JP5601715B2 - 土壌通気装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の特徴部分の前に規定される土壌通気装置に関する。

既知のこのような土壌通気装置は、機械フレームと、複数の上下に移動できる穿孔工具と、２つの後輪と、少なくとも１つの前輪とを備える。一般に、並設配置される複数の穿孔工具は、移動方向から見て前輪の後側に位置する。穿孔工具は、土壌上の作業経路の幅を規定する。後輪は、作業経路の近傍の側方で移動する。

既に知られる土壌通気装置の欠点は、後輪が作業幅の近傍で側方に配置されているという点である。したがって、例えば芝生表面などの土壌表面を作業するときに、後輪が既に作業された土壌上を移動する。土壌通気装置の穿孔工具は、土壌を作業するときに何らかの土質材料を掘り出す。この土質材料は、既に作業された土壌上に残される。隣接する経路を作業する際に後輪が既に作業された土壌上を移動すると、掘り出された土質材料が土壌表面に平らに押し付けられて掘削穴内に押し戻され、それにより、既に作業された土壌表面がかなりの程度まで汚され、土壌表面に固着された土質材料によって土壌表面のその後の清掃が妨げられる。

したがって、本発明の目的は、土壌表面が作業されるときに前述した不都合がもはや生じないように前述したタイプの土壌通気装置を改良することである。

この目的は、請求項１の特徴によって達成される。

本発明は、前述したタイプの土壌通気装置が移動方向に対して横方向に延びる少なくとも一つの支持装置を備え、該支持装置が移動方向から見て穿孔工具の前方に配置され、また、支持装置が土壌に対して垂直に調整可能であり、それにより、作業位置では、後輪が持ち上げられて機械フレームが支持装置および少なくとも１つの前輪によって支持され、その結果、前輪または後輪もしくは支持装置のいずれも穿孔工具により既に作業された土壌上を移動せず、また、輸送位置では、支持装置が持ち上げられて、機械フレームが後輪および少なくとも１つの前輪によって支持されるということを有利に提供する。支持装置の全幅は、最大でも作業経路の幅に対応する。

これは、土壌通気装置の前輪または後輪および支持装置のいずれも、作業位置にあるときに既に作業された土壌上を移動しないという利点を有する。

更なる利点は、輸送位置において、機械フレームが後輪および前輪によって依然として支持されるという点である。後輪は作業幅の近傍で横方向に配置される。これは、土壌通気装置が平らでない土壌上に倒れかかる危険を減らす。

支持装置は、作業幅に対して移動方向を横断する方向の中心に配置されてもよい。

支持装置が少なくとも１つのロールにより形成されてもよく、また別の手段として、支持装置を少なくとも１つの支持ローラまたは少なくとも１つのスキッドにすることもできる。

少なくとも１つの支持ローラまたはロールは、シェル面上に凹凸を有してもよい。この凹凸は例えばカムにより形成されてもよい。このようにすると、支持ロールまたはローラは、湿った地面上でも良好なグリップを有する。

少なくとも１つの支持ローラまたはロールは、少なくとも１つの回転軸線を中心に回転できるように調整フレームで支持されてもよい。回転軸線は、土壌と平行であり、好ましくは移動方向と直交する。調整フレーム自体は、少なくとも１つの回動軸線を中心に回動動作できるように機械フレームに配置される。回動軸線は、土壌と平行であり、好ましくは移動方向と直交する。調整手段を使用すると、調整フレームは、支持装置と共に、該支持装置の高さを調整できるように回動軸線を中心に回動できる。

支持装置は中空であってもよい。例えば、支持装置は、アルミニウム、チタン、または、上述の金属あるいは他の金属の合金などの軽い材料から形成されてもよい。

これは、支持装置が軽量となり、作業されるべき土壌に作用する重量負荷を低く維持できるという利点を有する。

支持装置が高分子コーティングされてもよい。高分子は加硫処理されたゴムであってもよい。

支持装置は、調整手段により垂直に調整できるようになっていてもよく、調整手段は液圧的に、機械的に、あるいは、電気的に駆動されてもよい。

調整手段を使用して、支持装置および穿孔工具を同時に垂直に調整できてもよく、それにより、作業位置で機械フレームが支持装置および少なくとも１つの前輪により支持されると同時に、穿孔工具を土壌に挿入し、また土壌から引き抜くことができるようにしてもよい。

複数の支持装置を移動方向に対して横方向に並設配置することができる。

複数の並んだ支持ローラまたはロールを個別に支持することができる。これは、支持ローラまたはロールが異なる角速度を有することができ、それにより、カーブをうまく移動できるという点で有益である。

