DE202017001292U1

DE202017001292U1 - Gülleausbringvorrichtung mit veränderbarer Arbeitsbreite sowie veränderbarem Reihenabstand

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Publication number: DE202017001292U1
Application number: DE202017001292.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2017-04-04
Anticipated expiration: 2027-03-10

Abstract

Gülleausbringvorrichtung (1) mit einem am Güllefahrzeuge (5) befestigten Tragrahmen (3) und quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Auslegern (18, 19) zur streifenförmigen, gleichmäßigen und umweltfreundlichen Ablage von Wirtschaftsdünger auf zu düngenden Bodenflächen, bei dem die Arbeitsbreite sowie der Reihenabstand der Gülleausbringvorrichtung (1) veränderbar ist, gekennzeichnet durch einen Zerkleinerer (27) sowie mindestens zwei Rohrverteilern (20, 25) die einen eingehenden Volumenstrom auf mehrere Rohrverteilerausläufe (30, 32) aufteilt, und jeder Rohrverteilerauslauf (30, 32) mit einem steuerbaren Ventil (7) verbunden ist, und einer Steuereinheit (28) die die Ventile (7) ansteuert, so dass an allen Auslassorganen (9) gleichmäßige Strömungsraten durch Öffnungsintervalle der Ventile (7) entstehen, und oder einzelne oder mehrere Ventile (7) verschlossen werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gülleausbringvorrichtung für Güllefahrzeuge zur streifenförmigen, gleichmäßigen und umweltfreundlichen Ablage von Wirtschaftsdünger auf zu düngenden Bodenflächen, bestehend aus einem Zerkleinerer sowie mindestens zwei Rohrverteilern, die einen eingehenden Volumenstrom auf 2 oder mehrere Auslassrohre, sowie einer je nach Arbeitsbreite größeren oder kleineren Zahl von steuerbaren Ventilen, die über eine Steuereinheit angesteuert werden. Wobei die Steuereinheit jedes einzelne Ventil individuell ansteuert, so dass an jedem Auslass gleichmäßige Strömungsraten entstehen, und oder einzelne, mehrere oder alle membrangesteuerte Ventile verschlossen werden, und somit die Arbeitsbreite der Gülleausbringvorrichtung sowie der Reihenabstand angepasst werden kann.
Das Güllefahrzeug mit dem sogenannten Spritzblech bzw. Prallverteiler, bei dem die Gülle bzw. der Wirtschaftsdünger durch die Luft geschleudert wird, hat wegen der ungenauen Verteilung und den dadurch verursachten negativen Umwelteinflüssen (NHg Emission und Nitrat-Verlagerung) weitgehend ausgedient. Moderne emissionsarme Gülleausbringvorrichtungen mit bodennaher Anwendung sind an dessen Stelle getreten. Zwei dieser Gülleausbringvorrichtungen, der Schleppschuh- bzw. Schleppschlauchverteiler, zeichnen sich durch ihre universelle Anwendungsmöglichkeit in nahezu allen Pflanzenkulturen aus. Hier wird der Wirtschaftsdünger auf eine große Anzahl Schläuche verteilt, deren Auslässe bodennah bzw. mit Bodenkontakt durch die Pflanzen geführt werden. Die Gülle wird dabei streifenförmig mit einem Reihenabstand von ca. 20–30 cm mit hoher Gleichmäßigkeit abgelegt. Die Ausbringbreite wird durch die Anzahl der Schläuche bzw. Auslässe und dem Reihenabstand der Streifen bestimmt. Mittels einem oder mehrerer rotierender Verteiler wird eine annähernd gleichmäßige Verteilung auf alle Auslässe erreicht. Der Verteiler ist mit einer Zuführleitung mit dem Behälter des Güllefahrzeugs verbunden, und wird mittels einer Förderpumpe vom Güllefahrzeug mit Wirtschaftsdünger versorgt. Der Verteiler weist weiterhin eine Vielzahl von Ausläufen auf, die jeweils mit einem Schlauch und einem Auslass verbunden sind. Die Arbeitsbreite wird bestimmt durch die Länge der Ausleger, auf