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Die Erfindung betrifft ein Bodenbearbeitungswerkzeug, insbesondere ein Grubbergrindl, für den Feldbau mit einem Befestigungsabschnitt und einem daran unmittelbar oder mittelbar anschließenden Arbeitsteil.
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Grubbergrindl mit integriertem Arbeitsteil werden im Feldbau bei der Saatgutvorbereitung und zur Auflockerung des Ackerbodens verwendet. Sie weisen einen Arbeitsteil auf, der mit einer endseitigen Schneide ausgerüstet ist. An den Arbeitsteil ist ein bogenförmiger Arm angeschlossen, der an einem Werkzeugträger befestigt werden kann. Während des Arbeitseinsatzes greift das Arbeitsteil tief in den Ackerboden ein. Um die dabei auftretenden hohen Biegemomente sicher ableiten zu können, ist der bogenförmige Arm relativ massiv ausgebildet. Der Arbeitsteil ist dem abrasiven Angriff des Erdreiches ausgesetzt, so dass das Bodenbearbeitungswerkzeug bei Erreichen des Standzeitendes ausgetauscht werden muss.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Bodenbearbeitungswerkzeug der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das verschleißoptimiert und anwendungsoptimiert ausgebildet ist.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Befestigungsabschnitt des Bodenbearbeitungswerkzeuges zwei zueinander beabstandete Stützflächen aufweist, die Teil einer Stütz-, insbesondere einer Einhängverbindung sind.
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Erfindungsgemäß wird mithin eine Werkzeugtrennung vorgenommen, wobei der dem starken Verschleißangriff ausgesetzte Arbeitsteil getrennt vom eigentlichen Maschinenbefestigungsteil (zum Beispiel dem bogenförmigen Befestigungsarm) ausgeführt ist. Die stabile Ankopplung gelingt dabei einfach über den Befestigungsabschnitt, der mit der Stütz- beziehungsweise der Einhängverbindung ausgebildet ist. Während des Arbeitseinsatzes kann mithin das erfindungsgemäße Bodenbearbeitungswerkzeug einfach an das Maschinenbefestigungsteil angehangen und daran fixiert werden. Die während des Betriebseinsatzes auftretenden Kräfte lassen sich zuverlässig über die beabstandeten Stützflächen abtragen. Mittels des Stützabstandes können hohe Drehmomente zuverlässig aufgenommen werden. Wenn das Bearbeitungswerkzeug verschlissen ist, kann es einfach wieder ausgetauscht und aus der Stütz-, insbesondere der Einhängeverbindung ausgehoben werden. Der eigentliche Maschinenbefestigungs-teil kann dabei an der Maschine angebaut bleiben und weiter verwendet werden. Hierdurch wird ein Verschleißsystem geschaffen, das verschleißoptimiert und durch das Schnellwechselsystem anwendungsoptimiert ausgelegt ist.
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Eine bevorzugte Erfindungsausgestaltung ist dergestalt, dass wenigstens eine der Stützflächen zumindest bereichsweise gewölbt, insbesondere konvex, ausgebildet ist. Über die gewölbte Geometrie lässt sich eine definierte Anlage an dem Träger, an dem das Arbeitsteil angebaut wird, herstellen. Beispielsweise kann eine annährend linienförmige Stützstelle verwirklicht werden, die eine reproduzierbare Spannverbindung ermöglicht. Vorzugsweise ist eine konvexe Geometrie verwendet. Denkbar ist es aber auch, dass eine konkave Geometrie, insbesondere eine Einmuldung am Arbeitsteil, verwendet ist. Im Sinne der kinematischen Umkehr kann auch eine gewölbte Geometrie (Konvex oder konkav) am Tragteil vorgesehen sein.
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Weiterhin denkbar ist es auch, dass sowohl das Tragteil als auch das Arbeitsteil an ihren Stützflächen gewölbte Geometrien (konvex oder konkav) bilden, die dann im Betriebseinsatz aneinander liegen.
