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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Mehrzweckscheibenpflug und zielt darauf, eine Land- und Forstmaschine
vorzuschlagen, die in der Lage ist, aufgrund ihrer Konzeption und ihrer
Anpassungsmöglichkeiten den Boden auf verschiedene Arten zu brechen,
umzubrechen, untergründig aufzulockern und zu bearbeiten.
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Man kennt bereits verschiedene Bodenbearbeitungsmaschinen wie
Scheibenpflüge, Schwenkscharpflüge, Scharpflüge mit ringförmigen
Werkzeugen, Forstpflüge mit bombierten Scheiben, Zerkrümeler mit (V)-Versatz
oder X-Cover-Crop-Tandem, "Cultirotor", "Rotavator", die sämtlich auf
einen vorgegebenen Arbeitstyn spezialisiert sind und die außer ihrer
funktionellen Unanpaßbarkeit an andere Aufgaben nichtsdestoweniger
größtenteils Nachteile bezüglich ihrer normalen Verwendung aufweisen. FR-
A-1560619 beschreibt eine Maschine gemäß der Präambel des Anspruchs 1.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine neue Maschine
vorzuschlagen, die zugleich wirklich eine Mehrzweckmaschine und geeignet
ist, für jeden Arbeitstyp, den sie durchführen soll, wirksamer und
bequemer als verschiedene, mehr oder weniger spezialisierte, bis heute
bekannte Maschinen zu arbeiten.
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Die Erfindung hat hierzu zum Gegenstand einen
Mehrzweckscheibenpflug entsprechend Anspruch 1, umfassend eine Welle oder einen Rotor,
die bzw. der von dem Zugfahrzeug aus bewegt und ouer zur Fahrtrichtung
der Zugmaschine angeordnet Werkzeuge trägt, wobei die Werkzeuge durch
schneidende oder spitzige Organe gebildet werden, die am Ende eines von
in ihrer Position einstellbaren Armes lösbar montiert sind, die von dem
besagten Werkzeug-tragenden Rotor getragen und von Stangen gebildet
werden, die um ihre Achse drehbar in Naben montiert sind, die zu Zwecken
der Reversibilität des Pflugs fest mit dem Rotor verbunden sind, wobei
besagte Stangen ein Gewinde tragen, das mit einer koaxial zum Rotor
verlaufenden Schraubspindel zusammenarbeitet, deren Verschiebung durch eine
Vorrichtung gesteuert wird, die durch die Befestigung des einen der
Enden der Welle an einem Flansch, der mittels eines geeigneten Zylinders
in einer Richtung parallel zur Welle oder zum Rotor beweglich ist,
gebildet wird, wobei das Chassis des Pflugs ein Teleskopchassis ist.
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Eine derartige Konzeption erlaubt es, die Maschine der
Erfindung an sehr verschiedene Aufgaben anzupassen, indem als Werkzeuge
bombierte am Umfang gezahnte, runde oder sternförmige Scheiben oder
Scheiben mit Schneidorganen oder karburierte oder keramische Spitzen tragend,
deren Mitte versetzt sein kann, montiert werden, indem die
werkzeugtragenden Arme auf eine oder mehrere, auf die Welle des Rotors aufgereihte
Naben gruppiert werden, indem die Möglichkeit, an jeder Nabe die
Orientierung von werkzeugtragenden Armen insbesondere derart zu ändern, daß
entsprechend einer wesentlichen Charakteristik der Erfindung die
Maschine reversibel gemacht wird, indem die Werkzeuge um den Rotor
schraubenförmig ausgerichtet werden, etc.
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Man wird nun verschiedene Ausführungsformen der Maschine der
Erfindung beschreiben, wobei die Beschreibung nur beispielhaft und in
bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, in denen
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- Fig. 1 eine schematische Ansicht eines reversiblen
Scheibenpflugs mit Telskoochassis gemäß der Erfindung ist;
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- Fig. 2 ein transversaler Vertikalschnitt eines Rotors eines
Pflugs vom Typ der Fig. 1 ist;
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- Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform des
Reversibilitätssystems von Werkzeugen des Rotors eines Pflugs gemäß der Erfindung
illustriert;
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- Fig. 4 eine einklappbare Montageart eines Werkzeugs auf
seinem werkzeugtragenden Arm darstellt.
