DE3740081C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tieflockerungsgerät zur Auf­ lockerung verdichteter Böden nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist häufig erforderlich, strukturgestörte Böden bis zu einer Tiefe von 1 bis 2 m aufzulockern. Solche strukturgestörten Böden entstehen beispielsweise im Tagebau oder auf Großbaustellen, wenn schwergewichtige Fahrzeuge, Bagger und andere Geräte den Boden in hohem Maße verdichtet haben. Durch Tieflockerung werden die verdichteten inaktiven Bodenbereiche zu einer aktiven, also lockeren, wasserdurchlässigen, belüfteten, be­ lebten und speicherfähigen Struktur verändert. Bei grob­ körnigen Böden ist die Tieflockerung relativ einfach durchzuführen, Probleme entstehen jedoch bei der Tief­ lockerung hochverdichteter schluffreicher oder toniger Neulandböden, insbesondere wenn diese Böden wasser­ haltig sind.

Es ist bekannt, die Tieflockerung mit einem Tiefpflug durchzuführen, der von einem Zugfahrzeug gezogen wird und mehr als 1 m tief in den Boden eindringt und einen Furchenbalken im Boden zieht. Ferner ist die Auf­ lockerung von Böden mit Lockerungsgeräten bekannt, die im Stech-Hubverfahren oder mit starrem Haken über eine schmale Scharfläche einseitigen Druck von unten auf ein vielfach größeres Bodenpaket ausüben. Damit werden je­ doch bei feuchten und schluffhaltigen Böden Ver­ dichtungen im Untergrund vorgenommen, und es wird eine Strukturzerstörung mit Röhrenbildung hervorgerufen. Derartige Lockerungsgeräte sind daher nur bei sehr trockenen, stein- und geröllhaltigen Böden einsetzbar.

Bei Pfluglockerungsgeräten besteht die Schwierigkeit, daß das Gerät seitlich von der Fahrspur des Zugfahr­ zeugs geführt werden muß, damit das Zugfahrzeug die gelockerte Fläche bei der nächstfolgenden gegenläufigen Furche nicht überfährt. Bei seitlicher Geräteführung besteht jedoch die Schwierigkeit, daß die Furchenbalken immer nur in einer Richtung erzeugt werden können und daß nach Erzeugung eines jeden Furchenbalkens eine Leer­ fahrt durchgeführt werden muß, um das Gerät wieder an den Anfang des Feldes zurückzuführen. Ferner besteht bei einer seitlichen Geräteführung die Schwierigkeit, daß auf die Zugmaschine Seitenkräfte übertragen werden, die so groß sein können, daß ein Geradeauslauf der Zug­ maschine nicht mehr möglich ist.

Ein weiteres Problem bei Pfluglockerungsgeräten besteht darin, daß Bodenunebenheiten, über die das Zugfahrzeug fährt, dazu führen, daß das Fahrzeugheck sich in erheb­ lichem Maße heben oder senken kann. Solche Hub- und Senkbewegungen werden auf das Gerät übertragen, das sich tief im Erdreich bewegt und einen hohen Bewegungs­ widerstand hat. Dadurch treten im Fahrgestell und im Grindel sehr große Kräfte auf, die einen Bruch der das Fahrgestell mit dem Zugfahrzeug verbindenden Kupplung oder des Grindels oder eine Verbiegung dieser Teile zur Folge haben können. Hindernisse (Steine) im Erdreich können zu einer Zerstörung von Lockerungskörper, Grindel und Anhängekupplung führen.

Die auf den Lockerungskörper wirkende Bodenkraft be­ sitzt eine Komponente quer zur Fahrtrichtung. Eine weitere quer zur Fahrtrichtung wirkende Komponente ent­ steht, wenn der Grindel seitlich auskragend ausgebildet ist. Diese Seitenkräfte stützen sich über das Anlage­ blech des Lockerungskörpers an der Furchenwand ab. Hier­ bei entstehen wegen der großen Seitenkräfte hohe Reibungs- und Fahrleistungsverluste.

