DE3128736C2 - - Google Patents

Description

Tieflockerungsgeräte werden zum Lockern landwirtschaftlich und forstwirtschaftlich genutzter Böden verwendet, um deren Durch­ lüftung und Wasseraufnahmefähigkeit zu verbessern. Die Locke­ rung erfolgt in Tiefen bis über 1 m. Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Tieflockerung mit einem Anbaurahmen und einem mit diesem über Hub- und Absenkmittel verbundenen Lockerer, der mindestens ein Grindel mit einem bewegbar an diesem befes­ tigten Scharhalter mit einer Schar aufweist, der von einer über ein Koppelstangengelenk angreifenden, auf- und abbewegten Koppelstange angetrieben wird.

Ein derartiges Tieflockerungsgerät ist z. B. aus der DE-OS 19 18 670 bekannt, in der ein Gerät beschrieben wird, bei dem der Scharhalter durch eine Koppelstange senkrecht zur Fahrt­ richtung, also ausschließlich auf- und abbewegt wird. In einer anderen dort beschriebenen Ausführungsform ist der Scharhalter fest mit dem Grindel verbunden und wird zusammen mit diesem auf- und abbewegt.

Bei Tieflockerungsgeräten gemäß den im vorigen Absatz beschrie­ benden Ausführungsformen legt der Scharhalter und damit die Schar einen sehr großen Weg im Boden zurück, wodurch eine star­ ke Abnutzung der Scharfläche auftritt. Außerdem drückt die Schar bei der Abwärtsbewegung auf den gewachsenen Boden, was zu einer hohen Bruchbeanspruchung der Schar führt. Diese Nach­ teile sind durch ein Gerät gemäß der DE-PS 26 07 364 umgangen, bei dem der Scharhalter so am Grindel befestigt ist, daß er Auf- und Ab-, Vor- und Zurückbewegungen durchführen kann. Bei der Vorwärtsbewegung wird dabei der hintere Teil der Schar et­ was abgesenkt und bei der Rückwärtsbewegung wird der hintere Teil der Scharfläche angehoben. Die Schar sticht also in einem ersten Arbeitsschritt in den Boden ein und in einem zweiten Ar­ beitsschritt hebt sie den angestochenen Boden an und lockert ihn damit auf.

Die DE-OS 26 14 473 beschreibt ein Tieflockerungsgerät mit gleichartig vorteilhaften Auf- und Ab-, Vor- und Zurückbewe­ gungen, jedoch liegt hier die Koppelstange hinter dem Grindel und ist dadurch geschützt. Auch bei diesem Gerät steht das Grindel während der Arbeit fest. Es sind also zwei Prinzipien für die Bewegung der Schar bekannt, und zwar einmal Bewegung des Grindels mit der Schar oder Bewegung einer Koppelstange, welche auf eine am feststehenden Grindel schwenkbar gelagerte Schar übertragen wird. Bei den Lösungen nach der DE-PS 26 07 364 und der DE-OS 26 14 473 wird die vorteilhafte Bewegung durch unterhalb des Bodens liegende Gelenke und Zwischenhebel ermöglicht.

Das Auf- und Ab-, Vor- und Zurückbewegen ist nur mittels mehre­ rer, an der Verbindung zwischen Scharhalter und Grindel ange­ brachter Lager möglich. In Fig. 1 der DE-PS 26 07 364 sind dies vier Lager, in der praktischen Ausführungsform fünf Lager pro bewegtem Scharhalter. Alle diese Lager sind durch eine Umlauf­ schmierung dauernd mit Öl zu versehen, um den hohen mechani­ schen Beanspruchungen gewachsen zu sein. Es muß eine außerordent­ lich gute Abdichtung vorliegen, um das Eindringen von Wasser oder feinem Sand zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tieflockerungsge­ rät der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem ein so guter Lockerungseffekt erzielbar ist, wie bei bisher bekannten Gerä­ ten, bei denen die Schar Einstech- und lockernde Auf- und Ab­ bewegungen durchführt, das aber mit weniger Lagern in der Nähe des Scharhalters, also im Boden auskommt, und bei dem dadurch der Aufwand für die Schmierung und die Anfälligkeit für die Verschmutzung der Lager vermindert ist.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Lockerer einen Grindelhalter aufweist, an dem das Grindel bewegbar befestigt ist, daß der Scharhalter mit dem Grindel durch nur ein Grindelgelenk und mit der Koppelstange durch ein in Fahrtrichtung hinter dem Grindel­ gelenk liegendes Koppelstangengelenk verbunden ist, und daß das Gerät Grindelantriebsmittel zum Vor- und Zurückbewegen des Grindelgelenks synchron zur Auf- und Abbewegung der Koppelstange aufweist.