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In Fig. 1 ist ein Pflug gemäß der Erfindung dargestellt, der
dazu bestimmt ist, an der Rückseite eines (nicht dargestellten)
Zugfahrzeugs in bekannter Weise angekoupelt zu werden.
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Der Pflug 1 umfaßt ein verzugfreies (trianguliertes)
halbgestütztes Chassis mit einem feststehenden Teil 1, durch
Dreipunktankopplung am Zugfahrzeug befestigt, und zwei horizontalen,
parallelen Rohren, in denen von einer Seite zwei Rohre 2 geführt werden
können, deren eines Ende an einem seitlichen Gehäuse 3 befestigt ist,
das die Antriebsorgane zur Rotation eines Rotors 4 aufnimmt.
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Im Inneren der Rohre 2 können an der dem Gehäuse 3
gegenüberliegenden Seite zwei Rohres 5 gleiten, die mit ihrem Ende an einem
Flansch 6 befestigt sind, der das andere Ende des Rotors 4 trägt. Der
Rotor 4 weist eine Achse 7 senkrecht zur Bewegungsrichtung auf, wobei
die Orientierung der Achse 7 um einige Grad modifiziert werden kann, in
dem man einen Hubarm des festen Teils 1 verlängert oder verkürzt. Der
Rotor 4 wird in bekannter Weise von einer Kraftguelle des Zugfahrzeugs
her und über ein Getriebe 8, das den Rotor an einem seiner Enden
(Gehäuse 3) antreibt, zur Drehung angetrieben.
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Arbeitszylinder D und G, die zwischen dem Getriebe 8 und dem
Flansch 6 sowie dem Gehäuse 3 eingefügt sind, erlauben, zur einen
und/oder zur anderen Seite des festen Teils 1 die Breite des Pflugs zu
ändern und auf diese Weise an dem Pflug einen Rotor 4 geeigneter Länge
für die auszuführende Arbeit anzupassen.
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Diese Zylinder D, G ermöglichen gleichzeitig die
Reversibilität des Pflugs gemäß der Erfindung, indem die geeignete Drehung von
Scheiben oder Scharen, die vom Rotor 4 getragen werden, durch eine
geeignete, in Fig. 3 dargestellte Steuervorrichtung sichergestellt wird.
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Fig. 2 zeigt in mehr Einzelheiten in einer Ouerschnittsansicht
einen Rotor 4 desjenigen Typs, der in Fig. 1 schematisiert und auf einem
vereinfachten Chassis montiert ist. Der Rotor 4 umfaßt gemäß der
Erfindung eine werkzeugtragende Welle 9, auf der eine bestimmte Zahl von
nebeneinander befindlichen Naben 10 aufgereiht ist, die jeweils eine
bestimmte Zahl von radialen Armen 11a, 11b tragen, die ihrerseits
jeweils, vorzugsweise einziehbar, ein Werkzeug 12, beispielsweise eine
drehbar montierte, bauchige Scheibe oder eine wulstförmige
doppelpflügendige Schar tragen. Genauer gesagt umfaßt der Rotor 4 bei der
Ausführungsform der Fig. 2 an jeder Nabe 10 zwei gewölbte Scheiben 13
mit gezahntem Rand, die diametral gegenüberliegend in bezug zur Welle 9
montiert sind, und zwei glatte oder Messerscheiben 14, die zu den
gewölbten Scheiben 13 im Winkel positioniert sind.
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Die gewölbten Scheiben 13 sind drehbar auf Armen montiert,
gebildet durch parallele, orthogonal zur Welle 9 und angeordnete Stangen
11a, die selbst um ihre Achse drehbar montiert sind. Die Messerscheiben
14 sind drehbar an feststehenden starren, aber austauschbaren Armen 11b,
auf der Nabe 10 montiert. Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform
einer Nabe 10 vom Typ der Fig. 1 und 2, die es ermöglicht, gemjäß der
Erfindung die gewölbten Scheiben 13 zu orientieren.
