DE19539427A1

DE19539427A1 - Vielfachgerät für Mischkulturen

Info

Publication number: DE19539427A1
Application number: DE1995139427
Authority: DE
Inventors: Andreas Hilker
Original assignee: Andreas Hilker
Current assignee: HILKER, ANDREAS, DIPL.-AGR.-ING., 39104 MAGDEBURG,
Priority date: 1995-08-18
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 1997-06-19
Also published as: DE19640641A1; DE19640643A1; DE19530356A1

Description

Hohe Anforderungen an die Gerätetechnik zur Beikrautregulierung in der Reihe ergeben sich im Hin blick auf die exakte Nachführung von Bearbeitungsgeräten in Längsrichtung entlang von Pflanzenreihen oder Bearbeitungslinien. Infolge einer guten Gerätenachführung wird z. B. die von einer Querhackvor richtung, (wie sie in der DE 44.11.080 A1 dargestellt ist) zu bearbeitende, kulturpflanzennahe Fläche besser getroffen, so daß bei verbessertem Bearbeitungserfolg, weniger Fläche zu bearbeiten ist.

Eine Einzelpflanzenerkennung ist auf Geräte beschränkt, welche die Möglichkeit bieten, Sensoren geo metrisch relativ exakt den Pflanzenreihen oder Einzelpflanzen zuzuordnen. Dies ergibt auch den Kenn werten der Sensoren, die innerhalb bestimmter Minima und Maxima betrieben werden müssen. Diese Anforderung erfüllen physikalisch wirksame Geräte, die bei geringeren Bearbeitungsgeschwindigkeiten z. B. mit Stützrädern, Scharen, Zinken oder Sechscheiben am Boden abgestützt sind und die durch ihre halbstarre Verbindung zum ziehenden Schlepper nicht unkontrolliert, seitlich schwenken können. Die verbleibende Verschwenkbarkeit der Geräte am Schlepper kann zur Reihennachführung gezielt genutzt werden.

Im Hinblick auf Laufruhe (Schwingungs- und Stoßtilgung) sind angetriebene Geräte den gezogenen Scharhacken überlegen, sie weisen aber höhere, variable Kosten auf, bei geringerer Flächenleistung sowie fehlender Anpassung der Einzelwerkzeuge an Bodenunebenheiten. Der Einsatz von Pestiziden kann im Mais gegenüber der üblichen Bandspritzung reduziert werden, indem durch Sensoreinsatz in Kombination mit einer Vorrichtung zur exakten Reihennachführung eine Verschmalerung der Sicher heitszone erzielt wird. Eine solche Vorrichtung soll hier vorgeschlagen werden.

Eine Querlenkvorrichtung zum Nachführen wurde von BAREIß vorgeschlagen. Ein abwärtsgeneigter Ultraschallsensor identifiziert die Pflanzenreihe anhand ihrer signifikanten Höhe. In Abhängigkeit von seinem Signal verschiebt ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder die seitliche Auslenkung des Bearbei tungsgerätes über einen Druckzylinder, der eine querverschiebbare Verbindung zum Dreipunktbock darstellt. Die Vorrichtung eignet sich für sehr langsames Fahren bis max. 3 km/h. BAREIß lenkt den Hauptrahmen eines Hackgerätes mit Sechscheiben an. Dies erfordert viel Material. Die Sechscheiben sollen deshalb ohne Verlust der Spurhaltefähigkeit eingespart werden. Gleichzeitig soll am Hang sowie bei der Reihennachführung eine präzise Lenkung ermöglicht werden.

FESER, W. (DE 40 04 247 A1) schlägt ein Gerät zur Reihennachführung vor, das eine Exaktsteuerung leisten soll. Er zeigt eine Vielzahl unterschiedlichster Ausführungsbeispiele für die Anordnung von Sen soren.

RUDOLPH (1995) stellte in einer Ausgabe der LANDTECHNIK eine automatische gelenkte Pflege kombination vor, bei welcher ein flaschenförmiger Sensor innerhalb einer Spurrinne angeordnet ist. Die Spurrinne wird bereits während der Aussaat angelegt und erhält sich über die gesamte Vegetationsperi ode. Die Steuerung eines Pflegegerätes erfolgt z. B. über Hubzylinder durch Längenänderung am jewei ligen Unterlenkeranschluß.

