Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Bodenbearbeitungsgerät mit einer fahrbaren Einrich¬ tung, an der eine Kettenfräse befestigt ist, die ein mit einer Antriebseinrichtung versehenes Kettenantriebsrad und ein um die horizontale Achse des Kettenan¬ triebsrades schwenkbares Leitrad aufweist, über die eine mit Werkzeugen be¬ stückte Kette umläuft.

Derartige Geräte sind als Grabenfräsen bekannt, mit denen ein Erdaushub in Form eines Grabens vorgenommen wird. Die Grabenfräse ist am hinteren Ende eines Fahrzeuges schwenkbar um die Achse des Kettenantriebrades gelagert, so daß die Grabenfräse aus einer Ruhe- in eine Arbeitsstellung und umgekehrt bewegt werden kann. In Arbeitsstellung greift die Grabenfräse in Schrägstellung in das Erdreich ein, wobei das Leitrad vom Fahrzeug weggeschwenkt ist. Die Kettenfräse ist somit in der Arbeitsstellung entgegen der Fahrtrichtung geneigt angeordnet. Ein Verschwenken des Leitrades zum Fahrzeug hin ist nicht möglich.

Um die Ruhestellung anzufahren, wird die Grabenfräse lediglich um die Schwen¬ kachse so weit nach oben geschwenkt, bis sich das Leitrad über der Erdober¬ fläche befindet. Die Werkzeuge sind derart ausgebildet, daß das Erdreich aus dem Graben ausgeworfen wird, wozu teilweise noch Zusatzeinrichtungen erfor¬ derlich sind.

Eine ähnliche Bodenfräse ist beispielsweise aus der DE-OS 2849886 bekannt, bei der die Verschwenkung der Arbeitsbäume um eine Achse erfolgt, die oberhalb

des Antriebrades liegt. Dies bedeutet, daß bei einer Änderung des Neigungs¬ winkels des Arbeitsbaumes gleichzeitig auch die Eindringtiefe in den Boden erheblich verändert wird.

Das Gebrauchsmuster G 8703393 beschreibt ein Bodenbearbeitungsgerät für die Landwirtschaft, das einen Zinkenrotor aufweist, der lediglich im Oberflächenbe¬ reich die erfaßte Erde und pflanzliches Fasermaterial unter Vermengung und Zerkleinerung nach hinten wirft. Die Höhenverstellung des Zinkenrotors erfolgt mittels eines Dreipunkt-Gestänges, das aus zwei Unterlenkern und einem Ober¬ lenker besteht, und in an sich bekannter Weise höhenbeweglich bzw. anhebbar an ein Fahrzeug angekoppelt werden kann. Zur weiteren Abstützung der Höhenlage des Bodenbearbeitungsgerätes bei der Bodenarbeit sind weiterhin noch Stützrol¬ len- bzw. Stützräder vor dem Zinkenrotor sowie an den Seitenteilen des Rotorge¬ häuses hinter dem Zinkenrotor angeordnete Kufenteile vorgesehen, die jeweils höheneinstellbar gehaltert sind.

Für die Bodenbearbeitung im Rahmen der Dekontamination von kontaminierten Böden sind derartige Grabenfräsen nicht geeignet.

Bei der Bodendekontamination spielen zur Erreichung hoher Abbauraten der Bodenzustand und die Möglichkeit der Ausbringung von Mikroorganismen und Nährstoffen eine wichtige Rolle.

Es sind unterschiedliche Verfahren bekannt, mit denen das Einbringen von Mikroorganismen oder von Nährstoffen bzw. eine diese Materialien enthaltenden Suspension in einem kontaminierten Boden durchgeführt wird, um die im Boden enthaltenen Schadstoffe mikrobiologisch auf natürlichem Wege abzubauen.

Hierzu ist es erforderlich, den Boden entsprechend aufzubereiten, so daß er gelöst, gelockert und homogen durchmischt ist. Für diese mechanische Aufberei¬ tung des kontaminierten Bodens und dessen Vorbereitung für das Einbringen von

Mikroorganismen werden Bodenbearbeitungsgeräte oder Miliorationsgeräte eingesetzt, die auf unterschiedliche Art und Weise arbeiten können.

