DE8309454U1 - Bodenbearbeitungsmaschine - Google Patents

Description

Beschreibung;

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bodenbearbeitungsmaschine mit Werkzeugträgern, die um aufrechtstehende Achsen rotierende Werkzeuge tragen _t die nach unten von den Werkzeugträgern abragen, insbesondere auf eine Kreiselegge, mit mehreren, in einer quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Reihe angeordneten Werkzeugträgern, wobei benachbarte Werkzeugträger vorzugsweise gegenläufig rotieren und vorzugsweise die von den Werkzeugen beschriebenen Bahnen einander überlappen und wobei die voreilenden Arbeitsflächen der Werkzeuge bezüglich ihrer g Bewegungsrichtung von unten hinten nach oben vorne zur Horizontalen hin geneigt sind.

Bei Bodenbearbeitungsmaschinen dieser Art besteht Bruchgefahr für die verhältnismäßig schnell rotierenden Werkzeuge, wenn diese auf Steine auftreffen. Wenn es sich um große Steine handelt, die von den Werkzeugen nicht ausgegraben werden können, muß die gesamte Maschine angehoben werden, damit die Werkzeuge über das Hindernis hinweggelangen können. Um dies zu erleichtern, wurde bereits vorgeschlagen, das Gewicht der Maschine zum Teil mittels Federn zu kompensieren. Die zum Anheben nötige Restkraft muß auch dann noch über die Werk zeuge in die Maschine eingeleitet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bodenbearbeitungsmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß

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' die gesamte Kraft auf die Werkzeuge relativ klein sein kann

und dennoch die zum Anheben nötige Vertikalkraft entsteht.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Neigungswinkel zwischen der Arbeitsfläche und der H.orizontalen in einem unteren Enöbereich (Anschrägungsbereich) der Werkzeuge kleiner ist als in einem nach oben daran an-

■ schließenden Anschlußbereich.

Bei einer Maschine mit so ausgebildeten Arbeitswerkzeugen wird speziell im unteran Endbereich bei Auftreffen auf ein festes Hindernis, insbesondere einen größeren Stein oder einen Felsbrocken, die auf die Arbeitsflache einwirkende

f. Kraft zu einem großen Teil in die Vertikale umgelenkt. Die

Auftreffkraft des Zinkens nämlich verläuft normal, d.h. rechtwinklig zur Arbeitsfläche und läßt sich in eine horihontale und eine vertikale Teilkraft zerlegen. Je kleiner

: nun der Neigungswinkel ist, desto größer wird die vertikale

Kraftkomponente. Da große,· festsitzende Hindernisse fast ausschließlich in größerer Tiefe unterhalb der Ackeroberfläche

: liegen, genügt es, untere Endbereiche mit besonders starker

£ 20 Neigung auszubilden. Man erhält dadurch insgesamt eine vorteilhafte Bodenbearbeitung durch die Zinken und verbessert zugleich die Unempfindlichkeit der Maschine gegen HinJernisse, da eine genügend große Vertikalkraft ausgeübt wird, bevor der Zinken überbeansprucht ist.

S 25 Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung (Anspruch 2) sind die Werkzeuge mit unteren Endbereichen (Konvergenzbereichen) zur Drehachse hin umgebogen. Durch diese Weiterbildung er-

ii reicht man, daß auch dann, wenn die Zinken infolge der Fort-

■ bewegungsgeschwindigkeit der Maschine im vorderen Bereich

fc 30 ihrer Bewegungsbahn auf ein festes Hindernis auftreffen, eine ^y stark anhebende Kraft entsteht. Der Anschrägungsbereich und

der Konvergenzbereich können etwa gleichlang sein (Anspruch 3)

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Das Erfindungsprinzip ist bei verschiedenen Formen von Bodenbearbeitungswerkzeugen möglich, insbesondere auch bei Zinken aus Flachmaterial gemäß Anspruch 4. Bei solchen Zinken sind die voreilenden Arbeitsflächen verhältnismäßig schmal; sie können auch schneidenförmig sein, wenn das Werkzeug an seiner voreilenden Kante zugeschärft ist. Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Anzahl von Werkzeugen pro Werkzeugträger beschränkt; sie läßt sich mit besonderem Vorteil auch anwenden, wenn zwei Zinken an einem Werkzeugträger vorhanden sind (Anspruch 5). Die verschiedenen Bereiche der Arbeitsfläche können gekrümmt sein oder auch gerade. Vorzuziehen ist eine gerade Form der Arbeitsflächen gemäß Anspruch 6. Auch die Konvergenzbereiche sind vorzugsweise gerade (Anspruch 7).

