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Die Erfindung betrifft einen Erntevorsatz zur Ernte stängelartiger Pflanzen mit wenigstens einer Mäh- und Einzugseinrichtung, die durch ein Getriebe antreibbar ist und eine untere Schneidscheibe und darüber angeordnete, in Bewegung versetzbare Förderscheiben mit um ihren Umfang verteilten Aussparungen zur Aufnahme von Pflanzen umfasst, wobei der Mäh- und Einzugseinrichtung mindestens ein Werkzeug zur Bearbeitung der nach dem Abschneiden der Pflanzen durch die Schneidscheibe im Boden verbleibenden Pflanzenstoppeln zugeordnet ist.
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Stand der Technik
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Erntevorsätze eingangs genannter Art dienen in der Landwirtschaft in erster Linie zum Ernten von Maispflanzen. Die Pflanzen werden durch rotierende, untere Messer abgeschnitten, in Aussparungen koaxial über den Messern angebrachter Förderscheiben aufgenommen und schließlich in den Einzugskanal eines Feldhäckslers verbracht. Der Feldhäcksler ist mit einer Häckseltrommel zum Zerkleinern der Pflanzen und einem Auswurfkrümmer versehen, durch den die gehäckselten Pflanzen auf ein Transportfahrzeug verbracht werden. Die gehäckselten Pflanzen werden üblicherweise als Futter für Tiere oder zur Biogaserzeugung verwendet.
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Nach der Ernte verbleiben noch Stoppeln der Pflanzen im Erdboden. Diese Stoppeln dienen den Raupen des gefürchteten Maiszünslers (Ostrinia nubilalis) als Überwinterungsraum. Die Raupen verpuppen sich im Frühling und fliegen bald danach als Schmetterlinge aus, um ihre Eier an den Blattunterseiten der Maispflanzen abzulegen. Nach dem Schlüpfen frisst sich die neue Generation der Raupen in die Stängel der Pflanzen, wo sie gegen Fressfeinde und Insektizide geschützt sind, und bis in die Stoppeln, woraufhin der Zyklus von neuem beginnt. Die Pflanzen werden durch die Maiszünsler schwer geschädigt, sodass der Landwirt hohe Ernteverluste erleidet.
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Es wurde in der
DE 10 2004 020 447 A1 bereits vorgeschlagen, Erntevorsätze zur Ernte ganzer Maispflanzen mit einer durch Lenker unmittelbar über dem Erdboden geführten Einrichtung auszustatten, welche die Pflanzenstoppeln durch rotierende Messer dicht über dem Boden abschneidet und die oberen Stängelteile auf eine Länge von maximal 5 cm zerkleinert oder zerfasert, um den Überwinterungsraum des Maiszünslers zu zerstören.
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In der
DE 37 13 025 A1 wird eine Maschine für die Maisernte beschrieben, die die Pflanzen mit paarweise angeordneten Einzugsketten durch einen Kanal einzieht und einem Feldhäcksler aufgibt. Unterhalb der vorderen Kettenumlenkritzel sind Schneidscheiben zum Abschneiden der Pflanzen angeordnet, unterhalb denen wiederum mehrarmige Schlägersterne befestigt sind, die gemeinsam mit den Schneidscheiben rotieren und die Pflanzenstoppeln zerschlagen oder zerfasern, um sie biegeweich zu machen und auf diese Weise zu verhindern, dass die Stoppeln die Gummireifen der Erntemaschine oder eines anderen Fahrzeugs auf dem Feld beschädigen. Anstelle der Schlägersterne können auch rückwärtig der Maschine angebrachte Walzen, Schare oder Schneidtrommeln verwendet werden.
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Zum Zerschlagen der Maisstoppeln wurde weiterhin in der
DE 10 2012 206 720 A1 vorgeschlagen, unterhalb der Schneidscheibe einer Mäh- und Einzugstrommel stumpfe Schlagkörper anzubringen, die mit der Schneidscheibe rotieren und die Stümpfe der Maispflanzen zerschlagen.
