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Vorrichtung zur landwirtschaftlichen
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Bodenbearbeitung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur landwirtschaftlichen
Bodenbearbeitung, mit einem Schlepper und wenigstens einem von diesem gezogenen
oder geschobenen, am Boden rotierbaren Werkzeug, das vom Schlepper her über eine
Antriebsvorrichtung einen insbesondere von der Abrollgeschwindigkeit abweichendenDrehantrieb
erhält.
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Rotierbare Bodenbearbeitungswerkzeuge, deren Achse in der Regel parallel
zur Achse der Schlepperräder liegt, können auf verschiedene Weise beschaffen sein,
glatt oder profiliert, und sie können rotationssymmetrischen oder polygonalen Querschnitt
haben. Solche Werkzeuge können auf dem Boden aufliegen und durch die Bodenreibung
mitgenommen werden. Dabei ist jedoch die Umschichtung am Boden auch dann relativ
schwach, wenn radial weit vorspringende Werkzeugelemente vorgesehen sind, da der
Eingriff überwiegend radial erfolgt. Ausschließlich abrollende Werkzeuge werden
daher meist nur zur Feinauflockerung oder zur Verdichtung des zunächst aufgelockerten
Bodens verwendet.
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Sollte jedoch der Boden5 und das ist der Regelfall, in stärkerem Maße
aufgerissen, umgeschichtet und für eine tiefere Belüftung, Düngung und dgl. angehoben
werden5 so wird zweckmäßigerweise das Werkzeug positiv mit einer Umfangsgeschwindigkeit
angetrieben, die von der Abroll-und Fahrgeschwindigkeit abweicht. Am Trommelumfang
wirkt dann an den einzelnen Werkzeugelementen in oder entgegen der Fahrtrichtung
eine Differenzgeschwindigkeit, was praktisch erst ein positives Zerteilen der Bodenschicht
ermöglicht. Nach einer bekannten Ausführung sind, insbesondere höheneinstellbar,
am Schlepper zwei rotierbare Werkzeuge gelagert, die über einen Kettentrieb so miteinander
verbunden sind, daß sich beide Werkzeuge gleichsinnig um parallele, quer zur Fahrtrichtung
liegende Achsen drehen können, das hintere Werkzeug jedoch schneller läuft als das
vordere. Dabei hat das vordere Werkzeug mehr in den Boden eingreifende Werkzeugelemente
als das hintere und unter Umständen auch größeren Umlaufdurchmesser. Auf diese Weise
nimmt zunächst das vordere Werkzeug durch seinen Eingriff am Boden ein Drehmoment
auf, und gibt einen Teil dieses Drehmomentes an das hintere Werkzeug ab. Bei gleicher
Abgabeleistung läuft dann das vordere Werkzeug mit einer Umlaufgeschwindigkeit,
die kleiner ist als die Abrollgeschwindigkeit ohne Last, während die Umfangsgeschwindigkeit
des hinteren Werkzeuges größer ist als die Abrollgeschwindigkeit. Einmal ist jedoch
der Wirkungsgrad solcher Geräte verhältnismäßig klein, und zum anderen muß die Eingriffhöhe
dem jeweiligen Boden sehr genau angepaßt werden. Zudem sind Anschaffungskosten und
Störanfälligkeit verhältnismäßig groß. Vor allem aber muß die Antriebsleistung für
die Werkzeuge, die ja vom Boden abgenommen wird, vom Schlepper zusätzlich in den
Boden eingeleitet werden. Dadurch wird der Boden übermäßig beansprucht, was der
angestrebten Bodenauflockerung unmittelbar entgegenwirkt.
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Nach einem anderen bekannten Vorschlag erhält das Werkzeug seinen
Antrieb von der Zapfwelle des Schleppers übe: eine Gelenkwelle und ein Winkelgetriebe.
Dabei wird die Antriebsleistung für das Werkzeug unmittelbar vom Getrie be des Schleppers
abgezogen, wodurch die auf den Boden ausgeübte Vortriebskraft herabgesetzt wird.
Auch diese Vorrichtung ist jedoch, vor allem wegen des notwendigerweise vorzusehenden
Winkelgetriebes, teuer und verschleißanfällig.
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Die Erfindung geht aus von der eingangs definierten Vorrichtung zur
landwirtschaftlichen Bodenbearbeitung und verfolgt die Aufgabe, diese Vorrichtung
so weiterzubilder daß sie bei möglichst einfacher und preiswerter Herstellung große
Betriebssicherheit erhält und vielseitig verwendbar ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dem erkzeug ein gesonderter
Werkzeug-Motor zugeordnet, der vom Schlepper her gespeist wird.
