WO2002082880A2 - Vorrichtung zum verfestigen des bodens - Google Patents

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WO2002082880A2
WO2002082880A2 PCT/DE2002/001375 DE0201375W WO02082880A2 WO 2002082880 A2 WO2002082880 A2 WO 2002082880A2 DE 0201375 W DE0201375 W DE 0201375W WO 02082880 A2 WO02082880 A2 WO 02082880A2
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    • 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
    • A01B29/00—Rollers
    • A01B29/04—Rollers with non-smooth surface formed of rotatably-mounted rings or discs or with projections or ribs on the roller body; Land packers
    • 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
    • A01B27/00—Clod-crushers

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • Such devices are used in tillage and sowing devices, e.g.
  • stamping tools to achieve an optimal seedbed
  • the sub-soil is solidified and sufficient fine earth is applied to cover the seed on the solidified soil.
  • the stamping elements which solidify the soil, take up larger chunks of soil, gluten, stones with earth and the like, particularly in the case of high soil moisture, which jam between the stamping elements and lead to blockages of the stamping elements.
  • the object of the invention is therefore to design and arrange the tillage tool elements in such a way that they result in an optimal consolidation of the soil and are designed and arranged in such a way that they can be properly cleaned and removed from jammed gluten, plant parts or by appropriate internal movements and deflections as well as provisions Stones during operation. According to the invention, this is achieved with the features of the characterizing part of claim 1. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • Support arms or spokes are designed to be elastically resilient in such a way that they are designed to be resilient in the radial and axial directions, in the form of shock absorbers or articulated on the roller axis, so that the clamped chunks by spring action or relaxation of the springs when the spring forces are released be solved.
  • the support arms or spokes can be designed to be resilient or resilient in the axial direction or the support arms or spokes can be designed to be articulated about their radial longitudinal axis, so that the clamped chunks are removed due to the flexible deformation of the machine parts and thus the resilient relative movement.
  • the resilient design and / or the elasticity of the support arms or spokes is achieved, for example, in that these elements themselves are designed as springs or shock absorbers, that they consist of resilient plastic, so that the radially outer parts can deflect in or against the circumferential direction , the spokes are articulated and deflectable on all sides about the longitudinal spoke axis and produce a detaching effect of the jammed object, e.g. a stone, an earth block or the like., or that the outer ends of the spokes at the junctures with the peripheral surface are necessary for loosening the chunks Cause resilience with a correspondingly high restoring force, and thus overall a deflecting and resilient attachment of the peripheral surface is ensured.
  • these elements themselves are designed as springs or shock absorbers, that they consist of resilient plastic, so that the radially outer parts can deflect in or against the circumferential direction , the spokes are articulated and deflectable on all sides about the longitudinal spoke axis and produce a detaching effect of the jammed object,
  • the peripheral surface or tread itself can be designed to be elastically resilient or with a resiliently deformable active surface, so that a walking effect is exerted by the tread on the floor and thus a reaction force is generated when the chunks are clamped, as a result of which the chunk is solved.
  • the deformable tread can, for example, consist of flexible tread segments, or the segments can be connected to one another in an articulated manner, for example.
  • the tread can have a profiled active surface that is exchangeable.
  • the profile can be part-circular, triangular, U-shaped or in any other suitable form, the active surface profiles being interrupted or continuous in the circumferential direction.
  • the support elements e.g. Spokes or support arms of the device according to the invention are arranged offset to one another in a special embodiment of the invention, i.e. spaced in the axial direction of the roller and offset at an angle to each other.
  • the support elements, e.g. Spokes or support arms are attached to the roller axis in a resilient and deflecting manner on all sides, so that they can deflect relative to one another under pretension and can perform a restoring movement due to this pretension, whereby a reaction between the spokes or between adjacent wheels is released by this reaction movement.
  • the rods or support arms can be rigid and can be pivoted to a limited extent around a fastening point in the circumferential direction, the extent of the pivoting being effected by stops on both sides, for example by a rigid stop on one side and an elastic stop on the opposite side is set so that when a block is clamped between two adjacent bars by pivoting the rods can be loosened in opposite directions.
  • Another embodiment of the device according to the invention is designed in such a way that flexible disks made of rubber, plastic or similar deformable material arranged parallel to one another are fastened on an axis of the device, the disk area of which can be interrupted or continuous, so that the disk is in the form of a wheel can be executed. Treads are attached to the outer circumference of the disks, which serve to stabilize the floor and which e.g. can consist of iron.
  • the washers made of rubber or plastic are designed in such a way that they can be deflected out of their plane when subjected to a corresponding load.
  • intermediate elements e.g. can be assigned as rods, strips or the like made of spring steel, optionally in front of or behind the axle, and between two support element units spaced apart in the axial direction, e.g. Wheels, are arranged.
  • These intermediate elements act on the ground and support the prevention of clogging or jamming of the support element units by stones, gluten, boulders and the like.
  • the wobble rollers known per se, that is to say bottom rollers with wobble plates closely lined up on an axis.
  • Such rollers are known as Cross-Kill and Cambridge rollers and consist of a plurality of ring disks lined up side by side on a common axis, the inner diameter of which is larger than the diameter of the axis, so that during operation the disks essentially move relative to the axis takes place in the radial direction.
  • the present invention proposes to modify or design such rollers in such a way that each adjacent washers get a much greater distance than before and the washers can not only move in the radial direction according to the difference in the inner diameter of the washers to the diameter of the axis, but can also tilt in the direction of the axis.
