DE8702803U1

DE8702803U1 - Machine for treating sports fields etc.

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Publication number: DE8702803U1
Application number: DE8702803U
Authority: DE
Original assignee: KRAEMER HANS-PETER 5000 KOELN DE
Current assignee: KRAEMER HANS-PETER 5000 KOELN DE
Priority date: 1986-02-27
Filing date: 1987-02-24
Publication date: 1987-04-23

Description

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VON KREISLER"' SCHCThTWALD' 'EISHOLD FUES |VON KREISLER"' SCHCThTWALD' 'EISHOLD FUES | VON KREISLER KELLER SELTING WERNER ' >BY KREISLER KELLER SELTING WERNER ' > PATENTANWÄLTEPATENT ATTORNEYS

Dr.-Ing, von Kreisler t 1973 Dr.-Ing, K. W. Eishold 11981Dr.-Ing, von Kreisler t 1973 Dr.-Ing, K. W. Eishold 11981

Dr.-Ing. K. Schönwald §Dr.-Ing. K. Schönwald §

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Hans-Peter Krämer DipL-lng. G. Selling IHans-Peter Krämer DipL-lng. G. Selling I

An der Rönne 59 Dr. H.-K. WernerAn der Rönne 59 Dr. H.-K. Werner

5000 Köln 40 /5000 Cologne 40 /

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOFDEICHMANNHAUS AT THE MAIN TRAIN STATION

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23, Februar 1987
Maschine zur Bearbeitung von Sportplätzen u.dgl.23, February 1987
Machine for treating sports fields etc.

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Bearbeitung des mehrschichtigen Sandbodens von Sportplätzen u.dgl., mit einem an einem Schlepper zu befestigenden, auf dem Boden abgestützten Rahmen, einer von der Zapfwelle des Schleppers angetriebenen, an dem Rahmen gelagerten Kurbelwelle, mehreren von der Kurbelwelle angetriebenen Kurbelstangen, die jeweils einen am Rahmen gelagerten Lenker periodisch in einer vertikalen Ebene verschwenken, und mit an den Lenkern vorgesehen Dornen zum Einstechen in den Boden*The invention relates to a machine for working the multi-layered sandy soil of sports fields and the like, with a frame to be attached to a tractor and supported on the ground, a crankshaft driven by the power take-off shaft of the tractor and mounted on the frame, several crank rods driven by the crankshaft, each of which periodically pivots a control arm mounted on the frame in a vertical plane, and with spikes provided on the control arms for piercing the ground*

Sportplätze mit mehrlagigem Sandbelag, sog. Tennenplätze, verändern sich durch Verhärtung des Bodens. Diirch die Spielbelastung und durch Witterungseinflüsse verdichtet sich die obere Deckschicht und insbesondere der Bereich zwischen der Deckschicht und der darunter befindlichen dynamischen Schicht. Durch diese Verdichtung wird das Eindringen von Wasser in den Boden erschwert. Es bildet sich eine feste und harte Grenzschicht, die nahezu vollständig wasserundurchlässigSports fields with multi-layered sand coverings, so-called clay courts, change due to the hardening of the ground. Due to the load of play and the effects of the weather, the upper surface layer and in particular the area between the surface layer and the dynamic layer underneath it become compacted. This compaction makes it more difficult for water to penetrate the ground. A solid and hard boundary layer is formed that is almost completely impermeable to water.

Telefon: (JiSU 1310*1 -^elefc 88« j3Q/a.pi i -ftelegramnt Dompolent KölnTelephone: (JiSU 13 10*1 -^elefc 88« j3Q/a.pi i -ftetelegramnt Dompolent Cologne

ist. Dies führt dazu, daß derartige Sportplätze nach längerer Leit kaum noch benutzbar sind.This means that such sports fields are hardly usable after a long period of time.

