DE3723140C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bodenlockerungsgerät mit wenigstens einem in den Boden eindringenden Lockerungswerk­ zeug zum Unterfahren und wendefreien Anheben der durch die Eindringtiefe bestimmten Bodenschicht, wobei ein um eine zur Waagerechten geneigte, in einer Querebene zur Fahrtrichtung liegende Achse dreh- und antreibbar gelagerter Rotor das Lockerungswerkzeug bildet, der aus einer Nabe und im Sinne ansteigender Arbeitsflächen angestellten Radialarmen besteht und mit Abstand oberhalb des Rotors ein koaxiales, ebenfalls dreh- und antreibbar gelagertes Zinkenrad angeordnet ist.

Als Stand der Technik, von dem die vorliegende Erfindung ausgeht, ist ein derartiges Bodenlockerungsgerät bekannt, welches jedoch nur manuell bedienbar ist (US-PS 27 55 718). Hierbei findet nur ein einziger Rotor als Lockerungswerkzeug Anwendung. Der Bearbeitungseffekt ist damit relativ gering, wobei das Gerät insgesamt nicht geeignet ist, für größere landwirtschaftliche Nutzflächen eingesetzt zu werden.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Bodenbearbei­ tungsmaschine mit mehreren, in Abstand voneinander angeord­ neten Werkzeugkreiseln, welche um vertikale Achsen oder um Achsen rotieren, welche in vertikalen, durch die Fahrtrich­ tung verlaufenden Ebenen liegen (DE-OS 27 48 116). Die an radial von der Nabe jedes Werkzeugkreisels abstehenden Armen befestigten Werkzeuge sind schmal ausgebildet und erfüllen eine Grabefunktion am Außenumfang der Arme. Durch die starke Schrägstellung der meißelförmigen Werkzeuge und der an diese anschließenden Führungsstäbe erfolgt bei dieser bekannten Konstruktion ein starkes Aus- und Anheben von ringförmigen, tiefliegenden Bodenabschnitten, wodurch einerseits das bio­ logische Gleichgewicht des Bodens zerstört wird und anderer­ seits eine Überlockerung des Bodens, ähnlich wie beim Pflü­ gen auftreten kann, welche eine Nachbearbeitung des Bodens in weiteren Arbeitsgängen erforderlich macht. Außerdem erge­ ben sich bei dieser bekannten Konstruktion dadurch, daß alle Werkzeuge in einem Bodenniveau gleicher Dichte arbeiten, keine zusätzlichen Vortriebskräfte, so daß ein erhöhter Zug­ kraftbedarf erforderlich ist.

Nach neuen Erkenntnissen wird eine Bodenbearbeitung ange­ strebt, welche den natürlichen Schichtaufbau des Bodens er­ hält, eine reine Lockerung des Bodens ohne ein Wenden mit sich bringt und ein verrottungsgerechtes Einmischen von Pflanzenresten erlaubt, so daß den Pflug ersetzende Boden­ lockerungsgeräte immer mehr an Bedeutung gewinnen.

Gemäß der ebenfalls zum Stand der Technik zählenden EP 01 01 245 A2 gibt es bereits ein Bodenlockerungsgerät mit einem die oberen Bodenschichten unterfahrenden und zum Lockern an­ hebenden Werkzeug, das aus einem quer zur Fahrtrichtung ab­ gewinkelten Schar besteht. Diese Schare dringen in den Boden ein, heben die darüberliegenden Bodenbereiche an und brechen und lockern dadurch den Boden, ohne ihn zu wenden.

Allerdings bleibt durch diese Werkzeuge der Lockerungseffekt unbefriedigend; die Schare erfordern auch mit vorlaufenden Scheibensechen hohe Zugleistungen, was zudem die Ver­ dichtungsgefahr für den Boden erhöht. Die oberflächlichen Pflanzenreste können nur schwer eingearbeitet werden und es kommt trotz der Schneidwirkung des voreilenden Seches immer wieder zu Betriebsstörungen, Schoppungen und Verwicklungen im Werkzeugbereich; die abgewinkelten Schare lassen eine verschlossene, wasserundurchlässige Bearbeitungssohle zurück und nicht zuletzt sind aufgrund der gestaffelt anzuordnenden Schare beträchtliche Baulängen in Kauf zu nehmen.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einen hohen Lockerungseffekt ohne Verdich­ tung der Bodenschichten bei Herabsetzung des Zugleistungsbe­ darfs bei einem mechanisch angetriebenen Bodenlockerungsge­ rät gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise mehrere Lockerungswerkzeuge nebenein­ ander angeordnet sind, daß die Drehachsen der Rotoren und Zinkenräder in einer gemeinsamen Querebene und parallel ver­ laufen, wobei das Zinkenrad der einen Werkzeuge jeweils zwi­ schen Zinkenrad und Rotor des in Neigungsrichtung der Drehachse benachbarten Werkzeuges eingreift und wobei das Zinkenrad jeweils im Gleichlauf zur Fahrtrichtung antreibbar und die Drehzahl des Zinkenrades größer als die des Rotors ist.

