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Die
Erfindung betrifft ein Spritzgestänge, insbesondere für den mobilen
landwirtschaftlichen Einsatz, mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des unabhängigen
Anspruchs 1.
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Stand der
Technik
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Für den mobilen
landwirtschaftlichen Einsatz sind seit langem weit ausladende Großspritzgeräte bekannt,
die üblicherweise
an landwirtschaftlichen Zugfahrzeugen angehängt sind und mit einem Spritztank
gekoppelt sind, um eine Reihe von Spritzdüsen zu versorgen, die über die
zu beiden Seiten des Fahrzeugs symmetrisch auskragenden Spritzgestängen verteilt
sind. Da die Arbeitsbreite für
die Feldfahrt mehrere Meter beträgt,
müssen
diese Spritzgestänge
für die
Straßenfahrt
eingeklappt werden.
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Es
sind zahlreiche Varianten derartiger Spritzgestänge bekannt, die üblicherweise
in Stahl-Fachwerk-Bauweise ausgeführt sind. Die bekannten Spritzgestänge weisen
meist einen Obergurt und einen Untergurt auf, die durch Vertikalstäbe und/oder
mit Diagonalstreben verbunden sind und sich zum Auslegerende hin
verjüngen.
Die Teile bestehen aus miteinander verschweißten Stahlprofilen oder Stahlrohren.
Durch die offene Gitterkonstruktion sind die bekannten Spritzgestänge anfällig gegen Verwindung
sowie gegen die Ablagerung von Staub und die meist sehr aggressiven
Spritzmittel, die sich auf den Stahlteilen absetzen. Auch bei häufiger Reinigung
besteht die erhöhte
Gefahr von schneller Korrosion der Stahlteile, auch wenn dies lackiert
sind. Zudem sind die bekannten Spritzgestänge oftmals nicht so stabil,
wie es für
eine konstante Ausbringmenge an den gewünschten Stellen wünschenswert wäre.
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Ein
bekanntes mobiles landwirtschaftliches Großspritzgerät mit einem beiderseits der
Mobillängsachse
auskragenden Spritzgestänge
zum Verspritzen von flüssigen
Dünge-
und Schädlingsbekämpfungsmitteln
ist aus der
DE 33 41
967 A1 bekannt. Jeder seitliche Auslegerarm ist in mehrere Auslegerabschnitte
unterteilt, die durch verriegelbare Schwenkgelenke miteinander verbunden
und zum Straßentransport
in den Umriß des
Mobils horizontal und/oder vertikal verschwenkbar sind. Das beschriebene
Spritzgestänge
ist durch ein in sich geschlossenes Kastenprofil gebildet, das aus
Stahlblech oder aus einem Leichtbaustoff wie Aluminium oder Kunststoff
bestehen kann. Die Kastenprofilquerschnitte jedes Auslegers können von
der mittigen Auslegerhalterung ausgehend zum Auslegerende hin in
den einzelnen Auslegerabschnitten abnehmen, wobei sich der Kastenprofilquerschnitt
stufenweise oder konisch verjüngen
kann.
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Aufgabe der
Erfindung
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Ausgehend
von diesem bekannten Stand der Technik besteht das Ziel der vorliegenden
Erfindung darin, ein Spritzgestänge
der gattungsgemäßen Art
derart weiterzubilden, dass ein leichtes und dabei gleichzeitig
stabiles und widerstandsfähiges Bauelement
zur Verfügung
gestellt wird.
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Dieses
Ziel der Erfindung wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs
erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung lassen
sich den abhängigen
Ansprüchen,
der Figurenbeschreibung sowie den Zeichnungen entnehmen.