Zur Renovierung von Sportplätzen ist es bekannt, eine Maschine einzusetzen, die mit zahlreichen Dornen ausgestattet ist und hinter einem Schlepper montiert wird. Unter Antrieb durch die Zapfwelle des Schleppers werden die Dorne periodisch in den Boden eingestochen, um die Deckschicht und die darunter liegende d^vn3inisci>e Schicht punktförmig zu durchstoßen. Auf diese Weise sollen Drainagelöcher erzeugt werden, durch die Wasser einsickern kann. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß die von den Dornen erzeugten Löcher nach kurzer Zeit mit feinkörnigem Sand zugeschlämmt werden und ihre Drainagefunktion nur kurzzeitig wahrnehmen. Der Einsatz der bekannten Maschine führt daher nur vorübergehend zu einem Erfolg.For the renovation of sports fields, it is known to use a machine equipped with numerous spikes and mounted behind a tractor. Driven by the power take-off shaft of the tractor, the spikes are periodically inserted into the ground in order to pierce the top layer ^and the underlying layer at certain points. This is intended to create drainage holes through which water can seep in. However, practice has shown that the holes created by the spikes are quickly filled with fine-grained sand and only perform their drainage function for a short time. The use of the known machine therefore only leads to temporary success.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine wirksame Auflockerung der verhärteten Schicht des Sandbodens ermöglicht und das Einsickern von Wasser langfristig gewährleistet.The invention is based on the object of creating a machine of the type mentioned at the beginning, which enables an effective loosening of the hardened layer of sandy soil and ensures the infiltration of water in the long term.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß an den Dornen starre Hilfslenker angreifen, die an dem Rahmen derart gelagert sind, daß der Dorn beim Durchlaufen des unteren Abschnitts der Dornbewegung eine Schwenkbewegung um seine Anlenkachse am Lenker ausführt.The solution to this problem consists in the fact that rigid auxiliary links engage the mandrels, which are mounted on the frame in such a way that the mandrel, when passing through the lower section of the mandrel movement, performs a pivoting movement about its articulation axis on the link.

Die erfindungsgemäße Maschine bewirkt nicht nur Einstiche in den Boden, sondern die Dorne führen beim Herausziehen eine geringfügige Schwenkbewegung durch,The machine according to the invention not only makes punctures in the ground, but the spikes also perform a slight pivoting movement when they are pulled out,

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so daß die verhärtete Schicht aufgebrochen wird. Es entstehen lockere kleine Schollen. Die Wirkung der Dorne ist nicht auf die Erzeugung von Einstichtrichtern beschränkt, sondern durch die Schwenkbewegung im Boden wird der Boden insgesamt gelockert und aufgebrochen. Dadurch entstehen eine bessere Belüftung und verbesserte Abflußmöglichkeiten für Wasser. Im Anschluß an die Bearbeitung mit der erfindungsgemäßen Maschine kannso that the hardened layer is broken up. Loose, small clods are created. The effect of the thorns is not limited to the creation of puncture funnels, but the swiveling movement in the ground looses and breaks up the soil as a whole. This creates better ventilation and improved drainage options for water. After processing with the machine according to the invention,

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tragen werden, bevor eine Oberflächenbearbeitung mit einer Kreiselegge erfolgt. Ein mit der erfindungsgemäßen Maschine bearbeiteter mehrschichtiger Sandbelag ist einem neuen Sandbelag fast gleichwertig. Wichtig ist, daß zusätzlich zu der Einstichbewegung der Dorne eine Brechbewegung ausgeführt wird. Hierzu ist nur ein relativ geringer Schwenkwinkel der in den Boden eingestochenen Dorne erforderlich.be worn before surface treatment with a rotary harrow is carried out. A multi-layered sand covering treated with the machine according to the invention is almost equivalent to a new sand covering. It is important that in addition to the piercing movement of the spikes, a breaking movement is carried out. For this, only a relatively small swivel angle of the spikes pierced into the ground is required.

