DE60313056T2

DE60313056T2 - Bodenfräse

Info

Publication number: DE60313056T2
Application number: DE2003613056
Authority: DE
Inventors: David Booth Boston Lincs Weston
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2023-01-23
Also published as: DE60313056D1; GB0201416D0; EP1332656B1; EP1332656A1

Description

Die Erfindung betrifft landwirtschaftliche oder gartenbauliche Bodenbearbeitungsgeräte mit sternradartigen Bodenzerkleinerern sowie einen Sternrad-Zerkleinerer für die Verwendung in solchen Bodenbearbeitungsgeräten und ein Verfahren zur Verwendung desselben.
Aus Gummi oder aus geeigneten Kunststoffmaterialien gebildete Sternräder fassen eine Mehrzahl von winklig beabstandeten, elastisch deformierbaren, sich auswärts erstreckenden Fingern, wobei jeder Finger eine konvexe Vorderkante und eine konkave Hinterkante aufweist. Auf Wellen montiert bilden die Sternräder rotierbare Elemente, welche parallel zueinander in Folge beabstandet und in die gleiche Richtung rotiert eine Förderfläche bilden, welche verwendet wird, um in einer Knollenfrucht-Erntemaschine Knollenfrüchte von Erde und in einem Steinabscheider Steine von Erde zu trennen.
Herkömmliche, mechanische Kultivatoren haben Stahlzinken oder -klingen, welche durch die Erde getrieben werden, was eine beträchtliche Kraft erfordert, und zu einem hohen Energiebedarf und zu beträchtlichen Verschleißkosten der Einrichtung führen; zudem kommt eine niedrige Arbeitsfrequenz bei schwierigen Bodenbedingungen zu den Kosten hinzu.
Die britische Patentveröffentlichung GB 2145612 (Richard Pearson Ltd.) beschreibt eine Vorrichtung zum Trennen von Erdklumpen und Steinen von Wurzelgemüse oder Knollen. Die Vorrichtung umfasst zwei parallel beabstandete, entgegengesetzt drehbare Elemente, von denen das eine die Form einer Walze aufweist und eine starre äußere Oberfläche hat, und von denen das andere eine Vielzahl von sich radial auswärts erstreckenden, elastisch verformbaren Vorsprüngen aufweist. Die Erdklumpen und Steine fallen zwischen die Elemente und zwischen das Element und die Walze, während Wurzelgemüse oder Knollen darüber passieren. Die Vorrichtung ist normalerweise nachgelagert zu dem letzten Gitter der Erntemaschine angebracht.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Bodenbearbeitungsgerät zu schaffen, bei welchem die vorgenannten Nachteile wenigstens verringert sind.
Erfindungsgemäß wird ein Bodenbearbeitungsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen.
Vorzugsweise bilden die an wenigstens zwei rotierbaren Wellen angeordneten Sternräder eine fördernde Oberfläche, über welcher Erde zerkleinert oder zerkrümelt wird.
Das erfindungsgemäße Aufnehmen von Sternenrädern in ein Bodenbearbeitungsgerät reduziert die Energieanforderung, erhöht die Arbeitsfrequenz und reduziert die Wartungskosten.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Bodenbearbeitungsgerät zu schaffen, welches bei der Verwendung weniger gefährlich als die bekannten angetriebenen Bodenbearbeitungsgeräte, insbesondere kleine, handbetriebene Maschinen, ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein landwirtschaftliches Gerät geschaffen, in welchem eine Bodenzerkleinerung oder eine Reduzierung der Erdpartikelgröße durch die Verwendung einer angetriebenen Anordnung von rotierenden Zerkleinerungselementen erreicht wird. Die rotierbaren Zerkleinerungselemente umfassen jeweils radial nach außen abstehende Finger, welche ein elastisches Material wie etwa natürliches oder synthetisches Gummi oder verwandte Polymere oder andere Kunststoffmaterialien umfassen.
In dieser Ausführungsform sind die rotierbaren Zerkleinerungselemente insgesamt in der Gestalt und im Aufbau ähnlich zu den bekannten Sternrädern (und werden der Einfachheit halber im folgenden auch als solche bezeichnet) und werden aus den gleichen Materialien, wie sie für solche geeignet sind, hergestellt, aber beinhalten einige wesentliche Unterschiede in ihrem Aufbau und in der Verwendung.
