DE102010051170A1

DE102010051170A1 - 3-Phasen-Pflug

Info

Publication number: DE102010051170A1
Application number: DE201010051170
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: HILDEBRANDT ERNST AUGUST
Current assignee: HILDEBRANDT ERNST AUGUST
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2012-05-16

Abstract

Parallelpflug zur wendenden Bodenbearbeitung, der den Boden in einem Arbeitsgang aufbricht, wendet und an gleicher Stelle wieder ablegt, ohne offene Pflugfurchen zu hinterlassen. Der hier beschriebene Parallelpflug eröffnet die Möglichkeit große Arbeitsbreiten bei der Bodenwendung durch paralle oder zueinander vor- und nachgeordnet versetzte Pflugeinheiten mit kurzer Gesamtbaulänge zu verknüpfen. Dadurch werden vielfältige Kombinationsmöglichkeiten mit Bestell- und Pflanzgeräten, Düngungs- und Pflanzenschutzgeräten sowie Mulchern ermöglicht. Die Pflugeinheiten sind gekennzeichnet durch ein zentrales Spaltschar, zwei in der Zugrichtung nachfolgenden und zueinander wendenden Pflugkörpern und einer anschließend auf der Pflugsohle geführten Spreiz- und Nivellierschiene, die den gewendeten Boden gleichmäßig auf der Bearbeitungsbreite verteilt, ohne verschüttete Pflanzenreste wieder an die Bodenoberfläche zu bringen. Neben der Kombination mit Geräten zur Bestellung, Düngung und dem Pflanzenschutz eröffnet eine Kombination mit Mulchgeräten durch die Aberntung von Zwischenfrüchten und gleichzeitige Aufbringung des Mulchs direkt nach der Bodenbearbeitung und Bestellung einen wirksamen Erosionsschutz.