  • This axial movement is limited by annular disk-shaped stops rigidly fastened on the axis, which determine the wobble movement of the disks in the axial direction, the maximum angular deflection of two adjacent disks being determined by the distance between the two disks.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a device with stamp segments after the device
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a device with radial spring elements with uniform loading
  • FIG. 3 shows a schematic illustration corresponding to FIG. 2 with one-sided loading
  • FIG. 4 shows a schematic illustration with circumferential surface divided into segments with uniform loading
  • Fig. 5 is a nice illustration of a device according to Fig. 4 with one-sided
  • FIG. 6 is a sectional view of a spoke assembly with tread profiles
  • Fig. 7 is a perspective view of another embodiment of the
  • FIG. 8 is a schematic view of another embodiment of the invention with a rigid rod arrangement and elastic stop
  • Fig. 9 is a perspective view of another embodiment of the
  • FIG. 10 shows a further schematic illustration of an embodiment of the invention
  • FIG. 11 shows a device according to FIG. 1 with an embodiment of an additional one
  • FIG. 12 shows a device according to FIG. 2 with a modified embodiment of a
  • FIG. 13 shows a device according to FIG. 2 with a further embodiment
  • FIG. 14 shows a further embodiment of the invention in a schematic side view
  • FIG. 15 shows a modified embodiment of a stop for a swash plate.
  • spring-like spokes or support arms 2, 3, 4 are fastened on a continuous axis 1, which merge into segment-shaped sections 5, 6, 7 in the radially outer region and form the ring surface interrupted at 8.
  • a plurality of such wheel or ring-shaped elements known as stamp elements, are arranged parallel to one another, the interrupted circumferential surfaces of which come into engagement with the ground.
  • the peripheral segments 5, 6, 7 are designed to be resilient or resilient and resilient.
  • a continuous axis 9 is provided, to which radially directed spring elements 11, 12, 13 are fastened, which are connected to a circumferential ring 10 at their radially outer end. If, as shown in FIG.
  • the springs 1 1, 12, 13 represent the support arms or spokes of the system. If there are boulders, stones, gluten or the like between the spokes or springs 12, 13 or 1 1, 13 or two adjacent support element devices. set, a relaxation force is generated by relaxing the spring 13 with continued rotation and thus an increase in the distance between the springs, which leads to a jammed chunk or the like. Is released from the clamping, so that the system frees the chunk becomes.
  • the peripheral surface 10 can be a rigid peripheral surface or else an elastically resilient surface, so that at the point of engagement with the bottom 14, the peripheral surface is deformed in operation and contributes to the restoring force of the system.
  • FIG. 4 and 5 shows a device with an interrupted peripheral surface.
  • spring elements 16, 17, 18 are fastened, which are connected at their radially outer ends to peripheral segments 19, 20, 21.
  • the circumferential segments are connected to one another via articulated connecting elements 22, 23, 24 to form a ring and can be designed to be either rigid or resilient.
  • the spokes 27 have a profiled circumferential surface 28 on the outer radial end.
  • the peripheral surface can be designed to be resilient.
  • the spokes 27 can be resilient or be articulated at 29 on the axis 26, so that flexibility in the radial direction is ensured.
  • 30 shows another embodiment of a spoke which has a profiled circumferential surface 31 in the shape of a sphere. With 32 and 33 spokes of two adjacent devices are indicated, which have a serrated profile 34 on their peripheral surface, which can also be resilient. At 36, a chunk of gluten or the like is indicated, which has settled between two adjacent devices 32 and 33.
  • the two devices 32 and 33 Due to the articulated mounting of the spokes 32 and 33 on the axis 26 (at 35), the two devices 32 and 33 are pressed apart against a spring force or clamping force at the clamping point of a block 36, and the impressed restoring force results in a release or Loosening the clamped block 36.
  • the pivot axes 29, 35 are arranged at an angle for reasons of stability.
  • FIG. 7 shows schematically a rod cage 37 which consists of tubes 38, 38 ', 38 “and 38'” which are offset parallel to one another in the axial direction of the device and in the circumferential direction and which are formed by flexible support arms 39, 39 ', 39 “, 39 “'are connected to a continuous axle 40 or optionally axle hubs 40a.
  • an axle disk 42 is fastened concentrically with the bars 43 of a bar cage on an axle 41, on which rigid bars 43, 43 ′ offset in the circumferential direction are pivotably arranged to a limited extent.
  • Each rod 43, 43 ' has a spoke 44, 44' on one side and a stop 45, 45 'on the opposite side, to which a rubber buffer or a spring 46, 46' is assigned, so that when one in the bottom Section of the phase of movement between the spokes 44, 44 'clamped chunk B is clamped, when the device continues to move in the working direction, the rod 43 is pivoted in the direction of movement by the restoring force of the stop 45, thereby increasing the distance between the two support arms which clamp the chunk and the chunk can fall out.
  • spokes or support arms 47, 48, 49 are fastened on a continuous axis A, which are arranged at a distance from one another in the direction of the axis A and are each offset by 120 ° in the circumferential direction of the axis A.
  • the radially outer ends of the spokes 47, 48, 49 are fixedly connected to a circumferential ring 50, which can be resilient in itself, while the spokes 47-49 are designed to be resilient in the radial direction or deflectable about the radial axes, so that the annular Circumferential surface 50 can perform a walking movement, which is due to the resilient or resilient Properties of the system mean that jammed chunks are removed from the system by correspondingly released restoring forces.
