发明内容

本发明的目的是提供一种结构单元，该结构单元能够实现开头所述的犁耕或犁耕方法的所有功能，结构单元能够更换换地安装在犁耕装置的基础框架上并且能够实现容易的犁耕。

该目的通过具有根据权利要求1的特征的犁耕模块来实现。在从属权利要求中限定了合适的改进设计方案。

通过将犁耕模块设计为完成组装的结构单元并且具有第一载体结构和第二载体结构来实现该目的，第一切割元件布置在该第一载体结构上，第二切割元件布置在该第二载体结构上并且该第二载体结构与所述第一载体结构连接，并且通过使所述第一载体结构具有用于可拆卸地固定在犁耕装置的基础框架上的装置来实现该目的，在所述犁耕装置中设置有犁耕模块，在犁耕模块中，第二切割元件在犁耕方向上布置在第一切割元件之后。

根据本发明的第一方面，描述了用于犁地的犁耕装置的犁耕模块。犁耕模块具有第一载体结构，在该第一载体结构上布置有可旋转的切割元件(例如弧形盘)。诸如另一个相对第一切割元件以限定的角度布置的盘或切割刀的第二切割元件被安装在第二载体结构上，该第二载体结构一侧又牢固地连接到第一载体结构。可旋转的第一切割元件具有周向的第一切割刃并且被设计成，当犁耕装置与载体结构一起在地面上沿着其犁耕方向(即工作方向)移动时，借助于第一切割刃的第一切割区域切断地面的新翻土的侧部区域，特别是从犁沟壁切断。第一载体结构和第二载体结构彼此牢固连接并一起设置在犁耕装置的基础结构上。第二切割元件具有第二切割刃，第二切割元件设置在第二载体结构上并设计成，当犁耕模块在地面上沿犁耕方向移动时，借助于第二切割刃的第二切割区域能够切断地面的新翻土的底面区域，特别是沿着新翻土和犁沟底之间的分离面切断。第二切割元件在犁耕方向上相对于第一切割元件布置成，使得第二切割区域在犁耕方向上位于第一切割区域之后。

犁耕模块上的相应切割元件相对于彼此间的位置优选地是可调节的，优选地可枢转的。这与已知的犁耕装置相比具有明显的优势。例如，犁耕模块可以以这种方式使用，在该犁耕模块中用于新翻土的侧部分离的第一切割元件布置在用于新翻土的底部分离的第二切割元件之前。

优选地，犁耕装置具有多个犁耕模块，例如一个犁耕侧上有三到八个模块，即，对于一个基本框架，总共有六到16个模块。与已知的犁耕装置相比，在已知的犁耕装置中用于切割新翻土的侧部的第一切割元件布置在切割新翻土或犁沟(从该犁沟中切割出新翻土)的底部的第二切割元件后面。选择这种已知的布置，显然是因为第一切割元件在例如与导向板的配合中或在某个设计方案中作为空心盘的情况下负责翻转已切出的新翻土。为此，犁沟的底部，即新翻土的下侧必须已经被切割。因此，在已知的装置中，第二切割元件考虑其活动切割刃的情况下被布置在第一切割元件之前。通过这种布置，第一切割元件可以在切割新翻土的侧部后直接将其翻转，因为犁沟的底部已经被切割。为了第一切割元件能够可靠地切割的侧部，或者在弯曲构造中还能够准备翻转并开始翻转新翻土，第一切割元件的驱动或安装或保持当然必须设置在其后侧。然而，这又意味着第二切割元件第一切割元件必须各自具有单独的载体，它们通过该载体附接到框架。这使得相对于彼此调节两个切割元件变得相当困难。

相反，在本发明中，切割新翻土的侧部的第一切割元件布置在切割新翻土的底面或犁沟的底面的第二切割元件之前。通常不考虑这一点，因为在在牵引方向上首先布置用于切割新翻土的侧部的第一切割元件的犁耕装置中，尽管形状被设计为空心盘并且主要是设置用于翻转新翻土，也不能执行翻转功能。因为犁沟底部还没有被切割。根据本发明的模块的优点正是在于，只需提供两个切割元件，而无需导向板或刷板。根据本发明的优点现在还在于，基于第一切割元件在其后侧具有驱动器或轴承或载体结构的事实，并且在被布置在也具有载体结构的第二切割元件前面的情况下，第一切割元件和第二切割元件的两个载体结构可以相互连接，从而形成一个模块，该模块可以通过单个悬挂装置附接到犁耕装置的载体框架上。决定性的优势在于，可以通过拆除犁体并安装相应的模块而轻松地改造具有犁体的传统的犁耕装置。当然，传统的基础框架(也称为犁架)可以在工厂配备根据本发明的犁耕模块。

