JP5844817B2 - 地盤処理用具 - Google Patents

Description

本発明は、二つの相前後して横断方向に設けられたフレーム部分を有するフレームを有する地盤処理用具であって、このフレームに、相並んで回転可能に支承された凹状ディスクが設けられており、これら凹状ディスクが、担持アームを介してフレーム部分と接続されている地盤処理用具であり、その際、作動方向でみて前方のフレーム部分の凹状ディスクが、凹状の側でもって、作動方向において傾斜しつつ前方及び外側に向けられており、および作動方向でみて後方のフレーム部分の凹状ディスクが、凹状の側でもって作動方向において傾斜しつつ前方および中央に向けられており、およびその際、凹状ディスクの凹状の側の弦が、地盤面と鈍角を形成している地盤処理用具に関する。

このような地盤処理用具は、米国の特許文献１から公知である。その対象は、二つのフレーム部分を有する一つのフレームを備える牽引される地盤処理用具である。その際、フレーム部分には、凹状ディスクが別々の支承部によって相並んで設けられている。前方のフレーム部分の凹状ディスクは、凹状の側でもって傾斜して前方かつ外側に向けられており、そして後方のフレーム部分の凹状ディスクは、傾斜して前方かつ中央に向けられ設けられている。この解決策においては、地盤処理用具の中央の領域にある前方の両凹状ディスクの間の処理筋は処理されず、これによって不均等に処理された耕地があとに残される。そしてこのような耕地においては、収穫高の損失が甘受されてはならないというとき、後に続く作業工程に対してより大きな処理労力が必要となる。

欧州特許出願に係る特許文献２には、同様に二つのフレーム部分を有する一つのフレームを備える地盤処理用具が見て取れる。これらフレーム部分には、凹状ディスクが別々の支承部を介して相並んで設けられている。前方のフレーム部分の凹状ディスクは、凹状の側でもって、傾斜して前方かつ外側に向けられており、かつ後方のフレーム部分の凹状ディスクは、傾斜して前方かつ中央に向けられている。その際、図１には、一つの解決策が見て取れる。この解決策において、中央の凹状ディスクの角度は変更されているので、地盤処理用具の中央の領域においても地盤は処理される。このため、凹状ディスクの凹状の側の弦の鈍角は、これがもはや鈍角ではなく鋭角であるよう変更されている。中央の凹状ディスクはもはやグリップせず、および地盤中へと引き込まれることができない。これらは揚力を発生し、その際、この揚力は機器の重量と他の凹状ディスクの引き込み挙動によってのみ克服されることができる。硬い地盤状況においては、中央の凹状ディスクのこのような揚力は十分に克服されることができず、これはまたより大きな重量においても克服できない。これは、通常可能な目標作業深さが、もはや達成されないということに通じる。このことは地盤処理用具の適用を著しく制限する。凹状ディスクが長期の使用の後、すでにいくらか消耗・摩耗しており、これによってすべての凹状ディスクの直径が減少されているというとき、ますますそうである。特許文献２の図４は、一つの解決策を示す。この解決策においては、中央の領域に設けられた前方の凹状ディスクが角度位置において変更されない。ここではむしろ、前方の列の凹状ディスクの間の処理されない処理筋が、後方の列の凹状ディスクによって処理される。フリースペースの問題のため、その凹状の側でもって互いの方を向けられて設けられている後方の両凹状ディスクの一方は、作動方向において前方に向かってずらされて設けられている。この実施形は、地盤の比較的均質な処理を可能とするが、この処理ははるかに不十分であり、そして極めて小さくかつ急こう配で立てられた凹状ディスクと共にのみ可能である。特に、多数の植物と深い作業深さにおける、機器の前方の領域に詰まりの問題も、あまり効率良く回避されることができない。

これら公知の経血作は、地盤が作業幅の全域にわたって均等に処理されない、フリースペースの問題から詰まった状態が回避できない、そして土の流れが最適に案内されないという不利益を有している。このことは通常、均等に処理された耕地、または十分に良好な苗代（Ｓａａｔｂｅｔｔ）を維持するために、地盤が後にもう一度処理されなければならないという結果を有する。

