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An eine fahrbare Arbeitsmaschine anbaubare, sich in Fahrtricfi-
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tung quer erstreckende Einrichtung zur Bearbeitung von Erdböden Die
Erfindung betrifft eine an eine fahrbare Arbeitsmaschine anbaubare, sich in Fahrtrichtung
quer erstreckende Einrichtung zur Bearbeitung von Erdböden bzw. zum Erstellen einer
Planie' insbesondere im Erdbau.
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Solche Einrichtungen werden von Tiefbauunternehmen im Strassen - bzw.
Pistenbau und von Gartenbauunternehmen beim Erstellen von Park -, Garten - und/oder
Sportanlagen eingesetzt. Ihr Einsatz wird insbesondere nach dem Lockern der Böden
durch Fräsen und Eggen sowie-anderen Bodenbearbeitungsgeräten erforderlich. Diese
Einrichtungen eignen sich besonders dann, wenn die gelockerte Erdkruste feingekrümelt
vorkommt, d.h. ihr Gefüge ist nicht von grösseren Knollen durchsetzt. Zu diesem
Zwecke ist eine mehrfache Behandlung ( Fräsen, Eggen ) des Bodens in den meisten
Fällen unumgänglich, da die zu bearbeitende Oberschicht als fest und relativ hart
zu bezeichnen ist. Im Verlaufe der Bearbeitung werden dann die Knollen zu kleineren
Teilen zerschlagen, um dann anschliessend mit einem sogenannten Planierschild regelmässig
verteilt werden zu können.
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Ofanals reicht die Arbeitsgenauigkeit des an der Front-oder Heckseite
eines Schleppers bzw. einer anderen fahrharzen ArbeRsmaschine befestigten Planierschildes
nicht aus, und so muss dann die Feinplanie von Menschenhand in mühseliger Recharbeit
erstellt werden.
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Das an der Heckseite der fahrbaren Arbeitsmaschine angebaute Planierschild
hinterlässt dann durch das nachlaufende Stützrad bzw. die Stützräder eine Spur,
die von Hand ausgeglichen werden muss. Ebenso entstehen diese Marken durch die Räder
der Arbeitsmaschine, wenn das Planierschild frontseitig angebaut ist.
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Die relativ dicke, vom Fräsen aufgelockerte Bodendecke weist einen
derart weichen Zustand auf, dass sich beim erstmaligen Befahren eine Planie kaum
realisieren lässt einerseits deshalb, weil die Arbeitsmaschne einsinkt und anderseits
darum, weil das an seiner Unterseite nach vorne gekrümmte Planierschild mit seiner
scharfen Stosskante nach unten zum Festsetzen neigt. Diese Unzulänglichkeit erfordert
ein Zurückfahren und ausheben des Planierschildes, wobei der dadurch entstandene
Schaden nurmehr mit Recharbeit behoben werden kann.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu beheben und eine
Einrichtung zu schaffen, mit der unabhängig von der ursprünglichen Bodenbeschaffenheit
und dem Einsinken der fahrbaren Arbeitsmaschine eine plane und gleichmässige Oberschicht
hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass mindestens
ein auf dem Boden aufliegender, sich annähernd quer zur Fahrtrichtung erstreckender
Träger und daran befestigte, nach hinten abstehende Längsholme mittels einer Antriebseinrichtung
in eine Rüttelbewegung versetzbar sind.
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Durch die Rüttelbewegung wird das vor der Einrichtung hergestossene
lose zum Einbau vorgesehene lose Material in Bewegung gehalten und weiter zerkleinert
(Krümeleffekt) und die Anforderungen an die Zug- bzw. Stosskraft der fahrbaren Arbeitsmaschine
gegenüber solchen mit statischen
Planiergeräten verringert.
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Durch das Gewicht dieser Einrichtung entsteht eine Verdichtung der
oberen Schicht des Bodens.
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Treten grössere Mengen des losen Material auf, so wird jeweils das
am stärksten gekrümelte (leichteste) Material über den Querträger hinweg nach hinten
strömen, wobei es auf die verdichtete Oberfläche gleichmässig ausgestreut wird.
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Zu diesem Zwecke verläuft die Rüttelbewegung etwa parallel zur Fortbewegungsrichtung
und rechtwinklig zur Grundfläche.