denen die Schläuche in gleichmäßigem Abstand fixiert sind. Sie liegt üblicherweise zwischen 7,5 und 36 m. Alle diese Verfahren arbeiten mit mindestens zwei klappbaren Auslegern und mit bis zum Boden herabhängenden Schläuchen bzw. Schleppschuhe. Die Ausbringung der Gülle auf das Feld wird üblicherweise in einem absätzigen Verfahren durchgeführt, wobei die Verteilvorrichtung mit den dazugehörigen Auslegern und den Schleppschläuchen bzw. Schleppschuhen an einem Güllefahrzeug befestigt ist. Während der Leerfahrt zum Hof werden die Ausleger an den Tank angelegt. Bei Arbeitsbreiten größer 12 m werden üblicherweise die rotierenden Verteiler jeweils in den klappbaren Auslegern mittig positioniert. Aufgrund des hohen Eigengewichts der rotierenden Verteiler müssen die klappbaren Ausleger sowie das zentrale Tragelement der Ausleger sehr stabil ausgelegt werden, dadurch sind die bekannten Gülleausbringvorrichtungen sehr schwer.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass Felder nicht eine einheitliche Breite besitzen und selten parallele Seiten haben bzw. rechteckig oder quadratisch sind. In diesen Fällen bleiben streifenförmige bzw. dreieckförmige Randflächen übrig, bei denen während des Düngevorgangs die Arbeitsbreite verändert werden muss, um eine Überdüngung der bereits gedüngten benachbarten Flächen zu vermeiden. Eine Überdüngung führt nicht zu höheren Ertrag der Feldfrüchte, da die Feldfrucht nur eine bestimmte Menge an Wirtschaftsdünger aufnehmen kann. Dadurch hat die Überdüngung negative Auswirkungen auf die Umwelt, beispielsweise ein erhöhtes Abfließen von Stickstoff, Phosphor, Nitraten, Schwefel und anderen Nährsalzen ins Grundwasser, oder ein Abfließen in Seen und Flüsse, sofern das Feld in der Nähe von Seen bzw. Flusses liegt. Neben der Notwendigkeit der Anpassung der Arbeitsbreite besteht eine weitere Anforderung in der Anpassung des Reihenabstands, aufgrund der verschiedenartigen Feldfrüchte. Energiepflanzen wie z. B. Mais werden in einem Reihenabstand von 75 cm gesät. Bei der Düngung von Maiskulturen mit Wirtschaftsdünger wird bei bekannten Gülleausbringvorrichtungen ca. alle 25 cm streifenförmig Wirtschaftsdünger abgelegt, dabei wird zwar die Maispflanze auch mit Wirtschaftsdünger versorgt aber auch der unbewachsene Zwischenraum, der kein Dünger aufnehmen kann. Somit wird dieser Zwischenraum ebenfalls überdüngt. Eine Möglichkeit, diese Anforderungen zu erfüllen, besteht darin, die Gülleausbringvorrichtungen für die maximale Arbeitsbreite auszulegen und erforderlichenfalls nur einen Teil der Ablaufschläuche zu beaufschlagen. Dazu muss von den zur Verfügung stehenden Ablaufschläuchen eine gewisse Anzahl verschlossen werden. Somit besteht die Anforderung eine Gülleausbringvorrichtung bereitzustellen, bei dem es möglich ist, gleichzeitig die Verteilungsbreite des Bereiches, auf dem Wirtschaftsdünger auszubringen ist, einzustellen, so dass den individuellen Eigenschaften des Feldes sowie der zu düngenden Feldfrucht Rechnung getragen werden kann. Zurzeit werden die Schläuche manuell mittels Kugelhähnen abgesperrt, die unmittelbar am rotierenden Verteiler in die Ablaufschläuche eingebaut sind. Solange die Abschaltung nicht während des Ausbringvorgangs selbst eingeleitet werden muss, lässt sich dies bewerkstelligen.
Ziel der Erfindung ist es, Gülleausbringvorrichtungen der eingangs genannten Art soweit zu verbessern, dass die Arbeitsbreite sowie der Reihenabstand während des Arbeitens veränderbar, fernbedienbar und insbesondere auch steuerbar sind.
