Andruckrolle für eine landwirtschaftliche Sämaschine

Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Sämaschine mit Andruckrollen zum präzisen Ausbringen von Saatgut gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 .

Aus der US-Patentanmeldung US 4 141 302 A ist eine Einzelkornsämaschine bekannt, bei der Saatgut in definierten Abständen in eine durch ein Doppelscheibenschar geöffnete Furche abgelegt wird. Um ein Verrollen des Saatgutes innerhalb der Furchen zu verhindern, wird das Saatgut mit einer Andruckrolle in den Furchenboden angedrückt. Ein ähnliches Gerät wird in der deutschen Anmeldung DE 10 2013 1 1 1 355 vorgestellt, allerdings mit zwei schräg gegeneinander angestellten Doppelscheibenscharen mit zwischenliegender Tiefenführungsrolle, wobei den jeweiligen Doppelscheibenscharen ebenfalls Andruckrollen zugeordnet sind, welche unmittelbar nach dem Saatgutauslass die Saatgutkörner in den Furchenboden drücken. Um auch in schwierigen, klebrigen Bodenverhältnissen ein Festsetzen oder Blockieren der Andruckrollen in der Furche zu verhindern, schlägt die europäische Patentanmeldung EP 404 241 A1 ein mit etwa der Fahrtgeschwindigkeit des Sägerätes angetriebenes Andruckrad vor, welches ein Verschieben der Saatgutkörner innerhalb der Furchen verhindert. Eine weitere Form eines Andruckrades wird in dem europäischem Patent EP 1 461 988 B1 beschrieben, wobei ein elastischer, rechteckiger Hohlreifen den U- förmigen Furchenquerschnitt eines Scharschuhes hinter einem Doppelscheibenschar ausfüllt und über dessen Unterkante hinaus steht und die Saatkörner angedrückt. Über ein beanspruchtes Längen-Breitenverhältnis von mindestens 2: 1 , vorzugsweise 3: 1 , soll ein selbstreinigender Walkeffekt des Hohlreifens erreicht werden. Dabei wird ein starrer Felgenkörper mit einer Klemmnut für den Reifen bis nahezu an den Hohlkörper des Reifens herangeführt. Insbesondere beim Einsetzen des Sägerätes in den Boden, bei einer nicht rechteckigen Furchenausführung und bei Kurvenfahrt führt dies zu ungewollter Verformung des Hohlreifens, wodurch dieser nicht sauber über die abgelegten Saatgutkörner geführt werden kann oder sogar aus dem Furchenquerschnitt heraustritt. Die Anmelderin selbst redet von einer schwabbeligen Ausführung. In der späteren Publikation DE 10 2012 108 006 A1 der gleichen Anmelderin soll die Rolle bei nassen und klebrigen Bodenverhältnissen hochgeklappt oder herausgenommen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Saatgutandruckrolle bereitzustellen, welche einen kleineren Reifen- oder Andruckquerschnitt aufweist, welche jedoch seitlich und/oder radial elastisch federnd ausgeführt ist, wobei durch die Elastizität der Andruckrolle verbesserte Führungs- und Selbstreinigungseigenschaften gewährleistet sind. Dabei soll die Andruckrolle haltbar, kostengünstig und vorzugsweise werkzeugfallend herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 bzw. nach Anspruch 9 gelöst.

Durch Anordnung eines oder mehrerer Stegelemente, welche sich radial und partiell oder umlaufend zwischen äußerem Reifenelement und der Felge erstrecken, wobei die verbleibenden Freiräume zwischen Reifenelement, Nabe und Stegelementen mit einem Füllwerkstoff aus einem elastischen oder nachgiebigen Material aufgefüllt werden, werden das Reifenelement, die Nabe oder Felge und die Stegelemente form- oder stoffschlüssig miteinander verbunden, wodurch eine elastische Verformung zwischen Reifenelement und Nabe seitlich und/oder radial zur Laufachse der Andruckrolle gewährleistet wird. Vorzugsweise bildet der Füllwerkstoff die alleinige Verbindung zwischen Reifen, Nabe und/oder Stegelementen. Durch geschickte Auswahl des Werkstofffüllmateriales als auch durch Ausgestaltung der Stegelemente wird eine wesentlich bessere Führung der Andruckrolle innerhalb der Saatgutfurche erreicht. Neben dem selbstreinigenden Walkeffekt, welcher durch die seitliche und/oder radiale Verformung des elastischen Füllmaterials entsteht, erreicht man unmittelbar am Furchengrund durch Ausbildung des Reifens mit zumindest einer elastischen Hohlkammer eine Abflachung des Reifens auf seine Aufstandsfläche in der Furche, welche ein sicheres Abbremsen der abgelegten Körner und einem gleichmäßigen Andruck derselben gewährleistet.