他の実施形態では、支持装置が垂直回動軸線を中心に回動できてもよい。更なる実施形態では、支持装置の複数の要素がそれぞれ垂直回動軸線を中心に回動できてもよい。別の手段として、並設配置される支持装置の幾つかの要素から成る組のそれぞれが、垂直軸線を中心に回動できてもよい。

以下は、図面に関連する本発明の実施形態の詳細な説明である。

垂直高さ調整を備える実施形態を概略的に示している。 垂直高さ調整を備える実施形態を概略的に示している。 高さ調整を伴う他の実施形態を概略的に示している。 高さ調整を伴う他の実施形態を概略的に示している。 高さ調整の第３の実施形態を概略的に示している。 高さ調整の第３の実施形態を概略的に示している。 図３ａの背面図を概略的に示している。 図３ｂの背面図を概略的に示している。 高さ調整の第４の実施形態を概略的に示している。 高さ調整の第４の実施形態を概略的に示している。 支持装置としてのロールを概略的に示している。 並設配置される２つのロールを概略的に示している。 垂直軸線を中心に回動可能な並設配置される２つのロールを概略的に示している。 それぞれの垂直軸線を中心に個別に回動可能な並設配置される２つのロールを概略的に示している。 並設配置される複数のロールを概略的に示している。 垂直軸線を中心に回動可能な並設配置される複数のロールを概略的に示している。 それぞれの垂直軸線を中心に回動可能な並設配置される２組のロールを概略的に示している。

図１ａおよび図１ｂは自走式土壌通気装置１を示している。土壌通気装置１は、機械フレーム１８と、複数の上下に移動可能な穿孔工具２と、少なくとも２つの後輪６と、少なくとも１つの前輪５と、支持装置とを備える。土壌通気装置１の前輪５は、図示しないドライブによって、好ましくは内燃機関によって推進される。支持装置は、ロール４によって形成され、調整手段８を使用して地面３に対して垂直に調整できる。調整手段８は調整フレーム１６を備える。液圧シリンダ１０が、地面と平行に、好ましくは移動方向と直交して延びる回動軸線２８を中心に回動動作できるように調整フレーム１６に支持される。他方側で、液圧シリンダは、地面と平行に、好ましくは移動方向と直交して延びる他の回動軸線３０を中心に回動動作できるように機械フレーム１８に支持される。調整装置は液圧シリンダ１０によって動作される。機械フレーム１８に取り付けられる調整カム１２が、調整フレーム１６の垂直に延びる長穴１４内で案内される。支持装置は、図１ａに示される作業位置で後輪６が持ち上げられて機械フレーム１８が支持装置により支持され、図１ｂに示される輸送位置で支持装置が持ち上げられて機械フレーム１８が後輪６によって支持されるように垂直に調整できる。

また、土壌通気装置１は工具フレーム２４を備え、工具フレーム２４は、並設配置される複数の図示しない案内要素を備える。同様に図示しないそれぞれの工具ホルダが案内要素に回動可能に支持され、各工具ホルダが穿孔工具２または一組の穿孔工具２を受ける。図１ａに示される作業位置では、穿孔工具２は、該穿孔工具２を土壌３中に挿入して土壌から再び引き抜くことができるように回動手段によって回動されている。回動手段を使用すると、穿孔工具２を土壌３に対して昇降させることができる。穿孔工具２のための回動手段および支持装置のための調整手段８は独立に動作させることができる。図示しないドライブ、好ましくはカムシャフトドライブによって引き起こされる上下動作が穿孔工具２を交互に土壌３中に押し込み、土壌通気装置１の前進動作に起因して穿孔工具２が土壌３中で傾動動作を行ない、それにより、土壌３が穿孔穴の真下で崩される。このようにすると、例えば土壌３の排水能力が向上され、土壌３の最適な通気が保証される。また、草の健全な成長が助長され、化学肥料の使用が減少する。

図１ｂに示される輸送位置では、穿孔工具２が回動手段によって工具フレーム２４と共に回動されており、それにより、穿孔工具２が土壌３と接触することもなく、また、穿孔工具２を土壌に挿入することもできない。回動手段および調整手段８は、土壌通気装置１が作業位置にある場合にだけ穿孔工具２を土壌３中に挿入できるように適合される。