Aus der DE 38 18 398 AI ist ein Erdreichaufwirblungsgerät bekannt, das auf einer sich quer zur Vörschubrichtung erstreckenden Achse eine Reihe von Boden¬ fräserscheiben aufweist. Die Drehrichtung der Bodenfräserscheiben ist bezüglich der Vorschubrichtung so gewählt, daß das aufgewirbelte Erdreich über die Bodenfräsescheiben nach hinten transportiert wird. Die Eindringtiefe der Boden¬ fräserscheiben ist im Vergleich zu dem Durchmesser gering.

Kompakte Bodenbearbeitungsgeräte mit großer Eindringtiefe, wobei das Erdreich lediglich gelockert und nicht ausgehoben wird, sind auf der Basis von Graben¬ fräsen nicht bekannt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Bodenbearbeitungsgerät bereitzustellen, mit dem eine kontinuierliche, homogene Durchmischung des kontaminierten Bodens möglich ist, wobei Leerfahrten oder ein aufwendiger Wendebetrieb vermieden werden soll.

Diese Aufgabe wird mit einem Bodenbearbeitungsgerät gelöst, bei dem die Kettenfräse mit der fahrbaren Einrichtung über ein Gelenkviereck verbunden ist, an dem eine erste Betätigungseinrichtung zum Heben und Senken der Kettenfräse angreift, und wobei ein Element des Gelenkvierecks als zweite Betätigungsein¬ richtung zum Schwenken der Kettenfräse um einen Neigungswinkel + aus der Vertikalen ausgebildet ist.

Der Vorteil des Bodenbearbeitungsgerätes besteht darin, daß eine Höhenver¬ stellung bei konstantem Neigungswinkel und eine Änderung des Neigungs¬ winkels a bei vorgegebener Eindringtiefe möglich ist. Damit ist eine größere Flexibilität bezüglich der Ausrichtung der Kettenfräse möglich, als dies bei bekannten Bodenbearbeitungsgeräten der Fall ist.

Bei der Bearbeitung kontaminierter Böden wird eine Neigung der Kettenfräse in Fahrtrichtung bevorzugt, wobei die Drehrichtung der Kette so gewählt wird, daß das Erdreich über Kopf nach hinten transportiert wird. Es wird somit kein Material in Fahrtrichtung vor der Kettenfräse angehäuft und der entstehende Graben wird sofort wieder mit aufgelockertem Erdreich aufgefüllt.

Da Biobeete in der Regel bahnenweise bearbeitet werden, müssen herkömmliche Bodenbearbeitungsgeräte am Ende der Bahn gewendet oder umgesetzt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgerät braucht in diesen Fällen lediglich die Kettenfräse wieder in Fahrtrichtung geschwenkt und die Drehrich¬ tung der Kette geändert werden. Zu diesem Zweck sind die Werkzeuge vorzugs¬ weise drehrichtungsunabhängig ausgebildet und weisen z.B. Stege oder Stäbe auf.

Ein weiterer Vorteil bei der Kettenfräse ist die nur geringe horizontale Ver¬ schiebung des Biobeetes auch bei großem Tiefgang.

Um diese Vorteile bei der Bearbeitung von Biobeeten ausnutzen zu können, ist die fahrbare Einrichtung vorzugsweise ein Portalkran, wobei das Gelenkviereck an der Laufkatze befestigt ist. Es ist auch möglich, die Kettenfräse über die üblicherweise vorhandene Dreipunktaufhängung an einem Ackerschlepper zu befestigen, wobei die erste Betätigungseinrichtung die Hub- und Senkeinrichtung des Ackerschleppers bildet. Bei dieser Ausführung wird das Kettenantriebsrad vorzugsweise über die Zapfwelle des Ackerschleppers angetrieben.

Eine andere bevorzugte Antriebseinrichtung ist ein im Kettenantriebsrad angeord¬ neter Hydromotor, der von einer auf der fahrbaren Einrichtung befindlichen Pumpe mit Druckmittel angetrieben wird.

Das Gelenkviereck bildet ein Rechteck und ist vorzugsweise ein Parallelogramm¬ gestänge, das im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist und als ein Element einen Schwenkarm aufweist, der um Winkel ß ß ₂ aus der Horizontalen schwen-

kbar ist. Bezüglich der Horizontalen bedeutet ß _x den Schwenkwinkel nach unten und ß ₂ den Schwenkwinkel nach oben. Beide Winkel ß ß ₂ können gleich oder unterschiedlich sein, was von der Art der fahrbaren Einrichtung und der Länge der Kettenfräse abhängt.

