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Die Erfindung betrifft eine Mähvorrichtung zum Mähen von Zwischenräumen zwischen Spalierreihen von Kulturpflanzen, insbesondere von Wein.
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Wein, wie auch andere Kulturpflanzen, wird in Reihen im Sinne von Spalierreihen angepflanzt, welche durch einen Zwischenraum voneinander beabstandet sind. Die Kulturpflanzen, insbesondere Wein, werden zwischen im Erdreich verankerten Pfosten gepflanzt, welche in der Regel mit Draht als Rankhilfen miteinander verbunden sind. Gewöhnlich sind die Zwischenräume zwischen den Kulturpflanzen mit Unkraut, zumindest aber mit Gras, bewachsen, was durchaus Höhen erreichen kann, dass im Bereich der Weinreben zumindest die unteren Ranken durch das Gras und das Unkraut in gewissem Umfang zugewuchert werden.
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Herkömmliche Rasenmäher können zwar in den Zwischenräumen das Gras und das Unkraut mähen, im unmittelbaren Bereich der Rebstöcke und der Pfosten können diese Mähvorrichtungen jedoch nicht mähen, da um die Pflanzstöcke und die Pfosten für die Spalierdrähte nicht gemäht werden kann. Aufgrund dieser Schwierigkeiten, dass vor allen Dingen die Bereiche der Pflanzen innerhalb der Spaliervorrichtungen nur ungenügend oder kaum von Gras und Unkraut befreit werden können, ist häufig der Einsatz von Unkraut-Bekämpfungsmittel das Mittel der Wahl gewesen. Im Sinne eines biologischen Anbaus und im Sinne von gesunden und qualitativ hochwertigen Produkten der Kulturpflanzen muss jedoch der Einsatz von derartigen chemischen Mitteln eingeschränkt oder bekämpft werden, da die mit diesen chemischen Mitteln in den Boden gebrachten Substanzen sich letztlich auch in den Früchten ablagern und so in den Nahrungskreislauf der Menschen gelangen, mit nicht immer in jedem Maße abschätzbaren Risiken und Problemen beim Verzehr dieser Produkte. Selbst in den Bereichen, bei denen keine Kulturpflanzen betroffen sind, das Gras aber gleichwohl gemäht werden muss, wie z.B. bei Leiteinrichtungen von Autobahnen oder Fernverkehrsstraßen, ist es wichtig, dass ein Mähen unterhalb dieser Einrichtungen um die Verankerungen in den Boden herum ermöglicht wird.
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Dazu sind beispielsweise Mähvorrichtungen entwickelt worden, welche einen Mähkopf aufweisen, der bei Erreichen eines Hindernisses, sei es ein Pfosten für eine Spaliereinrichtung, eine im Boden verankerte Leitplanke oder eine entsprechende Kulturpflanze selbst, wegschwenken, wenn der Mähkopf der Mähvorrichtung ein solches Hindernis berührt. Vor allen Dingen auch um unterschiedliche Abstände der Zwischenräume, d.h. Breiten der Spalierreihen, für die jeweilige Kulturpflanze flexibel handhaben zu können, sind derartige Mähvorrichtungen so aufgebaut worden, dass sie auf einer Seite der Zwischenräume einen entsprechenden Mähvorgang mit einer gewissen zufriedenstellenden Qualität durchführen können, ein gesamter Zwischenraum ist damit jedoch nur zu mähen, wenn erst die eine Seite und dann in der Rückwärtsbewegung die andere Seite gemäht wird.
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Zwar ist in der nicht vorveröffentlichten
EP 3 804 484 A1 eine Maschine zur Reb- und Zellenkulturpflanzenpflege beschrieben, welche gegebenenfalls mit zwei jeweiligen Vorrichtungen auf jeder Seite bestückt werden kann, sodass in einer Rebzeile beide Seiten gleichzeitig gemäht werden können. Ein seitliches Ausschwenken in horizontaler Richtung der Mähköpfe ist aber über eine Federkonstruktion mit einer festen Schwenkkraft versehen, welche der Federkonstante entspricht. Die Mähköpfe weisen sich radial von einer Drehachse erstreckende Schneidmesser auf, welche auf einem Drehteller laufen und diesen im Umfang überragen. Insbesondere häufig auftretendes bzw. häufig vorhandenes liegendes Gras oder liegende Unkrautpflanzen können mit einer derartigen Vorrichtung in zufriedenstellender Weise nur bedingt gemäht werden. Probleme treten vor allen Dingen bei hochgewachsenem Gras bzw. hochgewachsenem Unkraut auf, was eine herkömmliche Mähvorrichtung in der Regel überfordert. Die in vertikaler Richtung vorhandene Verstellbarkeit der die Mähköpfe tragenden Messer dient dem Ausweichen von Bodenerhebungen, was zu zusätzlichen Problemen beim Mähen führen kann.
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In
US 2017/0303467 A1 ist ein Rasenschneidgerät in Form eines Fadentrimmers mit gegebenenfalls zusätzlichem Messerkopf beschrieben, welcher zum Mähen von beispielsweise Leitplankenbereichen neben Autobahnen oder sonstigen Straßen bzw. Zäunen und ähnlichem eingesetzt wird. Die Arme, an welchen die Rasenschneidelemente in Form von Trimmerfäden oder -messern angebracht sind, sind mittels einer Federeinrichtung aufgehängt, sodass sie bei Erreichen eines Hindernisses in Form eines Pfostens oder ähnlichem ausschwenken. Im Einsatz läuft der Messerschneidkopf dem eigentlichen Fadentrimmer voraus, weshalb insbesondere bei höherem Gras oder Unkraut, insbesondere beim Einsatz von Weinkulturen oder sonstigen Spalierreihen von Kulturpflanzen, die dafür zu erzielenden Mähergebnisse nicht befriedigend sind.