Ein Tieflockerungsgerät der im Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Art ist bekannt aus DE-OS 28 18 387. Das bekannte Tieflockerungsgerät weist ein Fahr­ gestell mit einem nach vorne ragenden Zugarm auf, welcher an der Anhängekupplung eines Zugfahrzeuges be­ festigt werden kann. Der Zugarm steht von dem Fahr­ gestell schräg nach vorne ab, so daß die Laufrichtung des Fahrgestells gegenüber derjenigen des Zugfahrzeuges seitlich versetzt ist. Dies ist erforderlich, um zu verhindern, daß das Zugfahrzeug bei einer Fahrt den bereits gelockerten Boden überfährt. Verläuft die Wirkungslinie der Zugkraft nicht exakt in Längsrichtung des Zugarmes, so entsteht im Zugarm ein Quermoment, welches bestrebt ist, die Fahrtrichtung der Zugmaschine zu verändern, so daß ein Geradeauslauf nicht mehr mög­ lich ist. Bei dem bekannten Tieflockerungsgerät ist ferner der Zugarm an dem Fahrgestell in vertikaler Ebene starr angebracht, so daß Verspannungen auch zwischen dem Zugarm und dem Fahrgestell auftreten können. Wegen der bei der Auflockerung verdichteter Böden auftretenden extrem großen Belastungen kann es zu Verbiegungen am Tieflockerungsgerät und zu Schwierig­ keiten bei der Spurhaltung des Zugfahrzeuges kommen.

Aus DE 76 05 191 U1 ist ein Pflug bekannt, bei dem ein den Pflugrahmen ziehender Zugarm an dem Vordergestell des Pfluges um eine horizontale Drehachse herum drehbar ist. Das Vordergestell ist an das Zugfahrzeug mit einem Gelenk mit vertikaler Achse angehängt. Dieses Gelenk ist zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern, also im Inneren des Fahrgestells des Pfluges vorge­ sehen. Die Vorderräder befinden sich an einem Vorder­ karren, der über ein Gelenk mit vertikaler Achse an das Zugfahrzeug ankuppelbar ist.

Schließlich ist aus US 21 95 631 ein Pflug bekannt, bei dem zwischen dem Fahrgestell und der Zugmaschine ein Lenker vorgesehen ist, der Vertikalbewegungen des Fahr­ gestells relativ zu der Anhängekupplung zuläßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tieflocke­ rungsgerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei dem der Lockerungs­ körper mit großer Kraft bei geringen Leistungsverlusten durch den Boden gezogen wird, bei dem die Gefahr des Verbiegens oder Bruchs von Fahrgestell und Grindel ver­ ringert ist und bei dem die Spurgenauigkeit des Zugfahrzeuges verbessert ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 an­ gegebenen Merkmalen.

Dadurch, daß das Fahrgestell in bezug auf die Anhänge­ kupplung des Zugfahrzeugs um alle drei räumlichen Achsen schwenkbar ist, werden Heb- und Senk- sowie Kipp- und Nickbewegungen der Zugmaschine nicht auf den Lockerungskörper übertragen. Auf das Fahrgestell wirkt ausschließlich die Zugkraft des Zugfahrzeugs ein, wo­ durch zugleich die Führung des Fahrgestells bewirkt wird. Die Verbindung zwischen dem Fahrgestell und der Anhängekupplung des Zugfahrzeugs kann beispielsweise ein Kardangelenk sein. Zusätzlich zu der bei Anhänge­ kupplungen üblicherweise vorhandenen vertikalen Schwenkachse sind zwei rechtwinklig zueinander ver­ laufende horizontale Gelenkachsen vorhanden, so daß Schwenkbewegungen des Fahrgestells in allen Richtungen möglich sind.

Verläuft die Wirkungslinie der Zugkraft im Anhänge­ gelenk der Zugmaschine nicht durch den "optimalen Zug­ punkt", so entsteht ein Quermoment, welches versucht, die Zugmaschine um eine vertikale Achse zu drehen. Die Größe des Quermoments hängt ab von der Größe der Zug­ kraft und von der Größe des senkrechten Abstandes des optimalen Zugpunktes von der Wirkungslinie der Zug­ kraft. Bei einer mittigen Anhängung des Fahrgestells an die Zugmaschine wird bei seitlicher Auskragung des Grindels der senkrechte Abstand der Wirkungslinie der Zugkraft vom "optimalen Zugpunkt" ziemlich groß. Das Quermoment kann einen so großen Wert annehmen, daß die Zugmaschine keinen Geradeauslauf mehr durchführt. In solchen Fällen muß üblicherweise vor die Zugmaschine eine zweite Zugmaschine vorgespannt werden.