Formt man den Reifen innerhalb des Furchenbereiches als umlaufenden Hohlkammerkörper aus, wird unterhalb der Furchenoberkannte ein verbesserter Verform- und Walkeffekt erreicht, ohne die gesamte Seitenstabilität des Reifens zu gefährden. Dabei ist ein Höhen- / Breitenverhältnis des Reifenquerschnittes von etwa 1 : 1 oder kleiner, also breiter als hoch, anzustreben. -

Bildet man den Reifenwerkstoff mit einem Material einer anderen Elastizität aus, als für den Füllkörper gewählt wurde, so können die jeweiligen Verformungsbereiche des Reifens oder des Füllmateriales geschickt angeordnet und definiert werden, ohne sich in der Formgebung des Andruckrades unnötig einzuschränken.

Vorzugsweise wird der Steg entweder mit dem Reifen oder der Nabe form- oder stoffschlüssig und aus jeweils einem der Materialien, nämlich dem der Felge oder des Reifens, ausgebildet.

Um die Verbindung zwischen Stegelement und Füllkörper bzw. Reifen oder Nabe haltbarer zu gestalten, weisen der Steg und/oder der Füllkörper Ausbrüche oder Erhebungen auf, welche auf ihrer jeweiligen umlaufenden Fläche gleichmäßig verteilt sind und für eine weitere formschlüssige Verbindung zwischen Steg, dem fertigen Füllkörper und Felge oder Reifen sorgen.

Für eine wirtschaftliche und kostengünstige Serienfertigung bietet es sich an, den zwischen Reifen und/oder Nabe angeordneten Füllkörper in einem Urformverfahren wie Pressen, Vulkanisieren oder einem Gießverfahren herzustellen. Beispielsweise wird der Reifen mit Stegelement, ggf. auch die Nabe in eine Werkzeugform eingelegt und mit dem Füllmaterial umgössen, umformt oder umpresst.

Um ein Anhaften von insbesondere nassem Bodenmaterial an der Andruckrolle zu verhindern, weist der Füllkörper insbesondere an seinem Übergang zum Reifen eine stetige und/oder glatte Formgebung seiner seitlichen Flanken oder Flächen auf. Dabei entspricht die Flankenbreite in etwa der Breite des Reifenelementes. Um in einer Einzelkornsämaschine eine präzise Saatgutablage und ein Verrollen der Saatgutkörner auch bei hohen Fahrt- oder Auftreffgeschwindigkeiten zu erreichen, wird die Andruckrolle möglichst unmittelbar hinter dem Saatgutauslass angeordnet, welcher einen Furchenöffner, vorzugsweise ein Doppelscheibenschar, vorgelagert ist.

Kostengünstig kann ein Andruckrad in einem Spritzguss, Schäum-, Vulkanisier-, Klebe- oder Pressverfahren in Großserie hergestellt werden. Dabei kommen mehrere Verfahrensschritte nacheinander in mehreren Teil- oder in einem Gesamtwerkzeug zum Einsatz. Auch Montageschritte können formgebend ersetzt oder automatisiert werden.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Reifenelement einer Andruckrolle, vorzugsweise ein Hohlreifen, zwischen Nabe und Reifen durch

Stegelemente stabilisiert wird, wobei durch Auffüllen der Zwischenräume mit einem elastischen oder nachgiebigen Füllkörper eine verbesserte radiale und/oder seitliche Führung und Selbstreinigung der Andruckrolle erreicht werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen, in denen ein

Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig.1 den Aufbau einer landwirtschaftlichen Sämaschine in perspektivischer Ansicht von schräg hinten,

Fig.2 eine Seitenansicht sowie ein Schnittbild der Andruckrolle und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Andruckrolle unter Freistellung des Füllmateriales zwecks besserem Verständnis.