令人惊讶的是，现在已经表明，在具有作为空心盘的前部切割元件的犁耕装置中，可以切割侧部区域，且该侧部区域的切割首先没有后续的翻转，因为犁沟底部还没有被切割。翻转仅由随后的第二切割元件完成。已经表明，如果多个这样的模块在犁耕装置中彼此前后相继地布置，在从犁耕方向看跟随第一模块的第二模块中，第一切割元件不是仅切割已存在于那里的新翻土的侧面，而且那里的地面犁沟也已经借助第一模块被切割。所期望的功能因此可以直接由第二模块执行，即，空心盘形式的第一切割元件切割新翻土的侧部并且同时可以翻转新翻土。

关于构造，可以受益于第一切割元件的保持装置或载体结构在后侧具有用于第二切割元件的载体结构，从而可以将两个切割元件容易地附接并连接成一个模块。例如，如果犁耕装置只有一个犁耕模块，那么在犁耕田地的第一次牵引中，只有这第一次牵引是切割尚未被切出来的新翻土的侧部而翻转尚未发生的牵引。但是在第二次牵引时，已切断的新翻土就将直接通过第一切割元件翻转，因为第二切割元件已经在该区域切断了犁沟底并因此切断了新翻土的下侧。与传统的犁耕装置相比，这产生了相当大的优势。在没有进一步耗费的情况下就可以为具有犁体的传统犁耕装置更换或适配根据本发明的犁耕模块。由于模块化的原因，还可以很容易地快速更换有缺陷的部件，或者由于地面结构的变化，很容易地将相应地适配的其它犁耕模块更换到该犁耕装置上。

如果第一切割元件和第二切割元件都可以相对于它们的位置进行调节，则根据本发明的犁耕模块是特别有利的。因此产生了针对待犁耕的地面的可调节性以及两个切割元件相对彼此的可调节性。第二切割元件可在固定第一切割元件的载体结构上枢转，以在切割地面时引导第二切割元件略微向下倾斜，以防止该切割犁沟底部的切割元件在犁耕过程中脱出，并且同时将第一切割元件保持在地面下。第一切割元件可以在多个方向上枢转和移动，因此具有多个自由度，以在两个切割元件彼此的配合中获得相应的最佳犁耕结果。

在犁耕装置上提供多个模块的优点还在于，通过根据本发明的装置可以在一次牵引中犁出更大的宽度。当待犁耕的田地的边缘已犁耕时，将切割元件枢转脱离接合也是有意义的，否则最后一次牵引的宽度会太大，以致存在通过布置在最远侧的犁耕模块将例如在邻近田地中的一块地面挖出的风险。为了避免这种情况，可以通过将该切割元件或相应的切割元件枢转脱离接合来防止这种情况。

根据本发明的犁耕模块经由犁耕装置的基础框架联接到拖拽机器(例如拖拉机)，从而拖拉机沿着犁耕方向拉动切割元件穿过地面。基础框架也可以是承载铁或犁架的一部分。对于由布置在组合在一起的载体结构上的两个切割元件(即用于切割新翻土的侧部和用于翻转的第一切割元件和用于切割犁沟底的第二切割元件)组成犁耕模块，可以完全省略犁架。载体结构具有金属杆和/或纤维复合元件。此外，如下文将详细描述的，被附接的元件可以可调节地固定到载体结构上。

由第一载体结构和第二载体结构形成的犁架或载体框架因此为犁耕模块上的切割元件和附加部件(例如接头或调节元件)提供刚性但适于调节的固定结构。换句话说，切割元件固定到相应的第一载体结构或第二载体结构，使得在犁耕期间切割元件之间不会有相对运动。如果在犁耕期间第二切割元件由于对新翻土的切割而被压入地面下，则第一切割元件同时通过牵引力被压入地面下。然而，优选地，切割元件也可以在犁耕期间是可调节的，例如，这可以以电动或液压的方式来实现。

根据示例性实施方式，第一切割元件和/或第二切割元件例如通过接头可枢转地固定到相应的载体结构上，使得旋转轴和第二切割刃的延伸方向之间的角度能够被调节并能够固定在所需位置处。在本发明的另一有利的实施方式中，第二载体结构本身通过接头可枢转地连接到第一载体结构。结果，第二切割元件的前角可以相对于犁耕方向进行调节。所述前角通常是使得前切割刃略微指向下进入地里。