米国特許出願第１ ９４４ ２７５号明細書 欧州特許出願第１ ４４９ ４１９号明細書

本発明の課題は、高い処理速度に適応しており、作業幅にわたって工具が均等に分配されており、かつ地盤を均等に処理し、そして簡単かつ特別コンパクトに構成され、および詰まりの無い作業を行う地盤処理用具を完成することである。

発明に従い、この課題は、請求項１に記載の特徴によって解決される。その際、下位の請求項には、有利な方法で補足を行いまた代替を提案する解決策が請求されている。

前フレーム部分の中央の領域の小さな凹状ディスクをずらすことにより、このひとつの例外によって、堅固な支承部によってより大きな凹状ディスクが、少ない側方の間隔でもって、地盤面に対する所定の理想的な鈍角を維持したまま設けられることができ、ここで効率が損なわれることが甘受される必要はなく、そして詰まった状態が発生するかもしれないという危険性が無い。強度・集中度および面積パフォーマンスが捨てがたい時代において、農耕上および植物的利害関係も考慮される必要がある。発明に従う解決策によって、これもまた特別な方法で行われることが可能である。本発明は更に、両方の凹状ディスクの一方が、他方の凹状ディスクに対してずらされて設けられており、およびこれら凹状ディスクの間のずれは、一方の凹状ディスクが好ましくはその後エッジが、他方の凹状ディスクの後エッジと、又は前フレーム部分の残りの凹状ディスクの後ろエッジと略一直線上にあるよう寸法決めされているということを意図する。これによって、実際には前フレーム部分の全ての凹状ディスクのすべての後エッジが一直線上にあり、その後ろの後フレーム部分に存在する凹状ディスクに対する間隔は同じままである。

本発明は更に、直径が小さい凹状ディスクの凹状の側の弦が、地盤面と鈍角αを形成し、この鈍角が、後フレーム部分の他の凹状ディスクの角度αよりも小さいということを意図する。他の角度位置によって、少し大きなフリースペースが図られ、このスペースは、部材が衝突するという危険性なしにより大きな支承部の使用も可能とする。

詰まった状態を回避するために、後フレーム部分の中央の領域に設けられる両方の凹状ディスクが、その凹状の側でもってお互いの方を向けられたていること、および両方の凹状ディスクの一方が、他の凹状ディスクよりも少なくとも２０％小さい直径を有しており、そして作動方向において他の凹状ディスクの方へ好ましくは前方に向かってずらされて設けられていることが考えられる。明らかに小さい凹状ディスクを設けることによって、十分なフリースペースが達成され、このスペースが、その凹状の側でもってお互いの方を向けられた両方の凹状ディスクの間に詰まった状態が発生することができないということを補償する。凹状ディスクの大きさに応じて、小さい方の凹状ディスクの直径は、わずかに大きく選択される。例えば他の凹状ディスクの直径よりも１５％だけ小さいというように選択される。

凹状ディスクのずれは、より小さな直径を有する凹状ディスクが、上から見て、その前エッジが、他の凹状ディスクの前エッジと略一直線上にあるよう寸法決めされている。これによって、前フレーム部分の凹状ディスクと後フレーム部分の凹状ディスクの間に同じ間隔が図られる。詰まった状態の無い作業の為に必要なフリースペースは、各フレーム部分により小さな凹状ディスクを使用することによって達成される。

本発明は更に、広く作動する地盤処理用具、又は伸縮自在式の地盤処理用具の為に、前フレーム部分も後フレーム部分も多部品式に形成されていることを意図する。より狭い作業幅で使用される機器は、各一つのみの前フレーム部分と後フレーム部分を必要とする。より広い作業幅を有する機器においては、本発明は、前フレーム部分も後フレーム部分も、多部品式に形成されており、そのようにして個々の凹状ディスクが良好に地盤に合うことを補償する。同様のことは、伸縮自在式の地盤処理用具に対しても有効である。個々の場合の要求に応じて、より狭い作業幅を有する地盤処理用具も、多部品式のフレーム部分を有することが可能であるということを、本発明は排除しない。