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In einer Internetveröffentlichung unter www.meinbezirk.at „Südsteirer entwickelt produktionsreifen Weingartenmäher“ vom 27. Oktober 2020 ist ein Weingartenmäher beschrieben, welcher Bezug auf Weingartenmäher nimmt, welche vor 27 Jahren entwickelt worden und noch immer im Einsatz sind. Der bei dieser Veröffentlichung beschriebene Weingartenmäher ist zum Anbau an einen für Weingartenkulturen geeigneten Traktor vorgesehen.
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Des Weiteren muss beachtet werden, dass im Zuge von Klimawandel und heißeren Sommern auch trockenere Abschnitte der Jahreszeiten auftreten. Ein undifferenziertes Mähen kann beispielsweise dazu führen, dass das gemähte Gras und Unkraut nach dem Mähen mehr Wasser aufnimmt als nicht gemähtes, höherstehendes Gras. Diese bekannten sogenannten einseitigen Weinbergsmäher haben den Vorteil, dass im Bereich der Kulturpflanzen und der Spalierhalterungen gemäht werden kann, gleichzeitig beispielsweise in der Mitte dazwischen das Unkraut oder das Gras stehen gelassen werden kann. Obwohl mit diesen Geräten, weil erst in die eine Richtung und dann in die Rückwärtsrichtung gemäht werden muss, innerhalb des Zwischenraumes also ein relativ hoher Arbeitsaufwand verbunden ist, ist der Durchschnittsfachmann dennoch nicht veranlasst, nach Alternativen bei derartigen Mähgeräten zu suchen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Mähvorrichtung zum Mähen von Zwischenräumen zwischen Spalierreihen von Kulturpflanzen zu schaffen, mittels welcher im unmittelbaren Bereich der Spaliervorrichtungen unter den Kulturpflanzen gemäht werden kann, und zwar auch für unterschiedliche Breiten der Zwischenräume und auch unter Schaffung der Möglichkeit, dass Gras bzw. Unkraut, vor allen Dingen im Bereich der Kulturpflanzen und der Spaliervorrichtungen, gegebenenfalls aber nicht in den Zwischenräumen zwischen benachbarten Spalierreihen gemäht werden kann. Damit kann bei trockenen Sommern einer zusätzlichen Bodenaustrocknung entgegengewirkt werden. Außerdem soll das Mähen der Zwischenräume zwischen in Spalierreihen angeordneten Kulturpflanzen ökonomisch und zuverlässig erfolgen.
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Diese Aufgabe wird mit einer Mähvorrichtung zum Mähen von Zwischenräumen zwischen Spalierreihen von Kulturpflanzen gemäß Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den jeweiligen Ansprüchen definiert.
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Die erfindungsgemäße Mähvorrichtung weist einen Mähkopf auf, welcher mittels eines Armes um eine zum Boden im Wesentlichen senkrecht ausgebildete Achse aus einer gegenüber einer Nulllage breiteren Ausschwenklage in eine, bezogen auf die Arbeitsbreite der Mähvorrichtung, schmalere Ausschwenklage (Nulllage) wegschwenkbar ist. Es ist jedoch auch möglich, dass die ausgeschwenkte Lage die Nulllage ist, aus welcher beim Berühren eines Hindernisses wie einer Pfosteneinrichtung für die Spaliervorrichtung oder den Rebstock aus voller Breite in eine entsprechend verringerte Breite zurück geschwenkt wird. Das Zurückschwenken bei Vorhandensein von Hindernissen erfolgt vorzugsweise gegen einen Druck in einer Hydraulik-Druckzylindereinheit. Die Mähvorrichtung weist des Weiteren einen dem Mähkopf vorlaufenden Fadenrotor zum Niederhalten des zu mähenden Gutes auf, wobei zusätzlich lagestabilisierende Bodenwalzen vorhanden sind. Diese Bodenwalzen sichern, dass die erfindungsgemäße Mähvorrichtung in einer definierten Position, vorzugsweise in einer waagerechten Position, bei einigermaßen waagerecht verlaufendem Boden, verbleibt.
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Die Mähvorrichtung ist in der Regel eine von einem Antriebsfahrzeug geschobene Vorrichtung, d.h. sie befindet sich an der Vorderseite eines derartigen Antriebsfahrzeuges. Damit ein vorlaufender Mähkopf zuverlässig mähen kann, ist ein Fadenrotor zum Niederhalten des zu mähenden Gutes vorgesehen. Überraschenderweise hat sich nämlich gezeigt, dass das hochgewachsene Gut bzw. Gras mit dem Mähkopf besser geschnitten werden kann, wenn das Gras mit dem Fadenroter vorher niedergehalten worden ist. Bei bekannten Einrichtungen wird der Fadenrotor mit 1.000 - 1.200 min-1 über einen hydraulischen Antrieb angetrieben. Der Nachteil hydraulischer Systeme zum Antrieb besteht unter anderem darin, dass eine gegebenenfalls auftretende Leckage von Hydraulikflüssigkeit zur Kontaminierung des Bodens führen kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung hat der an der Mähvorrichtung angebrachte und dem Mähkopf vorlaufende Fadenrotor einen mechanischen Antrieb und eine Drehzahl von ca. 600 min-1. Er dreht damit zum einen nur halb so schnell wie die im Stand der Technik bekannten Grasniederhalter bzw. Bürsten, und ist vor allen Dingen auch mechanisch angetrieben, sodass das Problem einer Öl-Leckage ausgeschlossen werden kann.