Es ergibt sich durch diese konstruktive Gestaltung des Bodenlockerungsgerätes der Vorteil, daß aufgrund der größe­ ren Dichte der tieferliegenden Bodenschichten die in diese eindringenden Lockerungswerkzeuge jeweils gegenüber den gleichzeitig in höherliegenden Bodenschichten arbeitenden Werkzeugen eine Vortriebskraft des Gerätes bewirken. Diese Vortriebskraft wird insbesondere dann vergrößert, wenn das jeweils zutiefstliegende Werkzeug mit seinem Endbereich in die Pflugsohle reicht, in welcher die Dichte wesentlich größer ist als in den darüberliegenden Endschichten, wodurch eine bedeutende Absenkung der erforderlichen Zugkraft des Gerätes möglich wird.

Die durch den Boden gezogenen Rotoren heben mit ihren drehenden, entsprechend angestellten Radialarmen den dar­ überliegenden Boden an, brechen ihn auf und lassen ihn wieder zurückfallen, wobei die natürlichen Schichtungen er­ halten bleiben und es tatsächlich nur zu einer Zerbröckelung und Lockerung ohne ein Wenden des Bodens und ohne Zerstörung der Biosphäre kommt. Aufgrund der Überlagerung von Drehbewe­ gung und geradliniger Vorwärtsbewegung entsteht bei der Be­ arbeitung keine geschlossene Grenzschicht zwischen gelocker­ tem und ungelockertem Boden, sondern es verbleibt eine wasserundurchlässige Bearbeitungssohle. Die Drehbewegung des Werkzeuges erlaubt das verrottungsgerechte Einarbeiten von Pflanzenresten und vermeidet Störungen durch Verwicklungen und Schoppungen bei Pflanzenresten und Gründecken.

Die Werkzeuge lassen sich gut nebeneinanderreihen, was zu einer kompakten Konstruktion führt.

Nimmt die Anstellung der Radialarme mit zunehmendem Abstand von der Nabe ab, kann über den gesamten Durchmesserbereich des Rotors ein gleichmäßiger Aushebe- und Lockerungseffekt erreicht werden, da die größere Umfangsgeschwindigkeit mit zunehmendem Radius durch die abnehmende Anstellung ausgegli­ chen wird.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion entsteht ein Lockerungsgerät, das sich sehr gut für die Grundbodenbear­ beitung als Einzelgerät eignet, aber genausogut auch als Koppelgerät für den An- und Aufbau von Ergänzungsgeräten, wie Oberflächenkreisel, Rotoreggen, Fräswalzen, Frässaatma­ schinen und dgl., zur Vollbearbeitung des Bodens samt Be­ stellung dienen kann.

Dadurch, daß das Zinkenrad im Gleichlauf zur Fahrtrichtung angetrieben wird, läßt sich der Vortriebseffekt der Werkzeuge steigern und der Zugleistungsbedarf herabsetzen, wobei auch das Einarbeiten der Pflanzenreste durch dieses Mitlaufen des Zinkenrades im Fahrsinn begünstigt wird.

Um die Wirkungsweise von Rotor einerseits und Zinkenrad an­ dererseits antriebsmäßig zu berücksichtigen, ist vorteilhaf­ terweise die Drehzahl des Zinkenrades größer als die des Rotors, so daß die gewünschte grobe Lockerung im Tiefenbe­ reich und die feinere Lockerung im Oberflächenbereich sowie die Einarbeitung der Pflanzenreste wunschgemäß zustande kommt und durch die entsprechende Drehzahlabstimmung die Wirkungs­ weisen auch aneinander angepaßt werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Bodenlockerungsgerät in Rückansicht,

Fig. 2 ein Lockerungswerkzeug dieses Lockerungsgerätes in Untersicht und die

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 in größerem Maßstab.