Bei dem neuen Gerät führt der Scharhalter und damit die Schar Vor- und Zurückbewegungen aus, die durch ein im wesentlichen vor- und zurückbewegtes Grindelgelenk erzwungen wird. Die Auf- und Abbewegung des Scharhalters erfolgt im wesentlichen durch die auf- und abbewegte Koppelstange. Obwohl die Schar also nach wie vor alle Bewegungen ausführen kann, die von hochwirksamen Tieflockerungsgeräten her bekannt sind, sind dennoch nur noch zwei im Boden befindliche Lager erforderlich, nämlich eines, das den Scharhalter mit dem Grindel, und eines, das den Scharhalter mit der Koppelstange verbindet. Dadurch wird nicht nur der Her­ stell- und Schmieraufwand verringert, sondern es besteht auch geringe Verschmutzungsgefahr für den Boden durch etwaig aus­ tretendes Schmieröl.

Das Vor- und Zurückbewegen des Grindels kann z. B. dadurch er­ folgen, daß der Grindelhalter eine Horizontalführung für das Grindel aufweist, in dem dieses vor- und zurückgeschoben wird. Eine erheblich einfachere Konstruktion ergibt sich jedoch da­ durch, daß das Grindel auf einer Kreisbahn geführt wird, und die Abmessungen des Grindels und des dieses mit dem Scharhalter verbindenden Grindelgelenks so in bezug auf den Kreismittel­ punkt gewählt sind, daß das Grindelgelenk eine Komponente mit der geforderten Vor- und Zurückbewegung ausführt. Diese Abmess­ ungen und auch der notwendige Antrieb für das Grindel lassen sich konstruktiv besonders einfach durch ein U-förmiges Grindel erzielen, mit einem oberen außerhalb des Bodens befindlichen Schenkel, einem Steg und einem unteren, innerhalb des Bodens befindlichen Schenkel, an dessen vorderem Ende sich das Grindel­ gelenk befindet. Das Grindel ist am vorderen Ende des oberen Schenkels über ein Grindelhaltergelenk mit dem Grindelhalter verbunden und wird durch Grindelantriebsmittel um einen klei­ nen Winkel um das Grindelhaltergelenk hin- und hergedreht. Der kleine Winkel ist dabei so gewählt, daß sich das Grindelgelenk um einige Zentimeter, vorzugsweise 2 bis 4 cm, hin- und herbewegt.

Der Antrieb des Grindels erfolgt dabei zweckmäßigerweise durch eine Grindel-Excenterwelle, die mit dem Grindel durch eine Pleuelstange verbunden ist. Dabei ist das eine Ende der Pleuel­ stange drehbar mit der Excenterwelle verbunden und das andere Ende greift in einem Antriebsgelenk an dem Grindel an. Die Grin­ del-Excenterwelle liegt dabei im wesentlichen rechtwinklig zur Verbindungsachse Grindelhaltergelenk-Antriebsgelenk über oder unter dem Antriebsgelenk. Bei drehender Grindel-Excenterwelle führt dadurch die Pleuelstange im wesentlichen eine Auf- und Abbewegung aus, wodurch das im Grindelhaltergelenk festgehaltene Grindel eine Drehbewegung um das Grindelhaltergelenk ausführt. Diese Drehbewegung hat am vorderen Ende des im Boden befindli­ chen unteren Schenkels eine Komponente in Vor- und Zurückrichtung.