凹状ディスクの全地盤処理用具にわたっての分配の為の提案は、地盤処理用具に設けられる凹状ディスクの数量が偶数であり、４で割り切れないことを意図する。基本的に、そのような装置には、前列において偶数の凹状ディスクを有し、および後列において二つのディスク分多い数量を有する機器が相当する。その際好ましくは、例えば半分のディスク間隔分、凹状ディスクの対称中心が移動される。これによって実際に、バランスのとれた力分配でもって対象に負荷をうける機器が完成される。この機器においては、機器中央から左右に向かって同じ数量の凹状ディスクが、前フレーム部分にも後フレーム部分にも設けられており、例えば前の土壌を中央から外側に向かって搬送し、または後ろの土壌を外側から機器中央の方向へと搬送するとき、側方移動（Ｓｅｉｔｅｎｚｕｇ）や、傾いた後纏わり（Ｎａｃｈｌａｕｆ）は発生することが無い。

従来の措置に補足的に、前フレーム部分の一または複数の凹状ディスク及び／又は後フレーム部分の一または複数のフレーム部分に押さえつけ部が設けられており、これら押さえつけ部が、凹状ディスクの後方に設けられている。これら押さえつけ部は、凹状ディスクによってはがされた地盤が、後フレーム部分に設けられている後続する凹状ディスクが邪魔されないよう案内されるよう構成されている。前フレーム部分の凹状ディスクによってはがされ、側方に放り出された土壌は、押さえつけ部によって受け止められ、そして置かれる（戻される）。後フレーム部分の凹状ディスクの後方に押さえつけ部を設けることは、例えばローラーのような後続するツールが、はがされ放り出された土壌によって妨害されることを防止する。特に高い作業速度においては、はがされた地盤を、後続するツールが妨害されないよう案内することが不可能である。押さえつけ部によって、はがされた土壌は、いわば極めて落ち着いておりそして置かれる（戻される）ので、後続するツールは、意図されるとおり、妨害されずその機能を発揮することができる。本発明の変形においては、一または複数の前フレーム部分の凹状ディスクにも、一または複数の後フレーム部分の凹状ディスクにも押さえつけ部が設けられている。これら押さえつけ部は、各凹状ディスクの後方に設けられており、基本的に、各押さえつけ部の後方に設けられるツールが、凹状ディスクによって発生させられる土流によって邪魔されず、よって意図した地盤処理効率を達成するということが補償される。

押さえつけ部が、一部品式のまたは多部品式の保護要素として形成されていることが意図される。これら保護要素は、凹状ディスクによってはがされた地盤を受けとめ、そして再び地盤面へと置く（戻す）。その際保護要素は好ましくは金属またはプラスチックからなり、例えばその断面の選択によって弾性的に形成されている。これによって押さえつけ部または保護要素が弾性的に形成されていることによって、ねばつく地盤状態においても土壌が付着しない。これら部材の動作によって、またはたわみによって、うけとめられた地盤は再度すぐに離れ落ち、そして置かれる（戻される）。

本発明は更に、押さえつけ部として、または保護要素として、案内部材、歯、または例えばならし歯が設けられることを意図する。これらは、凹状ディスクによってはがされ、そして側方に押しよけられた地盤を少なくとも部分的に、再び反対の方向へと戻し案内する。第一の凹状ディスク列の地盤は、例えば外側に向かって搬送され、後方の凹状ディスク列によって処理される地盤は、中央に向かって搬送される。地盤処理用具の処理幅の周辺領域においては、これによって溝またはうねが残される可能性がある。押さえつけ部または案内部材のよって受け止められた地盤は、よって側方に戻るよう案内されるので、外側の領域において最も外側の凹状ディスクによって形成される溝およびうねは、再び地盤でもって満たされ、平らにならされる。

