DE375408C - Bodenbearbeitungsmaschine mit um eine senkrechte oder schraege Achse kreisenden Werkzeugen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN
AM 14. KAI1923

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Bodenbearbeitungsmaschine, bei welcher zweckmäßig aus um eine senkrechte Achse kreisenden gekrümmten Flächen bestehende Bodenbearbeitungswerkzeuge angewendet sind, welche den Boden entweder nur schneiden und lockern oder mittels eines dem Streichbrett oder Rüster ähnlichen Ansatzes den gelockerten Boden auch wenden oder kippen. Im ersteren Falle kann die Maschine für verschiedene Bodenlockerungs-, Schneid- und Zerkleinerungsarbeiten (Geländeebnung, Graben, Grabenziehen usw.), im zweiten Falle aber für ordnungsmäßiges

Pflügen benutzt werden.

Gemäß der Erfindung sind die das Werkzeug bildenden Flächensegmente, welche in an und für sich bekannter Weise sich unter einem Winkel zu der die absolute Bewegungsbahn des Werkzeuges bilden !en Zykloide neigen, so daß die Kante der Segmente ein Schneiden des Bodens, der übrige Teil aber dessen Lockerung bewirkt, außer der drehbaren Anordnung um die Kreisungsachse, um eine eigene senkrechte Achse schwingbar angeordnet und mit einer eigenartigen Steuerung versehen, welche die schwingbare und kreisende gekrümmte Fläche während der Arbeit derselben in einer derartigen, bestimmten Weise steuert, daß die Fläche, deren Querschnitte in übereinander befindlichen wagerechten Ebenen wirken, in der einen Hälfte der kreisenden Bewegung ein Schneiden und Lockern bewirkt, -worauf sie, bei ihrer Rückkehr nach dem Ausgangspunkt ihres Umlaufes, den durch sie bereits einmal bearbeiteten Bodenteil nur glatt durchschneidet, ohne daß sie denselben wieder zu lockern oder in anderer Weise stark abzutrennen bestrebt wäre. In dieser Weise treten in der zweiten Hälfte des Umlaufes des Werkzeuges, d. h. bei Rückkehr, überhaupt keine nennenswerten Bodenreaktionen auf.

Diese Bodenbearheitungswerkzeuge mit gesteuerten Flächen haben vom praktischen Ge-Sichtspunkte große Bedeutung, wie dies aus nachstehenden Erwägungen klar hervorgeht:

Ein bekannter Nachteil der mit geradlinig

fortschreitenden oder um eine senkrechte Achse kreisenden, an einer Drehscheibe o. dgl. starr befestigten pflugartigen Werkzeugen arbeitenden Motorpflüge oder pflugartigen Kraftmaschinen besteht darin, daß während der Arbeit des Pfluges o. dgl. eine so starke, dem Zug des Fahrzeuges entgegenwirkende Bodenreaktion auftritt, daß dem System ein das eigentlich benötigte Gewicht bedeutend ) übersteigendes größeres Gewicht (totes Gewicht) erteilt werden muß, damit die Überwindung der Bodenreaktion bei entsprechendem, rollendem Zugvorgang möglich sei. Die Beseitigung dieses hohen Gewichtes stellt eine ; wichtige Aufgabe dar, deren befriedigende Lösung aber bis jetzt nicht gelang, und zwar auch nicht bei den Maschinen derjenigen Art (Bodenfräser oder Rotationspflüge), bei welcher die Werkzeuge um eine an dem Fahrzeug-) gestell angebrachte wagerechte Achse drehbar angeordnet sind und bei welcher während der Bodenbearbeitung, namentlich beim Eingriff der Werkzeuge in den Boden Bodenreaktionen von solcher Richtung auftreten, daß dieselben ; das sich drehende Werkzeug und dadurch das ganze System aus dem Boden herauszuheben trachten. Hier treten zwar dem Zug des Fahrzeuges fortwährend entgegenwirkende Bodenreaktionen nicht auf, und es wäre daher aus diesem Grunde die in Rede stehende bedeutende Gewichtsvergrößerung nicht nötig; nichtsdestoweniger machen andere, die erwähnte aushebende Bestrebung aufweisende Bodenreaktionen gleichfalls ein hohes totes Gewicht erforderlich.

Bei den um eine senkrechte Achse kreisenden und zweckmäßig in der erwähnten Weise gesteuerten gekrümmten Flächen gemäß der Erfindung treten nun im größten Teile des D Umlaufes überhaupt keine schädlichen Bodenreaktionen auf, sogar wirken in einem Teil der eigentlichen Arbeit des Werkzeuges, d. h. der ersten Hälfte der kreisenden Bewegung gerade solche Bodenreaktionen, welche in wagerechter Richtung, und zwar in der Fahrtrichtung nach vorne zeigen, was sehr günstig ist, zumal diese Reaktionen die Maschine gewissermaßen nach vorwärts zu schieben trachten und in dieser Weise den Gesamtarbeitso bedarf des Zuges verringern. Dieser letztere Vorteil ist zwar an sich in gewisser Hinsicht bereits erkannt worden, doch hat man es erst durch die eigenartige Steuerung gemäß der Erfindung in der Hand, diesen Vorteil vollkommen auszunutzen.