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Ist das Materialvorkommen derart gross, dass eine gleichmässige Verteilung
der überströmenden Menge hinter dem Querträger nicht stattfinden kann, dann ist
die Einrichtung mit einem weiteren lösbaren Querträger zu versehen, der die mit
dem vorderenQuerträger(3) gebildete und zum Boden gerichtete plane Ebene nach hinten
begrenzt.
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Die Gleiteigenschaften der Einrichtung können verbessert werden, wenn
die Querträger und Längsholme mit ihren Auflageflächen eine zum Boden gerichtete
plane Ebene bilden.
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Sowohl bei einem als auch bei zwei Querträgern kann die Einrichtung
mittels Oberlenker der Anbauvorrichtung oder einem anderen Mechanismus in eine nach
vorn oder hinten geneigte Lage versetzt werden.
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Ist die Einrichtung mit einem Querträger ausgerüstet und nach vorn
geneigt, dann entsteht aufgrund der geringeren Auflagefläche eine höhere Verdichtung
des Bodens.
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Ist die Einrichtung mit zwei Querträgern versehen und nach vorn geneigt,
dann läuft der hintere Querträger berührungslos über das ausgestreute Material hinweg
oder sofern eine grössere Menge den vorderen Querträger überströmt, dient der hintere
Querträger einer sorgfältigen Planie bzw. einem gleichmässigen Ausstreuen des Materials
hinter ihm.
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Bei einem derart intensiven Vorgang wird das Material in eine vorzügliche
Krümelform zerschlagen.
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Grundsätzlich kann das Ueberströmen des Materials durch Kegulierung
der Neigungslage der Einrichtung gesteuert werden. Das Ausstreuen der gerümeltenMasse
ist für die Aufnahme der nachfolgenden Ansaat von grosser Bedeutung.
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Es entsteht hinter der Einrichtung eine besähfähige Fläche, die nach
Eindringen der Saat, was an sich im selben Arbeitsgang vollzogen werden kann, nurmehr
gewalzt werden muss.
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Auch das Einwalzen des Samens könnte durch eine an die Einrichtung
angehängte Walze gleichzeitig durchgeführt werden.
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Diese Kombinationsmöglichkeiten bieten eine wesentliche Einsparung
an Arbeitskräften, Maschinen und Energiemitteln.
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Bei einem momentanen Materialüberfluss, d.h. bei dem auch der hintere
Querträger in zu grossen Mengen überströmt würde, kann die Einrichtung in eine Schräglage
gestellt werden, sodass das überschüssige Material an einer Seite der Querträger
über die Arbeitsbreite der Einrichtung nach aussen verdrängt werden kann ( Schneepflugeffekt
).
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Die Einrichtung verändert ihre Lage nur insofern, als sie durch vertikale
Schlitze in den Längsträgern des Anbaubocks eine zur Ausgleichung des Materialvorkommens
erforderliche geringfügige Höhenkorrektur vorzunehmen im Stande ist.
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Dicker Vori:ei3 steht auch im Zusammenhang mit der schildälichen Vorderseite,
insbesondere des vorderen Querträgers der Einrichtung,der eine zum Boden und nach
hinten.hin stark
abgerundete Kante aufweist. Diese Bombierung begünstigt
den Einbaueffekt des vorweggestossenen Materials und bewirkt, dass die schulterfreiliegenden
( das Planum überragenden ) Steine auf den gewünschten Einbauhorizont eingestampft
werden.
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Um die erfindungsgemässe Einrichtung mit geringstem Kraftbedarf über
die zu planierende Fläche hinwegziehen zu können, ist ihre Rahmenbauweise gleitend
ausgebildet, d.h. die den vorderen und hinteren Querträger zusammenhaltenden Längsholme
sind mit der Unterseite der Querträger bündig und bilden eine plane Gleitfläche.
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Vorteilhaft sind die äusseren Abschnitte der Querträger nach innen
hochschwenkbar, sodass die Einrichtung auch ohne besondere Vorkehrungen auf den
zur Verfügung stehenden Stassen transportiert werden kann.
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Zu diesem Zwecke sind Scharniere, die das Grundelement mit den äusseren
Abschnitten verbindet, angebracht.
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Auf den Längsholmen ist die Rüttelwelle angeordnet, auf der jeweils
mindestens ein exzentrisch gelagertes Scheibenpaar auf beiden Seiten der in Fortbewegungsrichtung
liegenden Achse der Einrichtung befestigt ist.
