Vorrichtung zum Auflockern von Tennenflächen

Abstract

 Eine Vorrichtung (1) dient zum Auflockern von aus einer Deckschicht und einer dynamischen Schicht aufgebauten Tennenflächen und weist wenigstens eine mit abstehenden Stiften (3) oder Stacheln versehene Walze (4) auf, welche über die aufzulockernde Tennenfläche rollbar ist. Um den Eintritt der Stifte in die Tennenfläche möglichst schonend und außerdem ohne zu große Gefahr einer Ver­formung der Stifte zu gestelten, ist das freie, von der Walzenoberfläche abgewandte Ende (3a) der Stifte (3) abgeschrägt, wodurch eine langgezogene Schrägfläche gebildet ist, deren kürzere Ausdehnung in Fahrt- oder Drehrichtung der Walze (4) orientiert ist. Das äußerste Ende dieser Schrägfläche bildet also praktisch eine Schneide, die ohne großen Widerstand in die Tennen­fläche eintreten kann, dennoch aber in dieser Richtung wirkende Belastungen aufnehmen kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrittt eine Vorrichtung zum Auflockern von aus einer Deckschicht und einer dynamischen Schicht aufgebauten Tennenflächen, beispielsweise von Sand-­Sportplätzen, Hart-Tennisplätzen, Laufbahnen od.dgl., mit Hilfe von in die Tennenfläche einführbaren und darin bewegbaren Stiften oder Stacheln, die radial von der Oberfläche wenigstens einer Walze abstehen, welche über die aufzulockernde Tennenfläche rollbar ist, wobei die Länge der über den Umfang und die Länge der Walze ver­teilten Stifte oder Stacheln größer als die Dicke der Deckschicht der Tennenfläche ist.

[0002] Eine derartige Vorrichtung ist aus DE-83 35 455 U oder DE-A-31 42 933 oder DE-A-30 40 590 bekannt.

[0003] Beim Rollen einer derartigen Walze mit radial abstehen­den Stiften, Stacheln oder sonstigen Vorsprüngen er­gibt sich jedoch, daß diese vorspringenden Teile nicht etwa in gerader Linie ihrer Erstreckung, sondern etwas schräg, d.h. mit ihrer Seitenfläche in die zu bear­beitende und aufzulockernde Fläche eintreten müssen, also einer erheblichen seitlichen Belastung und insbesondere auch Biegebeanspruchung ausgesetzt sind, die außerdem die Verankerung an der Walzenoberfläche mit einem entsprechenden Moment beaufschlagt.

[0004] Sind dabei diese Stifte oder Stacheln angespitzt, trifft zuallererst die materialmäßig schwächste Stelle dieses Stiftes seitlich auf die Fläche und kann deshalb unter der erwähnten Belastung verbogen werden.

[0005] Im weiteren Verlauf der Rollbewegung der Walze muß der Stift im Inneren des Erdreiches oder des aufzu­lockernden Materiales eine Schwenkbewegung durchführen, wonach er schließlich unter einem anderen Winkel wieder austritt, als er ihn beim Eintritt in die aufzulockern­de Fläche einnahm. Diese Schwenkbewegung im Inneren der aufzulockernden Fläche kann nun dazu führen, daß das Material nicht nur durch den Einstichvorgang aufge­lockert, sondern gleichzeitig auch angehoben und etwas versetzt, also praktisch aufgewühlt und umgepflügt wird, weil die Stiftlängsseite - vor allem bei Aus­bildung des Stiftes als vorspringender Zahn gemäß der DE-A-31 42 933 das Material verschieben muß. Bei nicht zahnförmigen, sondern im Querschnitt runden Stiften wird eine solche Wühlbewegung ggfs. etwas ver­mindert, ist aber ebenfalls nicht zu vermeiden. Somit besteht die Gefahr, daß die übereinanderliegenden und auf­zulockernden Schichten der Tennenfläche auch teilweise miteinander vermischt werden, also der Zweck der Schichtung zumindest teilweise verloren geht. Somit kann statt der gewünschten Regenerierung der Tennenfläche durch ein Auflockern diese mindestens nach mehreren derartigen Bearbeitungen in ihrer Struktur mehr oder weniger zerstört werden.