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Der Mähkopf weist rotierende Schneidmesser auf, welche aus zähem und dennoch eine definierte Härte aufweisendem Metall bestehen und so ausgebildet sind, dass das Gras zuverlässig geschnitten wird und mittels einer entsprechenden dreidimensional geformten Form einen Unterdruck zum guten Angreifen der Schneiden der Schneidmesser erzeugen. Der Mähkopf hat an seinem Außenumfang einen Tastbügel, der zum einen die Messer in dem Sinne schützt, dass ein Zugriff mit erheblicher Verletzungsgefahr ausgeschlossen werden kann, und zum anderen in Richtung an den Außenumfang des Mähkopfes gedrückt wird, wenn dieser beim Mähen oder beim Durchfahren des Zwischenraumes zwischen zwei Spalierreihen gegen einen Pfosten oder einen Rebstock gedrückt wird. Durch dieses Andrücken des Tastbügels wird ein Ventil in der Hydraulik-Druckzylindereinheit geöffnet, sodass der Mähkopf sozusagen um ein Hindernis herumfahren und dennoch im Bereich der Spalieranordnung des Kulturgutes zuverlässig mähen kann.
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Gemäß der Erfindung ist beidseitig einer Symmetrieachse der Mähvorrichtung spiegelsymmetrisch je ein Mähkopf und jeweils ein dem Mähkopf vorlaufender Fadenrotor vorgesehen. Der Fadenrotor besitzt riemenartige bzw. peitschenartige Fäden, die beim Umlaufen bei der angegebenen Drehzahl dafür sorgen, dass das zu mähende Gras bzw. das zu mähende Unkraut umgelegt wird. Die Arbeitswerkzeuge, d.h. die Mähköpfe und die Fadenrotoren, werden über ein Getriebe mechanisch angetrieben.
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Da die Abstände zwischen benachbarten Spalierreihen variieren können, weist die erfindungsgemäße Mähvorrichtung eine Mähbreitenverstellung auf, welche ein nach jeweils einer Seite wirkendes Stellglied aufweist und beide Stellglieder synchron antriebbar sind. Die Mähbreitenverstellung ist die einzige hydraulisch angetriebene Einrichtung an der Mähvorrichtung. Die Hydraulik-Druckzylindereinheit für das Ausschwenken des Mähkopfes ist nun so ausgebildet, dass gerade so viel Druck in der Hydraulik-Druckzylindereinheit ausgebildet werden kann, dass eine Ausschwenkposition des Mähkopfes beibehalten werden kann, dass allerdings bei Auftreten eines Hindernisses, wenn also der Mähkopf zum Mähen um dieses Hindernis herumschwenken muss, nicht gegen einen hohen Druck in der Hydraulik-Druckzylindereinheit drücken muss. Dafür sind zwischen Kolben und Zylinder der Hydraulik-Druckzylindereinheit vorzugsweise Dichtungselemente vorgesehen, welche einen gewissen Druckaufbau im Zylinder ermöglichen, welche aber bei Gegendruck einen Öl-Überströmvorgang von der Druckseite zur Niederdruckseite des Kolbens ermöglichen. Es erfolgt also ein Öl-Überströmen zwischen Kolbenoberseite und Kolbenunterseite. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass der mit dem Kolben verbundene Dichtring bzw. die Dichtringe abgeflacht ist bzw. sind, sodass der Kolben und Zylinder bzw. zwischen Dichtelement und Zylinder ein entsprechender Öl-Durchgang vorhanden ist. Das Öl-Überströmen kann vorzugsweise auch mittels Überbrückungsleitungen am oder im Zylinder für Kolbenoberseite und Kolbenunterseite realisiert werden, die so ausgebildet sind, dass ein nennenswertes, den Ölgegendruck definierendes Öl-Überströmen erfolgt, aber dennoch ein erforderlicher Öldruck sich im Zylinder aufbauen kann. Der Durchmesser der Überbrückungsleitung ist so ausgebildet bzw. dimensioniert, dass eine auftretende Drosselung in der Überbrückungsleitung immer noch einen gewissen Arbeitsdruck auf der jeweiligen Kolbenseite erzeugt, aber durch das Öl-Überströmen auch ein gewisser Druckausgleich stattfindet.
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Vorzugsweise weist die Mähvorrichtung eine Mähbreitenverstellung auf, welche mittels zweier von einem zentralen gekapselten Getriebe beaufschlagter jeweils in eine Seitenrichtung wirkender Hydraulik-Stellglieder eine Breitenverstellung der erfindungsgemäßen Mähvorrichtung im Bereich von ca. 1,60 m - 3 m realisieren. Vorzugsweise ist das Öl in der Hydraulik-Druckzylindereinheit auf ≤ 5 bar begrenzt. Damit eventuelle Zweige, die sich mit dem Tastbügel gegebenenfalls verheddern können, beseitigt werden können, ist der Tastbügel so ausgebildet, dass er für solche Situationen komplett von einer Anlage um einen größeren Teil des Umfangs des Mähkopfes um dessen Drehachse schwenkbar ist, und zwar nicht im Sinne eines Anlegens an den Außenumfang des Mähkopfes, sondern im Sinne eines Wegschwenkens des Mähkopfes, sodass gegebenenfalls sich dazwischen verklemmende Teile wie kleinere Äste etc. ohne Weiteres entfernt werden können oder sich von alleine entfernen. Nach Beseitigen eines sich dort vielleicht verklemmten Zweiges schwenkt durch die Wirkung der Federkraft der Tastbügel wieder in seine unmittelbare Position zurück, in welcher bei Anstoßen an ein Hindernis der Bügel an den Umfang des Mähkopfes gedrückt und dabei das Ventil in der Hydraulik-Druckzylindereinheit geöffnet wird. Der Mähkopf ist also an seinem Arm um diese Drehachse leicht verschwenkbar.
