WO1995002316A1 - Bearbeitungsgerät für die tiefenlockerung von böden - Google Patents

Bearbeitungsgerät für die tiefenlockerung von böden Download PDF

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WO1995002316A1
WO1995002316A1 PCT/DE1994/000802 DE9400802W WO9502316A1 WO 1995002316 A1 WO1995002316 A1 WO 1995002316A1 DE 9400802 W DE9400802 W DE 9400802W WO 9502316 A1 WO9502316 A1 WO 9502316A1
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WO
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tool
processing device
net
travel
chassis
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PCT/DE1994/000802
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English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Wiedenmann
Original Assignee
Wiedenmann Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Wiedenmann Gmbh filed Critical Wiedenmann Gmbh
Publication of WO1995002316A1 publication Critical patent/WO1995002316A1/de

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B45/00—Machines for treating meadows or lawns, e.g. for sports grounds
    • A01B45/02—Machines for treating meadows or lawns, e.g. for sports grounds for aerating
    • A01B45/023—Perforators comprising spiking tools actively driven in a reciprocating movement through a crankshaft or eccentric mechanism

Definitions

  • the invention relates to a mobile or to be connected to a vehicle processing device for deep loosening of soil, for example below a turf, with a chassis and with a succession of plunging tools arranged essentially perpendicular to the direction of travel, each of which is adjustable by means of a steering linkage the floor is guided to carry out the lancing process by means of a crank mechanism mounted on the chassis in an approximately vertical plane running in the direction of travel and can be moved up and down and is pivoted in this plane under the force of a spring against a stop, from where the steering linkage moves in a working angle range extending in the direction of travel, one end rotatably mounted on the lancing tool or a holder which holds this fixedly on which the crank rod of the crank mechanism is articulated, and one in a guide angle range approximately perpendicular to the driving direction Alignment-extending alignment rod, which hold one end in a longitudinal displacement guide and the other end is pivotally mounted on the piercing tool or a holder that holds it securely, so that the pier
  • the tool After leaving the base, the tool is pivoted again under the force of the spring against the stop and thus into the alignment position provided for the new piercing process.
  • the tool or groups of such tools are actuated in a manner known per se with the aid of a crank drive which is actuated in the course of the travel movement in accordance with the desired penetration density.
  • a rod is provided which is held in a longitudinally displaceable manner in a sliding guide which is connected to the working end of the crank arm of a crank mechanism, so that the longitudinal sliding guide is already included the revolution of the crank arm describes a circular path.
  • the rod is connected at its tool-side end to the same bearing, via which the working lever is also pivotably connected to the piercing tool or its holder.
  • the lancing tool held against a stop under the force of a spring is held by the longitudinally displaceable rod after puncturing the floor, pivoted in the opposite direction of travel, which causes loosening of the floor below the surface of the floor.
  • the device shown here requires a storage spring, under whose force stored by means of the crank mechanism, the puncturing operation into the ground is effected, while the crank mechanism otherwise, ie after inserting the piercing tool into the ground, has the task of isolating the piercing tool against spring force and with lifting off to pivot the stop in the opposite direction.
  • Another device - GB-PS 1, 347.967 - also works with an actuating lever which is driven by a crank mechanism and which is articulated at one end to the vehicle chassis and at the other end to the piercing tool, the piercing tool being mounted on a chassis fixed under the force of a spring Role is pressed.
  • the piercing tool moves downward while resting on the roller.
  • a guide path arranged in the area of the roller causes the piercing tool to pivot in the opposite direction of travel caused by the resistance to the ground by tensioning the spring and Can be lifted off the roll.
  • the penetration tool pivots the load caused by penetration into the ground in the opposite direction, extending the second lever by lifting it from the stop against spring force.
  • the working lever and the guide lever running in parallel together with their articulation points fixed to the chassis on the one hand and their articulation points on the tool on the other hand, should form a parallelogram when the piercing tool penetrates into the ground.
  • this parallelogram formation does not exist outside the penetration phase of the piercing tool into the ground.
  • the lever parallelogram described above is designed by a fifth joint against the force of the spring and lifting of the piercing tool from the stop in such a way that it can deform accordingly.
  • the last-mentioned device according to DE-OS 39 37 21 1 has the advantage of being able to determine the depth of penetration of the piercing tool by adjusting the height of the chassis relative to the vehicle frame without having to separately adjust the alignment of the piercing tools to the floor. to have to.
  • the difference in plunge depth of the plunging tools in question here is extraordinarily extensive, namely up to the 40 cm plunge depth.
  • a further advantage is that no further components need be present below the actuating lever, via which the crank drive force is exerted on the piercing tool, since the guide lever runs above the working lever.
  • the device according to EP 0 037 595 A1 forms the aforementioned parallelogram with the working lever and guide lever only in the phase of the penetration process and is otherwise no longer in this parallelogram state with greater height adjustment of the chassis and thus different penetration depth of the piercing tool, so that the setting is different Plunge depth is associated with alignment work on the grooving tools.
  • the guide lever runs below the work lever near the floor, which means that corresponding design space is required and the longitudinally displaceable guide arm is vulnerable to ground obstacles.
  • the device according to GB-PS 1, 347.967 is due to the mounting of the roller and the guide frame for the lower end of the lancing tool chassis fixed not suitable for an adjustment of the plunge depth greater extent.
  • the device according to US Pat. No. 3,204,703 is also not equipped for a different adjustability of the plunge depth of the plunging tools, simply because the working lever is articulated on the vehicle frame which carries the wheel axle. If the working lever were moved upwards and the crank drive axis remained in the same position, the guidance of the piercing tool would also change. On the other hand, it is advantageous that the tool is guided through a rod which extends upwards in an angular range approximately perpendicular to the direction of travel, because this means that the space above and below the one lying in the direction of travel Angle range extending working lever remains free. There are therefore no parts underneath the work lever that do not serve the direct introduction of force into the tool, for example guide elements, and above the work lever there is space for other constructive measures, for example the possibility of more freely arranging the crank mechanism.