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Auf diese Weise wird die mechanische Kraftübertragung vor der Zapfwelle
des Schleppers her vermieden. Im Prinzip kann jeder geeignete Antriebsmotor eingesetzt
werden, ins besondere auch ein Elektromotor, der an eine am Schlepper vorgesehene
und vom Schlepper-Motor gespeiste Spannungsquelle angeschlossen wird. Es ist keine
starre Bindung der Motordrehzahl an beispielsweise die Drehzahl der Zapfwelle notwendig,
es lassen sich vielmehr die Betriebs verhältnisse des Werkzeug-Motors den jeweiligen
Bodenverhältnissen individuell anpassen. Man braucht in der Regel kein Zwischengetriebe,
höchstens ein Untersetzungsgetriebe, jedenfalls aber kein Winkelgetriebe oder eine
ähnlich störanfällige Vorrichtung. Mittel verschiedener Art zur nicht mechanischen
Energieübertragung vom
Schlepper zum Werkzeug sind jedoch auf dem
Markt vorhanden, preiswert zu beschaffen und lassen sich betriebssicher einsetzen.
Auch hierbei wird*Antriebsleistung des Werkzeuges zwar auch vom Schlepper-Motor
oder einem anderen am Schlepper vorgesehenen Antriebsaggregat aufgebracht, aber
nicht über den Boden übertragen. Damit wird die Verformung und Verdichtung des Bodens
durch die Antriebsräder in Grenzen gehalten. *die Zweckmäßigerweise wird der Werkzeug-Motor
als Strömungsmittelmotor, insbesondere Mydraulikmotor, in einen Strömungsmittelkreis
eingeschaltet, der von einer am Schlepper vorgesehenen Druckquelle ausgeht. Dies
ermöglicht es auf einfache Weise5 den Werkzeug-Motor regelbar vorzusehen, insbesondere
durch ein in die Vorlaufleitung des Motor-Strömungskreises eingeschaltetes Drosselorgan,
das leicht und schnell eine Anderung der Antriebsverhältnisse ermöglicht. Beim Mydraulikaggregat
führt dies in der Regel zur unmittelbaren Drehzahlregelung, während bei Zwischenschaltung
eines gasförmigen Mediums als Strömungsmittel vornehmlich das Drehmoment des Motors
beeinflußt wird.
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Der Werkzeug-Motor kann wahlweise an das zentrale Hydrauliksystem
des Schleppers, insbesondere an eine in diesen eingebaute Pumpe, angeschlossen sein.
Er kann aber auch an eine gesonderte am Schlepper vorgesehene Werkzeug-Pumpe angeschlossen
werden5 die sich beispielsweise lösbar an die Zapfwelle des Schleppers anschließen
läßt. Das vom Werkzeug aufzubringende Drehmoment läßt sich dabei verhältnismäßig
groß bemessen, ohne daß die Antriebsleistung des Schleppers am Boden erhöht werden
muß.
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So kann ein mit dem Werkzeug-Motor versehenes rotierbares Werkzeug
kombiniert sein mit wenigstens einem weiteren, z. B. nicht motorgetriebenen rotierbaren
Werkzeug, und es
läßt sich das motorgetriebene Werkzeug in an sich
bekannter Weise mit einem weiteren rotierbaren Werkzeug, insbesondere durch eine
mechanische Antriebsverbindung kuppeln bzw. verbinden. Eine solche Antriebsverbindung
kann ein festes Ubersetzungsverhältnis, aber auch eine Drehzahländerungsvorrichtung
aufweisen. Schließlich können auch rotierbare und nicht drehbare Werkzeuge kombiniert,
insbesondere an einen gemeinsamen Werkzeugträger angeschlossen werden.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Es zeigen Fig. 1 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße
Vorrichtung zur landwirtschaftlichen Bodenbearbeitung und Fig. 2 ein zugehöriges
Schaltbild.
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In der Zeichnung ist mit 1 ein teilweise dargestellter Schlepper bezeichnet,
dessen zurückragender Werkzeugbaum 2 wenigstens ein rotierbares Werkzeug 3 und mehrere
feststehende Werkzeuge 4 trägt. Die Bodenauflagekraft der Werkzeuge 3 und 4 kann
in bekannter Weise über die vom Werkzeugbaum 2 abstehende Strebe 5 und einen Zugstab
6 verändert werden5 der an einen Hydraulikzylinder oder dgl. Stellmotor angeschlossen
ist. Die festen Werkzeuge 4 können als Eggenzähne, pflugscharähnliche Schaufelteile
oder dgl. ausgebildet sein.