Außerdem können gemäß der Erfindung durch die Kombination von mehreren Werkzeugen in der unten zu beschreibenden zweckmäßigen Anordnung nicht nur die seitlichen ο Drehmomente in an und für sich bekannter j Weise ausgeschaltet werden, sondern man ί kann überdies erreichen, daß die während der Drehung der Werkzeuge auftretenden verschiedenen Momente den Motor selbst während des ganzen Umlaufes gleichmäßig belasten.

Infolge dieser Vorteile kann die Anwendung des obenerwähnten großen toten Gewichtes gänzlich entfallen, ein leichter, schnelllaufender Motor verwendet und im allge- meinen das ganze System im Gegensatz zu den bisherigen Maschinen dieser Art außerordent- , lieh leicht gebaut und billig hergestellt werden, wie auch der Betrieb infolge des geringeren Arbeitsbedarfes viel billiger wird, weshalb die Maschine nicht nur für die eigentlichen landwirtschaftlichen Bodenarbeiten in erweitertem Maße anwendbar ist, sondern · auch für dieZweckederverschiedenstenjBodenarbeiten solcher Art eingeführt werden kann, bei welcher bisher die motorische Arbeit kaum in Betracht kommen konnte.

Ein weiterer Vorteil der Maschine gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Lockerung des Bodens in beliebigem Maße bewirkt werden kann, und zwar kann man von einer mehr minder großen Schollenbildung an bis zur vollkommenen Zerkleinerung eine beliebige Stufe — einfach durch Änderung der Umlaufzahl der Werkzeuge — erreichen.

Hinsichtlich der Anwendbarkeit der Maschine gemäß der Erfindung für verschiedene Zwecke kommen z. B. folgende Fälle in Betracht: Bei den Erdarbeiten von größeren >■ Kanälen, bei der Herstellung von Eisenbahndurchschnitten usw. wird die Verschiebung •der Bodenteile bekanntlich nicht durch Handarbeit, sondern gewöhnlich durch maschinelle Einrichtungen vorgenommen, welche Einrichtungen aber in ihrer bisherigen Form zur raschen Entfernung von kleineren Teilmassen wirtschaftlich nicht verwendet werden können. Bisher geschah die Aushebung des Bodens für die Grundarbeiten von Gebäuden, die Ebnung eines Grundes von geringerem Umfange und unebener Oberfläche, ferner die Herstellung eines Grabens für Wasserableitungszwecke oder für Erdgasleitungen, die Durchführung von kleineren Durchschnitten, die für Bewässerungskanaleinrichtungen, Straßen- und n₀ Eisenbahnbau erforderlich sind usw., durch Handarbeit, gegebenenfalls auch durch Maschinen, welche aber bisher den Anforderungen nicht entsprochen haben. Alle diese und ähnliche Aufgaben können durch die an einem automobilartigen, selbstfahrenden Fahrzeug geeignet verteilte, gruppenweise angebrachte Anordnung der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Maschine kreisenden Systems durchwegs befriedigend gelöst werden. Der Gegenstand der Erfindung kann als Grabmaschine derart gebaut werden, daß

sie den gelockerten Boden gleichzeitig empor-

. hebt und entweder auf die eine Seite der !Maschine oder aber auf ein daneben laufendes Fahrzeug streut, welches denselben nach der entsprechenden Stelle hinbefördert. Da durch die Grabmaschine zweckentsprechend nur je eine Erdschicht von beschränkterer Stärke entfernt werden kann, so läßt sich eine dickere Erdmasse natürlich nur schichtenweise bewegen. Die Herstellung eines schmalen, aber tiefen Grabens kann in einzelnen Stufen erreicht werden, und zwar zweckmäßig in der Weise, daß durch den ersten Gang eine muldenartige Furche gegraben wird, von welcher der bereits gelockerte Boden durch eine gleichfalls an dem Motorwagen angebrachte Schöpfvorrichtung entfernt wird; die zweite, gegebenenfalls auch eine dritte Stufe, wird entweder durch einen an einem besonderen oder an demselben Kraftwagen angeordneten Tiefgang vollführt, wobei — wenn die Maschine gegebenenfalls in nivellierter Richtung geführt wird — durch eine mechanische Hebung bzw. Senkung der Grabvorrichtung ein Graben mit nivelliertem Boden innerhalb gewisser Grenzen erreicht werden kann. Mit derselben Leichtigkeit können auch andere praktische Aufgaben gelöst werden.

