DE69602816T2

DE69602816T2 - Ziehbares landwirtschaftliches gerät

Info

Publication number: DE69602816T2
Application number: DE69602816T
Authority: DE
Inventors: Hans Petter Langbakk; Torstein Salte
Original assignee: Kverneland Klepp AS
Current assignee: Kverneland Klepp AS
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1996-03-12
Publication date: 2000-02-10
Anticipated expiration: 2016-03-13
Also published as: US5868207A; DK0762824T3; EP0762824A1; NO965041L; PL317401A1; NO305271B1; CA2190100A1; NO965041D0; WO1996029852A1; ATE180939T1; CZ331196A3; DE69602816D1; EP0762824B1; GB9506469D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein landwirtschaftliches Gerät, das dazu vorgesehen ist, hinter einem Traktor oder einem anderen Zugfahrzeug hergezogen zu werden und an einem Hubmechanismus an der Rückseite des Fahrzeugs so angebracht zu werden, daß der vordere Teil des Geräts durch den Mechanismus unterstützt wird.
Die Erfindung wurde hauptsächlich in Verbindung mit einem landwirtschaftlichen Gerät des "voll montierten" Typs entwickelt, sie kann aber genauso auf ein Gerät des Aufsattel-Typs angewendet werden, bei dem der vordere Teil des Geräts vom Hubmechanismus an der Rückseite des Zugfahrzeugs unterstützt wird, wohingegen weitere Teile des Geräts von auf dem Boden rollenden Rädern unterstützt werden. Das Hauptgerät dieses Typs, auf das die Erfindung besonders vorteilhaft angewandt werden kann, ist ein Direkt-Drillgerät (ein Saatgut-Drillgerät), bei dem es wichtig ist, so weit wie möglich sicherzustellen, daß das Saatgut in den Boden in einer im wesentlichen konstanten Tiefe unter der Bodenoberfläche eingebracht wird, trotz einer möglichen Welligkeit des Oberflächenprofils des Felds, das gedrillt wird.
Ein Direkt-Drillgerät ist in der Lage, Saatgut direkt in nicht vorbereiteten Boden einzubringen. Es ist nicht erforderlich, den Boden zu pflügen oder zu bearbeiten, bevor die Drillmaschine verwendet wird. Aus diesem Grund hat das Gerät zum Erzielen eines Direkt-Drillens von unvorbereitetem Boden normalerweise Pflugscheiben, die an seinem vorderen Ende angebracht sind. Direkt hinter diesen sind Grabzinken, die in den Boden eindringen und die obere Bodenlage bis in die Tiefe lockern, in der das Saatgut eingebracht werden soll. Die Maschine hat außerdem Rollen am hinteren Maschinenende, die den losen Boden über dem Saatgut nach der Einbringung in den Boden andrücken und verdichten.
Eine Tiefensteuerung der Maschine wird üblicherweise unter Verwendung von die Tiefe vorgebenden Rädern durchgeführt. Der Zweck dieser Räder ist es, zu verhindern, daß die Werkzeuge, die den Boden lockern, zu tief in den Boden eindringen. Wenn der Boden hart ist, haben die Bearbeitungswerkzeuge bekannter Geräte jedoch nicht genügend Kraft zum tiefen Eindringen in den Boden. Die Saatgut- Drillelemente sind gewöhnlich an einem Hilfsrahmen angebracht, der schwenkbar mit dem Hauptrahmen verbunden ist. Dieser Hilfsrahmen wird durch eine Anzahl von Federn auf die Bodenoberfläche hinuntergedrückt. Diese Federn müssen stark genug sein, den Hilfsrahmen in Position zu halten. Die Rollen am hinteren Ende des Geräts verhindern, daß der Hilfsrahmen mit seinen Saatgut-Drillelementen zu tief eindringt. Die Saatgut-Drillelemente sind üblicherweise auf Zinken angeordnet, die federnd mit dem Hilfsrahmen verbunden sind.
Bei bekannten Maschinen wird eine Tiefensteuerung folglich durch die Verwendung der die Tiefe vorgebenden Haupträder erreicht, wobei die hinteren Rollen das Gerät in einer erforderlichen Position halten. Die praktische Erfahrung zeigt jedoch, daß bekannte Maschinen infolge einer sich ändernden Härte der Bodenoberfläche und/oder einer sich ändernden Welligkeit der Bodenoberfläche nicht immer in der Lage sind, die Saatgut-Drillelemente in der erforderlichen Tiefe zu halten.
Mißlingt es, eine im wesentlichen konstante Drilltiefe einzuhalten, ergibt sich eine ungleichmäßige Keimung des Saatguts oder möglicherweise überhaupt keine Keimung auf gewissen Abschnitten des Felds.
Vorausgesetzt, daß die Oberfläche der meisten Felder ein sich änderndes Profil hat, d. h. eine Welligkeit in Form von aufeinanderfolgenden Hügeln und Senken (zusammen mit einer sich ändernden Bodenhärte, die Ursache eines sich ändernden Eindringens der Grabzinken usw. ist), ist es schwierig, eine im wesentlichen konstante Drilltiefe unter Verwendung bekannter Geräte beizubehalten, da eine Traktor/Gerät-Kombination während des Überquerens eines Felds zum Schwingen (in einer vertikalen Ebene) neigt, was wiederum dazu führen kann, daß die Höhe der "Saatgut-Drillelemente" sich außer Phase mit dieser Oszillation ändert. Dadurch ergibt sich eine Änderung der Höhe der Saatgut-Drillelemente relativ zur unmittelbar darunterliegenden Bodenoberfläche. Dies führt zu einer Änderung der Einbringtiefe des Saatguts in den Boden.
Zumindest kann dies zu verschiedenen Geschwindigkeiten führen, mit denen das gekeimte Saatgut die Bodenoberfläche durchbricht und schlimmstenfalls zum totalen Ausbleiben der Keimung des Saatguts führen.
In der FR-A-25 21 81 7 ist ein ziehbares landwirtschaftliches Gerät mit einem Satz Bodenbearbeitungswerkzeuge offenbart, die in den Boden eindringen und durch den Boden in einer steuerbaren Tiefe hindurchgezogen werden müssen. Das Gerät umfaßt einen Hauptrahmen, an dem die Werkzeuge angebracht sind, eine Montageanordnung, die zur Anbringung an einen Neigungsmechanismus des Zugfahrzeugs eingerichtet ist, und einen Gewichtsverlagerungsmechanismus, bei dessen Betätigung Gewicht vom Zugfahrzeug auf den Hauptrahmen verlagert wird. Der Neigungsmechanismus umfaßt ein fixiertes oberes Verbindungsglied und ein Paar unterer Verbindungsglieder, die nach oben und unten verstellbar sind, wodurch die Höhe des vorderen Endes des Geräts gesteuert wird. Der Gewichtsverlagerungsmechanismus umfaßt einen Hebelarm, der mit einem Ende A an das obere Verbindungsglied des Hubmechanismus gekoppelt ist und an seinem anderen Ende C von einem Stützrahmen unterstützt wird, der einen Teil der Montageanordnung bildet. Der Gewichtsverlagerungsmechanismus umfaßt außerdem eine Gewichtsverlagerungseinrichtung, die an ihrem unteren Ende so an den Hauptrahmen und an ihrem oberen Ende so an den Hebelarm gekoppelt ist, daß sich eine Wirkungsrichtung ergibt, die durch den Hebelarm an einem Ort verläuft, der dem Ende A des Hebelarms näher ist als dessen Ende C. Dies ergibt eine nach unten gerichtete Kraft, die durch die Gewichtsverlagerungseinrichtung ausgeübt wird und vom Gewicht des Fahrzeugs abgeleitet ist, die viel größer ist, als die nach oben gerichtete Kraft, die am Ende C des Hebelarms auf den Stützrahmen ausgeübt wird. Eine nach unten gerichtete Nettokraft wird folglich auf den Hauptrahmen übertragen, wodurch eine nach unten gerichtete Vorspannkraft auf die Bodenbearbeitungswerkzeuge ausgeübt wird.
Die Erfindung macht sich daher dieses Problem zur Aufgabe und versucht eine Lösung zu schaffen mittels einer neuen Konstruktion einer Montageanordnung am vorderen Ende des Geräts, die die Verlagerung einer nach unten gerichteten Kraft von der Rückseite des Zugfahrzeugs (des Traktors) über die Montageanordnung auf einen Hauptrahmen des Geräts unterstützt, wobei der Rahmen dann eine kontinuierliche nach unten gerichtete Last auf die Saatgut-Grabzinken und/oder die Drillelemente ausübt.
