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Säscharan-dnung für Drillmaschinen oder dgl.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Säscharanordnung für Drillmaschinen
oder dgl., mit auf- und abbewegbaren Hebelarmen, an deren freien Enden jeweils ein
Säschar angeordnet ist, wobei diese Hebelarme einzeln abgefedert und über eine Einstellvorrichtung
gemeinsam so vorspannbar sind, daß in Abhängigkeit vom Bodenzustand die Säschare
mehr oder weniger fest gegen den Boden gedrückt werden.
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Die Säschare von Drillmaschinen oder dgl. Geräten dienen bekanntlich
dazu, während der Säarbeit Furchen im Boden zu graben, in die Saatgut über die Säschare
eingebracht wird, die zu diesem Zweck über Saatgut-Zuführrohre mit dem Saatkasten
der Drillmaschine oder dgl. verbunden sind.
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Es sind Drillmaschinen bekannt, bei welchen die die Säschare tragenden
Hebelarme nebeneinander an einer Schiene mittels Gelenke aufgehängt sind, damit
sie sich bei Bodenunebenheiten
unabhängig vom benachbarten Hebelarm
auf- und abbewegen können, und zwar mindestens über eine Distanz von 20 cm, gemessen
am Säscharende. Da während der Säarbeit jedeseinzelne Säschar in den Boden gedrückt
werden muß, wird bei den bekannten Anordnungen jeder einzelne Hebelarm durch eine
Schraubenfeder entsprechend belastet. Je nach dem Bodenzustand bzw. der Festigkeit
des zu bearbeitenden Bodens können über ein Gestänge diese einzelnen Schraubenfedern
dann gemeinsam und zentral mehr oder weniger vorgespannt werden.
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Der Nachteil dieser bekannten Anord rung besteht vor allem darin,
daß im Vergleich zu der langjährigen Verwendungszeit von Drillmaschinen (30 Jahre
und bis zu 3000 Betriebsstunden) die Gelenke für die Aufhängung der die Säschare
tragenden Hebelarme (Scharhebel) relativ schnell ausschlagen und daher nur kurze
Standzeiten aufweisen. Die Säschare laufen in solchen Fällen dann nicht mehr spurgetreu,
was zur Folge hat, daß der Abstand zwischen den einzelnen Säreihen nicht mehr exakt
eingehalten wird. Außerdem benötigen die die einzelnen Hebelarme belastenden Schraubenfedern
relativ viel Einbauraum, und es kommt noch hinzu, daß das zentral zu betätigende
Gestänge zum Vorspannen der einzelnen Federn baulich aufwendig ist. Schließlich
hat diese bekannte Konstruktion ein relativ hohes Gewicht und kommt in der Herstellung
teuer.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Säschar-Hebelarme sicherer
aufzuhängen sowie die Mittel zu ihrem gemeinsamen Vorspannen zu vereinfachen, so
daß wohl Bauteile, als auch Gewicht
eingespart und die Herstellungskosten
reduziert werden.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder ein
Säschar tragende Hebelarm über ein hülsenförmiges Torsionsfederelement aus elastomerischem
Material auf einer Trägerwelle zur gemeinsamen Drei mg mit dieser angeordnet und
die Trägerwelle durch die Elnstellvorrichtung zur wahlweisen Festlegung der Vorspannkraft
drehbar ist. Die einzelnen Säschar-Hebelarme sind demzufolge jeweils an einem hülsenförmigen
Torsionsfederelement aus elastomerischem Material befestigt, das seinerseits auf
einer Trägerwelle befestigt ist. Durch entsprechende Relativdrehung der Trägerwelle
in bezug auf die Torsionsfederelemente kann die Kraft, mit welcher die Säschare
gegen den Boden gedrückt werden, auf einfachste Weise unterschiedlich eingestellt
werden. Die Torsionsfederelemente aus Gummi oder dgl. elastomerischem Material sind
einfache, platzsparende Bauteile, welche lange Standzeiten aufweisen, was wiederum
zur Folge hat, daß die Säschare bei der Arbeit der Drillmaschine über lange Zeiträume
hinweg spurgetreu laufen. Die empfindlichen, zum Ausschlagen neigenden Gelenke bekannter
Maschinen sind somit vermieden. Die Torsionsfederelemente haben ferner vorteilhaft
eine geringe Baugröße, weil das elastische Material (Gummi) kompakt gestaltet werden
kann, gleichwohl können bei im wesentlichen gleichbleibender jeweils eingestellter
Federkraft relativ große Federwege erreicht werden, so daß die Säschare die erforderlichen
Auf- und Abbewegungen bei
Bodenunebenheiten ausführen können. Auf
einfache Weise können ferner sämtliche Säscharhebelarme durch entsprechende Drehung
der Trägerwelle gemeinsam von einer zentralen Stelle aus vorgespannt werden. Im
Vergleich zum Stand der Technik hat die Säscharanordnung gemäß der Erfindung weniger
Bauteile, ein geringeres Gewicht und ihre Herstellungskosten liegen gleichfalls
niedriger.