Description

3-Phasen-Pflug zur wendenden Bodenbearbeitung, bei dem der Boden nach der Drehung ohne offene Furchenbildung an gleicher Stelle abgelegt wird.
1. Technisches Gebiet:
Bodenbearbeitung
2. Stand der Technik:
Das klassische Bodenbearbeitungsgerät zum lockern, krümeln und mischen des Bodens mit dem Vergraben von Pflanzenresten, Unkräutern und Ausfallgetreide ist der Pflug. Das Ziel eines sauberen Ackers zur Vorbereitung optimaler Bestellbedingungen ist derzeit nur mit Einsatz eines Pfluges möglich. Neuere Entwicklungen bei der Gestaltung von Bauelementen des Pfluges haben zum Ziel, eine flachere und damit energieärmere Bodenbearbeitung unter Beibehaltung der sonstigen Vorzüge der Bodenwendung zu ermöglichen.
3. Problematik der bekannten Technik
Nachteilig beim Einsatz des Pfluges ist der relativ hohe Energieverbrauch und die Notwendigkeit, zur Bereitung eines saatfertigen Ackers weitere Bearbeitungsmaßnahmen zur Einebnung und Krümelung (unter Umständen auch zur Rückverfestigung) durchzuführen.
Generell birgt die Bodenbearbeitung mit Pflügen aller bekannten Bauarten die Gefahr von Verdichtungen des Unterbodens, da die Zugmaschine in der offenen Pflugfurche fährt. Ein „On-Land”-Fahren wird bisher nur bei Pflügen mit großen Arbeitsbreiten und entsprechend hohem Zugkraftbedarf angeboten.
Mit zunehmender Bearbeitungsbreite und Scharzahl nimmt auch die Baulänge herkömmlicher Pflüge zu, da die Pflugkörper zur Vermeidung von Verstopfungen seitlich versetzt hintereinander angebracht werden. Durch die Hebelwirkung werden große Anforderungen an die Schleppertragachsen und die Hubkräfte der Schlepperhydraulik gestellt. Die positive Korrelation zwischen Bearbeitungsbreite und Pfluglänge birgt darüber hinaus den Nachteil, dass an den Feldenden kein gleichmäßiger Bearbeitungsabschluss erfolgt und beim Pflügen des Vorgewandes bereits bearbeiteter Boden nochmals zu pflügen ist. Hierbei können zuvor verschüttete Pflanzenreste, Ausfallgetreide und Unkräuter wieder an die Bodenoberfläche gelangen. Zudem hat die Bodenbearbeitung mit dem Pflug letztendlich immer eine offene Schlussfurche zur Folge, die zur Nutzung der vollständigen Bodenfläche durch einen zusätzlichen Arbeitsgang beseitigt werden muss. Mit zunehmenden Gerätebreiten und -längen wird auch die Kombination mit Anbaugeräten zur Einebnung, Krümelung und Packung des Saathorizonts erschwert.
Bisherige Lösungsvorschläge zur parallelen oder versetzt parallelen Anordnung von Pflugkörpern (Pat. DE 35 27 904 C1 , DE-AS 10 84 068 , US 30 63 506 , GB 2 86 444 ) konnten sich unter Praxisbedingungen nicht durchsetzen, da die Arbeitsergebnisse nicht überzeugen konnten. In allen Fallen wurde versucht, den Boden in einem Arbeitsgang durch herkömmliche Pflugschare zu wenden und gleichzeitig oder unmittelbar danach durch Führungsschienen, Streichbleche oder Pfluganlagen in die ausgehobene Furche zurück zu drücken. Da mit der Bodenlockerung beim Pflügen eine Volumenvergrößerung des abgeschnittenen Bodens einhergeht, neigen diese Verfahren häufig zu Verstopfungen. Andererseits kann der gewendete Boden beim seitlichen Verschieben auch zurückdrehen, wodurch zuvor verschüttete Pflanzenreste wieder an die Bodenoberfläche gelangen.
4. Erfindung, für die Patentschutz begehrt wird:
Der hier beschriebene 3-Phasen-Pflug ist ein Bodenbearbeitungsgerät, das eine vollständige Bodenwendung ohne die oben beschriebenen Nachteile der bekannten Pflugbauarten durchführt und aus parallel oder in der Längsrichtung vor- und nachgeordnet versetzt nebeneinander angeordneten Geräteeinheiten aus einer Kombination von Spaltschar mit nach außen gerichteten Streichschienen oder Streichblechen zum Anlegen einer Spaltfurche, zwei nachfolgenden Pflugkörpern mit Streichblechen, die gegenläufig drehend, die Spaltfurche durch einen gleichschenkligen Bodendamm bedecken und einer auf der Pflugsohle nachgeführten Spreiz- und Nivellierschiene besteht, die den Bodendamm gleichmäßig auf die Bearbeitungsbreite verteilt. Die Baulänge wird nicht durch die Gerätebreite beeinflusst. Es entstehen keine offenen Pflugfurchen. Auch eine streifenförmige Bearbeitung des Bodens ist möglich.
Ein zentral geführtes Spaltschar mit nach außen gerichteten Streichschienen oder -blechen (7.1/8.1) (siehe 7 + 8) spaltet den Boden und führt ihn zwei gegenläufig wirkenden Pflugkörpern mit Streichblechen (7.2 + 7.3/8.2 + 8.3) zu, die das zentrale Spaltschar links und rechts flankieren. Hier werden die beiden Bodenbalken zur Mitte der Bearbeitungsfläche – zur offenen Furche hinter dem Spaltschar – gedreht und so auf der Pflugsohle abgelegt, dass ein gleichschenkliger Bodendamm entsteht. Durch die auf der Pflugsohle nachgeführten Spreiz- und Nivellierschiene (8.4) wird der Bodendamm auseinander getrieben und gespreizt und auf die gesamte Bearbeitungsbreite gleichmäßig verteilt (siehe auch 3, 4 und 5).
Die Konstruktionsmerkmale:

• Zentrales Spaltschar mit nach außen gerichteten Streichschienen oder Streichblechen (8/8.1) zum Aufbrechen des Bodens und Anlegen einer Spaltfurche.
• Gegenläufig angeordnete Pflugkörper (8/8.2 + 8.3) bestehend aus Schar und Streichblech zur Drehung des Bodenbalkens in die Spaltfurche.
• Spreiz- und Nivellierschiene (8/8.4) zur Spreizung der zusammengeschlagenen Bodenstränge (Bodendamm) und Einebnung der gewendeten Bodenoberfläche auf die Bearbeitungsbreite der gesamten Geräteeinheit.
• Geräterahmen zur Aufnahme der Geräteeinheiten.