Mit Hilfe einer solchen Anordnung kann die Drilltiefe auf einem im wesentlichen kostanten Niveau unter der Bodenoberfläche sogar dann gehalten werden, wenn eine gewellte Bodenoberfläche (oder übermäßig harter Boden) mit der gezogenen Traktor/Gerät-Kombination überquert wird.
Erfindungsgemäß wird ein ziehbares landwirtschaftliches Gerät mit einem Satz von Bodenbearbeitungswerkzeugen geschaffen, die in den Boden eindringen und durch den Boden in einer steuerbaren Tiefe hindurchgezogen werden müssen, das umfaßt:
einen Hauptrahmen, an dem die Werkzeuge direkt oder indirekt angebracht sind;
eine Montageanordnung am vorderen Ende des Hauptrahmens, die zur Anbringung an einen Hubmechanismus eines Zugfahrzeugs eingerichtet ist, der ein fixiertes oberes Verbindungsglied und ein Paar unterer Verbindungsglieder umfaßt, die nach oben und unten einstellbar sind, wodurch die Höhe des vorderen Endes des Geräts gesteuert wird, wobei die Montageanordnung ein Paar Montagelaschen umfaßt, die an dem Hauptrahmen angebracht sind und jeweils mit einem entsprechenden unteren Verbindungsglied des Hubmechanismus zusammenwirken können; und
einen Gewichtsverlagerungsmechanismus, der einen Teil der Montageanordnung bildet und bei dessen Betätigung ein Teil des Gewichts des Zugfahrzeugs auf den Hauptrahmen verlagert wird, wodurch die nach unten gerichtete Last, die auf die Bodenbearbeitungswerkzeuge wirkt, erhöht wird;
wobei der Gewichtsverlagerungsmechanismus umfaßt:
1. einen Hebelarm, der so eingerichtet ist, daß er mit einem Ende A an das obere Verbindungsglied des Hubmechanismus koppelbar ist und an seinem anderen Ende C von einem Stützrahmen (4) unterstützbar ist, der einen Teil der Montageanordnung bildet; und
2. eine Gewichtsverlagerungseinrichtung, die an ihrem unteren Ende D so an den Hauptrahmen und an ihrem oberen Ende so an den Hebelarm gekoppelt ist, daß sich eine Wirkungsrichtung ergibt, die durch den Hebelarm an einem Ort B verläuft, der dem einen Ende A des Hebelarms näher ist als dessen anderem Ende C, wodurch die nach unten gerichtete Kraft F&sub1;, die durch die Gewichtsverlagerungseinrichtung ausgeübt wird und vom Gewicht des Zugfahrzeugs abgeleitet ist, viel größer ist als die nach oben gerichtete Kraft F&sub2;, die am anderen Ende C des Hebelarms auf den Stützrahmen ausgeübt wird, so daß eine nach unten gerichtete Nettokraft (F&sub1;-F&sub2;) auf den Hauptrahmen übertragen wird, wodurch eine nach unten gerichtete Vorspannkraft auf die Bodenbearbeitungswerkzeuge ausgeübt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Stützrahmen schwenkbar an seinem unteren Ende an dem Hauptrahmen angebracht ist und eine Einstellvorrichtung die Änderung der Schwenkeinstellung des Hauptrahmens relativ zum Stützrahmen bewirkt, wodurch die Stellung des Hauptrahmens eingestellt wird.
Mit einer derartigen neuen Anordnung der Montageanordnung in einem erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Gerät ist es möglich, eine im wesentlichen konstante Arbeitstiefe der Werkzeuge unter der Bodenoberfläche beizubehalten, trotz möglicher Welligkeiten der Bodenoberfläche, über die sich die Kombination bewegt, und/oder trotz Änderungen im Widerstand der Bodenverhältnisse.
Besonders bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 angegeben.
Vorzugsweise umfaßt das landwirtschaftliche Gerät ein Direkt-Drillgerät, wobei in diesem Fall die Bodenbearbeitungswerkzeuge Grabzinken und/oder Saatgut-Drillelemente aufweisen. Es versteht sich jedoch, daß die Merkmale der Erfindung und die dadurch erreichten technischen Vorteile auf andere Arten landwirtschaftlichen Geräts des vollständig montierten Typs angewendet werden können, bei denen es wünschenswert ist, eine im wesentlichen konstante Tiefe von Bodenbearbeitungswerkzeugen unter der Bodenoberfläche beizubehalten.
Vorzugsweise umfaßt die Montageanordnung einen starren Frontrahmen, der am Hauptrahmen des Geräts befestigt ist, an seinem unteren Ende schwenkbar mit den unteren Zuggliedern des Zugfahrzeugs verbunden werden kann und zur Verbindung des oberen Endes des Frontrahmens mit dem fixierten oberen Verbindungsglied des Fahrzeugs ein einstellbares Verbindungsglied hat. Die auf dem Boden laufenden Räder des Geräts sind einstellbar angeordnet, damit die erforderliche Arbeitstiefe der Bearbeitungswerkzeuge voreingestellt werden kann. Das Verbindungsglied, das das obere Ende des Frontrahmens mit dem fixierten oberen Verbindungsglied des Fahrzeugs verbindet, kann zur Änderung des Winkels eingestellt werden, den der Hauptrahmen mit dem Boden einschließt.
Das einstellbare Verbindungsglied kann eine Grobeinstellungs- und eine Feineinstellungseinrichtung aufweisen, vorzugsweise durch eine Verbindungs-Montagelasche am oberen Ende des Frontrahmens ausgebildet sein und eine Anzahl verschiedener Montagelöcher haben, mit denen das Verbindungsglied zur Grobeinstellung verbunden werden kann. Zur Feineinstellung ist das Verbindungsglied selbst längeneinstellbar, das heißt als Teleskop-Arbeitszylinder oder Spannschraube ausgebildet.
Zur Schaffung einer Gewichtsverlagerung vom Zugfahrzeug (Traktor) zum Gerät über die Montageanordnung umfaßt die Montageanordnung vorzugsweise eine Betätigungsstange, die zwischen einer unwirksamen Stellung und einer Betriebsstellung (in der sie die Ausübung einer Vorspannkraft bewirkt) umstellbar ist, und einen Betätigungsarm, der an die Betätigungsstange und an den Hauptrahmen so gekoppelt ist, daß er in der Lage ist, die Vorspannkraft als nach unten gerichtete Kraft auf den Hauptrahmen und damit auf die Bodenbearbeitungswerkzeuge zu übertragen.
Die Betätigungsstange kann so eingerichtet sein, daß sie durch beliebige geeignete Mittel vorgespannt wird, verwendet vorzugsweise aber eine Druckfeder, die in der Betriebsstellung die Vorspannkraft auf den Betätigungsarm ausübt.
Die Betätigungsstange kann zwischen ihren beiden Stellungen mittels einer Kniehebelverbindung umgestellt werden, die vorzugsweise einen Kurbel-Stellantrieb aufweist, mit dem die Betätigungsstange schwenkbar verbunden ist und der schwenkbar zwischen einer unwirksamen Stellung, in der die Verbindung der Betätigungsstange in einer mit dem Betätigungsarm unwirksam ist, und einer Betriebsstellung umstellbar ist, in der die Wirkungsrichtung der Betätigungsstange durch die oder nahe der Schwenkachse des Kurbel-Stellantriebs verläuft.
Vorzugsweise ist ein Vier-Arm-Gestänge zur Steuerung der Ausübung der Vorspannkraft auf den Hauptrahmen des Geräts vorgesehen, wobei zwei Arme des Gestänges durch den Betätigungsarm und die Betätigungsstange gebildet werden, solange letztere in der Betriebsstellung ist. Die beiden verbleibenden Arme des Gestänges können ausgebildet sein durch eine aufrecht stehende Rahmenkomponente, die an ihrem unteren Ende mit einem Paar Montagelaschen schwenkbar verbunden ist, mittels derer das Gerät schwenkbar an die unteren Zugglieder des Zugfahrzeugs gekoppelt werden kann, und die an ihrem oberen Ende schwenkbar mit einem Hebelarm verbunden ist, der an seinem von der aufrechtstehenden Rahmenkomponente entfernten Ende schwenkbar mit dem fixierten oberen Verbindungsglied des Zugfahrzeugs verbunden ist.
Bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen ziehbaren landwirtschaftlichen Geräts werden nun detailliert exemplarisch beschrieben, wobei Bezug auf die beiliegende Zeichnung genommen wird. In dieser zeigen:
Fig. 1: eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Geräts, das vollständig am Hubmechanismus am hinteren Ende eines Zugfahrzeugs (eines Traktors) montiert ist und die Form einer Direkt-Drillmaschine hat;
Fig. 2: eine detaillierte Seitenansicht einer Kupplungsanordnung, die an der Vorderseite des Geräts angebracht ist und die mit den beiden unteren Verbindungsgliedern und dem fixierten oberen Verbindungsglied des Dreipunkt-Hubmechanismus am hinteren Ende des Traktors verbunden ist;
Fig. 3: eine perspektivische Darstellung der vorderen Montageanordnung des Geräts, die in einer heruntergedrückten Arbeitsstellung gezeigt ist;
Fig. 4: eine zu Fig. 3 ähnliche Ansicht, die jedoch die Stellungen zeigt, die von den Komponenten in einer unbelasteten Stellung eingenommen wird;
Fig. 5: eine zu den Fig. 3 und 4 ähnliche Ansicht, die die Stellungen zeigt, die von den Komponenten der Montageanordnung eingenommen wird, wenn das gesamte Gerät in eine unwirksame Stellung angehoben wird, was durch die unteren Zugglieder des Hubmechanismus des Traktors erfolgt;
Fig. 6: eine detaillierte Seitenansicht, die einen Teil einer mittels einer Feder vorgespannten Komponente der Montageanordnung zeigt, mit der eine nach unten gerichtete Vorspannkraft auf den Hauptrahmen des Geräts ausgeübt wird, der eine kontinuierliche nach unten gerichtete Kraft auf die Saatgut-Drillelemente des Geräts ausübt;
Fig. 7: ein schematisches Hydraulik-Schaltbild eines Beispiels eines hydraulischen Betätigungskreises zur Einstellung der Montageanordnung in verschiedene Betriebsarten;
Fig. 8: eine detaillierte Seitenansicht eines Teils einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform des Geräts mit einer alternativen Anordnung einer Gewichtsverlagerungseinrichtung, die in die vordere Montageanordnung des Geräts integriert ist und mit einem Standard-Dreipunkt- Hubmechanismus eines Traktors koppelbar ist;
Fig. 9: ein Hydraulikschaltbild der sich hydraulisch bewegenden Komponenten des in Fig. 8 gezeigten Gewichtsverlagerungsmechanismus;
Fig. 9: eine schematische Darstellung des Hubmechanismus des Traktors und der modifizierten Kopplungsanordnung/des modifizierten Gewichtsverlagerungsmechanismus der Fig. 8; und
Fig. 10: eine schematische Darstellung der Mittel, mit denen ein Teil des Traktorgewichts mittels des Gewichtsverlagerungsmechanismus auf den Hauptrahmen des Geräts und von diesem aus auf die Bodenbearbeitungswerkzeuge verlagert wird.
Nachfolgend wird zunächst auf die allgemeine seitliche perspektivische Ansicht der Fig. 1 Bezug genommen. Diese zeigt eine gezogene Direkt-Drillmaschine 100, die vollständig am hinteren Ende eines landwirtschaftlichen Traktors 101 mittels des üblichen Hubmechanismus 102 angebracht ist. Dieser ist als Paar von unteren Zuggliedern ausgeführt, die nach oben und unten in bekannter Weise hydraulisch einstellbar sind und die zusätzlich in der Lage sind zu "schwimmen", was in Verbindung mit bestimmten Gerätetypen Verwendung findet. Zusätzlich gibt es ein fixiertes oberes Verbindungsglied des Hubmechanismus, mit dem das Gerät ebenfalls verbunden ist. Es versteht sich, daß eine Direkt- Drillmaschine lediglich ein Beispiel eines vollmontierten landwirtschaftlichen Geräts ist, auf das die Erfindung angewendet werden kann. Es versteht sich natürlich ferner, daß, obwohl ein Traktor das gewöhnlich eingesetzte Zugfahrzeug ist, jeder andere Zugfahrzeugtyp eingesetzt werden kann, falls erforderlich.
Es versteht sich, daß die Erfindung, möglicherweise mit einigen Modifikationen, ebenso bei landwirtschaftlichen Geräten des Aufsatteltyps verwendet werden kann.
Das in den Fig. 1 bis 6 gezeigte landwirtschaftliche Gerät ist eine Direkt-Drillmaschine, die aufweist: einen Hauptrahmen 17, eine Montageanordnung, die einen starren Teil des Hauptrahmens bildet und am vorderen Ende des Geräts angebracht ist, Saatgut-Drillelemente 104, die an einem Hilfsrahmen 105 angebracht sind, der schwenkbar mit dem Hauptrahmen 17 verbunden ist, und die nach unten ragen, so daß sie sich bis in eine kontrollierte Tiefe unter die Oberfläche des zu drillenden Bodens erstrecken, einen Saatgut-Trichter 106, der am Hauptrahmen angebracht ist und Verteilerrohre oder -schläuche 104 aufweist, die in bekannter Weise bis zu einem Ort direkt hinter den Saatgut-Drillelementen gehen, und auf dem Boden abrollende Räder 107, die wenigstens einen Teil des Gewichts des Hauptrahmens tragen, und die nach oben und unten einstellbar sind, so daß die Arbeitstiefe der Saatgut-Drillelemente verändert werden kann. Hintere Verdichterräder oder -rollen 108 dienen zum Andrücken und Verdichten des losen Bodens über dem eingebrachten Saatgut.
Ein wichtiger Aspekt der Montageanordnung an der Vorderseite des Geräts ist, daß sie an die unteren Hubarme (Verbindungsglieder) und das fixierte obere Verbindungsglied eines Dreipunkt-Hubmechanismus am hinteren Ende eines Traktors gekoppelt werden kann, ohne daß es notwendig ist, eine Anpassung oder Modifizierung des Hubmechanismus durchzuführen, d. h. die Montageanordnung ist ein Universaltyp einer Anordnung, der es ermöglicht, das Gerät ohne weiteres mit Traktoren verschiedener Hersteller zu koppeln.
Die in den Fig. 1 bis 6 gezeigte Direkt-Drillmaschine ist so eingerichtet, daß sie Saatgut direkt in unvorbereiteten Boden einbringt, d. h. in Boden, der noch nicht gepflügt oder in irgend einer Weise bearbeitet wurde, bevor die Maschine verwendet wird. Um dies zu erreichen, sind Scheiben 109 an der Vorderseite des Geräts angebracht, denen Grabzinken 110 nachfolgen, die in den Boden eindringen und die obere Schicht bis hin zu einer Tiefe lockern, in die das Saatgut eingebracht werden soll. Die Rollen 108 am hinteren Ende der Maschine drücken und verdichten den losen Boden über dem eingebrachten Saatgut.
Eine Tiefensteuerung wird durch die Verwendung der Tiefenvorgabe-Räder 107 erreicht, die verhindern, daß die Werkzeuge 103, die den Boden lockern, zu tief eindringen. Wie untenstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 der Zeichnung detaillierter beschrieben wird, ist ein Gewichtsverlagerungsmechanismus vorgesehen, der Gewicht vom Traktor auf die Arbeitswerkzeuge des Geräts verlagert, so daß eine ausreichende nach unten gerichtete Kraft vorgegeben wird, die die Werkzeuge in der erforderlichen Eindringtiefe im Boden hält. Dies ist erforderlich, da die Arbeitswerkzeuge des Geräts, wenn der Boden zu hart ist, möglicherweise keine ausreichende Kraft haben, um in den Boden oder in eine erforderliche Bodentiefe einzudringen.
Die Saatgut-Drillelemente sind gewöhnlich an einem Hilfsrahmen 105 angebracht, der schwenkbar mit dem Hauptrahmen 17 verbunden ist, wobei dieser Hilfsrahmen auf die Bodenoberfläche mittels einer Anzahl von Federn gedrückt wird. Diese Federn müssen stark genug sein, den Hilfsrahmen in Position zu halten. Die Rollen am hinteren Ende des Geräts verhindern, daß sich der Hilfsrahmen mit den Drillelementen zu sehr absenkt. Die Saatgut-Drillelemente sind gewöhnlich auf Zinken angebracht, die federnd mit dem Hilfsrahmen verbunden sind.