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Beschreibung
der Erfindung
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Ein
Spritzgestänge
mit den Merkmalen des Anspruchs 1, insbesondere für den mobilen
landwirtschaftlichen Einsatz, weist zwei Auslegerarme bzw. Tragarme
und daran angeordnete Spritzdüsen
zum Ausbringen von flüssigen
Spritz- und Düngemitteln auf,
wobei jeder Auslegerarm bzw. Tragarm in mehrere Ausleger- bzw. Tragarmabschnitte
unterteilt ist, die mittels verriegelbarer Schwenkgelenke miteinander
verbunden und zum Straßentransport
in eine Platz sparende Transportlage verschwenkbar sind, wobei die
Auslegerarme zumindest abschnittsweise jeweils ein in sich geschlossenes
Kastenprofil aufweisen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das geschlossene
Kastenprofil durch ein einseitig offenes Blechkantprofil gebildet
ist, dessen offene Seite durch einen mit den Innenseiten der beiden
Schenkel des Profils verklebten und die Schenkel verbindenden Blechstreifen
verschlossen ist. Gegenüber
bekannten Spritzgestängen
weist ein Gestänge
mit einem derartigen Profil den Vorteil sehr günstiger mechanischer Eigenschaften
hinsichtlich der im Betrieb notwendigen Verwindungs- und Biegesteifigkeit
als auch ein sehr geringes Gewicht auf, was wiederum zu günstigen
Betriebseigenschaften führt,
da sich das relativ leichte Spritzgestänge nicht so leicht aufschaukelt
wie die bekannten Konstruktionen, so dass auch die Durchbiegungen
im Betrieb deutlich geringer ausfallen. Bei gegebenen Werten für die im
Betrieb zulässige
Durchbiegung des Spritzgestänges kann
dieses wiederum leichter ausfallen als bisher, da auf Materialeinsatz
verzichtet werden kann, wo dies nicht zu Einbußen in der Festigkeit und Stabilität führt.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, dass das unten offene Blechkantprofil aus
Stahlblech gefertigt ist. Wahlweise kann es jedoch auch aus Leichtmetall
wie Aluminium oder aus faserverstärktem Kunststoff wie GFK gefertigt
sein. Darüber
hinaus sind auch Kombinationen denkbar, so dass bspw. die näher am Fahrzeug
befindlichen Abschnitte, die wegen der daran befestigten und weiter
auskragenden weiteren Abschnitte besonderen Belastungen ausgesetzt
sind, aus Stahlblech bestehen, während
die näher
den freien Enden zugewandten Abschnitte aus leichteren und weniger
biegesteifen Materialien gefertigt sind.
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Eine
weitere Ausführungsform
sieht vor, dass der die Schenkel des unten offenen Blechkantprofils
verbindende Blechstreifen aus Stahl- oder Leichtmetallblech oder
aus einem faserverstärkten Kunststoff
gefertigt ist. Für
diese eingeklebten Blechstreifen eignet sich insbesondere Leichtmetall
bzw. eine geeignete Aluminiumlegierung, da dieses Material ohne
weiteres die notwendige Betriebsfestigkeit bieten kann, wenn es
mit dem die Hauptbelastungen aufnehmenden Stahlprofil verklebt ist.
Der eingeklebte Aluminiumblechstreifen nimmt in erster Linie Druck-
und Zugbelastungen auf, wird jedoch nicht nennenswert auf Biegung
beansprucht, so dass das relativ weiche und dabei sehr leichte Material
problemlos zum Einsatz kommen und für eine deutliche Gewichtsreduzierung
des Spritzgestänges
sorgen kann.
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Eine
weitere Ausführungsform
sieht vor, dass der Blechstreifen eine U-förmige Kontur aufweist, wobei
die Breite seines Basisabschnittes ungefähr dem Abstand der beiden Schenkel
des Blechkantprofils entspricht. Vorzugsweise liegen somit die beiden Schenkel
des U-förmigen
Blechstreifens flächig
an den Innenseiten der beiden Schenkel des Blechkantprofils an und
sind jeweils vollflächig
damit verklebt. Auf diese Weise können die Klebestellen eine
ausreichende Festigkeit und Elastizität aufweisen, um die im Betireb
unvermeidlichen geringfügigen
Torsionen des Spritzgestänges
zuzulassen. Insgesamt wird mit einer solchen Verklebung eine hoch belastbare
und gleichzeitig sehr leichte Verbindung geschaffen, die sich darüber hinaus
sehr effizient und kostengünstig
fertigen lässt.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
sieht vor, dass die Verklebung mittels eines hochfesten und ausreichend
elastischen Polyurethan-Klebstoffes ausgeführt ist. Wahlweise eignen sich
jedoch auch andere Klebstoffe für
die gewünschte
hochfeste und ausreichend elastische Verbindung, wie sie bspw. auch
im Fahrzeugbau bei der Verklebung von Karosserieteilen zum Einsatz
kommen. Auch hierbei werden inzwischen sehr häufig Stahlblechteile mit Leichtmetallteilen
vollflächig
verklebt, ohne dass dabei die Gefahr von Kontaktkorrosion entsteht,
da die Klebstoffschicht für
die notwendige Trennung der Materialgrenzflächen sorgt, die ansonsten nach
länger
dauerndem Einsatz einer Kontaktkorrosion unterliegen würden.