  • the invention has for its object to provide a processing device of the type mentioned, in which, while maintaining the spaces above and below the working lever free of guide elements for the piercing tool, the penetration depth of the piercing tool can be changed in large areas without that alignment measures must be carried out on the tools themselves.
  • the design of the processing device according to the invention keeps the space above and below the working lever for the piercing tool free, so that, on the one hand, the working arm can reach down to the ground with a large penetration depth and no guide elements for the piercing tool can get in the way or be damaged; on the other hand, the free space above the actuating lever enables the crank mechanism or other components to be correspondingly more freely arranged.
  • the arrangement of the alignment rod in a relatively narrow, approximately perpendicular to the direction of travel or vertically directed, angular orientation of the lancing tool is more or less constant over the crank drive revolution away, so that by adjusting the height of the chassis relative to the ground, the penetration depth of the piercing tool can be changed in the ground without the need to adjust the orientation of the piercing tool as a function of the penetration depth.
  • the penetration depth can be changed by lowering or raising the chassis relative to the vehicle frame; in the case of a more or less independent trailer device, this can be done by changing the height of the chassis relative to the trailer wheel axles.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of one from DE
  • OS 39 37 21 1 known tillage device for the purpose of explaining the variable plunge depth
  • Figure 2 shows a first embodiment in a schematic
  • Figure 3 shows a second embodiment according to the principles of Figure 2;
  • FIG. 4 shows a third exemplary embodiment according to the principles according to FIG. 2.
  • the working device designated as a whole by 1, has two connections which are intended to symbolically indicate the attachability to a tractor or similar self-propelled working device.
  • On the device chassis 3 only schematically indicated here - a support wheel 5 is held in a height-adjustable manner with the aid of a manually operated spindle device 4.
  • Crank drives 10 likewise assigned to these individual tools, tool pairs or tool groups are mounted around a common shaft 9.
  • crank arms 11 of the crank drives assigned to the tools, tool pairs or tool groups are arranged at an angle to one another, so that the tools, tool pairs or tool groups successively carry out the tillage, which is repeated cyclically in the course of the movement of the device or the crank movements.
  • the on The crank rods 12 arranged at the end of the crank arms 11 facing away from the shaft 9 are articulated to the steering linkages assigned to the individual tools, tool pairs or tool groups and connected to the brackets, as will be explained in more detail below.
  • the schematic side view of the exemplary embodiment shows only one of the large number of piercing tools provided and their steering rods and crank drives.
  • the piercing tool 13 is firmly anchored in a holder 14.
  • a prestressed tension spring 22 is switched on, which tries to pivot the tool with its tip in the direction of travel.
  • the arrangement of the levers is such that the distance between the fixed bearing 7 and the articulation point 17 corresponds to the distance between the bearing 8 and the articulation point 18 and the distance between the chassis-fixed bearings 7 and 8 corresponds to that between the articulation point 17 and the joint 18 is the same.
  • the above distances can be put together to form a handlebar parallel logogram by imaginary handlebars, which overlap these distances in a straight line. Therefore, the tool held in this parallelogram and pivoted against the stop remains in the same orientation, regardless of the penetration depth, before penetrating into the ground and after leaving it.
  • the movement in the direction of travel causes the tool to pivot, which in the process moves away from a stop 23, which is arranged on the connecting lever 21 and the stop surface of which, by tensioning the spring 22 and pivoting about the articulation point 17 Close range of the articulation point 17 engages the tool holder 14.
  • the stop 23 can be adjusted with the aid of an adjusting device 25 with regard to the distance of its stop surface from the lever 21, as a result of which the alignment of the tool or the alignment angle between the tool and the floor can be adjusted.
  • the tool shaft is held in the area of the ground surface by the greater compression or strength given there and carries out a pivoting movement.
  • supply route mainly in the area of its tip whereby the soil is moved more strongly below the soil surface and thus loosened up.
  • the handlebar parallelogram is opened so far, but takes its shape again by pivoting the tool back under the force of the spring when leaving the ground. the one.
  • a separate damper for example a conventional shock absorber, can be provided to dampen the pivoting movement of the tool under the force of the spring and its impact on the movement quantity occurring.
  • a separate damper for example a conventional shock absorber
  • such a device can also be integrated in the stop or realized by the stop itself.
  • the arrangement of the guide lever above the working lever keeps the space around the tool free, so that its plunging movement is not impeded even on uneven floors or stones, etc.
  • FIGS. 2 to 4 show that the lancing tool 13 or its holder 14 are only connected in an articulated manner to the working lever 19, which - as in the previous example - is articulated to the chassis 3 via a pivot bearing 7 and on which acts on the connecting joint point 24 of the crank arm 12 of the crank mechanism 10.
  • the orientation of the tool 13 or the holder 14 is given under the force of the spring 22 by a stop 23 which is arranged between the holder 14 and an alignment rod 27 which is approximately vertical to the floor, i.e. perpendicular to the direction of travel of the device, and is guided with its upper end in various ways.
  • the upper end 29 facing away from the tool is the straightening rod 27 is provided with a roller device 36 which engages in elongated hole formation 28 incorporated in a component fixed to the chassis.
  • the elongated hole formation could run in a straight line, for example vertically, but in a preferred embodiment an arc shape is selected, as shown in FIG. 2.
  • This curved shape points with its convex side in the direction of travel and makes it possible to influence the roller 36 and thus the direction of the alignment rod 27 in such a way that the alignment of the piercing tool 13 to the ground is the same at any adjustable height of the chassis 3 to the ground remains.
  • the upper end 31 of the alignment rod 27 is held in a longitudinally displaceable manner in a guide bearing 30, for example by means of a corresponding bore, which guide bearing can be pivoted about an axis 37 which is perpendicular to the direction of travel in the horizontal direction Chassis 3 is set.