Die erfindungsgemäße Maschine eignet sich nicht nur zur Bearbeitung des Bodens von Freiluft-Sportplätzen (z.B. Fußballplätzen), sondern auch zur Bearbeitung von Wegen u.dgl.The machine according to the invention is not only suitable for working the ground of outdoor sports fields (e.g. football pitches), but also for working on paths etc.

Die Tiefe der Bodenbearbeitung sollte so eingestellt werden, daß die verhärtete Grenzschicht zwischen der Deckschicht und der dynamischen Schicht gerade durchstoßen wird, jedoch sollten die Dorne nicht zu tief in die dynamische Schicht eindringen und diese insbesondere nicht vollständig durchstoßen. Damit bleiben die mechanischen Eigenschaften der dynamischen Schicht erhalten und diese Schicht wird nicht zerstört und mit anderen Schichten vermischt.The depth of tillage should be set so that the hardened boundary layer between the top layer and the dynamic layer is just penetrated, but the spikes should not penetrate too deeply into the dynamic layer and in particular should not penetrate it completely. This preserves the mechanical properties of the dynamic layer and this layer is not destroyed and mixed with other layers.

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Das Maß der Schwenkbewegung der Dorne kann durch eiiie Vorrichtung zur Längenverstellung dieser Dorne verändert werden * Die spezielle Einstellung der Maschine, insbesondere die Maße des Schwenkwinkels und der Eindringtiefe, werden in abhängigkeit von dem jeweils zu behandelnden Boden und von den sonstigen örtlichen Gegebenheiten verändert.The extent of the pivoting movement of the mandrels can be changed by a device for adjusting the length of these mandrels * The specific settings of the machine, in particular the dimensions of the pivoting angle and the penetration depth, are changed depending on the soil to be treated and on other local conditions.

im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.In the following, an embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der an einemFig. 1 is a schematic side view of the

Schlepper montierten Maschine,Tractor mounted machine,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Vertikalschnitt durch den Boden während der Bearbeitung durch die Dorne,Fig. 2 shows a vertical section through the soil during processing by the mandrels on an enlarged scale,

Fig. 3 eine Draufsicht von Fig. 2 aus Richtung der Pfeile III-III,Fig. 3 is a plan view of Fig. 2 from the direction of arrows III-III,

Fig. 4 eine perspektivische Teildarstellung derFig. 4 a perspective partial view of the

Maschine undMachine and

Fign. 5 bis 8 schematische Seitenansichten in denFigs. 5 to 8 schematic side views in the

verschiedenen Phasen der Dornbewegung.
30different phases of the spine movement.
30

Die dargestellte Maschine wird an der am Heck eines Schleppers 10 vorgesehenen Anbauvorrichtung montiert. Sie weist einen starren Rahmen 11 auf, der an der Dreipunkthal terung des Schleppers 10 angebracht ist. ZweiThe machine shown is mounted on the attachment provided at the rear of a tractor 10. It has a rigid frame 11 which is attached to the three-point linkage of the tractor 10. Two

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untere Stangen 12 des Rahmens 11 sind an der Dreipunkthalterung angelenkt, während der obere Balken 13 mit dem oberen Lenker 14 des Schleppers verbunden ist.lower bars 12 of the frame 11 are hinged to the three-point attachment, while the upper beam 13 is connected to the upper control arm 14 of the tractor.

Der Rahmen 11 weist zwei seitliche Wangen 15 auf, die durch den oberen Balken 13 und den unteren Balken 16 starr miteinander verbunden sind. An den Wangen 15 ist die Kurbelwelle 17 gelagert. Weitere Kurbelwellenlager sind an Streben 18 vorgesehen, die von dem oberen BaI-The frame 11 has two side cheeks 15, which are rigidly connected to one another by the upper beam 13 and the lower beam 16. The crankshaft 17 is mounted on the cheeks 15. Additional crankshaft bearings are provided on struts 18, which extend from the upper beam 13 to the lower beam 16.

