DE60131867T2

DE60131867T2 - Bodenbearbeitungswerkzeuge zur verwendung in kraftangetriebenen rechen

Info

Publication number: DE60131867T2
Application number: DE60131867T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Abingdon MONYAK
Original assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Current assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2001-10-08
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2021-10-09
Also published as: EP1324649B1; AU2001294472A1; DE60131867D1; WO2002030175A1; US6454360B1; EP1324649A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Bodenbearbeitungswerkzeuge, wie sie z. B. bei kraftangetriebenen Rechen verwendet werden.
Kraftangetriebene Rechen sind herkömmliche Bodenbearbeitungsgeräte, die eine angetriebene Trommel verwenden, welche zur Drehung um eine horizontale Achse angebracht ist. Die Trommel trägt Werkzeuge, die von einer äußeren Trommeloberfläche nach außen vorstehen, um auf eine relativ seichte Tiefe in den Boden zu schneiden, d. h. nicht mehr als ein paar Zoll. Wenn der kraftangetriebene Rechen mit Werkzeugen in der Form von Zinken versehen ist und auf bestehenden Rasen angewendet wird, führt er eine Art Vertikutierfunktion aus.
Man hat gelernt, dass wenn Werkzeuge in der Form starrer Meißel auf der Trommel (anstelle von Zinken) angebracht sind und der kraftangetriebene Rechen bei verdichtetem, kahlem Boden verwendet wird, die Meißel die Funktion eines seichten Pflügens ausführen, um den Boden für das Säen vorzubereiten. Deshalb wurde es üblich, einen kraftangetriebenen Rechen, welcher einen Aufsatz zum Tragen von Meißeln hat, vorzusehen, wobei der Aufsatz bei Nutzfahrzeugen angebracht ist, die gewöhnlich an Baustellen verwendet werden, wie z. B. Frontlader. Solche kraftangetriebenen Rechen können beim Bau eines Gebäudes verwendet werden, um die obere umgebende Bodenschicht aufzuschneiden, die durch das Durchfahren von Nutzfahrzeugen erheblich verdichtet wurde, so dass der Boden eingesät werden kann. Eine solche Verbindung mit einem Frontlader 1 ist in 1 dargestellt. Der Aufsatz 2 an dem kraftangetriebenen Rechen ist mit Hebarmen 3 des Beladers verbunden und weist eine Trommel 4 auf, die für den Antrieb um eine horizontale Achse in irgendeiner Drehrichtung angetrieben werden kann, d. h. die Drehrichtung der Trommel kann geändert werden, wenn die Fahrzeugrichtung geändert wird. Eine Vielzahl von radialen Meißeln 5 ist an der äußeren Oberfläche der Trommel befestigt, um die obere Bodenschicht zu schneiden, wenn die Trommel gedreht wird, während sie über den Boden fährt.
Die Meißel 5 sind in typischer Weise an der Trommeloberfläche angeschweißt, wodurch es schwierig wird, sie auszutauschen, wenn sie verschlissen sind. Es wäre daher wünschenswert, ein Werkzeug, welches vorzugsweise für kraftangetriebene Rechen geeignet ausgestaltet ist, vorzusehen, wobei das Werkzeug relativ leicht austauschbar ist.
Das US-Patent Nr. 4,489,986 , ausgegeben am 25. Dezember 1984, zeigt ein Befestigungssystem mit einem Montageblock für die Drehhalterung eines Schneidmeißels, wobei das System einen abnehmbaren und austauschbaren Verschleißkragen für die Halterung des Meißels in dem Block hat.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen kraftangetriebenen Rechenaufbau, der eine Drehtrommel, die eine Längsmittelachse bestimmt, und eine Vielzahl von Meißelaufbauten einschließt, die auf einer äußeren Oberfläche der Trommel angebracht ist. Jeder Meißelaufbau weist eine hohle Aufnahme, die an der äußeren Oberfläche angebracht ist, und einen Schneidmeißel mit einem vorderen Schneidkopf und einem hinteren Schaft auf. Der Schaft erstreckt sich in die Aufnahme, und der Schneidkopf springt an einem Vorderende der Aufnahme vorbei längs vor. Eine Halterung hält den Schaft in dem Halter zurück, und eine Verschleiß- bzw. Abnutzungshülse ist um die äußere Oberfläche der Aufnahme herum angeordnet. Der Schneidmeißel weist einen die Hülse haltenden Abschnitt auf, der seitlich nach außen bezüglich einer Längsachse des Meißels vorspringt. Der die Hülse haltende Abschnitt erstreckt sich quer an der äußern Oberfläche der Aufnahme vorbei und in Überlappung mit einem Vorderende der Abnutzungshülse, um die Abnutzungshülse längs auf der Aufnahme zurückzuhalten bzw. zu fixieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Gegenstände und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung Ihrer bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen, bei welchen ähnliche Zahlen ähnliche Elemente bezeichnen und bei denen ist:
