DE69024489T2 - Frei rotierende scheibe für scheibenpflug - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Arbeitsscheibe, die dazu bestimmt ist, mit mehreren anderen Scheiben von derselben Art um eine am Rahmen eines Scheibenpfluges befestigte Achse drehbar montiert zu werden, welche Achse parallel zum Boden verläuft, aber in bezug auf die Fortbewegungsrichtung des Pfluges derart geneigt ist, daß den Scheiben bei der Fortbewegung des Pfluges eine Rotationsbewegung erteilt wird, wobei der Umfäng der Scheibe parallel zu ihrer Rotationsachsen gesehen die Form von Flügeln hat.
• Diese Scheiben von bekannter Bauart haben allgemein die Form einer Kugelkalotte aus Stahl, die auf ihre Drehachse zentriert ist. Sie bilden somit eine Schale, an deren Boden sich ihre Nabe befindet, und bewirken aus diesem Grund bei der Bearbeitung ein teilweises Wenden der Erde.
• Solche Arbeitsscheiben, wie sie in dem Dokument US-A-2 034 579 beschrieben werden, besitzen Einkerbungen an ihrem Umfang. Sie sind nicht voll zufriedenstellend, weil sie einerseits die Tendenz haben, die an der bearbeiteten Bodenoberfläche austreibenden Pflanzen aufzunehmen und mitzuführen und weil andererseits die bearbeitete Bodenoberfläche nicht immer die gewünschte Struktur erhält.
• Ein weiterer Nachteil der bekannten Arbeitsscheiben des oben genannten Typs besteht darin, daß sie im Boden eine Sohle bilden, das heißt, daß sie eine stetige Trennfläche erzeugen zwischen dem Teil des Bodens, der bearbeitet ist und deshalb lose ist, und dem nicht bearbeiteten und deshalb harten Teil.
• Aus dem Dokument EP-A-0 162 197 sind Arbeitsscheiben bekannt, die aneinandergrenzende, mit einer Kante versehene Sektoren und zwischen den Sektoren angeordnete halbmondförmige Aussparungen mit spitzen Winkeln aufweisen, die es gestatten, Schnittlinien in dem zu bearbeitenden Terrain zu bilden.
• Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile zu mildern.
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Arbeitsscheibe, die zur frei drehbaren Montage an einem Scheibenpflug bestimmt ist und bei der Fortbewegung des Pfluges eine spontane Drehung erfährt, wobei der Umfang der Scheibe die Form von Flügeln hat, welche Flügel aufweisen: eine konvexe erste schneidende Angriffskante, die so geformt ist, daß man, wenn man ihr von der Mitte zum Rand der Scheibe folgt, sich um die Achse der letzieren in der der Schneide der ersten Angriffskante entgegengesetzten Richtung dreht, eine der ersten Angriffskante benachbarte zweite Angriffskante, deren Schneide sich längs des Umfangsrandes der Scheibe erstreckt, eine der zweiten Angriffskante benachbarte konkave Schleppkante, die sich in Richtung auf das Zentrum der Scheibe erstreckt, wobei jeder Flügel eine Breite hat, die von der Drehachse in Richtung auf die zweite Angriffskante abnimmt.
• Diese Anordnung hat nicht nur den Vorteil, daß die Bildung einer Sohle vermieden wird, weil die Angriffstiefe in den Boden entsprechend der Fortbewegung variiert, sondern auch den Vorteil, daß die Erdschollen wirksamer zerkleinert werden.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Erzeugende der Arbeitsscheibe durch eine konkave Kurve oder ein konkaves Polygon gebildet, deren bzw. dessen eines Ende am Umfang der Scheibe liegt, während das andere Ende in der Nähe ihres Zentrums liegt, wobei die Erzeugende in ihrer Gesamtheit auf einer einzigen Seite ihrer zur Drehachse der Scheibe senkrechten Tangente liegt.
• Diese spezielle Form der Scheibe gestattet es, ihren Durchmesser wesentlich zu erhöhen, wobei der obere Teil des bearbeiteten Bodens korrekt umgelegt wird.
• Dabei ergibt sich auch eine bessere Ablösung von an der Oberfläche des bearbeiteten Bodens austreibenden Pflanzen und somit ein besseres Eindringen und eine leichtere Rotation der Scheiben, die somit unter wesentlich besseren Bedingungen arbeiten.
• Die beiden Enden der konkaven Erzeugenden der Scheibe können sich in derselben Ebene befinden, sie können jedoch auch anders liegen, und in einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ende der Erzeugenden, das sich in der Nähe der Achse der Scheibe befindet, in Fortbewegungsrichtung des Pfluges nach vorn versetzt.
• Als Beispiel kann eine erfindungsgemäße Arbeitsscheibe eine Oberflächenform analog einem Teil eines Torus haben, der durch eine zu seiner Achse senkrechte Ebene oder vorzugsweise durch zwei Ebenen begrenzt ist, wobei die Ebene, die den äußeren Rand der Scheibe begrenzt, sich in bezug auf die Laufrichtung hinter der zur Achse senkrechten Ebene befindet, die den inneren Rand der Scheibe in der Nähe ihrer Nabe begrenzt.
• Die vorliegende Erfindung hat auch einen Scheibenpflug zum Gegenstand, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er Scheiben mit den oben beschriebenen Merkmalen aufweist, und insbesondere einen solchen Pflug, bei dem die Flügel von zwei benachbarten Scheiben um einen bestimmten Betrag in Drehrichtung gegeneinander versetzt sind, beispielsweise um einen Winkel zwischen etwa 10º und 30º, vorzugsweise zwischen 15 und 20º.
• Weitere Merkmale der Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen angegeben, die als Teil der vorliegenden Beschreibung anzusehen sind.
