DE102015114663A1

DE102015114663A1 - Dünger-Injektionseinrichtung mit erweiterter Arbeitsbreite

Info

Publication number: DE102015114663A1
Application number: DE102015114663.0A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Guestrower L-M-B & Co KG GmbH
Current assignee: Gmb Guestrower Maschinenbau De GmbH
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2016-09-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dünger-Injektionseinrichtung mit erweiterter Arbeitsbreite, die eine Nachläufereinheit für Landmaschinen und eine Vielzahl von auf Räder aufgesetzten Dünger-Injektionsnadeln und Versorgungsleitungen zu diesen Dünger-Injektionsnadeln aufweist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass schwingengeführte Räder zu Segmenten zusammengefasst sind, welche paarweise an Segmentwippen drehbar angeordnet sind, die Segmentwippen drehbar mit Auslegerarmen bzw. Hebearmen verbunden sind, wobei die Hebearme über Hebevorrichtungen mit den Auslegerarmen drehbar verbunden sind, und zwei sich gegenüberliegende Auslegerarme an einem Rahmen der Nachläufereinheit angeordnet sind. Die Segmente sind in einer Arbeitsposition im Wesentlichen in einer Reihe angeordnet. In einer Transportposition ist der Hebearm um die Hebevorrichtung auf den Auslegerarm geklappt und der Auslegerarm an den Rahmen der Nachläufereinheit angeklappt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dünger-Injektionseinrichtung mit erweiterter Arbeitsbreite, mit deren Hilfe eine Unterfußdüngung zur Stickstoffversorgung von Kulturpflanzen auch auf großen und sehr großen Schlägen wirtschaftlicher umgesetzt werden kann.
Stand der Technik
Bei der Unterfußdüngung zur Stickstoffversorgung von Kulturpflanzen wird der Dünger im Gegensatz zur herkömmlichen Methoden nicht flächenhaft aufgebracht oder breitflächig eingearbeitet sondern mit Hilfe einer Injektionstechnik sieben bis 20 cm tief neben der Saat im Boden platziert. Dabei werden mehrere Injektionstechniken verwendet.
So ist aus der Offenbarung DE 10 2004 028 291 A1 eine Injektionstechnik bekannt, bei der mehrere nebeneinander angeordnete Injektionseinrichtungen im Intervall und annähernd vertikal in den Erdboden eingestochen werden und während der Weiterfahrt der Zugmaschine für eine bestimmte Zeiteinheit im Boden verbleiben. Dazu sind die Injektionseinrichtung und die Räder der Vorrichtung als getrennte Bauteile ausgeführt. Die Injektionseinrichtungen sind jedoch derart funktionell mit mindestens einem Rad verbunden, dass das Abrollen des Rades das gewünschte vertikale Einstechen und eine zeitgemäße und mengenmäßig ausreichenden Versorgung mit Flüssigdünger ermöglicht. Nachteilig an der Vorrichtung ist, dass die Düngemittelinjektion mit einer Technik umgesetzt ist, die störungsanfällig und daher für den Landwirtschaftsbetrieb nur minder geeignet ist.