1 eine Seitenansicht eines bekannten kraftangetriebenen Rechenaufbaus, der auf einem Fahrzeug befestigt ist;
2 ein abgebrochener Abschnitt eines kraftangetriebenen Rechenaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ein Längsschnitt durch einen Meißelaufbau gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 eine Seitenansicht eines Meißels, der in 3 gezeigt ist, wobei ein Teil desselben abgebrochen ist;
5 eine abgebrochene Schnittansicht eines Vorderabschnittes eines Schaftes des Meißels; und
6 eine ähnliche Ansicht wie in 3, aber von einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
In 2 ist ein Teil eines äußeren Umfangs 10 eines Aufbaus 11 an einem kraftangetriebenen Rechen dargestellt, der eine angetriebene Drehtrommel 12 und auf dieser befestigte Meißelaufbauten 14 einschließt. Der Aufbau 11 an dem kraftangetriebenen Rechen ist in geeig neter Weise an einem Träger angebracht, wie z. B. dem Fahrzeug 1, das in 1 gezeigt ist. Jeder Meißelaufbau 14 weist einen Halter in der Form eines hohlen zylindrischen Rohres 16 auf, dessen hinteres Ende an den äußeren Umfang der Trommel mittels einer Schweißwulst 15 angeschweißt ist (siehe 3). Das Rohr 16 ist in typischer Weise aus Stahl gebildet.
In dem Rohr 16 ist ein frei drehbarer Schneidmeißel 20 angebracht. Der Schneidmeißel schließt einen Schaft 22 und einen Schneidkopf oder eine Schneidspitze 24 ein, der bzw. die in einer Tasche 23 des Schaftes (siehe 4 und 5) eingeschweißt ist und sich längs nach vorn an dem Rohr 16 vorbei erstreckt. Der Schaft 22 ist vorzugsweise aus Stahl gebildet, und die Spitze 24 besteht vorzugsweise aus einem härteren Material, wie z. B. Sintercarbid.
Der Schaft 22 hat einen Zwischenabschnitt 26, an dessen jeweiligen Enden ein hinterer Kragen 28 und ein vorderer Kragen 30 angeordnet sind. Der hintere Kragen 28 hat einen etwas größeren Durchmesser als der Zwischenabschnitt 26 und entspricht im wesentlichen einem Innendurchmesser des Rohres 16.
Die äußere Umfangsoberfläche des Zwischenabschnittes bildet zusammen mit dem vorderen und hinteren Kragen 30, 28 einen Spalt 32 zwischen der inneren Oberfläche des Rohres und der äußeren Oberfläche des Zwischenabschnittes.
Der Schneidmeißel 22 hat vorzugsweise eine Gesamtlänge L1 im Bereich von 3,17 bis 5,08 cm (1,25 bis 2,0 Zoll), bevorzugter etwa 3,81 cm (1,5 Zoll). Der Abstand 12 von der Spitze des Meißels zu dem hinteren Ende des Kragens liegt vorzugsweise im Bereich von 1,27 bis 2,54 cm (0,5 bis 1,0 Zoll), bevorzugter etwa bei 1,78 cm (0,7 Zoll). Ein äußerer Durchmesser D1 der Spitze 24 liegt vorzugsweise im Bereich von 1,01 bis 2,54 cm (0,4 bis 1,0 Zoll), beträgt bevorzugter etwa 1,52 cm (0,6 Zoll). Der Außendurchmesser D2 des hinteren Kragens 28 liegt vorzugsweise im Bereich von 0,76 bis 2,03 cm (0,3 bis 0,8 Zoll), beträgt bevorzugter etwa 1,27 cm (0,5 Zoll).
Um den Schaft in dem Rohr 16 zu befestigen, ist ein herkömmlicher, elastischer Halter 34 vorgesehen. Der Halter 34 weist einen längs gespaltenen Ring auf, der um den Zwischenabschnitt 26 angeordnet werden kann. Zwar hat der Ring einen Durchmesser im entspannten Zustand, der größer ist als der Innendurchmesser des Rohres 16, er ist aber kompressibel, um es dem Schaft zu ermöglichen, in das Rohr eingeführt zu werden. Der Ring dehnt sich dann aus, um mit der inneren Oberfläche des Rohres in Reibeingriff zu kommen. Der Ring 34 steht der Bewegung des Meißels 20 aus dem Rohr 16 heraus dadurch entgegen, dass er gegen den hinteren Kragen 28 anliegt, während dem Meißel gestattet wird, um seine eigene Längsachse zu drehen. Halter dieser Eigenschaft sind z. B. aus der US-Patentschrift Nr. 4,684,176 bekannt. Dadurch, dass der Meißel sich drehen kann, wird sein Verschleiß verteilt, so dass der Meißel eigentlich selbstschärfend ist.
