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Dokumentenidentifikation DE19810682C1 09.09.1999
Titel Überlastgesicherter Bodengrubber
Anmelder Kerner, Josef, 89344 Aislingen, DE
Erfinder Kerner, Josef, 89344 Aislingen, DE
Vertreter Schroeter Fleuchaus Lehmann & Gallo, 86152 Augsburg
DE-Anmeldedatum 12.03.1998
DE-Aktenzeichen 19810682
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 09.09.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.09.1999
IPC-Hauptklasse A01B 61/04
Zusammenfassung Überlastgesicherter Bodengrubber mit einer Anzahl von Grubberzinken, die jeweils aus einem Grubberstiel (2, 5) und einem Grubberschar (3) bestehen und am Grubberrahmen gegen eine Vorspannkraft rückwärts schwenkend auslenkbar sind, wobei die Vorspannkraft durch ein zwischen dem Grubberrahmen (1) und dem Grubberzinken (2, 3, 5) angeordnetes und mit beiden Teilen jeweils gelenkig verbundenes Vorspannorgan (8; 11) erzeugt wird, wobei der Grubberstiel (2, 5) direkt am hinteren Bereich einer rahmenfesten Grindelplatte (1) angeordnet ist, daß weiter das obere Ende des Grubberstiels kombiniert aufwärts- und drehbeweglich an einem rahmenfesten Teil (6; 10) geführt ist, und der Grubberstiel an einer weiter unten liegenden Stelle über einen einerseits am Grubberstiel angelenkten (4b) und andererseits an einer vorderhalb und oberhalb der Anlenkstelle am Grubberstiel liegenden Anlenkstelle (4a) mit der Grindelplatte (1) bzw. einem rahmenfesten Teil verbundenen Hebel (4) geführt ist, und daß das Vorspannorgan (8; 11) hinterhalb des Grubberstiels (2, 5) angeordnet ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Bodengrubber mit neuartiger Überlastsicherung.

Bei steinreichen Böden ist es erforderlich, die Grubberzinken mit einer automatischen Überlastsicherung auszurüsten. Normalerweise sind die Stiele der Grubberzinken jeweils an einer mit der Rahmenkonstruktion verbundenen Grindelplatte an einem oberen und einem unteren Befestigungspunkt festgelegt, wobei der untere Befestigungspunkt durch eine Scherschraube gebildet ist, die beim Auftreffen des Grubberzinken auf einen harten Gegenstand abscheren kann und ein Auslenken des Grubberstiels ermöglicht, um dadurch einen größeren Schaden am Grubberrahmen zu verhindern. In Gebieten mit felsigem Untergrund und steinreichen Böden kommt es öfters zu solchen Überlastsituationen. Da ein häufiger Wechsel der Scherschrauben sehr zeitaufwendig ist, wird in solchen Einsatzgebieten vorzugsweise ein Grubber mit automatischer Steinsicherung eingesetzt.

Bodengrubber mit automatischem Überlastschutz sind an sich bereits bekannt. Dabei ist der Grubberstiel schwenkbar an der Rahmenkonstruktion gehaltert, wobei der erforderliche Anpreßdruck in seine Arbeitsstellung entweder über eine Feder oder über einen Hydraulikzylinder aufgebracht wird. Dabei ist der Grubberstiel überwiegend mit einer abgewinkelten Platte verschraubt oder hat selbst eine gebogene Form. In beiden Fällen liegt der Drehpunkt entweder über der Scharspitze oder sogar noch etwas weiter vorne, damit sich beim Auftreffen des Grubberschars auf einen Stein oder einen sonstigen harten Gegenstand und beim Ansprechen der Überlastsicherung die Scharspitze bogenförmig nach hinten und oben schwenkend bewegen kann. Bei einer weiteren Variante bekannter Bodengrubber mit automatischer Überlastsicherung ist der Grubberstiel mit langen und kurzen Laschen derart verbunden, daß sich die Scharspitze ebenfalls nach hinten und oben schwenkend bewegen kann. Die den Anpreßdruck liefernde Feder bzw. der Hydraulikzylinder ist dabei etwa horizontal zwischen einem mit dem Grubberstiel verbundenen hinteren Arm und einem vorderen rahmenfesten Gegenlager angeordnet.