Eine andere Art der Injektionseinrichtung zur Depotdüngung ist z. B. in der Schrift DE 10 2008 027 064 A1 offenbart, in der ein einzelnes Rad einer solchen Einrichtung beschrieben ist. Hier ist eine größere Zahl von Injektionsnadeln (spokes) in gleichen Winkelabständen radförmig angeordnet. Beim Abrollen des Rades stechen die Injektionsnadeln in gleichmäßigen Abständen in das Erdreich ein und eine bestimmte Menge Flüssigdünger kann in einem Depot abgelegt werden. Der Überstand der Injektionsnadeln über die Lauffläche des Rades bestimmt die Einstichtiefe. So kann Dünger in Abhängigkeit von der Kulturpflanze optimal in die Nähe der Kulturpflanze eingebracht werden. Bei den bekannten Injektionseinrichtungen sind mehrere Injektionsräder mittels jeweils einer Schwinge nebeneinander auf einem Arm angeordnet. Eine Einrichtung weist mehrere Arme auf, die zumeist in einer vertikalen Stellung transportiert und in einer horizontalen Stellung genutzt werden. Die Arme werden durch Verschwenken, oft über ein Klappgelenk ergänzt, in die vertikale Arbeitsstellung verbracht. Vorrichtungen mit der beschriebenen Art der Injektionseinrichtung lassen sich allerdings nicht überall derart einsetzen, dass ein Kostenvorteil gegenüber anderen Düngeverfahren, z. B. mit dem Schleuderstreuer, erreicht wird. Zwar muss bei der Injektion lediglich eine einzige Düngung vorgenommen werden, allerdings bieten Schleuderstreuer aufgrund anderer Düngemittel und der Möglichkeit einer schnelleren Überfahrung der Wirtschaftsfläche oft trotzdem Kostenvorteile.
Das liegt darin begründet, dass die Maschinen zur Einbringung von Flüssigdünger wie auch alle anderen Vorrichtungen nach dem Stand der Technik gemeinsam haben, dass sie nur für Arbeitsbreiten von maximal 18 Metern geeignet sind. Die Geräte nach dem Stand der Technik sind gerade noch geeignet, die rechtlichen Vorgaben der Straßenverkehrszulassungsordnung zu erfüllen. Danach dürfen Fahrzeuge, die für land- und forstwirtschaftliche Zwecke eingesetzt werden, nicht höher als 4 Meter sein. Zudem dürfen sie eine Breite von drei Metern bei der Befahrung öffentlicher Straßen nicht überschreiten. Eine Befahrung ist aber insbesondere in Deutschland aber auch in vielen weiteren Ländern zwingende Voraussetzung, um mit einer solchen Vorrichtung den zu bearbeitenden Schlag zu erreichen. Grund für die Größe und die Schwere der Fahrzeuge nach dem Stand der Technik liegt auch in der gemeinsamen Verlastung von Tank und Injektionseinrichtung als gezogenes Gerät.
Die Aufteilung der Segmentbreiten ist zudem von der Bauweise abhängig und deshalb unregelmäßig. Dies zieht eine eingeschränkte Anpassung an das Bodenprofil nach sich. Die Eindringkraft der Injektionsnadeln ist somit vom Eigengewicht der verschiedenen Segmente abhängig, dadurch ungleichmäßig und während des Arbeitsprozesses nicht oder nur eingeschränkt beeinflussbar. Dies wirkt sich nachteilig für den beabsichtigten Düngungseffekt und die Standzeiten der Injektionsnadeln aus.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Dünger-Injektionseinrichtung mit erweiterter Arbeitsbreite bereitzustellen, die in der Transportstellung die gesetzlich vorgeschriebenen Maximalmaße für die Teilnahme am Straßenverkehr einhält und in der Arbeitsstellung eine möglichst große Breite aufweist, wobei die Dünger-Injektionseinrichtung derart ausgestaltet ist, dass auch bei schwierigen Bodenverhältnissen eine optimale Einstichtiefe der Injektionsnadeln erreicht wird, also bei kuppigem Gelände trotzdem die Eindringtiefe der Injektionsnadeln beeinflusst werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Danach ist eine auf einer Nachläufereinheit für Zugmaschinen angeordnete Dünger-Injektionseinrichtung für Flüssigdünger vorgesehen, die über eine Vielzahl von Segmenten, die an zwei mit der Nachläufereinheit verbundenen, in Maßen vertikal beweglichen Auslegerarmen bzw. an den Auslegerarmen vertikal beweglich angeordneten Hebearmen angehängt sind. Die Segmente können dabei über Segmentwippen immer paarweise verbunden sein. Daneben können Segmente auch an der Nachläufereinheit selbst angeordnet sein. Ein Tank ist auf der Nachläufereinheit selbst nicht vorgesehen, sondern gesondert auf einer weiteren Nachläufereinheit oder einem Fahrzeug, z. B. dem Zugfahrzeug angeordnet. Die Segmente sind in Maßen vertikal beweglich, um bei Überfahrung der Ackerfläche die Injektionstiefe bei gegebenenfalls vorhandenem kuppigen Bodenprofil einzuhalten. So kann ein parallel zur Fahrspur verlaufendes Tal durch Absenken des Auslegerarms optimal gedüngt werden, während ein wiederum parallel zur Fahrspur verlaufender, aber weiter davon entfernter Kamm durch ein Anheben des Hebearms ideal abgedeckt wird.