Durch die Verwendung eines Zugpendels wird erreicht, daß die Wirkungslinie der Zugkraft im Anhängepunkt durch den optimalen Zugpunkt verläuft, ohne ein Quer­ moment zu erzeugen. Bei einer Arbeitsfahrt kann eine bestimmte Position des Zugpendels eingestellt werden oder das Zugpendel stellt sich bei kraftloser Antriebs­ vorrichtung selbsttätig ein. Bei einer Leerfahrt, einem Wendevorgang oder einer Rückwärtsfahrt sollte die An­ triebsvorrichtung das Zugpendel fixieren. Wird eine Arbeitsfahrt mit fixiertem Zugpendel durchgeführt und übersteigt die Kraft, die auf das Zugpendel ausgeübt wird eine Grenzkraft, so spricht die Überlastsicherung an, so daß eine Schwenkung des Zugpendels möglich wird. Dadurch werden zerstörerische Kräfte infolge plötz­ licher Seitenbewegungen des Zugfahrzeugs während der Lockerungsarbeit verhindert. Bei Unterschreiten der kritischen Belastung wird das Zugpendel in seine vor­ gesehene Position zurückbewegt.

Infolge des Lenkers, der gemäß Anspruch 2 zwischen dem Zugarm und der Radachse des Fahrgestells vorgesehen ist, kann sich die Radachse in bezug auf die Anhänge­ kupplung des Zugfahrzeugs vertikal bewegen. Bei Boden­ unebenheiten werden Vertikalbewegungen, die die An­ hängekupplung durchführt, nicht auf das Gerät über­ tragen. Dadurch wird erreicht, daß das Gerät sich in konstanter Tiefe im Boden bewegt und daß seine Höhe nicht von Vertikalbewegungen des Fahrzeughecks be­ einflußt wird. Hierdurch werden die durch das Fahr­ gestell und den Grindel zu übertragenden Kräfte ver­ ringert.

Bei dem Tieflockerungsgerät gemäß Anspruch 3 fährt das Fahrzeug im seitlichen Abstand von dem früher herge­ stellten Furchenbalken. Dieser seitliche Abstand ent­ spricht etwa der Breite eines Furchenbalkens, so daß der Lockerungskörper in einer Bahn, die zwischen dem früher hergestellten Furchenbalken und der Fahrspur des Zugfahrzeugs liegt, seitlich neben und hinter dem Zug­ fahrzeug geführt wird. Das Zugfahrzeug fährt also mit einem erheblichen Sicherheitsabstand seitlich neben dem bereits gelockerten Boden und kann diesen auch bei Ab­ weichungen vom vorgesehenen Fahrweg nicht von neuem verdichten. Dadurch, daß der Lockerungskörper seitlich zum Zugfahrzeug geführt wird, liegt der Zugpunkt, d.h. der Schnittpunkt einer Linie, die durch den Aufhänge­ punkt des Lockerungskörpers und durch die Kupplung zwischen Zugfahrzeug und Fahrgestell hindurchgeht, mit der vertikalen Längsmittelebene des Zugfahrzeugs, im Bereich zwischen Vorderachse und Hinterachse des Zug­ fahrzeugs, so daß die Zugkraft des Zugfahrzeugs wirksam auf das Tieflockerungsgerät übertragen wird.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 kann das Tieflockerungsgerät sowohl rechts als auch links pflügen. Nach Herstellung eines Furchen­ balkens kann das Zugfahrzeug wenden und anschließend ohne Leerfahrt sofort den nächsten Furchenbalken in Gegenrichtung unmittelbar anschließend an den vor­ herigen Furchenbalken pflügen.

Das Tieflockerungsgerät weist in üblicher Weise ein Schar auf, dessen Scharschneide sich entlang des Bodens des herzustellenden Furchenbalkens bewegt. Über der Scharschneide befindet sich ein bogenförmiges Streich­ blech. Das Gerät schneidet horizontal mit der Schar­ schneide und senkrecht mit der Schar- und Streichblech­ kante den Furchenbalken aus dem Boden heraus und hebt ihn über die konkave Streichblechfläche an. Die hintere bzw. äußere Streichblechkante bildet eine Abrißkante, an der das Bodenmaterial das Streichblech verläßt. Anders als bei landwirtschaftlichen Pflügen, die ein Wenden des Bodenmaterials durchführen, wird bei dem erfindungsgemäßen Tieflockerungsgerät die Führung des Bodenmaterials durch das Streichblech an der Abreiß­ kante beendet, bevor ein Wendevorgang durchgeführt ist. Das Bodenmaterial wird also im wesentlichen in der gleichen Schichtung wieder abgelegt, in der es auf­ genommen wurde, jedoch in aufgelockertem Zustand. Dabei wird die vom Lockerungskörper erzeugte Furche hinter dem Lockerungskörper mit dem gelockerten Material der­ selben Furche wieder aufgefüllt. Es entstehen also keine Verdichtungen im Untergrund und keine Röhren­ bildung. Die Lage einer fruchtbaren Oberbodenschicht wird beibehalten, d. h. der Oberboden wird in dem ge­ lockerten Bereich ebenfalls an oberster Stelle ab­ gelegt. Die Auflockerung erfolgt durch Schubkraft in­ folge Scherung und Torsion.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 11, wonach die mit großer Kraft gegen die Furchenwand drückende Führungs­ fläche der Führungseinheit als umlaufendes Platten­ gliederband ausgebildet ist, werden die Reibungs­ verluste erheblich verringert, da anstelle von Gleit­ reibung lediglich Rollreibung auftritt.