在另一示例性实施方式中，第一切割元件和/或第二切割元件可枢转地和/或可平移地布置在相应的载体结构上，以便相对于彼此调节前角和位置。因此，根据地面的性质并根据所需的工作深度，可以调节第二切割元件相对于犁耕方向的前角。

诸如上述接头的装置用于调节切割元件角度(板盘角度)，并可以调节切割元件的倾斜角度(与地面的犁沟壁的垂直倾角)和切割元件方向角(朝向犁耕方向，即牵引车行驶方向)。切割元件在第一切割刃和犁沟壁之间的切割线可以通过可调节的支撑件在高度上进行调节。因此，第一切割元件和第二切割元件之间的竖直距离和/或水平距离可以可变地调节。换言之，在进一步的示例性实施方式中，第一切割元件和第二切割元件可以彼此布置成，使得第一切割元件的第一切割刃的切割区域与第二切割元件的第二切割刃竖直地间隔开。通过在水平方向上的调节，可以调节牵引车的切割宽度或犁耕宽度。

在本发明的一种实施方式中，优选地，第一切割区域形成在第一切割平面内，并且第二切割区域形成在第二切割平面内，第一切割平面和第二切割平面彼此成30°至135°的角度，特别是成45°至110°的角度。可以为此调节期望的角度，因为两个切割元件可枢转地安装在各自相关联的载体结构上。当然，两个切割平面的预定的、固定的对齐也在本发明的范围内。

在此，第一切割刃在第一切割平面中延伸，而第二切割刃在第二切割平面中延伸。第一切割元件和第二切割元件相对于彼此固定在载体结构上，使得第一切割平面和第二切割平面不平行地形成并且尤其彼此具有大于或小于90°的角度(张角)。换言之，在进一步的示例性实施方式中，第一切割元件可以布置成，使得在第一切割元件的旋转轴和第二切割刃的延伸方向(或第二切割的切线，如果第二切割元件形成旋转盘的话)之间形成约0°至约±30°的角度。特别地，当犁耕装置旨在放置在地面上时，第一切割平面的法线具有平行于水平方向的(方向)分量。切割元件的旋转轴尤其平行于第一切割平面的法线。此外，当犁耕装置旨在放置在地面上时，第二切割平面的法线具有其它的(方向)分量，该分量平行于竖直方向。例如，可以在45°至130°之间选择法线之间的角度，以便在地面下获得所需的犁沟图案。

如果第一切割表面和第二切割表面尤其彼此成约90°，则第二切割元件在朝向第一切割元件的方向上挤压经底切的新翻土。结果，有利地第一切割元件和第二切割元件之间的新翻土可以在沿犁耕方向的运动期间被处理。两个旋转的机械元件的配合，即，第一切割元件和第二切割元件具有优选的犁耕结果或“碎化”(土块破碎)。此外，第一切割元件对牵引机的牵引线具有负面影响的较强的侧拉力通过第二切割元件的反作用在很大程度上得到补偿。牵引机在没有太多反转的情况下保持在轨道上。

第一切割元件可旋转地或可转动地固定到第一载体结构。相应地，第一切割元件具有第一旋转轴，第一切割元件围绕该第一旋转轴旋转。第一切割元件优选设计为弧形切割板并且具有圆形的圆线。周向的第一切割刃沿圆线形成。通过第一切割刃，新翻土的侧部区域与犁沟壁分离，并且同时新翻土侧向分流。周向的第一切割刃具有第一切割区域。第一切割区域是第一切割刃的周向部段，周向部段在犁耕方向上优选首先与地面接触并对地面进行切割。第一切割元件可具有约500mm至约800mm的直径。此外，第一切割元件可以具有齿部、居中安装并且可以优选地通过滑动件相对于第一载体结构和第二切割元件调节位置。

特别有利的是，能够围绕旋转轴旋转的第一切割元件是弧形的或者具有圆锥形状或截头圆锥形状。由此确保切断的新翻土旋转并沉积在犁耕模块之前通过而产生的相邻犁沟中。在此，第一切割元件的旋转轴相对于犁耕方向在一定角度下调节，使得切割元件的前缘相对于犁耕方向降低，并且切割元件基本上朝向犁耕方向倾斜地延伸，并因此朝向从切割元件到切割的新翻土延伸。

当犁耕装置沿地面移动时，第一切割元件自动旋转。由此摩擦力使得第一切割元件移动。第一切割元件的尺寸优选地设计成，使得仅第一切割元件的位于第一旋转轴下方的下半部在犁耕期间穿透地面，从而与地面的摩擦力可以引起旋转。