Zudem sind die einzelnen Räder mit Injektionsnadeln schwingengeführt, d. h. jedes Rad an einem Segment ist gegenüber dem Segment noch in einem gewissen Maß derart beweglich angeordnet, dass geringe Unebenheiten des Geländes durch Schwingen des Rades ausgeglichen werden können. Dazu ist es in seinem Befestigungspunkt über ein Gummifederpaket drehbar gelagert. Die Gummifederlagerung spannt beim Absetzen der Maschine die Räder über den Schwingenhebel vor. Wird nun ein einzelnes Segment entlang einer Senke geführt, wird durch aufwärts bzw. abwärts gerichtetes Ausweichen der schwingengeführten Räder dieser Bodenform Rechnung getragen. Das abwärts gerichtete Ausschwingen erfolgt über die Vorspannung der Gummipaketlagerung, das aufwärtsgerichtete Ausschwingen durch den Bodenwiderstand bei der Überfahrt.
Die Trennung von Tank und Injektionseinheit ist durch landwirtschaftliche Maschinen für Saat und Gülleausbringung naheliegend. Aber bei Bodenkontakt kommen die entsprechenden Widerstandsmomente und die hohe Zugkraftbedarf sowie resultierend die unerwünschte Bodenverdichtung im entgegengesetzten Verhältnis dazu. Veränderungen in der Topografie des zu düngenden Schlages bedingen, dass die Injektionseinrichtung über in Maßen bewegliche Arme verfügt, um bei Bedarf den Arm oder Abschnitte davon durch aktives oder passives Anheben oder Absenken derart an den Ackerboden anzupassen, dass die richtige Injektionstiefe jederzeit erreicht wird und nicht zu dicht an der Erdoberfläche oder zu weit im Erdboden gedüngt wird.
Die Nachläufereinheit muss sich auch bestimmten technischen Kriterien und rechtlichen Zulassungsbedingen im Rahmen der StVZO bzw. StVO unterordnen. Das bedeutet, dass die maximale Breite, maximale Höhe, die maximale Länge und auch das Gewicht als Rahmenfaktoren vorgeben sind. Eine reine Leichtbauweise wie im Spritzenbau führt hier nicht zum Ziel. Es ist eine Kopplung mit neuartigen Werkstoffen nötig, die gleichzeitig in hohem Maße resistent gegenüber Säuren und Flüssigdünger sein müssen. Die Außenkonturformen besitzen dabei die erforderliche Steifigkeit für die Aufnahme eines Rädersatzes. Die Knickung und Faltung des Gestänges ist gegenüber Maschinen nach dem Stand der Technik vollkommen neu gestaltet. Hier können z. B. Verschachtelungssysteme wie im Kranbau zur Anwendung kommen, wobei diese dann nochmals gefaltet werden.