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Gemäß einer denkbaren Erfindungsvariante kann es vorgesehen sein, dass die Stützflächen quer zur Werkzeug-Vorschubrichtung zueinander beabstandet angeordnet sind, so dass eine belastungsoptimierte Ausbildung der Einhängverbindung erreicht ist.
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Besonders bevorzugt sind die Stützflächen, zueinander im Winkel, vorzugsweise im Bereich zwischen > 0° und ≤ 90° angeordnet. Auf diese Weise kann eine spielfreie Verspannung des Bodenbearbeitungswerkzeuges erreicht werden. Bei diesem Anstellwinkel ist eine Verklemmung der Einhängverbindung verhindert, so dass selbst bei in die Einhängverbindung eingedrungenem Erdreich die Einhängverbindung zuverlässig stets gelöst werden kann.
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Gemäß einer denkbaren Erfindungsalternative kann es vorgesehen sein, dass der Befestigungsabschnitt ein Koppelteil mit einem hakenartigen Vorsprung aufweist. Mit dem hakenartigen Vorsprung kann zum einen ein leichtes Einhängen auch im rauen Arbeitseinsatz vorgenommen werden. Zum anderen lassen sich über den hakenartigen Vorsprung formschlüssig die Belastungskräfte übertragen. Hierbei weist der hakenartige Vorsprung vorzugsweise die erste Stützfläche auf, so dass eine kompakte Bauweise erreicht ist.
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Wenn zudem vorgesehen ist, dass der hakenartige Vorsprung einen im Querschnitt keilförmige ausgebildeten Ansatz bildet, dann lässt sich eine spielfreie Verspannung des Koppelteils an dem Maschinenbefestigungsteil erreichen.
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Ein erfindungsgemäßes Bodenbearbeitungswerkzeug kann dergestalt sein, dass der Befestigungsabschnitt ein Distanzstück aufweist, der die die Stützflächen tragenden Teile zueinander im Abstand hält. Das Distanzstück nimmt zwischen den beiden Stützflächen die Biegebeanspruchung auf und kann mit seinem Querschnitt entsprechend aufgebaut sein, um ein hohes äquatoriales Widerstandsmoment gegen Biegung aufzuweisen. Dabei weist das Distanzstück, vorzugsweise in Vorschubrichtung, eine größere Bauhöhe, als quer zur Vorschubrichtung auf. Weiterhin lässt sich die Biegebeanspruchung des Distanzstückes auch über das Abstandsmaß der beiden Stützflächen zueinander einstellen.
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Das Koppelteil des Bodenbearbeitungswerkzeuges kann eine Einhängaufnahme aufweisen, die insbesondere auch benachbart zum hakenartigen Vorsprung angeordnet sein kann, um einen Verzahnungsabschnitt zu bilden. Die Verwendung einer Einhängaufnahme garantiert eine formschlüssige Verbindung. Die verzahnte Zuordnung des Bodenbearbeitungswerkzeuges zu dem Maschinentragteil schafft eine formschlüssige Verbindung.
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Bei einem erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungswerkzeug kann es weiterhin vorgesehen sein, dass das Koppelteil eine entgegengesetzt zur Werzeug-Vorschubrichtung weisende Seitenfläche aufweist, die im Winkel, vorzugsweise im stumpfen Winkel, zu der zweiten Stützfläche steht. Die Seitenfläche kann ebenfalls zur Abstützung gegenüber dem Maschinenbefestigungsteil verwendet werden, so dass eine Reduzierung der Flächenlast der beiden Stützflächen erreicht ist. Dadurch, dass ein stumpfer Winkel zwischen der Seitenfläche und der zweiten Stützfläche verwendet ist, wird eine Verklemmung verhindert und eine leichte Lösbarkeit der Einhängverbindung stets garantiert.