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Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Mähvorrichtung auf jeder Seite eine, bezogen auf die Arbeitsrichtung der Mähvorrichtung, vorlaufende und auch eine nachlaufende sowie gegebenenfalls auch eine weitere zentral angeordnete Bodenwalze auf. Die Bodenwalzen haben die Funktion, dass sie die Mähvorrichtung trotz gegebenenfalls vorhandener Bodenunebenheiten in einer definierten, vorzugsweise parallel zur Bodenoberfläche verlaufender Ausrichtung halten.
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Jeder Mähkopf weist vorzugsweise drei umlaufende Schneidmesser auf, welche in einem Winkelabstand von 120° angeordnet sind. Die dreidimensional ausgebildeten Schneidmesser dienen zum Erzielen eines Tiefschnittes, indem durch eine angekantete Flanke an dem Schneidmesser ein entsprechender Unterdruck erzeugbar ist.
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Von der in Fahrtrichtung weisenden Symmetrieachse der auf jeder Seite einen Mähkopf und einen Fadenrotor aufweisenden Mähvorrichtung erstrecken sich Hydraulikarme seitwärts, mittels welcher die Mähbreitenverstellung vorgenommen werden kann. Diese Mähbreitenverstellung kann vorzugsweise automatisch im Betrieb vorgenommen werden, falls sich der Zwischenraum zwischen benachbarten Spalierreihen verringern oder erweitern sollte.
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Weitere Vorteile, Details und Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der beigefügten Zeichnungen detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Mähvorrichtung in prinzipieller Darstellung;
- 2 eine Seitenansicht der Mähvorrichtung gemäß der Erfindung;
- 3 eine Detailansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Fadenrotor und seinem mechanischen Antrieb;
- 4 eine Ansicht von vorn und schräg von oben auf die erfindungsgemäße Mähvorrichtung;
- 5 eine Vorderansicht des Fadenrotors der erfindungsgemäßen Mähvorrichtung;
- 6 eine Detaildraufsicht mit Stellgliedern und hydraulischem Antrieb für eine Mähbreitenverstellung;
- 7 einen Hydraulikkolben für die Mähkopfauslenkung;
- 8 eine prinzipielle hydraulische Schaltung für die Ausschwenkbewegung des Armes des Mähkopfes der erfindungsgemäßen Mähvorrichtung; und
- 9 eine Darstellung des dreidimensional ausgebildeten Schneidmessers der erfindungsgemäßen Mähvorrichtung.
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1 zeigt eine prinzipielle Draufsicht auf die Mähvorrichtung gemäß der Erfindung. Das Fahrzeug, welches die Mähvorrichtung 1 durch einen zu mähenden Zwischenraum zwischen den als Spalier angeordneten Kulturpflanzen bewegt, in der Regel eine Zugmaschine, ist mit seiner Vorderseite mit der erfindungsgemäßen Mähvorrichtung 1 verbunden, sodass die Mähvorrichtung durch die Zwischenräume geschoben, also nicht gezogen wird. Die erfindungsgemäße Mähvorrichtung 1 ist an der Vorderseite der Zugmaschine befestigt. In der Darstellung wäre das im oberen Bereich der Abbildung. Der Grundaufbau der erfindungsgemäßen Mähvorrichtung 1 ist symmetrisch, wobei die auf jeder Seite angeordneten Arbeitswerkzeuge in Form jeweils eines Mähkopfes und eines Fadenrotors vorgesehen sind. In Mährichtung befinden sich vorne auf jeder Seite jeweils ein Fadenrotor 6, bei welchem innerhalb einer Abdeckung 30 ein rotierender Bürstenkopf 31 angeordnet ist, an welchem Schlegel 34 befestigt sind. In Bewegungsrichtung der Mähvorrichtung 1 laufen die Fadenrotoren 6 vor den Mähköpfen 2. Die Fadenrotoren 6 dienen dazu, dass zu mähende Gras bzw. Unkraut oder sonstige Pflanzen auf den Boden zu schlagen bzw. umzulegen, weil sich nämlich überraschenderweise gezeigt hat, dass bei entsprechend gestalteten Schneidmessern 7 (nicht gezeigt) die liegenden, zu mähenden Pflanzen sich besser abschneiden bzw. mähen lassen als bei aufrechtstehendem Gras bzw. Unkraut. Die Mähköpfe 2 sind an einem jeweiligen Arm 3 angeordnet und drehen mit ihren in einem tellerartigen Gehäuse, einem Mähkopfteller 26, angeordneten Messern um eine Drehachse 4. Der Arm 3 umfasst auch einen Keilriemenantrieb von einem zentralen Antrieb um die Drehachse 4.