Die Hin- und Her-Drehbewegung des Grindels um das Grindelhalter­ gelenk würde zu einer fast ausschließlichen Vor- und Zurückbe­ wegung des Grindelgelenkes und damit der Schar führen, wenn das Grindelgelenk genau senkrecht unter dem Grindelhaltergelenk lie­ gen würde. Ausgehend von der bisherigen Erfahrung mit Tieflocke­ rungsgeräten scheint es jedoch zweckmäßig, als Winkel zwischen der Verbindungsgeraden zwischen Grindelhaltergelenk und Grindel­ gelenk und der Senkrechten einen Winkel von etwa 15° bis 35°, vorzugsweise 25° bis 30°, vorzusehen. Unter diesem Winkel wird nämlich üblicherweise die Schar gegenüber der Bodenoberflä­ che schräggestellt. Bei kleineren Winkeln der Scharschrägstel­ lung wird der Lockerungsaufwurf zu gering, bei größeren Win­ keln wird die erforderliche Zugkraft zu groß. Der vorgenannte Winkel ist so gewählt, daß er in etwa mit dem Winkel zwischen Schar und Bodenoberfläche übereinstimmt. In diesem Fall steht näm­ lich die Schar als Tangentenfläche an dem um das Grindelhalter­ gelenk beschriebenen Kreis des Grindels. Damit sticht die Schar unter minimalem Kraftaufwand in den Boden ein.

Wie schon eingangs beschrieben, ergeben sich besonders gute Lockerungseffekte, wenn in einem ersten Arbeitsschritt die Schar in den Boden einsticht und in einem zweiten Arbeitsschritt der abgestochene Boden gehoben wird. Der Arbeitsschritt des Ein­ stechens erfolgt bei der Abwärtsbewegung der Pleuelstange und der damit verbundenen nach vorne Bewegung des Grindelgelenks und damit der Schar. Bei dieser Einstechbewegung wird die hin­ tere Fläche der Schar durch Abwärtsbewegung der Koppelstange abgesenkt. Im zweiten Arbeitsschritt wird die hintere Schar­ fläche und damit der abgestochene Boden durch Aufwärtsbewegen der Koppelstange angehoben. Um diesen optimalen Lockerungsab­ lauf zu erzielen, ist es also zweckmäßig, Pleuelstange und Koppelstange synchron auf- und abzubewegen. Dies erfolgt auf besonders einfache Weise dadurch, daß die Koppelstange durch eine Koppelstangen-Excenterwelle auf- und abbewegt wird und daß die Koppelstangen-Excenterwelle und die Grindel-Excenterwelle durch dieselbe Antriebswelle gedreht werden.

Bei bekannten Ausführungsformen von Tieflockerungsgeräten war es zweckmäßig, die Koppelstange vor dem Grindel anzuordnen. Die auf- und abbewegte Koppelstange zerteilte dabei den Boden wie ein hin- und herbewegtes Messer. Diese Schneidbewegung wird nun durch das Grindel selbst vorgenommen. Aus diesem Grund kann die Koppelstange, die eigentlich nur zum Antrieb der Schar dient, hinter dem Grindel in leichterer Bauweise angeordnet werden. Es ist dann auch das Koppelstangengelenk gegen mechanische Beschä­ digungen, z. B. durch schwere Steine, durch das Grindel geschützt.

Die Abnutzung der Scharspitze eines Tieflockerungsgerätes hängt direkt mit dem von der Scharspitze im Boden zurückgelegten Weg zusammen. Ein im wesentlichen geradliniger Weg der Scharspitze, und damit der überhaupt möglich kürzeste Weg, ergibt sich dann, wenn die geometrischen Abmessungen des Lockerers so gewählt sind, daß die Abwärtsbewegung der Scharspitze durch die Bewegung des Grindels im wesentlichen aufgehoben wird durch eine Aufwärts­ bewegung, die durch die Koppelstange verursacht ist. Dies ist bei der vorgenannten Ausführungsform mit U-förmigem Grindel dann der Fall, wenn diese geometrischen Abmessungen so gewählt sind, daß die Gleichung A sin a = Bl/L in etwa erfüllt ist. Dabei ist A die senkrechte Komponente der Amplitude der Pleuel­ stange, B die senkrechte Komponente der Amplitude der Koppel­ stange, a der Winkel zwischen der Senkrechten und der Verbin­ dungsgeraden zwischen Grindelhaltergelenk und Grindelgelenk, l der Abstand zwischen der Spitze einer auf dem Scharhalter be­ festigten Schar und dem Grindelgelenk und L der Abstand zwischen Grindelgelenk und Koppelstangengelenk.