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In Fig. 3 ist ein Rotor 4 dargestellt, dessen Länge an den
Abstand zwischen einem ersten Flansch 15 des Pflugs (Getriebeseite 14)
und dem gegenüberliegenden Flansch 16 entsprechend dem Flansch 6 von
Fig. 1, der über ein Zylindersystem an dem Chassis des beispielsweise in
Fig. 1 schematisierten Typs angelenkt ist, anpaßbar ist. Der Rotor
umfaßt eine Welle in Form einer Schraubenspindel 9a, die am Ende leicht
konisch zum leichten Einstecken in ein Antriebsglied 17 ist, in dem sie
verschoben werden kann, während das andere Ende der Welle 9 mit dem
Flansch 16 verbunden ist.
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Die Ausrichtung der Naben 10 (zwei bei der Ausführungsform von
Fig. 3) wird nur an einem Ende des Antriebsglieds 17 festgelegt.
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Indem die Welle 9 einige Zentimeter in Aussrichtung der Naben
10 unter der Wirkung des einen und/oder anderen der Zylinder D, G
verschoben wird, nähert oder entfernt sie den Flansch 16 relativ zu
Flansch 15 und sichert die Reversibilität der Scheiben oder Schare 12
(oder 13, 14) durch Drehung der Stangen 11a in den Naben 10, deren Zahl
irgendeine sein kann.
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Die Angriffswinkel der Scheiben oder Schare 12 (oder 13, 14)
können in sehr genauer Weise eingestellt werden.
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Die Scheiben oder Scharen 12 (oder 13, 14) werden
beispielsweise mittels der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung, die weiter unten
beschrieben wird, zurückziehbar montiert.
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In einer Position der Scheiben oder Schare 12, die
ausgezogen in Fig. 3 dargestellt ist, können diese im Falle eines
Hindernisses durch Schwenken um eine durch 18 symbolisierte Achse ausweichen
und, in der Reversibilitätsposition des Pflugs, könen die gestrichelt
dargestellten Scheiben oder Schare 12 durch Schwenken um eine Achse
18', symmetrisch zur Achse 18 in bezug zur Welle 9, ausweichen.
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Während der Bewegung der Schraubspindelwelle 9 ist es möglich,
die Angriffskanten im Winkel bezüglich der Bewegungsrichtung derart zu
positionieren, daß die arbeitenden Scheiben 100-prozentig wirksam sind
und die Erde von vorn nach hinten aufwerfen.
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Bei der Ausführungsform von Fig. 3 ist der Antrieb des Rotors
4 vom Kettentyp, Kettenfahrgestelltyp oder Kettensägetyp mit
selbstschmierenden Rollen, welche wenig Wartung benötigen und erhebliche
Momente übertragen, was es ermöglicht, unter der Kette dank den
Hohleisen zu räumen.
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In Fig. 2 ist als Option eine Schließrolle oder ein
Untergrundblatt 19 dargestellt ebenso wie eine Zusatzkupplung 20, die vom
Chassis des Pflugs getragen wird, um hinter diesem eine Hilfsmaschine
wie beispielsweise eine Sämaschine zu montieren.
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Der Pflug bewegt sich im Sinne des Pfeils 21 und der Rotor 4
läuft im Sinne des Pfeils 22 um.
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Bei einem derartigen Pflug ist ein Festsitzen unmöglich, trotz
eventueller sehr bedeutender Vegetationsansammlungen wie Stroh,
Maisstengel, Brombeergebüsch, Forstrückstände. Es ist zu bemerken, daß man
mit der Schnittlänge aller Pflanzen spielen kann, indem die
Drehgeschwindigkeit des Rotors 4 mit der Fahrgeschwindigkeit des
Zugfahrzeugs variiert wird.
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Im Falle sehr trockener Böden wirkt der Aufschlag der
Schneidkante der Werkzeuge auf den Boden wie ein Axthieb, zerstückelt die
Vegetation und teilt die Erde, so daß so eine innige Mischung für die
Zersetzung sichergestellt und die Pflugsohle beseitigt wird.
