DE3123490C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Umgraben, insbesondere von Gartenbeeten, mit einem Rahmen verbundenen Graborgan.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, beim Umgraben von Gartenbeeten auf bequeme Weise, ohne schwere körperliche Arbeit durchführen zu müssen, Grabungsvorgänge zur Herstellung einander parallel verlaufender langgestreckter Ackerfurchen durchführen zu können, ohne daß das ausgehobene Erdreich gleich wieder in dieselbe soeben ausgehobene Acker­ furche zurückgeschüttet wird; dabei soll so verfahren werden, daß das ausgehobene Erdreich in eine, in einem vorhergehenden Arbeitsgang ausgehobene parallel verlaufende Ackerfurche eingefüllt werden kann, derart, daß die im derzeitigen Arbeitsgang ausgehobene Ackerfurche über eine gewisse Zeitspanne entlüftet bzw. mit O₂ angereichert und/oder auch Düngemittel in die soeben ausgehobene Ackerfurche eingebracht werden können, wobei die ausgehobene Ackerfurche erst beim Ausheben einer parallel verlaufenden weiteren Ackerfurche, d. h. zu einem späteren Zeitpunkt mit Erdreich zugedeckt werden soll.

Es ist bekannt, zum Umgraben von Gartenbeeten einen Spaten mit einem als Blatt oder Gabel ausgebildeten Graborgan zu verwenden.

Der Spaten wird von Hand geführt, mit dem Fuß in die Erde eingestochen, worauf die Scholle von Hand gelöst, hochgehoben und umgekehrt wird. Das Umgraben, zumal in schwerem Boden, ist anstrengend und erfordert eine kräftige Konstitution. Es beansprucht außer den Arm- und Beinmuskeln in erheblichem Maße die Rücken­ muskulatur, wobei auch das Rückgrat und die Bandscheiben erheblich belastet, wenn nicht überlastet werden. Dies führt selbst bei kräftigen Personen schnell zu Ermüdungserscheinungen, wogegen schwächere Personen gegebenenfalls über­ haupt nicht in der Lage sind, eine derart schwere Arbeit auszuführen.

Es ist auch ein Spaten bekannt (s. DE-BS 4 48 117), welcher mit der von ihm ausgehobenen Erdscholle unter zu Hilfenahme mechanischer, pneumatischer Kräfte um eine Mittelängsachse gedreht werden kann, um das mit dem Spaten ausgestochene und ausgehobene Erdreich wieder in die Ackerfurche zurückzuschütten.

Eine derartige bekannte Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß die vom Graborgan ausgehobene Erdscholle durch mechanisches Drehen dieses Spatens wohl auf bequeme Weise vom Spaten wieder abgeworfen und in die Ackerfurche wieder eingefüllt werden kann, jedoch das Abwerfen und wieder Einfüllen der ausgehobenen groben Erdscholle bei dieser bekannten Vorrichtung lediglich in die gleiche Ackerfurche erfolgen kann, da das Abwerfen durch Drehen des Spatens um seine Mittelängsachse bewirkt wird, so daß die Erdscholle nur an der gleichen Stelle, an der sie ausgestochen und ausgehoben worden war, wieder zurückgeschüttet werden kann.

Auch ist es nachteilig, daß mit diesem bekannten Spaten lediglich ein grobscholliges Ausheben und nicht ein Auflockern des Erdreiches und ein Abladen von lockerem Erdreich ermöglicht wird.

Es ist auch eine tragbare, mit einem Motor gekuppelte Grabvorrichtung bekannt (s. GB-PS 14 53 209), die wohl den Vorteil eines mechanischen Spatens aufweist, bei der jedoch der Nachteil in Kauf genommen werden muß, daß eine komplizierte Hubvor­ richtung verwendet wird, wobei sowohl das volle Gewicht der gesamten Vorrichtung als auch die beim Graben mit dem Spaten auszuhebende Erdlast auf der Schulter der grabenden Person getragen werden muß.

Auch diese bekannte Vorrichtung dürfte zur Lösung des der Erfindung zugrunde liegenden Problemes nicht geeignet sein.