Mit der gemäß Anspruch 12 vorgesehenen Überlast­ sicherung bzw. Steinsicherung wird erreicht, daß der Lockerungskörper beim Anschlagen gegen ein Hindernis nicht nur zurückweicht, sondern auch selbsttätig aus dem Boden herausgehoben wird. Auf diese Weise werden Beschädigungen und Überlastungen des Gerätes und des Zugfahrzeugs vermieden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des Tieflockerungsgerätes bei ausgehobenem Lockerungskörper,

Fig. 2 eine Teil-Seitenansicht desselben Gerätes, wobei der Lockerungskörper im Einsatz ist,

Fig. 3 eine Draufsicht des Tieflockerungsgerätes,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V von Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht von Fig. 5,

Fig. 7 eine Seitenansicht des Tieflockerungsgerätes beim Ansprechen der Steinsicherung,

Fig. 8 ein hydraulisches Schaltbild der Steinsicherung und

Fig. 9 eine Ausführungsform des Streichblechs mit auf­ gesetzten Lockerungselementen.

Das Tieflockerungsgerät wird dazu eingesetzt, ver­ dichtete Böden bis zu einer Tiefe von etwa 1,50 m auf­ zulockern, um beispielsweise die rekultivierte Ober­ bodenschicht wiederverfüllter Tagebaufelder auf­ zulockern.

Das Zugfahrzeug 10 ist bei dem vorliegenden Ausführungs­ beispiel ein Raupenschlepper, der mit zwei Raupenketten 11 auf dem unbearbeiteten Boden fährt. Jede der Raupen­ ketten 11 läuft um zwei Bodenräder 12, 13 und ein Antriebsrad 14 um. Zwischen den Raupenketten 11 be­ finden sich der Motor 15 und Führerhaus 16. Am Heck des Zugfahrzeugs 10 ist eine Anhängevorrichtung 17 vor­ gesehen, die ein Zugpendel 18 aufweist, welches um eine in der Längsmittelebene des Fahrzeugs liegende vertikale Achse 18 a schwenkbar ist. Die Achse 18 a ent­ spricht etwa dem optimalen Zugpunkt des Fahrzeugs und sie verläuft in der Nähe des Fahrzeugschwerpunkts. Am hinteren Ende des Zugpendels 18 befindet sich die Kupplungseinrichtung 18 b. Die Schwenkstellung des Zug­ pendels 18 kann durch die Antriebsvorrichtung 19 ver­ ändert werden. Diese besteht aus zwei am Fahrzeug ab­ gestützten Hydraulikzylindern 19 a, 19 b, die von entgegen­ gesetzten Seiten her am Zugpendel 18 angreifen. Die Steuerung der Hydraulikzylinder erfolgt durch den Fahrer. Durch entsprechende Betätigung der Hydraulik­ zylinder kann das Zugpendel 18 in jede gewünschte Winkellage gebracht und fixiert werden. Die Hydraulik­ zylinder 19 a und 19 b sind jeweils an ein Überdruck­ ventil angeschlossen, wodurch bei einer hohen Be­ lastung, die auf einen der Hydraulikzylinder einwirkt, dieser Hydraulikzylinder nachgibt. Die Hydraulik­ zylinder können auch drucklos gemacht werden, so daß das Zugpendel 18 sich in Richtung der einwirkenden Zug­ belastung selbsttätig einstellt.

An die Anhängekupplung 18 b ist der Zugarm 23 des Fahr­ gestells 24 so angekuppelt, daß er um die vertikale Achse der Anhängekupplung 18 b schwenkbar ist. Der Zug­ arm 23 weist einen Schaft 20 auf, der in einem hori­ zontalen Lager 21 eines Halters 22 drehbar ist. Der Halter 22 ist um eine horizontale Querachse 22′ schwenk­ bar an der Basis 25 des Fahrgestells 24 befestigt. Am rückwärtigen Ende der Basis 25 sind die Räder 26 ge­ lagert. Um die gemeinsame Achse 27 der Räder ist die Basis 25 schwenkbar. Koaxial zur Achse 27 sind die beiden Grindel 30 an der Basis 25 gelagert.