形成为弧形或板状的第一切割元件的旋转还使得，切断的新翻土被提升并同时转向侧部。切断的新翻土特别地与第一切割元件的第一切割表面摩擦接触。第一切割表面是形成在第一切割刃内的第一切割元件的表面。此外，第一切割表面是指向分离的新翻土的表面。第一切割表面可以均匀地设计，而没有凹陷或凸起。此外，第一切割表面(即第一切割元件的外侧表面)可以形成为圆锥形状或截头圆锥形状。

在优选的实施方式中，第二切割元件被设计为圆盘并且可旋转地安装，其中，第二切割刃由第二切割元件的周向边缘限定。替代地，第二切割元件可以由具有横向于犁耕方向延伸的切割刃的可调节切割刀来实现。优选地在其切割刃上带有锯齿的切割元件优选地以其尖端相对于犁的方向以限定的角度略微向后定向，即具有限定的角度。与犁耕方向的夹角大于90°。通过第二切割刃，新翻土的底面区域与地面的犁沟底分离、底切，并在必要时同时提升。在可旋转盘的情况下，周向的第二切割刃具有第二切割区域。第二切割区域是第二切割刃的在犁耕方向随后接触地面并对其进行切割的周向部段。

诸如弧形盘的第一切割元件，在第一竖直层水平面切割新翻土，例如从距地面表面约15至35厘米的工作深度开始，并将新翻土引导到预先形成的犁沟中。

在距离地面表面约15至35厘米工作深度的水平的第二层水平面上，新翻土由第二切割元件、即从犁沟底水平切割。

两个切割平面之间的距离(上方：旋转的第一竖直切割元件；下方：第二水平切割元件)可以通过调节旋转切割元件来适配。

有效的犁体由第一弧形切割元件和第二平面切割元件(例如切割刀或可旋转圆盘)的主要部件组成，大致对应于穿过地面绘制的倾斜的缠绕平面。切断的新翻土沿其内侧和侧面的弧形的第一切割元件向上移动。这个过程包括压缩新翻土的上半部和拉伸下半部。结果，在新翻土内产生压应力、拉应力和扭转应力，导致土壤分裂。

通过根据本发明的第二切割元件在第一切割元件之后沿犁耕方向的布置方案，可以降低摩擦力，否则该摩擦力会导致犁耕装置所需较高的拉力。由于新翻土在被第一切割元件从其侧面切割时已经被第二切割元件与犁沟底分离，因此新翻土已经被第一切割元件提升和翻转。第二切割区域在犁耕方向上位于第一切割区域之后，例如在1cm至50cm之间，特别是15cm至25cm之间。基本上水平的第二切割盘或切割刀作为第二切割盘与地面接触并且可以说在基本上竖直布置的第一切割盘或切割元件之后或后部延伸。第二切割元件的这种布置“底切”待水平地犁耕的犁沟壁或新翻土，因此显着促进了倾斜/犁沟清理。竖直布置的弧形的第一切割元件在后续牵引期间竖直切割已通过下游的第二切割元件水平预切割的新翻土，同时通过空心盘的旋转运动翻转新翻土并侧向放置，优选放置到犁沟中。

因此，犁耕装置能够实现平稳的犁耕效果。与传统的刚性犁体相比，摩擦系数大大降低，因为切割元件随之一起旋转。在这个意义上，提供了一种运行平稳、省油的犁，同时该犁产生几乎准备就绪用于苗床的恒定犁沟图案。

根据另一示例性实施方式，第二切割元件是可主动旋转的切割元件并且第二切割刃是环绕第二切割元件的切割刃。可以通过电动驱动装置或液压驱动装置驱动或旋转第二切割元件。

根据另一示例性实施方式，第一切割元件或第二切割元件的第一切割刃或第二切割刃为弧形齿形和例如设计成凹盘。弧形设计意味着在第一切割刃或第二切割刃中形成凹陷或凸起(齿部)。因此，当分离新翻土时可以实现第一切割元件或第二切割元件的改进的切割效果。通过球冠形设计，特别是第一切割元件的球冠形设计，沿第一切割元件滑动的新翻土可以进行翻转，从而可以省去连接刷板或导向板。有利的是，第一切割元件的第一切割刃和/或第二盘形切割元件的第二切割刃在圆周上具有凹陷。这产生了圆锯片形式的设计，圆锯片特别容易地穿过地面并且可以通过与地面接合而被设置为旋转。