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Jedes der Scheibenpaare besteht aus zwei unterschiedlich grossen,
aneinander anliegenden, vorzugsweise ovalen oder elliptischen Flanschen, die jeder
unabhängig vom andern in eine bestimmte Lage verdreht und festgestellt werden kann.
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Aufgrund ihrer Funktionsweise können diese Flansche bei formgleichem
Übereinanderliegen eine maximale Rüttelkraft erzeugen oder durch Verdrehen eines
Flansches um 1800 zur minimalen Wirksamkeit ihrer Unwucht eingestellt werden.
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Diese Exzenterflansche sind zur Montage auf der Welle, in deren Achsrichtung
verschiebbar vorgesehen.
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Zur Inbetriebsetzung dieser Welle ist eine Antriebsvorrichtung aus
einem Vorgelge und einem Winkelgetriebe angeordnet, welche Antriebsvorrichtung auf
den Querträgern bzw. Querholmen abgestützt und mit der fahrbaren Arbeitsmaschine
antriebsverbunden ist.
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Zum Zwecke der Befestigung der Einrichtung an der fahrbaren Arbeitsmaschine
ist ein Anbaubock, der mit dem Grundrahmen lösbar verbunden ist, an die Anbauvorrichtung
( Dreipunkt ) der Arbeitsmaschine ankuppelbar.
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Wie bereits eingangs erörtert, wird vor dem Einsatz der bekannten
Einrichtungen der Boden durch Fräsen bzw. Eggen gelockert, um anschliessend mit
dem Pl-anierschild eine plane Oberfläche erstellen zu können.
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Bei diesem Arbeitsverfahren zeigt es sich, dass durch das Fräsen des
Oberbodens, dessen Kapillarität zerstört wird. Dadurch wird die Flüssigkeitszufuhr
der Pflanzen aus dem Boden stark gemindert.
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Um den Irisvorgang bzw. das Pflügen, Grubbern oder den Tiefaufreissvorgang
eliminieren zu können, wird die erSindungsgemässe Einrichtung an der Frontseite
des vorderen Querträgers mit nach unten vorstehenden Zinken versehen, die vorteilhaft
in Abständen nebeneinander über die ganze Länge des vorderen Querträgers ausserwirkungbringbar
angeordnet sind.
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Zu diesem Zwecke sind die Zinken erhaben in Halterungen an einer am
vorderen Querträger scharnierend angebrachten Leiste in ihrer wirksamen Länge verstell-
und feststellbar befestigt.
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Diese Zinken eignen sich besonders bei grösseren Unebenheiten der
zu planierenden Flachen, indem grössere Bodenerhebungen von den Zinken durchdrungen
und die nachfolgenden Mulden durch die schildähnliche Frontseite des vorderen bzw.
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hinteren Querträgers mit von den Zinken losgelöstem Material überhäuft
bzw. aufgefüllt werden.
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Die Verwendung der Zinken ist weiter vorteilhaft, da ihre erhabene
Anordnung die zu Knollen geschnittenen Erdstücke zerschlagen und in eine feine Krümelform
überführen.
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Im übrigen gilt der Einsatz der mit diesen Zinken ausgerüsteten Einrichtung
allgemein als vorteilhaft.
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Der hintere Quer träger ist bevorzugterweise mit einem die Öffnung
nach hinten gerichteten U-förmigen Querschnitt versehen. Dadurch können bei Rückwärtsfahrt
grössere Materialmengen verschoben bzw. zum Auffüllen von grösseren Vertiefungen
verwendet werden oder der untere Flansch des Profils kann zum Abstossen von festen,
überhöhten Bodenbänken eingesetzt werden.
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Es sei hier noch erwähnt, dass die stark beanspruchten Querträger
und die anderen zur Stabilität und Steifigkeit der Einrichtung verwendeten Träger-
und Versteifungselemente aus bekannten selbsttragenden Stahlprofilen bzw. - Hohlprofilen
hergestellt sind, welche eine hohe Festigkeit besitzen.
