DE4200934A1 - Spargeldammbearbeitungsgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spargeldammbearbeitungs­ gerät zur Befestigung an der höhenverstellbaren Aufhängung eines Schleppers mit zwei angetriebenen Fräsköpfen oder -scheiben, die in gegenseitigem Ab­ stand höhengleich in das Erdreich eingreifen und zur Aufschüttung eines Dammes in den Mittelbereich transportieren, wobei in Fahrtrichtung gesehen hin­ ter dem Gerät jeweils ein seitlicher und ein oberer Dammformer angebracht sind, die senkrecht zur Fahrtrichtung die Konturen eines Trapezes beschrei­ ben.

Spargeldammbearbeitungsgeräte werden an einem Schlepper oder dergleichen befestigt, der einen Fräskopf oder eine Scheibe antreibt, durch die das Erdreich in den Zwischenräumen zwischen den einzel­ nen Dämmen aus dem Boden herausgearbeitet und im Mittelbereich zur Bildung des Dammes aufgeschüttet wird, wobei dessen Symmetrieachse in Fahrtrichtung des Schleppers weist. Der mechanische Antrieb von Fräskopf und Scheibe erfolgt über eine Zapfwelle, die über ein Verteilergetriebe und Ketten mit den Bodenwerkzeugen antriebsmäßig in Verbindung steht. In Fahrtrichtung gesehen dahinter befindet sich an jeder Seite ein seitlicher und als oberer Abschluß ein oberer Dammformer, die in ihrer Gesamtheit die Konturen eines Trapezes bilden und Gestalt und Form des zunächst lose aufgeschütteten Erdreiches be­ stimmen. Der Abstand der Bodenbearbeitungswerkzeuge ist zur Anpassung an unterschiedliche Arbeitsbrei­ ten verstellbar gestaltet und im Bereich der Boden­ werkzeuge befinden sich der Abschirmung nach außen dienende Abdeckbleche.

Beim Einsatz dieser an sich bekannten Gerätschaften ist sorgfältig darauf zu achten, daß im mittleren Bereich des späteren Dammes die exakt richtige Menge an Erdreich aufgehäuft wird, d. h. die Boden­ werkzeuge so tief in das Erdreich eingreifen, daß die gewünschte Menge erfaßt und transportiert wird. Sollte der Damm nicht hoch genug aufgeschüttet wer­ den, kann sich der im Inneren des Dammes befindli­ che Spargel nicht bis zu der gewünschten Normlänge von 22 cm auswachsen. Wird im Gegensatz hierzu zu­ viel Erde gefördert, entsteht ein Stau, der den der Fahrbewegung des Schleppers entgegengerichteten Wi­ derstand wesentlich erhöht und bedingt, daß sich im Bereich der Bodenwerkzeuge ebenfalls Erdreich an­ sammelt, was die Leichtgängigkeit verhindert. Die Folge ist eine wesentliche Erhöhung der durch den Schlepper aufzuwendenden Leistung und zudem ein ho­ her Verschleiß des Spargeldammbearbeitungsgerätes.

Im Stande der Technik erfolgt die eine ständige Be­ obachtung des Arbeitsergebnisses erfordernde Steue­ rung manuell, indem die Heckhydraulik des Schlep­ pers anhand des Arbeitsergebnisses durch den Fahrer (im nachhinein) korrigiert wird. Die Nachteile sind in einer erheblichen zusätzlichen Belastung des Fahrers und in einer verspäteten, d. h. retardier­ ten Einstellung und Anpassung an den optimalen Wert zu sehen. Weiterhin ist es bekannt, horizon­ tale, d. h. einen konstanten Mindestabstand vom Bo­ den gewährleistende Stützräder am Gerät anzubrin­ gen. Es erweist sich als schwierig, den Bodenab­ stand des Gerätes so anzupassen, daß der in seiner Menge optimale und zur Schüttung des Dammes exakt erforderliche Erdumsatz eingestellt und erreicht wird.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Wei­ terentwicklung derartiger Spargeldammbearbeitungs­ geräte dahingehend zur Aufgabe gemacht, daß beim Einsatz stets Form und insbesondere Höhe des aufge­ schütteten Dammes optimal werden.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die gegen den oberen Dammformer in vertikaler Richtung wirkende Kraft erfaßt und entsprechend der Abweichung vom Sollwert das gesamte Gerät in seiner Höhe verstellt wird, wobei der obere Dammformer in Fahrtrichtung nach oben angestellt ist.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht in der Schaf­ fung eines Regelkreises, bei dem die Erfassung des Istwertes über den oberen Dammformer erfolgt, die­ ser Meßwert mit dem Sollwert verglichen wird und entsprechend der Abweichung die Heckhydraulik und demzufolge das gesamte Gerät in seiner Höhe ver­ stellt. Um stets die Oberkante des Dammes präzise mit dem oberen Dammformer erfassen zu können, ist er in einem Winkel gegen die Horizontale geneigt und in Fahrtrichtung nach oben angestellt. Die tiefste Kante stellt sich so ein, daß sie am oberen Rand des Dammes berührend anliegt. Gleichzeitig wirkt vertikal nach unten eine Kraft, die für ein Anliegen des Dammformers Sorge trägt. Wird zuviel Erde aufgeworfen, erhöht sich der Damm und folglich die in vertikaler Richtung nach oben auf den Damm­ former einwirkende Kraft. Sie wird nach Art eines Detektors erfaßt und dient zur Betätigung der Hy­ draulik in dem Sinn, daß ein Anheben des gesamten Gerätes erfolgt, d. h. die Bodenwerkzeuge weniger tief in das Erdreich eingreifen und eine geringere Menge an Erde bewegen und aufschütten, so daß sich die Höhe des Dammes reduziert. Umgekehrt verringert sich die vertikal nach oben wirkende Kraft unter­ halb des Sollwertes, sofern die Dammhöhe geringer wird. In diesem Fall wirkt der Istwert in entgegen­ gesetzter Richtung, d. h. das Gerät wird über die Dreipunkthydraulik abgesenkt. Das Ergebnis ist dann eine höhere Eingreiftiefe, eine Vergrößerung der geförderten Erdmenge und damit eine Erhöhung des Dammes.

Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile sind in mehrerer Hinsicht entscheidend: Zunächst erreicht man eine optimale Arbeitsqualität, d. h. die ge­ wünschte maximale Dammhöhe bei minimaler Verdich­ tung des Erdreiches, wobei die Höhe über einen gro­ ßen Bereich konstant bleibt. Das Erdreich bleibt gleichzeitig locker und wird nicht verdichtet. Der Kraftstoffverbrauch ist minimal aufgrund des gerin­ gen der Fahrt entgegengerichteten Widerstandes. Der Verschleiß an Schlepper und Gerät ist minimal und die Arbeitserleichterung für den Fahrer ist erheb­ lich.

Im Rahmen der Erfindung steht grundsätzlich frei, auf welche Art und Weise die Höhenverstellung des Dammformers zu erfolgen hat. Eine Lösung besteht darin, den Dammformer mit seiner in Fahrtrichtung vorderen und damit auch oberen Kante schwenkbar am Gerät zu befestigen, so daß sich bei einer Änderung der Dammhöhe der Schwenkwinkel ändert. Hier erweist es sich als Nachteil, daß die vertikal nach oben gerichtete gemessene Kraftkomponente in Abhängig­ keit von der Dammhöhe unterschiedliche Werte an­ nimmt, da das jeweils auf den als Hebel wirkenden Dammformer ausgeübte Drehmoment vom Angriffspunkt in Bezug auf die Schwenkachse abhängig ist.

Um diese Nachteile zu beseitigen wird in einer be­ vorzugten Weiterbildung vorgeschlagen, den oberen Dammformer parallel in der vertikalen Richtung zu verschieben. Die vertikale Kraftkomponente übt dem­ zufolge kein Drehmoment aus, sondern dient einzig der translatorischen Verschiebung nach oben. Die gemessene Kraft ist somit ein unmittelbares Maß für die momentan vorliegende Dammhöhe (Istwert).

Ohne Beschränkung der Allgemeinheit werden zur Mes­ sung der Kraft in vertikaler Richtung mehrere Lö­ sungen vorgeschlagen: So kann durch Verwendung ei­ nes elektronischen Kraftmeßbolzens, der entweder unmittelbar oder über einen der Verstärkung der Messung dienenden Hebel am oberen Dammformer an­ greift, die vertikal nach oben gerichtete Kraft er­ faßt werden.

Eine Alternative besteht in der Verwendung eines doppelt wirkenden Zylinders, dessen obere Kammer über Messung des Druckes die aufwärts gerichtete Kraftkomponente zu erfassen gestattet und durch Be­ aufschlagen des gegenüberliegenden Zylinderraumes den Dammformer anhebt. Zur Vermeidung von Regel­ schwingungen ist in den hydraulischen Kreis ein Ausdehnungsgefäß zugeschaltet.

Eine weitere Möglichkeit besteht in einer Abstands­ messung zwischen oberem Dammformer und übrigem Ge­ rät bei gleichzeitigem auf den Dammformer nach un­ ten gerichteten Anpreßdruck. Dabei kann die Ab­ standsmessung induktiv erfolgen. Geringer Abstand bedeutet große nach oben gerichtete Kräfte, hinge­ gen großer Abstand eine geringe vertikale Kraftkom­ ponente.

Schließlich ist noch zur Dämpfung des Regelverhal­ tens die Anbringung einer Feder vorgesehen, um eine zeitlich verzögerte Verstellung in Relation zum mo­ mentanen Meßwert zu erreichen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er­ findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläu­ tert wird.