Vorteilhafte Bemessungen hinsichtlich Länge und Neigung der genannten Zinkenbereiche sind in den Ansprüchen 8 bis 11 angegeben. Insbesondere die speziellen Werte, die innerhalb der angegebenen Bereiche liegen, haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen.

Bei der Verwendung von Zinken aus Flachmaterial sind übergangsbereiche gemäß Anspruch 12 vorteilhaft. Für solche Übergangsbereiche wird einmal der Zinken dort verbreitert, wo die größten Biegemomente auftreten, und zum anderen wirken auch die Übergangsbereiche so, daß eine anhebende Tendenz entsteht, wenn oberflächliche Hindernisse angetroffen werden. Gleiche Winkel im Anschrägungsbereich und im Übergangsbereich haben den Vorteil, daß mit einem Schnitt zwei Arbeitswerkzeuge geformt werden können, wodurch eine Arbeits- und Materialersparnis erzielt wird.

in der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Kreiselegge und

Fig. 2 in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab zwei Werkzeugträger mit Werkzeugen, wobei die

Werkzeugträger um 90° gegeneinander verdreht sind.

Die Bodenbearbeitungsmaschine hat einen Getriebekasten 1, in dem insgesamt acht Kreisel 2 drehbar gelagert sind. Jeder Kreisel ist um eine senkrechte Achse 3 drehbar. Jeder Kreisel 2 hat eine im Getriebekasten 1 gelagerte Welle 4, auf der ein nicht dargestelltes Stirnrad drehfest montiert ist. Dieses Stirnrad kämmt mit dem Stirnrad eines benach- _:; barten Kreisels, so daß die Kreisel gegenläufig rotieren.

Ι« Am Getriebekasten 1 befinden sich Zapfen 5 für den Anschluß der Unterlenker eines Schlepper-Dreipunktgestänges und ein Dreipunktturm 6 für den Anschluß des Oberlenkers des Schlepper-Dreipunktgestänges an einer Anschlußstelle 7, die durch eine strichpunktierte Linie symbolisiert ist. Auf dem Getriebekasten 1 sitzt ein Winkelgetriebe 8, aus dem ein Wellenstummel 9 für den Anschluß einer Gelenkwelle herausragt, die mit einer Zapfwelle am Schlepper verbunden ist. An den seitlichen Enden des Getriebekastens 1 befinden sich höhenverstellbare Seitenschilde 10 und 11.

Jeder Kreisel 2 hat einen fest mit seiner Welle 4 verbundenen Werkzeugträger 12, der die Form einer !achteckigen Platte hat. An der Unterseite jedes Werkzeugträgers sind zwei Werkzeuge 13 mittels Durchsteckschrauben 20 befestigt. Zur Befestigung jedes Werkzeuges 13 werden zwei Schrauben 20 verwendet, was in Fig. 2 durch zwei strichpunktierte Linien angedeutet ist.

Die Werkzeuge sind gleich ausgebildet. Sie haben einen oberen horizontalen Befestigungsabschnitt 13a, einen vertikalen Abschnitt 13b und einen schrägen Abschnitt 13c. Die Werkzeuge bestehen vorzugsweise aus Flachmaterial und die breiten Seiten sind so orientiert, daß sie etwa tangential zur Umlaufbahn der Werkzeuge orientiert sind. Jeder Zinken hat eine insgesamt mit 14 bezeichnete Arbeitsfläche, die ,in Bewegungsrich-

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tung der Zinken (angedeutet durch den Pfeil 15) voreilt. Die Arbeitsfläche läßt sich in einen unteren Endabschnitt 14a und einen nach oben daran anschließenden Anschlußabschnitt 14b unterteilen. Der untere Endabschnitt 14a schließt mit der Horizontalen H einen Winkel 0& ein, der kleiner ist als der Winkel β , den der Anschlußabschnitt 14b mit der Horizontalen einschließt. Die Horizontale ist in der Zeichnung jeweils durch eine strichpunktierte Linie H angegeben. Der Winkel CC erscheint in der Zeichnung nicht in wahrer Größe, da sich ja der untere Endabschnitt 14a im Bereich der schrägen Werkzeugabschnitte 13c befindet. Tatsächlich ist der Winkel O^ noch kleiner als der Winkel, der in Fig. 2 mit cC bezeichnet ist.