Auf beiliegender Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung, welcher noch andere unten beschriebene Vorteile aufweist, in einigen Ausführungsformen schematisch dargestellt.

Abb. ι zeigt einzelne Lagen und die einfache Zvkloidenbahn der einfachsten Form des ' gesteuerten Werkzeuges gemäß der Erfindung in Draufsicht.

Abb. 2 veranschaulicht zwei die Bahnen eines doppelten Werkzeuges bildende ineinandergreifende Zykloiden gleichfalls in Draufsicht.

In Abb. 3 ist eine beispielsweise Steuerung und die Arbeitsweise des in Verbindung mit Abb. ι erwähnten Werkzeuges in perspektivischer Ansicht dargestellt.

Abb. 3a veranschaulicht die Drehmomentverhältnisse, welche zu der unten beschriebenen eigenartigen Anordnung der Kante des Werkzeuges führten.

Abb. 4 zeigt ein doppeltes Werkzeug in perspektivischer Ansicht, welches gemäß der in Abb. 2 dargestellten zweifachen Z)'kloide arbeitet.

In Abb. S ist ein doppeltes Werkzeug dargestellt, welches mit einer vollkommen staubdichten Umhüllung und mit Arbeitsflügeln von schrägem Profil versehen ist.

Abb. 6 ist eine Seitenansicht eines Werkzeuges, bei welchem die Maßnahme des Schneidens nicht durch die Kante der das eigentliche Werkzeug bildenden gekrümmten Fläche, sondern durch eine besonders angebrachte feststehende Kante bewirkt wird.

Abb. 7 zeigt eine Ausführungsform der für die Zwecke der Bodenlockerung und des Wendens (d. h. zum Pflügen) geeigneten Werkzeuge.

Abb. 8 zeigt eine Ausführungsform der, Maschine gemäß der Erfindung als Grabmaschine in Seitenansicht und Abb. 9 in senkrechtem Querschnitt.

In Abb. 10 ist eine Ausführungsform der Maschine gemäß der Erfindung als Ackermaschine in Seitenansicht,

in Abb. 11 in Draufsicht dargestellt, während Abb. 12 eine bauliche Einzelheit dieser Maschine zeigt.

Abb. 13 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform der Ackermaschine mit angehobenen Pflugköpfen, 8(

Abb. 14 dieselbe mit gesenkten Pflugköpfen in Seitenansicht, während

Abb. 15 dieselbe Maschine in Draufsicht zeigt.

Abb. 16 veranschaulicht die Phasen verhält- 8j nisse der unten beschriebenen mehrfachen Werkzeuganordnung, während

Abb. 17 ein die Drehmomentverhältnisse dieser Anordnung veranschaulichendes Diagramm darstellt.

Wenn die zur Zeichnungsebene senkrecht stehende (durch eine stärkere volle Linie angedeutete) Werkzeugfläche α um eine in Rieh- ν tung des Pfeiles c mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fortschreitende Achse in Riehtung. des Pfeiles b gedreht wird, so beschreibt die Kante der Fläche α auf der Erdoberfläche oder in der Erde die gezeichnete Zykloidenbahn. Die unter der Wirkung der unten zu beschreibenden Steuerung in der ersten Hälfte ihrer kreisenden Bewegung zur Zykloidenbahn beständig unter dem Winkel α geneigte Fläche α bewirkt, während sie bei ihrer Drehung und Vorwärtsbewegung die Lagen a_v a₂ usw. einnimmt, eine Lockerung des vor ihr befindlichen Bodens und verbleibt in einer zur Zvkloidenbahn unter dem Winkel α geneigten Stellung, bis sie den (schraffierten) halbmondförmigen Bodenabschnitt abgeschnitten hat, und sobald sie in den wäh- no rend der vorangehenden Drehungen gelockerten Boden gelangt, wird der Winkel α zu Null, so daß die Werkzeugfläche (in der zweiten Hälfte ihrer kreisenden Bewegung, d.h. bei der Rückkehr), sich der Zykloide n₅ anschmiegend, den Boden einfach glatt durchschneidet. Dieses letztere Verhalten der gesteuerten Werkzeugfläche ist durch die beispielsweisen Lagen a₃, a_t angedeutet.„^

Mit der oben beschriebenen Bodenlockerung verglichen, stellt der bisherige gewöhnliche Vorgang des Pnugens nichts anderes dar als

Im Falle dieser Anordnung hat der Flügel A kein Schneiden, sondern nur eine Lockerung zu bewirken, d. h. er erleidet eine geringere Beanspruchung; mit anderen Worten wird die Kante des Flügels durch den Kolter geschont, wobei das wesentlich schmälere und billiger herstellbare Messer k für den Fall seiner Ab-. nutzung zweckmäßig auswechselbar angebracht werden kann. Ferner erscheint es ■ ίο zweckmäßig, wenn die Bodenfläche der gelockerten Erde durch eine an der Werkzeugfläche angebrachte (oder mit dem Messer k zusammen ausgebildete) Kante g (Abb. 6) glatt abgeschnitten wird.