  • the position of the rod 27 is such that when the chassis 3 is at different heights from the floor, the orientation of the tool 13 to the floor remains approximately the same.
  • FIG. 4 shows a modification of the solution according to FIG. 3 in such a way that the rod 27 engages with its upper end 33 in a cylinder 32 which is dimensioned such that the rod end 33 in the cylinder 32 can be moved along the play arm.
  • the cylinder 32 is mounted on the chassis 3 at its end facing away from the tool so as to be pivotable about a horizontal axis perpendicular to the direction of travel. In this case too, the orientation of the tool 13 can be kept approximately the same when the chassis 3 is at a different distance from the floor in the intended adjustment range.

Landscapes

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Abstract

Fahrbares oder an ein Fahrzeug anzuschließendes Bearbeitungsgerät für die Tiefenlockerung von Böden mit einer im wesentlichen senkrecht zur Fahrtrichtung verlaufend angeordneten Aufeinanderfolge von Stechwerkzeugen (13), die für ihre Ausrichtung im Rahmen unterschiedlicher Eindringtiefen in den Boden neben einem krafteinleitenden Arbeitshebel (19) durch eine Ausrichtstange (27) geführt sind, welche zum Zwecke des Freihaltens der Räume oberhalb und unterhalb des sich in Fahrtrichtung erstreckenden Arbeitshebels (19) und unter Einsparung von werkzeugnahen Schwenklagern in etwa vertikaler Richtung angeordnet und längsbeweglich geführt sind.

Description

BEARBEITUIMGSGERÄT FÜR DIE TIEFENLOCKERUNG
VON BÖDEN
Die Erfindung betrifft ein Fahrbares oder an ein Fahrzeug anzu¬ schließendes Bearbeitungsgerät für die Tiefenlockerung von Böden, bspw unterhalb einer Grasnarbe, mit einem Chassis und mit einer im wesentlichen senkrecht zur Fahrtrichtung verlaufend angeordneten Aufeinanderfolge von Stechwerkzeugen , deren jedes mittels eines Lenkgestänges in einstellbarer Ausrichtung auf den Boden geführt zur Ausführung des Stechvorganges mittels eines an dem Chassis gelager¬ ten Kurbeltriebes in etwa vertikaler und in Fahrtrichtung verlaufender Ebene auf- und abbewegbar und in dieser Ebene unter der Kraft einer Feder gegen einen Anschlag verschwenkt gehalten ist, woher das Lenkgestänge einen sich in einem Arbeitswinkelbereich in Fahrtrichtung erstreckenden, einen Endes an dem Stechwerkzeug bzw. einer dieses fest aufnehmenden Halterung drehgelagerten Arbeitshebel, an welchem die Kurbelstange des Kurbeltriebes angelenkt ist, und eine sich in einem Führungswinkelbereich etwa senkrecht zur Fahrtrichtung erstreckende Ausrichtstange, die einen Endes in einer Längsverschiebeführung ge¬ halten und anderen Endes an dem Stechwerkzeug bzw. einer dieses fest aufnehmenden Halterung schwenkgelagert ist, so daß das derart geführte Stechwerkzeug im Zuge des Verweilens im Boden unter Ab¬ heben von dem Anschlag unter Spannen der Feder in Gegenfahrtrich- tung verschwenkt.
Es ist grundsätzlich bekannt, solche Stechwerkzeuge in einer vertika¬ len, in Fahrtrichtung verlaufenden Ebene verschwenkbar an einem steuerbaren Werkzeugträger zu lagern und unter der Kraft einer Feder gegen einen Anschlag zu bewegen, der sicherstellt, daß das Stech¬ werkzeug vor Eindringen in den Boden eine bestimmte Ausrichtung zu diesem aufweist, die insbesondere mit der Druckbelastungsrichtung bei Eindringen in den Boden zumindest annähernd übereinstimmt. Das Einstechen der Werkzeuge in den Boden geschieht bei in Fahrtrichtung bewegtem Gerät, durch welche Fahrbewegung das in den Boden ein¬ gedrungene Werkzeug in gewisser Weise verschwenkt, jedoch nicht so weit, daß bei Herausziehen des Werkzeuges eine Aufbrechbewegung der Bodenoberfläche erfolgt. Die geringe Versetzbewegung im Boden aus der durch den Anschlag vorgegebenen Ausrichtlage heraus führt das Werkzeug gegen die Kraft der vorerwähnten Feder aus. Nach Ver¬ lassen des Bodens wird das Werkzeug unter der Kraft der Feder wieder gegen den Anschlag und damit in die für den erneuten Einstechvorgang vorgesehene Ausrichtposition verschwenkt. Die Betätigung des Werk¬ zeuges bzw. von Gruppen solcher Werkzeuge geschieht in an sich be¬ kannter Weise mit Hilfe eines Kurbeltriebs, der im Zuge der Fahrbewe¬ gung entsprechend der gewünschten Einstechdichte betätigt wird.
Bei einem Gerät der eingangs genannten Art - US-PS 3,204,703 - ist eine Stange vorgesehen, die längsverschieblich in einer Verschiebefüh¬ rung gehalten ist, welche an dem abtreibenden Arbeitsende des Kurbel¬ arms eines Kurbeltriebes angeschlossen ist, so daß bereits die Längs¬ verschiebeführung mit der Umdrehung des Kurbelarmes eine Kreisbahn beschreibt. Die Stange ist an ihrem werkzeugseitigen Ende an das glei¬ che Lager angeschlossen, über welches auch der Arbeitshebel an das Stechwerkzeug bzw. dessen Halterung verschwenkbar angeschlossen ist. Das unter der Kraft einer Feder gegen einen Anschlag gehaltene Stechwerkzeug wird von der längsverschieblich gehaltenen Stange nach Einstich in den Boden in Gegenfahrtrichtung verschwenkt, wo¬ durch die Auflockerung des Bodens unterhalb der Bodenoberfläche be¬ wirkt wird. Die hier gezeigte Einrichtung verlangt eine Speicherfeder, unter deren über den Kurbeltrieb gespeicherten Kraft der Einstechvor¬ gang in den Boden bewirkt wird, während der Kurbeltrieb ansonsten, d.h. nach Einbringen des Stechwerkzeugs in den Boden die Aufgabe hat, das Stechwerkzeug gegen Federkraft und unter Abheben von dem Anschlag in Gegenfahrtrichtung zu verschwenken.