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Um das Bodenbearbeitungswerkzeug unverlierbar an dem Maschinenbefestigungsteil zu erhalten, kann eine Sicherungsaufnahme vorgesehen sein. Durch die Sicherungsaufnahme kann beispielsweise ein Bolzen, ein Spannring oder dergleichen hindurchgesetzt werden.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst mit einem Träger zur Aufnahme eines Bodenbearbeitungswerkzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 11. Der Träger dient als Maschinenbefestigungsteil und nimmt das Bodenbearbeitungswerkzeug auswechselbar auf. Bei einem solchen Träger kann es vorgesehen sein, dass er einen Fixierabschnitt aufweist, an den sich über einen Übergangsabschnitt ein Tragteil anschließt, der eine Aufnahme zur Ausbildung der Einhängverbindung aufweist. Hierbei ergibt sich eine einfache und stabile Ausbildung der Aufnahme dadurch, dass sie in das Tragteil eingetieft ist. Das Bodenbearbeitungswerkzeug lässt sich in den Träger dann einfach montieren, wenn die Aufnahme in Vorschubrichtung geöffnet ist.
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Vorzugsweise ist bei einem erfindungsgemäßen Träger die Aufnahme in Vorschubrichtung vorne von einem Ansatz begrenzt. Der Ansatz nimmt formschlüssig zumindest einen Teil der Bearbeitungskräfte auf, die über das Bodenbearbeitungswerkzeug eingeleitet werden. Seitlich kann die Aufnahme von zwei in Vorschubrichtung verlaufenden Seitenteilen begrenzt sein. Diese Seitenteile verhindern einen Querversatz des Bodenbearbeitungswerkzeuges.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 in perspektivischer Seitenansitz einen Grubbergrindl,
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2 das Grubbergrindl gemäß 1 in perspektivischer Frontansicht,
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3 das Grubbergrindl gemäß den 1 und 2 in Frontansicht,
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4 das Grubbergrindl in Seitenansicht und im Vollschnitt,
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5 ein der 4 entnommenes und mit V-bezeichnetes Detail in vergrößerter Darstellung,
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6 ein der 4 entnommenes und darin mit VI bezeichnetes Detail in vergrößerter Darstellung.
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1 zeigt ein Grubbergrindl, das einen Träger 10 und ein mit diesem auswechselbar verbindbares Bodenbearbeitungswerkzeug 12 20 aufweist. Die Gestaltung des Trägers 10 kann der 4 näher entnommen werden. Wie diese Darstellung zeigt, weist der Träger 10 einen Fixierabschnitt 11 auf, der mit zwei als Bohrungen ausgebildeten Befestigungsaufnahmen 12 versehen ist. Anstatt der Bohrungen können auch andere Befestigungsaufnahmen 12 verwendet werden. Der Fixierabschnitt 11 dient zur Ankopplung des Grubbergrindls an einen üblichen Werkzeugträger. An den Fixierabschnitt 11 schließt sich über einen bogenförmigen Tragteil 15 ein Kopplungsabschnitt 13 an. Der Kopplungsabschnitt 13 steht im rechten Winkel zu dem Fixierabschnitt 11. Eine geeignete andere Winkelzuordnung ist ebenfalls denkbar. Der Kopplungsabschnitt 13 weist einen endseitigen Trägerteil 14 auf. In diesen ist eine Aufnahme 14.6 frontseitig eingetieft. Dabei weist die Aufnahme 14.6 eine Öffnung auf, welche entgegengesetzt zur Vorschubrichtung V (siehe 4) zugänglich ist. Wie 4 erkennen lässt, erstreckt sich die Aufnahme 14.6 über die gesamte Breite des Kopplungsabschnittes 13. Der Träger 10 kann mithin einfach als Brennteil oder Schmiedeteil hergestellt werden. Denkbar ist es auch, dass sich die Aufnahme 14.6 nur über einen Teil der Breite erstreckt. Auch dann ist eine einfache Fertigung als Schmiedeteil möglich und die geschlossene Seite der Aufnahme 14.6 bietet ohne zusätzlichen Teileaufwand eine definierte Anlage für das Bodenbearbeitungswerkezug. Seitlich ist die Aufnahme 14.6 von zwei Seitenteilen 30 begrenzt (siehe auch 3), die in Form von blechförmigen Abschnitten ausgebildet sind und seitlich an den Kopplungsabschnitt 13 angeschweißt sind. Unterhalb der Öffnung der Aufnahme 14.6 ist ein Ansatz 14.3 vorgesehen, der zahnartig vorspringt. Denkbar ist es auch, dass keine eingetiefte Aufnahme 14.6 verwendet ist. In diesem Fall kann der hakenartige Ansatz 14.3 vorspringend am Tragteil 11 angeordnet sein. An den Ansatz 14.3 schließt sich in Form einer Zahnlücke eine Eintiefung an, die mit einem Boden 14.4 begrenzt ist. Der Boden 14.4 geht in einen Anlegeabschnitt 14.5 über, der sich quer zur Vorschubrichtung V erstreckt. Wie 4 weiter zeigt, bildet der Vorsprung 14.3 im Übergangsbereich zu dem Boden 14.4 eine Stützfläche 14.7. An den Vorsprung 14.3 schließt sich frontseitig eine Fläche 14.2 an. Diese verläuft quer zur Vorschubrichtung V. Die Fläche 14.2 geht in eine weitere Stützfläche 14.1 über, die zu der Fläche 14.2 im stumpfen Winkel steht.