Eine Tiefensteuerung wird folglich unter Verwendung der Haupträder und der Rollen durchgeführt, so daß das Gerät in einer erforderlichen Position gehalten wird. Um sicherzustellen, daß das Gerät während einer Feldüberquerung in dieser Position bleibt, verläßt man sich auf das Gerätegewicht selbst und auf den Gewichtsverlagerungsmechanismus (der unten beschrieben wird) zum Verlagern von Gewicht vom Traktor. Zusätzlich sind Federn in den Gewichtsverlagerungsmechanismus integriert, und zwar zwischen dem Haupt- und dem Hilfsrahmen und an allen Bodenbearbeitungswerkzeugen, wie Pflugmessern, Zinken und Drillelementen. Dadurch können die verschiedenen Teile des Geräts ausweichen, wenn sie auf Hindernisse, z. B. große Steine, treffen, die sich einer Bewegung widersetzen.
Nun wird auf Fig. 2 der Zeichnung Bezug genommen. Dort ist im schematischen Umriß das hintere Ende 20 eines Traktors gezeigt, das ein Paar unterer Zugglieder 15 und ein fixiertes oberes Verbindungsglied 21 aufweist, an die die vordere Montageanordnung des Geräts gekoppelt werden kann. Der Hauptrahmen des Geräts ist schematisch durch das Bezugszeichen 17 dargestellt. Ein aufrechter vorderer Rahmen 3 ist starr an dem Hauptrahmen 17 befestigt und an seinen unteren Enden an einem Paar seitlich voneinander beabstandeter Montagelaschen 14 angebracht, von denen jede schwenkbar mit je einem der unteren Zugglieder 15 verbunden werden kann. Das obere Ende des Stützrahmens 3 trägt eine Montagelasche 16, die indirekt mit dem oberen Verbindungsglied 21 über ein einstellbares Verbindungsglied 2 verbunden ist. Die einstellbaren auf dem Boden rollenden Räder (nicht gezeigt in Fig. 2), die den Hauptrahmen 17 tragen, können jede erforderliche Arbeitstiefe der Bodenbearbeitungswerkzeuge vorgeben, die vom Hauptrahmen getragen werden. Als Einstellmittel für den Winkel, den der Hauptrahmen 17 relativ zum überquerten Boden einnimmt, dient jedoch die Verbindung zwischen der oberen Montagelasche 16 und dem oberen Verbindungsglied 21. Eine Grobeinstellung dieser Winkeleinstellung kann erreicht werden, indem das Verbindungsglied 2 mit dem gewünschten Befestigungsloch aus einer Gruppe von Befestigungslöchern 22 in der Montagelasche 16 verbunden wird, während eine Feineinstellung mittels einer Teleskop- Einstellung der Länge des Verbindungsglieds 2, die einen hydraulischen Arbeitszylinder oder eine Einstellschraube umfassen kann, durchgeführt wird. Eine Relativeinstellung des Abstands zwischen der Montagelasche 16 und dem oberen Verbindungsglied 21 bewirkt eine Relativverschwenkung um die Schwenkzapfen 15a an den Enden der unteren Zugglieder 15.
Zusätzlich zum starren vorderen Rahmen 3 enthält die Montageanordnung außerdem eine Betätigungsstange 8, die zwischen einer unwirksamen Stellung (nicht gezeigt in Fig. 2) und einer Betriebsstellung verstellbar ist, bei der sie das Ausüben einer nach unten gerichteten Vorspannkraft auf den Hauptrahmen 17 bewirkt. Ein Betätigungsarm 5 ist dazu mit der Betätigungsstange 8 und außerdem mit dem Hauptrahmen 17 gekoppelt, so daß er in der Lage ist, die Vorspannkraft von der Betätigungsstange als nach unten gerichtete Kraft auf den Hauptrahmen und dadurch auf die Bodenbearbeitungswerkzeuge zu übertragen. Die Betätigungsstange 8 ist so eingerichtet, daß sie mit einer beliebigen geeigneten Einrichtung vorgespannt werden kann; vorzugsweise wird jedoch eine Druckfeder 6 verwendet, die auf eine Anschlagplatte 7 wirkt. Diese ist einstellbar an der Betätigungsstange 8 angebracht, so daß eine Änderung der Druckbelastung ermöglicht ist, die die Feder 6 ausüben kann, indem das andere Ende der Feder 6 in der in Fig. 2 gezeigten Betriebsstellung an dem Betätigungsarm 5 anliegt. Das untere Ende der Stange 8 ist gleitend von dem Betätigungsarm 5 aufgenommen und kann durch den Betätigungsarm 5 gegen die Federvorspannung der Druckfeder 6 ragen. Das obere Ende ist zwischen der in Fig. 2 gezeigten Betriebsstellung der Stange 8 und einer unwirksamen Stellung (nicht gezeigt) mit Hilfe eines hydraulisch betätigten Kniehebels 9 und eines Arbeitszylinders 10 einstellbar, wie noch detaillierter beschrieben wird.
Der Betätigungsarm 5 ist mit dem Träger 13 über einen horizontalen Schwenkzapfen 11 schwenkbar verbunden, wobei jedoch sein Verschwenken im Uhrzeigersinn um den Schwenkzapfen 11 durch einen Verriegelungsstift 12 blockiert wird. Dieser ist durch ein ausgewähltes Loch einer Gruppe von Löchern 23 geführt, die in einem Träger 13 ausgebildet sind, der starr in einer Anordnung mit einer Montagelasche 14 und dem unteren Ende des vorderen Rahmens 3 gehalten ist. Die Montagelaschen 14 sind an beiden Seiten des vorderen Rahmens 3 positioniert und jede Montagelasche besteht aus zwei Platten mit einem Loch darin. Die unteren Zugglieder 15 sind zwischen den Platten positioniert und der Bolzen ist durch die Löcher in den Platten und durch die Zugglieder gesteckt.
Eine nach unten gerichtete Vorspannkraft auf den Betätigungsarm 5 wird dadurch durch die Druckfeder 6 ausgeübt und auf den Hauptrahmen 17 über den Verriegelungsstift 12 und den Träger 13 übertragen. Eine Änderung des ausgewählten Lochs 23, in dem der Verriegelungsstift 12 angeordnet ist, sowie eine Änderung der Position der Anschlagplatte 7 an der Betätigungsstange 8 kann eine Änderung der erzeugbaren Vorspannkraft bewirken.
Die Betätigungsstange 8 und der Betätigungsarm 5 bilden einen Teil eines Vier-Arm-Gestänges, das einen Teil der Montageanordnung bildet und dessen weitere Komponenten einen sich im wesentlichen nach oben erstreckenden zwischenliegenden Stützrahmen 4 umfassen. Dieser ist an seinem unteren Ende 24 angelenkt und an seinem oberen Ende 25 an dem Hebelarm 1 angelenkt, der das restliche Teil des Vier-Arm-Gestänges bildet. Der Hebelarm 1 ist an seinem vorderen Ende schwenkbar mit dem oberen Verbindungsglied 21 verbunden und das einstellbare Verbindungsglied 2 ist indirekt an das obere Verbindungsglied 21 gekoppelt, indem es mit dem Hebelarm 1 über einen Schwenkzapfen 26 verbunden ist.
Zum Überführen der Betätigungsstange 8 zwischen der in Fig. 2 gezeigten Betriebsstellung und der unwirksamen Stellung ist der Kniehebel 9 schwenkbar mit dem oberen Ende der Betätigungsstange 8 über einen Schwenkzapfen 27 verbunden und selbst schwenkbar an einem horizontalen Schwenkzapfen 28 zur Umstellung zwischen der in Fig. 2 gezeigten Betriebsstellung und einer unwirksamen Stellung angebracht, wobei dies durch einen hydraulischen Umstellzylinder 10 bewirkt wird.
Die Komponenten der Kupplungs/Montageanordnung (insgesamt mit dem Bezugszeichen 111 bezeichnet) am vorderen Ende des Geräts (Komponenten 1, 4, 14, 13, 12, 5, 8, 9) erlauben es, das Gerät einfach an einen standardmäßigen Dreipunkt- Hubmechanismus eines Traktors zu koppeln, ohne daß es notwendig ist, irgendwelche Modifikationen oder Anpassungen des Hubmechanismus durchzuführen. Daher kann die Anordnung 111 direkt an das fixierte obere Verbindungsglied 21 und die unteren Verbindungsglieder 15 über einen speziell ausgelegten oberen Hebelarm 1 bzw. über untere Montagelaschen 14 gekoppelt werden.