本発明のさらなる個別事項は、図および図の説明から見て取れる。

地盤処理用具の上面図 地盤処理用具の前面図 地盤処理用具の側面図 凹状ディスクの前面図 凹状ディスクの上面図

図１は、地盤処理用具１の上面図を示す。この地盤処理用具１は、連結された、背負わされた、又は組付けられた地盤処理用具１であることが可能である。図１は、組付けられた地盤処理用具１の実施形を示す。図示されていないトラクターの三点ロッドへの組付けの為に、三点タワー７０が使用される。三点タワー７０は、この為、アンダーハンドル接続点７１と、オーバーハンドル組付点７２を有している。三点タワー７０は、フレーム２と接続されており、このフレームは、特に前フレーム部分３と後フレーム部分４から成っている。前フレーム部分３には、凹状ディスク５が設けられており、後フレーム部分４には、凹状ディスク６が設けられている。中央１１から見て、凹状ディスク５の凹状の側１０は、作動方向９でみて前方および後方に傾斜している。中央１１には、又は中央の領域５０には、凹状ディスク５、詳しく言うと凹状ディスク１４および１５が、凸状の側１６でもって互いに向き合うよう設けられている。ここの凹状ディスク５，１４および１５は、各凹状の側１０の弦１２が、地盤面１３に対して鈍角αを有するよう設けられている。これは特に図４にも見て取れる。中央の領域５０には、凹状ディスク１４および１５が存在している。凹状ディスク１４は、より小さな直径を有している。これは、前の領域５０のフリースペースを、フリースペースのために高めるために、凹状ディスク１５に対してずらされて設けられている。その際、ずれは、凹状ディスク１４および１５の担持する部材、つまり担持アーム７、凹状ディスク１４および１５の軸８９および支承部９０が、衝突することが無いように選択されており、過負荷の際に両方の凹状ディスク１４および１５の一方が後方および上方に向かって寄ったとしてもこれが起こらないよう選択されている。過負荷保護部８７であるばね８６を介して、各凹状ディスク５，１４および１５は作動位置に保持されている。フレーム２には、後フレーム部分５もまた固定されており、このフレーム部分が凹状ディスク６を収容している。ここで凹状ディスク６は、その凹状の側１０が、作動方向で前方に向かっておよび中央１１に対して傾斜して向いているように設けられている。凹状ディスク６の凹状の側１０の弦１２は、地盤面１３と鈍角αを形成している。後フレーム部分４の中央１１には、凹状ディスク１８および１９が存在しており、これらはその凹状の側で互いに向き合っている。ディスク１８および１９の間の中央の領域２６において詰まった状態を回避し、土流を最適化するために、凹状ディスク１９は、より小さな直径を有しており、そして前方に向かってずらされた位置に存在している。

表された実施例においては、より小さな直径を有する凹状ディスク１４の後エッジ５１は、前フレーム部分３の他の凹状ディスク５，１５の後エッジ５２と一直線４９上に存在する。凹状ディスク１９の前エッジ６２は、後フレーム部分４の他の凹状ディスク６と凹状ディスク１８の前エッジ６１と一直線６０上に存在する。前フレーム部分３に設けられる両方の凹状ディスク１４および１５の間には、処理されていない処理筋１７が残っている。このようにここで中央からずらされている処理筋１７が、両方の凹状ディスク１８および１９により処理される。特に、高い作業速度においては、凹状ディスク５および６によって地盤が、後に続く地盤処理工具が、その機能を妨害される恐れがあるほど盛り上げられる。これを防止するために、凹状ディスク５の後方には、押さえつけ部３０が存在し、そして凹状ディスク６の後方には押さえつけ部３１が存在している。押さえつけ部３０または３１は、ならし歯３２から成っており、その際、このならし歯は、凹状ディスク５および６によって側方に動かされた地盤を更にもう一度反対の方向へと戻し案内するよう設けられている。フレーム２は、前フレーム部分３と後フレーム部分４のみならず、担持部７３を有しており、この担持部にローラー７４が固定されている。ローラー７４は、この場合二つのローラー体７５から成っている。地盤種によって、および望まれる作業効果によって、より高い詰込効果、切断効果または粉砕効果を有するローラーもまた使用されることが可能である。