Soll während des oben beschriebenen Vorganges durch die Flügelfläche nicht nur ein Schneiden und eine Lockerung bewirkt, sondern der abgetrennte Bodenabschnitt auch gewendet werden, so wird das Werkzeug als Pflugkörper ausgebildet und in diesem Falle der Flügelfläche z. B. die Form nach Abb. 7 erteilte Natürlich steht auch hier der Anordnung nichts im Wege, daß die Zykloidenbahn durch ein Messer im voraus aufgeschnitten werde, wie dies in Verbindung mit Abb. 6 beschrieben wurde.

An derselben Drehachse können auch zwei oder mehrere Werkzeuge angebracht werden, wobei man zu einer für die Praxis vorteilhaften Lösung gelangt, wenn die in Abb. 3 dargestellte Daumenscheibe durch ein Exzenter ersetzt wird, wobei während der Arbeit nach erfolgter Lockerung des abgetrennten Bodenabschnittes jede der Flügelflächen in dem bereits gelockerten Boden, d. h. bei der Rückkehr, sich mit großer Annäherung ihrer Zykloidenbahn anschmiegen, d. h. den gelockerten Boden mit befriedigender Annäherung bloß durchschneiden wird, ohne denselben zurückzudrängen.

Eine derartige Ausführungsform des zweifachen Werkzeuges zeigt Abb. 4, und zwar mit zum Graben dienenden Flügeln (sich der Zykloidenbahn anschmiegenden Zylinderflächensegmenten) A₁, A₂ ausgestattet; bei dieser Lösung beschreiben die Kanten der Flügel beispielsweise die doppelte Zykloide gemäß Abb. 2 als die Resultierende ihrer kreisenden und fortschreitenden Bewegung. Die Flügel A₁, A₂ sind um Zapfen G₁, G₂ schwingbar, welche in einem Gußstück L gelagert sind. Das letztere ist um eine Achse N drehbar. Die Steuerung der Flügel erfolgt unter Vermittlung der an ihnen angreifenden Arme H₁, H₂ und eines Kranzes K mittels des sonst feststehenden Exzenters M. Wird diese Vorrichtung in Richtung des Pfeiles ω mit konstanter Winkelgeschwindigkeit gedreht und in Richtung des Pfeiles χ geradlinig gleichmäßig vorwärts bewegt, so beschreiben die Flügel ineinandergreifende Zykloidenbahnen, wie dies in Verbindung mit Abb. 2 beschrieben wurde. Entlang dieser Zykloiden geht die Bodenlockerung ganz ähnlich der in Verbindung mit Abb. 3 beschriebenen Arbeitsweise vor sich. Durch die als Ansätze der Flügel A₁, A₂ angebrachten Kanten e_v c, wird die Bodenfläche des gelockerten Abschnittes glatt abgehobelt. Es ist klar, daß, wenn dieses doppelte Werkzeug mit dem Streichbrett gemäß Abb. 7 versehen wird, sich dem Vorgang der Bodenlockerung auch ein Wenden des Bodens anschließt, d.h. der Pflugkörper die Arbeit des Pflügens vollführt.

Das Streichbrett wird zweckmäßig derart geformt, daß sich alle (übereinander versetzt liegenden) Querschnitte desselben der Zykloidenbahn möglichst anschmiegen, so daß während der Steuerung bei der Rückkehr auch durch das Streichbrett nur ein Schneiden und keine Lockerung vollführt wird.

Gegen die schädlichen Einflüsse des Staubes kann die Antriebsvorrichtung der Werkzeuge leicht dadurch geschützt werden, daß dieselbe mit einem in Abb. 4 gestrichelt angedeuteten Gehäuse umhüllt wird. Eine derartige staubdichte Vorrichtung ist durch voll ausgezogene Umrißlinien in Abb. 5 dargestellt, wo als ein weiteres Ausführungsbeispiel auch zum Schneiden eines schrägen Profiles (z. B. zur Herstellung eines Grabenprofiles) geeignete kegelförmige Flügelflächen A₃, A₄ ersichtlich sind.