  • a further embodiment of the invention according to FIG. 10 is designed in such a way that rubber disks 52, 53 with or without cutouts are fastened in parallel to one another on an axis 51, which receive annular running surfaces 53, 54 on their peripheral edge, which are made of rigid material, e.g. are made of iron.
  • the rubber washers 52, 53 which can also be made of plastic, are designed so that they can deflect out of their plane under load, so that pieces of earth, gluten or the like that are clamped between two adjacent washers 52, 53 are released again in that the disks 52, 53 can change their distance from one another by the deflection movements and thus the unwanted chunks can be detached from the device.
  • the devices according to Figures 1 and 2 are provided with additional intermediate elements which are rigidly or resiliently attached to the machine frame and which complement the operation of the device according to the invention.
  • Fig. 1 1 shows an intermediate element 56, the upper end of which is firmly clamped to the machine frame 57 and which is guided downward and bent backwards at the lowermost end, so that a kink engaging with the ground is formed which forms the spring-like supporting elements 2, 3 , 4 cushioned supports.
  • the intermediate element 56 which is arranged between two devices 2 - 7 spaced apart from one another on the axis 1, can be designed in the form of a rod or tubular cross section, but also in the form of a plate, so that the plane of the plate lies parallel to the longitudinal axis 1.
  • the support arm of the intermediate element 56 is arranged behind the axis 1 in the direction of travel of the machine. In contrast to this, FIG.
  • FIG. 12 shows an embodiment tion form, in which the intermediate element 56 is arranged in the direction of travel in front of the axis 9 and attached to the machine frame 59. Both intermediate elements according to Figures 1 1 and 12 run below the axis 1 above the ground or in contact with the ground.
  • a rod-shaped or plate-shaped intermediate element 60 is connected to the machine frame 61 and protrudes approximately in the radial direction from above into the area of the rotating surface of the device 10 to 13, which prevents that between two adjacent devices Can build up soil.
  • F in Figures 1 1, 12 and 13 the direction of travel is designated, with D the direction of rotation.

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Abstract

Es werden unterschiedliche Ausführungsformen von Vorrichtungen zum Verfestigen des Bodens in Form von Bodenwalzen beschrieben. Die Walzen bestehen aus im Abstand voneinander auf einer gemeinsamen Asche angeordneten radförmigen oder scheibenfömigen Vorrichtungen, deren Umfangsflächen in radialer und/oder in axialer Richtung eine elastisch nachgiebige, walkende Verformung erfahren bzw. eine elastisch nachgiebige, walkende Bewegung ausführen können, die eine Verfestigung des Bodens ergeben. Die Wirkflächen der radförmigen oder scheibenförmigen Vorrichtungen sind z.B. mit Tragelementen verbunden, die elastisch nachgiebig in radialer und/oder in axialer Richtung im wesentlichen allseitig auslenkbar angeordnet bzw. ausgebildet sind; sie können jedoch alternativ auch scheibenförmige Elemente sein, die als ringförmige Taumelscheiben ausgebildet sind, deren Innendurchmesser grösser ist als der Achsdurchmeser und bei denen die Winkelauslenkung der Taumelscheiben durch Anschläge bzw. seitliche Abstützungen begrenzt ist.

Description

Vorrichtung zum Verfestigen des Bodens
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 .
Derartige Vorrichtungen sind bei Bodenbearbeitungs- und Sävorrichtungen, z.B. in Form von Stempelwerkzeugen bekannt, um ein optimales Saatbeet zu erreichen, wobei der Unterboden verfestigt und ausreichend Feinerde zum Bedecken des Saatgutes auf den verfestigten Boden aufgebracht wird. Die das Erdreich verfestigenden Stempelelemente nehmen insbesondere bei hoher Bodenfeuchtigkeit größere Brocken von Erdreich, Gluten, mit Erde behaftete Steine und dergl. auf, die sich zwischen den Stempelelementen festklemmen und zu Verstopfungen der Stempelelemente führen. Um die Gefahr derartiger Verstopfungen zu reduzieren, ist es bereits bekannt, zwischen jeweils zwei benachbarten Stempelelementen Kammelemente einzusetzen, die festgeklemmte Gluten, Pflanzenteile, Steine oder dergl. von den Stempelrädern lösen und den Raum zwischen den Stempelrädern befreien.
Reinigende Kammelemente machen jedoch erforderlich, dass die den Bodendruck hervorrufenden Stempelelemente in einem größeren Abstand als notwendig in Axialrichtung zueinander versetzt werden müssen, so dass die Funktion der eigentlichen Bodenbearbeitung dadurch reduziert wird.
Aufgabe der Erfindung ist deshalb, die Bodenbearbeitungs-Werkzeugelemente so auszugestalten und anzuordnen, dass sie eine optimale Verfestigung des Erdreichbodens ergeben und so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie durch entsprechende Eigenbewegungen und Auslenkungen sowie Rückstellungen ein einwandfreies Reinigen und Entfernen von festgeklemmten Gluten, Pflanzenteilen oder Steinen während des Betriebes ergeben. Gemäss der Erfindung wird dies mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 erreicht. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die die Umfangsfläche der Stempelelemente oder dergl. aufnehmenden Tragelemente, z.B. Tragarme oder Speichen, sind in der Weise elastisch nachgiebig ausgebildet, dass sie in radialer und axialer Richtung federnd, in Form von Stossdämpfem oder gelenkig auf der Walzenachse befestigt ausgelegt sind, so dass die festgeklemmten Brocken durch Federwirkung bzw. Entspannung der Federn bei Freisetzung der Federkräfte gelöst werden. Andererseits können die Tragarme oder Speichen in axialer Richtung federnd bzw. elastisch nachgiebig ausgebildet bzw. die Tragarme oder Speichen um ihre radiale Längsachse gelenkig ausgeführt sein, so dass die festgeklemmten Brocken aufgrund der flexiblen Deformation der Maschinenteile und damit der federnd nachgiebigen Relativbewegung entfernt werden.