[0006] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher ein Vermischen der verschiedenen Schichten der aufzulockernden Tennenfläche durch die relative Schwenkbewegung der Stifte von ihrem Eintritt bis zu ihrem Austritt aus der Fläche weitestgehend vermieden wird, wobei dennoch eine gute Auflockerung erreicht, eine vorzeitige Beschädigung vor allem des der Walzen­oberfläche abgewandten Stiftendes aber weitestgehend vermieden werden soll.

[0007] Die Lösung dieser scheinbar widersprüchlichen Aufgabe be­steht darin, daß das freie, von der Walzenoberfläche abgewandte Ende der Stifte abgeschrägt ist und dadurch eine langgezogene Schrägfläche gebildet ist, deren kürzere Ausdehnung in Fahrt- oder Drehrichtung der Walze orientiert ist.

[0008] Dadurch ergibt sich am Ende des Stiftes zwar eine Quer­schnittsverminderung, die aber in Drehrichtung nicht oder kaum wirksam wird, in dieser beim Eintritt in das Erdreich wirksam werdenden Belastungsrichtung also ihre Biegesteifigkeit weitgehend behält. Praktisch ist das Ende des Stiftes schneidenartig ausgebildet, wobei die Richtung der Schneide der Eintrittsrichtung entspricht, also nicht oder kaum auf Biegung beansprucht wird. In die dynamische Schicht greift somit ein in seiner seitlichen Ausdehnung schmalerer Teil des jeweiligen Stiftes ein, so daß praktisch kaum noch die Möglichkeit besteht, Material aus dieser dynamischen Schicht durch den etwas verschwenkbaren Stift mit in die Höhe zu nehmen und in die Deckschicht einzubringen und mit dieser zu vermischen. Gleichzeitig wird jedoch der Eintritt des angeschrägten Stiftes in die zunächst harte Oberfläche der Tennenfläche aufgrund dieser Ver­minderung seiner Ausdehnung erleichtert, wobei aber dennoch eine Verbiegung des Endes des Stiftes weitest­gehend ausgeschlossen ist. Dennoch wird der Boden selbst praktisch nicht aufgewühlt und zerpflügt. Dennoch er­gibt sich durch das Eintreten dieser Schrägfläche und die beim Eintreten und Abrollen zunehmende Querschnitts­größe ein allmähliches und schonendes Auflockern und Beseitigen von Spannungen innerhalb der Schichten der Tennenfläche, ohne diese stark zu zerpflügen und evtl. zu durchmischen.

[0009] Zweckmäßigerweise ist die Schrägfläche bei im Quer­schnitt kreisrunden Stiften etwa ellipsenförmig und verläuft von einer Meridianlinie des Stiftes zu der gegenüberliegenden, wobei die kleinere Achse dieser Ellipse in einer Ebene durch einen Durchmesser der Walze angeordnet ist. Runde Stifte sind besonders ein­fach herstellbar und darüber hinaus ergibt sich dann am äußersten Ende der Schrägfläche auch ein gerundeter schneidenförmiger Bereich, der entsprechend allmählich in das Erdreich eintritt und somit nicht sofort dem vollen Gegendruck des Erdreiches ausgesetzt ist, der im übrigen sofort ab Beginn dieses Eintretens durch die Zunahme der Materialdicke aufgrund der Schrägfläche auch wiederum vermindert wird.

[0010] Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung für eine möglichst gleichmäßige Wirkung ergibt sich, wenn einander an der Walze benachbarte Stifte und damit ihre Schrägflächen jeweils um 180° gegeneinander ver­dreht angeordnet sind. Von den Schrägflächen evtl. auf die Walze ausgeübte Axialkräfte werden dadurch gegen­einander aufgehoben.

[0011] Der Schrägungswinkel der Schrägfläche der Stifte ist gegenüber der am Ende der Schrägfläche beginnenden längsten Mantellinie des Stiftes zweckmäßigerweise ein spitzer Winkel, um die vorbeschriebene allmähliche Zu­nahme des wirksamen Stiftquerschnittes im Erdreich so langsam wie möglich zu steigern.
Entsprechend geringe Angriffsmöglichkeiten sind auch an dem Stift selbst dafür gegeben, bei seiner Schwenkbe­wegung Material mitzunehmen und umzuwühlen. Auch ist die Kombination einer Schrägfläche mit einem im übrigen runden Querschnitt deshalb zweckmäßig, weil auch an den Längsseiten der Schrägflächen praktisch Schneiden gebildet sind, von denen aus auch in Quer­schnittsrichtung des Stiftes nur eine allmähliche Quer­schnittsvergrößerung gemäß der der Schrägfläche abge­wandten Rundung des Stiftes stattfindet.