Die erfindungsgemäße Dünger-Injektionseinrichtung wird in eingeklapptem Zustand zum Schlag verbracht. Vor der Inbetriebnahme auf dem Schlag werden zunächst die Auslegerarme in eine im Wesentlichen rechtwinklige Stellung von der Nachläufereinheit abgeklappt, bevor die Hebearme über eine Hebevorrichtung aus einer Ruhestellung oberhalb der Auslegerarme in eine Arbeitsstellung in Verlängerung der Auslegerarme verbracht werden. An den Auslegerarmen und an den Hebearmen sind jeweils Segmentwippen pendelnd angeordnet. Jede Segmentwippe weist zwei Teilsegmente mit Injektionsrädern auf. Daneben kann am Rahmen der Nachläufereinheit mindestens ein weiteres Teilsegment vorgesehen sein. Dieses Segment, das in der Transportposition an den Rahmen angeklappt ist, wird vor Aufnahme des Düngevorganges vom Rahmen in die Betriebsstellung verbracht. Bei der Überfahrung des Schlages kann durch Anheben bzw. Absenken der Auslegerarme und/oder der Hebearme die Kontur des Geländes berücksichtigt werden, so dass die richtige Eindringtiefe immer erreicht wird. Bei starren Systemen würden die Injektionsräder die Kuppen durchpflügen und bei Senken nicht die nötige Eindringtiefe erreichen bzw. sogar nicht einmal in den Boden eindringen.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Dünger-Injektionseinrichtung ist eine Arbeitsbreite von 27 Metern vorgesehen. Dieses Maß passt bei entsprechender Teilbreitenschaltung in alle üblichen Fahrgassensysteme. So können die Maschinen problemlos für Schläge mit bestehenden Fahrgassen übernommen werden und benötigen keiner Anpassung der Fahrspurlage des Ackers seitens des Nutzers. Dazu weisen die Teilsegmente eine Breite von drei Metern auf, so dass je zwei Teilsegmente an den Hebearmen und an den Auslegerarmen und ein Teilsegment am Rahmen angeordnet sind. Diese Befahrungsbreite bietet eine um 50% größere Abdeckung als bisher in Gebrauch befindliche Vorrichtungen, wodurch eine erheblich schnellere Bearbeitung eines Schlages erfolgen kann. Die optimale Düngung wird jetzt trotz höherer Geschwindigkeit erreicht. Außerdem kann von einer derartigen Einrichtung auch die nach der Straßenverkehrszulassungsordnung vorgeschriebenen Maße eingehalten werden.
Ausführung der Erfindung
Die Erfindung wird anhand von zwei Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
1 eine Rückansicht der erfindungsgemäßen Dünger-Injektionseinrichtung während einer Fahrt in Betriebsstellung und
2 eine Detailzeichnung eines Armes der erfindungsgemäßen Dünger-Injektionseinrichtung im Bereich des Hebemechanismus.
In 1 ist die Rückansicht einer erfindungsgemäßen Dünger-Injektionseinrichtung während der Fahrt in Betriebsstellung über einen Schlag dargestellt. Dabei ist auf der linken Seite der Figur eine Überfahrt über ebenes Gelände 7 gezeigt, während rechts die Überfahrt über kuppiges Gelände 7 dargestellt ist. An einem zentralen Rahmen 1, der Teil des Fahrgestells der Nachläufereinheit ist, sind zwei Auslegerarme 2 befestigt. Die äußeren Enden der Auslegerarme sind über Hebevorrichtungen 4 mit Hebearmen 3 verbunden, wobei die Hebearme 3 gegenüber den Auslegearmen 2 mittels der Hebevorrichtungen 4 vertikal anhebbar oder absenkbar sind. Sowohl an den Auslegerarmen 2 als auch am äußeren Ende der Hebearme 3 sind Segmentwippen 6 angeordnet, die gegenüber den Auslegerarmen 2 sowie den Hebearmen 3 drehbar gelagert sind. An jeder Segmentwippe 6 sind zwei Segmente 5 vorgesehen, die über eine Vielzahl von nicht im Einzelnen dargestellten Rädern mit Düngeinjektionsnadeln nach dem Stand der Technik verfügen. Auch die Segmente 5 sind gegenüber den Segmentwippen 6 drehbar gelagert.