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Problem
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Es werden im Stand der Technik demnach rotierende, stumpfe oder schneidende Werkzeuge verwendet, um die Maisstoppeln zu zerkleinern und den Überwinterungsraum des Maiszünslers zu zerstören. Die Werkzeuge werden bei einem mit Einzugsketten arbeitenden Erntevorsatz unterhalb der vorderen Kettenumlenkritzel angebracht (
DE 37 13 025 A1 ) und bei einer derzeit gebräuchlicheren, reihenunabhängig arbeitenden Maschine zum Ernten ganzer Maispflanzen rückwärtig der Ernteeinrichtungen (
DE 10 2004 020 447 A1 ) oder direkt unterhalb der Schneidscheibe (
DE 10 2012 206 720 A1 ).
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Bei der Anbringung der Werkzeuge ist darauf zu achten, dass die Pflanzenstoppeln nicht schon durch den Erntevorsatz niedergedrückt werden, bevor sie durch das Werkzeug bearbeitet werden. Das ist bei dem Erntevorsätzen nach
DE 37 13 025 A1 und
DE 10 2004 020 447 A1 nur möglich, wenn die den Werkzeugen zur Stoppelbearbeitung vorgelagerten Teile des Erntevorsatzes durch eine geeignete Höhensteuerung des Einzugskanals der den Erntevorsatz tragenden Erntemaschine in einer gewissen Höhe über dem Boden geführt werden und sich nicht auf dem Boden abstützen. Eine derartige Höhenführung belastet jedoch, insbesondere bei relativ breiten und somit schweren Erntevorsätzen, die Vorderräder der Erntemaschine relativ stark. Bei der Maschine nach
DE 10 2012 206 720 A1 erfolgt die Bearbeitung der Maisstoppeln unmittelbar unterhalb der Schneidscheibe durch ein mit der Schneidscheibe rotierendes Werkzeug, was grundsätzlich eine Bodenberührung des Erntevorsatzes durch unterhalb der zum Antrieb der Mäh- und Einzugstrommel dienenden Getriebegehäuse angeordnete Kufen erlauben würde. Die Bearbeitung der Pflanzenstümpfe ist hier jedoch auf stumpfe, mit der Schneidscheibe rotierende Werkzeuge eingeschränkt.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Maschine zur Ernte stängelartiger Pflanzen mit Mäh- und Einzugseinrichtungen bereitzustellen, die eine Verwendung beliebiger Werkzeuge zur Pflanzenstoppelbearbeitung an einer möglichst günstigen Stelle ermöglicht.
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Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
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Ein Erntevorsatz zur Ernte stängelartiger Pflanzen mit ist wenigstens einer Mäh- und Einzugseinrichtung ausgestattet, die durch ein an ihrer Unterseite angeordnetes Getriebe antreibbar ist und eine untere Schneidscheibe und darüber angeordnete, in Bewegung versetzbare Förderscheiben mit um ihren Umfang verteilten Aussparungen zur Aufnahme von Pflanzen umfasst. Der Mäh- und Einzugseinrichtung ist mindestens ein Werkzeug zur Bearbeitung der nach dem Abschneiden der Pflanzen durch die Schneidscheibe im Boden verbleibenden Pflanzenstoppeln zugeordnet, welches bezüglich der Vorwärtsrichtung des Erntevorsatzes rückwärtig der Vorderkante der Schneidscheibe und vor dem Getriebe angeordnet und unabhängig von der Schneidscheibe in Bewegung versetzbar ist, insbesondere durch einen ihm zugeordneten Antrieb und/oder auf dem Boden abrollt, d.h. durch die Vorwärtsbewegung des Erntevorsatzes in Drehung versetzbar ist. Wenn das Werkzeug auf dem Boden abrollt und aktiv durch einen Antrieb (d.h. nicht nur durch die Bodenberührung) angetrieben wird, kann auch ein Teil des Vortriebs oder der gesamte Vortriebs des Erntevorsatzes durch das Werkzeug erfolgen.