Dabei ist jedoch eine Gewichtsverlagerungseinrichtung in die Montageanordnung 111 integriert oder bildet einen Teil von dieser. Den Komponenten, die die Gewichtsverlagerungseinrichtung bilden, sind mit dem gemeinsamen Bezugszeichen 112 versehen, zusätzlich zu ihren eigenen Bezugszeichen, die den Hebelarm 1, die Betätigungsstange 8, die Feder 6, den Arm 5 und den Stützrahmen 4 bezeichnen.
Dieser Mechanismus bildet einen Teil der Montageanordnung, indem er mit dem fixierten oberen Verbindungsglied 21 gekoppelt ist, übt dabei jedoch außerdem eine nach unten gerichtete Nettokraft auf den Hauptrahmen 17 über die Stange 8 und den Arm 5 aus (abgeleitet vom Traktorgewicht), da die nach unten gerichtete Kraft, die auf die Stange 8 ausgeübt wird, viel größer ist als die nach oben gerichtete Kraft, die vom Ende c des Hebelarms 1 auf den Stützrahmen 4 ausgeübt wird, wie unten detaillierter beschrieben wird.
Die Betriebskomponenten der Montageanordnung sind nun beschrieben worden. Nun wird ihre Arbeitsweise in den verschiedenen Betriebsstellungen beschrieben.
Die Montagelasche 14 kann frei um den Schwenkzapfen 11 verschwenkt werden. Wenn jedoch die Betätigungsstange 8 in der gezeigten Betriebsstellung ist, drückt die Feder 6 gegen den Arm 5 und treibt ihn im Uhrzeigersinn, bis seine Bewegung vom Verriegelungsstift 12 angehalten wird. Dies beendet dann ein weiteres Verschwenken der Montagelasche 14 im Uhrzeigersinn, wobei ihr die Möglichkeit verbleibt, entgegen dem Uhrzeigersinn und gegen die Wirkung der Feder 6 zu schwenken. Die Position des Verriegelungsstifts 12 kann geändert werden, indem ein geeignetes der Löcher 23 ausgewählt wird; dies wird primär dazu durchgeführt, die Montageanordnung an verschiedene Traktortypen anzupassen. Dies erlaubt außerdem eine gewisse Grobeinstellung der Kompressionsbelastung, die mittels der Feder 6 erzielt werden kann. Eine Feineinstellung der Kompressionsbelastung durch die Feder 6 kann durch Bewegen der Anschlagplatte 7 längs der Betätigungsstange 8 erreicht werden.
Wenn es erforderlich ist, eine nach unten gerichtete Kraft auf die Arbeitswerkzeuge, die vom Hauptrahmen 17 getragen werden, auszuüben, wird der Arbeitszylinder 10 betätigt, so daß er den Kniehebel 9 im Uhrzeigersinn um den Schwenkzapfen 28 aus der unwirksamen Stellung (nicht gezeigt) in die Betriebsstellung verschwenkt. Es ist ersichtlich, daß in dieser Betriebsstellung die Wirkungsrichtung der Betätigungsstange 8 im wesentlichen durch den Schwenkzapfen 28 verläuft. In dieser Position des Arbeitszylinders 10 und der Betätigungsstange 8 ist die Druckfeder 6 voll aktiviert und drückt das Gerät zum Boden hinunter. Dies ist die Stellung des Geräts, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist.
Um eine möglichst effektive Gewichtsverlagerung vom Traktor auf das Gerät über die Montageanordnung zu erzielen, ist es wünschenswert, den Schwenkpunkt B zwischen Hebelarm 1 und Kniehebel 9 so nah wie möglich am Schwenkpunkt A anzuordnen, der am oberen Verbindungsglied 21 des Traktors vorgesehen ist. Der Hebelarm 1 wirkt als Ausgleichsarm, der den Hauptteil der Gewichtslast der Rückseite des Traktors über den Schwenkpunkt B (im Hinblick auf seinen geringen Abstand vom Schwenkpunkt A) verlagert, wohingegen nur ein kleiner Teil dieser Kraft vom Punkt C aufgenommen wird, der die Schwenkverbindung zwischen dem entfernten Ende des Hebelarms 1 und der Oberseite des zwischenliegenden Stützrahmens 4 ist. Folglich wird der Hauptteil der nach unten gerichteten Last des Traktors, z. B. ungefähr 90%, über den Hebelarm 1, den Schwenkzapfen 28, den Kniehebel 9 und dann weiter zur Betätigungsstange 8 und über die nun vorgespannte Feder 6 auf den Betätigungsarm 5 verlagert.
Die vorteilhafte Gewichtsverlagerung vom Traktor 101 auf die Arbeitswerkzeuge 103 (über die verbesserte vordere Kupplungsanordnung 111 des Geräts) wird aufgrund der speziellen Ausgestaltung des Gewichtsverlagerungsmechanismus 112 erreicht, der einen Teil der Kupplungsanordnung 111 bildet. Der Gewichtsverlagerungsmechanismus 112 wird daher von dem Hebelarm 1, dem Kniehebel 9, der Betätigungsstange 8 und der Feder 6 und dem Betätigungsarm 5 gebildet. Das vordere Ende A des Hebelarms 1 ist schwenkbar mit dem oberen Verbindungsglied 21 verbunden und das hintere Ende C des Hebelarms 1 ist an das obere Ende 25 des Stützrahmens 4 angelenkt, der einen Teil der Kupplungsanordnung bildet. Bei der Benutzung wird ein Teil des Traktorgewichts über das obere Verbindungsglied 21 auf den Hebelarm 1 verlagert, und dies übt eine nach unten gerichtete Kraft F&sub1; aus, die im wesentlichen durch die Achse des Schwenkpunkts B geht und die im wesentlichen mit der Achse der Stange 8 zusammenfällt, wenn diese in der in Fig. 2 gezeigten Betriebsstellung ist. Eine nach oben gerichtete Gegenkraft F&sub2; wird vom Hebelarm 1 über den Schwenkpunkt C auf den Stützrahmen 4 übertragen, und von da aus auf den Hauptrahmen 17. Es ist jedoch durch einfache geometrische Überlegung ersichtlich, daß die Stelle, an der die Wirkungslinie der nach unten gerichteten Kraft F&sub1;, die durch die Betätigungsstange 8 wirkt, näherungsweise durch den Schwenkpunkt B geht. Dies ist bezüglich des Schwenkpunkts A ein kurzer Hebelarm, während ein viel größerer Schwenkarm um Schwenkpunkt A hinsichtlich der nach oben gerichteten Kraft F&sub2; vorliegt.
Bei L&sub1; der Abstand zwischen den Schwenkpunkten A und B und L&sub2; derjenige zwischen den Schwenkpunkten B und C, dann gilt für eine gegebene nach unten gerichtete Kraftkomponente F&sub1;, die längs der Stange 8 wirkt, und eine nach oben gerichtete Kraft F&sub2;, die durch den Schwenkpunkt C wirkt, folgende Näherungsformel:
F&sub1; · L&sub1; = F&sub2; · (L&sub1; + L&sub2;)
daraus folgt F&sub2; = F&sub1; · L&sub1; - (L&sub1; + L&sub2;)
Dies bedeutet, daß die nach oben gerichtete Kraft F&sub2; viel kleiner ist als die nach unten gerichtete Kraft F&sub1; und folglich die nach unten gerichtete Nettokraft, die auf den Hauptrahmen 17 ausgeübt wird (über die Gewichtsverlagerung vom Traktor auf die vordere Kupplungsanordnung 111 und speziell deren Gewichtsverlagerungsmechanismus 112) ein wesentlicher Anteil der Kraft F&sub1; ist. Bei einer typischen Anordnung, die durch die Geometrie der Fig. 2 wiedergegeben wird, kann die resultierende nach unten gerichtete Nettokraft (F&sub1;-F&sub2;), die auf den Hauptrahmen 17 ausgeübt wird, ungefähr 80% des Axialdrucks sein, der auf die Stange 8, die Feder 6, den Arm 5 und die Montagelasche 13 ausgeübt wird. Diese nach unten gerichtete Nettokraft wird dann vom Hauptrahmen 17 direkt oder indirekt auf die Arbeitswerkzeuge 103 übertragen, so daß diese nach unten in den Boden gedrückt werden und eine konstante nach unten gerichtete Vorspannkraft ausgeübt wird, die dazu beiträgt, eine im wesentlichen konstante Eindringtiefe während der Vorwärtsbewegung des Traktors 101 und des Geräts 100 zu erhalten, trotz einer möglichen Welligkeit der Bodenoberfläche und/oder Änderungen im Widerstand, den der Boden entgegensetzt.