Ein anderes Gerät - GB-PS 1 ,347,967 - arbeitet ebenfalls mit einem von einem Kurbeltrieb angetriebenen Betätigungshebel, der einen Endes an dem Fahrzeugchassis und anderen Endes an dem Stechwerkzeug an¬ gelenkt ist, wobei das Stechwerkzeug unter der Kraft einer Feder an einer chassisfest gelagerten Rolle angedrückt ist. Im Zuge des Ein¬ stechvorganges bewegt sich das Stechwerkzeug unter Anlage an der Rolle abwärts, nach Eindringen in den Boden ist durch eine im Bereich der Rolle angeordnete Führungsstrecke eine durch den Bodenwider¬ stand hervorgerufene Verschwenkung des Stechwerkzeuges in Gegen¬ fahrtrichtung unter Spannen der Feder und Abheben von der Rolle möglich.
Weiterhin ist bekannt - EP 0 037 595 A1 - das Stechwerkzeug, das an das eine Ende eines Betätigungshebels angelenkt ist, der anderen En¬ des gehäusefest schwenkgelagert ist und auf den die Kurbelstange ei¬ nes Kurbeltriebes einwirkt, mit Hilfe eines weiteren Hebels zu führen, der ebenfalls einen Endes - aber in Längsrichtung des Werkzeuges von dem Anlenkpunkt des Arbeitshebels beabstandet - an das Stechwerk¬ zeug angelenkt und anderen Endes chassisfest gelagert ist, wobei die¬ ser zweite Hebel etwa parallel zu dem Arbeitshebel verläuft. In den zweiten Hebel, der der Führung des Stechwerkzeuges dient, ist eine Anschlag-Feder-Einrichtung eingebaut, die die Länge des zweiten He¬ bels durch Anlage an dem Anschlag unter Federkraft bestimmt, solange sich das Stechwerkzeug außerhalb des Bodens befindet. Im Falle der Belastung durch Eindringen in den Boden verschwenkt das Stechwerk¬ zeug in Gegenfahrtrichtung unter Verlängerung des zweiten Hebels durch Abheben von dem Anschlag gegen Federkraft. Bei dieser Anord¬ nung sollen der Arbeitshebel und der insoweit parallel verlaufende Füh¬ rungshebel zusammen mit ihren chassisfesten Anlenkstellen einerseits und ihren Anlenkstellen an dem Werkzeug andererseits ein Parallelo¬ gramm bilden, wenn das Stechwerkzeug in den Boden eindringt. Diese Parallelogrammbildung ist gemäß Ausführungsbeispiel außerhalb der Eindringphase des Stechwerkzeuges in den Boden nicht gegeben.
Schließlich ist es bekannt - DE-OS 39 37 21 1 -, ein Bearbeitungsgerät der genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei welchem ein Arbeits¬ hebel, der einen Endes chassisfest und anderen Endes an dem Stech¬ werkzeug angelenkt ist, und ein Führungshebel, der einen Endes chas¬ sisfest und anderen Endes über einen Verbindungshebel gelenkig mit dem Werkzeug verbunden ist, einen exakten Parallellenker bilden, der dafür sorgt, daß das Stechwerkzeug außerhalb des Bodens immer in einer bestimmten Ausrichtung auf den Boden gehalten ist. Dadurch wird es möglich, das Stechwerkzeug durch Höhenverstellung des Chassis gegenüber dem Boden auf unterschiedliche Eindringtiefen in den Boden einzustellen, ohne daß sich dadurch der Einstechwinkel und damit die beabsichtigte Tiefenlockerung unterhalb der Bodenoberfläche insoweit ändert. Um die Verschwenkbarkeit des Stechwerkzeuges bei Eindringen in den Boden und der dadurch auftretenden Belastung auf das Stechwerkzeug sicherzustellen, ist das vorgeschilderte Hebelparal¬ lelogramm durch ein fünftes Gelenk gegen die Kraft der Feder und Ab¬ heben des Stechwerkzeugs von dem Anschlag derart ausgebildet, daß es sich entsprechend verformen kann.
Das zuletzt genannte Gerät nach der DE-OS 39 37 21 1 hat den Vor¬ teil, die Eindringtiefe des Stechwerkzeuges durch Höhenverstellung des Chassis gegenüber dem Fahrzeugrahmen bestimmen zu können, ohne die Ausrichtung der Stechwerkzeuge auf den Boden gesondert einstel- len zu müssen. Die hier in Rede stehende Unterschiedlichkeit der Ein¬ stechtiefe der Stechwerkzeuge ist außerordentlich umfangreich, näm¬ lich bis zum 40 cm Einstechtiefe. Desweiteren vorteilhaft ist, daß un¬ terhalb des Betätigungshebels, über den die Kurbelantriebskraft auf das Stechwerkzeug ausgeübt wird, keine weiteren Bauteile vorhanden sein müssen, da der Führungshebel oberhalb des Arbeitshebels verläuft.