Die federnde Ausbildung und/oder die Elastizität der Tragarme bzw. Speichen wird z.B. dadurch erreicht, dass diese Elemente selbst als Federn oder Stossdämpfer ausgeführt sind, dass sie aus elastisch nachgiebigem Kunststoff bestehen, so dass die radial äußeren Teile in oder entgegen der Umfangsrichtung auslenken können, die Speichen gelenkig und allseitig auslenkbar um die Längsspeichenachse angeordnet sind und einen Löseeffekt des eingeklemmten Gegenstandes, z.B. eines Steines, eines Erdbrockens oder dergl. erzeugen, oder dass die äußeren Enden der Speichen an den Verbindungsstellen mit der Umfangsfläche eine für das Lösen der Brocken erforderliche Nachgiebigkeit mit entsprechend hoher Rückstell kraft bewirken, und damit insgesamt eine auslenkende und nachgiebige Befestigung der Umfangsfläche sichergestellt ist. Gemäss weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Umfangsfläche bzw. Lauffläche selbst elastisch nachgiebig oder mit einer federnd verformbaren Wirkfläche ausgebildet sein, so dass ein walkender Effekt von der Lauffläche auf den Boden ausgeübt wird und damit eine Reaktionskraft beim Festklemmen der Brocken erzeugt wird, wodurch der Brocken gelöst wird. Die verformbare Lauffläche kann beispielsweise aus flexiblen Laufflächen-Segmenten bestehen, oder die Segmente können z.B. gelenkig miteinander verbunden sein. Die Lauffläche kann dabei eine profilierte Wirkfläche besitzen, die auswechselbar ist. Die Profilierung kann teilkreisförmig, dreieckförmig, U-förmig oder in beliebiger anderer zweckmäßiger Fom ausgeführt sein, wobei die Wirkflächenprofile in Umfangsrichtung unterbrochen oder ununterbrochen ausgeführt sein können.
Die Tragelemente, z.B. Speichen bzw. Tragarme der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in einer speziellen Ausführung der Erfindung versetzt zueinander angeordnet, d.h. in Achsrichtung der Walze beabstandet und im Winkel zueinander versetzt. Dabei sind die Tragelemente, z.B. Speichen bzw. Tragarme federnd und allseitig auslenkend auf der Walzenachse befestigt, so dass sie relativ zueinander unter Vorspannung auslenken und eine Rückstellbewegung aufgrund dieser Vorspannung ausüben können, wobei durch diese Reaktionsbewegung ein Lösen eines zwischen den Speichen oder zwischen benachbarten Rädern festgeklemmten Brockens erzielt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Stäbe bzw. Tragarme starr ausgebildet und um eine Befestigungsstelle in Umfangsrichtung in begrenztem Maße schwenkbar angeordnet sein, wobei das Ausmaß der Verschwenkung durch beidseitige Anschläge, z.B. durch einen starren Anschlag auf der einen Seite und einen elastischen Anschlag auf der entgegengesetzten Seite festgelegt wird, so dass bei einem Festklemmen eines Brockens zwischen zwei benachbarten Stäben durch Verschwenken der Stäbe in entgegengesetzten Richtungen ein Lösen des Brockens erreicht werden kann.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist so ausgebildet, dass auf einer Achse der Vorrichtung parallel zueinander angeordnete flexible Scheiben aus Gummi, Kunststoff oder dergl. deformierbarem Material befestigt sind, deren Scheibenfläche unterbrochen oder ununterbrochen ausgeführt sein kann, so dass die Scheibe in Form eines Rades ausgeführt sein kann. Auf dem Außenumfang der Scheiben sind Laufflächen befestigt, die zur Verfestigung des Bodens dienen und die z.B. aus Eisen bestehen können. Die Scheiben aus Gummi oder Kunststoff sind so ausgeführt, dass sie bei entsprechender Belastung aus ihrer Ebene auslenkbar sind.
Den Tragelementen nach der Erfindung, die z.B. in Form von Speichenrädern ausgebildet sein können, können Zwischenelemente, z.B. als Stäbe, Streifen oder dergl. aus Federstahl zugeordnet sein, die wahlweise vor oder hinter der Achse, und die zwischen jeweils zwei in Achsrichtung beabstandeten Tragelementeinheiten, z.B. Rädern, angeordnet sind. Diese Zwischenelemente wirken auf den Boden ein und unterstützen die Verhinderung des Verstopfens bzw. Verklemmens der Tragelement- Einheiten durch Steine, Gluten, Erdreichbrocken und dergl. .
