-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bodenbearbeitungsmaschine, die
- – einen
Rahmen,
- – einen
mit dem Rahmen verbundenen Rotor, der im Betrieb um eine im Wesentlichen
horizontale, quer zu einer Vorschubrichtung der Maschine gerichtete
Achse drehangetrieben wird,
- – mindestens
einen mit dem Rotor verbundenen Träger,
- – mindestens
ein Werkzeug, das lösbar
mit dem jeweiligen Träger
verbunden ist, und
- – mindestens
ein erstes Haltemittel, das eine Bewegung des Werkzeugs entlang
seiner Längsachse
bezüglich
des jeweiligen Trägers
begrenzt, wobei mindestens eines der ersten Haltemittel ein elastisch
verformbares Element aufweist, umfasst.
-
Eine
solche Bodenbearbeitungsmaschine ist dem Fachmann bereits bekannt.
Die Patentanmeldung
EP 0 715
032 beschreibt nämlich
eine Vorrichtung zur Montage von Werkzeugen für einen Rotor einer zur Bodenschneidung
bestimmten Maschine. Diese bekannte Maschine weist einen Rahmen
und einen Rotor auf, der um eine quer zu einer Vorschubrichtung
der Maschine ausgerichtete horizontale Achse drehangetrieben wird.
Der Rotor weist mehrere Scheiben auf, die im Wesentlichen gleichmäßig auf
der Außenseite
des Rotors angeordnet sind. Jede Scheibe stützt mindestens einen Werkzeughalter,
der mittels zweier Schrauben an der Scheibe befestigt ist. In jedem
Werkzeughalter ist ein jeweiliges Werkzeug aufgenommen, das mittels
eines elastischen Stifts festgehalten wird. Jedes Werkzeug weist
eine Stange auf, in der eine Öffnung
ausgebildet ist; diese Letztere soll den Stift aufnehmen. Der elastische
Stift bildet somit ein erstes Haltemittel, das eine translatorische
Bewegung des Werkzeugs bezüglich
des Werkzeughalters verhindert.
-
Im
Betrieb wird der Rotor um seine Längsachse drehangetrieben, und
die länglich
ausgebildeten Werkzeuge schneiden den Boden, bis zu einer vorbestimmten
Tiefe. Somit übt
der Boden auf die Bodenbearbeitungswerkzeuge Kräfte aus, die der Drehrichtung
der Bodenbearbeitungswerkzeuge entgegenwirken. Die durch den Boden
auf ein Bodenbearbeitungswerkzeug ausgeübte Kraft wird durch verschiedene
miteinander in Kontakt stehende Teile auf den Rahmen der Maschine übertragen.
Somit wird die erzeugte Kraft mittels der Stange vom Werkzeug auf
den Werkzeughalter übertragen.
Danach geht die erzeugte Kraft mittels der Befestigungsschrauben vom
Werkzeughalter auf die Scheibe über.
Dann werden sie von der Scheibe durch eine Schweißverbindung
zum Rotor weitergeleitet.
-
In
der Praxis ist jedes Teil, das mechanischen Belastungen ausgesetzt
ist, so dimensioniert, dass es maximalen Kräften widerstehen kann. Diese Dimensionierung
führt zu
einer Gewichtszunahme der Bodenbearbeitungsmaschine. So sind zum
Beispiel die Befestigungsschrauben des Werkzeughalters so dimensioniert,
dass sie von dem Bodenbearbeitungswerkzeug erfahrene Kräfte aufnehmen
können.
-
Des
Weiteren erfordert eine solche Verbindungsart eine häufige Kontrolle
der Festspannung der Befestigungsschrauben, um jeglichen Bruch zu verhindern.
-
Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Nachteile des
Stands der Technik zu überwinden,
indem eine Montage vorgeschlagen wird, die eine wirksame und direkte Übertragung
der Kräfte
vom Werkzeug auf den Rahmen gestattet.