Erreicht wird dies dadurch, dass die Gülleausbringvorrichtung für Güllefahrzeuge zur streifenförmigen, gleichmäßigen und umweltfreundlichen Ablage von Wirtschaftsdünger auf zu düngenden Bodenflächen, aus einem Zerkleinerer sowie mindestens 2 Rohrverteilern, die einen eingehenden Volumenstrom auf 2 oder mehrere Auslassrohre aufteilt, sowie einer je nach Arbeitsbreite größeren oder kleineren Zahl von steuerbaren Ventilen besteht. Und über eine Steuereinheit verfügt, die jedes einzelne Ventil individuell ansteuert, so dass an jedem Auslassorgan gleichmäßige Strömungsraten entstehen, und oder einzelne oder mehrere Ventile verschlossen werden, und somit die Arbeitsbreite der Gülleausbringvorrichtung sowie der Reihenabstand veränderbar, fernbedienbar und steuerbar ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
1 zeigt eine hinter einem Güllefahrzeug befestigte Gülleausbringvorrichtung in seiner Arbeitsstellung
2 zeigt eine hinter einem Güllefahrzeug befestigte Gülleausbringvorrichtung in Transportstellung.
3 zeigt eine Detailansicht eines Auslegers sowie eine schematische Darstellung der Steuereinheit.
4 zeigt eine Querschnittsansicht eines geöffneten membrangesteuerten Ventils
5 zeigt eine Querschnittsansicht eines geschlossenen membrangesteuerten Ventils
1 zeigt eine Gülleausbringvorrichtung 1 in der Ausführung als Schleppschuhverteiler zur streifenförmigen, gleichmäßigen und umweltfreundlichen Ablage von Wirtschaftsdünger auf zu düngenden Bodenflächen. Die Gülleausbringvorrichtung umfasst einen Tragrahmen 3, der in dieser Ausführung lösbar an einem Güllefahrzeug 5 befestigt ist. Der Tragrahmen 3 trägt einen Mittelrahmen 6, der sich im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung 2 des Güllefahrzeugs 5 erstreckt. Am Mittelrahmen 6 sind im weiteren Verlauf quer zur Fahrtrichtung zwei mittels Scharnieren 21, 22 jeweils auf beiden Seiten die Ausleger 18, 19. angebracht. Mittels zweiter Antriebsmittel 23, 24, ausgeführt als hydraulische Zylindern, können die Ausleger 18, 19 in dieser Ruheposition nach innen verschwenkt werden. Weiter umfasst die Gülleausbringvorrichtung 1 eine Anzahl auf die Länge des Mittelrahmens 6 und den Auslegern 18, 19 verstreut angebrachter und mittels federnder Elemente 8 getragene Auslässe 9, die im dargestellten Beispiel als Schleppschuh ausgeführt sind. Jeder Auslass 9 ist im Verlauf des federnden Elements 8 jeweils mit einem steuerbaren Ventil 7 mittels eines Schlauchs 10 verbunden. Die Ventile 7 sind wiederum mittels weiterer Schläuche 15, 16 mit Rohrverteilern 20, 25 verbunden. Die Rohrverteiler 20, 25 sind wiederum jeweils mit einem Schlauch 26 mit dem Auslass eines Zerkleinerers 27 verbunden. Der Zerkleinerer 27 hat eine Zuführleitung und kann eine oder mehrere Auslässe aufweisen, und dient dazu die im Wirtschaftsdünger vorkommenden Fremdkörper wie z. B. Federn, Stroh und Futterreste auf Abmessungen kleiner des kleinsten Leitungsquerschnitts durch einen rotierenden Messerkopf zu zerkleinern, um ein Verstopfen des Leitungssystems in der Gülleausbringvorrichtung 1 zu verhindern. Der Zerkleinerer 27 ist über eine Leitung 4 und nichtdargestellte Pumpmittel mit einem von dem Güllefahrzeug 5 getragenen Behälter 11 verbunden sind. Der Mittelrahmen 6 ist mittels Scharnieren 12, 13 gelenkig von dem Tragrahmen 3 getragen. Die ko-linearen Achslinien der Scharniere 12, 13 erstrecken sich parallel zur Längsrichtung des Mittelrahmens. Somit ist der Mittelrahmen 6 parallel zu sich selbst kippbar. Dazu werden erste Antriebsmittel 14, 17 im Ausführungsbeispiel als hydraulischer Zylinder ausgeführt, die eine Kippbewegung über etwa 170° ermöglichen.
Bei einer weiteren nicht dargestellte Ausgestaltung der Erfindung kann die Gülleasbringvorrichtung 1 bei homogener und nicht mit Fremdkörpern versetztem Wirtschaftsdünger auch ohne Zerkleiner 27 betrieben werden. Dabei werden die Rohrverteiler 20, 25 direkt über Leitungen und nichtdargestelltem Pumpmittel mit einem von dem Güllefahrzeug 5 getragenen Behälter 11 verbunden und mit Wirtschaftsdünger versorgt.