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Aufgrund der freien Drehung der Werkzeuge 13, 14 am Ende ihrer
Arme existiert der beim klassischen Pflügen mit einem Schar- oder
Scheibenpflug beobachtete Rutscheffekt nicht mehr und man erreicht ein
besseres Eindringen in den Boden.
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In lehmiger oder leicht feuchter Erde ist das Glätten der
Schollen nicht gegeben, die Ackerkrume wird wirklich geschützt, die
Bewegung der Erde durch die gezahnten, balligen Scheiben von vorn nach
hinten bewirkt ein gutes Wenden der Erde, ohne jedoch ein Glätten im
Ackerfurchengrund zu erzeugen; die Erde ist herausgerissen zwischen dem
Niveau des Bodens und dem Ackerfurchengrund.
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Die Möglichkeit, die Richtung der balligen Scheiben 13 durch
eine einfache Betätigung an der Zahnstangenwelle 9, dank der Zylinder D,
G, leicht zu verändern, macht den Pflug vollständig und augenblicklich
reversibel.
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Des weiteren kann der Pflug seitlich verschoben werden durch
Betätigung des Zylinders G, was ermöglicht, daß der erste Zug der
Scheiben 12 die Ackerfurche gerade hinter dem Rad der Zugmaschine wieder
schließt. Die Meßräder (in Fig. 1 nicht dargestellt) sind zwischen der
Zugmaschine und dem Pflug angeordnet und folgen gleichzeitig dieser
seitlichen Verschiebung, so daß ein Rad von zweien immer in der
Ackerfurche ist für eine bessere Seitenstabilität, wobei die Tiefe bei jeder
Umkehrung wechselt.
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Es ist auch möglich, mit einer solchen Maschine Pflanzungen
(Obstpflanzungen, Pflanzengärten, Wälder) zu häufeln oder im Gegenteil
Böschungen zu erstellen durch Tauschen der Hälfte der Scheiben einer
Seite in bezug auf die andere, dergestalt, daß keine Seitenwirkung mehr
existiert. Im gleichen Durchgang kann man auch eine Pflanzmaschine zum
Durchführen von Pflanzungen von Wald- oder Obstgartenbäumen aller Art
angefügt werden.
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Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel erlaubt das
Pflügen in sehr starken Schräglagen. Die Scheiben 14 sind glatt oder
gesternt und dienen außerdem zum Schneiden des Pflanzenwuchses.
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Für sehr starke Hänge kann man auch ein
zylindergesteuertes Teil (nicht dargestellt) vorsehen, das den Winkel des Rotors 4 und
der gesamten Maschine (Räder, Rundsäg- und Untergrundschneide) in
einigen Graden variiert, so daß die Pflugmesser sich bei jeder Umdrehung
automatisch auf den Boden stützen, wenn sie dort eindringen und dem
Druck des Erdwurfs beim reversiblen Pflügen entgegenarbeiten.
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Die Erde wird an der Angriffsfront zwischen dem
Ackerfurchengrund und dem Bodenniveau herausgerissen. Die Zentrifugalkraft des
Rotors wird aufgehoben durch die umgekehrte Rotation der Scheiben, die der
Erde eine Zentrinetalkraft verleiht. Dies erlaubt, während Arbeiten in
großer Tiefe, die Materialien (Erde, Kiesel, Steine) herauszuschleudern
und sie zur Oberfläche zu befördern unter Ausüben des Kaskadeneffekts
einer Scheibe auf die andere.
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Ein solcher Pflug kann das krummlinige Pflügen auf einem
Niveau quer zur Geländeneigung realisieren, was kein bekannter Pflug
kann, so daß die Zugmaschine sich in der Furche bewegen kann und ebenso
ihr Schwerpunkt nachgestellt wird, da die Erde nach oben gedreht wird.
In diesem Falle sind schwingungsfähige Untergrundlockererscheiben dem
Rotor 4 angefügt. Diese Maschine realisiert, falls verlangt, in dem
gleichen Durchgang ein Pflügen vov mehr als 30 cm Tiefe, und der
Untergrund wird außerdem 30 oder 40 cm aufgerissen.