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Der Arm 3 ist um eine an der Mähvorrichtung 1 an deren Gehäuse gelagerte Schwenkachse gegen die Wirkung einer Hydraulik-Druckzylindereinheit 5 schwenkbar. Der Hydraulikdruck im Zylinder 20 der Hydraulikeinheit 5 hält den Arm 3 in seiner ausgeschwenkten Stellung, in welcher die größte Breite zum Mähen vorhanden ist. Um das tellerartige Gehäuse 26 des Mähkopfes 2 ist ein Tastbügel 8 angeordnet (in 1 nicht dargestellt), welcher beim Berühren eines Pfostens oder eines Rebstockes an den Außenumfang des tellerartigen Gehäuses 26 gedrückt wird. Durch dieses Anschwenken an den äußeren Umfang des tellerartigen Gehäuses des Mähkopfes 2 wird ein Ventil 9 (nicht gezeigt) geöffnet, sodass der Druck im Hydraulikzylinder 5 entspannt wird und nahezu verzögerungsfrei der Mähkopf 2 an seinem Arm 3 um das Hindernis herumgeführt wird und nach Passieren des Hindernisses wieder in seine ausgeschwenkte Stellung mittels einer Feder gedrückt oder gezogen wird. Wenn das Hindernis passiert ist, gibt der Tastbügel 8 das Öffnen des Ventils 9 wieder frei, sodass sich in der Hydraulik-Druckzylindereinheit 5 wieder der Druck aufbauen kann und den Arm 3 mit dem Mähkopf 2 wieder in die ausgeschwenkte Stellung drückt. Auf diese Art und Weise kann das Gras bzw. Unkraut auch im Bereich des Spalieres für die Kulturpflanzen zuverlässig mähen.
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Um die Gefahr, dass bei Undichtigkeiten Hydrauliköl auf den Boden tropfen kann, zu minimieren oder auszuschließen, weist die erfindungsgemäße Mähvorrichtung 1 mit Ausnahme der Mähbreitenverstellung 13 mechanische Antriebe für die Arbeitswerkzeuge, d.h. die Mähköpfe und den Fadenrotor, auf. Dazu ist ein zentral angeordnetes Getriebe 12 vorgesehen, auf dessen Ausgangswelle Riemenscheiben angeordnet sind, sodass über entsprechende Riementriebe und ggf. vorhandene Getriebe die Arme für die Mähköpfe 2 und für die Fadenrotoren 6 je nach aufgrund von Hindernissen erforderlicher Breite der zu mähenden Zwischenräume ausschwenken bzw. angepasst werden können. Die Arme 3 der jeweiligen Mähköpfe 2 sind dabei unabhängig voneinander aus der ausgeschwenkten Lage in die aufgrund eines Hindernisses zurückgeschwenkten Lage um die am Gehäuse befindliche Schwenkachse für die jeweiligen Arme schwenkbar. Ebenso sind die Arme, an welchen die Fadenrotoren 6 angebracht sind, schwenkbar, damit auch im Bereich der Spalierpfosten und der Kulturpflanzen wie z.B. der Rebstöcke das Gras bzw. das Unkraut auf dem Boden umgelegt werden kann. Die jeweiligen Hydraulikzylindereinheiten 5 für die Fadenrotoren 6 wie auch für die Mähköpfe 2 sind jeweils auf jeder Seite der Symmetrieachse 11 unabhängig voneinander bewegbar, da die Hindernisse auf beiden Seiten des zu mähenden Zwischenraumes eher nicht an identischen Positionen bzgl. der gegenüberliegenden Spalierreihe angeordnet sind. Aus Gründer der Einfachheit ist die Mähbreitenverstellung 13, welche über entsprechende Stellspindeln erfolgt, nicht eingezeichnet. Die Mähbreitenverstellung 13 ist die einzige Verstellung, die hydraulisch erfolgt, denn alle anderen Antriebe für die Arbeitswerkzeuge erfolgen mechanisch, wie beschrieben.
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In 2 ist eine Seitenansicht der Mähvorrichtung gemäß der Erfindung gezeigt. Damit die erfindungsgemäße Mähvorrichtung 1 zuverlässig und gleichmäßig auf dem zu mähenden Boden aufliegt, sind zumindest im vorderen und im hinteren Bereich ihres Gehäuses Bodenwalzen 10 angeordnet, welche einerseits ein Einsinken in den Boden verhindern, andererseits aber einen guten und gleichmäßigen Kontakt der Mähvorrichtung 1 mit dem Boden gewährleisten, sodass sich die erfindungsgemäße Mähvorrichtung 1 im Wesentlichen parallel zur Bodenoberfläche bewegt. Rechts im Vordergrund ist der rechte Mähkopf 2 mit dem Mähkopfteller 26 als Gehäuse und der Keilriemenscheibe 25 für den Antrieb der Schneidmesser (nicht dargestellt) sowie dem Tastbügel 8, welcher sich in Richtung eines Stückes des Außenumfanges des Mähkopftellers 26 erstreckt. An der Unterseite des Armes 3 ist im Bereich des Außenumfangs des Mähkopftellers 26 ein Steuerblock 28 für den Mähkopf 2 angeordnet. Auf der Oberseite des Armes 3 ist bei abgenommener Verkleidung ein Keilriemen 24 dargestellt, welcher die Keilriemenscheibe 25 für den Messerantrieb mit der Keilriemenscheibe 29 für den Antrieb der Arbeitswerkzeuge 2, 6 verbindet. Auf der Abtriebswelle von einem zentralen mechanischen Getriebe zum Antrieb der Arbeitswerkzeuge, welches im Verhältnis von 2:1 übersetzt sind, sowohl eine Keilriemenscheibe 25 für den Antrieb der Schneidmesser 7 am Mähkopf 2 als auch eine Keilriemenscheibe für den Antrieb des Fadenrotors 6 über eine Elektro-Kupplung 23 dargestellt. Der Fadenrotor 6 ist so angetrieben, dass ein Bürstenkopf 31 über ein mechanisches Getriebe für den Fadenrotor 6, welches im Verhältnis 3:1 übersetzt, um seine Drehachse rotiert.