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, die an sich bekannten Taumelwalzen, d.h. Bodenwalzen mit eng aneinander auf einer Achse aufgereihten Taumelscheiben zu verbessern. Derartige Walzen sind als Cross-Kill- und Cambridge- Walzen bekannt und bestehen aus einer Vielzahl von nebeneinander auf einer gemeinsamen Achse aufgereihten Ringscheiben, deren Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser der Achse, so dass im wesentlichen im Betrieb eine Bewegung der Scheiben relativ zur Achse in radialer Richtung erfolgt. Mit vorliegender Erfindung wird vorgeschlagen, derartige Walzen in der Weise abzuändern bzw. auszubilden, dass jeweils benachbarte Ringscheiben einen wesentlich größeren Abstand als bisher voneinander erhalten und die Scheiben sich nicht nur in radialer Richtung entsprechend der Differenz des Innendurchmessers der Scheiben zu dem Durchmesser der Achse bewegen können, sondern auch in Richtung der Achse verkanten können. Diese axiale Bewegung wird durch auf der Achse starr befestigte ringscheibenförmige Anschläge begrenzt, die die Taumelbewegung der Scheiben in axialer Richtung bestimmen, wobei der maximale Winkelausschlag zweier benachbarter Scheiben durch den Abstand der beiden Abschlagscheiben voneinander festgelegt ist. Bei einer abgeänderten Ausführungsform einer derartigen Lösung sind anstelle der Anschlagscheiben auf der Achse Abstützelemente an den Scheibenflächen selbst vorgesehen, z.B. in Teller- oder Bügelform, so dass durch diese Seitenabstützungen das Ausmaß der Verkantung der Scheiben auf der Achse begrenzt wird. Mit diesen Lösungsvorschlägen wird erreicht, dass die Umfangsfläche bzw. Wirkfläche der auf der Achse angeordneten Scheiben eine allseitige Taumelbewegung ausführen kann, die eine optimale Bodenbearbeitung und eine Rückstellung unter Vorspannung auf zwischen zwei benachbarten Rädern festgeklemmten Brocken, Steinen oder dergl. zum Lösen dieser Hindernisse ausüben können.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit Stempelsegmenten nach der Vorrichtung, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit radialen Federelementen bei gleichförmiger Belastung, Fig. 3 eine schematische Darstellung entsprechend Fig. 2 bei einseitiger Belastung, Fig. 4 eine schematische Darstellung mit in Segmente unterteilter Umfangsfläche bei gleichförmiger Belastung, Fig. 5 eine schmeatische Darstellung einer Vorrichtung nach Fig. 4 bei einseitiger
Belastung, Fig. 6 eine Schnittansicht einer Speichenanordnung mit Laufflächenprofilen, Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung in Form eines Stabkäfigs, Fig. 8 eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit starrer Stabanordnung und elastischem Anschlag, Fig. 9 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung mit in Längs- und in Umfangsrichtung versetzten Speichen, Fig. 10 eine weitere schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 1 eine Vorrichtung nach Fig. 1 mit einer Ausführungsform eines zusätzlichen
Zwischenelementes in schematischer seitlicher Ansicht, Fig. 12 eine Vorrichtung nach Fig. 2 mit einer abgeänderten Ausführungsform eines
Zwischenelementes in schematischer seitlicher Ansicht, Fig. 13 eine Vorrichtung nach Fig. 2 mit einer weiteren Ausfühtungform eines
Zwischenelementes in schematischer seitlicher Ansicht, Fig. 14 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in schematischer seitlicher
Ansicht, und Fig. 15 eine abgeänderte Ausführungsform eines Anschlags für eine Taumelscheibe.
Bei der Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 sind auf einer durchgehenden Achse 1 federartige Speichen bzw. Tragarme 2, 3, 4 befestigt, die im radial äußeren Bereich in segmentförmige Abschnitte 5, 6, 7 übergehen und die bei 8 unterbrochene Ringfläche ausbilden. Auf der Achse 1 sind eine Vielzahl derartiger rad- oder ringförmiger Elemente, die als Stempelelemente bekannt sind, parallel zueinander angeordnet, deren unterbrochene Umfangsf lachen in Eingriff mit dem Boden kommen. Die Umfangssegmente 5, 6, 7 sind dabei elastisch nachgiebig bzw. federnd und rückstellend ausgebildet. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und Fig. 3 ist eine durchgehende Achse 9 vorgesehen, an der radial gerichtete Federelemente 1 1 , 12, 13 befestigt sind, die an ihrem radial äußeren Ende mit einem Umfangsring 10 in Verbindung stehen. Wird, wie in Fig. 3 dargestellt, auf die Achse 9 der Vorrichtung ein starker Druck gegen den überfahrenen Erdboden 14 ausgeübt, wird die bodennahe Feder 13 zusammengedrückt und die beiden übrigen Federn 1 1 , 12 werden gestreckt. Die Federn 1 1, 12, 13 stellen dabei die Tragarme bzw. Speichen des Systems dar. Wenn sich zwischen den Speichen bzw. Federn 12, 13 bzw. 1 1 , 13 oder zwei benachbarte Tragelement- Vorrichtungen Erdbrocken, Steine, Gluten oder dergl. festlegen, wird durch das Entspannen der Feder 13 bei fortgesetzter Drehung eine Rückstell kraft und damit eine Vergrößerung des Abstandes der Federn erzeugt, die dazu führt, dass ein eingeklemmter Brocken oder dergl. aus der Festklemmung gelöst wird, so dass das System von dem Brocken befreit wird. Die Umfangsfläche 10 kann dabei eine starre Umfangsfläche oder aber auch eine elastisch nachgiebige Fläche sein, so dass an der Eingriffsstelle mit dem Boden 14 die Umfangsfläche im Betrieb deformiert wird und zur Rückstell kraft des Systems beiträgt.