Es versteht sich, daß die oben angeführte Formel nur eine Näherung ist, da die Wirkungsrichtung der Stange 8 nicht genau in rechtem Winkel auf der Verbindungslinie zwischen den Schwenkpunkten A und C steht.
Wenn das Gerät angehoben werden soll, wird die Betätigungskraft des Arbeitszylinders 10 derart gelöst, daß der Kniehebel 9 sich entgegen dem Uhrzeigersinn drehen kann. Die Kompression in der Feder 6 wird dann entspannt. Diese Bewegung des Kniehebels 9 und der Betätigungsstange 8 kann frei erfolgen, ohne die Bewegung des Mechanismus zu behindern. In Fig. 4 ist die Stellung der Komponenten gezeigt, die dann eingenommen wird, wenn der Druck in den Federn 6 entspannt ist. In Fig. 5 ist die angehobene Stellung des Geräts gezeigt, die beim Anheben der unteren Zugglieder 15 eingenommen wird. Wenn es jedoch erforderlich ist, das Gerät wieder zum Boden hin abzusenken, kann der Betätigungsarm 5 frei verschwenkt werden. Dies ist ein wichtiger Aspekt der Montageanordnung der Erfindung, da dann, wenn die unteren Zugglieder 15 angehoben sind, der Abstand zwischen dem Punkt B (Schwenkzapfen 28, der den Kniehebel 9 und den Hebelarm 1 miteinander verbindet) und Punkt D (der Angriffspunkt der gespannten Druckfeder 6 am Betätigungsarm 5) verkürzt ist, und umgekehrt der Abstand zwischen den Punkten B und D verlängert ist, wenn die Zugglieder 15 abgesenkt sind. Die dargestellte Anordnung erlaubt diese Bewegung ohne weiteres, wohingegen es nahezu unmöglich ist, dieses gewünschte Resultat unter Verwendung einer fixiert angeordneten Feder zu erzielen, die so voluminös sein müßte, daß sie in der Lage wäre, sowohl die beträchtliche Bewegung aufzunehmen als auch die erforderliche beträchtliche Kraft auszuüben.
Während des Normalbetriebs, d. h. mit hinter dem Traktor hergezogenem Gerät, das in eine Betriebsstellung zum Saatgut-Drillen eingestellt ist, sind die unteren Zugglieder 15 normalerweise so angeordnet, daß sie in der Lage sind zu "schwimmen", so daß das Gerät der Oberfläche des Bodens folgen kann. In dieser Arbeitsstellung wirkt das Gerätegewicht auf den Boden. Über die Federspannung, die innerhalb der Montageanordnung vorgesehen ist (bei Einstellung in die in Fig. 2 gezeigte Betriebsstellung) wird jedoch eine zusätzliche nach unten gerichtete Kraft vom Traktor auf das Gerät und über diese Montageanordnung übertragen, so daß das Gerät stabilisiert und dadurch das Beibehalten einer geeigneten Tiefe der Grabzinken und der Saatgut-Drillelemente trotz einer Welligkeit oder Härte der Bodenoberfläche angestrebt wird. Dies schafft einen wesentlichen Vorteil, indem eine gleichförmigere Keimung des Saatgut gefördert wird, und vermeidet einen Keimausfall des Saatguts, der bei bestehenden Drillmaschinen auftreten kann, wenn die momentane Drill-Tiefe viel zu gering wird.
Ein hydraulischer Betätigungskreis zur Steuerung der Einstellung der Montageanordnung ist in Fig. 7 gezeigt, wobei dies eine rein exemplarische und schematische Darstellung ist. Dargestellt sind schematisch die Druckfeder 6 und der Arbeitszylinder 10 und, wie diese innerhalb eines hydraulischen Steuerkreises integriert sind.
Der in der Fig. 7 gezeigte Hydraulikkreis beinhaltet ein Schieberventil 33, das handbedienbar ist und bewirkt, daß der Arbeitszylinder 10 unter Druck gesetzt wird. Der Hydraulikkreis beinhaltet eine Druckversorgungseinheit 37 und Rückschlagventile 34 und 35, die mit dem Arbeitszylinder 10 verbunden sind. Der Hydraulikkreis beinhaltet zusätzlich einen Hubzylinder 39 und ein Betriebs-Schieberventil 36, die auf dem Traktor vorgesehen sind und bei deren Betrieb die unteren Zugglieder 15, falls erforderlich, angehoben werden, so daß das Gerät angehoben wird.
Folglich wird, wenn es erforderlich ist, die Feder 6 zu aktivieren, d. h. die nach unten gerichtete Vorspannkraft auf den Betätigungsarm 5 auszuüben, das Ventil 33 betätigt, wodurch unter Druck stehendem Öl aus der Druckquelle 37 der Durchfluß auf eine Seite des Arbeitszylinders 10 ermöglicht wird. Dies bewirkt das Verdrehen des Kniehebels 9 in den in Fig. 6 gezeigten Betriebszustand, wodurch die Feder 6 eine nach unten gerichtete Vorspannkraft auf den Betätigungsarm 5 ausübt. Die Rückschlagventile 34 und 35 halten den Arbeitszylinder 10 in der unter Druck stehenden Position. Wenn es dann erforderlich ist, das Gerät anzuheben, wird das Traktorventil 36 betätigt, welches eine Druckbeaufschlagung des Hubzylinders 39 bewirkt, welche die Zugglieder 15 anhebt. Zusätzlich zur Druckbeaufschlagung der Hubzylinder 39 ermöglicht die Druckversorgung jedoch außerdem den Durchtritt zum Rückschlagventil 35 und bewirkt dessen Öffnung und gewährleistet dadurch einen Druckablaß im Arbeitszylinder 10. Der Kniehebel 9 kann dann in die unwirksame Position zurückkehren (unter dem Einfluß der Druckfeder 6), was die Vorspannung auf die Druckfeder 6 beseitigt. Diese Freigabe der Druckfeder 6 und Rückbewegung des Arbeitszylinders 10 in eine freie Position erfolgt normalerweise, bevor das Gerät angehoben wird.
Der in Fig. 7 dargestellte Arbeitszylinder 10 ist ein einfach wirkender Zylinder, dies jedoch nur aus darstellerischen Zwecken. Ein doppelt wirkender Zylinder kann ohne weiteres eingesetzt werden, falls erforderlich.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der Fig. 8 bis 10, exemplarisch im Detail beschrieben. Diese Figuren zeigen eine bevorzugte alternative Konstruktion des Gewichtsverlagerungsmechanismus, der in die vordere Montageanordnung des Geräts integriert ist. In seiner Wirkung ersetzt diese alternative Ausführungsform die Betätigungsstange 8 und die Feder 6 und das zylinderbetätigtes Kniegelenk 9, 10 durch einen hydraulisch betätigten Zylinder. Davon abgesehen ist die Geometrie der Einrichtung, mittels der Gewicht vom Traktor auf den Hauptrahmen und von da auf die Bodenbearbeitungswerkzeuge verlagert wird, im wesentlichen gleich. Bauteile, die denen entsprechen, die unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform schon beschrieben wurden, werden mit denselben Bezugszeichen versehen und nicht nochmals im Detail beschrieben.
Die Hauptmodifikationen umfassen folglich das Ersetzen der Betätigungsstange 8, der Anschlagplatte 7 und der Druckfeder 6 durch einen teleskopisch verstellbaren Hydraulikzylinder 200, der an einem oberen Schwenkpunkt 201 angreift. Dieser wird von einem schwenkbaren Kniehebel 202 getragen, der am Hebelarm 1 an einer Position angebracht ist, die dem vorderen End-Schwenkpunkt A viel näher ist als dem hinteren End-Schwenkpunkt. C des Hebelarms 1; dies in im wesentlichen gleicher Weise wie in der in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsform. Das untere Ende des Zylinders 200 ist an den Betätigungsarm 5 über den unteren Schwenkzapfen D gekoppelt. Ein Druckspeicher 203 ist an einer beliebigen zweckmäßigen Stelle der Montageanordnung angebracht und in der dargestellten Anordnung an dem aufrechten Stützrahmen 4 befestigt.