Da bedingt durch gleichzeitige Rechts- und Linkswendung des Bodens durch die gegenläufig wirkenden Pflugkörper kein Seitenzug auftreten kann, ist eine hohe Richtungsstabilität des Gerätes auch bei Arbeiten quer zum Hang gewährleistet. Die Zugmaschine fährt „on-land”, dadurch wird die Gefahr von Bodenverdichtungen durch Raddruck erheblich reduziert.
Eine flache, aber vollständige Bodenwendung ist möglich. Bei Bedarf können die Schare mit Untergrundlockerungswerkzeugen durch am Markt verfügbare Untergrundschare oder Untergrunddornen kombiniert werden. Zur Vermeidung von Störungen beim vertikalen Schnitt der Bodenbalken durch organische Reststoffe oder Bewuchs können vor den Spalt- und Pflugkörperscharen herkömmliche Messer- oder Scheibenseche angebracht werden.
Der Geräterahmen kann mit Koppelpunkten für den Anbau oder den Aufbau von Pflanz-, Sä- oder sonstigen Bestellgeräten oder Einrichtungen zur Dünger- und Pflanzenschutzmittelausbringung ausgestattet werden. Hubvorrichtungen zum separaten Ausheben von Folgegeräten können ebenfalls am Geräterahmen installiert sein.
Durch den Vorbau z. B. eines Schlegelhäckslers ist es möglich, Zwischenfrüchte während der Bodenbearbeitung abzuernten und gleichzeitig auf der bearbeiteten und bestellten Bodenfläche hinter der Gerätekombination auszubringen. Durch die aufgetragene Zwischenfrucht- oder Gründüngungs-Mulchschicht wird die Gefahr der Bodenerosion eingedämmt oder verhindert. (9)
5. Gewerbliche Anwendbarkeit:
Der 3-Phasen-Pflug kann von Landmaschinenherstellern und anderen Maschinen- und Werkzeugherstellern gebaut und vertrieben werden.
6. Vorteilhafte Wirkungen des 3-Phasen-Pflugs im Vergleich zum Stand der Technik:
Die vollständige Bodenwendung ohne seitliches Versetzen des Bodens bei gleichzeitiger Gerätekompaktheit ermöglicht zeit- und kostensparende Gerätekombinationen der wendenden Bodenbearbeitung, Saatbettbereitung und Bestellung, ggf. auch der Düngung und des Pflanzenschutzes. Eine exakte und richtungsstabile Geräteführung ist durch die Bauart mit gegenläufig wirkenden Pflugkörpern gewährleistet. Da das Gerät keine offenen Furchen wie bei der Bearbeitung mit dem Pflug hinterlässt, kann mit dem 3-Phasen-Pflug auch eine Streifenbearbeitung durchgeführt werden, wobei bearbeitete und unbearbeitete Bodenstreifen durch einen variierbaren Abstand zwischen den Pflugeinheiten wechseln. Da die Arbeitstiefe im Vergleich zum Normalpflug deutlich reduziert werden kann, ergeben sich geringere Zugkräfte mit reduziertem Energiebedarf und entsprechenden Treibstoffeinsparungen sowie ein reduzierter Ausstoß von CO₂. Schädlicher Bodendruck wird durch „on-land”-fahren vermieden.
Nicht wendende Bodenbearbeitungsverfahren mit Mulch- oder Direktsaatmaschinen ermöglichen im Vergleich zu dem hier beschriebenen 3-Phasen-Pflug keine saubere und von Pflanzenresten und Aufwüchsen freie Bodenoberfläche. Hieraus resultiert für die Folgekultur die Gefahr, dass die keimenden und im Jugendstadium besonders empfindlichen Pflanzen durch Krankheitserreger an Ernterückständen der Vorkultur, nicht oder nur schlecht beseitigten Unkräutern, Ungräsern und aufgelaufenem Ausfallgetreide infiziert werden. Zudem können sich Unkräuter und Ungräser durch die geringere Bodenbearbeitungsintensität schneller entwickeln, wodurch ein vorzeitiger Konkurrenzdruck um Standraum, Licht und Wasser entsteht, der die Entwicklung des Kulturpflanzenbestandes nachteilig beeinflusst. Darüber hinaus werden durch reduzierte Bearbeitungsmaßnahmen ohne Bodenwendung auch tierische Schädlinge – besonders Schnecken und Mäuse – weniger geschädigt. Entsprechend erfordern Pflanzenbausysteme mit reduzierter Bodenbearbeitung ohne Bodenwendung zusätzliche Maßnahmen des Pflanzenschutzes, um derartige Entwicklungen zu unterbinden.
Zudem werden in jüngster Zeit Beobachtungen beschrieben, die auf eine zunehmende Resistenzbildung vor allem bei der chemischen Bekämpfung von Ungräsern schließen lassen. Bei nicht mehr ausreichender oder bedenklicher Herbizidwirkung oder bei ökologischen Pflanzenbauverfahren beziehungsweise Flächen mit Bewirtschaftungsauflagen verbleiben zur Unkraut- und Ungrasbekämpfung lediglich mechanische Maßnahmen, wie zum Beispiel der Einsatz der wendenden Bodenbearbeitung oder ein verändertes Anbaumanagement mit erweiterten Fruchtfolgen, die allerdings nachteilige Wirkungen auf die Ökonomie des Pflanzenbaus haben können.
7. Weg zum Ausführen der beanspruchten Erfindung:
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist Zeichnung 9 dargestellt. Sie zeigt die Seitenansicht des 3-Phasen-Pflugs, ergänzt mit Geräterahmen, einer an diesem befestigten Stütz- und Packerwalze, einem Aufbausaat- und/oder Düngungsbehälter und einem vorgesetzten Schlegelhäcksler. Die Kombination ermöglicht die gleichzeitige Bodenbearbeitung, Saatbeetbereitung, Düngung, Aussaat (ggf. auch Pflanzenschutz) und die Aberntung von Zwischenfrüchten mit gleichzeitiger Aufbringung auf den bestellten Acker. In dieser Konfiguration wird bei vollständiger Bodenwendung auch ein effektiver Erosionsschutz selbst bei hoher topografischer oder witterungsbedingter Erosionsgefährdung ermöglicht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 3527904 C1 [0006]
DE 1084068 AS [0006]
US 3063506 [0006]
GB 286444 [0006]