Die beiden Achsen 22′ und 27 verlaufen rechtwinklig zu dem Zugarm 23 und quer zur Längsrichtung des Fahr­ gestells. Um die Achse 27 herum können die Grindel 30 geschwenkt werden. Zur Durchführung der Schwenkung dient jeweils ein hydraulischer Grindelzylinder 32, der mit einem Ende am Grindel 30 angreift und dessen anderes Ende gelenkig am oberen Ende eines von der Basis 25 aufragenden Ständers 33 angebracht ist. Durch Betätigen des Grindelzylinders 32 kann der Lockerungs­ körper 34, der am rückwärtigen Ende des Grindels 30 befestigt ist, gemäß Fig. 1 aus dem Boden ausgehoben oder gemäß Fig. 2 in den Boden abgesenkt werden. Am oberen Ende des Lockerungskörpers 34 ist ein platten­ förmiger Arm 35 befestigt, der in einer am Ende des Grindels 30 vorgesehenen Führungsvorrichtung 36 um eine horizontale Achse 37 schwenkbar ist. Am oberen Ende des Armes 35 greift ein Lockerungskörper-Zylinder 38 an, dessen anderes Ende am Grindel 30 gelagert ist. Durch Betätigung dieses Zylinders 38 kann der Anstellwinkel des Lockerungskörpers 34 zur Horizontalen verändert werden, um den Lockerungskörper während der Fahrt aus dem Boden herauszuheben oder in eine größere Bodentiefe zu verlagern.

Wie Fig. 3 zeigt, besteht jeder Grindel 30 aus drei Abschnitten 30 a, 30 b, 30 c. Der vordere Abschnitt 30 a, der durch die Gelenkachse 27 mit der Basis 25 verbunden ist, verläuft parallel zum Zugarm 23. Der mittlere Ab­ schnitt 30 b steht vom rückwärtigen Ende des Abschnitts 30 a schräg nach außen und hinten ab und an ihn schließt sich der rückwärtige Abschnitt 30 c an, der parallel zum vorderen Abschnitt 30 a verläuft. Durch den schrägen mittleren Abschnitt 30 b wird erreicht, daß der Lockerungskörper 34, der sich am rückwärtigen Ende des Abschnitts 30 c befindet, relativ weit von der Längs­ mittelebene des Fahrzeugs nach außen ausgreift.

Von den beiden Lockerungskörpern 34 ist während einer Arbeitsfahrt immer nur derjenige im Boden, der über die Fahrzeugspur hinausreicht, d. h. derjenige Lockerungs­ körper, in dessen Richtung das Zugpendel 18 verschoben ist. Der andere Lockerungskörper ist aus dem Boden aus­ gehoben. Dieser Lockerungskörper kommt auf der Rück­ fahrt zum Einsatz, wenn das Zugpendel 18 zur anderen Seite verschwenkt ist.

Die Form des Lockerungskörpers 34 ist am besten aus den Fig. 4 bis 6 zu ersehen. Das untere Ende des Armes 35 geht in den plattenförmigen Rumpf 40 über, der nach hinten durch eine Führungseinheit 41 verlängert ist. Der Rumpf 40 und die Führungseinheit 41 verlaufen parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs etwa in der Längsmittelebene des rückwärtigen Grindelabschnitts 30 c. Vom vorderen Ende des Rumpfes 40 steht ein bogen­ förmiges, um eine horizontale Achse gewölbtes Streich­ blech 42 schräg nach hinten und außen ab. Am unteren Ende des Streichblechs 42 befindet sich das Schar 43, das mit der Scharschneide 44 in den Boden schneidet. Die Scharspitze, an der das Schar 43 mit dem Rumpf 40 zusammenstößt, ist mit einem Verstärkungsteil 45 ver­ stärkt. Aus der Scharspitze tritt das Ende eines stab­ förmigen Meißels 46 aus, der am Rumpf befestigt ist. Der Meißel wird im Verstärkungsteil 45 gehalten und kann bei Verschleiß gewechselt werden.