図２ａおよび図２ｂはこの土壌通気装置１の他の実施形態を示している。図２ａは作業位置にある土壌通気装置１を示しており、また、図２ｂは輸送位置にある土壌通気装置を示している。この実施形態は、調整手段８が異なる構造を有しているという点において図１ａおよび図１ｂとは異なる。支持装置は、並設配置される２つの要素によって形成される。これらの要素はロール４である。調整手段８は調整フレーム１６を備え、該調整フレームには、並設配置される２つのロール４が、土壌と平行な、好ましくは移動方向と直交する回転軸線２６を中心に回転できるように支持される。調整フレーム１６は、同様に土壌と平行な、好ましくは移動方向と直交する回動軸線Ａを中心に回動動作できるようにフレーム１８に支持される。少なくとも１つの液圧シリンダ１０が、回動軸線２８を中心に回動動作できるように調整フレーム１６に支持される。液圧シリンダ１０の他方は、他の回動軸線３０を中心に回動動作できるように機械フレーム１８に支持される。２つの回動軸線２８、３０も土壌と平行に、好ましくは移動方向と直交して延びている。調整フレーム１６は、液圧シリンダ１０によって回動軸線Ａを中心に回動されるようになっており、それにより、作業位置（図２ａ参照）では、機械フレーム１８がロール４および前輪５によって支持され、輸送位置（図２ｂ参照）では、ロール４が引き上げられて、機械フレーム１８が後輪６および前輪５によって支持される。穿孔工具２の回動手段は調整手段８と結合される。これらの手段は、作業位置においてのみ穿孔工具を土壌３中に挿入できるように結合される。

図３ａおよび図３ｂは、他の調整手段８を備える他の実施形態を示している。並設配置される２つのロール４が、土壌と平行な、好ましくは移動方向と直交する回転軸線２６を中心に回転できるように機械フレーム１８に支持される。調整手段８の調整フレーム１６は、同様に土壌と平行な、好ましくは移動方向と直交する回動軸線Ｃを中心に回動動作できるようにフレーム１８に支持される。液圧シリンダ１０が、回動軸線２８を中心に回動動作できるように調整フレーム１６に支持される。他方側において、液圧シリンダ１０は、他の回動軸線３０を中心に回動動作できるように機械フレーム１８に支持される。回動軸線２８、３０も土壌と平行に、好ましくは移動方向と直交して延びている。後輪６は、土壌と平行な、好ましくは移動方向と直交する回転軸線３４を中心に回転できるように調整フレーム１６に支持される。液圧シリンダ１０が作動されると、後輪６が回動軸線Ｃを中心に回動され、それにより、後輪６が土壌３に対して持ち上げられて、ロール４が土壌に対して下降する。図３ａの作業位置では、機械フレーム１８がロール４および前輪５によって支持される。

図４ａおよび図４ｂは、図３ａおよび図３ｂの実施形態を背面図で示している。図４ａは作業位置にある土壌通気装置１を示している。後輪６は引き上げられ、土壌３と接触していない。機械フレーム１８はロール４によって支持される。ロール４は、該ロール４が異なる角速度を有することができるように個別に支持される。これは、特にカーブを通過して移動するときに有益である。ロール４は凹凸がある。ロール４は高分子層でコーティングできる。この高分子層は加硫処理されたゴム層であってもよい。

図５ａおよび図５ｂは他の実施形態を示している。ロール４は、土壌と平行な、好ましくは移動方向と直交する回転軸線２６を中心に回転できるように調整フレーム１６に支持される。第１の回転軸線２６は回動軸線２８と一致しており、この回動軸線２８を中心に回動可能に液圧シリンダ１０が調整フレーム１６に支持される。他方側では、液圧シリンダ１０は、第５の回動軸線３０を中心に回動動作できるように機械フレーム１８に支持される。回動軸線２８、３０も土壌と平行に、好ましくは移動方向と直交して延びている。調整フレーム１６は、同様に土壌と平行な、好ましくは移動方向と直交する回動軸線Ｂを中心に回動動作できるようにフレーム１８に支持される。後輪６も、土壌と平行な、好ましくは移動方向と直交する回転軸線３４を中心に回転できるように調整フレーム１６に支持される。液圧シリンダ１０が作動されると、調整フレーム１６が回動軸線Ｂを中心に回動される。それにより、後輪６およびロール４が同時に回動軸線Ｂを中心に回動される。このように、図５ａに示される作業位置と図５ｂに示される輸送位置との間を切り換えることができる。

図６〜図１２は、１または複数のロール４の異なる実施形態を示している。ロール４の様々な実施形態を図１ａ、１ｂ〜図５ａ、５ｂに示される調整手段８の様々な実施形態と組み合わせることができる。図６は、土壌と平行な、好ましくは移動方向と直交する回転軸線２６を中心に回転できるように調整フレーム１６に支持されるロール４を示している。ロール４は、該ロール４が土壌に対して良好なグリップを有し、滑らないようにするためにシェル面上に凹凸を有する。

対応する弾力的な支持によって、図６〜図１２に示される実施形態における並設配置されるロール４は、垂直方向におよび／または移動方向に独立に移動することができ、および／または、垂直軸線を中心に独立に回動してもよい。したがって、ロールは、平らでない土壌表面に合わせて最適に適応できる。