Um eine äußere Oberfläche 40 des Rohres 16 herum erstreckt sich eine Abnutzungshülse 50. Diese Verschleiß- bzw. Abnutzungshülse ist ein zylindrisches Teil, das von dem Rohr 16 abgenommen und durch eine neue Abnutzungshülse ersetzt werden kann.
Bei einer ersten Ausführungsform ist die Abnutzungshülse 50 relativ zu dem Rohr 16 frei drehbar, so dass sie verschleißfest ist. D. h. während eines Schneid- bzw. Fräsbetriebes, wenn die Abnutzungshülse mit dem Boden in Berührung ist, dreht sie sich, wodurch die sich ergebende Energie umgewandelt oder verbraucht wird, anstatt dass ihr ein Widerstand entgegengesetzt ist. Infolge dessen ist die Höhe des auftretenden Abriebes verringert. Die drehbare Abnutzungshülse 50 könnte so ausgestaltet sein, dass sie um ihren Umfang herum kontinuierlich ist und einen Innendurchmesser hat, der etwas größer ist als ein Außendurchmesser des Rohres 16. Alternativ könnte die drehbare Abnutzungshülse 50 eine längs gespaltene Hülse mit einem größeren Durchmesser aufweisen als das Rohr 16.
Die Hülse 50 ist vorzugsweise aus gehärtetem Federstahl gebildet, um hoch abriebfest zu sein.
Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist die Abnutzungshülse 50' (2) nicht drehbar, z. B. dadurch, dass sie einen Innendurchmesser hat, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Rohres 16, wenn die Hülse ungespannt ist, d. h. nicht befestigt ist. Die Hülse hat also im montierten Zustand eine Presspassung mit dem Rohr. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die Hülse 50' als längs gespaltene Hülse (siehe 2) ausgeformt ist mit einem entspannten Innendurchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der Oberfläche 40.
Unabhängig davon, welche Ausführungsform von Abnutzungshülse 50 oder 50' verwendet wird, sie wird von dem vorderen Kragen 30 auf dem Rohr gehalten bzw. fixiert. Der vordere bzw. Frontkragen kann jede beliebige geeignete Konfiguration haben, solange er die Abnutzungshülse auf dem Rohr zurückhält. Bei einer bevorzugten Konfiguration hat der vordere Kragen eine hintere Oberfläche 44, die so aufgeweitet ist, dass sie von dem vorderen Ende 41 der Abnutzungshülse weg nach vorn geneigt ist. Die Oberfläche 44 berührt eine innere Kante einer vorderen Oberfläche der Abnutzungshülse und erstreckt sich radial nach außen an dem Rohr vorbei, so dass die Abnutzungshülse blockiert ist, von dem Rohr 16 nach vorn wegzulaufen.
Ferner ist die Oberfläche 44 für einen Kontakt mit einem (nicht gezeigten) Ziehwerkzeug zugänglich, durch welches der Meißel notwendigenfalls für den Austausch von dem Rohr abgezogen werden kann.
Bei einer in 6 gezeigten alternativen Anordnung liegt die Oberfläche 44' des vorderen Kragens in einer Ebene, die zu der Achse senkrecht ausgerichtet ist, und erstreckt sich radial nach außen, nicht nur an dem Rohr 16 vorbei, sondern auch an der Abnutzungshülse vorbei, so dass ein äußerer Umfangsabschnitt der Oberfläche 44' für ein Abziehwerkzeug zugänglich ist.
In der Praxis wird die Abnutzungshülse 50 oder 50' um die äußere Oberfläche des Rohres herum montiert, bevor der Schneidmeißel 20 eingebaut wird. Nach dem Einbau wird der Schneidmeißel 20 in dem Rohr 16 durch die Halterung 34 gehalten, während er in der Lage ist, um die gemeinsame Längsachse des Rohres und des Meißels relativ zu dem Rohr zu drehen. Die Abnutzungshülse 50 oder 50' kann von dem Rohr nicht entfernt werden, denn sie wird auf diesem durch den Schweißwulst 15 und den seitlich nach außen vorstehenden vorderen Kragen 30 des Schneidmeißels gehalten.