図２は、地盤処理用具１の前面図を示す。これは特に、凹状ディスク５，６，１４，１５，１８および１９は、地盤が、地盤処理用具１の作業幅の全体にわたって同様の処理されるよう設けられている点を明らかにしている。上述した凹状ディスクの其々は、処理断面２３または２５を処理する。２３でもって、地盤処理用具１の中央の領域５０に存在している凹状ディスク１４および１５によって処理される処理断面が表されている。２５でもって、地盤処理用具１の中央の領域５０に存在していない凹状ディスク５により処理される処理表面が表されている。各処理断面２３，２５には、中心部２１または２５が属している。その際、凹状ディスク１４および１５の処理断面の中心部２１の間の間隔２０は、処理断面２５の中心部２４の間隔２２よりもおよそ１．５倍大きい。凹状ディスク５，１４および１５のこのような分配は、中央の領域５０に処理筋１７が残り、この処理筋が、後方の凹状ディスク１８および１９によって処理されることに作用する。すべての凹状ディスク５および６、１４および１５、１８および１９は、各凹状ディスクがおよそ同じ大きさの処理断面２３，２５を処理し、これによって同様な地盤処理効果が、全ての作業幅にわたって達成されるように設けられている。図２には、地盤面１３と、凹状ディスクの処理水平面７９もまた示されている。地盤面１３と処理水平面７９の高さ位置の差は、凹状ディスク５および６の作業深さに相当する。

図３は、地盤処理用具１の側面図を示す。この図は、三点タワー７０が支柱７６によってフレーム２と接続されている点を明らかにしている。凹状ディスク５および６のフレーム部分３および４との軸９８、支承部９０、担持アーム７、旋回軸８５、ばね８６を有する過負荷保護部８７を介しての固定もまた、図３に見て取れる。ならし歯３２を有する押さえつけ部３０および３１は、これらが、凹状ディスク５および６によって盛り上げられる地盤を受けとめ、そしてその地盤の上に置く（戻す）というように設けられている。押さえつけ部３０は、凹状ディスク６が、凹状ディスク６の盛り上げられた土壌によって妨害されないという点に作用する。押さえつけ部３１は、凹状ディスク６によって盛り上げられた土壌が、ローラー７４の走行を妨害しないということに作用する。各機能に対応して、押さえつけ部３０および３１は、多かれ少なかれ地盤面３１に対して密に設けられている。地盤処理用具１の作業深さは、深さ調整部７７により調整される。押さえつけ部３１または３２は、各一つの調節装置３３を有しており、これによって、角度位置と深さ位置が調整可能である。

凹状ディスク５，６，１４，１５，１８または１９を有する凹状ディスクユニットの前面図が、図４に表されている。各凹状ディスクの凹状の側１０の弦１２は、地盤面１３または凹状ディスクの処理水平面７９に対して鈍角αを形成している。各凹状ディスクは、軸８９と支承部９０を有しており、これらを介して担持アーム７と接続されている。担持アーム７は、旋回軸８５を介して各フレーム部分３または５と接続されており、ばね８６を有する過負荷保護部８７を介して作動位置に保持されている。本発明に従う解決策は、例えば担持アーム７における別体式に支承された凹状ディスクまたは二つの同様な大きさの凹状ディスクによっても考えられる。追加的に、一つの担持アーム７に共通して、互いにずらされた軸でもって支承される凹状ディスク、及び／又は、異なる直径の凹状ディスクが使用されることも可能である。

図５は、凹状ディスクの上面図を示す。これは、作動方向９における各凹状ディスクの傾斜位置を明らかにする。前フレーム部分３の中央の領域５０に存在する凹状ディスク１４および１５は、好ましくはいくらか小さい角度αを向き、そして場合によってはより小さな角度βを有する。これは、凹状ディスク１４によって作られる土流が、平坦に後方に向かって案内されるという点に作用する。凹状ディスク１４後方へのずれによって、押さえつけ部３０は、そこではわずかに異なって形成されている必要がある。このため、全体として同様の地盤処理効果を達成するために、凹状ディスクの角度αおよび場合によっては角度βも、わずかに変更される必要がある。わずかに少ない湾曲を有する凹状ディスク１４が、同様の効果を図ることが可能である。

Claims (9)