[0012] Ausgestaltungen der Erfindung bezüglich des Schrägungs­winkels der Schrägfläche sowie auch seiner axialen Ausdeh­nung in Relation zur Gesamtlänge des Stiftes und schließlich der Verteilung der Stifte an der Walzenober­fläche sind Gegenstand der Ansprüche 5 bis 10.

[0013] Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen sowie in den Ansprüchen 5 bis 10 ent­haltenen Merkmale und Maßnahmen ergibt sich eine Vor­richtung zum Auflockern von hart gewordenen Tennenflächen, bei welcher die Stifte sehr allmählich in den harten Boden eintreten, wobei sie dennoch in der dabei auftre­tenden Belastungsrichtung stabil und gegen Verformungen wenig anfällig sich, obwohl sie in ihrem Querschnitt an diesem Ende vermindert sind, so daß sie auch im weiteren Schwenkbereich innerhalb des aufzulockernden Materiales nicht zu einer Vermischung dieses Materiales in der Lage sind aber das verfestigte Material durch die allmähliche Querschnittserweiterung, die dabei auch immer tiefer in den Boden eindringt, wirkungsvoll auflockern und ent­spannen können.

[0014] Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als we­sentlich zugehörenden Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher beschrieben.

[0015] Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehreren schematisch dargestell­ten Walzen, wobei diese Vorrichtung mittels einer Dreipunktaufhängung an einem Zugfahrzeug befestigt ist,

Fig. 2 eine Draufsicht der drei mit erfindungsgemäßen Stiften besetzten Walzen enthaltenden Vorrich­tung,

Fig. 3 eine Ansicht einer Stachelwalze, wobei der besseren Übersicht wegen nur ein Teil der gleichmäßig an ihrer Oberfläche verteilten Stacheln oder Stifte angedeutet ist ,

Fig. 4 in vergößertem Maßstab eine Stirnansicht einer Stachelwalze mit der Anordnung der einzelnen Stifte und ihren Schrägflächen, wobei die Schrägflächen benachbarter Stifte jeweils um 180° gegeneinander verdreht sind,

Fig. 5 in weiter vergrößertem Maßstab die Ansicht eines Stiftes der Stachelwalze mit Blick auf die erfindungsgemäße Schrägfläche und

Fig. 6 eine um 90° gedrehte Ansicht des in Fig. 5 dar­gestellten Stiftes mit der Abschrägung der Schrägfläche an seinem freien Ende.

[0016] Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Auflockern von aus einer Deckschicht und einer dynami­schen Schicht aufgebauten Tennenflächen, wie Sand-­Sportplätzen, Hart-Tennisplätzen, Laufbahnen od.dgl. Die Vorrichtung 1 weist dabei wenigstens eine, im Ausführungsbeispiel drei an einer Zug- oder Schubein­richtung 2, im Ausführungsbeispiel einer Zugeinrichtung 2, drehbar gelagert, mit abstehenden Stiften 3 oder Stacheln (vgl. Fig. 4 bis 6) versehene, über die aufzulockernde Tennenfläche rollbare Walzen 4 auf. Die Länge der über den Umfang und die Länge der Walze 4 verteilten Stifte 3 ist dabei größer als die Dicke der Deckschicht der Tennenfläche, jedoch geringer als die Gesamtdicke der beiden die Tennenfläche bildenden Schichten, nämlich der Deckschicht und der dynamischen Schicht.

[0017] In Fig. 4 erkennt man, daß die stachelförmigen Stifte 3 radial von der Oberfläche der Walze 4 abstehen. Dadurch können sie beim Abrollen gut in die Tennenfläche ein­stechen, während ihres Duchganges durch die Schichten der Tennenfläche eine gewisse Schwenkbewegung durch­führen und dann wieder austreten, so daß eine gewisse Relativbewegung im Inneren der Schicht für deren Auflockern sorgt, ohne jedoch zu stark zu wühlen und zu pflügen.