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Auf diese Weise können die Pflanzenstoppeln durch ein antreibbares Werkzeug in beliebiger Art und Weise mechanisch bearbeitet und beeinträchtigt werden, z.B. zerkleinert, zerschnitten, zerhackt, zerfasert, zerrieben, zermahlt, zermalmt, zerquetscht, abgeknickt oder in sich gedreht.
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Da das Werkzeug bezüglich der Vorwärtsrichtung des Erntevorsatzes rückwärtig der Schneidscheibe angeordnet ist, ist gewährleistet, dass die Pflanze bereits von ihrem Stoppel getrennt ist, bevor das Werkzeug auf letzteren einwirkt. Das Werkzeug ist zudem vor dem Getriebe angeordnet, sodass das Getriebe, wenn gewünscht, aber nicht notwendigerweise, mittels einer Kufe auf dem Boden abgestützt werden kann, ohne die Wirkung des Werkzeugs zu beeinträchtigen.
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Bei einer Ausführungsform, in der das Werkzeug auf dem Boden abrollt, kann es die Kufe ersetzen, d.h. ein Teil des Gewichts (oder das ganze Gewicht) des Erntevorsatzes stützt sich über das Getriebe auf dem Werkzeug ab. Hierbei kann die bisher verwendete elektronische Höhensteuerung des Erntevorsatzes ggf. entfallen, wenn das Werkzeug das gesamte Gewicht des Erntevorsatzes und des Einzugskanals trägt, oder so angesteuert werden, dass eine vorbestimmte Auflagekraft des Werkzeugs erreicht wird. Um bei ungleichmäßigen Bodenkonturen eine Überlastung eines Werkzeuges zu verhindern, falls der Erntevorsatz mehrere Mäh- und Einzugseinrichtungen umfasst und nur ein einziges Werkzeug oder ein Teil der Werkzeuge Bodenkontakt hat, könnte man die Mäh- und Einzugseinrichtungen jeweils einzeln oder in Gruppen gegenüber einem sich quer erstreckenden Tragrahmen des Erntevorsatzes um die horizontale Querachse schwenkbar oder in sich parallel höhenverschiebbar befestigen und durch einzelne Aktoren mit vorbestimmtem Druck auf dem Erdboden abstützen lassen und/oder die einzelnen Werkzeuge gegenüber dem Getriebe des Erntevorsatzes um die horizontale Querachse schwenkbar oder in sich parallel höhenverschiebbar befestigen und durch einzelne Aktoren mit vorbestimmtem Druck auf dem Erdboden abstützen lassen.
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Wird das Werkzeug kann durch einen ihm zugeordneten, von der Schneidscheibe getrennten Antrieb in Bewegung versetzt, kann der Antrieb mechanisch mit dem Getriebe oder einer es antreibenden Welle gekoppelt sein oder durch einen separaten (Elektro- oder Hydro-)Motor erfolgen.
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Das Werkzeug kann als Fräs- oder Schneidwalze ausgeführt sein, die durch den Antrieb oder den Bodenkontakt bei der Vorwärtsbewegung während des Erntens um eine horizontale und quer zur Vorwärtsrichtung orientierte Achse in Drehung versetzbar ist.
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Das Werkzeug kann starr oder höhenverstellbar mit dem Getriebe gekoppelt sein. Bei einer höhenverstellbaren Ausführungsform kann die Höhe des Werkzeugs gegenüber dem Getriebe in Stufen oder stufenlos verstellt werden, ist anschließend aber fest vorgegeben. Es wäre auch denkbar, das Werkzeug bodenkopierend anzuordnen.
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Ausführungsbeispiel
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In den Zeichnungen werden zwei nachfolgend näher beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
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1: eine selbstfahrende Erntemaschine mit einem an ihrer Vorderseite angebrachten Erntevorsatz zur Ernte stängelartiger Pflanzen,
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2: eine perspektivische Ansicht einer Mäh- und Einzugseinheit des Erntevorsatzes mit einer ersten Ausführungsform eines Werkzeugs von unten, und
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3: eine perspektivische Ansicht einer Mäh- und Einzugseinheit des Erntevorsatzes mit einer zweiten Ausführungsform eines Werkzeugs von unten.