Das Gerät nach der EP 0 037 595 A1 bildet nur in der Phase des Ein¬ dringvorganges das vorerwähnte Parallelogramm mit Arbeitshebel und Führungshebel und ist ansonsten bei größerer Höhenverstellung des Chassis und damit unterschiedlicher Eindringtiefe des Stechwerkzeuges nicht mehr in diesem Parallelogrammzustand, so daß die Einstellung unterschiedlicher Einstechtiefen mit Ausrichtarbeiten an den Stech¬ werkzeugen verbunden ist. Der Führungshebel verläuft dabei unterhalb des Arbeitshebels in Bodennähe, wodurch entsprechend konstruktiver Raum benötigt und der längsverschieblich gestaltete Führungsarm durch Bodenhindernisse verletzbar ist.
Das Gerät nach der GB-PS 1 ,347,967 ist aufgrund der Halterung der Rolle und des Führungsrahmens für das untere Ende des Stechwerk¬ zeuges chassisfest nicht für eine Einstellbarkeit der Einstechtiefe größe¬ ren Umfanges geeignet.
Das Gerät nach der US-PS 3,204,703 ist ebenfalls für eine unter¬ schiedliche Einstellbarkeit der Einstechtiefe der Stechwerkzeuge nicht ausgerüstet, schon weil der Arbeitshebel an dem Fahrzeugrahmen an¬ gelenkt ist, der die Radachse trägt. Bei nach oben verlagerter Anord¬ nung des Arbeitshebels und gleichbleibender Lage der Kurbeltriebachse würden sich darüber hinaus Änderung der Führung des Stechwerkzeu¬ ges einstellen. Vorteilhaft ist dagegen, daß das Werkzeug durch eine Stange geführt wird, die sich in einem Winkelbereich nach oben etwa senkrecht zur Fahrtrichtung erstreckt, weil dadurch nämlich der Raum oberhalb und unterhalb des sich in einem in Fahrtrichtung liegenden Winkelbereiches erstreckenden Arbeitshebels frei bleibt. Unterhalb des Arbeitshebels befinden sich somit keine Teile, die nicht der unmittelba¬ ren Krafteinleitung in das Werkzeug dienen, bspw. Führungselemente, und oberhalb des Arbeitshebels bleibt der Raum für andere konstruktive Maßnahmen frei, bspw. die Möglichkeit der freizügigeren Anordnung des Kurbeltriebes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Bearbeitungsgerät der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei welchem sich unter Beibehaltung der Räume oberhalb und unterhalb des Arbeitshe¬ bels frei von Führungselementen für das Stechwerkzeug die Einstech¬ tiefe des Stechwerkzeugs in großen Bereichen ändern läßt, ohne daß Ausrichtmaßnahmen an den Werkzeugen selbst durchgeführt werden müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Längs¬ verschiebeführung unabhängig von dem Kurbeltrieb an dem Chassis vorgesehen ist und daß das Schwenklager der Ausrichtstange und das Drehlager des Arbeitshebels an dem Stechwerkzeug bzw. dessen die¬ ses fest aufnehmenden Halterung zueinander achsbeabstandet ange¬ ordnet sind.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Bearbeitungsgerätes hält den Raum oberhalb und unterhalb des Arbeitshebels für das Stechwerkzeug frei, so daß zum einen bei großer Einstechtiefe der Arbeitsarm bis in Bodennähe reichen kann und keine Führungselemente für das Stech¬ werkzeug im Wege stehen bzw. beschädigt werden können; zum an¬ deren ermöglicht der freie Raum oberhalb des Betätigungshebels eine entsprechend freizügigere Anordnung des Kurbeltriebes oder anderer Bauteile. Zugleich wird durch die Anordnung der Ausrichtstange in ei¬ nem verhältnismäßig schmalen, etwa senkrecht zur Fahrtrichtung bzw. vertikal gerichteten Winkelbereich eine Ausrichtung des Stechwerkzeu¬ ges mehr oder weniger gleichbleibend über die Kurbeltriebumdrehung hinweg, so daß durch Einstellen der Höhenlage des Chassis gegenüber dem Boden die Einstechtiefe des Stechwerkzeugs in den Boden verän¬ dert werden kann, ohne daß es einer Einstellung der Ausrichtung des Stechwerkzeuges in Abhängigkeit der Einstechtiefe bedarf. So kann man bspw. bei einem an ein Fahrzeug fest angeschlossenes Gerät durch Absenken bzw. Anheben des Chassis gegenüber dem Fahrzeug¬ rahmen die Einstechtiefe verändern, bei einem mehr oder weniger selb¬ ständigen Anhängegerät kann man dies durch Höhenveränderung des Chassis gegenüber den Anhängerradachsen tun, bspw. mit Hilfe einer entsprechend angeordneten Spindeleinrichtung, die motorisch angetrie¬ ben oder aber im Hinblick auf die nicht ständig erforderliche Einstech¬ tiefenänderung von Hand betätigbar sein kann. Im Bereich der Anlen- kung des Stechwerkzeugs werden darüber hinaus im Vergleich zu dem Gerät nach der DE-OS 39 37 21 1 Gelenkstellen vermieden.
Für die Längsverschiebeführung der Ausrichtstange gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, drei davon sind in den beiliegenden Zeichnungen als Ausführungsbeispiele dargestellt.
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran¬ sprüchen, insbesondere unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele, auf die besonders Bezug ge¬ nommen wird und deren nachfolgende Beschreibung die Erfindung nä¬ her erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines aus der DE-
OS 39 37 21 1 bekannten Bodenbearbeitungsgerä¬ tes zum Zwecke der Erläuterung der Einstechtie- fenveränderbarkeit;
Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel in schematisierter
Darstellung der wesentlichen Stechwerkzeug-Betä- tigungs- und Führungsteile;
Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel nach den Grund¬ sätzen gemäß Figur 2;
Figur 4 ein drittes Ausführungsbeispiel nach den Grund¬ sätzen gemäß Figur 2.
Die Beschreibung des nachstehenden, bekannten Gerätes soll die grundsätzliche Arbeitsweise eines Gerätes mit verstellbarer Einstechtie¬ fe der Stechwerkzeuge verdeutlichen:
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran¬ sprüchen, insbesondere im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiel, dessen nachfolgende Beschrei¬ bung die Erfindung näher erläutert.