Der Hydraulik-Betätigungskreis, der die Betätigung der hydraulisch einstellbaren Komponenten des Gewichtsverlagerungsmechanismus der Fig. 8 steuert, ist in der Fig. 9 gezeigt und wird nun beschrieben. Der Hydraulik- Betätigungskreis ist mit einem Ventil 301 verbunden, das auf dem Traktor vorgesehen ist. Der Hydraulikkreis umfaßt einen einstellbaren Druckregler 302, einen Druckspeicher-Zylinder 303 (der den Druckspeicher 203 der Fig. 8 bildet), ein Steuerventil 304, eine Betätigungsnase 305 und Arbeitszylinder 306, die die Gewichtsverlagerungszylinder 200 der Fig. 8 bilden.
Das Steuerventil 304 hat, wie gezeigt, Stellungen A und B, und eine Druckfeder 307 hält normalerweise das Ventil während des Betriebs in Stellung B. Wenn der Benutzer das Gerät in der gewünschten Arbeitsposition positioniert hat und Gewicht vom Traktor auf die Arbeitswerkzeuge des Geräts verlagern will, wird das Ventil 301 betätigt, das den Durchgang von Drucköl durch den einstellbaren Druckregeler 302 und das Füllen des Druckspeicher- Zylinders 303 ermöglicht. Das Drucköl durchströmt außerdem das Ventil 304, solange dieses in der Stellung B ist, und fließt in die Druckkammern der Arbeitszylinder 306, so daß diese die erforderliche Schubkraft ausüben, die zwischen dem Hebelarm 1 und dem Betätigungsarm 5 wirkt. Wenn der vorgegebene Druckwert erreicht ist, sperrt das Ventil die Ölversorgung ab. Der Benutzer kann an einem Druckmesser 308 ablesen, daß sich der Druck stabilisiert hat, und kann dann das Ventil 301 absperren.
Wenn die momentan überquerte Bodenoberfläche wellig ist, bewegt sich das Gerät relativ zum Traktor auf und ab und der Gewichtsverlagerungsmechanismus wird automatisch eingestellt. Die Arbeitszylinder 306 müssen folglich entsprechend aus- und einfahren, damit die erforderliche Kraft gehalten wird. Dies wird durch den Druckspeicher 303 ermöglicht, der die sich ändernden Ölvolumina in den Kammern der Arbeitszylinder 306 aufnehmen kann. Wenn der Bodenbearbeitungsbetrieb, d. h. das Saatgut- Drillen, beendet ist und das Gerät vom Boden aus in eine Transportposition angehoben werden soll, ist es notwendig, daß die Arbeitszylinder 306 nicht länger die nach unten gerichtete Vorspannkraft ausüben. Deswegen ist der Betä tigungsknopf 305 vorgesehen, der betätigt wird, um das Ventil 304 in die Stellung A zu drücken. Dadurch kann das Drucköl in den Tank zurückfließen.
Es ist nicht im Detail gezeigt, wie der Betätigungsknopf 305 und das Ventil 304 angeordnet sind, aber der Abstand zwischen den Punkten P1 und P2 wird verringert, wenn das Gerät vom Boden angehoben wird. Wenn der Druck vom Hydraulikkreis genommen ist, wird er solange nicht wieder angelegt, bis der Benutzer das Gerät in die Arbeitsposition bringt und das Traktorventil 301 wieder betätigt.
Bei beiden Ausführungsbeispielen der Erfindung wird, falls erforderlich, d. h., wenn die Betätigungsstange 8 der ersten Ausführungsform in die Betriebsstellung von Fig. 2 gebracht wird oder wenn die Arbeitszylinder 306 durch eine Betätigung des Ventils 301 aktiviert werden, eine kontinuierliche nach unten gerichtete Kraft auf die Bodenbearbeitungswerkzeuge über den Gewichtsverlagerungsmechanismus, der als eine Komponente in die vordere Montageanordnung des Geräts integriert ist, und auf den Hauptrahmen ausgeübt. Falls eine nach oben gerichtete Kraft während des Betriebs erzeugt wird, die versucht, das Gerät anzuheben, widersetzt sich der Gewichtsverlagerungsmechanismus einer derartigen Tendenz zu einer nach oben gerichteten Bewegung. Eine nach oben gerichtete Kraft kann erzeugt werden, wenn der momentan bearbeitete Boden so hart wird, daß das Gerätegewicht alleine nicht ausreichend ist, das Gerät in der erforderlichen Position und dadurch die Arbeitswerkzeuge in der erforderlichen Arbeitstiefe zu halten. Die kontinuierliche nach unten gerichtete Vorspannkraft, die über die Gewichtsverlagerung vom Traktor erhalten wird, widersetzt sich jedoch einer jeglichen derartigen Tendenz zu einer nach oben gerichteten Bewegung des Geräts.
Es sollte klar sein, daß die üblichen unteren Zugglieder (15) des Hubmechanismus des Traktors normalerweise nur zum Ausführen eines Hubvorgangs in der Lage sind oder auch in einen "schwimmenden Zustand" eingestellt werden können, aber normalerweise nicht in der Lage sind, eine nach unten gerichtete Vorspannkraft auszuüben.
Die beiden bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung liefern eine Gewichtsverlagerung vom Traktor, die sich jeder Tendenz zu einer nach oben gerichteten Bewegung des Geräts widersetzt und dadurch das Gerät auf der erforderlichen Höhe über dem Boden hält, und die Arbeitswerkzeuge während einer Vorwärtsbewegung der Traktor/Gerät-Kombination in der richtigen Arbeitstiefe hält.
Die vordere Montageanordnung des Geräts ist speziell zur Verwendung mit verschieden ausgelegten Hubmechanismen nützlich, die an landwirtschaftlichten Traktoren vorgesehen sind. Daher können die Montagelaschen an den Traktoren für das obere Verbindungsglied verschieden ausgelegt sein. Werden das speziell ausgelegte obere Verbindungsglied (Hebelarm 1), das eine Komponente der vorderen Montageanordnung des Geräts selbst bildet, und zusätzlich die Anpaßeinrichtung der Gewichtsverlagerungseinrichtung (Stange 8 und Feder 6 oder Zylinder 200) an das spezielle obere Verbindungsglied vorgesehen, ist es möglich, das Gerät an die unteren Zugglieder und das obere Verbindungsglied des Hubmechanismus der meisten Traktorformen ohne eine zusätzliche Anpassung oder Modifikation des Hubmechanismus zu koppeln.
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung der Gewichtsverlagerungs/Montageanordnung der zweiten Ausführungsform und der Einrichtung, mit der diese mit dem oberen Verbindungsglied und den unteren Zuggliedern des Hubmechanismus des Traktors zusammenwirkt. Es ist ersichtlich, daß die Geometrie der in Fig. 10 gezeigten Anordnung derjenigen der ersten Ausführungsform im wesentlichen ähnlich ist, bei der die Wirkungsrichtung der Betätigungsstange 8 und der Feder 6 im wesentlichen zu derjenigen des Zylinders 200 ähnlich ist.
Fig. 11 ist eine vereinfachte Wiedergabe der nach oben und nach unten gerichteten Kräfte, die während der Gewichtsverlagerung vom Traktor auf den Hauptrahmen über den Gewichtsverlagerungsmechanismus erzeugt werden. Vorausgesetzt, daß eine Kompressionskraft in den Zylindern 200 erzeugt wird, wird eine nach oben gerichtete Kraft R auf den Hebelarm 1 bei einem Abstand L&sub1; zum Schwenkpunkt A übertragen, und dieser widersetzt sich eine nach unten gerichtete Kraft E am Ende C des Hebelarms 1. Entgegengesetzte Kräfte liegen dann am Rahmen 17 an, d. h. eine nach unten gerichtete Kraft R, resultierend vom Kompressionsdruck in den Zylindern 200, ausgeübt auf den Schwenkpunkt D, und eine nach oben gerichtete Kraft E, die am Hauptrahmen 17 über den Schwenkpunkt C und am Stützrahmen 4 anliegt. Mit Hilfe einfacher Mathematik kann jedoch die folgende Formel abgeleitet werden:
E (L&sub1; + L&sub2;) = R · L&sub1;;
daraus folgt E = R · L&sub1; : (L&sub1; + L&sub2;)
Es versteht sich, daß der Einfachheit halber angenommen wird, daß die interessierenden Kräfte rein vertikale Kräfte sind und daß das Gewicht der Komponenten nicht berücksichtigt wurde.
Die nach unten gerichtete Nettokraft, die auf den Rahmen 17 ausgeübt wird, ist folglich R - E, und folglich wird eine zusätzliche Kraft S ausgeübt, die die Bodenbearbeitungswerkzeuge nach unten drückt, wobei S gleich R - E ist.