Das Schar 43 ist in der bei Pflügen üblichen Weise schräggestellt. Das Bodenmaterial gelangt vom Schar 43 auf das untere Ende des Streichblechs 42. An der konkaven Fläche des Streichblechs 42 wird das Boden­ material hochgedrückt, wobei gleichzeitig das gegen den oberen Bereich des Streichblechs 42 wirkende Boden­ material nach unten drückt. In Bewegungsrichtung vorn befindet sich die innere Streichblechkante 48, die im wesentlichen vertikal in der Ebene des Rumpfs 40 ver­ läuft. Die äußere Streichblechkante 49 hat am unteren Ende des Streichblechs 42 den größten Abstand von der inneren Streichblechkante 48, und dieser Abstand ver­ ringert sich zum oberen Ende des Streichblechs hin. Das gegen das Streichblech 42 drückende Bodenmaterial wird durch die Schrägstellung des Streichblechs zur Fahr­ richtung zur äußeren Streichblechkante 49 gedrückt und von dort in den Furchenbalken 50 freigegeben. Das Streichblech 42 ist nicht, wie bei Ackerpflügen üblich, mit einem seitlich weit auslandenden Außenflügel ver­ sehen, der das Bodenmaterial wendet, sondern es ist im wesentlichen streifenförmig, wobei das Bodenmaterial ohne Umschichtung der Bodenlagen an der Streichblech­ kante 49 entlangströmt, um die Furche 50 zu füllen. Rumpf 40 und Führungseinheit 41 streichen an derjenigen Wand der Furche 50 entlang, die von dem festen Boden­ bereich gebildet wird. Die Führungseinheit 41 dient der Abstützung des Lockerungskörpers 34 zum Zwecke der Richtungseinhaltung.

Die Führungseinheit 41 weist einen vom Rumpf 40 in den hinter dem Streichblech 42 liegenden Bereich ab­ stehenden Rahmen 41 a auf, an dem zwei Kettenräder 51, 52 um vertikale Achsen drehbar gelagert sind. Beide Kettenräder weisen mehrere Etagen übereinander angeordneter Zähne auf. Um die Kettenräder 51, 52 laufen Ketten 53 um, die an ihren Außenseiten Platten 54 tragen. Diese Platten 54 sind an den oberen und unteren Enden abgewinkelt, so daß sie einen nahezu geschlossenen Raum umschließen, in den Bodenmaterial nur schwer eindringen kann. Das aus den Ketten 53 und den Platten 54 bestehende Gliederplattenband bildet an seinen geraden Abschnitten jeweils mit den Platten 54 geschlossene Wände, wobei die eine Wand eine Führungsfläche 55 bildet, welche der Innenkante 48 des Streichblechs 42 folgt und gegen die von dieser Innenkante 48 erzeugte Furchenwand drückt. Im Bereich der Führungsfläche 55 sind Stützzahnräder 56 vorgesehen, die das Gliederplattenband abstützen. Die Führungseinheit 41 dient zur Ableitung des auf das Streichblech 42 wirkenden Bodendrucks auf die Furchenwand und somit zur Richtungsstabilisierung des Lockerungskörpers 34. Das Plattengliederband läuft ohne Antrieb frei um die Zahnräder 51, 52 um. Infolge der Abrollbewegung wird der Reibwiderstand des Lockerungskörpers im Boden wesentlich herabgesetzt.

In Fig. 3 ist die bei der vorherigen Fahrt erzeugte Furche mit F _n-1 bezeichnet, während die gegenwärtig erzeugte Furche mit F _n bezeichnet ist. Die Furchen­ breite, die der Breite des Lockerungskörpers 34 ent­ spricht, ist mit a bezeichnet. Die gegenwärtige Furche F _n wird beispielsweise mit der rechten Vorrichtung ge­ lockert, während der Grindel 30 der linken Vorrichtung angehoben ist. Das Fahrzeug bewegt sich dabei in seit­ lichem Abstand von der vorherigen Furche F _n-1, wobei der Lockerungskörper 34 die Fahrzeugspur so weit seit­ lich überragt, daß die Furche F _n unmittelbar seitlich an die vorherige Furche F _n-1 anschließt. Durch die seitliche Verlagerung des Anhängepunktes am Fahrzeug wird einerseits verhindert, daß das Fahrzeug zu nahe an die frühere Furche F _n-1 herankommt, und zum anderen wird die Wirklinie der Zugkraft durch den optimalen Zugpunkt gelegt. Der Zugpunkt liegt an derjenigen Stelle, an der die Linie 57, die durch die Anhänge­ kupplung 18 und den Verbindungspunkt 58 zwischen Pflug und Grindel hindurchgeht, die Längsmittelebene des Fahr­ zeugs schneidet. Durch einen nicht zu weit vorverlegten Zugpunkt DP wird die Zugwirkung des Fahrzeugs besser ausgenutzt.

Die beiden Lockerungsvorrichtungen, die an dem Fahr­ gestell 24 angebracht sind, sind prinzipiell in gleicher Weise ausgebildet, jedoch seitenverkehrt zu­ einander, so daß jeder Grindel 30 in bezug auf das Fahr­ gestell 24 nach außen schräggestellt ist und jeder Lockerungskörper 34 seinen Grindel 30, bezogen auf das Fahrgestell, nach außen überragt. Während gemäß Fig. 3 die Furche F _n von der rechten Lockerungsvorrichtung erzeugt wird, ist der Lockerungskörper 34 der linken Lockerungsvorrichtung aus dem Boden herausgehoben. Am Ende der Furche F _n wird der rechte Lockerungskörper aus dem Boden herausgehoben, das Fahrzeug wendet und der linke Lockerungskörper wird in den Boden eingesenkt, um ohne Leerfahrt sogleich die nächste Furche an die Furche F _n anschließen zu können.