Das insgesamt mit 1 bezeichnete Arbeitsgerät weist bei 2 Anschlüsse auf, die symbolisch die Anbaubarkeit an einen Traktor oder dergleichen selbstfahrendes Arbeitsgerät andeuten sollen. An dem Gerätechassis 3 - hier nur schematisch angedeutet - ist mit Hilfe einer handbetätigten Spindeleinrichtung 4 ein Stützrad 5 höhenverstellbar gehalten. An dem Gerätechassis 3 ist eine der Anzahl der gleichzeitig in derselben Ar¬ beitsphase zu betätigenden Werkzeuge, Werkzeugpaare oder Werk¬ zeuggruppen entsprechende Zahl von Konsolen 6 ausgebildet, welche chassisfeste Lager 7 und 8 aufweisen. Ebenfalls diesen Einzelwerkzeu¬ gen, Werkzeugpaaren bzw. Werkzeuggruppen zugeordnete Kurbeltriebe 10 sind um eine gemeinsame Welle 9 gelagert. Die Kurbelarme 1 1 der den Werkzeugen, Werkzeugpaaren bzw. Werkzeuggruppen zugeordne¬ ten Kurbeltriebe sind zueinander winkelversetzt angeordnet, so daß die Werkzeuge, Werkzeugpaare oder Werkzeuggruppen nacheinander die Bodenbearbeitung vornehmen, was sich im Zuge der Fortbewegung des Gerätes bzw. der Kurbelbewegungenzyklisch wiederholt. Die an dem der Welle 9 abgewandten Ende der Kurbelarme 1 1 angeordneten Kurbelstangen 12 sind an die den einzelnen Werkzeugen, Werkzeug¬ paaren oder Werkzeuggruppen zugeordneten, an die Konsolen ange¬ schlossene Lenkgestänge angelenkt, wie dies nachstehend noch näher erläutert wird.
Von der Vielzahl der vorgesehenen Stechwerkzeuge und deren Lenkge¬ stängen und Kurbeltrieben zeigt die schematische Seitenansicht des Ausführungsbeispieles nur eines. Das Stechwerkzeug 13 ist fest in ei¬ ner Halterung 14 verankert. An der Halterung ist ein seitlicher Ausleger
16 ausgebildet, der von einer Schwenkachse 17 der Halterung 14 ra¬ dial abragend verläuft. Zwischen dem radial äußeren Ende des Ausle¬ gers 16 und einer Gelenkverbindungsstelle 18 zwischen zwei Hebeln 20 und 21 ist eine vorgespannte Zugfeder 22 eingeschaltet, die das Werkzeug mit seiner Spitze in Fahrtrichtung zu verschwenken sucht.
An dem chassisfesten Lager 7 der Konsole 6 ist das eine Ende eines Arbeitshebels 19 angelenkt, dessen anderes Ende die Verschwenklage- rung des Werkzeughalters 14 aufnimmt und zwar an einer Anlenkstelle
17 unter Bildung der Schwenkachse für das Werkzeug. An dem ande¬ ren chassisfesten Lager 8, das sich in Relation zu dem zu bearbeiten¬ den Boden oberhalb des Lagers 7 befindet, ist das eine Ende eines Führungshebels 20 angelenkt, dessen anderes, in Fahrtrichtung rück¬ wärts weisendes Ende die Gelenkverbindungsstelle 18 aufnimmt, an der das obere Ende eines Verbindungshebels 21 angelenkt ist, dessen unteres Ende bei 26 gelenkig an eine feste Auskragung der Werkzeug- halterung 14 angelenkt ist. Im Nahbereich der Anlenkstelle 17 von die¬ ser aus gesehen in einem abgewinkelten Bereich des Arbeitshebels 19 in Richtung auf die in Fahrtrichtung nach vorn liegende Anlenkung an das erste chassisfeste Lager 7 gesehen ist ein Einleitgelenk ausgebil¬ det, an welches das dem Kurbelarm 1 1 abgewandte Ende der Kurbel¬ stange 12 des zugehörigen Kurbeltriebes 10 angelenkt ist und die Stechkraft einleitet. Die Anordnung der Hebel ist derart getroffen, daß der Abstand zwi¬ schen dem festen Lager 7 und der Anlenkstelle 17 dem Abstand zwi¬ schen dem Lager 8 und der Gelenkverbindungsstelle 18 entspricht und der Abstand zwischen den chassisfesten Lagern 7 und 8 demjenigen zwischen der Anlenkstelle 17 und der GelenkverbindungsstelJe 18 gleicht. Die vorstehenden Abstände lassen sich durch gedachte Len¬ ker, die geradlinig diese Abstände übergreifen, zu einem Lenkerparalle¬ logramm zusammensetzen. Deshalb bleibt das in diesem Parallelogramm gehaltene und gegen den Anschlag anliegend verschwenkte Werkzeug unabhängig von der Einstechtiefe in derselben Ausrichtung vor Eindrin¬ gen in den Boden und nach dessen Verlassen. Innerhalb des Bodens findet durch die Bewegung in Fahrtrichtung eine Verschwenkung des Werkzeuges statt, das sich dabei unter Spannen der Feder 22 und Ver¬ schwenken um die Anlenkstelle 17 von einem anschlag 23 entfernt, der an dem Verbindungshebel 21 angeordnet ist und dessen Anschlag¬ fläche im Nahbereich der Anlenkstelle 17 an der Werkzeughalterung 14 angreift. Der Anschlag 23 ist mit Hilfe einer Versteileinrichtung 25 hin¬ sichtlich des Abstandes seiner Anschlagfläche von dem Hebel 21 ver¬ stellbar, wodurch die Ausrichtung des Werkzeuges bzw. der Ausricht¬ winkel zwischen Werkzeug und Boden einstellbar ist.