Das Werkzeug bildet in der in Verbindung mit Abb. 4 und 5 beschriebenen Ausbildung (als Grabkopf) einen wichtigen Bestandteil der einen in Abb. 8 und 9 veranschaulichten Ausführungsform der Grabmaschine, welche zur Herstellung von Gräben und zur Durchführung von Geländeebnungsarbeiten in gleicher Weise geeignet ist. Zur Erreichung dieses Zweckes werden Grabköpfe E₁, E₂ in ■ der Ausbildung gemäß Abb. 4 an dem Rahmen K einer in Abb. 6 sowie in der einen Schnitt nach Linie a-ß der Abb. 8 darstellenden Abb. 9 ersichtlichen automobilartigen Maschine angebracht, an welchem Rahmen im vorliegenden Falle auch Grabköpfe E₃, E₁ mit schrägen Flügelflächen gemäß Abb. 5 angeordnet werden, welche das Profil des herzustellenden Grabens ausfräsen. Der Rahmen K kann mittels der um feststehende Zapfen schwingbaren Arme R₁, R₂ und der Schraubenspindeln S₁, S₂ gesenkt werden (für welche Senkung vorteilhaft auch die mit einem in Abb. 13 bis 15 mit A bezeichneten, unten beschriebenen Exzenter versehene Einrichtung angewendet werden kann), so daß in dieser Weise die Grabköpfe E₁... usw. bis zu einer beliebigen Tiefe herabgelassen werden können, ohne die senkrechte Lage derselben zu verändern. Die Grabköpfe erhalten ihre kreisende

Bewegung von einer durch den Motor vom Rade T₁ aus unter- Zwischenschaltung der Kettenräder T₂ und T₃ angetriebenen Welle t mittels einer Schneckenrad- oder Kegelradübersetzung. Durch die Grabmaschine wird während ihrer Vorwärtsbewegung in den Boden die in Abb. 8 mit a, b, c bezeichnete bzw. in Abb. 9 im Querschnitt dargestellte Mulde d, e, f, g hergestellt, aus welcher der gelockerte Boden durch eine gleichfalls von der Achse des Rades T₁ aus angetriebene, heb- und ■ senkbare Schöpfvorrichtung P hinaufgetragen und auf ein in Ouerrichtung'laufendes Transportband R geworfen wird, welches sodann die Bodenmasse je nach der Bewegungsrichtung des Bodens nach der rechten oder linken Seite des Grabens (nach der in Abb. 9 mit h bezeichneten Stelle) abwirft.
Sollte die in dieser Weise hergestellte

20" Mulde in Abb. 8 bis zur Linie k, I bzw. in Abb. 9 im Querschnitt .bis zur Linie m,n ausgetieft werden, so kann diese Maßnahme • durch einen der Maschine mit der soeben beschriebenen Grab- und Schöpfvorrichtung ähnlichen, und zwar entweder an einem besonderen oder an demselben selbstfahrenden Fahrzeug angebrachten Tiefgang durchgeführt werden. In dieser Weise kann der Graben stufenweise bis zu einer praktischen Grenze ausgetieft werden. Da die Maschine gemäß der Erfindung bei aller Leichtigkeit eine äußerst wirksame, feine Lockerung bewirkt, ist auch' die Arbeit der Schöpfvorrichtung eine viel leichtere als bei den bisherigen Maschinen dieser Art, folglich kann diese Vorrichtung gleichfalls leichter gebaut werden.

Soll die Maschine für Geländeebnungs-

. arbeiten in Anspruch genommen werden, so kann hierfür die Maßnahme der Umgestaltung einfach durchgeführt werden. Es seien nämlich die Grabköpfe E₃, E₄₁ mit schrägem Profil (Abb. 9) abgenommen gedacht und an den mit E₅, F₆ bezeichneten Stellen des Rahmens K Grabköpfe mit derjenigen der Grabköpfe E₁₁E₂ gleicher Bauart angebracht. In dieser Weise läßt sich die Mulde/>, r, s, ic herstellen, wobei mit Rücksicht auf den Radstand, welcher geringer ist als der Abstand p, u, die hinter der den gelockerten Boden heraushebenden Schöpfvorrichtung befindlichen,d. h. hinteren Lauf räder V der Maschine in an sich bekannter Weise (z. B. durch eine verstellbare Achszapfenlagerung) in die Lage V₁ (Abb. 8) gesenkt werden können, so daß die Hinterräder nicht auf der Erdoberfläche, sondern am Boden der Mulde laufen.