-
Dazu
ist die Bodenbearbeitungsmaschine der vorliegenden Erfindung dadurch
gekennzeichnet, dass der Träger
mit dem Rotor verschweißt
ist und dass die Längsbewegung
des Werkzeugs entlang einer ersten Richtung durch ein zweites Haltemittel
begrenzt wird, was einem Anstoßen
des Werkzeugs an den Rotor entspricht. Aus diesem Grunde werden
die von dem Werkzeug erfahrenen Kräfte direkt auf den Rotor der
Maschine übertragen,
ohne die Zwischenteile zu durchlaufen, was zu einer Gewichtsreduzierung
und somit zu einer Preisverringerung der Bodenbearbeitungsmaschine
führt.
Des Weiteren ist eine häufige
Kontrolle dieser Verbindung nicht mehr erforderlich, da der Werkzeugträger mit
dem Rohr des Rotors verschweißt
ist.
-
Weitere
Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und aus der folgenden
Beschreibung von nicht einschränkenden
Ausführungsbeispielen
der Erfindung hervor, die in den angehängten Zeichnungen dargestellt
werden; es zeigen darin:
-
1 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsmaschine
in Arbeitsstellung,
-
2 eine
Maschine von 1 mit Blickrichtung entlang
Pfeil I,
-
3 in
einem anderen Maßstab
einen Abschnitt des in 2 sichtbaren Rotors der Bodenbearbeitungsmaschine,
-
4 ein
Ausführungsbeispiel
der Verbindung zwischen einem Werkzeug und dem Rotor von 3 mit
Blickrichtung entlang Pfeil II,
-
5 ein
Ausführungsbeispiel
eines am Rotor von 4 vorgesehenen Werkzeugs mit
Blickrichtung entlang Pfeil II.
-
Die 1 und 2 zeigen
eine Bodenbearbeitungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung,
die in Form einer Bodenfräse
(1) ausgeführt
ist. Diese ist in 1 an einer teilweise dargestellten Zugmaschine
(2) angekuppelt. Wie in 1 zu sehen,
wird die Bodenfräse
(1) im Betrieb von der Zugmaschine (2) in Vorschubrichtung
(3) gezogen, und sie bereitet einen Bodenstreifen für Säarbeiten
vor. Dazu besteht die Bodenfräse
(1) unter anderem aus einem Rahmen (4) und einem
Rotor (6), der den Boden bearbeiten soll.
-
Der
Rahmen (4) weist insbesondere zwei untere Kupplungspunkte
(10) und einen oberen Kupplungspunkt (11) auf.
Die Kupplungspunkte (10, 11) sind auf dem Fachmann
bekannte Weise zur Verbindung der Bodenfräse (1) mit den unteren
Armen (43) und dem oberen Arm (44) der Dreipunktkupplung (12)
der Zugmaschine (2) vorgesehen. Im Betrieb liegt der Rahmen
(4) zumindest teilweise mittels einer Walze (5)
auf dem Boden auf.
-
Die
in Vorschubrichtung (3) hinter dem Rotor (6) angeordnete
Walze (5) ist mittels zweier Arme (7) mit dem
Rahmen (4) verbunden. Die hinteren Enden der Arme (7)
führen
die Walze (5) drehbar um eine im Wesentlichen horizontale
und quer zur Vorschubrichtung (3) ausgerichtete Achse (9).
Im Betrieb kann die Walze (5) somit über den Boden rollen, wobei
sie um ihre im Wesentlichen mit der Achse (9) zusammenfallende
Längsachse
(45) schwenkt. Das vordere Ende jedes Arms (7)
ist seinerseits jeweils mittels eines Gelenks (8) mit einer
lateralen Seite des Rahmens (4) verbunden. Die Achse jedes
Gelenks (8) verläuft vorteilhafterweise
im Wesentlichen parallel zur Längsachse
(45). Auf dem Fachmann bekannte Weise ist die Ausrichtung
der Arme (7) um die Gelenke (8) einstellbar. Somit
gestattet die Walze (5) die Bestimmung der Bearbeitungstiefe
des Rotors (6), wobei sie aktiv an der Vorbereitung des
Bodenstreifens teilnimmt.
-
Der
Rotor (6) ist an jedem seiner Enden mittels eines jeweiligen
Gelenks (13) so mit dem Rahmen (4) verbunden,
dass die Längsachse
(14) des Rotors (6) im Wesentlichen parallel zur
Längsachse (45)
der Walze (5) verläuft.