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Das rotierbare Werkzeug 3 kann beispielsweise durch eine zylindrische-Trommel
oder einzelne miteinander verbundene Räder 7 gebildet werden, die ebenso wie die
Schlepper-Antriebsräder 8 auf der Bodenfläche 9 abrollen und mit radial vorragenden
Werkzeugelementen 11 in den Boden eingreifen. Normalerweise liegen die Drehachsen
des Werk-
zeuges 3 und der Schlepperräder 8 etwa parallel zueinander
und zur Bodenfläche 9.
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Das zum Antrieb des Werkzeuges 3 erforderliche Drehmoment wird von
einem Werkzeug-Hydraulikmotor 12 aufgebracht, der am Werkzeugbaum 2 zentrisch zur
Drehachse des Werkzeuges 3 angebracht und mit diesem direkt oder über ein Untersetzungsgetriebe
gekuppelt ist.
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Dieser Werkzeug-Hydraulikmotor 12 bezieht seine Antriebsleistung über
eine Antriebsverbindung 13, einen Strömungskreis,mit Vorlaufleitung 14 und Rücklaufleitung
15 von einer im Schlepper eingebauten Pumpe 16, die wieder unmittelbar oder mittelbar
vom nicht gezeigten Schleppermotor angetrieben wird. Die Drehzahl des Pumpen-Motors
kann dabei über ein Regelventil 17 geregelt werden.
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Bei der dargestellten Ausführung dreht sich das Werkzeug 3 im Sinne
des Pfeiles 21 gleichsinnig mit den Schlepper-Antriebsrädern 8, wobei die Umfangsgeschwindigkeit
am Boden größer ist als die der Schlepperräder. Dadurch wird vom Werkzeug 3 her
ein Schub über den Werkzeugbaum- 2 auf den Schlepper ausgeübt und der hauptsächliche
Fahrwiderstand, der durch die feststehenden Werkzeuge 4 aufgebracht wird, zu einem
erheblichen Teil ausgeglichen.
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Die Schlepperräder müssen daher nicht sehr viel mehr, u. U. sogar
weniger als den normalen Fahrwiderstand überwinden und auf den Boden übertragen,
d. h. die Bodenfläche 9 ist überwiegend nur durch das Gewicht des Schleppers, nicht
aber durch das übertragende Drehmoment beansprucht. Daher können hier auch verhältnismäßig
leichte Schlepper mit unverhältnismäßig großer Antriebsleistung wirtschaftlich eingesetzt
werden, ohne merkliche Bodenschäden zu verursachen bzw. den aufzulockernden Boden
übermäßig zu verdichten.
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Der hier eingesetzte Hydraulikantrieb ermöglicht auf einfache Weise
eine Regelung der Drehzahl und/oder des Drehmomentes des angeschlossenen Werkzeuges
und damit eine leichte und schnelle Anpassung an die jeweiligen Bodenarten und Bodenverhältnisse.
Die Betriebssicherheit des hydraulischen Antriebs ist größer als die eines Gelenkwellenantriebes,
und die Unfallgefahren sind herabgesetzt.
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Diese Antriebsart ist vor allem dann verhältnismäßig einfach, wenn
die Pumpe 16 durch die fest im Schlepper eingebaute Hydraulikpumpe gebildet bzw.
die Antriebsverbindung zum zentralen Hydraulikaggregat des Schleppers geführt wird.
Wegen der verhältnismäßig großen am Werkzeug 3 aufzubringenden Antriebsleistung
können zusätzlich verschiedenartige feststehende Werkzeuge 4, etwa in Form von Scharen,
Zinken und Messern, aber auch weitere rotierende Werkzeuge vorgesehen werden.
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So lassen sich mehrere hydraulisch angetriebene rotierbare Werkzeuge
3 parallel oder hintereinander an die gleiche Pumpe 16 anschließen. Man kann auch
wenigstens ein solches Werkzeug ohne Antrieb mitlaufen lassen, bzw.
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das angetriebene Werkzeug 3 mit gleicher oder unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit
anschließen.
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In der Regel kommt man mit der hier gezeigten Drosselung des öldruckes
mittels Ventil 17 aus. Man kann aber auch den Werkzeug-Hydraulikmotor 12 in bekannter
Weise regelbar ausbilden.
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