1. 二つの相前後して横断方向に設けられたフレーム部分（３，４）を有するフレーム（２）を有する地盤処理用具（１）であって、このフレーム部分に、相並んで別々に回転可能に支承された凹状ディスク（５，６）が設けられており、これら凹状ディスクが、担持アーム（７）を介してフレーム部分（３，４）と接続されている地盤処理用具（１）であり、その際、作動方向（９）でみて前方のフレーム部分（３）の凹状ディスク（５）が、凹状の側（１０）でもって、作動方向において傾斜しつつ前方及び外側に向けられており、および作動方向（９）でみて後方のフレーム部分（４）の凹状ディスク（６）が、凹状の側（１０）でもって作動方向において傾斜しつつ前方および中央（１１）に向けられており、その際、凹状ディスク（５，６）の凹状の側（１０）の弦（１２）が、地盤面（１３）と鈍角（α）を形成している地盤処理用具において、
   二つの凹状ディスク（５）、つまり前フレーム部分（３）の中央の領域（５０）に存在する凹状ディスク（１４，１５）が、その凸状の側（１６）でもってお互いの方に向けられており、および両方の凹状ディスク（１４，１５）の一方が、隣接する凹状ディスク（５）よりも２０％小さい直径を有し、および凹状ディスク（１４，１５）が、後フレーム部分（４）の後続する両方の凹状ディスク（６，１８，１９）の少なくとも一方の処理筋（１７）の左方及び／又は右方に設けられており、これらが、その凹状の側（１０）でもって互いの方に向けられていること、その際、両方の凹状ディスク（１４，１５）の一方が、他方の凹状ディスク（１４，１５）に対して、ずらされて設けられており、およびこれら凹状ディスクの間のずれが、一方の凹状ディスク（１４）が、その後エッジ（５１）が、他の凹状ディスク（１５）の後エッジ（５２）と、又は前フレーム部分（３）の残りの凹状ディスク（５）の後エッジと略一直線（４９）上にあることを特徴とする地盤処理用具。
2. 後フレーム部分（４）の中央の領域に設けられている両方の凹状ディスク（１８，１９）が、その凹状の側でもってお互いの方に向けられていること、および両方の凹状ディスク（１８，１９）の一方が、他方の凹状ディスクよりも少なくとも２０％小さい直径を有し、および作動方向において他の凹状ディスクに向かって、前方にずらされて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の地盤処理用具。
3. 凹状ディスクのずれが、小さい方の直径を有する凹状ディスク（１９）が、上から見ると、その前エッジ（６２）が他の凹状ディスク（１８，６）の前エッジ（６１）と略一直線（６０）上にあることを特徴とする請求項１に記載の地盤処理用具。
4. 直径が小さい方の凹状ディスク（１４）の凹状の側（１０）の弦（１２）が、地盤面（１３）と鈍角（α）を形成し、この鈍角が、前フレーム部分（３）の他の凹状ディスク（５）の角度（α）よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の地盤処理用具。
5. 広く作動する地盤処理用具、又は伸縮自在式の地盤処理用具（１）の為に、前フレーム部分（３）も後フレーム部分（４）も多部品式に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の地盤処理用具。
6. 地盤処理用具（１）に設けられる凹状ディスク（５，６，１４，１５，１８，１９）の数量が、偶数であり４で割り切れない数であることを特徴とする請求項１に記載の地盤処理用具。
7. 一または複数の前フレーム部分（３）の凹状ディスク（５）、及び／又は、一または複数の後フレーム部分（４）の凹状ディスク（５）に、押さえつけ部（３０，３１）が設けられており、これらが凹状ディスク（５，６）の後方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の地盤処理用具。
8. 押さえつけ部（３０）が、一部材式、または複数部材式の保護要素として形成されており、これら保護要素が、凹状ディスク（５，６，１４，１５，１８，１９）によってはがされた地盤を収容し、および再び地盤面（１３）上へと戻し、その際保護要素が弾性的に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の地盤処理用具。
9. 押さえつけ部（３０，３１）として、又は保護要素として、案内部材、案内薄板、カバー、歯、または、例えばならし歯（３２）が設けられ、これらが、一方の方向に側方に押しよけられた地盤を、すくなくとも部分的に、再び反対の方向へと戻し案内することを特徴とする請求項７に記載の地盤処理用具。

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