Allgemein gesprochen betrifft einer der Hauptunterschiede (in dieser Ausführungsform) zu den bekannten Sternrädern und ihrer bekannten Verwendung die Aggressivität, mit welcher die rotierbaren Zerkleinerungselemente oder Sternräder die ihnen übergebene Erde angreifen oder mit dieser wechselwirken. Die Zerkleinerungselemente erreichen ihre erhöhte Aggressivität durch die Lage ihrer Finger im Bezug auf einen an den Finger angrenzenden Radius durch die Rotationsachse des Zerkleinerungselements. Einfach ausgedrückt stellen die Zerkleinerungselemente eine Verbesserung oder Erweiterung der Verwendung derselben dar und ermöglichen eine Verwendung von Sternrädern als solche in Kultivatoren, was bedeutsam ist, da die bestehenden Anwendungen von Sternrädern in der Realität keine Anreize bieten, dieselben in zur Erdzerkleinerung oder Kultivierung bestimmten Werkzeugen zu verwenden. Dies ist darin begründet, dass der Aufbau und insbesondere die Stellung der Finger in bekannten Sternradvorrichtungen so sind, dass das erreichte Niveau der Zerkleinerung gelinde gesagt mäßig ist, weil die Sternräder so konstruiert und angeordnet sind, dass sie das über ihnen verlaufende Material einfach anheben und fördern, wobei die Gefahr einer Beschädigung (bei der Verwendung von Sternenrädern in einer Knollenfrucht-Erntemaschine) und die Gefahr einer Blockierung (bei der Verwendung von Sternrädern in Steinabscheidern) minimiert wird. Ein solches Anheben und Fördern ist alles, was in solchen Anwendungen notwendig ist, und ist auch alles, wofür die Sternräder entworfen wurden. Jedoch haben wir als ein Resultat unserer Arbeit in Bezug auf existierende Verwendungen von Sternrädern eine neue Verwendung von diesen entdeckt und mit dieser Ausführungsform der Erfindung in die Praxis umgesetzt, welche, obwohl entgegengesetzt zu den verbreiteten und verstandenen Anwendungen von Sternrädern (Fördern und Anheben während des Abscheidens von Knollenfrüchten und Steinen) nichtsdestotrotz ein wertvolles zusätzliches Gebiet für die Verwendung von Sternrädern (in dedizierten Kultivatoren als solchen) anbietet, was ihre Nützlichkeit sehr vergrößert und Landwirten wesentliche Fortschritte auf dem Gebiet der Pflanzenkultivierung, insbesondere hinsichtlich des Energieverbrauchs, bietet.
Allgemein gesprochen haben wir entdeckt, dass (für die Zwecke dieser Ausführungsform) Sternräder eine wertvolle neue Stufe bodenzerkleinernder Wirkung haben (und somit neue Verwendungen ermöglichen), wenn sie auf eine neue Art und in einem neuen (d.h. andersartigen) Werkzeug, einem Kultivator, (hinsichtlich existierender Verwendungen von Sternrädern) verwendet werden. Diese „neue Art" beläuft sich darauf, Sternräder so zu konstruieren, dass sie die vorgenannte aggressivere Zerkleinerungswirkung aufweisen (im Gegensatz zu der weniger starken Zerkleinerungswirkung von Sternrädern, wie sie in Knollenfrucht-Erntemaschinen und steinabscheidenen Vorrichtungen verwendet werden, welche unzureichend ist, um eine Verwendung von diesen in dedizierten Zerkleinerungs- oder Kultivierungswerkzeugen zu rechtfertigen). Solche aggressive Zerkleinerungswirkung wird im wesentlichen durch eine Änderung der Stellung der Sternradfinger, insbesondere ihrer Vorderkanten, unter Beachtung der Rotationsrichtung und im Bezug auf einen benachbarten Radius durch die Rotationsachse erreicht. Somit ist die Stellung (der Finger, insbesondere ihrer Vorderkanten) bezüglich eines benachbarten Radius der Rotationsachse radial oder nahezu radial oder sogar etwas außerhalb der Radialen (in die Vorwärts- oder Rotationsrichtung). Abweichungen bis zu 10° zu jeder Seite der radialen Position, oder vorzugsweise nur bis zu 5°, bieten daher diese Änderung in der Wirkung. Es versteht sich daher, dass Ergebnisse allgemein gleicher Art durch Verwendung existierender Sternräder und einfache Umkehr ihrer Rotationsrichtung erreicht werden können, obwohl diese innerhalb der angestrebten Verwendungsvorgaben für Ausführungsformen der Erfindung im Sinne von Konstruktionsvorgaben, wie sie sich aus dem Zweck des Werkzeugs ergeben und die solche Eigenschaften wie die Neigung des Förderers, zu welchem die Sternräder gehören, betreffen, liegen müssen. Mit anderen Worten müssen die Sternräder in einer im Sinne der neuen (erfindungsgemäßen) Verwendung der Sternräder durchdachten Konstruktion verwendet werden.