借助于所述的犁耕装置，由于犁耕装置的牵引容易而能够节省牵引力/燃料。此外，犁耕装置可以普遍使用，几乎可以在所有地面条件下工作。此外，新翻土不断受到切割板的旋转运动的破坏。这实现了所需的土块碎化(土块破碎)。由于土块破碎效果，可以减少后处理步骤。这节省了直到处理苗床的工作步骤。此外，有利地混合土壤。此外，不再需要传统的标准部件或标准的附加工具，例如肥料撇渣器和圆式犁刀。旋转的第一切割元件和/或第二切割元件产生更少的磨损和撕裂，因此产生更少的更换零件成本。通过这种良好的地面犁耕，与使用传统犁板的犁耕装置相比，切割元件造成的腐殖质损坏金属磨损得到了很大程度的避免或减少。

根据另一示例性实施方式，犁耕装置具有至少一个其它犁耕模块，该模块还具有可旋转的第一切割元件，该第一切割元件具有周向的另一第一切割刃并且设计成，使得当载体结构在地面上沿着犁耕方向移动时，地面的另一新翻土的另一侧部区域可通过另一犁耕模块切断且另一第一切割元件切断，从而可以通过另一第一切割元件提升另一新翻土。

通过上述实施方式可以看出，多个犁耕模块在犁耕方向上彼此相邻地、即沿与犁耕方向正交(在水平面内)的方向间隔并并排排列。因此，在犁耕方向上并排布置的大量新翻土可以从地面上切下、提升，并在必要时翻转。

当布置大量或多个相应的犁耕模块并且相应数量的切割元件在犁地方向前后相继布置时，与仅使用一个犁耕模块的情况相比，由于在侧面使用彼此横向于犁耕方向的单独的犁耕模块而一次牵引可犁耕更宽的区域。同样，如果切割元件脱离接合并且因此可以枢转离开它们的调节位置，则对于犁耕装置的功能是有利的。例如，这使得可以将跟随的切割元件转变为引导切割元件。在犁耕装置的多个犁耕模块的组合中，这对于不同参数例如在最佳适应意义上的地面性质而言可能是有意义的或有利的。

例如，通过根据本发明的犁耕装置，即使没有导向板和犁板，也可以通过上部可旋转的弧形第一切割元件，将地面的新翻土平缓且平坦地翻转，例如翻转15厘米。

在示例性实施方式中，第一切割元件和第二切割元件可更换地布置(例如通过螺纹连接)在相应的载体结构上。第一载体结构设计成，使得第一载体结构可以可拆卸地安装在犁耕装置的基础框架上，这优选地通过螺钉连接来完成。还可提供剪切螺栓以保护石材。为此提供的装配元件，例如孔或销，优选地设计和布置成，使得它们与用于犁耕装置的市售的基本框架兼容。因此，犁耕模块可以容易地改装为例如在犁体部位上的犁耕装置的基础框架。

由于第一切割元件的旋转，被切断的新翻土被容易地提升、翻转并放置到犁沟上。当犁耕装置沿犁耕方向移动时，新翻土沿犁耕方向放置。

由于通过旋转的第一切割元件提升新翻土，因此新翻土可以以节能的方式沿犁耕方向存放在切割元件后面。

在根据本发明的犁耕模块的特别优选的实施方式中，第二切割元件被设计为固定切割刀。切割刀被设计为扁平的、矩形的、直的或弯曲的刀片，刀片在端部区域固定到第二载体结构上。优选地通过螺纹来固定，这也使得在磨损时能够容易地更换第二切割元件。刀片的切割刃在其工作位置指向犁耕方向，并且通常横向于该方向定向。

在该设计的有利方案中，第二切割元件的切割刀是L形的，切割刀的第一杆在犁耕模块的工作位置中水平地定向并且第二杆基本上竖直地定向。第一杆因此将待形成的新翻土的底面区域分离。而在犁耕模块的工作位置中竖直的第二杆位于第一切割元件的前面并便于进入地面下，因为第二杆基本上与第一切割元件的前缘在同一平面中延伸。出于机械坚固性的原因，将切割刀设计为一件式是有利的。切割刀通常呈扁平刀片的形状，刀片正面有锋利的边缘。刀片相对于犁耕方向的前角可以调节，以确保实现并保持犁耕模块进入地面下的所需深度。

根据权利要求12，本发明还包括一种犁耕装置，在其基础框架上布置至少一个根据本发明的犁耕模块，优选布置6至16个这样的犁耕模块。在这种情况下，犁耕模块优选通过螺钉连接牢固地连接到基础结构，该连接通过第一载体结构进行。不言而喻，必须在基础框架和第一载体结构上形成兼容的例如孔或螺栓的固定元件。替代地，也可以提供适配器元件，以便能够将犁耕模块适配和固定到犁的不同基础框架上。因此，犁耕模块可以很容易地安装在基本框架上，或者，例如出于维护目的而拆除。