Eine wesentliche Einsparung an aufwendigen Grindel- und Koppelstangen- Antriebsmitteln kann erzielt werden, wenn zum Antrieb von Grindel und Koppelstange jeweils ein Winkelhebel vorgesehen ist, der in seinem Eck­ bereich an einer einzigen angetriebenen Excenterwelle excentrisch ange­ lenkt ist und dessen in etwa vertikal stehender Pleuelstangenarm an dem Antriebsgelenk des Grindel angelenkt ist und dessen etwa horizontal liegender Koppelstangenantriebsarm ein Koppelstangenantriebsgelenk auf­ weist, an dem die Koppelstange angelenkt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine weitgehend schematisierte Seitenansicht des hinteren Teils eines Raupenfahrzeuges mit einem angebauten Tieflockerungsgerät;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines weiteren Aus­ führungsbeispieles;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Tieflockerungsgerät nach Fig. 3.

Am hinteren Ende eines Raupenfahrzeuges 1 ist ein Anbaurahmen 2 befestigt. Mit diesem Anbaurahmen ist ein Lockerer 3 über Hub- und Absenkmittel 4 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbei­ spiel bestehen diese Hub- und Absenkmittel aus zwei Parallel- Lenkern 4.1 und einem Hubzylinder 4.2. Der Lockerer 3 weist einen Grindelhalter 5 auf, an dem dreifach, in jeweils gleicher Weise und in gleichen gegenseitigen Abständen jeweils ein Grindel 6, ein Scharhalter 7 mit Schar 8, eine Pleuelstange 9 und eine Koppelstange 10 angeordnet sind. Seitlich am Grindel­ halter 5 ist ein Antriebsaggregat 11 befestigt, das über An­ triebswellen 12 in Gehäusen 28 laufende Grindelexzenterwellen 13 für die Auf- und Abbewegung der Pleuelstangen 9 und Koppel­ stangenexzenterwellen 14 für die Auf- und Abbewegung der Koppel­ stangen 10 antreibt. Die Anordnung von drei Grindeln mit zu­ gehörigen Antriebsmitteln an einem Grindelhalter 5 ist aus Fig. 2 ersichtlich.

Jedes dargestellte Grindel besitzt - wie Fig. 1 zeigt - die Form eines liegenden U. Das vordere Ende des oberen Schenkels 15 ist in einem Grindelhaltergelenk 16 mit dem Grindelhalter 5 verbunden. Um den Aufbau des Tieflockerungsgerätes möglichst kurz zu halten, weist der Grindelhalter 5 einen Schenkel auf, der sich weit in Richtung auf das Raupenfahrzeug 1 zu erstreckt. Damit liegt das Grindelhaltergelenk 16 als vorderster Punkt des Locke­ rers 3, in Fahrtrichtung 17 gesehen, schon dicht hinter dem Rau­ penfahrzeug 1.

Der Steg 18 des U-förmigen Grindels ist unter einem geringen Winkel 19 von etwa 4° bis 10°, vorzugsweise 6°, gegen die Senk­ rechte so geneigt, daß das untere Ende des U vor dem oberen En­ de liegt. Durch diese Stellung des Steges ist gewährleistet, daß abgestochener Boden gut nach oben bewegt werden kann und nicht gegen das Grindel gedrückt wird. Außerdem werden dadurch nicht z. B. Steine oder Wurzeln nach unten auf die Schar gedrückt.

Der untere Schenkel 20 des U-förmigen Grindels 6 ist kürzer als der obere Schenkel 15. An seinem vorderen Ende ist der Scharhal­ ter 7 durch ein Grindelgelenk 21 befestigt. Die Länge des un­ teren Schenkels 20 ist gegenüber der Länge des oberen Schenkels 15 so gewählt, daß der Winkel zwischen der Senkrechten und der Verbindungsgeraden 23 zwischen Grindelhaltergelenk 16 und Grindelgelenk 21, dem Anstechwinkel a zwischen der Waage­ rechten und der Oberfläche der Schar 8 entspricht. In diesem Fall sticht die Schar tangential in den Boden ein, wenn das Grindel 6 um das Grindelhaltergelenk 16 als Kreismittelpunkt gedreht wird.

Dieser Antrieb des Grindels erfolgt durch die Pleuelstange 9, die mit dem Grindel durch ein Antriebsgelenk 24 verbunden ist. Dieses Antriebsgelenk befindet sich in etwa im Zusammenstoß zwischen oberem Schenkel 15 und Steg 18. Die Pleuelstange wird durch die Grindelexcenterwelle, die im wesentlichen rechtwink­ lig zur Verbindungsachse zwischen Grindelhaltergelenk 16 und Antriebsgelenk 24 über dem Antriebsgelenk steht, auf- und abbe­ wegt.