Figurenbeschreibung

Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer landwirtschaftlichen Sämaschine 2, hier eine landwirtschaftliche Einzelkornsämaschine. Ein Rahmen 15 dient zum Anbau an ein Fahrzeug, welches die Sämaschine 2 über den Ackerboden bewegt. Nebeneinander sind zwei von mehreren Säeinheiten 16, 16' dargestellt, welchen jeweils eine profilierte Stützrolle zur Ausformung einer doppelten Saatgutrille vorweglaufen. Im Bereich der Stützrolle können nicht dargestellte Düngerschare zur Ausbringung von Dünger zwischen den beiden Saatgutrillen sowie weitere Räumwerkzeuge angeordnet werden. In Flucht der jeweiligen Saatgutrille folgt ein als Doppelscheibenschar ausgebildeter Furchenöffner 9, welcher eine als V- , U- oder W- Querschnitt ausgebildete Saatgutfurche zur Ablage von Saatgutkörnern in die durch die Stützrolle vorverdichtete Saatgutrille schneidet oder formt. Zwischen jeweils zwei Furchenöffnern 9 einer Säeinheit 16 ist eine weitere, höheneinstellbare Tiefenführungsrolle 20 zur Tiefenführung zweier benachbarter, vertikal beweglich aufgehängter Furchenöffner 9 integriert. Oberhalb der jeweiligen Säeinheit 16, 16' ist eine Dosiereinheit 18 zur abwechselnden Abgabe von einzelnen Saatgutkörnern in eine rechte und eine linke Leitung 17 angeordnet. Die rechte Leitung ist durch die Tiefenführungsrolle 20 verdeckt, die linke Leitung 17 durch Weglassen einer Scheibe des Doppelscheibenschares / Furchenöffners 9 jedoch gut sichtbar. Die Auslassöffnung 10 der Leitung 17 mündet in die durch den Furchenöffner 9 gezogene Furche unmittelbar vor der Andruckrolle 1 , welche die aus der Auslassöffnung 10 austretenden Saatkörner auffängt und in den Furchenboden drückt. Die Andruckrolle 1 ist über eine Achse 13 drehbar gelagert und mit einen schwenkbaren Hebel 14 relativ zur Säeinheit 16 höhenverstellbar und kann durch einen Energiespeicher mit einer weiteren Andruckkraft beaufschlagt werden. Es folgen weitere Rollen oder Werkzeuge zum Verschließen der Furchen und Bedecken des Saatgutes mit Bodenmaterial.

Figur 2 durch zeigt den eigentlichen Zusammenbau der Andruckrolle 1 . Das Achsenkreuz beschreibt die Lage der Achse 13, um welche die Nabe 4 mittels eines Lagers 5 frei rotiert. Das Lager 5 wird durch zwei Nabenhälften 1 1 , 12, welche mit Befestigungsmitteln wie beispielsweise dargestellten Schrauben und Muttern oder Nieten fixiert werden, innerhalb der Nabe 4 in Position gehalten. Ein umlaufendes Hohlkammerprofil, welches einen Furchenquerschnitt bzw. dessen Seitenflanken in seiner Form angepasst ist und dem Außendurchmesser der Andruckrolle 1 begrenzt, stellt den Reifen oder das Reifenelement 4 dar. Der Reifen 4 ist aus einem Elastomer wie Gummi oder Polyurethan, vorteilhafterweise in einer Elastizität bzw. Härte von 50-60 Grad Shore, hergestellt. Die Hohlkammer kann drucklos (semipneumatisch) oder druckdicht oder mit einem vorzugsweise weichen Füllschaum aufgefüllt ausgeführt sein. Ebenso kann der Reifen 4 bzw. sein Querschnitt auch als Vollprofil, beispielsweise aus Edelstahl, einem Kunststoff wie Polyamid, aber auch einem der vorgenannten Elastomere ausgeführt sein. Im Falle eines Vollprofiles ist die Profilhöhe vorzugsweise kleiner als die Breite des Reifenprofilquerschnittes bzw. der Andruckrolle.