Wir erwähnen an dieser Stelle, dass wir uns bewußt sind, dass möglicherweise Vorschläge für die Verwendung von Sternrädern auf unkonventionelle Weise existieren, wie etwa die Verwendung in reversierter Stellung für solche Zwecke wie das Entfernen von Kartoffelkraut bei der Ernte von Kartoffeln oder ähnlichem, dass aber eine solche Verwendung für den Fachmann, der Möglichkeiten sucht, vorhandene Vorrichtungen für Kultivierung oder Erdzerkleinerung als solche zu verbessern, wenig hilfreich sind, da sich der Vorgang des Entfernens von Kartoffelkraut technisch sehr von der Bodenzerkleinerung unterscheidet und die Anforderungen an die Sternräder in einer Anwendung, welche das Greifen von glitschigen Feldfrüchten notwendig macht, sehr verschieden sind von den Anforderungen, eine erhebliche Zerkleinerung größerer Massen von Erdklumpen, wie sie bei der Kultivierung notwendig ist, zu ermöglichen.
Jedoch sieht diese Ausführungsform nicht nur die einfache Verwendung bereits existierender Sternräder für diese neue Verwendung mit einer einfachen Umkehr der Rotationsrichtung vor, da dies weitere wichtige Eigenschaften der Erfindung außen vor lassen würde, obwohl diese nicht notwendige Anforderungen an die Erfindung in ihrer breitesten Anwendung sind. Da ist beispielsweise die Frage der Fingerlebensdauer und -haltbarkeit und die Frage des Blockierens von Fingern und des Freigebens von Erde. Hinsichtlich der Lebensdauer der Finger haben wir herausgefunden, dass die neue Verwendung von Sternrädern entsprechend den auf diese Ausführungsform anwendbaren Prinzipien neue und anspruchsvolle Anforderungen an die Sternräder stellt, wodurch diese keine angemessene Lebensdauer (oder wenigstens eine Lebensdauer, die vergleichbar ist zu der, an welche sich Benutzer herkömmlicher Sternräder gewöhnt haben) aufweisen würden, wenn nicht entsprechende Maßnahmen getroffen werden. Daher sehen wir in dieser Ausführungsform die Finger mit größeren Abmessungen hinsichtlich der Fingerdicke vor, so dass ein Durchbiegen, welches unter den aggressiven Verwendungsbedingungen unweigerlich auftritt, nicht zu einem vorzeitigen Versagen führen. In etwa gleichem Maße bietet die größere Ausdehnung im Durchmesser der Sternradfinger jedoch den Vorteil, dass die größere Masse und damit einhergehende Steifigkeit der Finger selbigen ermöglicht, die neue Zerkleinerungs- und Zerkrüme lungsaufgabe mit größerer Effektivität durchzuführen als dies sonst der Fall wäre.
Ebenso bietet diese Ausführungsform hinsichtlich der Eigenschaften der Sternradfinger, welche ein Blockieren der Sternräder durch Erde oder Steine während der Verwendung vermeiden, Konstruktionseigenschaften, welche helfen, ein solches Blockieren zu vermeiden. Allgemein sind die Eigenschaften, welche in dieser Hinsicht in dieser Ausführungsform der Erfindung helfen, das Vorsehen von allgemein geradlinigen Vorder- und Hinterkanten der Finger (was allgemein eine V-Form der Spalte zwischen den Kanten erzeugt). Dies steht im Gegensatz zu den im allgemeinen konvex und konkav geformten Vorder- und Hinterkanten der bekannten Sternräder (welche eine allgemein mondsichelförmige Lücke zwischen den Kanten bilden).
Als ein Resultat dieses Unterschieds sind die allgemein sich gradlinig nach innen verjüngenden, gradkantigen oder V-förmigen, durch die Lücken zwischen aufeinander folgender Fingerkanten definierten Ausnehmungen dieser Ausführungsform nicht geeignet, eine Aufnahme für Steine oder Klumpen zu bilden, welche zwangsläufig von Zeit zu Zeit während des Passierens großer Volumina von Erde oberhalb der Sternräder während der Verwendung die Gelegenheit haben, in solchen Lücken aufgenommen zu werden. Dies ist darin begründet, dass die seitlich geraden Kanten der Lücken dieser Ausführungsform schon von sich aus eine Freigabe ermöglichen. Im Gegensatz hierzu haben die gekrümmten Kanten der halbmondförmig geformten Lücken bei der (reversierten) Verwendung existierender Sternräder offensichtlich an sich die Möglichkeit zur Aufnahme, was von ihrem gekrümmten Profil herrührt, welches einen Einfangraum definiert.