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In 3 ist das Arbeitswerkzeug Fadenrotor 6 dargestellt. Die Darstellung zeigt einen seitlichen Blick auf den Bürstenkopf 31, welcher über das mit einem Übersetzungsverhältnis von 3:1 arbeitende mechanische Getriebe angetrieben ist. Dazu ist auf der Austrittsseite des mechanischen Getriebes eine Keilriemenscheibe 29 zum Antrieb der Arbeitswerkzeuge dargestellt. Ein Zuschalten oder Abschalten ist über eine Elektro-Kupplung 23 möglich. Am Bürstenkopf 31 des Fadenrotors 6 sind Schlegel 34 angeordnet, welche bei entsprechender Rotation des Bürstenkopfes 31 des Fadenrotors 6 das zu mähende Gras bzw. Unkraut vor dem Mähen auf den Boden schlagen bzw. umlegen. Der Einfachheit halber der Darstellung sind die Keilriemen zum Antrieb des Fadenrotors 6 nicht gezeigt.
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In 4 ist eine Ansicht der Mähvorrichtung 1 von vorne, d.h. von der Seite der vorlaufenden Fadenrotoren 6 gezeigt. Die bei Rotation umlaufenden Schlegel 34 sind am Bürstenkopf 31 angeordnet. Eine Abdeckung 30, die den Bereich nach oben aus Sicherheitsgründen abdeckt ist, ebenfalls vorgesehen. Erkennbar ist auch der Arm, um welchen der Fadenrotor 6 bei Antreffen an ein Hindernis am Gehäuse schwenkbar gelagert ist, und um diese Schwenkachse aus einer seitlichen in eine angelegte Stellung geschwenkt werden kann.
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Zwei Stellglieder 13.1 und 13.2 sind in der Mitte der Mähvorrichtung 1 angeordnet. Diese beiden Stellglieder 13.1, 13.2 sind synchron zueinander so verstellbar, dass die Mähbreite der Mähvorrichtung 1 zwischen ca. 1,60 m und 3 m stufenlos verstellbar ist. Im vorderen Bereich in der Mitte ist mittels eines Bleches ein Mittelmähkopf 33 angedeutet, welcher dafür vorgesehen ist, den mittleren Bereich des Zwischenraumes zwischen den im Spalier angeordneten Pflanzen zu mähen, falls dies erwünscht ist. Dieser Mittelmähkopf 33 ist ebenfalls mechanisch angetrieben und kann, falls der mittlere Bereich nicht gemäht werden soll einfach demontiert werden. Insbesondere in Zeiten anhaltender Trockenheit ist es durchaus sinnvoll, das Gras bzw. Unkraut zumindest nicht zu häufig in den Zwischenräumen zu mähen, weil dadurch der Wasserhaushalt im Boden besser reguliert werden kann und die Kulturpflanzen längere Zeiten ohne Regen besser überstehen.
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In vergrößerter Ansicht ist in 5 ein Fadenrotor 6 mit seinem Bürstenkopf 31 und den Schlegeln 34 sowie der Abdeckung 30 dargestellt, welche einen Schutz nach oben sichert und an dessen Abkantung bei Rotation des Bürstenkopfes 31 die Schlegel 34 entlanggleiten. Beim Aufschlagen auf den Boden wird das zu mähende Gras mit dem Fadenrotor 6 (nicht gezeigt) auf den Boden geschlagen bzw. umgelegt, von welchem sie mit einem entsprechend dreidimensional geformten Schneidmesser 7 im Mähkopf 2 zuverlässig abgeschnitten werden können.
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In 6 ist im mittleren zentralen Teil der Mähvorrichtung 1 das sich nach jeder Seite erstreckende Stellglied 13.1 bzw. 13.2 dargestellt, über welches über einen hydraulischen Antrieb 14 in synchroner Verstellung die effektive Mähbreite der Mähvorrichtung 1 im Bereich von 1,60 m bis ca. 3 m stufenlos verstellbar ist. Ebenfalls ist im vorlaufenden Bereich ein einen Mittelmähkopf 33 darstellendes Blech eigezeichnet. Der Mittelmähkopf 33 ist optional und leicht von der Mähvorrichtung 1 zu entfernen bzw. dort zu montieren, je nachdem ob das Mähen des Mittelbereiches des Zwischenraumes zwischen den Spalieranordnungen des Kulturgutes nicht erwünscht bzw. erwünscht ist. Angedeutet ist auch die Abdeckung 30 für den in Arbeitsrichtung vorlaufend nicht gezeigten Fadenrotor 6.