Die Darstellung nach Fig. 4 und 5 zeigt eine Vorrichtung mit unterbrochener Umfangsfläche. Auf einer durchgehenden Achse 15 sind entsprechend der Vorrichtung nach Fig. 2 Federelemente 16, 1 7, 18 befestigt, die an ihren radial äußeren Enden mit Umfangssegmenten 19, 20, 21 verbunden sind. Die Umfangssegmente sind untereinander über gelenkige Verbindungselemente 22, 23, 24 zu einer Ringform verbunden und können in sich entweder starr oder elastisch nachgiebig ausgebildet sein. Bei hoher Belastung, die auf die Achse 15 einwirkt, ergibt sich ein Zustand, wie er schematisch in Fig. 5 angedeutet ist, nämlich eine Kompression der Feder 16 sowie eine Entspannung der Federn 1 und 18, wobei der Segmentabschnitt 19, wie in der Zeichnung dargestellt, durch den Anpressdruck am Boden eine Deformation erfährt. Brocken, die innerhalb des Systems während des Betriebes festgeklemmt werden, werden bei einer Weiterbewegung der Vorrichtung durch die Rückstell kraft und Dimensionsänderungen des Federsystems wie auch des deformierten Segmentes aus ihrer Verklemmung befreit und entfernt, so dass auch hier eine selbstreinigende Wirkung auftritt.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit unterschiedlichen Tragarmen auf einer Welle 26. Die Speichen 27 weisen eine profilierte Umfangsfläche 28 auf dem äußeren radialen Ende auf. Die Umfangsfläche kann elastisch nachgiebig ausgebildet sein. Des weiteren können die Speichen 27 federnd ausgebildet oder bei 29 gelenkig auf der Achse 26 befestigt sein, so dass eine Nachgiebigkeit in radialer Richtung gewährleistet ist. Mit 30 ist eine andere Ausführungsform einer Speiche dargestellt, die eine profilierte Umfangsfläche 31 in Kugelform hat. Mit 32 und 33 sind Speichen zweier benachbarter Vorrichtungen angedeutet, die auf ihrer Umfangsfläche eine zackenförmige Profilierung 34 haben, die ebenfalls elastisch nachgiebig sein kann. Mit 36 ist ein Glutenbrocken oder dergl. angedeutet, der sich zwischen zwei benachbarten Vorrichtungen 32 und 33 festgesetzt hat. Aufgrund der gelenkigen Lagerung der Speichen 32 und 33 auf der Achse 26 (bei 35) werden an der Festklemmstelle eines Brockens 36 die beiden Vorrichtungen 32 und 33 entgegen einer Feder-kraft bzw. Einspannkraft auseinander gedrückt und durch die eingeprägte Rückstell kraft erfolgt ein Befreien bzw. Lösen des eingeklemmten Brockens 36. Die Schwenkachsen 29, 35 sind aus Stabilitätsgründen im Winkel versetzt angeordnet.
Die Darstellung nach Fig. 7 zeigt schematisch einen Stabkäfig 37, der aus in Achsrichtung der Vorrichtung parallel zueinander und in Umfangsrichtung versetzten Rohren 38, 38', 38" und 38'" besteht, die durch flexible Tragarme 39, 39', 39", 39"' mit einer durchgehenden Achse 40 oder wahlweise Achsnaben 40a verbunden sind. Die Tragarme 39, 39' sind dabei als blattfederförmige Elemente ausgebildet, sie können jedoch, wie mit 39" angedeutet, auch wendeiförmige Federelemente sein, um eine allseitige Auslenkung und damit Verschiebung der Rohre 38, 38', 38" zu erzielen. Durch die Auslenkungen der Tragarme und der Rohrelemente lösen sich die dazwischen festgeklemmte Brocken oder dergl., wenn durch die auslenkbaren Tragarme eine Vergrößerung des Abstandes zweier paralleler Rohre 38, 38' auftritt, so dass die Brocken freigegeben werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist auf einer Achse 41 eine Achsscheibe 42 konzentrisch mit den Stäben 43 eines Stabkäfigs befestigt, auf der in Umfangsrichtung versetzte starre Stäbe 43, 43' in begrenztem Umfang verschwenkbar angeordnet sind. Jedem Stab 43, 43' ist auf einer Seite eine Speiche 44, 44' und auf der entgegengesetzten Seite ein Anschlag 45, 45' vorgesehen, dem ein Gummipuffer oder eine Feder 46, 46' zugeordnet ist, so dass dann, wenn ein im unteren Abschnitt der Bewegungsphase zwischen den Speichen 44, 44' festgeklemmter Brocken B eingeklemmt wird, bei einer Weiterbewegung der Vorrichtung in Arbeitsrichtung der Stab 43 durch die Rückstell kraft des Anschlags 45 in Bewegungsrichtung geschwenkt und dadurch der Abstand der beiden Tragarme, die den Brocken festklemmen, vergrößert wird und der Brocken herausfallen kann.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 sind auf einer durchgehenden Achse A Speichen oder Tragarme 47, 48, 49 befestigt, die in Richtung der Achse A im Abstand voneinander angeordnet sind und die in Umfangsrichtung der Achse A jeweils um 120° versetzt sind. Die radial äußeren Enden der Speichen 47, 48, 49 sind mit einem Umfangsring 50 fest verbunden, der in sich elastisch nachgiebig sein kann, während die Speichen 47 - 49 in radialer Richtung federnd oder um die radialen Achsen auslenkbar ausgebildet sind, so dass die ringförmige Umfangsfläche 50 eine walkende Bewegung ausführen kann, die aufgrund der federnden oder elastisch nachgiebigen Eigenschaften des Systems dazu führt, dass eingeklemmte Brocken durch entsprechend freigesetzte Rückstellkräfte aus dem System entfernt werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 10 ist so ausgeführt, dass auf einer Achse 51 Gummischeiben 52, 53 mit oder ohne Aussparungen parallel zueinander befestigt sind, die an ihrem Umfangsrand kreisringförmige Laufflächen 53, 54 aufnehmen, die aus steifem Material, z.B. aus Eisen bestehen. Die Gummischeiben 52, 53, die auch aus Kunststoff bestehen können, sind so konzipiert, dass sie bei Belastung aus ihrer Ebene auslenken können, so dass zwischen jeweils zwei benachbarten Scheiben 52, 53 festgeklemmte Erdbrocken, Gluten oder dergl. dadurch wieder gelöst werden, dass die Scheiben 52, 53 ihren Abstand zueinander durch die Auslenkbewegungen verändern können und damit die unerwünschten Brocken sich von dem Gerät lösen können.
Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 1 1 , 12 und 13 sind die Vorrichtungen nach den Figuren 1 und 2 mit zusätzlichen Zwischenelementen versehen, die am Maschinenrahmen starr oder elastisch nachgiebig befestigt sind und die die Arbeitsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ergänzen.
Fig. 1 1 zeigt ein Zwischenelement 56, dessen oberes Ende am Maschinenrahmen 57 fest eingespannt ist und das nach abwärts geführt und am untersten Ende rückläufig umgebogen ist, so dass ein mit dem Boden in Eingriff kommender Knick entsteht, der die federartigen Tragelemente 2, 3, 4 abfedernd unterstützt. Das Zwischenelement 56, das zwischen zwei voneinander auf der Achse 1 beabstandeten Vorrichtungen 2 - 7 angeordnet ist, kann in Form eines stab- oder rohrförmigen Querschnitts, aber auch plattenförmig ausgeführt sein, so dass die Ebene der Platte parallel zur Längsachse 1 liegt. Der Tragarm des Zwischenelementes 56 ist dabei in Fahrtrichtung der Maschine hinter der Achse 1 angeordnet. Im Gegensatz hierzu zeigt die Fig. 12 eine Ausfüh- rungsform, bei der das Zwischenelement 56 in Fahrtrichtung vor der Achse 9 angeordnet und am Maschinenrahmen 59 befestigt ist. Beide Zwischenelemente nach den Figuren 1 1 und 12 verlaufen unterhalb der Achse 1 über dem Boden oder in Bodenkontakt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 ist ein stabförmiges oder plattenförmiges Zwischenelement 60 mit dem Maschinenrahmen 61 verbunden und ragt etwa in radialer Richtung von oben her in den Bereich der Rotationsfläche der Vorrichtung 10 bis 13 hinein, wodurch verhindert wird, dass sich zwischen zwei benachbarten Vorrichtungen Erdreich aufbauen kann. Mit F ist in den Figuren 1 1 , 12 und 13 die Fahrtrichtung bezeichnet, mit D die Drehrichtung.
Bei der Ausführungsform einer Taumelwalze nach Fig. 14 sind einzelne Ringscheiben 62, 62a, ... mit axialen Bohrungen 63, 63a.... auf einer gemeinsamen Achse 64 so beweglich angeordnet, dass aufgrund der Tatsache, dass der Durchmesser der Bohrung 63 größer ist als der Durchmesser der Achse 64, eine allseitige Taumelbewegung der Scheiben 62 auf der Achse 64 ermöglicht wird, wenn die Umfangsfläche 65, 65a, ... mit dem Erdboden in Eingriff kommt. Die Auslenkung der Taumelscheiben 62, 62a, ... wird durch Festanschläge 66, 67 bzw. 66a, 67a, z.B. in Form von auf der Achse 64 starr befestigten Ringscheiben begrenzt, so dass der Schwenkwinkel der Scheiben 62, 62a... in Achsrichtung X begrenzt ist. Zwei benachbarte Taumelscheiben 62 und 62a haben einen Abstand auf der Achse 64 voneinander, der durch den Abstand der beiden Anschläge 66, 67 und 66a, 67a definiert ist und der so gewählt ist, dass die Scheiben sich in keiner Position ihrer Verschwenkung berühren. Mit 68 ist ein Zwischenelement dargestellt, das zwischen zwei benachbarten Ringscheiben 62, 62a am Maschinenrahmen befestigt ist und das z.B. analog einem Zwischenelement 56 nach Fig. 1 1 ausgebildet und am Maschinenrahmen 69 befestigt ist. Anstelle der Anschläge 66, 67 auf der Achse 64 wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, auf den Seitenflächen einer jeden Taumelscheibe 62 , 62a... Seitenabstützungen 68, 69 vorzusehen, die tellerförmig oder bügeiförmig ausgebildet sein können und die mittige Ausnehmungen 70 zum Aufsetzen auf die Achse 64 aufweisen, wobei diese Seitenabstützungen nur eine begrenzte Verschwenkung der Scheibe 62 auf der Achse 64 zulassen. Sowohl die Anschläge 66, 67 als auch die Seitenabstützungen 68, 69 können kontinuierlich ausgeführt sein, jedoch auch diskontinuierlich, d.h. unterbrochen. In Fig. 14 ist gestrichelt eine Position der Scheibe 62 dargestellt, in der die Scheibe 62 aufgrund ihres Gewichtes ihre tiefste Position einnimmt.