Diese Fähigkeit (der vorliegenden Ausführungsform) Steine und Erde freizugeben, welche (im Zusammenhang mit der Zerkleinerungsfunktion des Sternrads) andernfalls möglicherweise eine inakzeptable Aufnahme und Blockierung verursachen würden, ist von wesentlicher Bedeutung. Diese Fähigkeit (dieser Ausführungsform), Steine und Erde freizugeben, ist in Vergleich zu stellen mit ihrer unmittelbaren „Hammer und Amboss" Fertigkeit. Diese (letztgenannte) Fertigkeit steht im Zusammenhang mit der durch die relative Anordnung der Fingerkanten und -endprofile (wie in 3 und 8 zu sehen) geschaffenen Zerkleinerungswirkung. Für diesen Zweck bildet die Anordnung, Gestalt und relative Nähe der einen Amboss bildenden benachbarten Fingerenden (siehe 8) oder Fingerkanten (siehe 3) der Sternradfinger in der benachbarten Anordnung von Sternrädern einen signifikanten Beitrag zu der Zerkleinerungswirkung. Die vorstehend diskutierte Klumpen- und Steinfreigabe oder Nichtaufnahmefunktion in Kombination mit der unmittelbaren „Hammer und Amboss" Fähigkeit und der elastischen Natur der Finger ist mehr als ausreichend, wie wir herausgefunden haben, in der Anwendung eine Leistung zu erzielen, welche einen bedeutenden Fortschritt hinsichtlich der Nützlichkeit von Sternrädern bedeutet.
In einer Zusammenfassung der vorstehend diskutierten Aspekte der Ausführungsform umfasst der so geschaffene Kultivator einen erdzerkleinernden Förderer, der eine Kombination von Eigenschaften von großer Nützlichkeit zeigt:

a) einen niedrigen Energieverbrauch (im Vergleich zu herkömmlichen rotierenden Kultivatoren), da sämtliche Erde mit Ausnahme der oberhalb einer durch den Siebabstand zwischen den Sternradfingern bestimmten Größe liegenden Klumpen unmittelbar zum Boden zurückgeführt wird;
b) eine gute Zerkleinerungswirkung durch die von der Fingerstellung und der die Fingerkanten, -enden und -anordnung umfassenden Fingergestalt herrührenden aggressive Wirkung der Sternräder;
c) eine von der elastischen Natur der Sternradfinger und von den Grad- und V-förmigen Lücken zwischen den Fingern herrührende Fähigkeit, Steine und Klumpen freizugeben und nicht aufzunehmen;
d) eine relativ hohe Lebensdauer der hauptsächlichen, erdzerkleinernden Elemente, herrührend von deren gängiger Verwendung in verwandten, abtragenden (Kartoffeln und Steine separierenden) Anrwendungen, wobei die Materialien für eine solche Verwendung wohlbekannt sind.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben:
1 zeigt eine Seitenansicht eines Sternrads für die Verwendung in einem Kultivator in Übereinstimmung mit der Erfindung;
2 zeigt eine Seitenansicht eines bekannten Sternrads einer Abscheidungsvorrichtung für die Abscheidung von Erde von Knollenfrüchten, z.B. Kartoffeln, oder von Steinen und Klumpen;
3 zeigt in einer Seitenansicht zwei rotierbare Elemente einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgeräts;
4 zeigt in einer Draufsicht zwei rotierbare Elemente aus 3; und
5 zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kultivators;
6 zeigt eine zu 5 ähnliche Ansicht, wobei die bodenbearbeitende Wirkung der Zerkleinerungselemente des in 5 gezeigten Kultivators gezeigt werden; und
7 bis 11 sind 1, 3, 4, 5 und 6 entsprechende Ansichten, welche eine veränderte zweite Ausführungsform der Erfindung zeigen.
In 1 hat ein mit der Referenz 1 bezeichnetes Sternrad eine Vielzahl von Fingern 2, welche sich von einer Radnabe 4, welche eine quadratische Öffnung 5 aufweist, so dass das Sternrad auf einer rotierbaren Welle eines Bodenbearbeitungsgeräts (nicht gezeigt) angebracht werden kann, erstrecken.
In 2 ist eine bekannte Sternradausführung gezeigt, wie sie in Kartoffel-Erntemaschinen oder in Stein- und Knollen-Abscheidern verwendet wird. Dieses Sternrad in bekannter Ausführung verarbeitet im Falle einer Wurzelfrucht-Erntemaschine Materialien, welche von einer davor montierten Erd- und Ernte-Anhebvorrichtung ausgegraben wurden; und welche in einem Stein-/ Knollen-Abscheiden Erde, Steine und Knollen anhebt und Erde von Steinen und Knollen trennt.