Deshalb versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung ein relativ leicht austauschbares Werkzeug zur Verfügung stellt, welches abriebfest ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich für den Fachmann, dass Hinzufügungen, Streichungen, Modifikationen und Ersatzmaßnahmen, die nicht speziell beschrieben sind, vorgenommen werden können, ohne dass man den Geltungsbereich der Erfindung verlässt, wie er in den anliegenden Ansprüchen bestimmt ist.

Claims

Bodenbearbeitungsvorrichtung (11), welche eine Drehtrommel (12), die eine Längsmittelachse bestimmt, und eine Vielzahl von Meißelaufbauten (14) aufweist, die auf einer äußeren Oberfläche (10) der Trommel (12) angebracht sind, wobei jeder Meißelaufbau (14) eine hohle Aufnahme (16), die an der äußeren Oberfläche (10) angebracht ist, einen Schneidmeißel (20) mit einem vorderen Schneidkopf (24) und einem hinteren Schaft (22) aufweist, wobei der Schaft (22) sich in die Aufnahme (16) erstreckt und der Schneidkopf (24) an einem Vorderende der Aufnahme (16) vorbei längs vorspringt, eine Halterung (34) zur Aufnahme des Schaftes (22) in der Aufnahme (16) und eine Abnutzungshülse (50, 50') aufweist, die um eine äußere Oberfläche der Aufnahme (16) herum angeordnet ist; wobei die Bodenbearbeitungsvorrichtung (11) dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schneidmeißel (20) einen seitlich nach außen vorspringenden, die Hülse haltenden Abschnitt (30, 30') aufweist, der bezüglich einer Längsachse des Meißels (20) quer nach außen vorspringt, wobei der die Hülse haltende Abschnitt (30, 30') sich quer an der äußeren Oberfläche (40) der Aufnahme (16) vorbei und in Überlappung mit einem Vorderende (41) der Abnutzungshülse (50, 50') erstreckt, um die Abnutzungshülse (50, 50') längs auf der Aufnahme (16) zu fixieren.
Bodenbearbeitungsvorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei der Schneidmeißel (20) relativ zu der Aufnahme (16) um eine Längsachse des Schneidmeißels (20) frei drehbar ist.
Bodenbearbeitungsvorrichtung (11) nach Anspruch 2, wobei der Schaft (22) einen Zwischenabschnitt (26) aufweist, der in der Aufnahme (16) angeordnet ist, und vordere und hintere Kragen (30, 30' und 28) aufweist, die an vorderen bzw. hinteren Abschnitten des Zwischenabschnittes (26) angeordnet sind, wobei der Halter (34) um den Zwischenabschnitt (26) zwischen dem vorderen und hinteren Kragen herum angeordnet ist.
Bodenbearbeitungsvorrichtung (11) nach Anspruch 3, wobei der Halter (34) einen geteilten Ring aufweist, der mit einem inneren Umfang der Aufnahme (16) in Reibeingriff steht.
Bodenbearbeitungsvorrichtung (11) nach Anspruch 4, wobei die Abnutzungshülse (50) relativ zu der Aufnahme (16) drehbar ist.
Bodenbearbeitungsvorrichtung (11) nach Anspruch 4, wobei die Abnutzungshülse (50') relativ zu der Aufnahme (16) nicht drehbar ist.
Bodenbearbeitungsvorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei die Abnutzungshülse (50) relativ zu der Aufnahme (16) drehbar ist.
Bodenbearbeitungsvorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei die Abnutzungshülse (50') relativ zu der Aufnahme (16) nicht drehbar ist.
Bodenbearbeitungsvorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei der die Hülse haltende Abschnitt (30, 30') eine Fixieroberfläche (44, 44') aufweist, welche dem Vorderende (41) der Abnutzungshülse (50, 50') zugewandt ist, wobei mindestens ein Abschnitt der Fixieroberfläche (44, 44') so zugänglich ist, daß er von einer Zugvorrichtung gezogen werden kann.
Bodenbearbeitungsvorrichtung (11) nach Anspruch 9, wobei die Fixieroberfläche (44) von dem Vorderende (41) der Abnutzungshülse (50) fort nach vorn geneigt ist.
Bodenbearbeitungsvorrichtung (11) nach Anspruch 9, wobei die Fixieroberfläche (44, 44') sich an der Abnutzungshülse (50, 50') vorbei seitlich nach außen erstreckt.
Bodenbearbeitungsvorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei der Schneidmeißel (20) eine Länge (L1) in dem Bereich von 3,17 bis 5,08 cm (1,25 bis 2,0 Zoll) hat und der Schneidkopf (24) einen Durchmesser (D1) im Bereich von 1,01 bis 2,54 cm (0,4 bis 1,0 Zoll) hat.