Bei der in Abb. 10 in einer Seitenansicht, in Abb. 11 in Draufsicht und in Abb. 12 in einer Einzelheit dargestellten Ausführungsform der Maschine gemäß der Erfindung, als Ackermaschine, sind die Werkzeuge A₁... A^ (im vorliegenden Falle Pflugköpfe) am hinteren Teil des auf den Rädern B₁, B₂, B₃, B₄ laufenden Kraftwagens an den in einem heb- und senkbaren, V-förmig ausgebildeten Rahmen D gelagerten SpindelnO₁, O₂.. .o_a angebracht; eine Ausführungsform dieser Werkzeuge wurde in Verbindung mit Abb. 3 und 4 bzw. das dazugehörige Streichbrett in Verbindung mit Abb. 7 bereits beschrieben. In Abb. 10 sind die Pflugkörper in Seitenansicht, wie sie angebracht sind, ersichtlich, während in Abb. 11 der Einfachheit halber durch Kreise A₁, A₂ ... A₈ bloß die Wirkungsstellen ^:. der Pflugköpfe angedeutet sind. Der Antrieb der Pflugköpfe erfolgt durch ein Getriebe, welches an der mit F., bezeichneten Stelle des Kraftwagens angebracht ist und dessen Einzelheiten in Abb. 12 in größerem Maß stäbe ersichtlich sind. Demgemäß wird durch eine Welle m mittels eines Kegelräderpaares g eine in dem Rahmen F₂ angebrachte Achse η angetrieben, von welcher die in Richtung dieser Welle gleitbaren, jedoch durch diese beim Drehen mitgenommenen Kettenräder (gegebenenfalls Zahnräder) j die Drehbewegung auf die Spindeln der Pflugkörper in folgender Weise übertragen: Die Kettenräder / sind an einem an dem erwähnten Rahmen D angebrachten Gußstück/ gelagert, und zwar steht eines derselben mit der Spindel des Pflugkörpers A₃, das andere aber mit derjenigen des Pflugkörpers A± in Verbindung; in Abb. 10 ist das an der Spindel des Pflugkörpers A₃ '■ angebrachte Kettenrad/» ersichtlich, welches seine Bewegung von dem Kettenrad / erhält und in dieser Weise den Pflugkörper A₃. sowie unter Vermittlung der Kegelräder r eine Welle s und unter Zwischenschaltung der an der letzteren angebrachten Kegelräder-, paare T₁, r₂ die Pflugköpfe A₁, A₂ antreibt. In ähnlicher Weise werden von dem anderen Kettenrad/ aus, an der anderen Seite der Maschine, auch die Pflugkörper A₁, A_s, A_e angetrieben.

Das Heben und Senken des Rahmens D bzw. der an ihm angebrachten Pflugkörper geschieht folgendermaßen: Der Rahmen D nowird durch die Schraubenspindeln C₁, c„, C₃, welche an den mit F₁, F₂, F₃ bezeichneten Lagerteilen des Kraftwagens angebracht sind, getragen, wobei "die Drehung der Schraubenspindeln eine Auf- oder Abwärtsbewegung des Rahmens D verursacht. Die Ausbildung des an der Stelle F₁ befindlichen Schraubenspindelantriebes stimmt mit derjenigen, welche sich an der Stelle F₃ befindet, überein. ' Aus Abb. 10 ist eine beispielsweise Ausbildung des Antriebes der zur StClIeF₁ und F₂ gehörenden Spindeln C₁ bzw. c₂ ersichtlich.

Beim Vergleich der Abb. 12 mit Abb. 10 und 11 ersieht man, daß die von der Achse η angetriebene ReibungskupplungS dieDrehung auf das Kegelräderpaar u sowie auf die Schraubenspindel c₂ überträgt und in dieser Weise unter Vermittlung der Wellen S₁, s.₂ die Kegelräder Ji₁,2/, und die auf der Achse des betreffenden wagerechten Kegelrades aufgekeilte Schraubenspindel C₁ bzw. C₂ antreibt, welche sodann unter Mitwirkung der Schraubenspindel c₂ ein Heben oder Senken des Rahmens D und der dazugehörigen Teile bewirken.

