder eine andere Unregelmäßigkeit trifft, dann können von außerhalb der Symmetrieebene einfallende Kräfte auftreten. Da das Grindel möglichst ohne zu großen Widerstand durch das Erdreich gezogen werden soll, ist es quer zur Symmetrieebene zweckmäßig schmal und demzufolge nicht sehr widerstandsfähig gegen diese Art einfallende Kräfte. Selbst wenn das Grindel mit seiner Lagerung steif genug ausgebildet ist zur Weiterleitung solcher Kräfte, müssen diese von der Zugmaschine aufgenommen werden, deren gleichmäßige Vorwärtsfahrt dadurch gestört wird.

Bei dem nach der DE-PS 9 60 105 bekanntgewordenen Gerät ergibt die konstruktive Ausbildung durch die Punkte 3, 4, 17 und 18 eine in sich völlig starre Ebene.

Diese starre Ebene bleibt erhalten, auch wenn der Aufreißerzahn um eine gedachte Ache (3—4) seitlich ausschwenkt oder aus der Vertikalebene, gebildet durch die Punkte 3, 4, 17 und 18, mit seiner Zahnspitze herauskippt.

Das seitliche Ausschwenken des Aufreißerzahnes um diese gedachte senkrechte Achse wird möglich, da die Gelenke 3 und 4 allseits drehbare Gelenke darstellen. Ein Kippen des Aufreißerzahnes um Punkt 3 wird möglich, da das Gelenk (4) axial nicht festgelegt ist. Da beim Kippen des Aufreißerzahnes durch eine einseitige Zahnbelastung das Gelenk (4) auf seiner Achse (4) sich verschieben muß und dies nur unter erheblicher Reibung am Ende eines langen Unterlenkers (6) erfolgt, ist

dieser Vorgang funktionell und in bezug auf die Beanspruchung der beteiligten Elemente sehr ungünstig. Au- £erdem kann dabei ein Verschieben des Gelenkes (4) auf seinem zugehörigen Achsbolzen durch Verschmutzung oder Verrostung erschwert werden. $

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Gerät der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß schräg einwirkende Kräfte ohne Störungen aufgefangen werden können. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale e) und f) des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dadurch, duQ das Grindel um eine in der vertikalen Symmetrieebene gelegene Pendelachse pendelbar am Anbaurahmen abgestützt ist, kann es durch Pendeln um die Pendelachse infolge der erwähnten Kräfte einem Hindernis im Boden ausweichen. Es wird durch die zwangsläufig außerhalb der vertikalen Symmetrieebene entstehenden Rückstellkräfte wieder in die vertikale Symmetrieebene zurückgeführt. Die pendelfähige Aufhängung des Grindels am Anbaurahmen kann gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sehr einfach dadurch erfolgen, daß die mit Abstand überein-[andergelegenen Grindellenker mit ihren vorderen Enden am Anbaurahmen und mit ihren rückwärtigen Enden an dem Grindel angelenkt sind, wobei von deren Lagern das vordere des oberen Grindellenkers und das rückwärtige des unteren Grindellenkers Schwenklager sind mit der Schwenkachse senkrecht zur Symmetrieebene und die beiden übrigen auf der Pendelachse angeordneten als Gelenklager so ausgebildet sind, daß diese sowohl Schwenkbewegungen in der Symmetrieebene als auch Pendelbewegungen um die Pendelachse aus de,^f Symmetrieebene heraus zulassen. Ein Schwenklager im Sinne des Anmeldegegenstandes ist ein Lager, bei dem ein mit seinem einen Ende in diesem gelagerten Hebel um nur eine Achse Drehbewegungen ausführen kann, während ein Gelenklager durch seine Kugelform alle Drehbewegungen des in ihm gelagerten Hebels zuläßt.

Es ist zweckmäßig, das Grindel höhenverstellbar anzuordnen, einerseits um dadurch die Arbeitstiefe einstellen zu können, andererseits um das Grindel aus dem Boden herausziehen zu können, wenn die Zugmaschine nur bewegt werden soll, ohne zu lockern. Hierzu ist ein Verbinder vorgesehen, der zwischen einem Grindellenker und dem Anbaurahmen abgestützt ist.