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Weitere Vorteile der Erfindung bestehen in folgendem: Der Arbeitsfederdruck
aus den Torsionsfederelementen wirkt bei zunehmender Arbeitstiefe, also dann, wenn
die Primärbodenbearbeitung zu tief gelockert hat, degressiv. Er wirkt am stärksten
beim Eindringen in die Erdoberfläche, weil die Vorspannkraft aus einer bestimmten
Einstellposition der Einstellvorrichtung dann ihren Maximalwert erreicht, wenn das
Säschar unfi der Scharhebel am höchsten steht. Der Arbeitsfederdruck läßt anschließend
immer weiter nach, je tiefer das Säschar in den Boden eindringt. Im Gegensatz dazu
wirken die üblichen Schraubenfedern, die meist mehr oder weniger parallel zu den
horizontal angeordneten Scharhebeln verlaufen, bei zunehmender Arbeitstiefe progressiv,
weil sich der Angriffswinkel der Schraubenfedern erst öffnet, wenn der Scharhebel
abfällt. Bei der herkömmlichen Technik kann eine degressive Federwirkung nur mit
hohem technischen Aufwand erreicht werden, wie er notwendig wird, um die Schraubenfedern
in der Scharhebelausgangslage senkrecht angreifen zu lassen. Eine
funktionsgerechte
Arbeitstiefe der Säschar läßt sich aber nur durch diese degressive Federwirkung
erreichen, weil das Säschar an der oft verhärteten Oberfläche zunächst aggressiv
eindringen muß und dann allmählich bis zum Erreichen der eingestellten und gewünschten
Arbeitstiefe seinen Arbeitsdruck vermindern und in diesem vorgewählten Niveau weiterarbeiten
muß. Bei Abweichungen von der Sollarbeitstiefe nach oben muß der Federdruck ansteigen,
bei Abweichungen nach unten nachlassen.
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Außer der oben geschilderten Bauteilen, nämlich den Gelenken und den
Schrtubenfedern für die Scharhebel > ersetzen die Torsionsfedereleente noch weitere
herkömmliche Vorrichtungen, nämlich die sonst üblichen Bauteile zum Heben der Scharhebel
beim Ausheben der Drillmaschine aus dem Boden, die notwendig sind, weil die herkommlichen
Schraubenfedern nur in eine Richtung gegen den Boden und nicht wie die Torsionsfederelemente
auch in eine zweite Richtung entgegengesetzt nach oben wirken können. Darüber hinaus
abdient die angemeldete Konstruktion auch zum/gefederten Transport der Säscare und
dämpft die Erschütterungen im Scharwerk bei zum Beispiel schneller Straßenfahrt.
Die beschriebenen Torsionsfederelenìente bilden also eine integrierte Konstruktion
zur Erfüllung von vier Funktionen bei der Führung der Scharhebel: Gelenkarbeit,
Arbeitsfederdruck, Aushebearbeit, Transportfederung.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor. So kann z.B. jeder Hebelarm mit seinem von der Säschar abgelegenen Ende
an einem Rohrstück befestigt sein, das
auf dem hülsenförmigen Torsionsfederelement
drehfest angeordnet ist, und in der Bohrung des Torsionsfederelements kann ferner
eine Buchse befestigt sein und diese Buchse (z.S aus Stahl) kann vorteilhaft mit
der Trägerwelle (z.B. durch Verschweißen) starr verbunden sein. Der Hebelarm kann
dabei einfach an dem Rohrstück angeschweißt sein.
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Eine einfache drehfeste Verbindung des RohrstücKs mit dem hülsenförmigen
Torsionsfederelement (Gummielement) kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
dadurch erreicht werden, daß am Innenumfang des Rohrstücks achsparallel zu diesem
wenigstens ein keilförmiger Mitnehmer befestigt oder angeformt ist, der in eine
Längsnut des hülsenförmigen Torsionsfederelements passend eingreift.
