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Mechanisatiebedrijf Jan Smedes B.V., Garijp,
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Niederlande Grabenfräse Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Bildung eines Schlitzes z.B. eines Grabens im Boden, die ein mit dem Vorderende
mit einer Fortbewegungs- und Antriebsvorrichtung verbindbares Gestell, einen mit
dem hinteren Ende des Gestells verbundenen Schleifschu mit auf der Vorderseite in
Schneidrändern endenden nach oben divergierende Längswänden, eine sich in der Längsrichtung
erstreckende, mit der Antriebsvorrichtung kuppelbare, drehbar am Gestell gelagerte
Antriebswelle und einen an einer Stelle vor den Schneidrändern an der Antriebswelle
angebrachten, von dieser in einer Drehrichtung rotierend antreibbaren, mit Schaufeln
versehenen, Erde entfernenden Rotor enthält.
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Eine solche Vorrichtung, die an der hydraulischen Hebevorrichtung
eines landwirtschaftlichen Schleppers angebracht wird und deren Antriebswelle mit
der Zapfwelle dieses Schleppers gekuppelt werden kann, ist bekannt aus der US-A-4.161.072.
Infolge der verhältnismässig einfachen Konstruktion lässt sich diese Vorrichtung
wirtschaftlich herstellen.
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Die Wirkungsweise der bekannten Vorrichtung besteht darin, dass ein
Teil der zu entfernenden Erde von Rotor ergriffen und weggeschleudert wird, während
ein weiterer Teil d.h.
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der Teil der Erde unten im Graben von den Schneidrändern des Schleifschuhs
gelöst und von einer Führungswand des Schleifschuhs bis in die Nähe des Rotors geführt
wird, so dass auch diese Erde vom Rotor ergriffen und weggeschleudert werden kann.
Die für den Schlitz oder Graben entfernte Erde wird vom Rotor fein verteilt über
die anstossende Bodenfläche ausgebreitet. Die Längswände des Schleifschuhs glätten
die Wandung des Grabens, so dass dieser ein nettes Aeusseres aufweist und seinen
Zweck richtig erfüllt.
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Ein Nachteil der bekannten Vorrichtung ist der, dass die Qualität
der oberen Ränder des gebildeten Schlitzes zu wünschen übrig lässt. Auf der Seite,
wo die Schaufeln des Rotors sich nach unten bewegen, bildet sich ein guter, gradliniger
Grabenrand, da Gras und dgl. von den Schaufeln gut abgeschnitten wird. Auf der Seite,
wo die Schaufeln des Rotors sich aufwärts bewegen, erfolgt ein solcher Schnitt jedoch
nicht. Die Erde wird auf dem oberen Rand des Grabens hochgedrückt und etwaiges Gras
an dieser Stelle wird nicht gut geschnitten, da der zum Erzielen einer guten Schneidwirkung
notwendige Gegendruck, der auf der anderen Seite von der untenliegenden Erde geschaffen
wird, fehlt. Ausserdem werden auf dieser Seite Klumpen losgeschlagen, die einen
guten Wasserabfluss zum Graben hemmen und daher nachher von dem Rand entfernt werden
müssen. Zweck der Erfindung ist, eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art zu schaffen,
mittels der ein Schlitz mit gut abgearbeiteten Rändern gebildet, die zu entfernende
Erde gleichmässig und in feiner Verteilung über die anstossende Bodenfläche verbreitet
werden kann und die im Vergleich zu der bekannten Vorrichtung geringe Mehrkosten
mit sich bringt.
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Bei einer Vorrichtung nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht,
dass ein zweiter Rotor quer zum ersten Rotor und vor diesem drehbar am Gestell angebracht
und durch eine Uebersetzung mitlaufend antreibbar mit der Antriebswelle verbunden
ist, wobei der zweite Rotor derart angeordnet ist, dass eine von diesem im Betrieb
bestimmte Stirnschneidflä-
che quer zur Drehachse wenigstens nahezu
in der Ebene der Längswand liegt, die sich auf der Seite des Gestells befindet,
wo im Betrieb die Schaufeln des ersten Rotors sich aufwärts bewegen. In dieser Weise
wird bei der Vorrichtung nach der Erfindung die Grabenwand auf der Seite, wo die
Schaufeln des ersten Rotors sich aufwärts bewegen, von dem zweiten Rotor in der
Weise bearbeitet, dass er die zu bearbeitende Erde in einer Abwärtsbewegung trifft,
so dass ein gut abgearbeiteter Rand des Grabens erhalten wird. Die vom zweiten Rotor
gelöste Erde wird dabei in vorteilhafter Weise nach hinten gegen den nachfolgenden,
ersten Rotor geschleudert, der diese Erde darauf über die angrenzende Bodenfläche
ausbreitet.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält der zweite
Rotor Schaufeln, deren radiale Stirnflächen eine Umdrehungsebene bilden, die die
Ebene der anderen Längswand des Schleifschuhs gelöste Erde los schneidet und dem
ersten Rotor zuführt, der die gelockerte Erde verbreitet.