2 zeigt die Gülleausbringvorrichtung 1 in Transportstellung, in der das Güllefahrzeug 1 am Straßenverkehr teilnimmt.
3 zeigt eine Detailansicht eines Auslegers 18 mit mehreren Rohrverteilern 25, einem Rohrverteiler 20 und mehreren steuerbaren Ventilen 7 mit entsprechenden Auslässen 9. Bei dem Rohrverteiler 20 wird über das Einlassrohr 29 ein eingehender Volumenstrom auf drei Auslassrohre 30 ungleichmäßig aufgeteilt, wobei beim Rohrverteiler 25 über das Einlassrohr 31 der eingehende Volumenstrom auf zwei Auslassrohre 32 ungleichmäßig aufgeteilt wird. Es sind auch weitere Rohrverteiler möglich, die einen eingehenden Volumenstrom auf eine Vielzahl von Auslassrohren ungleichmäßig aufteilt. Jedes Auslassrohr der dargestellten Rohrverteiler 20, 25 ist wiederum über einen Schlauch 15, 16 mit einem Ventil 7 verbunden. Aufgrund variierender Fließgeschwindigkeiten sowie unterschiedlicher Beschaffenheit des Wirtschaftsdüngers ist keine gleichmäßige Aufteilung des Wirtschaftsdüngers auf die einzelnen Auslassrohre 30, 32 in den Rohrverteilen 20, 25 gewährleistet. Eine gleichmäßige Flächenverteilung auf alle Auslässe 9 wird rechnergestützt durch individuell getaktete Öffnungsintervalle der steuerbaren Ventile 7 erreicht. Weiterhin zeigt 2 schematisch die Steuereinheit 28, die aus einer Bedieneinheit 29 und einer Schalteinheit 30 besteht. Die Bedieneinheit 29 besteht aus einer Rechnereinheit sowie Bedienelementen, und wird üblicherweise in der Kabine des Zugfahrzeugs montieret. Die Bedieneinheit 29 ist mittels eines Verbindungskabels 31 mit der Schalteinheit 30 verbunden. Mittels der Bedieneinheit 29 können einzelne, mehrere oder alle Ventile 7 manuell über Schalter oder automatisch geöffnet bzw. geschlossen werden. Dazu werden mittels des Verbindungskabels 31 elektrische Signale an die Schalteinheit 30 geleitet. Die Schalteinheit 30 besteht aus elektrisch schaltbaren pneumatischen Mehrwegeventilen 32 die Druckluft durch Druckluftleitungen 33 im geschalteten Zustand auf die Ventile 7 leitet und verschließt. Die Steuereinheit 28 kann weiterhin mit externen Rechnereinheiten bzw. Online-Systemen mittels drahtloser oder verdrahteter Verbindungen kombiniert werden. So können z. B. GPS-basierte Ackerschlagkarteien, in denen die Umrisse und die Geländekontur der zu bearbeitenden Bodenfläche sowie die geplante Route elektronisch gespeichert sind, genutzt werden. Weiterhin können GPS-Systeme genutzt und kombiniert werden, somit ist die aktuelle Position der Gülleausbringvorrichtung auf der zu bearbeitenden Bodenfläche immer bekannt. Diese Daten werden in der Bedieneinheit 29 ausgewertet und verrechnet, so dass als eine Anwendungsmöglichkeit während des Gülleausbringvorgangs die Arbeitsbreite der Gülleausbringvorrichtung 1 verändert wird, indem einzelne oder mehrere Ventile 7 automatisch geschlossen werden, damit bei einer doppelten Überfahrt einer Teilfläche die bereits gedüngte Teilfläche nicht ein zweites Mal gedüngt wird bzw. überdüngt wird.
3 zeigt die Querschnittsansicht eines geöffneten steuerbaren Ventils 7, welches aus einem äußeren, unelastischen Gehäuse 34 und einer inneren elastischen Membrane 35, und zwei innen an der elastischen Membrane 35 anliegenden Ein- und Auslauf (36, 37) besteht. Zwischen der elastischen Membrane 35 und dem Gehäuse 34 ist ein Raum (38), der über einen durch das äußere Gehäuse 34 hindurch führenden Fluidzugang (39) mit einem Fluid gefüllt werden kann.
4 zeigt die Querschnittsansicht eines geschlossenen steuerbaren Ventils 7, welches durch den Fluidzugang (39) mit einem Fluid gefüllt ist.