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Wie die 1 bis 4 zeigen, kann mit dem Träger 10 ein Bodenbearbeitungswerkzeug 20 auswechselbar verbunden werden. 4 lässt erkennen, dass das Bodenbearbeitungswerkzeug 20 einen Befestigungsabschnitt 21 aufweist, an den einteilig ein Arbeitsteil 22 angeformt ist. Der Arbeitsteil 22 ist entgegengesetzt zur Vorschubrichtung V mit einer Rückseite 22.1 abgeschlossen, die im Bereich des freien Endes des Bodenbearbeitungwerkzeuges 20 bogenförmig ausgebildet einen Rundungsübergang 22.2 bildet. Gegenüberliegend der Rückseite 22.1 ist ein Aufnahmebereich 22.3 ausgebildet, der konkav ausgebildet ist.
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6 zeigt das in 4 mit VI markierte Detail in vergrößerter Darstellung. Wie diese Ansicht erkennen lässt, schließt der Arbeitsteil 22 mit einem Endstück 23 ab. Das Endstück 23 besitzt eine Auflagefläche 23.1, die im Winkel < 90° zur Vorschubrichtung V angestellt ist. Die Auflagefläche 23.1 geht in einen Verrundungsbereich 23.2 über, der seinerseits in dem Rundungsübergang 22.2 ausläuft.
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An dem Endstück 23 kann ein Schneidelement 24 fixiert, insbesondere festgelötet werden. Das Schneidelement 24 besteht aus einem Hartwerkstoff, insbesondere aus Hartmetall.
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Wie 6 zeigt, weist das Schneidelement 24 ein Verbindungsteil 24.1 auf, das mit seiner planen Fläche auf die Auflagefläche 23.1 aufgesetzt und hieran befestigt, beispielsweise festgelötet ist. An seiner freien Oberfläche ist die Schneide mit einer Ableitfläche 24.2 ausgebildet, die zum Zwecke der besseren Schneidgutableitung konvex ausgebildet ist. Darüber hinaus wird mit der konvexen Form mehr Hartstoffmaterial im Bereich des freien Endes des Arbeitsteils 22 positioniert, so dass hier mehr Verschleißvolumen zur Verfügung steht. Die Ableitfläche 24.2 geht in eine Schneide 24.3 über, die ebenfalls mit einem Verrundungsradius konvex ausgebildet ist, um einen scharfkantigen Schneideingriff zu erreichen. An die Schneide 24.3 schließt sich eine Freifläche 24.4 an, die ihrerseits über einen Anschlussstück 24.5 bündig in die Rückseite 22.1 des Arbeitsteils 22 übergeht. Der bündige Übergang stellt eine verschleißoptimierte Werkzeugauslegung dar und verhindert den abrasiven Angriff am Arbeitsteil 22. Das Anschlussteil 24.5 stützt sich auf einer endseitigen Auflagefläche 23.2 des Endstückes 23 ab und ist hieran befestigt, insbesondere verlötet.