Eine andere Ausführungsform der Ackermaschine zeigt Abb. 13 mit gehobenen, Abb. 14 mit gesenkten Pflugköpfen, beide in Seitenansicht, Abb. 15 in Draufsicht. Die Pflugköpfe E₁, E₂, E₃, E± sind auch hier an einem Rahmen K angebracht, welcher mittels der Exzenter A innerhalb gewisser Grenzen bis zu einer beliebigen Tiefe gesenkt werden kann, und damit hierbei die senkrechte Lage der Spindeln der Pflugköpfe gesichert sei, wird der Rahmen K durch ein Parallelogramm geführt, welches durch die um feststehende Zapfen schwingbaren Gestänge B₁, B₂ gebildet wird. Die Spindeln der Pflugköpfe erhalten ihre Drehbewegung von einer durch den Motor angetriebenen Welle t_x aus in folgender Weise: Die an einer die Spindeln der Pflugköpfe E₂, E₃ antreibenden Welle t„ angebrachten Kettenräder C₂ stehen mit den Kettenrädern C₁ in Verbindung, welche an der durch den Motor angetriebenen Welle I₁ angebracht sind, wobei die Kettenräder C₁ und C₂ einen gemeinsamen Mittelpunkt mit den entsprechenden Zapfen der Stangen B₁ besitzen. Die Welle t₂ überträgt ihre Drehung unter Vermittlung der Kettenräder C₃ und C₄ auf die Welle i₃, damit in dieser Weise auch die Pflugköpfe E₁ und E_it gegebenenfalls durch Kegelrad- oder Schneckenradantrieb, eine kreisende Bewegung erhalten, welche Pflugköpfe E₁ und E₁ die den Spuren der hinteren \5 Laufräder entsprechenden Streifen bearbeiten. Die hinteren Laufräder der Ackermaschine erhalten ihre Bewegung mittels der durch den Motor angetriebenen Kettenräder D₁ und D₂. Die in Abb. 15 dargestellte Gruppierung der ;o Pflugköpfe E₁, E₂, E₃, Is₄ ergibt zwar mechanische Vorteile, doch kann man vom Gesichtspunkte der Einfachheit auch die Anordnung treffen, daß die Pflugköpfe nebeneinander in einer Reihe stehen, wodurch der gesamte Antriebsmechanismus eine einfachere Ausführung erhält.

Wenn die in Abb. 10 bis 15 dargestellten

Ausführungen der Ackermaschine nicht mit Pflugköpfen, sondern nur mit Grabköpfen

ο ausgestattet werden (wobei also nur ein Schneiden und eine Lockerung des Bodens bezweckt wird), so wird dadurch die Ackermaschine in eine Bodenbearbeitungsmaschine anderer Art: in einen Bodenfräser umgewandelt.

Wie aus obigem ersichtlich, kann der Werkzeugantrieb auch bei den eigenartigen Werkzeugen gemäß der Erfindung mit Tiefenreguliervorrichtungen beliebiger Art vorteilhaft vereinigt werden.

Ferner kann bei jeder Ausführungsform der Geländeebnungs-, Grab- oder Bodenfräsmaschine und der Ackermaschine gemäß der Erfindung die in Abb. 16 in beispielsweiser schematischer Draufsicht veranschaulichte mehrfache Werkzeuganordnung vorteilhaft angewendet werden. Demgemäß ist der gegenseitige Antrieb der (mit stärkerer Linie angedeuteten) doppelten Werkzeuge A₁, A₂, A₃, A_i derart getroffen, daß die Werkzeuge A₁ und A_i entgegengesetzt zu den Werkzeu- " gen A₂ und A₃ kreisen und die Werkzeuge von gleicher Drehrichtung gegeneinander, z. B. mit einer Phasenverschiebung von 90⁰ laufen. Das derart gebildete System schreitet in Richtung des Pfeiles α vorwärts. Prüft man die Wirkung der vom Bodenwiderstand herrührenden Reaktionen, so findet man zunächst, daß jeder Lage eines jeden Werkzeuges eine solche Lage des zu ihr entgegengesetzt kreisenden Werkzeuges entspricht, daß die vom Bodenwiderstand herrührenden Reaktionen in bezug auf den Massenmittelpunkt, des Systems einander entgegengesetzte seitliche Verdrehungen hervorzurufen bestrebt sind, so daß die Drehmomente ihre Wirkung gegenseitig aufheben. So trachtet z. B. in der Anfangslage des Werkzeuges A₁ (in Abb. 16 bedeuten die stark ausgezogenen Lagen die Anfangslagen) der Bodenwiderstand das too ganze Maschinensystem in einer zum Uhrzeiger entgegengesetzten Richtung zu verdrehen, während bei dem zu ihm entgegengesetzt kreisenden Werkzeug .^₃ ein mit der Richtung des Uhrzeigers übereinstimmendes Reaktionsmoment auftritt; die Arme dieser beiden Drehmomente sind zwar einander nicht genau gleich, doch bestehen hinsichtlich der Werkzeuge A₂ und A₁ (in umgekehrter Reihenfolge) dieselben Verhältnisse, so daß im Endergebnis sämtliche Seitenmomente einander gegenseitig das Gleichgewicht halten und daher die -Maschine in der Richtung ihrer geradlinigen Vorwärtsbewegung nicht schädlich beeinflussen.