Die dargestellten Verfahren lassen deutliche Grenzen im Hinblick auf ihre Nutzbarkeit erkennen. Insgesamt ist der Einsatz von Hydraulik zur Exaktsteuerung z. B. wegen der Verschmutzungsgefahr nachteilig. Hohe kon struktive Aufwendungen zur Exaktsteuerung, z. B. zusätzliche Sechscheiben verteuern die Geräte wesentlich und sollen eingespart werden. Außerdem sind hohe Lenkkräfte erforderlich, um die Sechscheiben gegen den Widerstand der Zinken in eine veränderte Richtung zu lenken. Am Hang wirken bereits Seitenkräfte auf einen ziehenden Schlepper. Eine Lenkvorrichtung sollte sich daher nicht am Schlepper abstützen, sondern die Bear beitungsmaschine selbst betreffen. Ein schneller und präziser Lenkausschlag ist für eine Exaktsteuerung von Hackgeräten erforderlich. Dieser wird aus konstruktiver Sicht von keiner der vorgestellten Vorrichtungen gesi chert. Teleskopaufhängungen sowie herkömmliche Parallelogramme sind zur Tiefenführung von Reihenhack geräten geeignet. Hier wird die Montage zusätzlicher, empfindlicher Baugruppen am Zinkenkopf angestrebt mit hohen Anforderungen an Laufruhe und Schwingungstilgung. Stöße auf eine angebaute Bearbeitungsvor richtung, z. B. einer Querhackeinrichtung sollen vermieden werden. Geeignete Führungen und Befestigungs punkte sind notwendig, um eine zweckmäßige Integration weiterer Maschinenelemente zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß löst die nachstehend beschriebene Vorrichtung die genannten Probleme besonders kostensparend.

Eine elastische Einheit, die z. B. eine mit einem Gummipuffer kombinierte Zugfeder ist, bewirkt während des Straßentransportes eine Stoßdämpfung und vermindert Stoßbelastungen während des Geräteeinsatzes. Die Feder ist beliebig zwischen Zinkenkopf und Hauptrahmen angeordnet oder darin integriert. Die elastische Einheit (z.b. Gummipuffer) kann Kammern, vorzüglich Luftkammern enthalten, die mit Steuer- und Regel vorrichtungen verbunden sind und elektronisch gesteuert eine Anpassung der Zinkenbewegung an Bearbei tungsziele erlauben. Unter Bearbeitungszielen wird hier eine Veränderung der Bearbeitungstiefe, -richtung oder -intensität z. B. durch wechselweises Belüften von Luftkammern verstanden. Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, so eine Steinsicherung zu realisieren.

Die unmittelbare Anlenkung der Zinkenköpfe erlaubt eine präzise Kompensation der seitlichen Auslen kung des Gerätes z. B. am Hang sowie seine Exaktsteuerung entlang von Bearbeitungslinien oder Pflan zenreihen. (s. Abb. 2). Sechscheiben sind nicht erforderlich, da eine Änderung der Bearbeitungs richtung durch Ansteuerung der Zinken oder Zinkenköpfe erfolgt.

Die Zinkenköpfe werden in einem Ausführungsbeispiel von im Rahmen integrierten, flexiblen Druck ausdehnungsbehältern oder elektrischen Antrieben angesteuert. Diese werden abhängig von sensorischen Signalen justiert und ermöglichen eine Richtungsnachführung der Bearbeitungswerkzeuge.

Die Anlenkung der Zinkenköpfe erfolgt über zentrale oder dezentrale Bearbeitungsvorrichtungen, z. B. hydraulisch, pneumatisch oder elektromechanisch. Starre Zinken bzw. Scharanlagen erfüllen den stabi lisierenden Effekt der eingesparten Sechscheiben. Die Dreh- und Lenkachse ist direkt über den Hack körpern angeordnet, ein gefettetes Gleitlager wird dafür vorgesehen, welches die axialen Kräfte auf nimmt (Abb. 1).

Im abgebildeten Ausführungsbeispiel wird eine Lenkung des Gerätes gezeigt. Ein aufrecht stehender Zapfen am Hacksegment wurde drehbar mit dem waagerecht liegenden Geräterahmen verbunden. Da zur Erfüllung der geforderten Funktion nur ein geringer Lenkausschlag notwendig ist, reicht ein Gleitlager aus. Lenkantriebe können gegebenenfalls in Rahmenteile integriert werden. Der Zapfen kann fest verschweißt oder teilweise oder vollelastisch aufgehängt sein und als Bewegungsachse fast beliebig angeordnet werden oder sogar aktiv ange steuert werden.

Claims

1. Vorrichtung und Verfahren zur Exaktsteuerung von Anbaugeräten hinter Zugfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet (dadurch gekennzeichnet), daß eine Vorrichtung zur Exaktsteuerung entlang von Bearbeitungslinien derart ausgeführt ist, daß auf den Dreipunktanbau eines Zugfahrzeuges zwecks Steuerung des Anbaugerätes keine etwa quer zur Fahrtrichtung gerichteten Kräfte wirken müssen, um die Exaktsteuerung zu bewerkstelligen.

2. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche eine sensorische Erkennung von Pflanzenreihen erfolgen kann, aufgrund derer einzelne Bearbeitungsvorrichtungen oder mehrere Bearbeitungsvorrichtungen gruppenweise, exaktgesteuert werden.

3. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Arbeitsbreite exaktgesteuerter Anbaugeräte größer als die Arbeitsbreite vorher z. B. zur Bestellung eingesetzter Geräte sein kann, da die Exaktsteuerung für die einzelnen Reihen oder für Gruppen von Reihen getrennt voneinander erfolgt.

4. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche jeweils in der Anzahl Nutzpflanzenreihen eine gruppenweise Bearbeitung erfolgt, die vorher von einer Maschine z. B. aufgrund ihrer Arbeitsbreite in einem Durchgang gesät wurden.

5. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche bei z. B. n (6) reihiger vorheriger Bestellung einer Reihenkultur die Werkzeuge zwischen der n. (6.) und n+1.ten (7.) Reihe, also der Anschlußreihe geteilt oder verstellbar sind und daß die geteilten oder verstellbaren Werkzeuge eine Breitenanpassung an die tatsächliche Breite der Anschlußreihe ermöglichen, die während der Bearbeitung mit der Sensorik bestimmt wurde.

6. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche eine Steuereinrichtung auf Zinken oder Zinkenköpfe einwirkt, indem sie diese horizontal oder vertikal verdreht, diese verschiebt oder diese in veränderter Geometrie zueinander anordnet, z. B. durch Streckung oder Stauchung des Zinkenkopfes.

7. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche eine Steuereinrichtung eine hilfsweise oder alleinige Positionierung der Zinkenköpfe durch radiales Verdrehen der jeweiligen Anbauarme um ihre Längsachse vornimmt.

8. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche als Bearbeitungslinien Bodenverdichtungen genutzt werden, die z. B. von Schlepperspuren oder Vorrichtungen zur bewußten Anlage solcher Verdichtungen herrühren.

9. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche die Zinken oder Zinkenköpfe sich durch eine auf Zug gestellte Anordnung selbstlenkend entlang von Bearbeitungslinien ziehen können.

10. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche der Grad der Selbstführung der Zinken oder Zinkenköpfe manuell, halb- oder vollautomatisch durch verstellt werden kann.

11. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche als Bearbeitungslinien Einzelpflanzen genutzt werden, z. B. Nutzpflanzen mit deutlichem Habitus, stabilem Wurzelwerk, stabilen Stengel oder kurz vor, nach oder zum Zweck ihrer Ernte.

12. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche eine seitliche Stabilisierung während dem Exaktbetrieb des Gerätes allein durch starre oder halbstarre Zinken oder durch Scharanlagen gewährleistet wird.

13. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche eine Dreh- bzw. Lenkachse vertikal oder oberhalb von Zinken, Scharen, Sä- oder Düngeaggregaten oder sonstigen Bearbeitungs- oder Bodenbearbeitungswerkzeugen ("Werkzeuge") angeordnet ist.

14. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche eine Dreh- bzw. Lenkachse horizontal, vertikal oder diagonal geneigt ist.

15. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche elastische Einheiten bzw. teilelastische Baugruppen in Ein- oder Mehrzahl zwischen Hauptrahmen und den zu Reihen zugeordneten Rahmenteilen angeordnet sind, so daß davon Aufgaben wie Stoßdämpfung, Höhenregulierung sowie -begrenzung, Aufdruckregulierung und -begrenzung, Schutz von Versorgungskabeln und -leitungen sowie eine einstellbare Dämpfung oder Verhinderung von auftretenden Schwingungen, elektrischen Strömen oder Stößen auf den Hauptrahmen zeitgleich erfolgt.

16. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche elastische Einheiten bzw. teilelastische Baugruppen in Ein- oder Mehrzahl als Aktoren in die den Reihen zugeordneten Rahmenteile integriert sind und zur Drehung der Zinkenköpfe bzw. der Lenkung der Werkzeuge genutzt werden.

17. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche Motoren einer Signalverarbeitung nachgeordnet sind und eine Lenkung der Zinkenköpfe bewerkstelligen.

18. dadurch gekennzeichnet, daß nach einem oder mehreren der genannten Ansprüche ein Grundgerät zur Erfüllung verschiedener Arbeitsziele Vorrichtungen zur Exaktsteuerung sowie zur Erkennung von Leitlinien auf sich vereint und Anschlüsse bzw. Schnellkuppungen für die Kombination mit verschiedenen Bearbeitungswerkzeugen aufweist, z. B. zur Unkrautbekämpfung, zur Zwischenreihensaat, zur Mischkulturernte, -pflege oder -bestellung, zur gezielten Düngemittel- oder Wirkstoffapplikation, zur Bodenbearbeitung, zur Probennahme, zur Ernte, zur Umlagerung von abgelegtem Reihengut, zur Mahd, zur Heuwerbung.