Im Betrieb wird der Rotor (6) angesichts 1 entgegen
dem Uhrzeigersinn um seine Längsachse
(14) drehangetrieben. Dazu weist die Bodenfräse (1)
des Weiteren Kraftübertragungselemente
(16, 17, 18) auf, die den Rotor (6)
auf dem Fachmann bekannte Weise mit einer Zapfwelle (19)
der Zugmaschine (2) verbinden. Diese Kraftübertragungselemente
(16, 17, 18) bestehen insbesondere aus
einer Kraftübertragungswelle
mit Kardangelenken (16), die eine Bewegung der Zapfwelle (19)
auf ein Zentralgetriebe (17) übertragen. Das Zentralgetriebe
(17) treibt seinerseits mittels eines Seitengetriebes (18)
den Rotor (6) an.
-
In
dem in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
eines Rotors (6) besteht der Rotor (6) aus einem
Rohr (20), an dem mehrere Träger (21) befestigt
sind. Des Weiteren weist der Rotor (6) mehrere Werkzeuge
(22) auf, die jeweils mit einem entsprechenden Träger (21)
verbunden sind. Die Träger
(21) sind in Paaren zusammengefasst, und jedes Paar Träger (21)
erstreckt sich in einer jeweiligen Ebene, die im Wesentlichen senkrecht
zur Längsachse
(14) des Rotors (6) verläuft. In einem gleichen Paar
sind die beiden Träger
(21) im Wesentlichen symmetrisch um die Längsachse
herum angeordnet. Die jeweiligen Ebenen sind ihrerseits gleichmäßig entlang
dem Rohr (20) beabstandet, und jedes Paar Träger (21)
ist, wie in den 2 und 3 zu sehen, von
den direkt benachbarten Paaren Träger (21) um eine Drehung
von 90° versetzt.
Deshalb schlägt
bei jeder Viertelumdrehung des Rotors (6) ein Viertel der Werkzeuge
(22) gleichzeitig gegen den Boden. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel,
das in 1 zu sehen ist, liegt der Winkelversatz zwischen zwei
direkt benachbarten Paaren Träger
(21) vorteilhafterweise in einem Bereich von 100°. Somit beschreiben
die Träger
(21) entlang dem Rohr (20) eine Doppelhelix. Daraus
ergibt sich eine weniger ruckartige Arbeit, denn bei der Drehung
des Rohrs (20) schlagen die Werkzeuge (22) praktisch
nacheinander gegen den Boden. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Werkzeuge
(22) nicht radial zur Längsachse (14)
des Rotors (6) ausgerichtet. Wie in 4 zu sehen,
ist nämlich
die Längsachse
(28) jedes Werkzeugs (22) angesichts der Drehrichtung
(15) des Rotors (6) nach vorne geneigt. Im Betrieb
wird dem Werkzeug (22) durch eine solche Ausrichtung vorteilhafterweise
eine Hackwirkung verliehen.
-
In
dem in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
eines Rotors (6) ist jeder Träger (21) in Form einer
Buchse (23) ausgeführt.
Jede Buchse (23) weist die Form eines „U" auf, deren Flanken (24) sich
jeweils in einer im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse
(14) verlaufenden Ebene erstrecken. Das Ende der Flanken
(24) ist so mit dem Rohr (20) verschweißt, dass
die Öffnung
des „U" zur Längsachse
(14) gerichtet ist. Folglich bilden die beiden Flanken
(24) und der Boden (25) jeder Buchse (23)
sowie das Rohr (20) eine Aufnahme, in der ein jeweiliges
Werkzeug (22) gleitet. Dazu enthält jedes Werkzeug (22)
einen Verbindungsteil (26), dessen Form im Wesentlichen
mit der Form der Aufnahme komplementär ist, wodurch die Verbindung
des Werkzeugs (22) mit dem Rotor (6) gestattet
wird, und einen den Boden bearbeitenden aktiven Teil (27).
Die Ausrichtung jedes Werkzeugs (22) bezüglich des
Rotors (6) wird somit in erster Linie durch den Verbindungsteil
(26) des Werkzeugs (22) sowie durch die Flanken
(24) und den Boden (25) der entsprechenden Buchse
(23) bewahrt. Das Festhalten des Werkzeugs (22)
in der Buchse (23) erfolgt seinerseits mit Hilfe von Haltemitteln.