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Eine in der 1 gezeigte landwirtschaftliche Erntemaschine 10 in der Art eines selbstfahrenden Feldhäckslers baut sich auf einem Rahmen 12 auf, der von vorderen und rückwärtigen Rädern 14 und 16 getragen wird. Die vorderen Räder 14 dienen als Hauptantriebsräder, während die rückwärtigen Räder 16 lenkbar sind. Die Bedienung der Erntemaschine 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 18 aus, von der aus ein Erntevorsatz 20 in Form einer Maschine zur Ernte stängelartiger Pflanzen einsehbar ist. Mittels des Erntevorsatzes 20 vom Boden aufgenommenes Gut, z. B. Mais, wird über ein Einzugsgehäuse 30 einer nicht eingezeichneten Häckseltrommel im Innern der Erntemaschine 10 zugeführt, die es in kleine Stücke häckselt und es einer (ebenfalls nicht eingezeichneten) Fördervorrichtung aufgibt. Das Gut verlässt die Erntemaschine 10 zu einem nebenher fahrenden Anhänger über einen höhenverstellbaren und um die Hochachse drehbaren Auswurfkrümmer 28. Zwischen der Häckseltrommel und der Fördervorrichtung kann eine nicht eingezeichnete Nachzerkleinerungsvorrichtung angeordnet sein. Im Folgenden beziehen sich Richtungsangaben, wie vor, hinter, seitlich und oberhalb auf die Vorwärtsrichtung V der Erntemaschine 10 und des Erntevorsatzes, die in der 1 nach links verläuft.
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Zum Aufnehmen des Ernteguts dient der Erntevorsatz
20, der in Vorwärtsrichtung an der Frontseite der Erntemaschine
10 befestigt ist. Der Erntevorsatz
20 ist in der dargestellten Ausführungsform ein an sich bekannter Maismähvorsatz, der einen Mittelteil
38 und zwei (bezüglich der Vorwärtsrichtung der Erntemaschine
10) seitlich links und rechts neben dem Mittelteil
38 angeordneten Seitenteile
40 umfasst. Die Seitenteile
40 sind zum Straßentransport nach oben schwenkbar am Mittelteil
38 befestigt und können zum Ernteeinsatz hydraulisch heruntergeschwenkt werden, so dass sie beim Erntebetrieb parallel zum Mittelteil
38 verlaufen. Die Zeichnung zeigt die Seitenteile
40 in hochgeschwenktem Zustand. Am Mittelteil
38 sind in der vorliegenden Ausführungsform vier Mäh- und Einzugseinrichtungen
32 angebracht, die jeweils eine untere (im Erntebetrieb feststehende oder rotierende) Schneidscheibe
56 zum Abschneiden von Pflanzenstängeln von im Erdboden verbleibenden Pflanzenstoppeln und über der Schneidscheibe
56 übereinander angeordnete Förderelemente mit um ihren Umfang verteilten Aussparungen zur Aufnahme und Förderung der Pflanzenstängel umfassen, während an beiden Seitenteilen
40 jeweils zwei derartige Mäh- und Einzugseinrichtungen
32 angebracht sind. Der Erntevorsatz
20 ist in an sich bekannter Weise mit Halmteilern
36, den Mäh- und Einzugseinrichtungen
32, Teilerspitzen
34, Abdeckplatten und Fördermitteln ausgestattet, um das geerntete Gut der Häckseltrommel der Erntemaschine
10 zuzuführen. Der Erntevorsatz
20 zieht im Betrieb die Stängel des Mähguts in aufrechter Stellung ein, schneidet sie ab und führt sie dem Einzugsgehäuse
30 und anschließend der Häckseltrommel der Erntemaschine
10 zu. Der Erntevorsatz
20 an sich wird beispielsweise in der
EP 0 760 200 A1 beschrieben. Anstelle um die Hochachse rotierender Mäh- und Einzugseinrichtungen
32 könnten auch angetriebene Ketten mit darunter angeordneten, feststehenden oder rotierenden Schneidscheiben verwendet werden (s.