Es ist auch ein Bodenbearbeitungsgerät bekannt (s. DE-PS 8 02 482), bei dem ein rechenartiger Spaten mit einem handbetätigbaren Gestell gekuppelt ist; auch dieses vermag das der Erfindung zugrunde liegende Problem nicht zu lösen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Gerät zum Umgraben von Gartenbeeten zu schaffen, mit dem das Umgraben von Hand wesentlich erleichtert werden soll, so daß es auch älteren und schwächlichen Personen ermöglicht wird, derartige Arbeiten durchzuführen, indem die körperlich schwere Arbeit, nämlich das Lösen und Umwenden der Scholle durch mechanische Arbeit ersetzt werden soll, wobei das Zurückschütten des ausgehobenen Bodens in eine in einem vorhergehenden Arbeitsgang ausgehobene, parallel verlaufende Ackerfurche ermöglicht werden soll, um die im derzeitigen Arbeitsgang ausgehobene Ackerfurche über eine gewisse Zeitspanne entlüften, mit O₂ anreichern oder auch mit Düngemitteln versehen zu können, wobei die soeben ausgehobene Ackerfurche erst zu einem späteren Zeitpunkt mit Erdreich zugedeckt werden soll.

Die Lösung der Aufgabe gelingt bei Anwendung der kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1, wobei sich hierbei der Vorteil ergibt, daß das gelockerte Erdreich durch Kippen, um wahlweise die eine oder die andere seitliche Kante des Gestelles abgeworfen werden kann und ein mechanischer Schwenkantrieb verwendet werden kann.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Schwenkantrieb eine vorzugsweise mit Druckwasser beaufschlagte hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit und das Schaltorgan ein Druckwasser-Umschaltventil ist.

Die Energieeinspeisung mit Druckwasser hat den Vorteil, daß solches in den meisten Fällen zur Verfügung steht. Es schließt weiterhin Unfall­ gefahren aus, wie sie sich beispielsweise bei einem elektrischen Antrieb ereignen könnte. Ein hierfür geeignetes Schaltorgan in Form eines Druckwasser-Umschaltventiles ist den Arbeits­ bedingungen eines Gerätes zum Umgraben angepaßt, weil es unkompliziert und robust ist und praktisch keine Wartung erfordert.

Als weitere zweckmäßige Ausgestaltung des Gerätes wird vorgeschlagen, daß die Kolben-Zylinder-Einheit teleskopierende Zylinder aufweist. Dies ist deshalb vorteilhaft und energiesparend, weil infolge der Durchmesserunterschiede zu Beginn des Arbeitshubes ein kleiner Weg mit großer Kraft ausgeführt wird, wie er beim Losreißen und Anheben der Scholle benötigt wird, während zur Ausübung der Schwenk­ bewegung beim Umwenden der Scholle ein längerer Weg mit geringerer Kraft zur Verfügung steht.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, daß der Rahmen über eine mit diesem starr verbundene Führungskurve mit dem Schwenkantrieb in Eingriff steht, und daß der Schwenkantrieb mit dem Gestell durch ein Gelenk verbunden ist.

Auf diese Weise ermöglicht das Zusammenwirken von Führungskurve und Schwenkantrieb eine weitere Schwenkbewegung des Rahmens nach der einen oder anderen Seite. Infolge der Gelenkanordnung kann der Schwenkantrieb nach jeder dieser Richtungen mitschwenken.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung wird weiter dadurch vorgeschlagen, daß der Schwerpunkt vom Graborgan und Rahmen beim Erreichen der senk­ rechten Stellung außerhalb der Gelenkverbindung liegt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise die Schwenkbewegung in ihrer letzten Phase unter­ stützt, wodurch das sichere und vollständige Umwenden der Scholle ohne größere Krafteinleitung möglich gemacht wird.

Zur weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Gestell vorzugsweise in Leichtbauweise aus Rohren gefertigt ist, und aus zwei annähernd der Form eines recht­ winkligen Dreiecks aufweisenden, durch Quer­ streben miteinander festverbundenen Seitenteilen besteht, deren nach vorn weisende, die Hypothenuse des Dreiecks bildenden Rohrstreben zur schwenkbaren Ablenkung des Rahmens mit den Gelenkanordnungen aus­ gestattet sind und die umschaltbare Verriegelungs­ einrichtungen aufweisen, die jeweils die Gelenk­ verbindung der linken oder der rechten Rohrstrebe mit der entsprechenden Seite des Rahmens herstellt bzw. löst.

Um das Gerät im Gegensatz zu einem Spaten ohne körperliche Anstrengung leicht und bequem handhaben zu können, ist weiter vorgesehen, daß die Führungs­ holme so weit auseinander stehend und bis in solche Höhe einstellbar sind, daß sie mit beiden Händen etwa in Höhe der Taille neben oder vor dem Körper geführt werden können. Die Arbeit kann weiterhin auch bei aufrechter Körperhaltung durchgeführt werden.