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Die Schaufeln des zweiten Rotors enthalten vorzugsweise sich im wesentlichen
in radialen Ebenen des Rotors erstreckende flache Teile. Diese flachen Teile sorgen
dafür, dass die gelockerte Erde gut nach hinten gegen den ersten Rotor geschleudert
wird. Infolge der Lockerung der Erde mit dem zweiten Rotor, des kraftschlüssigen
Auswerfens der gelockerten Erde gegen den ersten Rotor und der Wirkung des ersten
Rotors wird die gelockerte Erde äusserst fein über den angrenzenden Boden verbreitet.
Neben dem Graben bilden sich somit keine Erdanhäufungen oder Klumpen, die gesondert
entfernt werden müssten.
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Eine besonders vorteilhafte, robuste und wirtschaftliche Konstruktion
ergibt sich, wenn erfindungsgemäss die Schaufeln sich in radialer Richtung und parallel
zur Drehachse erstreckende Stücke Winkel stahl enthalten.
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In einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung nach der Erfin-
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enthalten die Schaufeln je eine Anzahl in Richtung auf die Drehachse übereinander
angeordneter, flacher Zinken. In dieser Weise wird erreicht, dass die zum Entfernen
der Erde erforderliche Leistung beschränkt bleibt, während eine Verstopfung infolge
festbackender Erde nicht auftreten kann.
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Bei dieser Ausführungsform der Schaufeln wird die Erde in kleinen
Teilchen gelöst, die dem ersten Rotor gut zugeführt werden und die sich gut verteilen
lassen. Vorzugsweise werden noch wenigstens einige der flachen Zinken in bezug auf
die Bewegungsrichtung schräg aufgestellt.
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Der zweite Rotor hat somit in der am meisten vorgeschrittenen Ausbilding
der Erfindung somit eine Anzahl von Funktionen. An erster Stelle wird der Rand des
Schlitzes scharf abgeschnitten. Zweitens wird das Grabenprofil teilweise vorgefräst.
Ausserdem ergibt der zweite Rotor eine feine Verteilung der gelockerten Erde, die
ausserdem nach hinten nach dem ersten Rotor abgeführt wird.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass die beträchtliche
Verbesserung der Vorrichtung nach der Erfindung bei relativ geringen Mehrkosten
erzielt wird. Im Vergleich zu der bekannten Vorrichtung werden nur eine rechtwinklige
Uebersetzung und der zweite Rotor zugeordnet.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen einer bevorzugten
Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine teilweise weggebrochene,
perspektivische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung; Fig. 2 einen Schnitt
durch die Vorrichtung nach Fig. 1 längs der Drehachse des zweiten Rotors nach hinten
gesehen.
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Die Vorrichtung 1 nach der Erfindung enthält ein Gestell 2, das am
Vorderende durch Befestigungsorgane 3, 4 an der Dreipunkt-Hebevorrichtung eines
landwirtschaftlichen Schleppers befestigt werden kann. Die Befestigungsorgane 3
werden mit
den zwei unteren Hubarmen der Hebevorrichtung verbunden.
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Das obere Befestigungsorgan 4 wird z.B. mit einer Kette verbunden,
so dass erst bei einer bestimmten, minimalen Hubhöhe der Hubarme die Vorrichtung
als ganzes gehoben wird. Im Betrieb werden die mit den Organen 3 verbundenen Hubarme
zur Einstellung der Arbeitstiefe der Vorrichtung 1 benutzt, was weiter unten näher
erläutert wird.
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Am hinteren Ende des Gestells 2 ist ein Schleifschuh 5 angebracht.