Es ist erkennbar, dass bei kuppigem Gelände 7 die Längsachsen der Segmente 5 in einem Winkel zueinander stehen. Sie sind über ihre Aufhängungen gegenüber den Segmentwippen 6 verdreht. Auch die Segmentwippen 6 zeigen eine Verdrehung gegenüber dem Auslegerarm 2, der wiederum leicht angehoben ist. Um die Bodenwellen auszugleichen, ist der Hebearm 3 stärker als bei ebenen Gelände 7 gegenüber dem Auslegerarm 2 abgesenkt. Ein Teilbereich dieser Figur ist als Detail in 2 abgebildet.
Die 2 zeigt einen kleinen Bereich der Vorrichtung im Übergang vom Rahmen 1 zum Auslegerarm 2. Der Auslegerarm 2 kann um einen Rahmendrehpunkt 8 verschwenkt werden. Dazu wird ein Hebemechanismus, im Beispiel ein Hydraulikzylinder 9 verwendet, der zum Anheben des Auslegerarmes 2 den unteren Bereich dieses Auslegerarmes 2 vom Rahmen 1 wegdrückt. Es können weitere Hydraulikzylinder 9 vorgesehen sein, z. B. um den Auslegerarm 2 vom Rahmen 1 aus der Transportposition in die Bearbeitungsposition zu verbringen. Die Pfeile geben dabei an, wie die Elemente miteinander arbeiten. So sorgt. z. B. der Hydraulikzylinder 9 für die Bildung bzw. Schließung eines Spalts zwischen Rahmen 1 und Auslegerarm 2 und somit zum Heben oder Senken des Auslegerarmes 2.
Da es sich bei der vorhergehenden, detailliert beschriebenen Dünger-Injektionseinrichtung um ein Ausführungsbeispiel handelt, kann sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können auch die konkreten Ausgestaltungen der Hebemechnismen in anderer Form als in der hier beschriebenen erfolgen. Ebenso kann der Auslegerarm in einer anderen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Gewichts- oder Stabilitätsgründen notwendig ist. Weiter schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.
Bezugszeichenliste

1: Rahmen
2: Auslegerarm
3: Hebearm
4: Hebevorrichtung
5: Segment
6: Segmentwippe
7: Gelände
8: Rahmendrehpunkt
9: Hydraulikzylinder

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 102004028291 A1 [0003]
DE 102008027064 A1 [0004]

Claims

Dünger-Injektionseinrichtung mit erweiterter Arbeitsbreite, umfassend eine Nachläufereinheit für Landmaschinen und eine Vielzahl von auf schwingengeführte Räder aufgesetzten Dünger-Injektionsnadeln und Versorgungsleitungen zu diesen Dünger-Injektionsnadeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder zu Segmenten (5) zusammengefasst sind, welche paarweise an Segmentwippen (6) drehbar angeordnet sind, die Segmentwippen (6) drehbar mit Auslegerarmen (2) bzw. Hebearmen (3) verbunden sind, wobei die Hebearmen (3) über Hebevorrichtungen (4) mit den Auslegerarmen (2) drehbar verbunden sind, und zwei sich gegenüberliegende Auslegerarme (2) an einem Rahmen (1) der Nachläufereinheit angeordnet sind und die Segmente (5) in einer Arbeitsposition im Wesentlichen in einer Reihe angeordnet sind, und in einer Transportposition der Hebearm (3) um die Hebevorrichtung (4) auf den Auslegerarm (2) geklappt ist und der Auslegerarm (2) an den Rahmen (1) der Nachläufereinheit angeklappt ist, wobei für den Transport auch die Segmente (5) angehoben werden.
Dünger-Injektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Auslegerarm (2) über mehrere Hebevorrichtungen (4) ein Reihe von Hebearmen (3) angeordnet sind.
Dünger-Injektionseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (5) Mittel zur Erhöhung der Eindringtiefe aufweisen.
Dünger-Injektionseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dünger-Injektionseinrichtung neun Segmente mit jeweils drei Metern Breite umfasst, wobei jeweils zwei Segmente (5) an den Hebearmen (3), jeweils zwei Segmente (2) an den Auslegerarmen (2) und ein Segment (5) am Rahmen (1) angeordnet sind.