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Ein solches Pflügen realisiert zusammen mit einer
Unterbodenlockerung die Hydroerosion, die bei mittleren und starken Gefällen
überwiegt. Der so bearbeitete Boden wird eine Infiltrationskapazität und
Haltekapazität haben, selbst sehr starken Gewittern.
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Die Maschine der Fig. 2 kann an Straßenbauarbeiten angepaßt
werden, indem man ein gewölbtes Blech 23 anbringt, das den Rotor 4
umschließt, in Fortsetzung bis zum Boden des transversalen Schars und
befestigt an der Seite des Anhebearms. Wenn das Zugfahrzeug mit einem
reversiblen Zapfwellenanschluß versehen ist, kann die Maschine im
Rückwärtsgang fahren. Die Erde ist dann im Inneren des gekrümmten Bleches 23
eingefangen. Durch Schrägstellen der Scheiben 13 kann die Erde von einer
Seite oder der anderen der Maschine ausgeworfen werden, wobei der Rotor
4 eine Endlosschnecke bildet, und kann aufgefangen werden durch einen
Gurtförderer, der neben der Zugmaschine montiert wird.
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In diesem Falle ist es möglich, sehr erhebliche Mengen an Erde
kontinuierlich zu verlagern, wobei die Erdschollen auf die gewünschte
Größe zerkleinert werden, und dies unter sehr schwierigen Bedingungen,
beispielsweise auf steinigen oder kieseligen Böden. Die Fremdkörper in
der Erde werden vom Grund der transversalen Furche in Richtung der
Angriffsfront geschleudert und in Richtung der Oberfläche, wo sie sich
leicht lösen können. Es ist sehr einfach, diese Materialien
einzusammeln, um sie für das Verfestigen der Straßen aufzubereiten oder um sie
zu zerkleinern.
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Die beiden Meßräder dienen positiv der sehr genauen
Nivellierung wie auch der seitlichen Schräglage derart, daß das Zugfahrzeug auf
einer Bahn ohne Fahrrillen oder Buckel rollt.
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Eine derartige Maschine eignet sich sehr gut für das Anheben
der Bankette am Straßenrand, welche häufig eine Unfallquelle darstellen
und das Abfließen des Wassers in die Drainage verhindern. Die Erde kann
in diesem Fall auf Lastwagen verladen werden oder auch von dem
Gurtförderer von der anderen Seite des Wasserablaufs abgeführt werden, wobei
man wieder den Kurven ein Bankettstraßenprofil gibt, das schräg steht
oder nahezu horizontal. Die Maschine findet, dank dem Arbeitszylinder G,
welcher die seitliche Verlagerung relativ zum Zugfahrzeug ermöglicht,
auch eine andere Anwendung, wenn es Bäume, Entfernungssteine,
Hindernisse und dergleichen gibt. Die Maschine weicht nämlich beim Passieren
aus und positioniert sich wieder neu. Immer noch in dieser Position,
kann man Durchgänge quer zum Gefälle realisieren, wobei die Zugmaschine
immer noch auf ihrem Niveau bleibt.
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Beim Frei legen von Kiesgruben glänzt eine solche Maschine
durch ihre Transportgeschwindigkeit. Die Verlagerung der Erde erfolgt
durch benachbarte Gurtförderer. Auch der Landwirt könnte, indem er ein
solches Blech 23 und einen Gurtförderer anbringt, sein Terrain nach
Geschmack gestalten und Arbeitsgänge realisieren wie Frei legen von
Konturen, Reparatur von Ablaufbrunnen, Herstellung von Kanälen, für welche es
möglich ist, nach mehreren Durchgängen der Maschinen bis zu mehr als
zwei Meter Tiefe herunterzukommen. Die Maschine ermöglicht auch, ohne
hydraulische Schaufel oder Bulldozer erhebliche Anhäufungen für die
Bewässerung zu schaffen.
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Die Maschine der Fig. 2 kann vereinfacht werden durch
Weglassen der Schneidscheiben 14.