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung zum Verfestigen des Bodens mittels walzen-, segment- oder radförmiger, parallel zueinander auf einer Achse befestigter Werkzeugelemente, die eine im wesentlichen ringförmige, unterbrochene oder ununterbrochene Umfangsfläche haben und von der Achse ausgehende, mit der Umfangsfläche verbundene Tragelemente aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragelemente (2, 3, 4; 1 1 , 12, 13; 16, 1 7, 18; 19, 20, 21 ; 32, 33; 39; 47, 48, 49; 52, 53; 62) elastisch nachgiebig in radialer und/oder in axialer Richtung im wesentlichen allseitig auslenkbar angeordnet bzw. ausgebildet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Tragelemente als Tragarme oder Speichen (2, 3, 4; 1 1 , 12, 13; 16, 17, 18; 32, 33; 39; 52, 53; 62) aus der ausgelenkten Position selbstrückstellend ausgebildet bzw. angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche bzw. Segmente (19, 20, 21) der Lauffläche (10; 50; 54, 55) flexibel ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (19, 20, 21) der Lauffläche gelenkig (22, 23, 24) miteinander bzw. auslenkbar zueinander ausgebildet bzw. verbunden sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragelemente (2, 3, 4; 1 1 , 12, 13; 39; 47, 48, 49; 52, 53) Federelemente sind bzw. aufweisen, die in radialer Richtung und um die radiale Achse auslenkbar sind, z.B. Blattfedern, Teleskopfedern, Spiralfedern aus Metall und/oder Kunststoff, oder Pufferelemente aus Gummi- oder Kunstoff.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die unterbrochene oder ununterbrochene Umfangsfläche bzw. Lauffläche (19, 20, 21 ) aus elastisch nachgiebigem Material besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die in axialer Richtung der Walze bzw. des Stabkäfigs (37) den Walzenumfang bildenden Rohrstäbe (38) durch Tragelemente (39), z.B. Stäbe oder Scheiben, die Form der Walze festlegen, und dass die Tragelemente elastisch deformierbar bzw. auslenkbar ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung der Walze bzw. des Stabkäfigs die Umfangsfläche bildende Rohre bzw. Stäbe (38; 43) über Speichenelemente (39; 47, 48, 49) mit einer Speichennabe (40, 41) oder Speichennabenabschnitten verbunden sind, und daß die Speichenelemente deformierbar bzw. auslenkbar ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen als starre Stäbe (43, 43') ausgebildet sind, die zwischen jeweils einem Anschlag (44, 44', 45, 45') auf jeder Speichenseite angeordnet sind, wobei die starren Stäbe (43) zwischen einem auf einer Speichenseite angeordneten Festanschlag (44, 44') und einem auf der gegenüberliegenden Speichenseite federnd nachgiebigen Anschlag (45, 45') begrenzt auslenkbar angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Achse (A) Speichen oder Tragarme (47, 48, 49) in Umfangsrichtung der Achse jeweils in etwa gleichem Abstand voneinander versetzt angeordnet sind, deren radial äußere Enden mit einem Umfangsring (50) fest verbunden sind, und dass der Umfangsring (50) und/oder die Speichen (47, 48, 49) in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung federnd oder auslenkbar ausgebildet sind.
1 1. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf der Achse (A; 51) der Vorrichtung parallel zueinander angeordnete flexible Scheiben oder Räder (50; 52, 53) aus Gummi, Kunststoff oder dergl. Material befestigt sind, an deren radialem Umfang mit dem Boden in Eingriff kommende Laufflächen (54, 55) aus steifem Material, z.B. Eisen, befestigt sind.
12. Vorrichtung zum Verfestigen des Bodens mittels walzen-, segment- oder radförmiger, parallel zueinander auf einer Achse befestigter Werkzeugelemente, die eine im wesentlichen ringförmige, unterbrochene oder ununterbrochene Umfangsfläche haben und von der Achse ausgehende, mit der Umfangsfläche verbundene Tragelemente aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die
Tragelemente (62, 62a, ) scheibenförmige Elemente sind, die als ringförmige
Taumelscheiben ausgebildet sind, deren Innendurchmesser (63) größer ist als der Achsdurchmesser (64), und dass die Winkelauslenkung der Taumelscheiben durch Anschläge (66, 67; 66a, 67a; ....) bzw. seitliche Abstützungen (68, 69) begrenzt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (66, 67; 66a, 67a; ...) seitliche, auf der Achse (64) starr befestigte Voll- oder Teil- Begrenzungsscheiben sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Abstützungen (68, 69) in Teller-, Bügel- oder dergl. Form ausgebildet sind, die an den Taumelscheiben (62, 62a, ....) selbst befestigt sind.
1 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass den Tragelementen (2, 3, 4; 1 1 , 12, 13; ... 62) stab- oder plattenförmige, wahlweise vor oder hinter der Drehachse (1 ; 9) der Tragelemente angeordnete, unter der Achse hindurchgreifende Zwischenelemente (56; 58) zugeordnet sind, die am Maschinengestell (57; 59) zwischen jeweils zwei benachbarten Tragelement- Einheiten befestigt sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüce 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass den Tragelementen (2, 3, 4; 1 1, 12, 13; ... 62) stab- oder plattenförmige, wahlweise vor oder hinter der Drehachse (1 ; 9) der Tragelemente angeordnete, in den Bereich der Rotationsfläche eingreifende Zwischenelemente (60) zugeordnet sind, die am Maschinengestell (61) befestigt sind.
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