Schließlich besitzt das Gerät eine Verriegelung zwischen Gestell und Rahmen, die so eingerichtet ist, daß sie bei Betätigung des Schaltorganes freigegeben wird, während oder bevor die hydraulische Kolben- Zylinder-Einheit vom Druckmedium beaufschlagt wird. Damit wird eine Kipp-Bewegung zwischen Gestell und Rahmen verhindert, insbesondere während der Arbeitsphase, bei welcher das Graborgan mit dem Fuß in den Boden eingestochen wird.

Die Kolben-Zylinder-Einheit kann Druckluft betätigt oder ein Elektro-Kolben sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Aus­ führungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Gerät zum Umgraben gemäß Erfindung, in Seitenansicht und teilweise im Schnitt;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Gestelles mit weggeschnittenen Holmen;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der eine Einheit bildenden Baugruppe mit Graborgan und Rahmen.

Das Gerät zum Umgraben nach Fig. 1 besteht aus den Hauptelementen, und zwar: Gestell 1, Führungsholme 2, Graborgan 3, Rahmen 4. Das Gestell 1 und die Führungs­ holme 2 sind miteinander zu einer integrierten Funktions­ einheit verbunden, ebenso das Graborgan 3 und der mit diesem starr verbundene Rahmen 4. Die Seitenteile 5 des Gestells 1 bilden annähernd die Form eines rechtwinkligen Dreieckes mit den Streben 6, 7, 8. Diese sind aus leichtem Rohr, beispielsweise Aluminiumrohr, mittels Schweißverbindung hergestellt, ähnlich einem Fahrradrahmen. Die Strebe 8, welche die Hypothenuse des aus den Streben 6, 7, 8 gebildeten Dreiecks ist, und der mit dem Grab­ organ 3 verbundene Rahmen 4 sind durch Gelenkanordnungen 9, 10 miteinander so verbunden, daß der Rahmen 4 mit dem Graborgan 3, um jeweils eine der Streben 8 als Schwenk­ achse nach außen verschwenkt werden kann. Die Schwenk­ bewegung wird durch den Schwenkantrieb 11 bewirkt, der als hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 12 ausgebildet ist. Diese ist am Fußteil 13 mit einem Gelenk 14 im Mittelteil der unteren Querstrebe 15 angelenkt, während die Kolbenstange 16 in eine mit dem Rahmen 4 fest verbundenen Führungskurve seitenverschieblich eingreift. Zwei weitere Querstreben 19, 19′ verbinden die Seiten­ teile 5 und bilden mit diesen zusammen das Gestell 1.

Die Streben 6, 6′ sind nach oben zu verlängert und bilden die Führungsholme 2, deren oberen Enden 2′ mit höheneinstellbaren Kugelgriffen 21 ausgestattet sind. An einem dieser Führungsholme 2 ist der Schalthebel 22 angeordnet, der durch den Zugdraht 23 mit dem Schaltventil 24 in Verbindung steht. Dieses steuert die Zu- und Abfuhr von Druckwasser zur Kolben-Zylinder- Einheit 12 und ist mit dem Stutzen 25 an eine nicht dargestellte Druckwasserleitung, beispielsweise einen Gartenschlauch, angeschlossen. Verbrauchtes Wasser wird nach Umschalten des Schaltventiles 24 durch den Abflußstutzen 26 abgelassen oder kann mit einem zweiten Schlauch zur Wiederverwendung aufgefangen werden. Ein flexibler Druckschlauch 27 verbindet den Druckwasserausgang vom Schaltventil mit dem Fußteil 13 der Kolben-Zylinder-Einheit 12.

Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung das Gestell 1, das aus beiden Seitenteilen 5, 5′ mit den Streben 6, 7, 8; 6′, 7′, 8′ und den verbindenden Querstreben 15, 15′ und 19, 19′ gebildet wird. Die Führungsholme sind in dieser Darstellung weggeschnitten. An der unteren Querstrebe 15 ist der mechanische Schwenkantrieb 11 in Form der Kolben-Zylinder-Einheit 12 schwenkbar angelenkt. Das zwischen dem Fußteil 13 und der Querstrebe 15 angeordnete Gelenk (14, Fig. 1) ist jedoch aus der schräg-perspektivischen Sicht nicht erkennbar. Dagegen ist die Anordnung und Funktion der umschaltbaren Verriegelungseinrichtung deutlich hervor­ gehoben. Diese umfaßt den Schalthebel 30, der mit Hilfe von Schaltgestängen 31, 31′ auf den Streben 8, 8′ axial verschiebliche Gelenkbuchsen 9, 10; 9′, 10′ wahlweise zum verriegelnden Eingriff rechts oder links mit den Greifklauen 32, 33, beziehungsweise 32′, 33′ (Fig. 3) des Rahmens 4 bringt. Dadurch kommt - je nach Verriegelungs­ stellung vom Schalthebel 30 - entweder rechts mit der Strebe 8 oder links mit der Strebe 8′ eine Gelenk­ verbindung zustande, bei welcher der in Fig. 3 dargestellte, mit dem Graborgan 3 eine Einheit bildende Rahmen 4 mit den Greifklauen 32, 33 oder wahlweise 32′, 33′ jeweils im Eingriff mit einem Paar der axial verschieblichen Gelenkbuchsen 9, 10 oder 9′, 10′ an einer der Streben 8 oder 8′ in schwenkbarer Anlenkung gehalten wird, während die andere Seite zur Schwenk­ bewegung frei bleibt. Zur Sicherung der Stellung des Schalthebels 30 sind steckbare Splinte 34 vorgesehen. Die Verbindung zwischen der Kolben-Zylinder-Einheit 12 und dem Rahmen wird durch die mit dem Rahmen 4 fest verbundene Führungskurve 17 hergestellt, in deren Führungsschlitz 35 die Kolbenstange 16 eingreift, für deren Kraftübertragung in axialer Richtung ringförmige Mitnehmer 36 vorgesehen sind. Um eine Schwenkbewegung von Rahmen und Gestell relativ zueinander beim Einstecken des Gerätes in den Boden zu verhindern, kann eine in den Figuren nicht gezeigte ein- und ausrastbare Verriegelung beispielsweise in Form und Funktion einer bekannten Sperrklinke vorgesehen sein, die mit einem Handgriff ähnlich einer Motorradkupplung lösbar ist, oder durch einen Druckstoß, zum Beispiel mittels eines hydraulischen Betätigungsorganes bei Ingangsetzung des Schwenkantriebes ausgerastet wird.

Die Funktion des Gerätes, soweit diese nicht schon ohne weiteres aus der vorgängigen Beschreibung ersichtlich ist, ist folgende:

Man führt das Gerät von Hand an den Kugelgriffen 21 und setzt es, ähnlich wie auch einen Spaten, mit dem Graborgan 3 schräg zum Boden an und sticht das Graborgan mit dem Fuß in den umzugrabenden Boden. Sobald die Umgrabtiefe erreicht ist, setzt sich das Gestell mit den unteren Streben 7, 7′ und den Querstreben 15 auf dem Boden auf. Sodann betätigt man den Schalthebel 22, der vermittels Übertragung der Betätigung durch den Zugdraht 23 im Umschaltventil 24 die Druckwasserzufuhr zum Druckschlauch 27 und damit zur Kolben-Zylinder- Einheit 12 freigibt. Dadurch wird der Kolben mit der Kolbenstange 16 in Bewegung gesetzt und hebt die Führungs­ kurve und mit dieser den Rahmen 4 an, der an einer Strebe 8 oder 8′, je nach Stellung des Schalthebels 30 und der von diesem axial geführten Gelenkbuchsen 9, 10 schwenkbar angelenkt ist. Infolge des Arbeitshubes der Kolbenstange 16 schwenkt der Rahmen 4 mit dem an diesem starr befestigten Graborgan 3 um die Strebe 8 bzw. 8′, unter gleichzeitigem Lösen und Heben der angestochenen Erdscholle. Diese Bewegung des Graborgans 3 erfolgt gleichzeitig mit einem Verschwenken des Gerätes um seine horizontale Querachse. Bei weiterer Aufwärtsbewegung der Kolbenstange erreicht das aufwärts schwenkende Graborgan 3 mit der Erdscholle schließlich eine annähernd senkrechte Lage zur Ebene des Bodens, wobei der Schwerpunkt vom Rahmen 4 mit Graborgan 3 und der daran hängenden Erdscholle bereits über den Totpunkt nach außen schwenkt, und somit die Wurfbewegung im Schwenkvorgang während der letzten Phase zunehmend beschleunigt. Dämpfungsfedern 37, 38′ auf den Rohren 8 ermöglichen ein weiches Ausschwingen des Gabelrahmens 4 in der Endbewegung und leiten sofort den Rückholvorgang ein, wobei sie unterstützt werden durch eine im Kolben auf der Kolbenstange (16) angeordneten Feder (18, siehe Fig. 2). Die Kolbenstange zieht dabei den Gabelrahmen 4 (siehe Fig. 3) über den Totpunkt bis zum freien Nacheilen in die Rückwärtsbewegung des Kolbens. Die Wasser­ rückflußöffnung (26) ist so gewählt, daß der Gabelrahmen 4 (siehe Fig. 3) mit seinem Führungsteil 17 auf den unteren Stangendruckring 36 aufsetzt, bevor der Kolben seine Ausgangsstellung wieder erreicht hat. Ein weiches, geräuscharmes Aufsetzen wird dadurch sichergestellt.