-
Bei
der Montage wird das Werkzeug (22) durch eine translatorische
Bewegung in Montagerichtung (29) entlang der Längsachse
(28) des Werkzeugs (22) in eine entsprechende
Buchse (23) geschoben. In diesem ersten Ausführungsbeispiel
ist die in 5 sichtbare Montagerichtung
(29) der Drehrichtung (15) des Rotors (6)
entgegengesetzt. Die Verschiebung des Werkzeugs (22) in
Montagerichtung (29) bezüglich der entsprechenden Buchse (23)
wird durch ein zweites Haltemittel begrenzt. In dem in 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel
wird dieses zweite Haltemittel durch das Anstoßen des Werkzeugs (22)
an das Rohr (20) realisiert. Dazu weist die Kontur des
Verbindungsteils (26) des Werkzeugs (22), wie
in 5 zu sehen, einen Teil (30) auf, dessen
Form zur Form des Rohrs (20) im Wesentlichen komplementär ist.
-
Um
jegliches unpassende Abmontieren zu vermeiden, ist des Weiteren
ein erstes Haltemittel vorgesehen, dass die Bewegung des Werkzeugs (22)
entlang seiner Längsachse
(28) in einer der Montagerichtung (29) entgegengesetzten
Abmontierrichtung (31) verhindert.
-
In
dem in den 2 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel
weist das erste Haltemittel ein elastisch verformbares Element auf,
das in Form eines automatischen Stifts (32) ausgeführt ist,
der in ein den Verbindungsteil (26) des entsprechenden Werkzeugs
(22) durchquerendes Loch (33) eingesteckt ist.
Nach der Anordnung des automatischen Stifts (32) verhindert
dieser durch Anstoßen
an die hintere Fläche
(46) der Buchse (23), in Drehrichtung (15)
gesehen, das Lösen
des Werkzeugs (22) gegenüber seinem Träger (21).
Jedoch kann der Bediener zwecks Erleichterung und Beschleunigung
der Montage-/Demontagevorgänge
vorteilhafterweise den automatischen Stift (32) ohne Werkzeug
manövrieren.
Somit kann der Bediener den automatischen Stift (32) leicht
anordnen oder zurückziehen,
indem er ihn mit der Hand verriegelt oder entriegelt. Wenn hingegen
das Werkzeug (22) in seine Buchse (23) geschoben
wird, verläuft
die Achse des Lochs (33) aus Sicherheitsgründen vorteilhafterweise
im Wesentlichen parallel zur Drehachse (14) des Rotors
(6). Aus Sicherheitsgründen
neigt bei einer solchen Anordnung die durch die Drehung des Rotors
(6) erzeugte Zentrifugalkraft daher nicht dazu, einen automatischen Stift
(32), der sich während
des Betriebs versehentlich geöffnet
hat, auszutreiben. Weiterhin aus Sicherheitsgründen sind die Abmessungen des
automatischen Stifts (32) so definiert, dass dieser Stift
angesichts der Drehrichtung (15) dauerhaft hinter seiner entsprechenden
Buchse (23) verdeckt ist. Wie in 3 zu sehen,
sind die automatischen Stifte (32) folglich vor einem direkten
Kontakt mit der Erde oder sich auf dem Boden befindenden Pflanzenrückständen vollständig geschützt.
-
Das
Auswechseln von Werkzeugen (22) an der Bodenfräse (1)
der vorliegenden Erfindung besteht somit aus dem Entriegeln des
automatischen Stifts (32) mit der Hand und seinem Herausziehen aus
dem Loch (33), dann Ausrücken des verbrauchten Werkzeugs
aus der Buchse (23), indem es in Abmontierrichtung (31)
gezogen wird, und Einrücken
eines neuen Werkzeugs, indem es in Montagerichtung (29)
geschoben wird, und schließlich
Einstecken des automatischen Stifts (32) in das Loch (33)
und seinem erneuten Verriegeln.
-
Der
Rotor (6) und die Bodenfräse (1), der bzw. die
soeben beschrieben worden sind, sind nur ein Ausführungs-
und Verwendungsbeispiel, das den durch die folgenden Ansprüche definierten
Schutzbereich keinesfalls einschränken soll.