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Im folgenden werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele des
Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen: Fig.1 eine Ansicht der Einrichtung
mit einem Querträger von hinten Fig.2 einen Querschnitt entlang der Linie II - II
in Fig.1 durch die Einrichtung Fig.3 eine Ansicht der Einrichtung mit zwei Querträgern
von hinten Fig.4 einen Querschnitt entlang der Linie IV - IV in Fig.3 durch die
Einrichtung
Fig.5 eincn Längsschnitt entlang der Linie V - V in
Fig.3 durch die Einrichtung Fig.6 eine vergrösserte Darstellung von Detail VI in
Fig.4 der Einrichtung Fig.7 einen Querschnitt entlang der Linie VII - VII in Fig.6
der Einrichtung Fig.8 einen Querschnitt durch die nach vorn geneigte Einrichtung
mit Aufreisszinken.
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Die Fig.1 und 2 stellen die Einrichtung 1 zur Bearbeitung von Erdböden
dar, welche einen Grundrahmen 2 aus einem Querträger 3, an dem mehrere Längsholme
4 nach hinten abstehend befestigt sind, aufweist. Der Querträger 3 und die Längsholme
me 4 sind gemäss den Fig.l und 2 mit ihren Auflageflächen bündig verbunden, wodurch
die Gleiteigenschaften der Einrichtung verbessert werden. Sie bilden also eine zum
Boden gerichtete Ebene. Diese Eigenschaft stellt auch eine Verbesserung der Auflage
der Einrichtung dar, jedoch ist es nicht Bedingung, dass Querträger 3 und Längsholme
4 an ihrer Unterseite eine plane Fläche bilden. Insbesondere dann, wenn die Einrichtung
in eine Schräglage versetzt wird, was noch später zu beschreiben ist, ist es vorteilhaft,
wenn bei Anordnung eines dahinterliegenden zusätzlichen Querträgers das lose Material
unter den Längsholmen 4, die auch als einfache, vom Boden freie Verbindungselemente
dienen können, zur Seite durchströmen kann. Die seitlichen Ende des Querträgers
3 besitzen Verlängerungen 6 die lösbar befestigt und zu ihrer Ausserbetriebnahme
oder beim Transport der Einrichtung nach innen hochgeschwenkt werden. Dazu sind
die Scharniere 8 vorgesehen. Die die Einrichtung in eine Rüttelbewegung versetzende
Antriebseinrichtung ist auf dem Grundrahmen 2 befestigt.
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Alle weiteren Details die auch die usführingen nach den Fig.
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3 und 4 kennzeichnen, sind anschliessend e;;rtert.
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Die in Figur 1 und 2 gezeigte Einrichtung 1 zur Bearbeitung von Erdböden
bzw. zum Erstellen einer Planie insbesondere im Erdbau besitzt einen Grundrahmen
2 aus einem vorderen Querträger 3, der über Längsholmen 4 mit dem hinteren Querträger
5 verbunden ist. Träger 3 und 5 sowie H6lme4 bilden eine Auflageebene. An den Enden
des Grundrahmens 2 sind Rahmenverlängerungen 6 mittels Schrauben 7 mit dem Grundrahmen
lösbar verbunden. Zu ihrer Unwirksamkeit bzw. zum Transport der Einrichtung werden
diese Rahmenverlängerungen nach innen hochgeschwenkt, weshalb sie mit Scharnieren
8 versehen sind.
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Abgestützt auf dem Grundrahmen 2 ist eine Rüttelwelle 9 in Lagerböcken
10 gelagert, wobei an der Rüttelwelle auf beide Seiten verteilt zwei unterschiedlich
grosse, aneinander anliegende ovale bzw. elliptische Exzenterscheiben 11,12 achsial
verschiebbar befestigt sind. Beide Exzenterscheiben sind gegenseitig verdrehbar
angeordnet, sodass sie einerseits gemeinsam eine maximale Rüttelkraft und durch
Verdrehen der einen Exzenterscheibe um 1800 eine minimale Unwucht erzeugen.
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Auf der Rüttelwelle 9 ist eine Keilriemenscheibe 13 eines Riemenvorgeleges
14 befestigt, das sein Antriebsrad 15 auf der Abtriebswelle 16 eines Winkelgetriebes
17 hat.