Der Scharhalter 7 ist durch die Koppelstange 10, mit der er im Koppelstangengelenk 22 verbunden ist, auf- und abbewegbar. Die Koppelstange 10 verläuft im wesentlichen lotrecht, schließt im dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch mit der Senkrechten den Winkel 19 ein, den auch der Steg 18 des Grindels mit der Senkrechten einschließt.

Im folgenden sei der Bewegungsablauf des dargestellten Tieflockerungsgerätes erläutert. Der Lockerer 3 befindet sich zunächst in hochgezogenem Zustand an dem Raupenfahrzeug 1. Durch Ausfahren des Hubzylinders 4.2 wird dann der Lockerer 3 abgesenkt und dringt beim Fahren in Vorwärtsrichtung 17 unter die Boden­ oberfläche 25 ein, bis er eine Maximaltiefe 26 erreicht hat, die etwa 80 bis 120 cm beträgt. Gleichzeitig werden die Grindel­ exzenterwelle 13 und die Koppelstangenexzenterwelle 14 durch die Antriebswelle 12 mit 6 bis 7 Umdrehungen pro Sekunde ange­ trieben. Das Antriebsaggregat 11 ist z. B. ein hydraulischer Motor, der bei hoher Belastung seine Drehzahl ändert. Die ange­ gebene Drehzahl von einigen Umdrehungen pro Sekunde stimmt da­ her nur für Arbeit in durchschnittlich festen Böden.

Die Hübe von Pleuelstange 9 und Koppelstange 10 durch die angetriebenen Excenterwellen haben nun den Betrag A. Wird die Pleuelstange senkrecht um den Betrag A abgesenkt, so führt das Grindel und mit diesem auch das Grindelgelenk 21 eine Dreh­ bewegung um das Grindelhaltergelenk 16 aus. Wegen des oben er­ wähnten Abstechwinkels a bewegt sich dann das Grindelgelenk um den Relativbetrag A × cos a, bei dem nur die Drehbewe­ gung des Grindels und nicht die gesamte Vorwärtsbewegung des Raupenfahrzeugs berücksichtigt ist, vorwärts. Bei der Auf­ wärtsbewegung der Pleuelstange erfolgt eine entsprechende Rückwärtsbewegung des Grindelgelenks. Während dieser Aufwärts­ bewegung der Pleuelstange bewegt sich aber auch die Koppel­ stange 10 und mit ihr die hintere Fläche der Schar 8 aufwärts. Dadurch wird der abgestochene Boden angehoben.

Während der Hin- und Her-Drehbewegung des Grindels führt das Grindelgelenk 21 nicht nur die Vor- und Zurückbewegung mit dem Betrag A cos a, sondern auch eine Auf- und Abwärtsbewegung mit dem Betrag A sin a aus. Diese Bewegungen übertragen sich auch auf die Scharspitze 27, die jedoch auch der Auf- und Ab­ wärtsbewegung aufgrund der Auf- und Abwärtsbewegung der Koppel­ stange unterworfen ist. Befindet sich die Scharspitze 27 um den Betrag l beabstandet vor dem Grindelgelenk 21 und das Koppel­ stangengelenk 22 beabstandet um den Betrag L hinter dem Grindel­ gelenk 21, und führt die Koppelstange eine Auf- und Abwärtsbe­ wegung mit der Amplitude ebenfalls A aus, so führt die Schar­ spitze 27 aufgrund dieses Antriebes eine Auf- und Abbewegung mit dem Betrag A × l/L aus. Dabei würde sich die Scharspitze aufgrund der Bewegung, die durch die nach unten gehende Pleuel­ stange vermittelt wird, ebenfalls nach unten, und durch die Bewegung die durch die gleichzeitig nach unten bewegte Koppel­ stange vermittelt wird, nach oben bewegen. Die Scharspitze bewegt sich dann im Mittel ziemlich geradlinig und damit auf dem kür­ zesten Weg, bei geringstem Verschleiß, durch den Boden, wenn die Auslenkung A sin a nach unten gerade etwa der Auslenkung A × l/L nach oben entspricht. Ein besseres Einstechen der Schar, bei der sie in etwa als Tangentialfläche an den Kreis des Grin­ delgelenkes um das Grindelhaltergelenk bewegt wird, ergibt sich allerdings dann, wenn die durch die Koppelstangenbewegung aus­ gelöste Bewegung der Scharspitze nach oben geringer ist als die durch die Grindelbewegung ausgelöste Scharspitzenbewegung nach vorne unten.