Der Schleifschuh 5 hat nach oben divergierende Längswände 6. Am vorderen Ende enden
die Längswände 6 in Schneidrändern 7. Die Vorrichtung 1 ist des Typs, der im Boden
9 einen V-förmigen Schlitz in Form eines Grabens 10 schneiden kann. Die Längswände
6 sind dazu an den unteren Rändern miteinander verbunden. An der unteren Vorderseite
des Schleifschuhs 5 ist ein Dorn 8 angebracht, wodurch der Schleifschuh 5 tüchtig
in den Boden 9 greifen kann.
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Wenn die Vorrichtung 1 z.B. von einem landwirtschaftlichen Schlepper
in Richtung des Pfeils 11 fortgezogen wird, wobei in weiter unten zu beschreibender
Weise zut Bildung des Grabens 10 Erde entfernt wird, sorgt der Schleifschuh 5 dafür,
dass eine bestimmte, konstante Arbeitstiefe beibehalten wird. Wenn die Befestigungsorgane
3 mit der Hebevorrichtung nach unten bewegt werden, wird der Schleifschuh 5 schräg
nach unten gerichtet, wodurch der Dorn 8 tiefer in den Boden eindringt bis sich
eine neue Gleichgewichtslage eingestellt hat, die einer grösseren Arbeitstiefe als
vorher entspricht. Wenn die Befestigungsorgane 3 aufwärts bewegt werden, wird der
Schleifschuh 5 schräg aufwärts gerichtet, wodurch er sich in entsprechender Weise
auf einen höheren Pegel und somit eine geringere Arbeitstiefe einstellt.
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Am Gestell 2 ist eine in der Längsrichtung verlaufende Antriebswelle
17 angebracht. Diese Antriebswelle 17 ist in Lagerkissen 18, 19 gelagert. Die Antriebswelle
17 kann mittels einer an sich bekannten Kupplungswelle 20 mit Kreuzungskupplungen
21, 22 an je einem Ende mit der Zapfwelle des land-
wirtschaftlichen
Schleppers gekuppelt werden.
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Mit dem Gestell 2 ist eine Stütze 30 verbunden, an der eine Rechteckübersetzung
31 angebracht ist. Diese Rechteckübersetzung hat eine einerseits mit der Antriebswelle
17 und andererseits mit der Kreuzungskupplung 21 der Kupplungswelle 20 gekuppelte
durchgehende Welle und eine durch Zahnräder 29 mit dieser durchgehenden Welle gekuppelte,
zu dieser quer verlaufende Ausgangswelle 32.
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An einer Stelle unmittelbar vor den Schneidrändern 7 der Längswände
6 des Schleifschuhs 5 ist an der Antriebswelle ein erster Rotor 23 angebracht. Dieser
Rotor enthält Schneid/Auswerfschaufeln 24 und Auswerfschaufeln 25.
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Mit der Ausgangswelle 32 der Rechteckübersetzung 31 ist ein zweiter
Rotor 33 verbunden. Bei der beabsichtigte Drehrichtung der Antriebswelle 17 d.h.
in Richtung des Pfeils 27 oder rechtsum sorgt die Rechteckübersetzung 31 dafür,
dass der zweite Rotor 33 sich mitlaufend dreht. Dies bedeutet, dass die Unterseite
des Rotors 33 sich bei Drehung in der gleichen Richtung bewegt wie der Boden in
bezug auf das Gestell 2 also nach hinten. Die in weiter unten zu beschreibender
Weise gelöste Erde wird somit vom Rotor 33 nach hinten geworfen. Die Drehrichtung
des zweiten Rotors 33 ist mit dem Pfeil 37 angedeutet.
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Der zweite Rotor 33 ist mit einer Anzahl von Schaufeln 34 versehen.
In der dargestellten Ausführungsform werden die Schaufeln 34 durch ein erstes in
radialer Richtung verlaufendes Stück Winkel stahl 41 und ein am Ende des Winkelstahls
41 quer dazu angebrachtes, zweites Winkelstahl 42 gebildet.
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Am zweiten Winkel stahl 42 sind eine Anzahl flacher Zinken festgeschweisst.
Der untere Zinken 35 jeder Schaufel 34 ist ein Messerzinken, der den Grabenrand
16 schneidet. Aus Fig.