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Eine
weitere Ausführungsform
sieht vor, dass die beiden Schenkel des Blechkantprofils jeweils
nach innen abgekantet sind und dass der Blechstreifen oberhalb der
unteren Ränder
des Blechkantprofils, jedoch in dessen unterem Drittel seines Querschnitts
verklebt ist. Diese Bauform ist leicht herzustellen und sorgt bei
sehr geringem Gewicht für
die gewünschten
Festigkeitseigenschaften, die es letztlich ermöglichen, sehr leichte und gleichzeitig
sehr stabile Spritzgestänge
zur Verfügung
zu stellen.
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Eine
weitere Ausführungsform
sieht vor, dass das Blechkantprofil eine dachförmige Kontur mit sich nach
oben hin spitz oder abgerundet verjüngendem Querschnitt und nach
unten hin parallel oder in einem spitzen Winkel auseinander strebenden Schenkeln
aufweist. Auch diese Kontur führt
wiederum zu der gewünschten
Bauteilfestigkeit aufgrund der Torsionssteifigkeit und gleichzeitig
dem geringen Gewicht, das für
das erfindungsgemäße Spritzgestänge angestrebt
ist.
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Eine
weitere Ausführungsform
sieht vor, dass das Spritzgestänge
variable Materialstärken aufweist,
wobei die Blechstärke
in besonders beanspruchten Abschnitten vergrößert ist. Eine besonders bevorzugte
Ausführungsform
sieht vor, dass die vergrößerte Materialstärke durch
an der Innenseite und/oder an der Außenseite des Blechkantprofils und/oder
des Blechstreifens angeordnete, insbesondere verklebte Blechstreifen
realisiert ist. Mit derartig punktuell verstärkten Blechprofilen lassen
sich noch besser die entstehenden Zielkonflikte der möglichst steifen
und dabei möglichst
leichten Gestängeabschnitte
lösen.
Durch gezielte Materialverstärkungen können zuvor
ermittelte Problemstellen verstärkt
und damit gegen Materialversagen geschützt werden.
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Eine
weitere Ausführungsform
sieht vor, dass der Außenquerschnitt
bzw. die Höhe
und/oder Breite des Blechkantprofils mit zunehmendem Abstand von
der mittigen Aufhängung
am Fahrzeug abnimmt. Wahlweise oder zusätzlich kann auch die Blechstärke des
Blechkantprofils mit zunehmendem Abstand von der mittigen Aufhängung am
Fahrzeug abnehmen. Auch diese Varianten führen zu sehr leichten Bauteilen,
ohne dass die Festigkeitseigeschaften negativ beeinflusst werden.
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Zusätzlich kann
vorgesehen sein, dass die Breite des Blechstreifens und/oder seine
Blechstärke mit
zunehmendem Abstand von der mittigen Aufhängung am Fahrzeug abnimmt.
Darüber
hinaus kann die Erfindung vorsehen, dass die Höhe der beiden abgekanteten
Schenkel des Blechstreifens jeweils mit zunehmendem Abstand von
der mittigen Aufhängung
am Fahrzeug abnehmen. Auch diese Varianten führen zu sehr leichten Bauteilen,
ohne dass die Festigkeitseigeschaften negativ beeinflusst werden.