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Die Eintriebswelle des Winkelgetriebes 17ist mit der in strichpunktierter
Linie 18 dargestellten Gelenkwelle 18, die mit der Zapfwelle der fahrbaren Arbeitsmaschine
gekuppelt ist, verbunden. Das Winkelgetriebe 17 ist am Anbaubock,der Einrichtung
befestigt. Der Anbaubock, der über Stützelemente 20 am Grundrahmen 2 fest angeordnet
ists besteht aus zwei Längsträgern 21, einer vorderen und hinteren Verbindungsstrebe
22, sowie jeweils zwei mit je einem oberen Knotenblech 25 verschweissten Versteifungsstreben
23,24.
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Beide Knotenbleche sind durch Verbindungsplatten 26,27 zusammengehalten
und mit Bohrungen 28 versehen,
die der Lagerung des für den Oberlenker
29 bestimmten Haltedorns dient. Durch die Verstellbarkeit der Länge des Oberlenkers
kann die Einrichtung in ihrer Lage verstellt werden (siehe Fig. 6). Als weitere
Befestigungspunkte weist der Anbaubock 19 vertikale Schlitze 31 auf, die am vorderen
Ende der Längsträger 21 vorgesehen sind und in welche die Tragbolzen 32 der unteren
Lenker 33 eingreifen. Letzterer ist wiederum mit der fahrbaren Arbeitsmaschine verbunden.
Diese Ausbildung ist in den Fig. 4 und 5 vergrössert erkennbar. Im Bereich des Schlitzes
31 ist der aus einem Profilstahl gebildete Längsträger 21 an seiner Rückseite mit
einem Verstärkungselement 34 versehen. Der Tragbolzen 32 ist vorzugsweise mit dem
aus einem Rechteckrohr hesteE)enden Unterlenker 33 verschweisst und weist einen
Schulterring 35 einerseits zur Anlage am Unterlenker und anderseits als Auflageorgan
am Verstärkungselement 34 auf. Auf der Gegenseite ist eine Auflagescheibe 36 angebracht,
welche mit Hilfe eines Stiftes 37 die Verbindung sichert.
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Fig. 3 zeigt beispielhaft die Rahmenkonstruktion der Einrichtung,
wobei mm deutlich die Auflagepunkte der Stützelemente 20 für den Anbaubock 19, sowie
die Lagerung der Rüttelwele 9 auf den Längsholmen 4 ersichtlich ist. Die hochschwenkbaren
Rahmenverlängerungen 6 besitzen an ihren ausseren Enden einen weiteren Längsholm
38, die wie die am Grundrahmen 2 angeordneten Längsholme 4 mit den Querträgern 3,5
nach unten hin bündig sind und damit die Gleiteigenschaften der Einrichtung verbessern.
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Fig. 6 zeigt die Einrichtung in der nach vorne geneigten Lage. Diese
Position wird durch Verkürzen des Oberlenkers 29 hergestellt, wobei die Einrichtung
nach wie vor durch die in den Längsträgern 21 vorhandenen Schlitze 31 vertikal beweglich
bleibt. An der Frontseite des vorderen Querträgers 3
sind an einer
Leiste 39 Aufreisszinken 40 über die ganze Breite der Rahmenkonstruktion verteilt
angeordnet, welche Aufreisszinken 40 den Querträger 3 nach unten hin überragen.
Diese Aufreisszinken können in ihrer Wirklänge verstellt und festgestellt, sowie
ausser Wirkung gebracht werden. Dazu dienen wie dargestellt amCuerträger 3 befestigte
Scharniere 41 oder andere Vorrichtungen.
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Wie bereits in Fig. 2 zeichnerisch festgehalten weist die vordere
Unterkante des Querträgers 3 eine starke Rundung 42 über die ganze Breite der Rahmenkonstruktion
auf, wodurch der Einzugeffekt des einzubauenden Materials verbessert wird bzw. womit
die schulterfrei liegenden Steine in das zu erstellende Planum gedrückt werden.
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Sollte der Fall eintreten, dass zuviel des lockeren Materials über
den hinteren Querträger 5 hinwegfliesst oder dass eine leichtere Überschüttung der
zu planierenden Fläche erwünscht ist, dann kann der hintere Querträger 5 derart
verstellt werden, dass er eine zum vorderen Querträger 3 nach aussen divergierende
Lage einnimmt, wodurch eine grössere Menge des lockeren Materials zur Seite hin
strömt. Je nach Anfall der Matcrialmcnclc kann der hintere Quertriq(!r 5 mehr oder
weniger, von Hand, mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben, verstellt
werden.