Wenn das in den Boden eingestochene Werkzeug unter der Belastung der Fahrbewegung eine Verschwenkbewegung um die Verschwenk- achse an der Anlenkstelle 17 ausführt, dann wird der Werkzeugschaft im Bereich der Bodenoberfläche durch die dort gegebene größere Ver¬ dichtung bzw. Festigkeit gehalten und vollführt eine Verschwenkbewe- gungsstrecke vornehmlich im Bereich seiner Spitze, wodurch der Boden entsprechend unterhalb der Bodenoberfläche stärker bewegt und damit aufgelockert wird. Bei dieser Verschwenkung fort von dem Anschlag und unter Spannen der Feder 22 wird das Lenkerparallelogramm inso¬ weit geöffnet, nimmt aber durch zurückverschwenken des Werkzeuges unter der Kraft der Feder bei Verlassen des Bodens seine Gestalt wie- der an.
Grundsätzlich kann zur Dämpfung der unter der Kraft der Feder erfol¬ genden Verschwenkbewegung des Werkzeuges und dessen Auftreffen auf den Anschlag auftretenden Bewegungsgröße ein gesonderter Dämpfer bspw. ein üblicher Stoßdämpfer vorgesehen werden. Ein sol¬ cher kann aber auch in dem Anschlag integriert oder durch diesen selbst verwirklicht sein.
Durch die Anordnung des Führungshebels oberhalb des Arbeitshebels hält man den Raum um das Werkzeug herum frei, so daß dessen Ein¬ stechbewegung auch bei unebenem oder mit Steinen etc. belegtem Boden nicht behindert ist. Das gilt auch hinsichtlich der Anordnung der Feder, die ansonsten beliebig angeordnet und auch als Druckfeder vor¬ gesehen sein kann, wenn sie nur das Werkzeug gegen den Anschlag beaufschlagt.
In den folgenden Figuren werden drei Ausführungsbeispiele der erfin¬ dungsgemäßen Geräteausbildung schematisch wiedergegeben:
Die Figuren 2 bis 4 zeigen, daß das Stechwerkzeug 13 bzw. dessen Halterung 14 hinsichtlich der Krafteinleitung nur noch gelenkig an den Arbeitshebel 19 angeschlossen sind, der - wie im vorhergehenden Bei¬ spiel - über ein Drehlager 7 an dem Chassis 3 angelenkt ist und auf den über die Anschlußgelenkstelle 24 der Kurbelarm 12 des Kurbeltriebes 10 einwirkt. Die Ausrichtung des Werkzeugs 13 bzw. der Halterung 14 ist unter der Kraft der Feder 22 durch einen Anschlag 23 gegeben, der zwischen der Halterung 14 und einer Ausrichtstange 27 angeordnet ist, die in einem schmalen Winkelbereich etwa vertikal zum Boden, d.h. senkrecht zur Fahrtrichtung des Gerätes, verläuft und mit ihrem oberen Ende auf verschiedene Weise längsverschieblich geführt ist.
In Figur 3 ist das dem Werkzeug abgewandte ober Ende 29 der Aus- richtstange 27 mit einer Rolleneinrichtung 36 versehen, die in einem chassisfesten Bauteil eingearbeitete Langlochausbildung 28 eingreift. Grundsätzlich könnte die Langlochausbildung geradlinig, etwa vertikal, verlaufen, in bevorzugter Ausführung wird jedoch eine Kreisbogenform gewählt, wie dies Figur 2 zeigt. Diese Bogenform weist mit ihrer kon¬ vexen Seite in Fahrtrichtung und ermöglicht es, die Rolle 36 und damit die Richtungsgebung der Ausrichtstange 27 derart zu beeinflussen, daß die Ausrichtung des Stechwerkzeugs 13 zum Boden in jeder einstellba¬ ren Höhe des Chassis 3 zum Boden gesehen gleich bleibt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist das obere Ende 31 der Ausrichtstange 27 längsverschieblich in einem Führungslager 30 gehal¬ ten, bspw. durch eine entsprechende Bohrung, welches Führungslager um eine Achse 37 schwenkbar ist, die in horizontaler Richtung senk¬ recht zur Fahrtrichtung an dem Chassis 3 festgelegt ist. Bei dieser Lö¬ sung ist die Lage der Stange 27 dergestalt, daß bei verschiedenen Hö¬ henabständen des Chassis 3 zum Boden hin gesehen die Ausrichtung des Werkzeugs 13 zum Boden annähernd die gleiche bleibt.
Figur 4 zeigt eine Abwandlung der Lösung gemäß Figur 3 dergestalt, daß die Stange 27 mit ihrem oberen Ende 33 in einen Zylinder 32 ein¬ greift, der derart bemessen ist, daß das Stangenende 33 im Zylinder 32 spielarmlängsverschieblich ist. Der Zylinder 32 ist an seinem dem Werkzeug abgewandten Ende um eine horizontale und senkrecht zur Fahrtrichtung stehende Achse schwenkbar an dem Chassis 3 gelagert. Auch in diesem Falle läßt sich bei unterschiedlichem Abstand des Chassis 3 von dem Boden im vorgesehenen Einstellbereich die Ausrich¬ tung des Werkzeugs 13 etwa gleich halten.