[0018] In den Figuren 4 bis 6 erkennt man, daß das freie, von der Walzenoberfläche abgwandte Ende 3a der im Quer­schnitt im Ausführungsbeispiel kreisrunden Stifte 3 ab­geschrägt ist, wobei die Schrägfläche 5 von einer Meridianlinie des Stiftes 3 zu der gegenüberliegenden verläuft und etwa ellipsenförmig ist und die kleinere Achse a dieser Ellipse od.dgl. in Dreh- bzw. Fahrtrichtung, d.h. in einer Ebene durch einen Durch­messer der Walze 4, angeordnet ist. Dabei können ein­ander benachbarte Stifte jeweils um 180° gegeneinander gedreht sein, wie es Fig. 4 andeutet. Die Schrägfläche 5 wird somit etwa in Drehrichtung durch die aufzulockern­den Schichten und insbesondere auch die dynamische Schicht geführt, wobei durch die Querschnittsverminderung im Bereich der Schrägfläche 5 verhindert wird, daß Material aus dieser unteren Schicht mit in die obere Schicht gebracht und mit dieser vermischt wird. Dennoch ergibt sich durch das Einstechen dieser Schrägfläche und die beim Eintreten und Abrollen zunehmende Quer­schnittsgröße ein allmähliches und schonendes Auflockern und Beseitigen von Spannungen innerhalb der Schichten, ohne diese stark zu zerpflügen und evtl. zu durch­mischen.

[0019] Dabei erkennt man vor allem in Fig. 6, daß der Schrägungswinkel der Schrägfläche 3a der Stifte 3 gegenüber der am Ende der Schrägfläche beginnenden längsten Mantellinie des Stiftes 3 ein spitzer Winkel ist. Entsprechend langsam nimmt der Stiftquerschnitt beim Eintritt in die aufzulockernde Tennenfläche zu. Beispielsweise kann dieser Schrägungswinkel der Schrägfläche 3a 14° bis 45°, vorzugsweise 20° bis 40°, insbesondere 30° betragen.

[0020] Die im Ausführungsbeispiel vorgesehenen drei Stachel­walzen 4 sind parallel zueinander und in Vorschub­richtung hintereinander mit Abstand angeordnet und kön­nen somit jeweils unabhängig voneinander rollen. Dabei haben sie jeweils den gleichen Durchmesser, so daß eine gleichmäßige Auflockerung erzielt wird. In Fig. 3 und 4 ist angedeutet, daß die Stifte 3 an der Walze 4 gleiche Abstände am Umfang haben und daß die Abstände zwischen den über die Länge der Walze 3 nebeneinander liegenden Stifte 4 ebenfalls gleich ist, wobei sich all diese Abstände jeweils entsprechen können, so daß eine sehr gleichmäßige Anordnung gegeben und somit eine gleichmäßige Bodenbearbeitung durchführbar ist. Die Stifte 3 sind dabei auf parallelen Umfangslinien der Walze 4 angeordnet und an den Walzen 4 sind jeweils Abstreifkämme 6 angeordnet, durch deren Zwischenräume die Stifte 3 beim Abrollen der Walzen 4 hindurchtreten. Somit werden die Stifte 3 immer wieder abgestreift und gereinigt.

[0021] Es sei erwähnt, daß die Stifte 3 einer Umfangslinie gegenüber denen der Nachbar-Umfangslinie in Umfangs­richtung gegeneinander versetzt sein können, so daß eine noch bessere Verteilung der Stifteintritte in den Boden erreicht wird.

[0022] Die Länge der Stifte 3 kann ausgehend von der Oberfläche der Walze 4 etwa 5 bis 10 cm, vorzugsweise etwa 6 bis 8 cm betragen, je nachdem, wie dick die Tennenfläche bildenden Schichten sind. Dabei soll die Länge der Stifte 3 insge­samt so gewählt sein, daß die untere dynamische Schicht nicht voll durchstochen wird, aber die Stifte in diese Schicht eintreten. Versuche haben gezeigt, daß dadurch Verhärtungen und Spannungen in einer solchen Schicht gelöst werden, ohne die Schicht selbst nennenswert zu verändern.

[0023] Die Zugeinrichtung 2 hat im Ausführungsbeispiel eine Dreipunktaufhängung 7 zum Befestigen an einem Zugfahr­zeug 8. Ferner hat die Zugeinrichtung 2 nicht näher dargestellte absenkbare Stempel, mit denen eine Lagerung möglich ist, ohne die Stifte 3 der Stachelwalzen 4 zu belasten.