図７は、同様に土壌と平行な、好ましくは移動方向と直交する回転軸線２６を中心に回転できるように調整フレーム１６に支持される並設配置された２つのロール４を示している。ロール４は、異なる角速度を有することができるように独立に支持される。これは、特にカーブをうまく通り抜けるときに有益である。

図８は、同様に土壌と平行な、好ましくは移動方向と直交する回転軸線２６を中心に回転できるように調整フレーム１６に支持される、並設配置された２つのロール４を示している。調整フレーム１６は、第６の垂直回動軸線Ｄを中心に回動動作できるように支持される。したがって、ロール４は、カーブを通り抜けるときにカーブの経路にうまく追従できる。

図９では、並設配置された２つのロール４がそれぞれ垂直回動軸線Ｅ、Ｅ’を中心に回動動作できるように支持される。

図１０では、複数のロール４が土壌と平行な第１の回転軸線２６を中心に回転できるように調整フレーム１６に支持される。ロールは、これらのロールが異なる角速度を有することができるように個別に支持される。これは、カーブを移動するときに有益である。

図１１は図１０の実施形態と図８の実施形態との組み合わせである。並設配置された複数のロール４が土壌と平行な回転軸線を中心に回転できるように調整フレーム１６に支持され、調整フレームは、垂直回動軸線Ｄを中心に回動動作できるように機械フレーム１８に支持される。

図１２は図１０の実施形態と図９の実施形態との組み合わせである。並設配置されたロール４からなる２つの組が互いに隣接して配置されており、それぞれの組は、土壌と平行な回転軸線を中心に回転できるように調整フレーム１６に支持され、調整フレーム自体は、垂直回動軸線Ｅ、Ｅ’のそれぞれを中心に回動動作できるように機械フレーム１８に支持される。

Claims (10)

1. 機械フレーム（１８）と、
   移動方向に対して横方向に互いに隣接して配置され、土壌（３）上の作業経路の幅を規定する複数の上下に移動可能な穿孔工具（２）と、
   前記作業経路と並行して横方向に延びる少なくとも２つの後輪（６）と、
   移動方向から見て前記穿孔工具（２）の前方に配置される少なくとも１つの前輪（５）と、
   を備える自走式の土壌通気装置において、
   移動方向に対して横方向に延びる支持装置が前記移動方向から見て前記穿孔工具（２）の前方に配置され、前記支持装置が前記土壌（３）に対して垂直に調整可能であり、それにより、作業位置では、前記後輪（６）が引き上げられて前記機械フレーム（１８）が前記支持装置および前記少なくとも１つの前輪（５）によって支持され、その結果、前記前輪または後輪（６）もしくは前記支持装置のいずれも、前記穿孔工具（２）により既に作業された土壌（３）上を移動せず、輸送位置では、前記支持装置が引き上げられて、前記機械フレーム（１８）が前記後輪（６）および前記少なくとも１つの前輪（５）によって支持されることを特徴とする、土壌通気装置。
2. 前記支持装置の全幅が、最大でも前記穿孔工具（２）の作業経路の幅に対応することを特徴とする、請求項１に記載の土壌通気装置。
3. 前記支持装置が、前記作業幅に対して移動方向を横断する方向の中心に配置されることを特徴とする、請求項１または２に記載の土壌通気装置。
4. 前記支持装置が少なくとも１つの支持ローラによって形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の土壌通気装置。
5. 前記支持装置がシェル面上にカムを有することを特徴とする、請求項４に記載の土壌通気装置。
6. 前記支持装置が、土壌と平行な、少なくとも１つの回転軸線を中心に回転できるように調整フレーム（１６）に支持され、前記調整フレーム（１６）自体も、土壌と平行な、少なくとも１つの回動軸線を中心に回動動作できるように前記機械フレーム（１８）に支持され、前記調整フレーム（１６）が、前記支持装置と共に、該支持装置の高さを調整できるように調整手段（８）により前記回動軸線を中心に回動できることを特徴とする、請求項４〜５のいずれか一項に記載の土壌通気装置。
7. 前記支持装置の複数の要素が移動方向に対して横方向に並設配置されることを、特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の土壌通気装置。
8. 前記支持装置または前記支持装置の要素が垂直回動軸線を中心に回動できることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の土壌通気装置。
9. 前記支持装置の各要素がそれぞれの垂直回動軸線を中心に回動できることを特徴とする、請求項７または８に記載の土壌通気装置。
10. 並設配置される前記支持装置の複数の要素から成る組のそれぞれが、それぞれの垂直軸線を中心に回動できることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載の土壌通気装置。

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