.10 ken 13 schräg nach unten abstehen. Die Kurbelwelle 17 weist zahlreiche Verkröpfungen 17a auf, die im Winkel gegeneinander versetzt sind und an denen jeweils eine Kurbelstange 19 gelenkig angreift. An dem anderen Ende der Kurbelstange 19 ist der Lenker 20 angelenkt. Das andere Ende des Lenkers 20 ist um eine Achse 21 schwenkbar gelagert, die an einem von dem Balken 16 nach unten abstehenden Ansatz 22 vorgesehen ist..10 ken 13 protrude downwards at an angle. The crankshaft 17 has numerous cranks 17a, which are offset from one another at an angle and to each of which a crank rod 19 is articulated. The handlebar 20 is articulated to the other end of the crank rod 19. The other end of the handlebar 20 is pivotally mounted about an axis 21, which is provided on a projection 22 protruding downwards from the beam 16.

Die Kurbelwelle 17 wird von der Zapfwelle 23 des Schleppers 10 angetrieben. Die Zapfwelle 23 ist mit der Eingangswelle 24 eines Getriebes 25 verbunden, das an der Halterung 15 befestigt ist und die Kurbelwelle 17 antreibt.The crankshaft 17 is driven by the power take-off shaft 23 of the tractor 10. The power take-off shaft 23 is connected to the input shaft 24 of a gearbox 25 which is attached to the bracket 15 and drives the crankshaft 17.

Der Rahmen 15 weist an beiden Seiten nach vorne abstehende Bleche 26 auf, an denen im wesentlichen senkrechte Stützen 27 vertikal verstellbar befestigt sind. An den unteren Enden der Stützen 27 ist eine Rolle 28 gelagert, die auf dem Boden abrollt und den Rahmen 11 trägt. Durch Höhenverstellung des Rahmens 11 relativ zu der Rolle 28 kann die Bearbeitungstiefe des Bodens verändert werden.The frame 15 has metal sheets 26 projecting forward on both sides, to which essentially vertical supports 27 are attached in a vertically adjustable manner. A roller 28 is mounted on the lower ends of the supports 27, which rolls on the ground and supports the frame 11. By adjusting the height of the frame 11 relative to the roller 28, the processing depth of the ground can be changed.

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An dem rückwärtigen Ende eines jeden Lenkers 20 ist ein Dornhalter 29 um eine horizontale Achse 30 schwenkbar gelagert. Jeder Dornhalter 29 trägt zwei nach unten abstehende Dorne 31. Die Dorne 31 sind starre geradlinige Schäfte, die am unteren Ende abgeschrägt sind, so daß an ihrem rückwärtigen Ende eine Spitze 31 gebildet wird.At the rear end of each link 20, a mandrel holder 29 is pivotally mounted about a horizontal axis 30. Each mandrel holder 29 carries two downwardly projecting mandrels 31. The mandrels 31 are rigid, straight shafts which are bevelled at the lower end so that a point 31 is formed at their rear end.