Die Vorteile der geradlinigen Bewegung der Scharspitze oder einer solchen Bewegung der Scharspitze, die ein besonders gu­ tes Einstechen erlaubt, wurden vorstehend beschrieben. Ein Nachteil bei der geradlinigen Bewegung besteht darin, daß das durch die Scharbewegung gelockerte Volumen gegenüber anderen Bewegungsformen verringert ist. Ein Bewegungsablauf, bei dem die Scharspitze besonders einfach in den Boden einstechen kann, führt dazu, daß der Energieaufwand für den Einstechvorgang er­ heblich geringer ist als der Energieaufwand für den darauffol­ genden bodenhebenden Lockerungsvorgang. Eine gleichmäßigere Verteilung der zur Lockerung aufgewendeten Energie bei Vor- und Zurückbewegung des Scharhalters und ein gleichzeitiges großes, gelockertes Volumen ergibt sich dann, wenn die Auf- und Abbewegung der Scharspitze aufgrund der Auf- und Abbewe­ gung der Koppelstange größer ist als ihre Auf- und Abbewegung aufgrund der Auf- und Abbewegung des Scharhalters 7. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß die Hübe von Pleuelstange 9 und Koppel­ stange 10 nicht den selben Betrag A haben, wie in Fig. 1 dar­ gestellt und im bisherigen Beispiel erläutert, sondern daß der Hub B der Koppelstange 10 größer ist als der Hub A der Pleuelstange 9.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Koppelstange 10 hinter dem Grindel 6. Dadurch befinden sich die Koppelstange 10 und das Koppelstangengelenk 22 im Schutz des Grindels 6, das dann alle Beanspruchung, z. B. durch Steine und Wurzeln von der Koppelstange abhält. Das Koppelstangengelenk, wie auch das Grin­ delgelenk sind außerdem durch die Schar 8 geschützt, die als besonders beanspruchtes Teil leicht auswechselbar mit dem Schar­ halter verbunden ist und diesen nach außen zu beiden Seiten hin etwas überragt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind keine Zuleitungen vom Raupenfahrzeug zum Antriebsaggregat 11, das als Hydraulik­ motor ausgebildet ist, dargestellt. Dieser Hydraulikmotor kann an den hydraulischen Ölkreislauf des Raupenfahrzeuges ange­ schlossen sein, das Tieflockerungsgerät kann aber auch mit ei­ nem eigenen Antrieb versehen sein. Dieser Antrieb muß nicht notwendigerweise ein hydraulischer Motor sein, sondern kann auch ein beliebiger anderer Motor sein. Auch die Hub- und Ab­ senkmittel für den Lockerer und die Ausgestaltung für das Vor- und Zurückbewegen des Grindels und das Auf- und Abbewegen der Schar können anders als dargestellt ausgeführt sein. Mit einem Tieflockerungsgerät gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es jedoch möglich, den Boden mit geringstem Kraft- und Ener­ gieaufwand zu teilen und zu lockern. Es werden weniger Gelenke im Boden benötigt als bei bisher bekannten Tieflockerungsgeräten mit Steck- und Hubbewegungen, wodurch eine bessere Dimensio­ nierung der Gelenke, ein besserer Freiwinkel des Scharsystems und eine billigere Herstellung des Gerätes ermöglicht werden, und wodurch außerdem die Gefahr von Ölverschmutzungen des Bo­ dens herabgesetzt wird.

In den Fig. 3 und 4 ist an einem Tieflockerungsgerät eine besondere Variation für den Antrieb von Grindel und Koppel­ stange dargestellt. Dabei ist der Grundaufbau des Tief­ lockerungsgeräts unverändert geblieben. Die Darstellung ent­ spricht den Fig. 1 und 2. Für gleiche Teile sind gleiche Bezugszeichen verwendet.