An den Anschlußabschnitt 14b schließen Übergangsabschnitte 16 und 17 an. Der übergangsabschnitt 16 schließt mit der Horizontalen H einen Winkel f ein, der kleiner ist als der Winkel ß . Der übergangsabschnitt 17 schließt mit der Horizontalen H einen WinkelcT ein, der kleiner ist als der Winkel /" . Das Werkzeug hat an seinem unteren Ende 18 die geringste Breite. Das Werkzeug nimmt dann bis zu der Abbiegungsstelle 19, an der der vertikale Abschnitt 13b in den schrägen Abschnitt 13c übergeht, zu. Im Bereich des Anschlußabschnittes 14b hat das Werkzeug vorzugsweise gleichbleibende Breite bis zum Beginn des Übergangsabschnittes 16.Das Werkzeug verbreitert sich ausgehend vom Anfang des Übergangsabschnittes 16 sehr schnell nach oben und erreicht dann über den zweiten übergangsabschnitt 17 seine volle Breite, die gleich ist wie die Breite des Werkzeugträgers 12.

Die Gesamthöhe jedes Werkzeuges ist mit h. bezeichnet und kann im Bereich von 200 mm bis 400 mm liegen. Bei einer gängigen Werkzeuggröße ist die Gesamthöhe h. ca. 300 mm. Die schrägen Abschnitte h können sich über eine Höhe von 15 mm bis 110 mm erstrecken. Bei einer gängigen Werkzeug-

größe ist die Höhe h.. ca. 35 mm. Der Neigungswinkel £ , den die schrägen Abschnitte 13c mit der Horizontalen H einschließen, kann im Bereich von 15° bis 75° liegen. Gut geeignet ist ein Winkel £ von ca. 45°.

Die Höhe h_, über die sich der untere Endatschnitt 14a erstreckt, kann im Bereich von 20 mm bis 150 mm liegen. Bei einer gängigen Werkzeuggröße ist h_ ca. 50 mm. Die Höhe h, kann sich über einen Höhenbereich von 80 mm bis 21 G mm erstrecken; die Höhe h_ beträgt bei einem gängigen Werkzeug ca. 180 mm. Der Winkelt (wahre Größe) kann im Bereich von 75° bis 45° liegen. Gut geeignet sind 60°. Der Winkel ß kann im Bereich von 85° bis 60° liegen, gut geeignet sind 75°. Der Winkel^" kann im Eereich von 85° bis 60° liegen; gut geeignet sind 75°. Der Winkel <f kann im Bereich von 60° bis 15° liegen; gut geeignet sind 45°.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel steht das Werkzeug insgesamt schräg, d.h. die nachlaufende Werkzeugkante 21 verläuft bezüglich der Bewegungsrichtung von vorne oben nach hinten unten. Da das Werkzeug im Bereich des Anschlußabschnittes 14b eine gleichbleibende Breite hat, stimmt die Neigung der nachlaufenden Werkzeugkante 21 mit der Neigung des Anschlußabschnittes 14b überein.

Die genannten Höhen h.. bis h. erscheinen in der Zeichnung (abgesehen von der maßstäblichen Verkleinerung) in wahrer Größe, während die Länge der -lnteren Endabschnitte 14a verkürzt erscheint. In wahrer Größe hingegen erscheinen wieder die Kantenabschnitte 14b, 16 und 17.