Sowohl das Hohlprofil oder das Vollprofil des Reifens 4 können auf seiner Außenlauffläche mit einem Reifenprofil mit Rillen und/oder Erhebungen zur Unterstützung des Bodenantriebs der Andruckrolle in der Furche oder zur Verbesserung der Saatgutkornfang- oder Selbstreinigungseigenschaften versehen werden. Der das Profil des Reifens 3 begrenzende Innendurchmesser setzt sich in ein konzentrisch zur Achse 13 umlaufendes, sich zum inneren der Andruckrolle 1 erstreckendes Stegelement 6 fort. Das Stegelement 6 wird vorzugsweise mit dem Reifen 3 zusammen und aus gleichem Material gefertigt. Hierzu bietet sich eine Stegunterteilung über eine aufrechte Reifen- oder Werkzeugtrennebene in zwei sich aus den Reifenflanken fortsetzenden Steghälften an, welche flächig gegeneinander stehen und die Reifenhohlkammer nach innen begrenzen. Gleichmäßige um die Achse 13 angeordnet wird das Stegelement 6 von Aus- oder Durchbrüchen 8, wie Bohrungen, Langlöchern, oval- oder nierenförmigen, vorzugsweise konzentrisch nach innen zulaufenden Formen, unterbrochen. Durch Breite und Höhe der Stegelemente 6 als auch durch Anzahl und Ausführung der Ausbrüche können im Zusammenspiel mit dem elastischen Füllkörper 7, welcher die verbleibende Restkontur der Andruckrolle zwischen Reifen 3 und Nabe 4 auffüllt, verschiedenste seitliche und radiale Führungs- und Federungseigenschaften der Andruckrolle erzeugt werden. Bei einer eher schmalen Breite des Stegelementes 6 ist der Füllkörper mit einer größeren Shore- Härte als die des Reifenwerkstoffes zu wählen, vorzugsweise zwischen 60 und 80 Grad Shore. Sind die Stegelemente eher großvolumig mit kleineren oder weniger Ausnehmungen versehen, ist die Shorehärte des Fülimateriaies unterhalb der des Reifenwerkstoffes zu wählen, etwa zwischen 20 und 50 Grad Shore. Im Gegensatz zu einem reinen Elastomerfüller, welcher zwischen Reifen und Nabe vergossen werden könnte, wird durch die Durchbrüche im Stegelement ein Formschluss zwischen Reifen, Nabe und/oder Stegelement erreicht, welcher ein vorzeitiges Ablösen der vorgenannten Komponenten bzw. dessen Körpers voneinander wirksam und einfach verhindert. Die jeweiligen Nabenhälften 1 1 , 12 sind im Außenbereich mit umlaufenden Nuten versehen, welche das korrespondierend geformte Füllkörpermaterial bzw. sich partiell daran erstreckende Stegelement seitlich und konzentrisch um die Achse 13 fixieren. Zum besseren Verständnis ist in Figur 3 der Reifen 3 mit einem geformten, umlaufenden Steg 6 und seinen auf konzentrischen Kreisen regelmäßig angeordneten Durchbrüchen 8, 8', 8" dargestellt, welcher sonst durch den Füllkörper verdeckt würde. Der Reifen 3 mit Steg 6 wird mit oder ohne Nabe, je nach ein- oder mehrteiliger Ausführung, abdichtend in ein die Außenkontur des Füllkörpers 7 vorgebendes Spritz,- Gieß-, Press- oder Schäumwerkzeug eingelegt und vom sich vernetzendem oder vulkanisierendem Füllmaterial die Ausnehmungen 8, 8', 8" und den Steg auffüllend und umschließend, fertig hergestellt.

Es folgen drei Blatt mit Zeichnung.

BEZUGSZEICHEN LISTE

Andruckrolle

Landwirtschaftliche Sämaschine

Reifen, Reifenelement

Nabe

Lager, Rollen- oder Kugellager

Stegelement

Füllkörper

Ausbruch, Durchbruch

Furchenöffner

Auslass, Auslassöffnung

Nabenhälfte

Nabenhälfte

Achse

Hebel

Rahmen

Säeinheit

Leitung

Dosiereinheit

Stützrolle

Tiefenführungsrolle