In der Zeichnung ist in Seitenansicht und in prin­ zipienhafter Darstellung das erfindungsgemäße Spar­ geldammbearbeitungsgerät in am Schlepper montiertem Zustand wiedergegeben. Das Gerät besteht aus einem Rahmen (1), in dem der Lauf der Antriebsketten (2) angedeutet ist, die ausgehen von einem im oberen Bereich befindlichen Getriebe (3) und in einem in das Erdreich sich eingrabenden Fräskopfes (4) en­ den, von denen sich insgesamt zwei an der Zahl an dem Gerät und im Abstand zueinander, jedoch in ho­ rizontaler Ebene befinden.

In Fahrtrichtung gesehen nach hinten zu befinden sich die beiden seitlichen Dammformer (5) und (6), die zusammen mit dem oberen Dammformer (7) in einer senkrecht zur Fahrtrichtung verlaufenden Ebene eine nach oben zu sich verjüngende Trapezfläche ein­ schließen.

Das Funktionsprinzip eines derartigen Spargeldamm­ bearbeitungsgerätes ist wie folgt:
Die beiden Fräsköpfe (4), von denen nur der vordere gezeigt ist, graben sich in das Erdreich ein und fördern in Abhängigkeit von ihrer Eindringtiefe eine bestimmte Menge an Erdreich in den Mittelbe­ reich, der die Symmetrieebene darstellt und in Fahrtrichtung zeigt. Hierdurch wird in der Mittel­ achse des Gerätes der Damm aufgeschüttet und durch die in Fahrtrichtung nachgeschalteten Dammformer (5), (6), (7) in entsprechender Weise gestaltet. Die zur Mittelebene hin geförderte Menge an Erd­ reich wird durch die Eindringtiefe der Fräsköpfe (4) bestimmt, die damit auch die Höhe des aufzu­ schüttenden Dammes festlegen.

Das Spargeldammbearbeitungsgerät ist über eine Dreipunktaufhängung (8) üblicher Art an einem Schlepper (9) befestigt. Über eine Zapfwelle (10) wird die Verbindung zum Getriebe (3) hergestellt. Die Dreipunktaufhängung (8) ist in üblicher Weise höhenverstellbar.

Der Kern der Erfindung besteht nun darin, die in vertikaler Richtung auf den oberen Dammformer (7) und durch die Höhe des Kammes des Dammes bestimmten Kräfte über einen Kraftmesser (11) üblicher Bauart zu erfassen. In der gezeigten Darstellung handelt es sich um einen elektronischen Kraftmeßbolzen (11), auf den über ein Hebelgestänge (12) die Bewe­ gungen des oberen Dammformers (7) bzw. die von ihm in vertikaler Richtung ausgeübte Kraft erfaßt und gemessen wird. Bei Abweichungen vom Sollwert wird die in der Regel über eine Hydraulik beaufschlagte Höhenverstellung der Dreipunktaufhängung (8) nach Art eines Regelkreises vorgenommen.

Im Ergebnis erhält man bei minimalem Kraftstoffver­ brauch einen optimal geschütteten Spargeldamm bei geringer Verdichtung des Erdreiches.

Claims (8)

1. Spargeldammbearbeitungsgerät zur Befestigung an der höhenverstellbaren Aufhängung eines Schleppers mit zwei angetriebenen Fräsköpfen oder -scheiben, die in gegenseitigem Abstand höhengleich in das Erdreich eingreifen und zur Aufschüttung eines Dam­ mes in den Mittelbereich transportieren, wobei in Fahrtrichtung gesehen hinter dem Gerät jeweils ein seitlicher und ein oberer Dammformer angebracht sind, die senkrecht zur Fahrtrichtung die Konturen eines Trapezes beschreiben, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen den oberen Dammformer (7) in vertika­ ler Richtung wirkende Kraft erfaßt und entsprechend der Abweichung vom Sollwert das gesamte Gerät in seiner Höhe verstellt wird, wobei der obere Damm­ former (7) in Fahrtrichtung nach oben angestellt ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Dammformer (7) an seiner in Fahrt­ richtung vorderen Kante verschwenkbar am Gerät be­ festigt und der Schwenkwinkel erfaßt wird.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Dammformer (7) in vertikaler Richtung translatorisch verschiebbar ist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft über einen elektroni­ schen Kraftmeßbolzen (11) erfaßt wird, der unmit­ telbar oder über ein Hebelgestänge (12) am oberen Dammformer (7) angreift.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Dammformer (7) und dem Gerät etwa in vertikaler Ausrichtung ein Zylin­ der angeordnet ist, durch den die Kraft durch Mes­ sung des Druckes in der oberen Zylinderkammer er­ faßt wird.

6. Gerät nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen doppelt wirkenden Zylinder.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine vertikal nach unten ge­ richtete Kraft auf den oberen Dammformer (7) ein­ wirkt und der Abstand zwischen Gerät und oberem Dammformer (7) gemessen wird sowie die Kraft mit dem Abstand zunimmt.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gerät und oberem Damm­ former (7) eine Feder angeordnet ist.