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Die drehfeste Anordnung des Rohrstücks auf dem i;ülsenförmigen Torsionsfederelement
(Gummielement) wird weiter verbessert, wenn auf dem Außenumfang des hülsenförmigen
Torsionsfederelements zu beiden Seiten von zwei gegenüberliegenden Längsruten für
entsprechende Mitnehmer des Rohrstücks Schalen z.B. aus Metall befestigt sind.
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Gemäß noch einer weiteren Version der Erfindung kann die Einstellvorrichtung
zur Festlegung der Vorspannkraft eire Kurbel stange mit einem Gewindeabschnitt aufweisen,
der in eire Gewindebuchse eingreift, die um eine horizontale, parallel zur Trägerwelle
verlaufenden
Achse schwenkbar gelagert ist, und im Bereich des
freien Endes der Kurbel stange kann ein Arm mit dieser gelenkig verbunden sein,
der mit seinem anderen Ende mit der Trägerwelle drehfest verbunden ist. Diese Einstellvorrichtung
zur zentralen Festlegung der Vorspannkraft sämtlicher Säschar-Hebelarme ist äußerst
teilesparend und hat eine lange Standzeit. Die Arretierung der Kurbelstange in ihrer
jeweiligen Einstellposition kann mit üblichen Mitteln, z.B. durch eine Kontermutter
auf dem Gewindeabschnitt erfolgen, die mit der Gewindebuchse zusammenwirkt.
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Eine weitere bauliche Vereinfachung wird nach noch einer Ausgestaltuns
der Erfindung dadurch erreicht, daß die Gewindebuchse für die Kurbelstange seitlich
an einem der Lagerarme für die Trägerwelle gelagert ist.
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Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen eines Ausführtingsbeispiels
erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer Drillmaschine
mit einem Stück der Trägerwelle für die Säschar-Hebelarme und der Einstel,vorrichtung
für die Vorspannkraft und Fig. 2 eine Schnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung
entlang der Linie II - II in Fig. 1.
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Mit der Bezugszahl 10 ist ein Teil eines sogenannten Dreipunktrahmens
gekennzeichnet, mit welchem die Drillmaschine an einer Zugmaschine, z.B. einem Traktor
angekuppelt wird. An diesem Teil 10 ist ein Lagerarm 11 für eine Trägerwelle 12
starr befestigt, z.B. angeschweißt. Die Trägerwelle 12 wird noch durch weitere (nicht
gezeigt) derartige Lagerarme gehalten. An diesen Lagerarmen 11 ist an ihrem vom
Dreipunktrahmen abgelegenen Ende jeweils eine Lagerbuchse 13 angeschweißt, in welchen
die Trägerweile 12 drehbeweglich gelagert ist.
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Mit 14 sind Hebelarme bezeichnet, die jeweils mit einem Ende an einem
Rohrstück 15 starr befestigt, z.B. angeschweißt sind und an ihrem anderen Ende ein
Säschar 16 (Fig. 2) tragen. In das Säschar 16 mündet ein vom nicht gezeigten Saatkasten
der Drillmaschine sich nach unten erstreckendes Saatrohr 17, durch welches das Saatgut
vom Saatkasten in das Säschar 16 gelangt.
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Diese Säschare dienen bekanntlich dazu, während der Säarbeit in gleichem
seitlichen Abstand Furchen zu ziehen und in diese das Saatgut einzubringen. Zu diesem
Zweck müssen die Säschare 16 mit einer vom jeweiligen Bodenzustand abhängigen (und
einstellbaren) Kraft so gegen den Boden gedrückt werden, daß sie teilweise in diesen
eingreifen, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist, in der der Boden mit der Bezugszahl
18 gekennzeichnet ist.
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Wie oben erwähnt, ist jeder Hebelarm 14 mit seinem von der Säschar
16 abgelegenen Ende an einem Rohrstück 15 starr befestigt.
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Da die Lagerung sämtlicher Hebelarme 14 auf der Trägerwelle 12 gleichartig
ist, wird im folgenden nur eine beschrieben. Jedes Rohrstück 15 weist an seinem
Innenumfang zwei diametral einander gegenüberliegende, achsparallel verlaufende,
keilförmige Mitnehmer 19 (Fig. 2) auf, welche in Längsnuten 20 am Außenumfang eines
hülsenförmigen Torsionsfederelements 21 aus elastomerischem Material passend eingreifen.