Die erste Betätigungseinrichtung greift vorzugsweise am Schwenkarm an und besteht vorteilhafterweise aus mindestens einem ersten Druckzylinder. Der erste Druckzylinder ist bei dieser Ausführungsform mit einem Ende an einem am Schwenkarm befestigten nach oben ragenden Hebel und am anderen Ende an der fahrbaren Einrichtung angelenkt. Der Hebel kann benachbart zu dem an der fahrbaren Einrichtung angelenkten Ende des Schwenkarms befestigt sein.

Der erste Druckzylinder ist vorzugsweise horizontal zu dem Gelenkviereck angeordnet, wodurch eine kompakte Anordnung der gesamten Versteileinrichtung erzielt wird.

In einem Gelenkpunkt des Gelenkvierecks ist das Kettenantriebsrad angeordnet und ein das Leitrad tragender Rahmen ist in diesem Gelenkpunkt frei pendelnd gelagert. An dem Rahmen ist eine sich über das Kettenantriebsrad nach oben erstreckende Verlängerung vorgesehen, die ein Element des Gelenkviereckes bildet. Am freien Ende der Verlängerung greift die zweite Betätigungseinrichtung an, die vorzugsweise ebenfalls mindestens einen Druckzylinder umfaßt. Dieser ist zwischen zwei Gelenkpunkten des Gelenkviereckes angeordnet und erstreckt sich vorzugsweise über die Länge des Gelenkvierecks.

Aufgrund der flexiblen Verstellmöglichkeiten kann auch während des Betriebs Höhe und Neigungswinkel verstellt werden, so daß besondere Bodenformen abgefahren und bearbeitet werden können. Wenn Biobeete z.B. in Hallen aufge¬ schüttet sind, kann auch durch entsprechende Steuerung der Betätigungseinrich¬ tungen die Bodenbearbeitung auf einfache Weise im Wandbereich der Halle durchgeführt werden.

Das Leitrad ist vorzugsweise längsverschieblich am Rahmen gelagert und nit einer Kettenspanneinrichtung versehen, so daß bei Verschleiß die durchhängende Kette nachgespannt werden kann.

Weiterhin ist vorzugsweise eine Einrichtung zum Zuführen von Substanzen in flüssiger und/oder fester Form in das bearbeitete Erdreich vorgesehen.

Beispielhafte Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht des Bodenbearbeitungsgerätes,

Figur 2 einen Teilschnitt des in Figur 1 gezeigten Bodenbearbeitungsgerä¬ tes,

Figur 3 eine Seitenansicht des Bodenbearbeitungsgerätes im Arbeitseinsatz,

Figuren 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b, 7a und 7b verschiedene Ausfuhrungsformen der Werkzeuge,

Figur 8 die Seitenansicht eines Bodenbearbeitungsgerätes gemäß einer weiteren Ausführungsform und

Figur 9 die rückwärtige Ansicht des in Figur 8 gezeigten Bodenbearbei¬ tungsgerätes.

In der Figur 1 ist ein Bodenbearbeitungsgerät 1 dargestellt, wobei die fahrbare Einrichtung 3 durch einen Portalkran gebildet wird, von dem lediglich der Hauptrahmen 60 und die Laufkatze 61 dargestellt ist. Die Laufkatze 61 besitzt

Laufrollen 62, die auf dem als Doppel-T-Träger ausgebildeten Hauptrahmen 60 aufliegen. Mit Hilfe des Zylinders 63 wird nach Erreichen der gewünschten Position die Laufkatze 61 gegen den Anschlag 64 verspannt.

An der Laufkatze 61 ist ein Gelenkviereck 10 befestigt, das die Kettenfräse 30 trägt.

Das Gelenkviereck 10 weist einen Schwenkarm 11 auf, der am Gelenkpunkt 12a schwenkbar an der Laufkatze 61 befestigt ist. Am anderen Ende des Schwenkar¬ mes 11 im Gelenkpunkt 12b ist das Kettenantriebsrad 31 der Kettenfräse 30 angeordnet und ein Rahmen 36, der das Leitrad 32 trägt, ist frei pendelnd gela¬ gert. Am Rahmen 36 ist eine nach oben ragende Verlängerung 13 vorgesehen, die an ihrem freien Ende im Gelenkpunkt 12c mit der zweiten Betätigungsein¬ richtung verbunden ist, die in der hier gezeigten Darstellung ein Druckzylinder 15 ist. Dieser ist am anderen Ende im Gelenkpunkt 12d an einem Element 14 des Gelenkviereckes angelenkt, wobei dieses Element 14 an der Laufkatze 61 starr befestigt ist.