Claims

3-Phasen-Pflug, der den Boden in drei verschiedenen Arbeitsphasen aufbricht, wendet und die entstandenen Furchendämme zu einer ebenen und sauberen Bodenoberfläche ohne offene Pflugfurche umformt. Mehrere Pflugeinheiten lassen sich im Unterschied zu bekannten Pflugbauformen parallel nebeneinander anordnen und ermöglichen auch bei großen Geräte- und Arbeitsbreiten eine kurze und kompakte Bauweise. Auch eine streifenweise Bodenbearbeitung ist möglich. Die Bauweise bietet Kombinationsmöglichkeiten mit aufgebauten, aufgesattelten oder angehängten Saat-, Düngungs- und/oder Pflanzenschutzgeräten und somit die Kombination des „Pflügens”, der Saatbeetbereitung, der Aussaat, der Düngung und des Vorauflaufpflanzenschutzes. Der 3-Phasen-Pflug ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Kombination von Werkzeugen (1), bestehend aus: • einem mittig, in der Zugrichtung verschiebbaren Spaltschar mit nach außen gerichteten Streichschienen oder -blechen (1.1) zum Aufbrechen des Bodens und Bildung einer offenen Spaltfurche, • zwei gegenläufig zum Spaltschar hin drehenden Pflugkörpern mit Schar (1.2) und Streichblech (1.3), die die durch das Spaltschar aufgeworfenen Bodendämme zusammenschlagen und • einer hinter dem Spaltschar in Zugrichtung auf der Pflugsohle unter den zurück gedrehten Bodensträngen geführten Spreiz- und Nivellierschiene (1.4), die den gewendeten Boden an die seitlichen Kanten der zuvor ausgehobenen Furchenmulde zurückschiebt und auf der gesamten Arbeitsbreite einebnet ohne verschüttetes Pflanzenmaterial wieder an die Bodenoberfläche zu bringen. dadurch gekennzeichnet, dass derartige Pflugeinheiten in beliebiger Zahl parallel – oder in Längsrichtung abwechselnd vor- und nachfolgend versetzt – nebeneinander angeordnet werden können ohne die Baulänge maßgeblich zu beeinflussen (2).
3-Phasen-Pflug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er den Boden in drei Phasen aufbricht, wendet und so ablegt, dass keine Furchenkämme und Furchenmulden zurückbleiben. • In Phase 1 wird der Boden durch ein zentrales Spaltschar mit nach außen gerichteten Streichschienen oder -blechen, die den Boden zu den außenliegenden Seiten anhäufeln aufgebrochen, wobei eine offene Furche und flankierend zwei gegenüber liegende Bodendämme hinterlassen werden (3). • In Phase 2 werden diese durch gegenläufige Pflugkörper zueinander gedreht, wobei die unteren Schnittkanten die Katheden eines gleichschenkligen Bodendamms bilden (4). • In Phase 3 drückt die auf der Pflugsohle nachfolgende Spreiz- und Nivellierschiene die zusammengeschlagenen Bodenbalken so auseinander, dass der Bodendamm zu einem Rechteck geformt wird, das die ausgeschnittene Furchenmulde gleichmäßig mit Boden füllt (5). Bei sehr bindigen und klebrigen Böden können die Streichschienen des Spaltschars und die Nivellierschiene mit „passiven” oder angetriebenen aktiven Führungsschienen” in Form von Förderbändern und/oder angetriebenen Förderspiralen ausgestattet werden, durch die der Reibwiderstand des Bodens aufgehoben wird und/oder der Boden aktiv in Richtung der Förderbewegung getrieben wird (6).