Wenn das Fahrzeug 10 über Bodenunebenheiten fährt und die Anhängekupplung 18 b sich hebt oder senkt, ruht das Fahrgestell 24 gleichwohl mit den Rädern 26 auf dem Boden. Der Höhenausgleich erfolgt über die Lenker 27. Hub- und Senkbewegungen der Fahrzeugkupplung werden also nicht auf den jeweiligen Pflug übertragen.

Gleiches gilt für seitliche Kippbewegungen des Fahr­ zeugs, die durch Drehen des Schafts 20 im Lager 21 nicht auf das Fahrgestell übertragen werden.

Das Tieflockerungsgerät eignet sich bei hinreichender Fahrleistung des Zugfahrzeugs 10 für große Furchen­ tiefen, beispielsweise im Bereich von 1,50 m oder größer. Der Lockerungskörper 34 ist vollständig im Boden eingetaucht, wie dies insbesondere aus den Fig. 2 und 4 hervorgeht.

Im Fall einer Kollision des Lockerungskörpers 34 mit einem Stein (Fig. 7) oder einem anderen Hindernis im Boden wird durch die nachfolgend anhand von Fig. 8 beschriebene Überlastsicherung eine Beschädigung des Tieflockerungsgerätes vermieden.

Trifft der Lockerungskörper während seiner Lockerungs­ arbeit auf ein Hindernis, so wird dies durch einen er­ höhten Öldruck im Lockerungskörper-Zylinder 38 erkannt. Eine automatische Ventilsteuerung trennt dann den Zylinder 38 von der Pumpe 60 und verbindet ihn mit dem Tank 61, so daß der Zylinder infolge der Hinderniskraft einfährt und der Lockerungskörper sich um die Achse 37 um den Grindel 30 dreht. Dadurch ergibt sich zunächst eine Ausweichmöglichkeit des Lockerungskörpers entgegen der Fahrtrichtung. Gleichzeitig wird durch die auto­ matische hydraulische Steuerung der Grindelzylinder 32 zum Anheben des Lockerungskörpers aus dem Bodenbereich veranlaßt. Somit wird durch kombinierte Dreh- und Hub­ bewegung das Hindernis überwunden.

Die automatische hydraulische Steuerung gemäß Fig. 8 arbeitet wie folgt:

Über die handbetätigten Steuerventile 62, 63, die an das Hydrauliksystems des Zugfahrzeugs angeschlossen sind, kann der Raupenfahrer den Grindelzylinder 32 und den Lockerungskörper-Zylinder 38 betätigen. Trifft der Lockerungskörper 34 auf ein Hindernis, so entsteht im Zylinder 38 ein erhöhter Druck. Dieser wird von dem Drucksensor 64 erkannt und mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen. Wird der kritische Druck über­ schritten, erzeugt der Drucksensor 64 ein elektrisches Signal, welches in einer Selbsthalteschaltung 65 ge­ speichert wird und die Magnetventile 66, 67, 68 und 69 umsteuert. Durch das betätigte Magnetventil 68 wird der Zylinder 38 von dem handgesteuerten Ventil 63 getrennt. Das geschaltete Magnetventil 69 verbindet dann den Zylinder 38 mit dem Tank 61, so daß Zylinder 38 ein­ fahren kann.

Gleichzeitig trennt das Magnetventil 67 den Grindel­ zylinder 32 von dem handgesteuerten Ventil 62 ab und durch das durchgeschaltete Magnetventil 66 wird dann, unabhängig von der Position des handgesteuerten Ventils 62, ein hydraulisches Einfahren des Grindelzylinders 32 veranlaßt. Auf diese Weise wird der Lockerungskörper- Zylinder 38 kraftlos gemacht, während der betreffende Grindel mit dem Lockerungskörper hochgefahren wird. Um die Handsteuerung nach Überwindung des Hindernisses wieder in Funktion zu setzen, wird durch Betätigung des Reset-Tasters 70 die Selbsthalteschaltung 65 rück­ gesetzt.