Claims

Gülleausbringvorrichtung (1) mit einem am Güllefahrzeuge (5) befestigten Tragrahmen (3) und quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Auslegern (18, 19) zur streifenförmigen, gleichmäßigen und umweltfreundlichen Ablage von Wirtschaftsdünger auf zu düngenden Bodenflächen, bei dem die Arbeitsbreite sowie der Reihenabstand der Gülleausbringvorrichtung (1) veränderbar ist, gekennzeichnet durch einen Zerkleinerer (27) sowie mindestens zwei Rohrverteilern (20, 25) die einen eingehenden Volumenstrom auf mehrere Rohrverteilerausläufe (30, 32) aufteilt, und jeder Rohrverteilerauslauf (30, 32) mit einem steuerbaren Ventil (7) verbunden ist, und einer Steuereinheit (28) die die Ventile (7) ansteuert, so dass an allen Auslassorganen (9) gleichmäßige Strömungsraten durch Öffnungsintervalle der Ventile (7) entstehen, und oder einzelne oder mehrere Ventile (7) verschlossen werden.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass an den Auslegern (18, 19) und dem Mittelrahmen (6) als minimaler Reihenabstand eine Mehrzahl jeweils in einem gleichmäßigen Abstand zueinander aufweisender Auslässe (9) befestigt sind, und die maximale Arbeitsbreite der Gülleausbringvorrichtung (1) aus dem Produkt der Anzahl aller Auslässe (9) und dem minimalen Reihenabstand ergibt.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsbreite durch verschließen der an den Auslegern (18, 19) außen liegenden Ventile (7) veränderbar ist.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Reihenabstand durch verschließen jedes 2. Ventils (7) verdoppelt wird.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Reihenabstand durch sequentielles verschließen mehrere Ventile (7) vervielfacht wird.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens zwei Rohrverteilern (20, 25) die über Leitungen mit dem Behälter (11) verbunden sind.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (7) in Arbeitsstellung bodennah unterhalb der Rohrverteiler (20, 25) angebracht sind.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelrahmen (6) über Scharniere (12, 13) mit dem Tragrahmen (3) verbunden ist und dass ein Antrieb (14, 15) zum Kippen des Tragrahmens (6) mit den Auslegern (18, 19) zwischen der Arbeitsstellung und weiterer Position vorgesehen ist.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 8 die in wenigstens zwei Betriebszuständen zu betreiben ist, nämlich dem Ausbringzustand mit gegen die Oberfläche der zu düngenden Bodenfläche gerichteten Auslässe (9) und dem Transportzustand, in dem die Auslässe (9) von der Oberfläche der zu düngenden Bodenfläche derart nach oben geschwenkt sind, dass kein unerwünschter Austritt von Wirtschaftsdünger stattfinden kann, wobei wenigstens ein Rohrverteiler (20, 25) über wenigstens eine Leitung (26) mit dem Zerkleinerer (27) verbunden ist und die nach oben schwenkbar am Mittelrahmen (6) und den Auslegern (19, 20) befestigte Vielzahl von Ventile (7) mit Wirtschaftsdünger versorgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrverteiler (20, 25) sowie die Ventile (7) am Mittelrahmen (6) und den Auslegern (19, 20) mit nach oben schwenken.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelrahmen (6) von Scharnieren (21, 22) getragene Ausleger (18, 19) aufweist, die mittels zweiter Antriebsmittel (23, 24) zwischen einer Arbeitsstellung, in der sie mit dem Mittelrahmen (6) fluchten, und einer Ruhestellung schwenkbar sind, in der sie gegenüber dem Mittelrahmen (6) eingeklappt sind.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (28) mit externen Systemen kombinierbar ist, und entsprechende drahtlose und Steckverbindungen aufweist.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (28) zur Verfügung gestellte Daten aus externen Systemen verarbeitet, und damit die Ventile (7) steuert.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (7) aus einem Gehäuse (34) mit einem Fluidzugang (39) und einer elastischen Membrane (35) sowie zwei innen an der elastischen Membrane (35) anliegende runde Ein- und Ausläufe (36, 37) aufweist.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (7) über den Fluidzugang (39) mittels Druckluft verschlossen werden.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (7) im unbetätigten Zustand geöffnet und im betätigten Zustand geschlossen sind.
Gülleausbringvorrichtung (1) nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (7) weitere Bauteile zur Durchflussdiagnose aufweist.