Außer den Drehmomenten halten auch die verschiedenen nach vorn und rückwärts zeigenden Bodenwiderstände einander das Gleichgewicht, folglich entstehen keine solchen Kräfte (wenn solche gegebenenfalls auch entstehen, so spielen sie eine sehr untergeordnete Rolle), welche die Maschine an ihrem Fort-

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schreiten hindern, d. h. den Charakter von zurückziehenden Kräften aufweisen wurden. Infolgedessen kann die Maschine aus den eingangs angeführten Gründen sehr leicht gebaut werden.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Anordnung gemäß Abb. 16 besteht in folgendem: Es sei angenommen, daß jedes der Werkzüge um einen Winkel β von der Anfangslage aus

ίο in die gestrichelt "angedeutete Lage gelangt ist (Abb. 16), und es seien die vom Bodenwiderstand herrührenden Drehmomente in bezug auf die besondere Achse jedes Werkzeuges berechnet, welche Drehmomente sodann gemeinschaftlich die Achse des Motors belasten. " Der summierte Wert dieser Drehmomente sei in Abb. 17 auf den einen Schenkel des Winkels β radial aufgetragen. Wurden die gesamten Drehmomente für jede Winkelverdrehung bestimmt und ihre Werte radial aufgetragen, so gelangt man zu dem in Abb. 17 strichpunktiert dargestellten Diagramm, aus welchem ersichtlich ist, daß sich die Drehmomente während des ganzen Umlaufes aller Werkzeuge nur in geringem Maße ändern: der Höchstwert (M_max) und das Minimum (M_min) der Drehmomente weichen von dem mittleren Wert (M_mitiel) kaum ab, d. h. der Motor wird durch den Bodenwiderstand bei der Gruppierung der Werkzeuge gemäß Abb. 16 oder einer ähnlichen Gruppierung beinahe ganz gleichmäßig belastet:

An Stelle der Anordnung nach Abb. 16 kann auch eine andere mehrfache Anordnung mit gleichem Ergebnis . angewendet werden. So kann man z. B. mehrere Werkzeuge nebeneinander derart anordnen bzw. antreiben, daß jedes Werkzeug entgegengesetzt zu dem benachbarten kreist und z. B. das erste und vierte Werkzeug gegeneinander mit einer Phasenverschiebung von i8o° laufen; desgleichen das zweite und dritte Werkzeug usw. Das Wesen der Erfindung erleidet natürlich keine Änderung, wenn die Werkzeuge nicht um einen senkrechten, sondern um eine zur Senkrechten mehr oder minder geneigte Achse gedreht werden.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Bodenbearbeitungsmaschine mit um eine senkrechte oder schräge Achse kreisenden Werkzeugen, bestehend aus Flächensegmenten, welche sich unter einem Winkel zu der die Bewegungsbahn des Werkzeuges bildenden Zykloide neigen, so daß die Kante der Segmente ein Schneiden des Bodens, der gekrümmte Teil aber eine Lockerung desselben bewirkt, gekennzeichnet durch eine Steuerung, welche auf die in bezug auf die Kreisungsbahn schwingbar gelagerten Werkzeuge derart einwirkt, daß diese sich während ihrer Bewegung in dem rückkehrenden Teil der Zykloidenbahn der letzteren anschmiegen, zum Zwecke, damit die Werkzeuge beim Rückgang nur ein Schneiden des Bodens ohne Lockerung vollführen.
2. 2. Maschine nach Anspruch r, gekennzeichnet durch mit einer feststehenden Daumenscheibe zusammenwirkende, die Werkzeuge tragende Schwingarme (D) und die Schwingachse mit der Drehachse verbindende, um die letztere samt >den Werkzeugen und den Armen (D) drehbare Arme (C).
3. 3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante der Werkzeuge im wesentlichen in der Linie der Schwingachse angeordnet ist
4. 4. Ausführungsform der Maschine nach Anspruch 1 bis 3, bei welcher die Fläche des Werkzeuges sich in einem an sich bekannten Streichbrett fortsetzt, so daß das Werkzeug während seiner Kreisung auch ein Wenden des Bodens nach mehreren Richtungen vollführt, gekennzeichnet durch ein Streichbrett, dessen sämtliche (übereinander versetzt liegenden) Querschnitte sich der Zykloidenbahn möglichst anschmiegen, so daß das Streichbrett bei der Rückkehr im wesentlichen gleichfalls nur ein Schneiden des Bodens bewirkt.
5. 5. Ausführungsform der Maschine nach Anspruch 1 bis 4, bei welcher mehrere

   ■ Werkzeuge abwechselnd oder gruppenweise abwechselnd mit zueinander entgegengesetzten Drehrichtungen und gegeneinander mit Phasenverschiebung derart angeordnet sind, daß die Seitenmomente der Bodenreaktionen in bezug . auf den Massenmittelpunkt der Maschine sowie die Bodenreaktionen selbst ausgeglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge gegeneinander in solcher Phasenverschiebung (Abb. 16) angeordnet sind, daß die Summe der von den Boden-• reaktionen herrührenden Drehmomente in bezug auf die Drehachsen der Werkzeuge während des ganzen Umlaufes die no Achse des Motors im wesentlichen gleichmäßig belasten (Abb. 17).

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.