Dies alles spielt sich in relativ kurzer Zeit ab, und die ausgehobene Scholle wird gewendet abgeworfen. Danach wiederholt sich der Vorgang beim nächsten Einstich. Die ganze, vom Menschen dabei noch zu leistende Arbeit besteht im wesentlichen im Führen, Ansetzen und Einstechen des Gerätes. Während das Gerät die schwere Arbeit des Lösens und Hebens der Scholle erleichtert, wird das besonders anstrengende Halten und Umwenden der Scholle durch die Antriebskraft des mechanischen Gerätes unter Vermeidung jeglicher körperlicher Beanspruchung der bedienenden Person durchgeführt.

Claims (9)

1. Gerät zum Umgraben, insbesondere von Gartenbeeten, mit einem mit einem Rahmen verbundenen Graborgan, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Graborgan (3) starr verbundene Rahmen (4) an jeder seiner beiden Längsseitenkanten Greifklauenpaare (32, 33 bzw. 32′, 33′) trägt, die wahlweise entweder mit an der einen Längsseitenkante oder mit an der anderen Längsseitenkante des Gestelles (1) angeordneten Gelenkbuchsenpaaren (9, 10 bzw. 9′, 10′) in einen, an jeweils einer Längsseite ein Drehgelenk bildenden, Verriegelungseingriff bringbar sind und daß zwischen dem Gestell (1) und dem Rahmen (4) ein von einem manuell betätigbaren Schaltorgan (22) steuerbarer mechanischer Schwenkantrieb (11) angeordnet ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (11) eine vorzugsweise mit Druckwasser beaufschlagte hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit (12) ist, und daß das Schaltorgan (22) mit einem Druckwasser- Umschaltventil (24) in Verbindung steht.

3. Gerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (12) teleskopierende Zylinder aufweist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (4) über eine mit diesem starr verbundene Führungskurve (17) mit dem Schwenkantrieb (11, 12, 16) im Eingriff steht, und daß der Schwenkantrieb (11, 12, 13) mit dem Gestell (1) durch ein Gelenk (14) verbunden ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt von Graborgan (3) und Rahmen (4) bei Erreichen der senkrechten Stellung außerhalb der Gelenkverbindung (9, 10) liegt.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (1) vorzugsweise in Leichtbauweise aus Rohren gefertigt ist und aus zwei annähernd die Form eines rechtwinkligen Dreiecks aufweisenden, durch Querstreben (15, 15′, 19) miteinander fest verbundenen Seitenteilen (5, 5′) besteht, deren nach vorn weisende, die Hypothenuse des Dreiecks bildenden Rohrstreben (8, 8′) zur schwenkbaren Anlenkung des Rahmens (4) mit den Gelenk­ anordnungen (9, 10; 9′, 10′) ausgestattet sind und die umschaltbare Verriegelungseinrichtung (30, 31, 31′) aufweisen, die jeweils die Gelenk­ verbindung (9, 10; 9′, 10′) der linken (8) oder der rechten Rohrstrebe (8′) mit der entsprechenden Seite des Rahmens (4) herstellt bzw. löst.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsholme (2, 2′) so weit auseinanderstehend und bis in solche Höhe einstellbar sind, daß sie mit beiden Händen etwa in Höhe der Taille neben dem Körper geführt werden können.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine ein- und ausrastbare Verriegelung zwischen Gestell (1) und Rahmen (4) vorgesehen ist, die so eingerichtet ist, daß sie bei Betätigung des Schaltorgans (22) bzw. (24) ausrastet.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (12) druckluftbetätigt oder ein Elektrokolben ist.