Die Führung der Ausrichtung des Domes 31 in Abhängigkeit von der Hubstellung des Lenkers 20 erfolgt durch den Hilfslenker 32, der an einem Ende über ein Gelenk 33 mit dem Dornhalter 29 verbunden ist, während das andere Ende an einem Lager 34 des Rahmens 11 gelagert ist. Der Hilfslenker 32 verläuft nicht-parallel zum Lenker 20. Das Gelenk 33 befindet sich bei horizontaler Stellung des Lenkers 20 (Fig. 6) genau unterhalb des Gelenks 30 und das Lager 34 ist an dem Rahmen 11 in bezug auf das Lager 21 in Fahrtrichtung nach vorne versetzt und tiefer angeordnet als das Lager 21. Bei horizontaler Ausrichtung des Lenkers 20 divergieren Lenker 20 und Hilfslenker 32 - in Seitenansicht gesehen -' gemäß Fig. 6 nach hinten. Der Hilfslenker 32 hat eine größere Länge als der Lenker 20. Die Länge des Hilfslenkers 32 ist durch eine Verstellvorrichtung 35 veränderbar. Zur Veränderung der nachfolgend beschriebenen Schwenkbewegung kann auch die Position des Lagers 34 am Rahmen 11 verstellt werden.The alignment of the dome 31 depending on the lifting position of the handlebar 20 is guided by the auxiliary handlebar 32, which is connected at one end to the mandrel holder 29 via a joint 33, while the other end is mounted on a bearing 34 of the frame 11. The auxiliary handlebar 32 runs non-parallel to the handlebar 20. When the handlebar 20 is in a horizontal position (Fig. 6), the joint 33 is located exactly below the joint 30 and the bearing 34 is offset forwards on the frame 11 in relation to the bearing 21 in the direction of travel and is arranged lower than the bearing 21. When the handlebar 20 is in a horizontal position, the handlebar 20 and auxiliary handlebar 32 diverge backwards - seen in side view - as shown in Fig. 6. The auxiliary handlebar 32 is longer than the handlebar 20. The length of the auxiliary handlebar 32 can be changed by an adjusting device 35. To change the swivel movement described below, the position of the bearing 34 on the frame 11 can also be adjusted.

Fign. 2 und 3 zeigen einen in den Boden eingedrungenen Dorn 31, der die Deckschicht 36 des Sportplatzbodens durchdrungen hat und dessen Spitze 31a in die darunter befindliche dynamische Schicht 37 eingedrungen ist. Dabei wurde die harte Grenzschicht 38 zwischen Deck-Figs. 2 and 3 show a spike 31 that has penetrated the ground, has penetrated the covering layer 36 of the sports field floor and whose tip 31a has penetrated into the dynamic layer 37 located underneath. The hard boundary layer 38 between the covering layer 36 and the sports field floor was

schicht 36 und dynamischer Schicht durchstoßen. Beim Herausziehen des Domes 31 aus dem Boden führt der Dorn 31 zugleich mit der Fahrbewegung des Schleppers eine Schwenkbewegung um das Gelenk 30 herum aus. Diese kombinierte Bewegung ist durch die Pfeile 39 bezeichnet. Die Vorderseite des Domes 31 drückt gegen den (in Fahrtrichtung) vorderen Teil der Deckschicht 36, während die Spitze 31a nach hinten verschwenkt wird. Durch diese Bewegung wird die Grenzschicht 38 aufgebrochen und der vordere Teil der Deckschicht 36 nach vorne gedrückt, während auf die Grenzschicht 38 eine nach hinten gerichtete Druckkraft ausgeübt wird. Dabei brechen die Schichten zu Schollen auf. In den Fign. 2 und 3 ist links das frühere Einstichloch 40 dargestellt, während rechts das nächstfolgende Einstichloch zu erkennen ist, das noch nicht aufgebrochen ist und in dem sich noch der Dorn 31 befindet.layer 36 and dynamic layer. When the dome 31 is pulled out of the ground, the mandrel 31 performs a pivoting movement around the joint 30 at the same time as the tractor moves. This combined movement is indicated by the arrows 39. The front of the dome 31 presses against the front part of the cover layer 36 (in the direction of travel), while the tip 31a is pivoted backwards. This movement breaks up the boundary layer 38 and pushes the front part of the cover layer 36 forwards, while a rearward pressure force is exerted on the boundary layer 38. The layers break up into slabs. In Figs. 2 and 3, the previous puncture hole 40 is shown on the left, while the next puncture hole can be seen on the right, which has not yet broken open and in which the mandrel 31 is still located.