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Eine
weitere Ausführungsform
sieht vor, dass das Blechkantprofil und/oder der die beiden Schenkel
des unten offenen Blechkantprofils verbindende Blechstreifen Durchbrüche an wenig
torsionsbelasteten Abschnitten aufweisen. Diese Option ermöglicht es,
Gewicht an Stellen einzusparen, wo diese Durchbrüche zu keinen Einbußen an der
erforderlichen Bauteilfestigkeit führen. Ggf. kann es sinnvoll sein,
diese Durchbrüche
mit Abdeckungen oder Einsätzen
aus leichtem Kunststoff wieder zu verschließen, falls es aus Gründen der
besseren Verschmutzungsresistenz gewünscht ist, das Profilinnere
gegen eindringenden Schmutz und/oder Spritzmittel zu schützen. U.
U. kann hierdurch die Korrosionsbeständigkeit verbessert werden,
da sich kein eindringendes Spritzmittel an Kanten und Vorsprüngen ablagern
und dort aufgrund seiner aggressiven Eigenschaften zu beschleunigter
Korrosion führen
kann. Falls das Spritzgestänge
jedoch jederzeit ausreichend durchlüftet und nach seinem Einsatz
gereinigt wird, kann auf diese Abdeckungen bzw. Verschlusskappen
auch verzichtet werden, zumal im länger dauernden Einsatz kaum
je gewährleistet
werden kann, dass jederzeit alle Verschlussdeckel an ihrem Platz bleiben
und nicht abgestreift werden und verloren gehen.
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Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die
illustrierte Ausführungsform
dient jedoch lediglich zur Veranschaulichung der Erfindung, ist
jedoch keinesfalls einschränkend
zu verstehen.
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1 zeigt
die Rückansicht
eines Spritzgestänges,
das an einem rückwärtigen Anbauraum
eines landwirtschaftlichen Zugfahrzeugs montiert ist und sich im
Einsatz befindet.
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2 zeigt
eine schematische Querschnittansicht eines Tragarms eines erfindungsgemäßen Spritzgestänges.
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Anhand
der 1 und 2 wird das bevorzugte Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Spritzgestänges 10 verdeutlicht.
Gleiche Teile in den 1 und 2 sind dabei
mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass teilweise auf eine
nochmalige Erläuterung
verzichtet wird.
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Die
schematische Darstellung der 1 zeigt
die Rückansicht
eines Spritzgestänges 10,
das an einem rückwärtigen Anbauraum
eines landwirtschaftlichen Zugfahrzeugs 12 montiert ist
und sich im Einsatz befindet. Das Spritzgestänge 10 umfasst zwei
symmetrisch angeordnete Tragarme 14, die jeweils aus mehreren
Tragarmabschnitten 16 bestehen, die mittels schwenkbarer
Gelenke 18 schwenkbar miteinander verbunden sind. Die Ansicht
der 1 zeigt das Spritzgestänge 10 im ausgeklappten Zustand,
bei dem die beiden Tragarme 14 jeweils eine Spannweite
von mehreren Metern überdecken. Für die Transportfahrt
auf der Straße
können
die Tragarme 14 eingeklappt werden, wobei die einzelnen
Abschnitte 16 jeweils aneinander gelegt werden. Der Aufbau
der Schwenkgelenke und die Art der Schwenkbewegungen kann unterschiedlich
sein, entweder vertikal und/oder horizontal, was jedoch nicht Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist.
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Die
schematische Darstellung der 2 zeigt
einen der Tragarmabschnitte 16 in einer Schnittdarstellung.
Der Tragarmabschnitt 16 wird durch ein unten offenes, spritz
nach oben zulaufendes, dachförmiges
Kastenprofil 20 aus Stahlblech oder einem anderen geeigneten
Werkstoff gebildet, dessen an der Unterseite rechtwinkelig nach
innen abgekantete Schenkelabschnitte 22 im unteren Drittel
ihrer Gesamtlänge
mittels eines U-förmigen Blechstreifens 24 verbunden
sind, wodurch der Tragarmabschnitt 16 ein geschlossenes
Kastenprofil erhält.
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Der
Blechstreifen 24 kann insbesondere aus Leichtmetall, bspw.
aus einer geeigneten Aluminiumlegierung bestehen und weist einen
Basisabschnitt 26 auf, dessen Breite dem Abstand der beiden Schenkelabschnitte 22 des
unten offenen Kastenprofils 20 entspricht. Die beiden kurzen
Schenkel 28 des Blechstreifens 24 sind mit ihren
Außenseiten 30 vollflächig unter
Ausbildung von durchgängigen
oder abschnittsweise unterbrochenen Klebestellen 32 mit den
flachen Innenseiten 34 der langen Schenkelabschnitte 22 des
Kastenprofils 20 verklebt, wodurch ein sehr stabiles und
verwindungssteifes und gleichzeitig leichtes geschlossenes Kastenprofil
für die Tragarmabschnitte 16 des
Spritzgestänges 10 gebildet
wird.