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In 7 ist der prinzipielle Aufbau der Hydraulik-Druckzylindereinheit 5 dargestellt, über welchen die Ausschwenkung bzw. auch Zurückschwenkung der Arbeitswerkzeuge 2, 6 erfolgt. In üblicher Weise weist diese Hydraulik-Druckzylindereinheit 5 einen Zylinder 20 auf, in welchem ein Kolben 19 mit entsprechenden Dichtungselementen 18 in Form von einem Dichtring und zwei Stützringen geführt ist. Im Zylinder befindet sich sowohl auf der Kolbenoberseite 15 als auch auf der Kolbenunterseite 16 Hydrauliköl. Sobald über einen Anschluss am Anschlussauge 38 und die Kolbenstange 35 eine entsprechende Kraft in Folge des Ausschwenkens oder Zurückschwenkens des Armes 3 für die Arbeitswerkzeuge 2, 6 ausgeübt wird, wird Öl auf der Kolbenoberseite 16 verdrängt. Bei im Wesentlichen vollständig abdichtendem Dichtring 18 müsste die Kolbenkraft gegen den sich sofort aufbauenden Hydraulikdruck drücken, was ein starkes Dämpfen der Bewegung des Kolbens 19 im Zylinder 20 nachsichzöge. Ebenso müsste, wenn der Kolben 19 aktiv zum Ausschwenken des Armes 3 der Arbeitswerkzeuge 2, 6 betätigt werden sollte, dies mit relativ großem Öldruck vorgenommen werden, weil auf der Kolbenunterseite 16 Hydrauliköl vorhanden ist, gegen welches der Öldruck dann arbeiten müsste. Je höher der Arbeitsdruck in einem Hydraulikzylinder ist, umso größer sind die Gefahren, dass im Hydrauliksystem Leckagen auftreten und Hydrauliköl in den Boden gelangen kann. Dies ist vor allen Dingen eben auch aus ökologischen Gründen zu vermeiden. Damit in dem Zylinder 20 nur ein moderater Öldruck auftritt, aber dennoch der Kolben aktiv hydraulisch betätigt werden kann, und eine entsprechende Leichtgängigkeit beim Auslenken der Arbeitswerkzeuge 2, 6 beim Auftreffen auf Hindernisse möglich ist, ist der Dichtring 18 in seinem Außenumfang so abgeflacht, dass bei Betätigung des Kolbens 19 und entsprechendem hydraulischen Druckaufbau bewusst eine gewisse Leckage zwischen der Kolbenoberseite 15 und der Kolbenunterseite 16 auftritt. Ebenso sind die Stützringe so ausgebildet, dass ein Stück a, beispielsweise ca. 25 mm Länge, entnommen ist, sodass die Stützringe sich ebenfalls nicht mit vollem Druck an den Innenumfang des Zylinders anlegen. Damit ist gewährleistet, dass sowohl über die Stützringe als auch über den Dichtring, bei welchem beispielsweise ca. 3 mm an der Außenseite seines Querschnitts abgeflacht sind, ein Ölfluss vorhanden ist, der zwischen den Bereich im Zylinder auf der Kolbenoberseite 15 und dem Bereich des Zylinders an der Kolbenunterseite 16 auftritt. Ein entsprechendes Zuströmen des Hydrauliköls zum aktiven Betätigen des Kolbens 19 erfolgt über eine Öl-Zufuhr 36.1 vom Steuerblock (siehe 8), wobei zusätzlich in dem Bereich des Zylinders auf der Kolbenunterseite 16 eine Abdichtung 37 vorgesehen ist. Mit dieser bewusst herbeigeführten Leckage zwischen Kolbenoberseite 15 und Kolbenunterseite 16 ist eine 60%ige Ölersparnis möglich, erhöht sich die Geschwindigkeit, mit der der Kolben im Hydrauliköl gefülltem Zylinder sich bewegen kann und damit die Ausschwenkbewegung der Arbeitswerkzeuge 2, 6 um ebenfalls ca. 60% schneller. Der Maximaldruck in dieser Hydraulik-Druckzylindereinheit 5 kann damit auf einen sehr moderaten Wert von vorzugsweise etwa 5 bar begrenzt werden, ohne dass dessen Funktionstüchtigkeit eingeschränkt wäre. In 8 ist die Funktionsweise der Hydraulik-Druckzylindereinheit 5 für die Auslenkung des Arbeitswerkzeuges Mähkopf 2 in seiner Gesamteinbindung bzw. Anordnung in der Mähvorrichtung 1 in prinzipieller Darstellungsweise gezeigt. Gezeigt ist der Mähkopf 2, welcher den Mähkopfteller 26 als nach unten auf den Boden gerichtet offenes Teil aufweist, in welchem die nicht dargestellten Schneidmesser zum Mähen rotieren. Der Mähkopf 2 ist an einem Arm 3 gehalten, welcher um eine Schwenkachse 48 im Grundkörper der Mähvorrichtung 1 schwenkbar gelagert ist. Am Arm 3 ist außerdem ein Tastbügel 8 schwenkbar angeordnet, welcher einen Teil des Außenumfangs des Mähkopftellers 26 parallel zum Außenumfang umfasst. Der Tastbügel 8 ist dafür vorgesehen, dass bei Antreffen an ein Hindernis wie beispielsweise ein Pfosten für die Spalieranordnung oder ein Rebstock dieser Tastbügel 8 in Richtung auf den Außenumfang des Mähkopftellers 26 verschwenkt wird. Durch dieses Verschwenken wird ein am Arm 3 angeordnetes Ventil 9 der Hydraulik-Druckzylindereinheit 5 geöffnet, sodass der Arm 3 leicht aus seiner Außenstellung in eine weiter innen liegende Stellung verschwenkt werden kann, weil sich der Kolben im Zylinder der Hydraulik-Druckzylindereinheit 5 durch das Überströmen des Hydrauliköls über den Dichtring und die Stützringe von der Kolbenoberseite 15 zur Kolbenunterseite 16 bzw. umgekehrt bewegen kann und bei geöffnetem Ventil 9 das Hydrauliköl über eine Rückführleitung 41.1 zu einem Sammeltank 43 fließen kann. Wenn das Hindernis umfahren ist und unter der Wirkung eines Hydraulikdruckes wieder in die Auswärtsstellung unterhalb der Spalieranordnung ausschwenken soll, dann wird entsprechender Hydrauliköldruck über die Öl-Zufuhr 36.2 vom Zugfahrzeug über einen Mengenteiler 42 und eine Druckleitung 39.2 vom Mengenteiler 42 zu dem Steuerblock geführt, in welchem das Ventil 9 angeordnet ist. Von dort gelangt das unter Druck stehende Hydrauliköl über die Druckleitung 39.1 vom Steuerblock des Mähkopfes 28 über ein vorzugsweises T-Anschlussstück in den Bereich des Zylinders auf der Kolbenoberseite 15. Unter der Wirkung des Hydraulikdruckes kann der Arm 3 mit dem Mähkopf 2 leicht wieder in seine Auswärtsstellung gedrückt werden und unterhalb der Spalieranordnung mähen. Um zu hohe Drücke im Zylinder 20 nicht entstehen zu lassen, strömt das unter Druck stehende Hydrauliköl über ein Elektroventil 44, welches mittels einer Elektro-Spule 45 gesteuert wird, zurück zum Sammeltank 43, von wo überschüssiges Hydrauliköl über eine Rückführleitung 41.1 zum Sammeltank 43 geführt werden kann. Das Elektroventil 44 ist über eine Elektroschaltung auch mit Handbetätigung für den Tastbügel 8 steuerbar. Zusätzlich ist zwischen dem Gehäuse der Mähvorrichtung 1 und dem Arm 3 für das Ausschwenken des Mähkopfes 2 eine Rückholfeder 40 vorgesehen, sodass bei nicht vorhandenem Hydraulikdruck bei anliegendem Hindernis der Arm 3 mit dem Mähkopf 2 in Richtung auf seine nach innen vom Hindernis weg geschwenkte Position gezogen wird.