Das in 1 gezeigte Sternrad unterscheidet sich von dem in 2 gezeigten Sternrad bekannter Ausführung darin, dass die Vorderkante 3 (in Rotationsrichtung) jedes Fingers 2 zu dem Radius um einen kleinen Winkel A geneigt ist, während der Winkel B zwischen der Vorderkante und dem Radius des bekannten Sternrads in 2 in etwa 35° beträgt. Ebenso ist die umfangsmäßige Ausdehnung der Spitzen 2a jedes Fingers 2 größer als die umfangsmäßige Ausdehnung der Finger in der bekannten Sternradausführung in 2.
Die Sternräder in 1 und 2 haben beide zehn Finger und haben die gleiche Größe. In der Praxis sind Größenbeschränkungen für bekannte Sternräder durch die Notwendigkeit gegeben, Wurzelgemüse in einer Wurzelfrucht-Erntemaschine vorsichtig zu behandeln, oder entsprechend durch die Notwendigkeit, kleine Steine innerhalb eines Steinabscheiders zu halten, was eine maximale Größe für die Sternräder notwendig macht, für die der Bereich von 15 bis 25 cm Umfang typisch ist. Diese Größenbeschränkungen finden jedoch keine Anwendung bei der Verwendung von Sternrädern in einem erfindungsgemäßen Kultivator, in welchem die Sternräder vorzugsweise größer und stabiler sind, beispielsweise mit einem Umfang von 40 cm. Somit wird die Anzahl der Finger und/oder die Größe eines Sternrads eines erfindungsgemäßen Kultivators empirisch bestimmt.
In 3 umfassen zwei rotierbare Elemente 9, 10 jeweils eine Vielzahl von Sternrädern, welche auf parallelen, wie durch die Pfeile 7 gezeigt in die gleiche Richtung rotierenden Wellen 6 angeordnet sind.
Vorzugsweise sind die Sternräder der rotierbaren Elemente aufgereiht an der Welle angeordnet, so dass die Finger jedes Sternrads zu den Lücken zwischen den Fingern des benachbarten Sternrads ausgerichtet sind.
Der Abstand zwischen den rotierbaren Elementen ist vorzugsweise einstellbar.
Ebenso ist vorzugsweise die Rotationsgeschwindigkeit des rotierbaren Elements 10 im Bezug zu der Rotationsgeschwindigkeit des rotierbaren Elements 9 einstellbar.
Vorzugsweise sind die Sternräder des rotierbaren Elements 9 wie in 4 gezeigt relativ zu den Sternrädern des rotierbaren Elements 10 axial gestaffelt, so dass die Finger der Sternräder eines rotierbaren Elements mit den Lücken zwischen den Sternrädern eines angrenzenden rotierbaren Elements ausgerichtet sind.
Das in 3 gezeigte Objekt 8 repräsentiert einen zwischen den rotierbaren Elementen 9, 10 durch die Finger der Sternräder gegriffenen Erdklumpen, wobei eine Zerkleinerungswirkung durch den Angriffswinkel der Vorderkanten der Finger in Verbindung mit der Breite der Fingerspitze gegeben ist.
Ebenso reduziert das erhöhte Materialvolumen an den Enden der Finger 2 des Sternrads gemäß 1 die Abnutzungsrate des Sternrads.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kultivators ist in 5 gezeigt und ist allgemein mit der Referenz 12 bezeichnet. Der Kultivator umfasst einen Rahmen 13, welcher vorwärts in die Richtung des Pfeils 16 gezogen wird, um Erde mittels einer Pflugschar-Klinge 14 und Förderwalze 15 (an dem Vorderende des Rahmens 13 angebracht) aufzugraben, welche Förderwalze 15 das Material dann rückwärts zu den erdbearbeitenden Elementen 9, 10 transferiert.
Die Pflugschar-Klinge 14 bildet daher eine Grabe- und Anhebevorrichtung für die zu kultivierende Erde, und die Walze 15 transportiert das aufgegrabene Material auf die Oberfläche der rotierbaren Elemente 9, 10. Die Elemente 9, 10 wirken zusammen, um eine Arbeitsleistung auf das aufgegrabene Material (kleine und große Erdteile, kleine und große Erdbrocken) auszuüben und das Material zu kleineren Größen hin aufzubrechen.