Anstelle der beim ersten Ausführungsbeispiel vorgesehenen getrennten Excenter-Wellen, die über eine gemeinsame Antriebs­ welle mit Getrieben angetrieben werden, ist nunmehr nur noch eine Excenter-Welle 13 vorgesehen, die in Wellenlagern 31 hier beispielsweise sechsmal gelagert ist. Die Wellenlager 31 sind unter den drei Grindelhalterlagerarmen 5.1 befestigt. Zwischen den Wellenlagern 31 trägt die Excenter-Welle 13 drei Excenter 13.1. Die Excenter-Welle 13 wird vom Antriebs­ aggregrat 11 mit geeigneter Geschwindigkeit angetrieben. Auf jedem Excenter 13.1 sitzt zwischen den Wellenlagern 31 ein Winkelhebel 30, der die Funktion einer Pleuelstange und eines Koppelstangenantriebs übernimmt. Der Winkelhebel 30 ist satt und gleitend auf dem gegen ihn drehbaren Ex­ center 13.1 gelagert und hat einen Pleuelstangenarm 30.1, der dem Pleuel 9 nach den Fig. 1 und 2 entspricht und im Antriebsgelenk 24 mit dem jeweiligen Grindel 6 gelenkig ver­ bunden ist, so daß bei Drehung der Excenterwelle 13 die Excenter 13.1 umlaufen und den Winkelhebel 30 auf- und ab­ bewegen und geringfügig entsprechend dem kurzen Kreisbogen­ weg des Antriebsgelenkes 24 und der Excentrizität des Ex­ centers 13.1 verschwenken. Demgemäß macht der im wesentlichen horizontal liegende Koppelstangenantriebsarm 30.2 des Winkel­ hebels 30 eine im wesentlichen auf- und abwärts gehende in ihrer Amplitude der doppelten Excentrizität des Excenters 13.1 und den Schwenkungen und Armlängen entsprechende Bewegung, so daß die im Koppelantriebsgelenk 32 angelenkte Koppel­ stange 10 mit dem Grindel eine entsprechende phasenabgestimm­ te Auf- und Abwärtsbewegung ausführt und im wesentlichen die gleiche zuvor beschriebene Bewegung der Schar 8 erfolgt. Die Konstruktion kann bei einfachem Aufbau mit wenig Teilen und Gelenken sehr stabil gebaut werden und ist somit kon­ struktiv wesentlich einfacher als die Konstruktion nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Sie führt trotzdem zu einer gleichen oder zumindest gleichwertigen Bewegung für die Schar 8, wie sie vorn ausführlich beschrieben wurde und für die Bodenauflockerung besonders vorteilhaft ist.

Bezugszeichenliste

1 Raupenfahrzeug
2 Anbaurahmen
3 Lockerer
4 Hub- und Absenkmittel
4.1 Parallel-Lenker
4.2 Hubzylinder
5 Grindelhalter
5.1 Grindelhalterlagerarm
6 Grindel
7 Scharhalter
8 Schar
9 Pleuelstange
10 Koppelstange
11 Antriebsaggregat
12 Antriebswelle
13 Grindel-Excenterwelle
13.1 Excenter
14 Koppelstangen-Excenterwelle
15 oberer Schenkel
16 Grindelhaltergelenk
17 Fahrtrichtung
18 Steg
19 Winkel
20 unterer Schenkel
21 Grindelgelenk
22 Koppelstangengelenk
23 Verbindungsgerade
24 Antriebsgelenk
25 Bodenoberfläche
26 Maximaltiefe
27 Scharspitze
a Abstechwinkel
A Amplitude
l Abstand zwischen 27 und 21
L Abstand zwischen 21 und 22
30 Winkelhebel
30.1 Pleuelstangenarm
30.2 Koppelstangenantriebsarm
31 Wellenlager
32 Koppelantriebsgelenk

Claims (11)

1. Gerät zur Tieflockerung von Böden mit einem Anbaurahmen und einem mit diesem über Hub- und Absenkmittel verbundenen Lockerer, der mindestens ein Grindel mit einem bewegbar an diesem befestigten Scharhalter mit einer Schar aufweist, der von einer über ein Koppelstangengelenk angreifenden, auf- und abbewegten Koppelstange angetrieben wird, da­ durch gekennzeichnet, daß der Lockerer (3) einen Grindelhalter (5) aufweist, an dem das Grindel (6) bewegbar befestigt ist, daß der Scharhal­ ter (7) mit dem Grindel (6) durch nur ein Grindelgelenk (21) und mit der Koppelstange (10) durch ein in Fahrtrichtung hinter dem Grindelgelenk (21) liegendes Koppelstangenge­ lenk (22) verbunden ist, und daß das Gerät Grindelantriebs­ mittel zum Vor- und Zurückbewegen des Grindelgelenks syn­ chron zur Auf- und Abbewegung der Koppelstange aufweist.

2. Tieflockerungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Koppelstange (10) hinter dem Grindel (6) liegt.

3. Tieflockerungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Grindel (6) U-förmig ausgebildet ist, mit einem außerhalb des Bodens befindlichen oberen Schenkel (15), einem in etwa rechtwinklig zur Boden­ oberfläche (25) stehenden Steg (18) und einem innerhalb des Bodens befindlichen unteren Schenkel (20), an dessen vorderem Ende sich das Grindelgelenk (21) befindet, daß das Grindel (6) am vorderen Ende des oberen Schenkels (15) über ein Grindelhaltergelenk (16) mit dem Grindelhalter (5) verbunden ist, und daß das Grindel (6) durch die Grindel­ antriebsmittel um einen kleinen Winkel um das Grindel­ haltergelenk (16) hin- und herdrehbar ist.

4. Tieflockerungsgerät nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der kleine Winkel so gewählt ist, daß sich das Grindelgelenk (21) um einige Zentimeter, vorzugsweise zwei bis vier Zentimeter, hin- und herbewegt.

5. Tieflockerungsgerät nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die An­ triebsmittel eine Grindel-Exzenterwelle (13) und eine Pleuel­ stange (9, 30.1) aufweisen, deren eines Ende mit der Grin­ del-Exzenterwelle drehbar, und deren anderes Ende mit dem Grindel (6) in einem im Zusammenstoß zwischen oberem Schen­ kel (15) und Steg (18) befindlichen Antriebsgelenk (24) schwenkbar verbunden ist, und daß die Grindel-Exzenterwelle (13) im wesentlichen rechtwinklig zur Verbindungsachse zwischen Grindelhaltergelenk (16) und Antriebsgelenk (24) über oder unter dem Antriebsgelenk liegt.

6. Tieflockerungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Vertikalen und der Verbindungsgeraden (23) von Grindelhaltergelenk (16) und Grindelgelenk (21) in etwa mit dem Winkel (a) zwischen Schar (8) und Bodenoberfläche (25) übereinstimmt.

7. Tieflockerungsgerät nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Winkel 15° bis 35°, vor­ zugsweise 25° bis 30°, betragen.

8. Tieflockerungsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß Pleuelstange (9, 30.1) und Koppelstange (10) synchron gemeinsam auf- und ab­ bewegt werden.

9. Tieflockerungsgerät nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Koppelstange (10) durch eine Koppelstangen-Excenterwelle (14) auf- und abbewegt wird, und daß die Koppelstangen-Excenterwelle (14) und die Grindel-Excenterwelle (13) durch dieselbe Antriebswelle (12) gedreht werden.

10. Tieflockerungsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die geometri­ schen Abmessungen so gewählt sind, daß gilt
A sin a ≈ Bl/L

• mit A = senkrechte Komponente der Amplitude der Pleuelstan­ ge (9).
• B = senkrechte Komponente der Amplitude der Koppel­ stange (10).
• a = Winkel zwischen der Senkrechten und der Verbindungs­ geraden zwischen Grindelhaltergelenk (16) und Grin­ delgelenk (21).
• l = Abstand zwischen Scharspitze (27) und Grindelgelenk (21).
• L = Abstand zwischen Grindelgelenk (21) und Koppelstangen­ gelenk (22).

11. Tieflockerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb von Grindel (6) und Koppelstange (10) je­ weils ein Winkelhebel (30) vorgesehen ist, der in seinem Eckbereich an einer einzigen angetriebenen Ex­ centerwelle (13) excentrisch angelenkt ist und dessen in etwa vertikal stehender Pleuelstangenarm (30.1) an dem Antriebsgelenk (24) des Grindels (6) angelenkt ist, und dessen etwa horizontal liegender Koppelstangenantriebs­ arm (30.2) ein Koppelstangenantriebsgelenk (32) aufweist, an dem die Koppelstange (10) angelenkt ist.