Der Schwenkarm 11 weist benachbart zum Gelenkpunkt 12a einen Hebel 17 auf, an dem die erste Betätigungseinrichtung 18, die ebenfalls ein Druckzylinder ist, angelenkt ist. Das andere Ende des Druckzylinders 18 ist an der Laufkatze 61 schwenkbar befestigt. In der hier gezeigten Darstellung ist der Druckzylinder 18 im wesentlichen horizontal angeordnet, so daß eine kompakte Anordnung erzielt wird.

Durch Betätigen des Druckzylinders 18 wird der Schwenkarm 11 und somit das gesamte Gelenkviereck 10 um einen Winkel ß aus der Horizontalen nach unten bzw. um einen Winkel ß ₂ nach oben verschwenkt. Durch den Einsatz eines Gelenkviereckes bleibt der Neigungswinkel α der Kettenfräse 30 bei dem Hub¬ bzw. Senkvorgang unverändert. Die Einstellung des Neigungswinkels erfolgt mittels der zweiten Betätigungseinrichtung 15. Wenn der Druckzylinder 15

ausgefahren wird, wird die gestrichelt eingezeichnete Position der Kettenfräse 30 eingenommen. Ein Verschwenken in die entgegengesetzte Richtung um den Winkel o; wird durch Zusammenziehen des Druckzylinders 15 erreicht. Somit ist auch die Einstellung des Neigungswinkels unabhängig von der Höhenverstellung mittels der ersten Betätigungseinrichtung 18 möglich. Beide Druckzylinderen 15 und 18 können auch während des Bearbeitungsvorganges unabhängig und gleich¬ zeitig voneinander betätigt werden, so daß besondere Bodenformationen abgefah¬ ren werden können.

Bei der Kettenfräse 30 weisen in der hier gezeigten Ausführungsform das Ketten¬ antriebsrad 31, das ein Turas sein kann, und das Leitrad 32 in etwa den gleichen Wirk-Durchmesser auf. Über die beiden Kettenräder 31, 32 läuft eine Kette 33 um, die mit Werkzeugen 35 bestückt ist, wobei diese Werkzeuge drehrichtungs- unabhängig ausgebildet sind, wie nachfolgend noch anhand der Figuren 4 bis 6 erläutert wird.

Am Rahmen 36 ist eine Kettenspanneinrichtung 34 angeordnet, mittels der bei Verschleiß der Kette ein Nachspannen möglich ist.

In der Figur 2 ist ein Teilschnitt des in Figur 1 gezeigten Bodenbearbeitungs¬ gerätes 1 dargestellt. Der Hebelarm 11 ist im Gelenkpunkt 12b mit einer Lager¬ aufnahme 21 und einem Lager 19 versehen, an dem die Lagerführung 20 des Rahmens 36 schwenkbar gelagert ist. Die Lageraufnahme 21 hat zum Innern des Laufwerks hin eine Sicherung 22. Innerhalb der Lageraufnahme ist eine Antriebs- einrichtung für das Kettenantriebsrad 31 in Form eines Hydromotors 6 angeord¬ net. Die Zuleitungen zum Hydromotor sind nicht dargestellt.

Das Leitrad 32 ist in vertikaler Richtung längsverschieblich am Rahmen 36 befestigt, so daß über die Spannvorrichtung 34, die am Rahmen 36 befestigt ist, ein Nachspannen der Kette 33 möglich ist.

Die Eindringtiefe F, der Kettenfräse 30 ist geringfügig kleiner als das Freimaß F ₂ , das durch den Abstand des Schwenkarmes 11 und der unteren Werkzeuge 35 gebildet wird.

In der Figur 3 ist das Bodenbearbeitungsgerät 1 im Betrieb dargestellt. Die Fahrtrichtung ist durch den nach links weisenden Pfeil gekennzeichnet und die Drehrichtung der Kette 33 durch den nach oben gerichteten Pfeil.

Die Kettenfräse 30 befindet sich in abgesenkter Stellung, in der der Druckzylin¬ der 18 vollständig eingefahren ist. Die Kettenfräse 30 ist in Fahrtrichtung durch Betätigen des Druckzylinders 15 um den Neigungswinkel . geneigt. Durch das Verschwenken der Kettenfräse 30 hat sich das Gelenkviereck in seiner Gestalt verändert.