• Als nichtbeschränkendes Beispiel werden nunmehr einige spezielle Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten schematischen Zeichnung angegeben, in der zeigen:
• - Figur 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Arbeitsscheibe,
• - Figuren 2 bis 5 Schnitte entsprechend II-II für vier Ausführungsvarianten der Scheibe nach Figur 1 und
• - Figur 6 einen mit erfindungsgemäßen Scheiben ausgestatteten Scheibenpflug.
• Die Arbeitsscheibe nach Figur 1 weist in ihrem zentralen Bereich ein durchbrochenes Plateau auf, das in bekannter Weise ihre Montage auf einer am Rahmen eines Pfluges befestigten Achse ermöglicht, um welche Achse sie sich frei drehen kann.
• Wie in Figuren 2 bis 5 gezeigt ist, bildet jeder axiale Halbierungsschnitt dieser Scheibe eine Erzeugende 3, 3'. Die vier Varianten haben mehr oder minder konkave Krümmungen zwischen dem zentralen Teil 6 und dem Rand 7 der Scheibe. Die Höhlung der Erzeugenden 3, 3' weist in Fortbewegungsrichtung in Richtung des Pfeils F, der zur Drehachse 16 parallel ist.
• Man erkennt, daß im Fall der Figuren 2 und 3 die Enden 6, 6' und 7, 7' der Erzeugenden 3, 3' sich in derselben zur Drehachse 16 senkrechten Ebene 8 befinden. In diesen beiden Fällen wird die Arbeitsscheibe durch einen durch die zur Achse 4 senkrechte Ebene 8 gebildeten Abschnitt einer torusähnlichen Fläche gebildet.
• Bei den Varianten nach Figuren 4 und 5 liegt dagegen die zur Achse 16 senkrechte Ebene 8, die durch die äußeren Enden 7, 7' der Erzeugenden 3, 3' verläuft, näher an der zur Achse 16 senkrechten Tangente 5 als die Ebene 10, die die inneren Enden 6, 6' der Erzeugenden 3, 3' enthält.
• In diesen beiden letzteren Fällen wird die Arbeitsscheibe durch den Abschnitt einer torusähnlichen Fläche gebildet, der durch zwei zur Achse 16 senkrechte Ebenen 8 und 10 gebildet wird, die jedoch gegeneinander versetzt sind.
• Zum Beispiel kann für eine Scheibe mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 60 cm der Abstand d zwischen den Ebenen 5 und 8 (Figuren 2 und 3) oder 5 und 10 (Figuren 4 und 5) zwischen 1 cm und 20 cm betragen.
• Man stellt fest, daß es die Erfindung für eine Scheibe mit gegebenem Durchmesser gestattet, den Erzeugenden 3, 3' eine größere Konkavität zu geben, was ein besseres Wenden des Bodens gestattet.
• Für denselben Durchmesser in der Größenordnung von 60 cm kann der Abstand d' zwischen den Ebenen 8 und 10 im Fall der Figuren 4 und 5 zwischen 0 und 20 cm liegen.
• In der beschriebenen Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Arbeitsscheibe an ihrem Umfang eine Folge von Flügeln 13 auf, beispielsweise zwischen drei und sechs Flügeln, vorzugsweise in einer ungeraden Anzahl.
• Jeder Flügel 13 weist eine schneidende Angriffskante 14 und eine Schleppkante 15 auf, die wegen der Konkavität der Arbeitsscheibe die Form von Linksschrauben haben, jedoch in der Ansicht in Richtung der Drehachse 16 der Scheibe eben erscheinen.
• Die Angriffskanten 14 entfernen sich in dem Drehsinn F1, den die Scheiben annehmen, wenn sie durch die Fortbewegung des Pfluges angetrieben werden, progressiv von der Achse 16.
• In der gezeigten Ausführungsform sind die Schleppkanten 15 dagegen konkav, und die Breite jedes Flügels 13 nimmt zwischen seinem Fußbereich 17 und seinem Ende 18 ab.
• In der ebenen Ansicht wie in Figur 1 gesehen, können die Kanten 14 und 15 durch Ellipsenbögen gebildet werden, wobei die Achse 16 beispielsweise einer der Brennpunkte der Ellipsenbögen 14 sein kann.
• In der Variante nach Figur 2 ist die erfindungsgemäße Arbeitsscheibe im Schnitt kegelstumpfförmig, während sie in der Variante nach Figur 3 im Schnitt die Form einer Kugelkalotte hat.
• Die Variante nach Figur 4 entspricht einem Schnitt in der Form eines durch eine zur Achse senkrechte Ebene geschnittenen Torusabschnitts, während die Variante nach Figur 5 im Schnitt der Form eines Torusabschnitts mit vorspringendem Zentralbereich entspricht.
• Die oben beschriebenen Scheiben können beispielsweise durch Umformung oder Gießen hergestellt werden und einen Durchmesser zwischen 45 cm und 150 cm oder mehr haben.
• In Figur 6 erkennt man eine Gruppe von Scheiben 31, die fest auf einer drehbaren Welle 32 montiert sind.
• Die Welle 32 ist frei drehbar am Rahmen (nicht gezeigt) des Pfluges montiert, so daß sie in bezug auf die Fortbewegungsrichtung desselben geneigt ist.
• Jede Scheibe hat im vorliegenden Fall die Form von fünf aufeinanderfolgenden Flügeln 33, wobei jeder Flügel seine Angriffskante hat, die sich bei der Drehung in Rotationsrichtung der Scheibe während der Bearbeitung progressiv von der Welle entfernt.
• Man erkennt, daß zwei benachbarte Scheiben, beispielsweise die Scheiben 31a und 31b, um einen Winkel a verdreht sind, der im vorliegenden Fall im wesentlichen gleich 18º ist.
• Eine solche Verdrehung von 18º, in Verbindung mit der Tatsache, daß die Scheiben 5 Flügel aufweisen, führt dazu, daß die Positionen der Scheiben auf der Welle 32 sich alle vier Scheiben identisch wiederholen, wobei zwei Scheiben 31a und 31e, die dieselbe Winkelposition haben, durch drei Scheiben 31b, 31c und 31d voneinander getrennt sind.
• Folglich greift bei jeder 18º-Drehung der Gruppe der Scheiben 31 jede vierte Scheibe in den Boden ein, wodurch eine praktisch vibrationsfreie Funktion des Pfluges erreicht wird.