Bei der Arbeit mit der erfindungsgemäßen Kreiselegge gleiten die unteren Endabschnitte 14a auf feste Hindernisse auf, wobei die gesamte Maschine, d.h. der Getriebekasten 1 mit

den fest damit verbundenen Teilen angehoben wird. Wenn eine Außenfläche eines schrägen Werkzeugabschnittes 13c an ein Hindernis stößt, gleitet das Werkzeug auf dem Hindernis nach oben, wodurch die Maschine angshoben wird. Eine solche Gleitbewegung entsteht aufgrund der Vorwärtsbewegung der Maschine. In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, daß die Zinkenbahnen keine Kreisbahnen sind, sondern Bahnen, die sich aus einer überlagerung einer Kreisbahn und einer linearen Bewegung ergeben. Die Bahnen, die die Werkzeuge relativ zum Boden Leschreiben, sind also Zykloiden.

Claims (12)

Patentanwälte ·"? · : ' ' ' ' • · t ■ ■ · · c · 6300 Lahn-Glessen 1 29. März 19 Dipl.-Ing. Richard Schlee Blemerckstraeee 43 rv ι ι a Li. ι. Telefon: (0641) 71019 Dlpl.-Ing. Arne Misellng S/B 14.620 Rabewerk Heinrich Clausing, 4515 Bad Essen 8 - Linne Bodenbearbeitungsmaschine Ansprüche s

1. Bodenbearbeitungsmaschine mit Werkzeugträgern, die um aufrechtstehende Achsen rotierende Werkzeuge tragen, die nach unten von den Werkzeugträgern abragen, insbesondere kreiselegge, mit mehreren, in einer quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Reihe angeordneten Werkzeugträgern, wobei benachbarte Werkzeugträger vorzugsweise gegenläufig rotieren und vorzugsweise die von den Werkzeugen beschriebenen Bahnen einander überlappen, und wobei die voreilenden Arbeitsflächen der Werkzeuge bezüglich ihrer Bewegungsrichtung von unten hinten nach oben vorne tut Horizontalen hin geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (<C, β) zwischen der Arbeitsfläche (14) und. der Horizontalen (H) in einem unteren Endbersich (14a) (Anschrägungsbereich) der Werkzeuge (13) kleiner ist als in einem nach oben daran anschließenden Ansehlußbereich (14b).

2. Bodenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (13) mit unteren Endbereichen (13c) (Konvergenzbereiche) zur Drehachse (3) hin umgebogen sind.

3. Bodenbearbeitungsmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinere Neigungswinkel (o60 im

unteren Endbereich (14a) etwa bis zu der Abbiegung (19) reicht, d.h. daß der Anschrägungsbereich (14a) und dar Konvergenzbereich (13c) etwa gleich hoch sind.

4. Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (13) aus Flachmaterial bestehen, wobei die breiten Flächen des Flachmaterials im wesentlichen tangential zur Umlaufbahn der Werkzeuge (13) orientiert sind.

5. Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Werkzeugträger

(12) zwei Werkzeuge (13) trägt, die jeweils um 180° gegeneinander versetzt sind.

6. Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsflächen im unteren Endbereich (14a) und im Anschlußbereich (14b> gerade sind.

7. Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Konvergenzbereich (13c) gerade ist.

8. Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, deß sich der Anschrägungsbereich (14a) über eine Höhe (h₂) von 20 mm bis 150 mm erstreckt, vorzugsweise von ca.50 nun, während sich der Anschlußbereich (14b) über eine Höhe (h₃) von 80 mm bis 210 mm,

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vorzugsweise von ca. 180 mm erstreckt.

9. Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Konvergenzbereich (h-| ) über eine Höhe von 15 mm bis 110 mm, vorzugsweise von 35 mm, erstreckt.

10. Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel im Anschrägungsbereich (14a) 75° bis 45° oeträgt, vorzugsweise ca. 60°, während der Neigungswinkel (ß ) im Anschlußbereich (14b) 85° bis 60° beträgt, vorzugsweise ca. 75°.

11. Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Konvergenzbereich (13c) mit der Horizontalen (H) einen Winkel (£ ) von 15° bis 75°, vorzugsweise von ca. 45°, einschließt.

12. Bodenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Anschlußbereich (14b) nach oben ein Übergangsbereich (16, 17) anschließt, in dem sich das Werkzeug (13) nach oben verbreitert, wobei die voreilende Vorderfläche stärker zur Horizontalen (H) geneigt ist als die Arbeitsfläche im Anschlußbereich (14b), z.B. mit einem Neigungswinkel, der etwa gleichgroß ist wie der Neigungswinkel im Anschrägungsbereich (14a).