Claims

Patenta n sp rü che
1. Fahrbares oder an ein Fahrzeug anzuschließendes Bearbei¬ tungsgerät für die Tiefenlockerung von Böden, bspw unterhalb einer Grasnarbe, mit einem Chassis (3) und mit einer im wesentlichen senk¬ recht zur Fahrtrichtung verlaufend angeordneten Aufeinanderfolge von Stechwerkzeugen (13), deren jedes mittels eines Lenkgestänges (19, 27) in einstellbarer Ausrichtung auf den Boden geführt zur Ausführung des Stechvorganges mittels eines an dem Chassis (3) gelagerten Kur¬ beltriebes (10) in etwa vertikaler und in Fahrtrichtung verlaufender Ebene auf- und abbewegbar und in dieser Ebene unter der Kraft einer Feder (22) gegen einen Anschlag (23) verschwenkt gehalten ist, woher das Lenkgestänge (19, 27) einen sich in einem Arbeitswinkelbereich in Fahrtrichtung erstreckenden, einen Endes an dem Stechwerkzeug (13) bzw. einer dieses fest aufnehmenden Halterung (14) drehgelagerten Arbeitshebel (19), an welchem die Kurbelstange (12) des Kurbeltriebes (10) angelenkt ist, und eine sich in einem Führungswinkelbereich etwa senkrecht zur Fahrtrichtung erstreckende Ausrichtstange (27), die ei¬ nen Endes in einer Längsverschiebeführung (28, 29; 30, 31; 32, 33) gehalten und anderen Endes an dem Stechwerkzeug (13) bzw. einer dieses fest aufnehmenden Halterung (14) schwenkgelagert ist, so daß das derart geführte Stechwerkzeug (13) im Zuge des Verweilens im Boden unter Abheben von dem Anschlag (23) unter Spannen der Feder (22) in Gegenfahrtrichtung verschwenkt, d ad u rc h ge ke n nze ic h net, daß die Längsverschiebeführung (28, 29; 30, 31; 32, 33) unabhängig von dem Kurbeltrieb (10) an dem Chassis (3) vorgesehen ist und daß das Schwenklager (35) der Ausrichtstange (27) und das Drehlager (17) des Arbeitshebels (19) an dem Stechwerkzeug (13) bzw. dessen dieses fest aufnehmenden Halterung (14) zueinander achsbeabstandet ange¬ ordnet sind.
2. Bearbeitungsgerät nach Anspruch 1, d ad u rc h ge ke n nze ic h net, daß die Längsverschiebeführung ein etwa in Längsrichtung der Aus¬ richtstange (27) verlaufende Langlochausbildung (28) aufweist, in die das obere Ende der Ausrichtstange (27) geführt eingreift.
3. Bearbeitungsgerät nach Anspruch 2, d ad u rc h geken nze ic h net, daß die Langlochausbildung (28) bogenförmig, insbesondere als Kreis¬ bogenabschnitt, verläuft, deren vorgewölbte, insbesondere konvexe, Seite in Fahrtrichtung weist.
4. Bearbeitungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dad u rch geken nzeichnet, daß das in der Längsverschiebeführung gehaltene Ende der Ausricht¬ stange (27) eine Rolle (36) aufweist, die an der einen oder der anderen der Längsflanken der Langlochausbildung (28) geführt angreift.
5. Bearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dad u rc h ge ke n nze ich net, daß das in der Längsverschiebeführung gehaltene Ende (31) der Aus¬ richtstange (27) eine Bohrung eines Führungslagers (30) längsver¬ schiebbar durchgreift, das um eine senkrecht zur vertikal und in Fahrt¬ richtung verlaufenden Ebene gerichtet an dem Chassis gehaltene Achse (37) verschenkbar gelagert ist.
6. Bearbeitungsgerät nach Anspruch 1, d ad u rc h ge ke n n ze ic h net, daß das in der Längsverschiebeführung gehaltene Ende (33) längsver¬ schieblich in eine Rohrführung (32) eingreift, die um eine senkrecht zur vertikal und in Fahrtrichtung verlaufende Ebene gerichtet an dem Chas¬ sis gehaltene Achse (38) verschwenkbar gelagert ist.
7. Bearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d ad u rc h ge ke n nze ic h net, daß der Anschlag (23) zwischen der Ausrichtstange (27) und dem Werkzeug (13), vorzugsweise dessen Halterung (14), angeordnet ist.
8. Bearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d ad u rc h g e ke n nze ic h net, daß der Anschlag (23) hinsichtlich des Abstandes zwischen seiner An¬ schlagfläche und seiner Halterung längenveränderlich einstellbar ausge¬ bildet ist.
9. Bearbeitungsgerät nach Anspruch 7 oder 8, d ad u rc h ge ke n nze ic h net, daß der Anschlag (23) an der Ausrichtstange (27) gehalten und vor¬ zugsweise von dieser aus längenveränderlich einstellbar ist.
10. Bearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d ad u rc h ge ke n nzeich net, daß die Feder (22) unter einem Hebelarm um das Drehlager (17) des Arbeitshebels (19) an dem Stechwerkzeug (13) bzw. dessen Halterung (14) angreift.
11. Bearbeitungsgerät nach Anspruch 10, d ad u rc h ge ke n nze ich net, daß die Feder (22) mit ihrem dem werkzeugseitigen Anschlußende ab¬ gewandten Ende an der Ausrichtstange (27) festgelegt ist.
12. Bearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dad u rc h ge ke n nze ic h net, daß die Kurbelstange (12) im Nahbereich des Drehlagers (17) zwischen dem Stech Werkzeug (13) bzw. dessen Halterung (14) und dem Ar¬ beitshebel (19) an diesem angelenkt (24) ist.
13. Bearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d ad u rc h ge ke n nze ich net, daß die Stechwerkzeuge (13) bzw. deren Halterungen (14) paarweise oder in größeren Gruppen jeweils an einem Lenkgestänge (19, 27) nebst Zuordnung von Anschlag (23) und Feder (22) sowie Kurbelstan¬ ge (12) des Kurbeltriebes (10) angeordnet sind und zumindest zum Teil an Kurbelarme (11) voneinander abweichender Winkelstellung ange¬ schlossen sind.
14. Bearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d ad u rch geken nzeic h net, daß das Chassis (3) gegenüber dem tragenden Fahrzeug bzw. einem mit Laufrädern versehenen Fahrzeugrahmen höhenverstellbar ist, ins¬ besondere mittels einer Spindeleinrichtung (4).
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