Der Verbinder kann längenverstellbar sein, Vorzugsweise durch Ausgestaltung als hydraulischer Zylinder.

Durch entsprechende Bemessung und Anordnung der an der Aufhängung beteiligten Lenker kann man leicht sicherstellen, daß das Grindel in abgesenkter Stellung eine für den Lockerungsvorgang optimale Winkellage, bezogen auf die Symmetrieebene, einnimmt und durch eine Drehung, die das Grindel innerhalb dieser Symmetrieebene beim Anheben in die funktionslose Transportstellung erfährt, sich in Transportstellung eng an die Heckkontur der Zugmaschine anschmiegt und dort eine für den Schwerpunkt der gesamten Zugmaschine günstige Position einnimmt.

Vorzugsweise werden mehrere Grindeln nebeneinander von einer einzigen Zugmaschine durch aen Boden gezogen. Eine Ausführungsform mit drei Grindeln ist bevorzugt, damit sich in diesem Fall die benachbarten Grindeln hinsichtlich ihrer Funktion, insbesondere auch im Hinblick auf das seitliche Auspendeln, möglichst wenig stören, empfiehlt es sich, das mittlere Grindel'gegenüber den äußeren Grindeln zurückzuversetzen.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. In dsn Zeichnungen zeigt
F i g. 1 ein Tieflockerungsgerät nach der Erfindung von der Seite gesehen, das mit drei Grindeln ausgestattet ist, von denen jedoch der Obersicht halber nur das dem Beschauer zugekehrte Grindel in dieser Figur dargestellt ist,

F i g. 2 den Teilschnitt IMI aus F i g. 1,

Fig.3 den durch die gestrichelte Linie III umfahrenen Teil aus F i g. 1 vergrößert und mit weiteren Details und

F i g. 4 die Ansicht gemäß Pfeil IV aus F i g. 3.

In F i g. 1 —4 ist mit (30) das rückwärtige Ende einer als Gleiskettenfahrzeug ausgebildeten Zugmaschine bezeichnet, deren Vorausfahrtrichtung durch den Pfeil (31) angezeigt ist. Am rückwärtigen Ende dieser Zugmaschine (30) ist ein Anbaurahmen (32) befestigt, an dem nebeneinander drei Grindeln (1, 34, 35) abgestützt sind. Die Grindeln sind steif und flach und nach unten langgestreckt ausgebildet und dringen mit ihren unteren Enden in der in F i g. 1 und 2 dargestellten Funktionsstellung tief in den Boden, dessen Oberfläche (36) gleichzeitig die Fahrbahn der Zugmaschine (37) ist und mit einem am unteren Ende vorgesehenen Fuß (38) in die durch den Pfeil (31) angezeigte Zugrichtung weisend ausgerüstet ist Mit (47) ist eine in Zugrichtung weisende vertikale Symmetrieebene bezeichnet, die sich also parallel zur Zeichenebene der F i g. 1 erstreckt. Mit (22) und (23) sind zwei Grindellenker bezeichnet, die übereinander fast sich in Fahrtrichtung erstreckend in der Symmetrieebene (47) angeordnet sind. Der Grindellenker (23) ist mit seinem vorderen Ende in einem Schwenklager (39) am Anbaurahmen (32) angelenkt und der Grindellenker (22) ist mit seinem hinteren Ende in einem Schwenklager (40) an dem Grindel (1) angelenkt. Das rückwärtige Ende des Grindellenkers (23) ist in einem Gelenklager (43) an dem Grindel angelenkt und das vorwärtige Ende des Grindellenkers (22) ist in einem Gelenklager (44) am Anbaurahmen (32) angelenkt.