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Die Positionierung der Scheiben (12,13) auf ein- und derselben
Nabe 10 kann alternieren, wobei eine Scheibe die Erde von einer Seite
wendet und danach die andere in umgekehrter Richtung. Anstelle der
Schneidscheiben 14 ist es möglich, diese gegen Scheiben auszutauschen,
die identisch sind mit den Scheiben 13. Für jede Nabe 10 hat man
demgemäß vier Scheiben, welche die Erde von vorn nach hinten verlagern.
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Vorteilhafterweise sind die Scheiben (12,13) kippbeweglich
montiert und werden beim Antreffen eines Hindernisses angezogen. Die
Fig. 4 zeigt eine derartige Anordnung. Jede Scheibe 13 ist abnehmbar auf
einem Support 24 montiert, welcher an mehreren Befestigungsstellen auf
einem Arm 25 sitzt, der seinerseits von dem Arm 9 des Rotors über eine
Nabe (nicht dargestellt) getragen wird.
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Der Arm 25 umfaßt eine zylindrische Partie 25a, die in einer
Bohrung einer Nabe 10 des Rotors (4,9) sitzt und eine äußere Partie 25b,
welche den Support 24 trägt und auf der Partie 25a um eine Achse 26
angelenkt ist, die gleichzeitig senkrecht ist zur Achse des Rotors (4,9)
und zur Achse des Werkzeugtragarms (und entsprechend zu den Achsen 18
und 18' der Fig. 3).
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Die Partie 25a ist hohl und nimmt einen Hydraulikzylinder 27
oder eine Feder auf als Dämpfer, verbunden mit der ausweichfähigen
Partie 25b.
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Wenn die Scheibe 13 auf ein Hindernis trifft, kann sie
seitlich ausweichen durch Verdrehen der Baugruppe 13-24-25b um die Achse 26
und in die Ausgangsposition zurückkehren unter der Wirkung der
automatischen Rückstellung des Zylinders 27.
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Durch Absenken des Drucks in den Zylindern 27 kann man den
endständigen Scheiben 13 ermöglichen, unter die beiden
Begrenzungsplatten (3, 6; 15, 16) des Rotos zu gelangen, wodurch ein Stockräumeffekt
realisiert wird. Die Scheiben kehren nach dem Austritt aus dem Boden zu
ihrem Ausgangspunkt zurück, dank dem Boden des Zylinders und einem
Sicherheitsnocken.
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Die Scheiben 12, 13 können aus Blechformteilen gebildet sein,
deren Enden in abnehmbarer Weise Spitzen oder Schneidwerkzeuge aus
Karbid erhalten.
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Gemäß einer Variante des Pfluges nach der Erfindung kann der
Rotor 4 vollständig mit Schneidscheiben 14 versehen werden, um
Gestrüppentfernen auszuführen.
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Gemäß einer anderen Variante können die Arbeitswerkzeuge des
Rotors von torischen Pflugscharen mit zwei symmetrischen Schnäbeln
gebildet werden, die am Ende von orientierbaren Armen montiert sind, wie
die Scheiben 13, und auf dem gesamten Umfang des Rotors längs einer
Schraubenlinie, oder mehreren Schraubenlinien, wenn jede Nabe 10 mehrere
Schare trägt, angeordnet werden, wobei dieser Typ von Werkzeug eine
hoinogene Durchmischung der Oberflächenschicht ermöglicht.
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Schließlich ist die Erfindung offensichtlich nicht auf die
dargestellten und oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt,
sondern umfaßt im Gegenteil alle Varianten, die von den Ansprüchen
umschlossen werden, d.h. beispielsweise, daß werkzeugtragende Arme
drehbeweglich um eine Achse angeordnet werden könnten, die senkrecht steht
zur Achse des Rotors derart, daß das Arbeitswerkzeug in eine
symmetrische Position, jedoch invers bezüglich der Richtung der Bewegung des
Pfluges, gebracht werden kann, unter der Wirkung eines entsprechenden
Kippsteuersystems, das von dem Führerstand des Zugfahrzeugs betätigt
wird.