Die Siebwirkung der rotierbaren Elemente 9, 10 erlaubt es kleineren Anteilen der kultivierten Erde einfach und schnell durch zwischen benachbarten Fingern der Elemente 9, 10 (4) gebildeten Sieblücken 11 hindurchzufallen und auf der Oberfläche des Bodens zu landen, während größere Erdteile und Erdklumpen für eine Zerkleinerung im Kultivator verbleiben. Dadurch ist die notwendige Energie zur Kultivierung der Erde reduziert, da der größte Teil der Arbeit nur auf den Anteil der Erde angewendet wird, welcher eine Bearbeitung benötigt, d.h., eine Zerkleinerungseinwirkung erfolgt auf große Erdanteile und kleine und große Erdklumpen, welche übergroß im Vergleich zu den Sieböffnungen 11 sind.
Die in 5 gezeigte Neigung der die Achsen der Walze 15 und rotierbaren Elemente 9, 10 passierenden Linie gegenüber der Horizontalen ist ausreichend, Erdklumpen innerhalb des Kultivators zurückzuhalten, während es für zerkleinerte Erde möglich ist, über das hintere Ende des Kultivators auf den Boden zu gelangen.
Weitere rotierbare Elemente können dem rotierbaren Element 10 aus 5 nachgelagert werden, um eine erhöhte Leistung des erfindungsgemäßen Kultivators zu schaffen.
Insbesondere kann eine Sperre hinter dem hintersten Element 10 auf dem Weg der noch unzerkleinerten (oder teilweise zerkleinerten), über die Oberseite des Elements 10 transportierten Klumpen vorgesehen werden, welche Sperre diese Klumpen durch eine verengte Öffnung oder einen Durchgang leitet, in welchem weitere Arbeitsvorgänge auf die Klumpen wirken, um das Material weiter zu zerkleinern.
In dem schematisch dargestellten Beispiel ist eine Steuerwalze 17 (vorzugsweise glatt) hinter dem Element 10 angeordnet und in die selbe Richtung wie das Element 10 rotierend angetrieben, so dass der momentan untere Rand 18 sich in die im Vergleich zu der Bewegungsrichtung der zugewandten Spitzen der Finger des Elements 10 entgegengesetzte Richtung bewegt. Dies führt dazu, dass eine aggressive Wirkung auf die Klumpen ausgeübt wird, welche bei der Bewegung durch den beschränkten Durchlaß oder die Verengung 19 in kleinere Teile aufgebrochen werden, bevor sie zu Boden fallen.
6 zeigt schematisch die Zerkleinerungwirkung auf Erdklumpen, auf die während der Bewegung über/durch die Sternradelemente 9, 10 eingewirkt wird. Offensichtlich hält das Vorhandensein der Sperre (Walze 17) die übergroßen Klumpen bei ihrer Bewegung über die Oberseiten der Elemente 9, 10 zurück und erhöht damit die Aufenthaltszeit, in welcher die Klumpen aggressiver Einwirkung ausgesetzt sind. Dies wird durch die Einwirkung in dem Bereich 20 zwischen dem nachgeschalteten Element 10 und der Steuerwalze 17 weiter verstärkt.
7 bis 11 zeigen eine veränderte Ausführung der Erfindung ähnlich zu der ersten Ausführung, in welcher korrespondierenden Elementen gleiche, aber um 100 erhöhte Referenzen zugeordnet sind. In dieser Ausführung sind sechs Finger 102 mit Spitzen 102a, welche eine größere umfangsmäßige Erstreckung als die Spitzen 2a haben, vorgesehen.
Um die nutzbare Lebensdauer jedes Sternrads zu erhöhen (die Abnutzung ist üblicherweise an den Spitzen am meisten ausgeprägt, beginnend mit den Vorderkanten jeder Spitze und von dort umfangsmäßig weiterwandern) ist es bevorzugt, dass die Umfangsausdehnung jeder Spitze 2a in dem Bereich von 3 bis 6% des Umfangswegs, durch welchen sich die Spitze während einer Umdrehung bewegt, liegt.
Um eine aggressive Einwirkung gemeinsam wirkender Finger benachbarter Sternräder auf Erdklumpen zu fördern (siehe 3) ist es bevorzugt, dass die Vorderkante 3 jeder Spitze um einen kleinen Winkel A zu dem Radius von der Rotationsachse zu der Vorderkante der Spitze, welcher in einem Bereich von 0 bis 20° liegt, geneigt ist.