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Anstelle des in 6 dargestellten winkelförmigen Schneidelementes 24 kann auch ein nicht-winkelförmiges, insbesondere plattenförmiges, Schneidelement verbaut sein, wobei dann dieses Schneidelement mit seinem Plattenrand die Schneide bildet.
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Wie 6 weiter erkennen lässt, ist der Arbeitsteil 22 im Bereich seines frontseitigen Aufnahmebereiches 22.3 mit Leitelementen 25 bestückt. Die Leitelemente 25 bestehen ebenfalls aus Hartwerkstoff und dienen zum einen dem verbesserten Verschleißschutz des Arbeitsteils 22. Zum anderen verringern sie den Eindringwiderstand des Grubbergrindls zugunsten einer geringeren erforderlichen Maschinenleistung, da sie für einen optimierten Materialabfluss sorgen.
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5 zeigt die Ausgestaltung und Anordnung der Leitelemente 25 im vergrößerten Detail. Wie diese Darstellung erkennen lässt, sind die Leitelemente 25 im Querschnitt U-förmig ausgebildet. Sie weisen eine Rinne 25.1 auf, an die über Übergangsabschnitte 25.2 Seitenteile 25.3 angeformt sind. Die Seitenteile 25.3 stehen zueinander beabstandet und schließen zwischen sich die Rinne 25.1 ein. Die Rinne 25.1 geht bündig in die Ableitfläche 24.2 des Schneidelementes 24 über, so dass keine störenden und verschleißfördernden Absätze gebildet sind. 3 lässt erkennen, dass eine Vielzahl von Leitelementen 25 bündig aneinander gereiht frontseitig am Arbeitsteil 22 befestigt sind. Mit dieser Segmentierung wird die Bruchgefahr der einzelnen Leitelemente 25 gegenüber einem einteilig oder großteilig ausgebildeten Leitelement deutlich verringert und eine zusätzliche Bearbeitung des HM-Sitzes wird vermieden.
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Wie 4 zeigt, weist das Bodenbearbeitungswerkzeug 20 einen Befestigungsabschnitt 21 auf. Der Befestigungsabschnitt 21 umfasst einen Vorsprung 21.1, der hakenartig ausgebildet ist und den Teil einer Einhängverbindung bildet. Der hakenartige Vorsprung 21.1 schließt entgegengesetzt zur Vorschubrichtung V mit einer Formfläche ab, die quer zur Vorschubrichtung V verläuft und über eine Verrundung 21.2 in einen oberen, in Vorschubrichtung V verlaufenden Deckabschnitt übergeht. An den Deckabschnitt schließt sich frontseitig eine Fase an, die in eine frontseitige Formfläche übergeht.
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Wie 4 weiter erkennen lässt, ist der hakenartige Vorsprung 21.1 an einem Koppelteil 21.3 einteilig angeformt. Das Koppelteil 21.3 bildet unmittelbar benachbart zu dem hakenartigen Vorsprung 21.1 eine Einhängaufnahme 21.7 in Form einer Zahnlücke aus. Der hakenartige Vorsprung 21.1 begrenzt mit einer Stützfläche 21.8 die Einhängaufnahme 21.7. Dabei ist die Stützfläche 21.8 schräg zur Vorschubrichtung V, insbesondere im stumpfen Winkel zur Vorschubrichtung V angeordnet. Gegenüberliegend dem hakenartigen Vorsprung 21.1 ist die Einhängaufnahme 21.7 mit einer Seitenfläche 21.5 begrenzt. Die Seitenfläche 21.5 ist Teil eines Distanzstückes 21.4. 4 lässt erkennen, dass das Arbeitsteil 22 des Bodenbearbeitungswerkzeuges eine weitere Stützfläche 21.6 aufweist. Diese steht im Winkel zu der Seitenfläche 21.5 und der Stützfläche 21.8. Dabei ist die Winkelzuordnung entsprechend der Winkelzuordnung zwischen den Stützflächen 14.1 und 14.2 gewählt. Die Stützfläche 14.1 ist mit einer leicht konvexen Wölbung ausgestattet.