An dem Grindellenker (23) ist ein Verbinder (24) mit einem Schwenklager (41) angelenkt. Der Verbinder (24) ist als hydraulischer Zylinder ausgebildet und dadurch längenverstellbar. Das vordere Ende des Verbinders (24) ist in einem Schwenklager (42) am Anbaurahmen angelenkt. Die Schwenkachsen der Schwenklager (39, 40, 41, 42) erstrecken sich in der gezeichneten Funktionsstellung senkrecht zur Symmetrieebene (47). Die beiden Gelenklager (43,44) liegen auf einer strichpunktiert eingezeichneten Pendelachse (45) und gestatten Pendeibewegungen um die Pendelachse (45) und Schwenkbewegungen um die Schwenkachsen senkrecht zur Symmetrieebene (47).

Die Pendelachse (45) erstreckt sich entlang der Diagonalen des Vierecks, das durch die Lager (39, 40, 43 und 44) definiert ist im spitzen Winkel (46) nach vorn geneigt gegenüber der Zugrichtung (31). Der Winkel (46) beträgt im Beispiel 28 Grad. Der Verbinder (24) ist zwischen dem Grindellenker (23) und dem Anbaurahmen (32) abgestützt.

Das Grindel ist durch die Grindellenker (23) und (22) in Verbindung mit dem Verbinder (24) abgestützt. Durch Verlängern der Länge des Verbinders (24) kann das Grindel (1) angehoben werden. Auf diese Weise kann die Eindringtiefe in den Boden eingestellt werden und das Grindel kann auch ganz aus dem Boden herausgezogen werden in eine wirkungslose Transportstellung, dh in Fig. 1 durch die strichpunktierte Linie (11) angedeutet ist. In dieser Transportstellung schmiegt sich das gebogen ausgestaltete Grindel der rückwärtigen Kontur der Zugmaschine an und gewinnt dadurch eine für den Schwerpunkt der gesamten Zugmaschine opti-

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male Stellung. In dieser Transportstellung ist das Grindel gegenüber der ausgezogen gezeichneten Funktionsstellung nicht nur angehoben sondern auch um etwa 30 Grad geschwenkt. Diese gekoppelte Anhebung und Schwenkung wird durch entsprechende Bemessung der Grindellenker (23) und (22) und Anordnung ihrer Lager (39,40,43 und 44) erzielt.

Mit (10) ist ein vom Zugmaschinenantrieb um die Achse (17) umlaufend antreibbarer Exzenter bezeichnet, der eine Koppelstange (9) über eine zweite Koppelstange (15) oszillierend antreibt. Die beiden Koppelstangen sind in einem Schwenklager (50) mit zur Symmetrieebene (47) senkrechter Schwenkachse gelenkig miteinander und mit einem Lenker (51) verbunden, der mit seinem anderen Ende in einem Schwenklager (52) an dem Grindel (1) gelagert ist. Wenn sich der Exzenter (iö) dreht, voiiführt aiso die erste Koppelstange (9) oszillierende Bewegungen von oben nach unten in Richtung des Doppelpfeils (53).

An der Spitze des Fußes (38) ist ein vorderer Lenker (55) und dahinter ein rückwärtiger Lenker (56) in je einem Schwenklager (57, 58) angelenkt. An diesen beiden Lenkern (55,56) ist eine Lockerungsschar (59) angelenkt, und zwar am Lenker (55) mittels des Schwenklagers (60) und am Lenker (56) mittels des Schwenklagers (61). in dem koaxial auch das untere Ende der ersten Koppelstange (9) mit der Lockerungsschar gelenkig verbunden ist. In der gezeichneten Funktionsstellung befindet sich die zweite Koppelstange (9) in ihrer oberen Extremstellung. In dieser Stellung erstreckt sich die Verbindungslinie (62) der Achsen der beiden Schwenklager (57) und (60) fast senkrecht zur Arbeitsebene (63) der Lockerungsschar (59). Die entsprechende Verbindungslinie (64) zwischen den Achsen der Schwenklager (58) und (61) erstreckt sich dagegen in einem großen stumpfen Winkel (65) zu dieser Arbeitsebene (63).