Im Gegensatz zu den Bodengrubbern mit fest angeordneten Grubberzinken und lediglich einer Scherschraube als Steinsicherung ist es bei den bekannten Bodengrubbern mit automatischem Überlastschutz nicht möglich, einen geraden Grubberstiel direkt an einer Grindelplatte anzuordnen, weil der Drehpunkt des Grubberzinken beträchtlich vorderhalb des Grubberstiels liegen muß. Daher ist bei allen Ausführungen mit geradem Grubberstiel dieser gegenüber der Ausführung ohne automatische Steinsicherung konstruktionsbedingt beträchtlich nach hinten versetzt; bei gebogenen Grubberstielen ergibt sich ein Rückversatz des Schars von selbst. Dies hat zu Folge, daß auch die angebauten Nachfolgewerkzeuge und die Nachfolgewalze zum Verteilen und Einebnen des bearbeiteten Boden ebenfalls weiter zurückgesetzt angeordnet werden müssen. Dies bedingt wiederum eine ungünstige Verlagerung des Schwerpunkts der gesamten Grubberkonstruktion nach hinten, was bei kleineren Schleppern zu Anhängeproblemen führen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine zweckmäßigere Konstruktion eines Bodengrubbers mit automatischer Überlastsicherung zu schaffen, die eine nur kurze Baulänge ergibt und dadurch einen Rückversatz nachlaufender Anbauteile vermeidet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebene und in den Unteransprüchen weiter ausgestaltete Konstruktion gelöst.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Konstruktion kann ein gerader Grubberstiel in der Arbeitslage direkt an der Grindelplatte angeordnet sein, ohne daß der gewünschte, nach hinten und oben schwenkende Auslenkungsbewegungsablauf des Grubberzinken beeinträchtigt wird. Dieser Bewegungsablauf wird bei der erfindungsgemäßen Konstruktion trotz des Umstands ermöglicht, daß der Drehpunkt am oberen Ende des Grubberstiels kaum vorderhalb des Grubberstiels, also wesentlich weiter hinten als bei herkömmlichen Anordnungen liegt. Deshalb bedarf es bei der erfindungsgemäßen Bodengrubberkonstruktion im Gegensatz zu den herkömmlichen Steinsicherungssystemen keiner Versetzung der Folgewerkzeuge nach hinten.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Konstruktion sind eine insgesamt kompakte Bauweise und eine stabilere Anordnung des Grubberstiels durch die grindelumfassenden Halteplatten. Weiter ergibt sich der Vorteil, daß das druckerzeugende Element, nämlich die Feder oder der Hydraulikzylinder, im "Schatten" der Grubberstielaufhängung angeordnet ist, wodurch man im oberen Bereich des Grubbers Freiraum erhält, was wiederum Vorteile beim Einklappen mit sich bringt. Durch die Schräge im vorderen oberen Bereich der Grubberstielhalterung wird der Erdstrom nicht beeinträchtigt. Der Ansprechdruck läßt sich durch Veränderung der Hebellänge sehr leicht optimal einstellen, was besonders bei Verwendung einer Feder als druckerzeugendes Element vorteilhaft ist. Durch entsprechende Formung einer oberen Führungsschiene kann überdies der bogenförmige Bewegungsverlauf der Scharspitze und die Scharstellung bei der Rückwärtsschwenkbewegung des Grubberstiels optimal definiert werden.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen mehr im einzelnen erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines einen Gruppenzinken umfassenden Ausschnitts eines Bodengrubbers mit automatischer Überlastsicherung nach der erfindungsgemäßen Konstruktion mit Hydraulikzylinder,

Fig. 2 eine Seitenansicht der als Einzelteil herausgezeichneten oberen Führungsschiene für das obere Ende des Grubberstiels,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Halterung des oberen Grubberstielendes mittels Halteplatten, und