An einem Rahmen 1 sind mehrere Lockerungswerkzeuge 2 um zur Waagrechten geneigte, in einer gemeinsamen Quer­ ebene zur Fahrtrichtung liegende Achsen 2 a dreh- und antreibbar gelagert, welche Lockerungswerkzeuge 2 jeweils einen Rotor 3 und ein mit Abstand oberhalb des Rotors 3 angeordnetes Zinkenrad 4 umfassen. Der Rotor 3 besteht aus einer Nabe 3 a und beispielsweise drei Radialarmen 3 b, die flügelähnlich mit einer Anstellung an der Nabe 3 a an­ gesetzt sind. Wie in Fig. 3 angedeutet, bilden die Radial­ arme 3 b durch ihre Anstellung eine ansteigende Arbeits­ fläche 5, die bei Drehantrieb den unterfahrenen Boden anhebt. Messerkanten 6 erleichtern das Arbeiten des Rotors 3 im Boden B, welche Messerkanten 6 als Verschleißteile auswechselbar an den Vorderkanten der Radialarme 3 b befestigt sind. Der Rotor 3 sitzt endseitig an einer Trägerwelle 7, die, wie in Fig. 1 angedeutet, über einen Winkeltrieb 8 und entsprechende Antriebsverbin­ dungen 9 in nicht weiter dargestellter Weise an die Zapfwelle eines Schleppers od. dgl. anschließbar ist.

Das Zinkenrad 4 setzt sich aus einer Trägerscheibe 4 a und radial vorkragenden Zinken 4 b zusammen, wobei die Zinken 4 b entlang der Erzeugenden eines Kegelmantels verlaufen und radial über die Reichweite des Rotors 3 hinausragen. Das Zinkenrad 4 ist koaxial zum Rotor 3 an einer Hohlwelle 10 angeflanscht und wird im Gleichlauf zur Fahrtrichtung mit gegenüber dem Rotor 3 größerer Drehzahl angetrieben, welcher Antrieb unter Zwischenschal­ tung einer entsprechenden Übersetzung vom Winkeltrieb 8 abgeleitet ist.

Wie in Fig. 1 angedeutet, wirken bei der Bodenbe­ arbeitung Rotor 3 und Zinkenrad 4 zusammen, wobei der Rotor 3 vor allem in den tieferen Bodenbereichen B ₁ eine grobe Lockerung und das Zinkenrad 4 in den oberen Be­ reichen B ₂ eine feinere Lockerung und eine Einarbeitung der Pflanzenreste erreichen. Durch die flügelähnliche Ausgestaltung der Radialarme 3 b wird nämlich bei Rotor­ antrieb der Boden über die Messerkanten 6 und die Arbeits­ flächen 5 von den verbleibenden Bodenunterschichten ge­ löst und angehoben, so daß er bricht und gelockert zu­ rückgelassen wird. Die von oben in den Boden eindrin­ genden Zinken 4 b zerkrümeln den von den Rotoren 3 grob aufgebrochenen Boden weiter und arbeiten dabei gleich­ zeitig Pflanzenreste od. dgl. der Bodenoberfläche mit ein, so daß unter Beibehaltung der natürlichen Boden­ schichten und ohne Gefährdung der Ökosphäre des Bodens B eine lockere Bodenstruktur zustande kommt. Durch die nur teilweise in den Boden eingreifenden Zinkenräder 4 wird dabei eine Wickel- und Schoppgefahr durch Pflanzen­ reste vermieden und vor allem auch ein den Zugleistungs­ bedarf herabsetzender Vortrieb erreicht, der das Boden­ lockerungsgerät mit seiner hervorragenden Bodenlocke­ rungswirkung auch für leichtere Zugmaschinen geeignet macht. Außerdem ergibt sich durch das Ineinandergrei­ fen der Lockerungswerkzeuge 2 bei entsprechender Schrägstellung der Drehachsen eine kompakte Bauweise, die noch dazu eine intensive Bodenlockerung mit sich bringt.

Claims (1)

1. Bodenlockerungsgerät, mit wenigstens einem in den Boden ein­ dringenden Lockerungswerkzeug zum Unterfahren und wende­ freien Anheben der durch die Eindringtiefe bestimmten Boden­ schicht, wobei ein um eine zur Waagerechten geneigte, in ei­ ner Querebene zur Fahrtrichtung liegende Achse dreh- und an­ treibbar gelagerter Rotor das Lockerungswerkzeug bildet, der aus einer Nabe und im Sinne ansteigender Arbeitsflächen an­ gestellten Radialarmen besteht und mit Abstand oberhalb des Rotors ein koaxiales, ebenfalls dreh- und antreibbar gela­ gertes Zinkenrad angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
   daß in an sich bekannter Weise mehrere Lockerungswerkzeuge nebeneinander angeordnet sind,
   daß die Drehachsen der Rotoren (3) und Zinkenräder (4) in einer gemeinsamen Querebene und parallel verlaufen, wobei das Zinkenrad (4) der einen Werkzeuge (2) jeweils zwischen Zinkenrad (4) und Rotor (3) des in Neigungsrichtung der Drehachse benachbarten Werkzeuges (2) eingreift und
   daß das Zinkenrad (4) jeweils im Gleichlauf zur Fahrtrich­ tung antreibbar und die Drehzahl des Zinkenrades (4) größer als die des Rotors (3) ist.