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Als Detail X ist der prinzipielle Grundaufbau des Tastbügels 8 gezeichnet. Und zwar ist er vorzugsweise als Rohrabschnitt mit ovalem Querschnitt mit einem Breiten-Höhen-Verhältnis von vorzugsweise 1:2, z.B. 15 mm: 30 mm, gezeigt, weshalb eine entsprechend große Anlagefläche an einem Hindernis vorhanden ist, gleichwohl aber eine entsprechende Steifigkeit vorhanden ist, dass bei Auftreffen auf ein Hindernis der Tastbügel 8 entsprechend stabil und allenfalls nur wenig verformbar ist.
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In 9 ist eine prinzipielle Darstellung eines im Mähkopf 2 angeordneten Schneidmessers 7 in Draufsicht und in Seitenschnittansicht gezeigt. Die Schnittmesser sind im Mähkopf 2 in etwa 120° Abstand voneinander angeordnet und bestehen aus einem zähen und entsprechend hartem Stahl, um eine entsprechende Verschleißfestigkeit aufzuweisen. Schließlich ist beim Mähen nicht auszuschließen, dass die Messer auch auf Steine im Boden treffen. Die Messer sind dreidimensional ausgebildet, sodass sie durch die Rotation in Richtung auf den Boden mit ihrer Spitze 46 weisen, dort die entsprechenden Halme gut schneiden können und gleichzeitig durch die seitlich gebogene Ausbildung einen entsprechenden Schneiddruck erzeugen. Ein ebenfalls eingezeichnetes Befestigungsauge 47 dient dazu, das Schneidmesser 7 im Mähkopf 2 zu befestigen. Die beschriebene Form des Messers hat sich als besonders günstig für das Schneiden von zuvor auf den Boden umgelegtes Gras bzw. Unkraut erwiesen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mähvorrichtung
- 2
- Mähkopf/ Arbeitswerkzeug
- 3
- Arm
- 4
- Drehachse Mähkopf
- 5
- Hydraulik-Druckzylindereinheit
- 6
- Fadenrotor/ Arbeitswerkzeug
- 7
- Schneidmesser
- 8
- Tastbügel
- 9
- Ventil Hydraulik-Druckzylindereinheit
- 10
- Bodenwalze
- 11
- Symmetrieachse
- 12
- Getriebe
- 13
- Mähbreitenverstellung
- 13.1
- Stellglied
- 13.2
- Stellglied
- 14
- hydraulischer Antrieb Mähbreitenverstellung
- 15
- Kolbenoberseite
- 16
- Kolbenunterseite
- 18
- Dichtungselemente
- 19
- Kolben
- 20
- Zylinder
- 22
- mechanisches Getriebe Antrieb Fadenrotor
- 23
- Elektro-Kupplung
- 24
- Keilriemen
- 25
- Keilriemenscheibe Messerantrieb
- 26
- Mähkopfteller
- 27
- mechanisches Getriebe Arbeitswerkzeuge (2:1)
- 28
- Steuerblock Mähkopf
- 29
- Keilriemenscheibe Arbeitswerkzeuge
- 30
- Abdeckung
- 31
- Bürstenkopf
- 32
- mechanisches Getriebe Fadenrotor (3:1)
- 33
- Mittelmähkopf
- 34
- Schlegel
- 35
- Kolbenstange
- 36.1
- Öl-Zufuhr vom Steuerblock
- 36.2
- Öl-Zufuhr vom Zugfahrzeug
- 37
- Abdichtung
- 38
- Anschlussauge
- 39.1
- Druckleitung vom Steuerblock Mähkopf
- 39.2
- Druckleitung vom Mengenteiler
- 40
- Rückholfeder Mähkopf
- 41.1
- Rückführleitung Steuerblock
- 41.2
- Rückführleitung Sammeltank
- 42
- Mengenteiler
- 43
- Sammeltank
- 44
- Elektroventil
- 45
- Elektro-Spule
- 46
- Schneidkante
- 47
- Befestigungsauge
- 48
- Schwenkachse