Infolge der Führung des Domes 31 durch den Hilfslenker 32 führt der Dorn in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Kurbelwelle 17 die in Fig. 1 dargestellten Bewegungen aus, die der Fahrbewegung des Schleppers überlagert werden. Die Fahrbewegung ist in den Fign. 5 bis 8 durch den Pfeil 41 bezeichnet. Die Kurbelwelle 17 dreht sich in Richtung des Pfeiles 42, also im unteren Bereich der Kurbelwellendrehung in Fahrtrichtung 41. Die Einstellung des Hilfslenkers 32 ist so vorgenommen, daß der Dorn 31 im angehobenen Zustand schräg nach unten und hinten absteht, während er im abgesenkten Zustand im wesentlichen senkrecht steht. Der Dorn dringt steil in die Deckschicht 36 ein, während noch eine geringfügige Schwenkbewegung um das Gelenk 30 herum ausgeführt wird, so daß der Einstechwinkel a sich während des Einstechens noch verändert.As a result of the mandrel 31 being guided by the auxiliary guide 32, the mandrel carries out the movements shown in Fig. 1, depending on the angular position of the crankshaft 17, which are superimposed on the driving movement of the tractor. The driving movement is indicated by the arrow 41 in Figs. 5 to 8. The crankshaft 17 rotates in the direction of the arrow 42, i.e. in the lower range of the crankshaft rotation in the direction of travel 41. The auxiliary guide 32 is adjusted in such a way that the mandrel 31 projects diagonally downwards and backwards in the raised state, while it is essentially vertical in the lowered state. The mandrel penetrates steeply into the covering layer 36 while a slight swivel movement is still carried out around the joint 30, so that the piercing angle a still changes during piercing.

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Fig. 7 zeigt den tiefsten Zustand des Domes 31, der erreicht wird, wenn der Lenker 20 schräg nach unten gerichtet ist und der Kurbelarm 19 mit der Abkröpfung 17a in gestrecktem Zustand liegt. Der Dorn 31 steht senkrecht zum Boden. Beim anschließenden Herausziehen des Domes 31 wird der Dorn in Richtung des Pfeiles 43 nach hinten geschwenkt, wodurch die Grenzschicht 38 und die Deckschicht 37 gemäß Fig. 8 aufbrechen.Fig. 7 shows the lowest state of the dome 31, which is reached when the handlebar 20 is directed obliquely downwards and the crank arm 19 with the bend 17a is in the extended state. The mandrel 31 is perpendicular to the ground. When the dome 31 is subsequently pulled out, the mandrel is pivoted backwards in the direction of the arrow 43, whereby the boundary layer 38 and the cover layer 37 break open as shown in Fig. 8.

1010

Die Fahrgeschwindigkeit des Schleppers 10 und die Antriebsgeschwindigkeit der Dorne 31 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Einstechlöcher in kurzen Abständen von z.B. 10 bis 15 cm erzeugt werden.The driving speed of the tractor 10 and the drive speed of the mandrels 31 are coordinated so that the piercing holes are created at short intervals of e.g. 10 to 15 cm.

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Claims

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1. Machine for working the multi-layered sandy soil of sports fields and the like, with a frame (11) to be attached to a tractor (10) and supported on the ground, a crankshaft (17) driven by a power take-off shaft (23jr) of the tractor (10) and mounted on the frame (11), several crank rods (19) driven by the crankshaft (17), each of which has a crankshaft (19) mounted on the frame

(11) mounted handlebars (20) periodically pivot in a vertical plane, and with spikes (31) provided on the handlebars (20) for piercing the ground,

characterized in that rigid auxiliary links (32) engage the mandrels (31) and are mounted on the frame (11) in such a way that the mandrel performs a oscillation about its articulation axis (30) on the link (20) when passing through the lower section of the mandrel movement.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the auxiliary link (32) has a device (35) for length adjustment.

3. Machine according to claim 1 or 2, characterized in that the auxiliary link (32) is longer than the link (20) and that its bearing (34) is arranged in the direction of travel in front of the bearing (21) of the link (20).

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4. Machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the auxiliary control arm (32) and the control arm (20) - seen in side view - are directed backwards

diverge vertically.

5. Machine according to claim 1, characterized in that the length of the auxiliary link (32) is dimensioned so that the mandrels (31) reach their lower end position approximately vertically and protrude obliquely backwards in the upper end position.