Der Achsabstand der Schwenklager (58) und (61) ist mehr als doppelt so groß wie der Achsabstand der Schwenkiager (57) und (60). Die Lockerungsschar (59) weist eine Arbeitsplatte (66) auf, deren Oberfläche die Arbeitsebene (63) ist, die zur Zugrichtung, gemäß Pfeil (31). geneigt ist und im übrigen senkrecht auf der Symmetrieebene (47) steht.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich liegen die beiden Lenker

(55) und (56) mit ihren Lagern (57, 58, 60 und 61), bezogen auf die Zugrichtung - das ist die dem Pfeil IV entgegengesetzte Richtung — hinter der Lockerungsschar (59). und zwar bezogen auf die Zugrichtung innerhalb der in F i g. 4 sichtbaren Kontur (81) dieser Lockerungsschar. Auf diese Weise sind diese beiden Lenker (55) und

(56) und ihre Lager (57, 58, 60 und 61) gegen den anstehenden Boden durch die Lockerungsschar abgedeckt, während sich das Grindel in Zugrichtung gemäß Pfeil (31) durch den Boden bewegt. Zum weiteren Schutz dieser Lenker und ihrer Lager sind seitlich an der Arbeitsplatte (66) angebrachte, nach rückwärts weisende Schutzschürzen (67) (68) vorgesehen. Mit (69) und (70) sind zwei seitliche Vorsprünge im Fersenbereich des Fußes (38) bezeichnet die in rückwärtiger Verlängerung des gegabelt ausgebildeten Lenkers (56) angeordnet sind und diesen Lenker bei Bewegung des Fußes gegen die Zugrichtung (31) durch das Erdreich schützen. Der Lenker (56) ist, wie aus F i g. 4 ersichtlich, an seinen beiden Enden gegabelt und übergreift einerseits den Fuß (38) und andererseits die Koppelstange (9). Das rückwärtige Ende der Lockerungsschar ist ebenfalls gegabelt und umgreift den Lenker (56). Der Lenker (55) ist nicht gegabelt und ist in der gegabelten Fußspitze (72)

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45 und in einer Gabel (71) der Lockerungsschar aufgenommen. Das Grindel (1), die Grindellenker (22) und (23), der Verbinder (24), die Koppelstangen (15) und (9), die Lokkerungsschar (59), der vordere Lenker (55) und der rückwärtige Lenker (56) mit den zugehörigen Lagern sind spiegelsymmetrisch zur Symmetrieebene (47) ausgebildet. Die Arbeitsplatte (66) erstreckt sich breit quer zur Symmetrieebene (47), dagegen ist die Koppelstange (9) und das Grindel (1) quer zur Symmetrieebene (47) schmal. Die Wirkung des Grindels mit seiner Lockerungsschar ist folgende:

Wird das Grindel in der gezeichneten Funktionsstellung in Zugrichtung durch das Erdreich gezogen, dann wird normalerweise nur eine Kraft in Richtung der Symmetrieebene auf das Grindel ausgeübt, und zwar, da die Arbeitsplatte (66) quer zur Symmetrieebene sehr breit ist, die Koppeistange (9) und das Grindel (ί) dagegen quer zur Symmetrieebene sehr schmal, wird diese Kraft hauptsächlich auf die Arbeitsebene (63) der Arbeitsplatte (66) ausgeübt und eine Komponente dieser Kraft zieht das Grindel in die gezeichnete vertikale Lage. Wirkt auf die Arbeitsplatte eine Kraftkomponente außerhalb der Symmetrieebene, beispielsweise weil die Lockerungsschar auf einen Stein trifft, dann kann das ganze Grindel durch Pendeln um die Pendelachse (45) dieser Kraftkomponente nachgeben und seitlich ausweichen, wobei es im Extremfall in die in F i g. 1 und 2 durch die strichpunktierte Linie (73) angedeutete Stellung gerät. Die normalerweise beim weiteren Betrieb auf die Lockerungsschar ausgeübte, durch den Pfeil (74) angedeutete Kraft hat das Bestreben, das Grindel wieder in die gezeichnete Symmetriestellung zurückzutreiben.