DE 199 33 777 C1 ).
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Der Erntevorsatz 20 umfasst einen Trägerrahmen, der einen unteren Querträger 42 und einen oberen Querträger 44 aufweist. Der untere Querträger 42 erstreckt sich unten an der Rückseite des Erntevorsatzes 20 und umfasst drei Segmente, von denen jeweils eines dem Mittelteil 38 und eines jedem Seitenteil 40 zugeordnet ist. An der Vorderseite des unteren Querträgers 42 sind Getriebe 46 angeschraubt, die zum Antrieb jeweils einer darüber angeordneten Mäh- und Einzugseinrichtung 32 dienen. Eine Antriebswelle 48 zum Antrieb der Mäh- und Einzugseinrichtungen 32 über die Getriebe 46, die auch zum Antrieb der weiteren Fördermittel des Erntevorsatzes 20 dient und von einer Abtriebswelle der Erntemaschine 10 angetrieben wird, erstreckt sich in seitlicher Richtung innerhalb des hohlen unteren Querträgers 42.
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Unterhalb der Getriebe
46 sind Kufen
50 angebracht, auf denen sich die Getriebe
46 im Erntebetrieb ganz oder teilweise abstützen. Im zweiten Fall wird ein Teil des Gewichts des Erntevorsatzes
20 über das höhenverstellbare Einzugsgehäuse
30 von der Erntemaschine
10 abgestützt, wozu eine an sich bekannte Auflagedruckregelung dienen kann (s.
EP 0 786 200 A2 ). Beim Erntebetrieb wird der Erntevorsatz
20 daher gegenüber der in der
1 gezeigten Transportstellung in eine Ernteposition abgesenkt, indem das Einzugsgehäuse
30 mit dem daran befestigten Erntevorsatz
20 durch einen Aktor um die Drehachse der Häckseltrommel gedreht wird, bis die gestrichelte Linie
52 der Bodenlinie entspricht und die Kufen
50 auf dem Boden liegen. Hinter der Kufe
50 folgt noch eine zweite Abdeckung
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Ein Werkzeug 54 zur Bearbeitung der nach dem Abschneiden der Pflanzen durch die Schneidscheiben 56 im Boden verbleibenden Pflanzenstoppeln ist bezüglich der Vorwärtsrichtung V rückwärtig der vorderen Kante der Schneidscheibe 56 und vor dem Getriebe 46 angebracht, wie in den 1 und 2 gezeigt. Das Werkzeug 54 ist als Fräswalze ausgeführt und hat eine sich horizontal und quer zur Vorwärtsrichtung erstreckende Achse, um welche es durch einen Antrieb mit einem als Elektro- oder Hydraulikmotor ausgeführten Motor 60 und einem Getriebegehäuse 58 im Betrieb in Drehung versetzbar ist. Das Getriebegehäuse 58 und eine das Werkzeug 54 auf dessen anderer Seite am Getriebe 46 abstützende Schwinge 66 sind in ihrem rückwärtigen Bereich um eine horizontal und quer zur Vorwärtsrichtung verlaufende Achse schwenkbar an einer mit dem Getriebe 46 verbundenen Halterung 62 angelenkt und weiter vorn durch einen Rastmechanismus 70 in unterschiedlichen Drehstellungen um die erwähnte Achse mit dem Getriebe 46 verrastbar. Bei einer anderen Ausführungsform wäre auch eine ausschließlich vertikale Verschiebung des Getriebegehäuses 58 und der Schwinge 66 denkbar, oder eine bodenkopierende Anbringung des Werkzeugs 54. Das Werkzeug 54 kann, falls es nicht benötigt wird, in eine angehobene, unwirksame Stellung verbracht werden. In diesem Fall wird auch der Motor 60 ausgeschaltet. Die Drehung des Werkzeugs 54 kann nach vorn und oben oder gegensinnig dazu erfolgen. In seitlicher Richtung deckt das Werkzeug 54 den Bereich der Arbeitsbreite der Mäh- und Einzugseinrichtung 32 ab, in dem üblicherweise Pflanzen einlaufen.