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Die
Wandstärken
und Abmessungen der einzelnen Abschnitte des Kastenprofils 20 sowie
des Blechstreifens 24 können
variieren, je nachdem, welchen Kräften der jeweilige Tragarmabschnitt 16 im Betrieb
typischerweise ausgesetzt ist. Die näher am Fahrzeugmittelpunkt
bzw. der mittigen Aufhängung befindlichen
Abschnitte weisen zweckmäßigerweise einen
größeren Querschnitt
und ggf. größere Wandstärken auf
als die weiter außen
an den freien Enden befindliche Abschnitte, die aufgrund der auf
sie wirkenden geringeren Biege- und Torsionsbelastungen leichter
und schwächer
ausgebildet sein können.
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Die
Klebestellen 32 können
insbesondere mit hochfesten und dauerelastischen Polyurethanklebstoffen
ausgebildet sein, die dem Bauteil die für einen längeren rissfreien Betrieb notwendige
Elastizität
verleihen kann. Gleichzeitig sorgt die Verklebung 32 für die gewünschte Festigkeit,
die ein geschlossenes Kastenprofil gegenüber einem einseitig offenen, U-förmigen Kastenprofil
bietet.
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Eine
weitere vorteilhafte, hier jedoch nicht dargestellte Variante kann
gezielte Verstärkungen
in Form von aufgeklebten Streifen an besonders beanspruchten Stellen
vorsehen. Auf diese Weise können auf
einfache und kostengünstige
Weise diejenigen Stellen verstärkt
werden, die ansonsten rissgefährdet wären und
mittels größeren Querschnitten
und/oder mittels größeren Materialstärken ausgestattet
werden müssten.
Wenn größere benachbarte
Bereiche dieser Verstärkungen
nicht bedürfen,
sind solche nachträglich
aufgebrachten Verstärkungsstreifen
aus aufgeklebten Aluminium- bzw. Leichtmetallstreifen deutlich kostengünstiger
und führen
zu einer insgesamt leichteren Bauweise als entsprechend verstärkte Teile
in ihrem gesamten Querschnitt. Wahlweise können für diese Verstärkungsstreifen
auch Stahlbleche oder Streifen aus faserverstärktem Kunststoff verwendet
werden.
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Auch
wenn die 2 eine nach oben spitz zulaufende,
dachförmige
Kontur des Tragarmabschnittes 16 zeigt, kann das Kastenprofil 20 selbstverständlich auch
anderer Konturen aufweisen, bspw. eine rechteckförmige Kastenstruktur oder abgerundete
Querschnitte. Auch können
die beiden nach unten weisenden Schenkelabschnitte 22 des Kastenprofils 20 wahlweise
auch in spitzem Winkel auseinander streben. Weiterhin können ihre
unteren Enden wahlweise auch anders gestaltet sein als in der dargestellten
Weise mit den nach innen abgekanteten Abschnitten.
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Für den Fachmann
erschließt
sich aus der oben stehenden Beschreibung der Erfindung sowie der
Figurenbeschreibung eines Ausführungsbeispiels
die Erfindung in ihren Grundzügen,
ohne dass die Beschreibungen in irgend einer Weise einschränkend zu
verstehen sind. Der Fachmann wird vielmehr auch andere Varianten
und Alternativen erkennen, die ebenfalls vom allgemeinen Erfindungsgedanken mit
umfasst sind.
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- 10
- Spritzgestänge
- 12
- Zugfahrzeug
- 14
- Tragarm
- 16
- Tragarmabschnitt
- 18
- Gelenk
- 20
- Kastenprofil
- 22
- Schenkelabschnitt
- 24
- Blechstreifen
- 26
- Basisabschnitt
- 28
- kurzer
Schenkel
- 30
- Außenseite
- 32
- Klebestellen
- 34
- Innenseite