Zu beiden Seiten der Längsnuten 20 sind auf dem Außenumfang des Torsionsfederelements
21 Schalen 22 aus Metall befestigt, z.B. anvulkanisiert, auf welchen das Rohrstück
15 passend sitzt. Es wird bemerkt, daß diese Schalen 22 mit ihren achsparallel verlaufenden
Rändern mit den Längsnuten 20 fluchten. In der Bohrung eines jeden Torsionsfederelements
21 ist eine Buchse 23 aus Stahl befestigt, z.B. anvulkanisiert, die an ihren Stirnrändern
durch Schweißnähte 24 (vorzugsweise Ringschweißnähte) mit der Trägerwelle 12 drehfest
verbunden ist.
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Aus Vorstehendem geht hervor, daß jeder ein Säschar 16 tragende Hebelarm
14 über ein hülsenförmiges Torslonsfederelement 21 aus elastomerischem Material,
z.B. Gummi, auf der Trägerwelle 12 zur gemeinsamen Drehung mit dieser angeordnet
ist. Das Torsionsfederelement 21 erlaubt in gewissen Grenzen eine Relativdrehung
zwischen dem Rohrstück 15 und der Trägerwelle 12 und damit die erforderliche Auf-
und Abbewegung der Säschare 16 bei Bodenunebenheiten. Die Torsionsfederelemente
21 erfüllen jedoch noch eine weitere Funktion. Durch eine nachstehend beschriebene
Einstellvorrichtung können sie nämlich so vorgespannt werden, daß jedes Säschar
16 mit einer vorbestimmbaren Kraft gegen bzw. in
den Boden 18 gedrückt
wird (Fig. 2).
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Diese Einstellvorrichtung weist im Ausführungsbeispiel eine von Hand
zu betätigende Kurbel stange 25 auf, die mit einem Gewindeabschnitt 26 versehen
ist. Dieser Gewindeabschnitt 26 ist in eine Gewindebuchse 27 eingedreht, die um
eine horizontale, parallel zur Trägerwelle 12 verlaufenden Achse 28 schwenkbar gelagert
ist. Zu diesem Zweck ist an die Gewindebuchse 27 seitlich eine Lagerhülse 29 angeschweißt,
welche drehbeweglich jedoch axial im wesentlichen fest auf einem Zapfen 30 gelagert
ist, der seitlich an dem Lagerarm 11 befestigt, z.B. angeschweißt ist.
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Am unteren freien Ende der Kurbel stange 25 ist eine Buchse 31 starr
befestigt, die über ein Kugelgelenk 32 mit einem Arm 33 verbunden ist. Der Arm 33
ist mit seinem gegenüberliegenden Ende mit der Trägerwelle 12, z.B. durch Schweißung
drehfest verbunden.
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Bei Drehung der Kurbel stange 25 von Hand in der einen oder anderen
Richtung wandert die Kurbel stange in der Gewindebuchse 27 nach oben oder unten,
wobei sie geringfügige Schwenkbewegungen um die Achse 28 ausführt und der Arm 33
gemäß Fig. 2 entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse
der Trägerwelle 12 geschwenkt wird. Wenn bei Beginn der Säarbeit die Säschare 16
gegen bzw. in den Boden 18 zu drücken sind, wird die Kurbel stange 25 so betätigt,
daß der Arm 33 im Uhrzeigersinn um
die Achse der Trägerwelle 12
geschwenkt wird. Die Trägerwelle 12 sucht über die Teile 23, 21, 19, 15 sämtliche
Hebelarme 14 gleichfalls im Uhrzeigersinn zu schwenken. Sobald die Säschare 16 jedoch
in Eingriff mit dem Boden 18 kommen, wird dieser Schwenkbewegung der Hebelarme 14
ein Widerstand entgegengesetzt, und es kommt bei wo leerer Drehung der Kurbelstange
25 und Schwenkung des Armes 33 im Uhrzeigersinn (Fig. 2) zu einer mehr oder weniger
starken Verwindung der Torsionsfederelemente 21. Die von dieser Verwindung ausgehende
Rückstellkraft sucht die Rohrstücke 15 im Uhrzeigersinn zu drehen und belastet die
Hebelarme 14 in Richtung des Bodens 18 (Fig. 2) entsprechend. Auf diese Weise ist
von einer zentralen Stelle aus die Kraft wahlweise einstellbar, mit der sämtliche
Säschare 16 gegen bzw. in den Boden 18 gedrückt werden. Das Ausheben der Säschare
16 aus dem Boden 18 erfolgt dann durch entgegengesetzte Drehung der Kurbel stange
25 (Verschwenken des Armes 33 entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß Fig. 2)srie angehobenen
Säschare und ihre Hebelarme werden in Transportstellung von den Torsionsfederelementen
(abgefedert) getragen.