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Das Werkzeug 54 dient dazu, allein oder nach der Einwirkung von unterhalb der Schneidscheibe 56 angeordneten Schlagkörpern 68 die Pflanzenstoppeln zu zerkleinern, um den Überlebensraum des Maiszünslers zu vernichten. Da das Getriebe 46 erst hinter dem Werkzeug 54 folgt, kann sich das Getriebe 46 ganz oder teilweise auf der Kufe 50 abstützen, ohne nachteilige Auswirkung auf die Zerkleinerung der Pflanzenstoppeln.
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Die
3 zeigt eine zweite Ausführungsform des unteren Teils einer Mäh- und Einzugseinrichtung
32. Mit der ersten Ausführungsform übereinstimmende oder gleichwirkende Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Bei der zweiten Ausführungsform ist das Werkzeug
54 als Schneidwalze mit axial beabstandeten, sternförmigen Elementen ausgeführt, die mit oder ohne schneidenden Kanten versehen sein können. Es könnte auch eine beliebige andere, schneidende oder nicht schneidende Ausführungsform des Werkzeugs
54 Verwendung finden, wie sie beispielsweise in der
2 oder in der
US 8 171 707 B2 oder in der
US 4 144 698 A gezeigt werden.
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Weiterhin ist bei der Ausführungsform nach 3 kein aktiver Antrieb des Werkzeugs 54 vorhanden. Das Getriebegehäuse 58 der 2 ist daher durch eine einfache Schwinge 66 ersetzt worden. Das Werkzeug 54 liegt während des Erntebetriebs auf dem Boden auf und rollt durch die Vorwärtsbewegung des Erntevorsatzes 20 darauf ab. Das Werkzeug 54 kann durch die Schwingen 66 unverstellbar starr oder durch den oben beschriebenen Rastmechanismus höhenverstellbar (und in verrasteter Stellung starr) am Getriebe 46 befestigt sein oder sich durch eine Feder oder einen Hydraulikzylinder (nicht gezeigt) daran abstützen, der die oder der das (durch die Streben 66 an der um die Querachse schwenkbar am Getriebe 46 angelenkte) Werkzeug 54 mit einer vorbestimmten Kraft nach unten drückt. In jedem Fall überträgt das Werkzeug 54 bei dieser Ausführungsform einen bestimmten Teil des Gewichts des Erntevorsatzes 20 auf den Boden und entlastet das Einzugsgehäuse 30 und dessen elektrohydraulische Höhensteuerung, die ggf. sogar entfallen könnte, d.h. das Einzugsgehäuse 30 kann bei dieser Ausführungsform mit dem daran befestigten Erntevorsatz 20 frei um die Drehachse der Häckseltrommel rotieren.
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Da das Werkzeug 54 sich unmittelbar im Bodenkontakt befindet und die Kufe 50 oberhalb der Bodenlinie 52 ist, wird die Kufe 50 bei der Ausführungsform nach 3 nicht mehr unbedingt benötigt. Sie kann zum Schutz des Getriebes 46 vor Fremdkörpern (z.B. Steinen) unterhalb des Getriebes 46 verbleiben oder (nicht gezeigt) komplett entfallen.
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Es wäre denkbar, die Ausführungsformen der 2 und 3 zu kombinieren und das Werkzeug 54 aktiv anzutreiben, das dann auch einen Teil des Vortriebs des Erntevorsatzes 20 bewerkstelligen würde.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004020447 A1 [0004, 0007, 0008]
- DE 3713025 A1 [0005, 0007, 0008]
- DE 102012206720 A1 [0006, 0007, 0008]
- EP 0760200 A1 [0023]
- DE 19933777 C1 [0023]
- EP 0786200 A2 [0025]
- US 8171707 B2 [0028]
- US 4144698 A [0028]