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform des in Fig. 1 dargestellten Bodengrubbers mit einer Feder und abgewandelter Anlenkung des oberen Grubberstielendes.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht einen Ausschnitt eines Bodengrubbers, der einen Grubberzinken umfaßt. An einem im Querschnitt dargestellten Vierkantrohr des Grubberrahmens ist eine Grindelplatte 1 angeschweißt, an welcher der Grindel bzw. der Grubberstiel 2 mit dem Grubberschar 3 montiert ist. Wie man sieht, ist der Grubberstiel direkt hinter der Grindelplatte 1 angeordnet.

An der Grindelplatte 1 sind zwei Gelenklaschen 4 montiert, die beiderseits des Grubberstiels 2 verlaufen und von denen nur die in der Zeichnung vordere sichtbar ist. Diese Gelenklaschen 4 sind mit ihrem einen Ende bei 4a gelenkig an der Grindelplatte 1 montiert und mit ihrem anderen Ende bei 4b gelenkig an zwei Befestigungsplatten 5 montiert, die zwischen sich das obere Ende des Grubberstiels 2 aufnehmen.

Mit Bezug auf das Grubberschar 3 etwas hinterhalb des Grubberstiels 2 und dessen Befestigungsplatten 5 und mit im großen und ganzen gleicher Orientierung, also in ungefähr vertikaler Lage, ist als Anpreßdruckerzeugungsorgan ein Hydraulikzylinder 8 angeordnet, der mit seinem oberen Ende bei 8a gelenkig mit rückwärtigen oberen Ansätzen 5a der Befestigungsplatten 5 verbunden und mit seinem unteren Ende gelenkig mit nach hinten weisenden Fortsätzen 4c der Gelenklaschen 4 verbunden ist. Die Fortsätze 4c der Gelenklaschen 4 haben dabei vorzugsweise mehrere wahlweise zu benutzenden Anlenkstellen 4d mit unterschiedlichen Abständen von dem Gelenk 4b zwischen den Gelenklaschen 4 und den Befestigungsplatten 5. Auf diese Weise kann die Ansprechcharakteristik der Überlastsicherung durch Wahl der entsprechenden Anlenkstelle 4d stufenweise verändert werden.

An der Grindelplatte 1 ist eine nach oben ragende Führungsschiene 6 befestigt, die den dargestellten bogenförmigen Verlauf hat. Diese Führungsschiene 6 ist in Fig. 2 als gesondertes Einzelteil herausgezeichnet, damit auch deren in Fig. 1 verdeckte Teile insgesamt sichtbar sind. Ebenso ist in Fig. 3 der Grubberstiel 2 mit den Befestigungsplatten 5 isoliert herausgezeichnet, damit die Befestigungsplatten und der obere Bereich des Grubberstiels ohne die sie in Fig. 1 teilweise verdeckenden anderen Bauteile deutlicher erkennbar sind.

An der Führungsschiene 6 ist das obere Ende des Grubberstiels über die Befestigungsplatten 5 geführt, und zwar an der rückwärtigen Profilseite der Führungsschiene 6 mittels einer damit zusammenwirkenden Rolle 7, die zwischen den beiden Befestigungsplatten 5 auf einer daran festgelegten Achse angeordnet ist. Ein Bolzen 7a zwischen den beiden Befestigungsplatten 5 auf der vorderen Profilseite der Führungsschiene 6 dient als zusätzliche Sicherung gegen Abheben; gegebenenfalls kann dort ebenfalls eine Rolle vorgesehen sein.