[0024] Es sei noch erwähnt, daß auf der der Dreipunktaufhängung 7 gegenüberliegenden, dem Zugfahrzeug 8 abgewandten Seite 9 an der Zugeinrichtung 2 Hilfsräder vorgesehen sein können, die zum Anheben der Walzen 4 beim Wenden des Fahrzeuges 8 od. dgl. relativ zu diesen Walzen nach unten verstellbar sind, so daß die Walzen während des Wendevorganges abge­hoben sind und ihre Stacheln trotz eines engen Wende­radius keine Zerstörung der Tennenfläche bewirkt.

[0025] Die axiale Ausdehnung der Schrägfläche 3a beträgt etwa ein Drittel bis zwei Drittel, insbesondere etwa die Hälfte oder etwas weniger als die Hälfte der Gesamtlänge des über die Walzenoberfläche überstehenden Stiftes 3 und nimmt im Ausführungsbeispiel fünf Zwölftel des über einen Anschlag 3b oder die Walzenoberfläche überstehen­den Teiles des Stiftes 3 ein. Dies ist ein guter Kompromiß zwischen einer möglichst verformungsfesten Form des Stiftes 3 bei dennoch möglichst allmählicher Zunahme des ins Erdreich eintretenden Querschnittes des Stiftes und der daraus resultierenden Materialverdrängung.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Auflockern von aus einer Deckschicht und einer dynamischen Schicht aufgebauten Tennen­flächen, beispeilsweise von Sand-Sportplätzen, Hart-­Tennisplätzen, Laufbahnen od.dgl., mit Hilfe von in die Tennenfläche einführbaren und darin beweg­baren Stiften oder Stacheln, die radial von der Oberfläche wenigstens einer Walze abstehen, welche über die aufzulockernde Tennenfläche rollbar ist, wobei die Länge der über den Umfang und die Länge der Walze verteilten Stifte oder Stacheln größer als die Dicke der Deckschicht der Tennenfläche ist, dadurch gekennzeichnet, daß das freie, von der Walzenoberfläche abgewandte Ende (3a) der Stifte (3) abgeschrägt ist und dadurch eine lang­gezogene Schrägfläche gebildet ist, deren kürzere Ausdehnung in Fahrt- oder Drehrichtung der Walze (4) orientiert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche (5) bei im Querschnitt kreis­runden Stiften (3) etwa ellipsenförmig ist und von einer Meridianlinie des Stiftes (3) zu der gegenüber­liegenden verläuft, und daß die kleinere Achse (a) dieser Ellipse in einer Ebene durch einen Durchmesser der Walze (4) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß einander an der Walze (4) benachbarte Stifte (3) und damit ihre Schrägflächen (5) jeweils um 180° gegeneinander verdreht angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrägungswinkel der Schräg­fläche (3a) der Stifte (3) gegenüber der am Ende der Schrägfläche beginnenden längsten Mantellinie des Stiftes (3) ein spitzer Winkel ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrägungswinkel der Schräg­fläche (3a) 15° bis 45°, vorzugsweise 20° bis 40°, insbesondere 30° beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Ausdehnung der Schrägfläche (3a) etwa ein Drittel bis zwei Drittel, insbesondere die Hälfte oder etwas weniger als die Hälfte der Gesamtlänge des über die Walzenoberfläche überstehenden Stiftes (3) vorzugsweise fünf Zwölftel des über einen Anschlag (3b) oder die Walzenoberfläche überstehenden Teiles des Stiftes (3) einnimmt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­durch gekennzeichnet, daß die über die Oberfläche der Walze (4) überstehende Gesamtlänge der Stifte (3) geringer als die Gesamtstärke der die Tennenfläche bildenden dynamischen Schicht und Deckschicht ist, ausgehend von der Oberfläche der Walze (4) zum Bei­spiel etwa 5 bis 10 cm, vorzugsweise etwa 6 bis 8 cm beträgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­durch gekennzeichnet, daß die Stifte (3) an der Walze (4) gleiche Abstände am Umfang haben und daß die Abstände zwischen den über die Länge der Walze (3) nebeneinanderliegenden Stiften (4) vorzugsweise eben­falls gleich ist und insbesondere den Abständen in Umfangsrichtung entspricht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (3) auf parallelen Um­fangslinien der Walze (4) angeordnet sind und an der Walze ein Abstreifkamm (6) angeordnet ist, durch dessen Zwischenräume die Stifte (3) und ihre Schräg­flächen (3a) beim Abrollen der Walze (4) hindurch­treten und dabei abstreifbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (3) einer Umfangs­linie gegenüber denen der Nachbar-Umfangslinie in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.

Zeichnung