Es hat sich ebenso herausgestellt, dass die Zerkleinerungswirkung verstärkt werden kann, wenn die Geschwindigkeit aufeinanderfolgender Wellen der rotierbaren Elemente (9, 10) relativ reduziert wird, z.B. eine 10 bis 20%ige Geschwindigkeitsverringerung des Elements 10 verglichen zum Element 9, was zu einer aggressiveren Einwirkung auf die Erdklumpen 8 führen kann. Im Falle von mehr als zwei rotierbaren Elementen kann die aufeinanderfolgende Geschwindigkeitsreduzierung kleiner sein, um einen übermäßigen Aufbau von übergroßen Klumpen am stromaufwärts gelegenen Ende des Kultivators zu vermeiden. Die wirkungsvollste Geschwindigkeitsreduzierung kann für jede Gruppe von zwei oder mehr rotierbaren Elementen experimentell gefunden werden.

Claims

Bodenbearbeitungsgerät (12), das einen Rahmen (13), Grab- und Hebevorrichtungen (14) am vorderen Ende des Rahmens (13), die zum Aufgraben des zu bebauenden Bodens funktionsfähig sind, Übertragungsmöglichkeiten (15), die am Rahmen (13) angebracht sind, zum Übertragen des aufgegrabenen Materials nach hinten, und bodenzerkrümelnde Vorrichtungen (9, 10), die an dem Rahmen (13) hinter den Übertragungsmöglichkeiten (15) montiert sind, aufweist, wobei das Bodenbearbeitungsgerät dazu geeignet ist, alles aufgegrabenen Material während und nach dem Zerkrümeln des Bodens wieder auf den Boden zurückzugeben; wobei: die bodenzerkrümelnden Vorrichtungen mehrere allgemein parallele Sternradglieder (9, 10) umfassen, die von einander mit Bezug auf die Bewegungsrichtung im Abstand gehalten werden, und wobei jedes rotierbar an dem Rahmen (13) montiert ist; wobei jedes rotierbare Glied (9, 10) eine Reihe von Sternrädern (1) umfasst, die nach außen gerichtete Finger (2) aufweisen; und wobei: (a) die Sternräder (1) von nebeneinanderliegenden Reihen mit einander zusammenwirken, um Sieberäume (11) dazwischen zu definieren, durch die Bodenteilchen nach unten hindurchgehen können, um auf den Boden zu fallen, und (b) die Finger (2) jedes Sternrads (1) einer Reihe von Sternrädern mit den Fingern (2) eines entsprechenden Sternrads einer danebenliegenden Reihe zusammenwirken können, um eine kombinierte Zermalmungswirkung auf Bodenteilchen und Schollenmaterial, die bzw. das mit Bezug auf die Sieberäume (11) übermäßig groß sind bzw. ist, auszuüben, um derartiges Material zu zerkleinern oder zu zerkrümeln, bevor es auf den Boden abgelassen wird.
Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Sternräder (1) einer Reihe mit Bezug auf die entsprechenden Sternräder der oder einer danebenliegenden Reihe axial versetzt sind.
Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spitzen (2a) der Finger (2) der Sternräder sich im Allgemeinen umfangsmäßig so erstrecken, dass zusammenwirkende Finger eines Sternrads an einer Reihe mit den Spitzen der Finger eines Sternrads einer danebenliegenden Reihe zusammenwirken können, um eine kräftige Zerkrümelungswirkung auf übermäßig großes Material auszuüben.
Bodenbearbeitungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorderkante (3) jedes Fingers (2) eines Sternrads sich in einem kleinen Winkel (A) erstreckt, der im Bereich zwischen 0 und 20 Grad zum Radius, der von der Drehungsachse bis zur Vorderkante der Spitze des Fingers erstreckt, liegt.
Bodenbearbeitungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Geschwindigkeitsreduzierung von einem rotierbaren, sich stromaufwärts befindenden Glied zu einem danebenliegenden rotierbaren, sich stromabwärts befindenden Glied erfolgt.
Bodenbearbeitungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sternräder (1) funktionsfähig sind, um Material einer übermäßigen Größe nach der anfänglichen Zerkrümelungswirkung auf eine Abgabeposition hinter den Reihen von Sternrädern abzugeben, und wobei eine Sperre (17) über und stromabwärts von den hintersten Sternradgliedern 10 angeordnet ist, um die Einrastungsaufenthaltszeit von Schollen übermäßiger Größe zu erhöhen, während sie über die Sternradglieder (9, 10) hinweggehen.
Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 6, wobei die Sperre (17) eine Arbeitszone (20) zwischen der Sperre (17) und dem hintersten Sternradglied (10) definiert, auf das zu die Schollen übermäßiger Größe geleitet werden.
Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 7, wobei die Sperre eine Walze (17) umfasst.
Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 8, wobei die Walze (17) in der gleichen Richtung wie das hinterste Sternradglied 10 rotierbar ist.
Bodenbearbeitungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Sternrad Folgendes umfasst: eine Nabe (4) eine Montieröffnung, die sich innerhalb der Nabe (4) befindet und eine Rotationsachse des Sternrads definiert; und wobei die Finger (2) jedes Sternrads sich von der Nabe (4) nach außen erstrecken, wobei jeder Finger (2) eine äußere Spitze (2a) aufweist, die ein Umfangsmaß aufweist, das im Bereich von 3 bis 6 Prozent des Umfangswegs liegt, durch den die Spitze sich während einer Umdrehung bewegt, und die Vorderkante (3) jedes Fingers (2) in einem kleinen Winkel A zum Radius von der Rotationsachse bis zur Vorderkante der Spitze (2a) geneigt ist, der im Bereich von 0 bis 20 Grad liegt.
Bodenbearbeitungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bodenzerkrümelungsvorrichtung mindestens zwei durch Kraftantrieb rotierbare Anordnungen koaxial federnder Sternradglieder (9, 10) umfasst, wobei die Anordnungen zum Rotieren um jeweilige Achsen montiert sind, die in Bewegungsrichtung voneinander im Abstand gehalten werden und jede Anordnung an dem Rahmen (13) montiert ist; und wobei die federnden Finger (2) jedes Sternrads (1) einer Reihe oder Anordnung von Sternrädern durch ihr Profil und ihre Position und Haltung geeignet sind, mit den Fingern (2) eines entsprechenden Sternrads einer danebenliegenden Reihe oder Anordnung zusammenzuwirken, um die kombinierte Zermalmungswirkung auszuüben.
Bodenbearbeitungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkanten der Sternradfinger in einer Neigung von 0 bis 10 Grad mit Bezug auf einen Radius durch die gleiche Stelle angeordnet sind.
Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkanten der Sternradfinger in einer Neigung von 0 bis 5 Grad mit Bezug auf einen Radius durch die gleiche Stelle angeordnet sind.
Bodenbearbeitungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorder- und Hinterkanten aufeinanderfolgender umfangsmäßig im Abstand gehaltener Finger an einem vorgegebenen Sternrad im Allgemeinen eine gerade Form aufweisen und ein im Allgemeinen keilförmiges Profil definieren, das geeignet ist, in Verbindung mit der Elastizität der Finger das Freisetzen von Schollen und Steinen zu erlauben.
Bodenbearbeitungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkanten aufeinanderfolgenderumfangsmäßig im Abstand gehaltener Finger an einem vorgegebenen Sternrad einer Sternradanordnung mit Bezug auf die End- oder Hinterkanten der Finger der zusammenwirkenden Sternräder der nächstfolgenden Sternradanordnung des Bodenbearbeitungsgeräts geeignet und so angeordnet sind, dass sie bei der Verwendung jeweils Hammer-und-Amboß-Funktionen mit Bezug auf das Zerkrümeln des schollen- und ähnlichen Materials, das über die Sternräder hinweggeht, bieten.
Verfahren zur Bodenbearbeitung umfassend: das Bereitstellen eines Bodenbearbeitungswerkzeugs das funktionsfähig ist, um zu bebauenden Boden aufzugraben und umfassend Bodenzerkrümelungsvorrichtungen (9, 10) und verursachend, dass dieselben alles aufgegrabene Material während und nach dem Bodenzerkrümeln auf den Boden zurückgeben; dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenzerkrümelungsvorrichtungen mindestens zwei durch Kraftantrieb rotierbare Anordnungen koaxial federnder Sternradglieder (9, 10) umfassen, wobei die Anordnungen zum Rotieren um jeweilige Achsen montiert sind, die in Bewegungsrichtung voneinander im Abstand gehalten werden; und durch den Schritt des Verursachens, dass die Sternräder (1) der Anordnungen mit einander zusammenwirken, um Sieberäume (11) des Bodenbearbeitungsgeräts dazwischen zu definieren, durch die Bodenteilchen auf den Boden fallen und Verursachens, dass die Finger (2) jedes Sternrads (1) einer Reihe oder Anordnung von Sternrädern mit den Fingern (2) eines entsprechenden Sternrads einer danebenliegenden Reihe oder Anordnung zusammenzuwirken, um eine kombinierte Zermalmungswirkung auf Schollenmaterial, das mit Bezug auf die Sieberäume (11) übermäßig groß ist, auszuüben, und dadurch Verursachens, dass dieses derartiges Material zerkleinert oder zerkrümelt, bevor es auf den Boden abgelassen wird.