Trifft das Grubberschar 3 auf einen größeren Stein oder einen sonstigen Gegenstand, der nicht ausweicht, kann das Grubberschar 3 mit dem Grubberstiel 2, wenn der durch den Gegenstand verursachte Wiederstand verursachte Gegenstand den vom Hydraulikzylinder 8 erzeugten Anpreßdruck übersteigt, nach hinten auslenken, wobei der Grubberstiel 2 eine Schwenkbewegung ausführt, die durch die Gelenklaschen 4, die an der Stelle 4a mit der Grindelplatte 1 und an der Stelle 4b mit den Befestigungsplatten 5 gelenkig verbunden sind, sowie durch das Zusammenwirken des oberen Endes des Grubberstiels 2 über die Befestigungsplatten 5 mit der Führungsschiene 6 definiert wird, wobei am oberen Ende der Grubberstiel-Gelenkplatten-Anordnung 2, 5 eine kombinierte Schwenkung um die Rolle 7 und Verschiebung längs der Führungsschiene 6 stattfindet. Dabei wird der Hydraulikzylinder 8 mit seiner Kolbenstange entsprechend zusammengedrückt.

Die Ansprechkraft zum Auslenken des Grubberschars 3 wird kleiner, wenn der untere Anlenkpunkt 4d des Hyraulikzylinders 8 sich näher am Grubberstiel 2 bzw. an dem Gelenk 4b befindet, und wird größer, wenn dieser Anlenkpunkt sich weiter hinterhalb des Grubberstiels 2 bzw. des Gelenks 4b befindet.

Wie man aus Fig. 1 ohne weiteres deutlich sieht, führt die Konstruktion mit der Anlenkung des Grubberstiels 2, 5 über die Gelenklaschen 4 an der Grindelplatte in Kombination mit dem oben praktisch in der Flucht des Grubberstiels liegenden Drehpunkt (Rolle 7), kurz dieser im Vergleich zum Stand der Technik weit hinten befindlichen Drehpunktlage zu dem gewünschten rückwärts und gleichzeitig nach oben verlaufenden Auslenkbewegungsweg, also ohne daß das Grubberschar 3 dabei einen nach unten ausschwenkenden Bogen vollführt. Dadurch ist die Anordnung des Grubberstiels 2 unmittelbar an der Grindelplatte 1 möglich und man erhält die erstrebenswerte kurze Baulänge des Grubbers. Des weiteren ist die nur knapp hinterhalb des Grubberstiels liegende und dazu im wesentlichen parallele Anordnung des Anpreßdruckerzeugungsorgans in Form des Hydraulikzylinders 8 für die Erzielung einer kurzen kompakten Bauweise verantwortlich, so daß sich Folgewerkzeuge mit kurzem Abstand hinterhalb der Grubberzinken (bestehend aus Grubberschar und Grubberstiel) anordnen lassen.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Anordnung, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und insoweit die Beschreibung nicht wiederholt zu werden braucht.

Eine erste Modifikation der Anordnung nach Fig. 4 gegenüber der Anordnung nach Fig. 1 besteht darin, daß anstelle eines Hydraulikzylinders eine Druckfeder 11 als Anpreßdruckerzeugungsorgan vorgesehen ist. Anordnung und Wirkungsweise dieser Druckfeder 11 zwischen den Fortsätzen 4c der Gelenklaschen 4 und den rückwärtigen oberen Ansätzen 5a der Befestigungsplatten 5 entsprechen aber genau der Situation nach Fig. 1.

Eine weitere Modifikation der Anordnung nach Fig. 4 gegenüber der Anordnung nach Fig. 1 besteht in der Führung des oberen Endes der aus Grubberstiel 2 und Befestigungsplatten 5 gebildeten Anordnung. Während diese in Fig. 1 durch das Zusammenwirken der Rolle 7 mit der Führungsschiene 6 bestimmt ist, ist stattdessen bei der Anordnung nach Fig. 4 ein Lenker 10 vorgesehen, der einerseits mit einem mit der Grindelplatte 1 verbundenen Halter 9 und andererseits mit dem oberen rückwärtigen Ansatz 5a der Befestigungsplatten 5 gelenkig verbunden ist, wobei die letztgenannte Gelenkverbindung gleichzeitig die Gelenkverbindung zwischen den Befestigungsplatten 5 und der Feder 11 umfassen kann. Der. Lenker 10 ist wiederum zweckmäßigerweise, ebenso wie die paarweise angeordneten Gelenklaschen 4, als Gelenklaschenpaar ausgebildet.