Claims

1. Ziehbares landwirtschaftliches Gerät (100) mit einem Satz von Bodenbearbeitungswerkzeugen (103), die in den Boden eindringen und durch den Boden in einer steuerbaren Tiefe hindurchgezogen werden müssen, das umfaßt:

einen Hauptrahmen (17), an dem die Werkzeuge (103) direkt oder indirekt angebracht sind;

eine Montageanordnung (111) am vorderen Ende des Hauptrahmens (17), die zur Anbringung an einem Hubmechanismus eines Zugfahrzeugs (101) eingerichtet ist, der ein fixiertes oberes Verbindungsglied (21) und ein Paar unterer Verbindungsglieder (15) umfaßt, die nach oben und unten einstellbar sind, wodurch die Höhe des vorderen Endes des Geräts gesteuert wird, wobei die Montageanordnung ein Paar Montagelaschen (14) umfaßt, die an dem Hauptrahmen (17) angebracht sind und jeweils mit einem entsprechenden unteren Verbindungsglied (15) des Hubmechanismus zusammenwirken können; und

einen Gewichtsverlagerungsmechanismus (112), der einen Teil der Montageanordnung (111) bildet, und bei dessen Betätigung ein Teil des Gewichts des Zugfahrzeugs (101) auf den Hauptrahmen (17) verlagert wird, wodurch die nach unten gerichtete Last, der auf die Bodenbearbeitungswerkzeuge (103) wirkt, erhöht wird;

wobei der Gewichtsverlagerungsmechanismus (112) umfaßt:

1. einen Hebelarm (1), der so eingerichtet ist, daß er mit einem Ende A an das obere Verbindungsglied (21) des Hubmechanismus koppelbar ist und an seinem anderen Ende C von einem Stützrahmen (4) unterstützbar ist, der einen Teil der Montageanordnung (111) bildet; und

2. eine Gewichtsverlagerungseinrichtung (8, 6; 200), die an ihrem unteren Ende D so an den Hauptrahmen (17) und an ihrem oberen Ende so an den Hebelarm (1) gekoppelt ist, daß sich eine Wirkungsrichtung ergibt, die durch den Hebelarm (1) an einem Ort B verläuft, der dem einen Ende A des Hebelarms (1) näher ist als dessen anderem Ende C, wodurch die nach unten gerichtete Kraft F&sub1;, die durch die Gewichtsverlagerungseinrichtung (8, 6; 200) ausgeübt wird und vom Gewicht des Zugfahrzeugs (101) abgeleitet ist, viel größer ist als die nach oben gerichtete Kraft F&sub2;, die am anderen Ende C des Hebelarms (1) auf den Stützrahmen (4) ausgeübt wird, so daß eine nach unten gerichtete Nettokraft (F&sub1;-F&sub2;) auf den Hauptrahmen (17) übertragen wird, wodurch eine nach unten gerichtete Vorspannkraft auf die Bodenbearbeitungswerkzeuge (103) ausgeübt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Stützrahmen (4) schwenkbar an seinem unteren Ende (24) an dem Hauptrahmen (17) angebracht ist und eine Einstellvorrichtung (2) die Änderung der Schwenkeinstellung des Hauptrahmens (17) relativ zum Stützrahmen (4) bewirkt, wodurch die Stellung des Hauptrahmens (17) eingestellt wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Einstellvorrichtung (2) zwischen einer Verbindung (26) zum Hebelarm (1) und einer Montagelasche (16) an einem aufrechten Teil (3) des Hauptrahmens (17) wirkt.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Gewichtsverlagerungseinrichtung (8, 6, 200) an ihrem unteren Ende D an einer Montagelasche (5) angebracht ist, die am Hauptrahmen (17) über einen Schwenkzapfen (11) schwenkbar angebracht ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, bei dem ein Verriegelungsstift (12) eine Grenze für das nach unten gerichtete Verschwenken der Montagelasche (5) vorgibt, der zwischen verschiedenen Positionen (23) einstellbar ist, so daß die untere Grenzposition änderbar ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Gewichtsverlagerungseinrichtung eine federgespannte Betätigungsstange (6, 8) umfaßt.

6. Gerät nach Anspruch 5, bei dem die Betätigungsstange (8) zwischen einer unwirksamen Stellung und einer Betriebsstellung mittels einer kraftangetriebenen Kniehebelverbindung (9) verstellbar ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, bei dem die Kniehebelverbindung (9) mittels eines Zylinders (10) betätigbar ist, der zwischen dem Kniehebel (9) und einer Verbindung mit dem Stützrahmen (4) wirkt.

8. Gerät nach einem dem vorhergehenden Ansprüche in Form eines Direkt-Drillgeräts (100), bei dem die Bodenbearbeitungswerkzeuge (103) Saatgut-Drillelemente sind.

9. Gerät nach Anspruch 8, bei dem die Saatgut-Drill elemente (103) von einem Hilfsrahmen (105) getragen sind, der verstellbar am Hauptrahmen (17) angebracht ist.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 7 und 8, bei dem die Gewichtsverlagerungseinrichtung einen Hydraulikzylinder (200) aufweist.

11. Gerät nach Anspruch 10, bei dem ein Hydraulik-Steuerkreis die Betätigung des Zylinders (200) über ein Steuerventil (301) steuert und einen Druckspeicher (203) enthält.