Claims (8)

1. Arbeitsscheibe, die zur frei drehbaren Montage an einem Scheibenpflug bestimmt ist und bei der Fortbewegung des Pfluges eine spontane Drehung erfährt, wobei der Umfang der Scheibe die Form von Flügeln hat, welche Flügel aufweisen: eine konvexe erste schneidende Angriffskante (14) die so geformt ist, daß man, wenn man ihr von der Mitte (16) zum Rand dei Scheibe folgt, sich um die Achse der letzteren in der der Schneide der ersten Angriffskante entgegengesetzten Richtung (F1) dreht, eine der ersten Angriffskante benachbarte zweite Angriffskante, deren Schneide sich längs des Umfangsrandes der Scheibe erstreckt, eine der zweiten Angriffskante benachbarte konkave Schleppkante (15), die sich in Richtung auf das Zentrum (16) der Scheibe erstreckt; wobei jeder Flügel (13) eine Breite hat, die von der Drehachse (16) in Richtung auf die zweite Angriffskante abnimmt.

2. Scheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Erzeugende (3, 3') durch eine konkave Kurve oder ein konkaves Polygon gebildet wird, deren bzw. dessen eines Ende (7, 7') am Umfang der Scheibe (12) liegt, während das andere Ende (6, 6') in der Nähe der Achse (16) der Scheibe liegt, welche Erzeugende (3, 3') in ihrer Gesamtheit auf einer einzigen Seite ihrer zur Drehachse (16) der Scheibe senkrechten Tangente (5) liegt.

3. Scheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren (6, 6') und äußeren (7, 7') Enden der Erzeugenden (3, 3') der Scheibe in einer gemeinsamen, zur Drehachse (16) der Scheibe senkrechten Ebene (8) liegen.

4. Scheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (6, 6') der Erzeugenden, das in der Nähe der Drehachse (16) liegt, weiter von der zur Achse (16) der Scheibe senkrechten Tangente (5) der Erzeugenden entfernt ist als das äußere Ende (7, 7') dieser Erzeugenden.

5. Scheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Form einer sphärischen oder kegelstumpfförmigen Kalotte hat.

6. Scheibenpflug, dadurch gekennzeichnet, daß er mehrere Scheiben (31) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist, welche Scheiben (31) auf einer freilaufenden Welle (32) sitzen, die parallel zum Boden angeordnet ist, wobei sie in bezug auf die Fortbewegungsrichtung des Pfluges schräggestellt ist.

7. Scheibenpflug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel von zwei benachbarten Scheiben (31a, 31b) um einen bestimmten Betrag (a) in Drehrichtung gegeneinander versetzt sind.

8. Scheibenpflug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel von zwei benachbarten Scheiben (31a und 31b) um etwa 10 bis 30º, vorzugsweise 15 bis 20º gegeneinander versetzt sind.