Wie man aus den Fig. 1 und 4 erkennt, ist die Grindelplatte 1 in ihrem vorderen unteren Bereich schräg ausgeführt, und die Gelenklaschen 4 haben in ihrer Ruheposition eine entsprechende Schräglage. Durch diese Schräge wird der Erdstrom im vorderen oberen Bereich des Grubbers nicht beeinträchtigt.


Anspruch[de]
  1. 1. Überlastgesicherter Bodengrubber mit einer Anzahl von Grubberzinken, die jeweils aus einem Grubberstiel (2, 5) und einem Grubberschar (3) bestehen und an einem Grubberrahmen (1) gegen eine Vorspannkraft rückwärts schwenkend auslenkbar sind, wobei die Vorspannkraft durch ein zwischen dem Grubberrahmen (1) und dem Grubberzinken (2, 3, 5) angeordnetes und mit beiden Teilen jeweils gelenkig verbundenes Vorspannorgan (8; 11) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Grubberstiel (2, 5) in der Arbeitslage direkt am hinteren Bereich einer rahmenfesten Grindelplatte (1) angeordnet ist, daß weiter das obere Ende des Grubberstiels (5) kombiniert aufwärts- und drehbeweglich an einem rahmenfesten Teil (6; 10) geführt ist, und der Grubberstiel (2, 5) an einer weiter unten liegenden Stelle über einen einerseits am Grubberstiel (2, 5) angelenkten (4b) und andererseits an einer vorderhalb und oberhalb der Anlenkstelle (4b) am Grubberstiel (2, 5) liegenden Anlenkstelle (4a) mit der Grindelplatte (1) bzw. einem rahmenfesten Teil verbundenen Hebel (4) geführt ist, und daß das Vorspannorgan (8; 11) hinterhalb des Grubberstiels (2, 5) angeordnet ist.
  2. 2. Bodengrubber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannorgan (8; 11) eine im wesentlichen ähnliche Orientierung wie der Grubberstiel (2, 5) hat und mit seinem oberen Ende an einem oberen rückwärtigen Ansatz (5a) des Grubberstiels (2, 5) angelenkt und mit seinem unteren Ende an einer Verlängerung (4c) des Schwenkhebels (4) angelenkt ist.
  3. 3. Bodengrubber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Schwenkhebelverlängerung (4c) mehrere wahlweise zu benutzende Anlenkstellen (4d) für das untere Ende des Vorspannorgans (8; 11) mit unterschiedlichen Abständen vom Grubberstiel (2, 5) vorgesehen sind.
  4. 4. Bodengrubber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkstelle (4b) des Schwenkhebels (4) am Grubberstiel (2, 5) etwas hinterhalb des eigentlichen Grubberstiels liegt.
  5. 5. Bodengrubber nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grubberstiel in seinem oberen Bereich an einem Halteteil (5) befestigt ist, an welchem der obere rückwärtige Ansatz (5a) zur Anlenkung des oberen Endes des Vorspannorgans (8) und gegebenenfalls die Anlenkstelle (4b) für den Schwenkhebel (4) angeordnet ist.
  6. 6. Bodengrubber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Grubberstiels (2, 5) vorzugsweise über eine Rolle (7) an einer am Rahmen (1) befestigten Führungsschiene (6) höhenverschiebbar und zugleich schwenkbar geführt ist.
  7. 7. Bodengrubber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (6) die Form eines nach oben verlaufenden und etwas nach rückwärts gewölbten Bogensegments aufweist.
  8. 8. Bodengrubber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Grubberstiels (2, 5) über einen Lenker (10) höhenbeweglich und schwenkbar mit dem rahmenfesten Teil (1, 9) gelenkig verbunden ist.
  9. 9. Bodengrubber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (10) mit dem rückwärtigen Ansatz (5a) des oberen Endes des Grubberstiels (2, 5) verbunden ist.
  10. 10. Bodengrubber nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannorgan ein Hydraulikzylinder (8) oder eine Druckfeder (11) ist.






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