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Zur Befestigung des Bodenbearbeitungswerkzeuges 20 an dem Träger 10 wird das Bodenbearbeitungswerkzeug 20 mit seinem hakenartigen Vorsprung 21.1 durch die frontseitige Öffnung in die Aufnahme 14.6 eingesteckt. Dabei ist das Bodenbearbeitungswerkzeug 20 gegenüber dem Träger 10 leicht angekippt. Anschließend wird das Bodenbearbeitungswerkzeug 20 mit einer der entgegengesetzt zur Vorschubrichtung V orientierten Kippbewegung gleichzeitig überlagerten vertikalen Absenkbewegung in die Aufnahme 14.6 eingeschwenkt. Diese Montagebewegung wird durch die zahnartige Verbindung zwischen dem hakenförmigen Vorsprung 21.1, der Einhängaufnahme 21.7 einerseits und dem Ansatz 14.3 des Trägers 10 beziehungsweise der benachbarten zum Ansatz 14.3 angeordneten Ausnehmung andererseits begrenzt.
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4 zeigt den montierten Zustand. Zur Sicherung der Einhängverbindung zwischen dem Bodenbearbeitungswerkzeug 20 und dem Träger 10 ist eine Sicherungsaufnahme 26 in das Arbeitsteil 22 eingebracht. Die Sicherungsaufnahme 26 ist als Bohrung ausgebildet. Die Sicherungsaufnahme 26 fluchtet mit einer Sicherungsaufnahme in den Seitenteilen 30. Damit kann ein Sicherungselement, beispielsweise eine Spannhülse, durch die fluchtenden Sicherungsaufnahmen, beispielsweise Bohrungen, hindurchgesetzt und damit das Bodenbearbeitungswerkzeug 20 sicher am Träger 10 festgelegt werden. Daran stützt sich die weitere Stützfläche 21.6 mit ihrer konvexen Wölbung an der Stützfläche 14.1 und die Stützfläche 21.8 an der Stützfläche 14.7 ab.
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Während des Arbeitseinsatzes wird das Grubbergrindl in Vorschubrichtung V bewegt. Dabei wird über das Erdreich, das auf das Grubbergrindl einwirkt, eine Widerstandskraft in das Arbeitsteil 22 eingebracht, die entgegengesetzt zur Vorschubrichtung V orientiert ist. Diese Reaktionskraft wird vom Bodenbearbeitungswerkzeug 20 mittels der Stützflächen 21.6 und 21.8 in die zugeordneten Stützflächen 14.1 sowie 14.7 abgetragen. Während des Betriebseinsatzes schneidet das Schneidelement 24 in den Boden ein. Das geschnittene Erdreich fließt über die Leitelemente 25 ab. Dabei schützen die Leitelemente 25 und das Schneidelement 24 den als Stahlkörper ausgebildeten Arbeitsteil 22 vor abrasivem Verschleiß. Nach Erreichen der Verschleißgrenze der Leitelemente 25 beziehungsweise des Schneidelementes 24 muss das Bodenbearbeitungswerkzeug 20 ausgewechselt werden. Der Träger 10 kann üblicher Weise an der Maschine verbleiben, da er keinem oder nur geringem Verschleiß ausgesetzt ist. Zum Wechsel des Bodenbearbeitungswerkzeuges 22 muss nur das Sicherungselement aus der Sicherungsaufnahme 26 ausgetrieben werden. Dann lässt sich das Bodenbearbeitungswerkzeug 20 aus der Aufnahme 14.6 ausheben und gleichzeitig ausschwenken. Schließlich kann ein neues, unverschlissenes Bodenbearbeitungswerkzeug in der oben beschriebenen Weise am Tragteil eingebaut werden.
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Vorzugsweise weist das Arbeitsteil 22 mit einer Abweichung von ±50 % die gleiche Breite wie das Tragteil auf. Damit können geringe Widerstandskräfte während des Betriebseinsatzes erreicht werden. Dadurch sinkt die erforderliche Maschinenzugleistung; es bilden sich nur schmale Furchen für die Einbringung des Saatgutes beziehungsweise des Düngegutes und die Schnittstelle zwischen Arbeitsteil 22 und Tragteil wird weniger belastet.