Wenn bei Betrieb, also bei Vorwärtsfahrt, der Exzenter (10) angetrieben wird, dann wird durch die gemäß Doppelpfeil (53) hervorgerufene Auf- und Abbewegung der Koppelstange (9) die Lockerungsschar (59) auf- und abgeschwenkt. Das rückwärtige Ende der Lockerungsschar wird dabei heruntergedrückt und das vorwärtige nach vorn geschoben, wobei der Lenker (56) als Kniehebelüberträger wirkt. In der ersten Bewegungsphase bei sich absenkender Koppelstange (9) sticht das vordere Ende der Lockerungsschar (59) mit der dort angebrachten Schneide (75) nach vorn in den Boden, wobei sich das rückwärtige Ende ein wenig absenkt, und in der zweiten Bewegungsphase bei wieder nach oben laufender Koppelstange (9) wird die Spitze der Lockerungsschar (59) gegenüber dem Fuß zurückgezogen und die Arbeitsebene (63) angehoben. In der ersten Phase wird also die Lockerungsschar in dem Boden vorwärtsgetrieben und in der zweiten Phase wird das neu angeschnittene Erdreich hochgeworfen und aufgelockert. Es empfiehlt sich, die Zuggeschwindigkeit so auf die Wippbewegung der Lockerungsschar abzustimmen, daß in der zweiten Phase die Spitze der Lockerungsschar gegenüber dem Erdreich fast stehenbleibt

Die beiden anderen Grindeln (34) und (35) sind genauso ausgebildet und werden auch genauso betrieben, wie das Grindel (1), mit dem einzigen Unterschied, daß das Grindel (34) wie durch die strichpunktierte Linie (80) in F i g. 1 angedeutet, etwas weiter nach hinten ragt, als die Grindeln (1) und (35), die auf gleicher Höhe stehen. Dieser Versatz ist günstig, weil sich die nebeneinanderstehenden Grindeln dann während der Lockerungsarbeit weniger gegenseitig beeinflussen, was eine gewünschte Stabilisierung der Grindeln in ihrer jeweiligen Symmetrieebene ermöglicht Bemerkenswert ist, daß die drei Grindeln ihre Pendelbewegungen um die jeweils züge-

hörige Pendelachse einzeln und unabhängig voneinander ausführen können. Wenn eines der Grindeln auf ein Hindernis, zum Beispiel einen Stein trifft, dann wird davon nur dieses eine Grindel betroffen und zu einem ausweichenden Pendelschlag veranlaßt. Dies im Gegensatz zu bekannten Tieflockerungsgeräten, bei denen in einem solchen Fall die gesamte Grindelanordnung mitsamt dem Fahrzeug ausweichen muß oder das, Hindernis, also der Stein, mit Gewalt zur Seite geschoben werden muß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentansprüche:
   1. Gerät zur Tieflockerung von Böden, bei dem

   a) für jede Lockerungsschar ein steifes, flaches, langgestrecktes Grindel vorgesehen ist, an dessen unterem in den Boden einsenkbaren Ende, das spiegelsymmetrisch zu einer in Arbeitsrichtung sich erstreckenden vertikalen Symmetrieebene ausgebildet ist, die zugehörige Lockerungsschar mit ihrer Arbeitsebene schräg nach oben und in die Fahrtrichtung weisend spiegelsymmetrisch zu der vertikalen Symmetrieebene angeordnet ist und bei dem das Grindel an einem Anbaurahmen eines Schleppers abgestützt ist, bei dem

   b) die Grir.delabstützung aus zwei in fahrtrichtung liegenden und mit Abstand übereinander angeordneten Grindellenkern gebildet ist, nämlich einem oberen Grindellenker und einem unteren Grindellenker, die beide etwa in der vertikalen Symmetrieebene liegen und die mit ihren einen Enden am Anbaurahmen und mit ihren anderen Enden in Gelenken am Grindel angelenkt sind, bei dem

   c) der Anbaurahmen am Schlepper, das Grindel, der obere Lenker und der untere Lenker ein Gelenkviereck bilden, und

   d) das jeweilige Grindel bei Einwirkung von zur Fahrtrichtung quer angreifenden Kräften pendelbar gegenüber dem Anbaurahmen abgestützt ist.