Während bei dem bisherigen Ausführungsbeispiel das Streichblech 42 eine glatte Arbeitsfläche hat, sind bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform des Streich­ blechs an der Arbeitsfläche Lockerungselemente 71 an­ gebracht, die als ellipsenförmige Körper ausgebildet sind, wobei die Lockerungselemente 71 unterschiedliche Orientierungen haben. Durch die Lockerungselemente 71 wird verhindert, daß bei zähen, tonigen Böden größere hochverdichtete Bodenteile das Streichblech 42 unversehrt passieren können. Die Lockerungselemente 71 sind als elliptische Körper ausgebildet, die in ihrer Mittel­ ebene jeweils eine überstehende Wand 72 aufweisen. Die Lockerungselemente sind so angeordnet, daß die Wand 72 in Richtung der Bodenströmung verläuft. Dadurch wird das Bodenmaterial von der Wand 72 aufgeschnitten und von dem Lockerungselement auseinandergedrückt.

Claims (13)

1. Tieflockerungsgerät zur Auflockerung verdichteter Böden, mit
einem radgestützten Fahrgestell (24),
einem Zugfahrzeug (10), an dessen Anhänge­ kupplung (18 b) ein Zugarm (23) des Fahrgestells (24) gelenkig angekuppelt ist,
einem relativ zu dem Fahrgestell (24) um eine horizontale Achse (27) schwenkbaren, bezogen auf die Längsrichtung des Fahrgestells (24) schräg nach außen verlaufenden Grindel (30) und
einem an den Grindel (30) angebrachten Lockerungskörper (34) mit einem Schar (43) und einem darüber angebrachten bogenförmigen Streich­ blech (42),
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrgestell (24) derart mit der Anhänge­ kupplung (18 b) verbunden ist, daß es um zwei rechtwinklig zueinander verlaufende horizontale Achsen (20, 22′) schwenkbar ist,und daß die An­ hängekupplung (18 b) an einem um eine vertikale Achse (18 a) schwenkbaren Zugpendel (18) vorgesehen ist, dessen Position durch eine Antriebsvorrich­ tung (19) veränderbar und fixierbar ist, und daß die Antriebsvorrichtung (19) eine bei Über­ schreiten einer Grenzkraft nachgebende Überlast­ sicherung aufweist.

2. Tieflockerungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem Zugarm (23) und der Radachse des Fahrgestells (24) ein Lenker (25) vorgesehen ist, der Vertikalbewegungen des Fahr­ gestells (24) relativ zu der Anhängekupplung (18 b) zuläßt.

3. Tieflockerungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anhängekupplung (18 c) in seitlichem Abstand von der vertikalen Längsmittel­ ebene des Zugfahrzeugs (10) fixierbar ist.

4. Tieflockerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Fahrgestell (24) zwei Grindel (30) mit jeweils einem Lockerungskörper (34) vorgesehen sind und daß beide Grindel (30) unabhängig voneinander vertikal bewegbar sind.

5. Tieflockerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell (24) einen Grindelzylinder (32) zum Heben und Senken des Grindels (30) aufweist.

6. Tieflockerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Grindel (30) einen Lockerungskörperzylinder (38) zum Schwenken des Lockerungskörper (34) um eine horizontale Achse aufweist.

7. Tieflockerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Streichblech (42) des Lockerungskörpers (34) eine im wesent­ lichen vertikale innere Streichkante (48) und eine äußere Streichkante (49) aufweist und daß die hori­ zontale Breite des Streichblechs (42) an keiner Stelle größer ist als am unteren Ende.

8. Tieflockerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Lockerungskörpers (34) mindestens 1 m beträgt.

9. Tieflockerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Lockerungs­ körper (34) ein stabförmiger Meißel (46) befestigt ist, dessen Spitze über die vordere Spitze des Schars (43) hinaus vorsteht.

10. Tieflockerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Lockerungs­ körper (34) an der Vorderkante eines platten­ förmigen Rumpfs (40) befestigt ist, der parallel zur Längsmittelebene des Fahrgestells verläuft und nach hinten durch eine Führungseinheit (41) ver­ längert ist, wobei die Führungseinheit eine in derselben Ebene wie die innere Streichblechkante (48) verlaufende Führungsfläche (55) aufweist.

11. Tieflockerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ einheit (41) ein um Räder (51, 52) umlaufendes Plattengliederband (53, 54) aufweist, dessen einer Trum die Führungsfläche (55) bildet.

12. Tieflockerungsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überlast­ sicherung vorgesehen ist, die bei zu hohem Druck im Lockerungskörper-Zylinder (38) diesen Zylinder (38) drucklos macht und den Grindelzylinder (32) zum Hochschwenken des Grindels (30) betätigt.

13. Tieflockerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Streichblech (42) abstehende Lockerungselemente (71) aufweist.