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2 geht deutlich hervor, dass die durch den Messerzinken 35 bestimmte
Stirnscheidfläche des Rotors 33 wenigstens nahezu in der Ebene der Längswand 6 liegt,
die sich auf der Seite
des Gestells 2 befindet, wo sich die Schaufeln
24, 25 des ersten Rotors 23 hochbewegen. Aus Fig. 2 ist ferner ersichtlich, dass
die von den radialen Stirnflächen der Zinken 35, 36 der Schaufeln 34 beschriebene
Umdrehungsebene wenigstens nahezu die Ebene der anderen Längswand 6 des Schleifschuhs
5 berührt.
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Wie gesagt, wird im Betrieb die Vorrichtung 1 in Richtung des Pfeils
11 fortbewegt, während die Antriebswelle 17 gedreht wird. Dabei drehen sich der
erste Rotor 23 und der zweite Rotor 33 in Richtung der Pfeile 27 bzw. 37. Die Schaufeln
34 des zweiten Rotors 33 schneiden dabei mit Ihrer Messerzinken 35 den Rand 16 des
Grabens 10 scharf ab.
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Ferner fräsen die Zinken der Schaufeln 34 den Graben 10 bereits teilweise
aus. Die dabei gelockerte Erde wird infolge der mitlaufenden Drehung des zweiten
Rotors 33 nach hinten geworfen. Infolge der Gestalt der Zinken der Schaufeln 34
wird diese Erde in fein verteilten Zustand abgeführt. Fig. 1 zeigt, dass die mittleren,
flachen Zinken der Zinkengruppe 36 jeder Schaufel 34 einigermassen schräg zur Bewegungsrichtung
gerichtet sind. Diese Zinken kombinieren in dieser Weise eine Kratzbearbeitung mit
einer Schneidbearbeitung. Aus Fig. 1 geht deutlich hervor, dass die Stücke Winkelstahl
41, 42 sich im wesentlichen in radialen Ebenen des Rotors 33 erstreckende, flache
Teile der Schaufeln 34 bilden. Diese flachen Teile ergeben eine gute Rückwärtsverschiebung
der lockeren Erde.
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Die von den Schaufeln 34 gegen den ersten Rotor 23 geschleuderte,
fein verteilte Erde wird von den Schaufeln 24 des Rotors weggeschleudert. Da die
bereits vom ersten Rotor fein verteilte Erde kräftig mit den Schaufeln 24 des Rotors
23 in Berührung kommt und dadurch weggeschleudert wird, wird die Erde äusserst fein
über den angrenzenden Boden -ausgebreitet.
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Die Schaufeln 24 schneiden mit ihren Enden den Rand 15 des Grabens
10 scharf ab. Die dabei gelöste Erde wird ebenfalls
weggeschleudert.
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Die noch von den Schneidrändern 7 losgeschnittene Erde und die noch
am Boden des durch den zweiten Rotor 33 gemachten Schlitzes zurückgebliebene Erde
wird von einer zwischen den Längswänden 6 angebrachten Führungsplatte 26 und infolge
der Fortbewegung der Vorrichtung 1 aufwärts bis in den Bereich der Auswerfschaufeln
25 geführt. Die Führungsplatte 26 ist in bekannter Weise konkav gekrümmt, so dass
die aufwärts geführte Erde gut von den Auswerfschaufeln 25 ergriffen werden kann.
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Fig. 1 zeigt ferner, dass eine Abschirmplatte 38 über dem zweiten
Rotor 33 und eine Abschirmplatte 39 über dem ersten Rotor 23 angeordnet sind. Aus
Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Abschirmplatte 39 dafür sorgt, dass die vom ersten
Rotor 23 ausgeworfene Erde im wesentlichen seitlich ausgeworfen wird statt aufwärts.
Die Stellung der Platte 39 kann in bekannter Weise mittels Stelllöcher verstellt
werden.
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Obgleich in den Zeichnungen eine Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt
ist, deren Schleifschuh 5 einen V-förmigen Querschnitt aufweist, wird es einleuchten,
dass auch ein Schleifschuh mit flacher Unterseite benutzt werden kann. Die Schaufeln
des zweiten Rotors sind dabei derart ausgebildet, dass in dem Querschnitt nach Fig.
2 ihre Stirnflächen sich mit den vom Schleifschuh bedingten Ebenen zusammenfallen.
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