Aufgrund der Neigung um den Winkel wird das von den Werkzeugen 35 zerkrümelte Erdreich in den Kammern zwischen den Werkzeugen 35 aufgenom¬ men und über Kopf nach hinten transportiert, wo es in den entstandenen Frei¬ raum abgeworfen wird. Das aufgelockerte Erdreich wird beim Herausfallen aus den zwischen den Werkzeugen 35 befindlichen Kammern mittels einer Sprühdüse 40, die Bestandteil einer nicht dargestellten Sprüheinrichtung ist, beispielsweise mit Mikroorganismen oder Nährstoffen oder diese Materialien enthaltenden Suspensionen besprüht.

In den Figuren 4a bis 6b sind verschiedene Ausführungen der Werkzeuge 35 dargestellt. In den Figuren 4 a,b weisen die Werkzeuge 35 quer angeordnete Stege 37 auf, wobei in Kettenlängsrichtung jeweils ein Steg mit zwei nebenein¬ ander angeordneten Stegen 37 abwechselt. Die Werkzeuge 35 sind so gestaltet, daß sie Freiräume 41 aufweisen, so daß mittels der hinter der Kette 33 angeord¬ neten Sprühdüse Suspensionen oder feste Stoffe durch die Kette hindurch in das vor der Kette 33 befindliche Erdreich eingebracht werden können.

In den Figuren 5 a,b sind Werkzeuge 35 dargestellt, die Stäbe 38 aufweisen. Wie aus der Figur 5b zu entnehmen ist, entspricht die U-fömrige Gestalt der Werk¬ zeuge 35 derjenigen der in Figur 4b gezeigten Darstellung. Die Stäbe 38 sind alternierend angeordnet.

In den Figuren 6 a,b sind durchgehende Stege 37 dargestellt. Alle beschriebenen Werkzeuge sind drehrichtungsunabhängig.

Im Gegensatz dazu sind die Werkzeuge 35 gemäß den Figuren 7 a,b nur für eine Drehrichtung geeignet. Die Werkzeuge 35 sind als Gänsefußschare ausgebildet. Mit ihnen läßt sich eine intensivere Arbeitsweise und höhere Flächenleistung erreichen, als dies mit den drehrichtungsunabhängigen Werkzeugen 35 möglich ist. Sie werden vorzugsweise für den Ackerschleppereinsatz gemäß Figur 8 verwendet. Andererseits wird mit den drehrichtungsunabhängigen Werkzeugen 35 ein stärkerer Krümeleffekt erzielt.

In der Figur 8 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Kettenfräse 30 an einem Ackerschlepper 50 befestigt ist. Der Antrieb erfolgt über die Zapfwelle 7 auf eine Hydropumpe 65, die wiederum gemäß Figur 9 die beiden Hydromotoren 6a und 6b über eine Öl-, Zu und Rücklaufleitung antreibt. Ein einseitiger Antrieb ist deshalb nicht möglich, weil unter diesen Voraussetzungen zu starke Ver- windungskräfte bei der Kraftübertragung von der angetriebenen zur nichtangetrie- benen Kettenseite über die Werkzeugplatten 35 erfolgen würden. In einem solchen Fall müßte eine mechanische Durchkoppelung der Kettenantriebsräder erfolgen.

Das Element 14 besteht gemäß Figur 8 und 9 aus einem Querrahmen, der auf der Schlepperseite Aufnahmegelenke für die 3 -Punkt-Aufhängung besitzt, wodurch eine in etwa parallele Höhenverstellung der Fräse möglich ist. Hier übernimmt der im Schlepper integrierte Hubzylinder die Funktion des in Figur 1 und 3 dargestellten ersten Druckzylinders 18.

Auf der schlepperabgewandten Seite befinden sich die Schwenklageraufnahmear¬ me 66, die die Kettenfräsenantriebe 67a und b mit Ketten aufnehmen. Durch Aufschrauben der Werkzeuge 35, die auf im Handel übliche Schlepperbreiten abgestimmt sind, sind die Kettenfräsenantriebe 67a und b miteinander gekoppelt.

Die Eindringtiefe F _a ergibt sich bei senkrechter Fräsenstellung in der untersten Stellung der Kettenfräse 30b und die Eindringtiefe F _b beim Neigungswinkel + , der durch entsprechende Verstellung des Druckzylinders 15 erreicht wird.