DE2455759B2 - Pflanzmaschine zum Anpflanzen von Waldpflanzen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine von einem Fahrzeug getragene Pflanzmaschine zum Anpflanzen von Waldpflanzen mit einem nach oben und unten beweglich ω angeordneten Pflanzwerkzeug mit einer Einrichtung zum Ausheben einer Grube und einer Anzeigevorrichtung, die aufwärts und abwärts gehende Bewegungen des Pflanzwerkzeuges mitmacht, bei der Absenkbewegung des Pflanzwerkzeuges in den Boden unter tr> Abfühlung des Niveaus der Bodenoberfläche den Abstand zum unteren Ende des Pflanzwerkzeuges als Tiefe der Pflanzengrube registriert und bei ausreichender Tiefe einen Impuls zur Pflanzenabgabe abgibt.

Beim maschinellen Pflanzen von Waldpflanzen auf rohem Waldboden sind die Entwicklungsmögüchkeiten der Pflanzen oft dadurch gehemmt, daß sie in unzureichender Bodentiefe gesetzt werden. Anlaß hierfür ist einerseits das reichliche Vorkommen von Steinen, Baumstümpfen, groben Wurzeln und ähnlichen Gegenständen in der Erde, welche das Grubenaushebewerkzeug daran hindern, ausreichend tief in die Erde einzudringen, und andererseits der Mangel an wirksamen Vorrichtungen, um rasch die Eindringtiefe des Grubenaushebewerkzeugs abfühlen zu können. Dies bedeutet, daß die Aussetzung von Pflanzen in die Pflanzengruben oft auch in jenen Fällen erfolgt, in denen diese zu seicht sind, was mit sich bringt, daß die so gesetzten Pflanzen in ihrem Wachstum gehemmt werden oder austrocknen und absterben.

Um sicherzustellen, daß jede Pflanze in ausreichender Erdtiefe gesetzt wird, ist es deshalb notwendig, daß die Tiefe der Pflanzengruben mit verhältnismäßig großer Genauigkeit abgefühlt und die Ausgabe von Pflanzen durch die Maschine lediglich in jenen Fällen erfolgt, in denen die Grube für ausreichend tief befunden wurde. Bisher bekannte Vorrichtungen zum Abfühlen der Bodentiefe von Pflanzengruben sind in der Regel so ausgeführt, daß das Grubenaushebewerkzeug bei der Einführung in den Boden selbst die Grubentiefe abtastet und zwar mit der Erdoberfläche als Bezugsebene für einen längs des Bodens fortbewegten, mit dem Grubeaushebewerkzeug verbundenen Gleitschuh oder dergleichen (vgl. US-PS 39 31 774). Ein großer Nachteil dieser Art von Vorrichtungen ist es jedoch, daß der Impuls für die Pflanzenabgabe in eine Pflanzengrube auch abgegeben werden kann, wenn diese zu seicht ist. Dies ist oft der Fall, wenn sich der Gleitschuh während der Fortbewegung über einem Stein oder einem anderen Hindernis befindet, während das Grubenaushebewerkzeug in den Boden eingeführt wird. Dabei wird der vertikale Abstand zwischen der Oberseite des Hindernisses und der Spitze des Grubenaushebewerkzeuges falscherweise als die erreichte Pflanztiefe angezeigt.

Es gibt zwei Haupttypen von Waldpflanzmaschinen, welche entweder mit lochenden oder intermittierend pflügenden rohrförmigen Pflanzwerkzeugen versehen sind. Von diesen sind die pflügenden Pflanzwerkzeuge mit wesentlichen Nachteilen hinsichtlich des Vermögens behaftet, in die Erde einzudringen und eine Pflanze während der kurzen Zeit von zwei bis vier Sekunden abzugeben, die hierfür bei jedem Pflanzvorgang zur Verfügung steht. Diese Zeit wird gewöhnlich beträchtlich überschritten, was darauf beruht, daß das Ausgabeende des Pflanzwerkzeuges entweder im wesentlichen eben oder lediglich schwach V-förmig ist, wodurch das Pflanzwerkzeug trotz gleichzeitiger Vorwärtsbewegung bei der Absenkung in den Boden großem Widerstand begegnet. Dies ist besonders der Fall, wenn das Pflanzwerkzeug bei der Absenkung auf einen Ast oder dergleichen trifft, der in Fahrtrichtung der Maschine liegt, was oft der Fall ist, wenn vor dem Pflanzwerkzeug ein den Boden vorbereitendes Reißrad vorgesehen ist. Dabei kann der Ast unter dem Pflanzwerkzeug eine oder mehrere Sekunden mitgenommen werden und so die Absenkung desselben verzögern, so daß die Pflanze zu früh oder überhaupt nicht ausgegeben wird.

Ein anderer Nachteil mit herkömmlichen pflügenden Pflanzwerkzeugen ist der, daß auch in jenen Fällen, in

denen sie so angeordnet sind, daß sie mit schräg abwärts gerichteter Bewegung in den Boden abgesenkt werden, die Erde in das Pflanzrohr eindringt und die Abgabe von Pflanzen durch die Mündung des Pflanzrohrs erschwert. Das Eindringen der Erde in das Pflanzroh) ist dadurch bedingt, daß die nach unten gewendete öffnung des Rohres entweder im wesentlichen horizontal oder mit einem Winkel zur Bodenoberfläche schräg verläuft, der kleiner ist als der, den die Bewegungsrichtung des Pflanzrohres zum Boden bildet. Auf die Bedeutung dieses Umstindes wird später in der Beschreibung noch ausführlicher eingegangen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Pflanzmaschine der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der Impuls zur Pflanzenabgabe dann abgegeben wird, wenn das Pflanzwerkzeug tatsächlich die vorbestimmte Pflanztiefe erreicht hat

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Anzeigevorrichtung wenigstens eine mit dem Pflanzwerkzeug fest verbundene Rohrleitung aufweist, deren eines Ende an eine Druckgasquelle angeschlossen ist, und deren anderes Ende zur umgebenden Atmosphäre hin eine Mündung aufweist, die in einem Abstand von der abwärts gerichteten Spitze des Pflanzwerlczeuges angeordnet ist, der einer vorausbestimmten Pflanzungstiefe entspricht, wobei diese Mündung bei Erreichen der vorausbestimmten Pflanzungstiefe von Erde abgedeckt wird, so daß eine zeitweilige Drucksteigerung in den Rohrleitungen gewährleistet ist, die von der Registriervorrichtung in das Impulssignal umsetzbar ist.

Durch diese Merkmale ergibt sich eine rasche und zuverlässige Anzeige dafür, daß das Pflanzwerkzeug die vorgesehene Tiefe erreicht hat. Die Pflanzmaschine ist durch die Anordnung von wenigstens einer Rohrleitung am oder im Pflanzwerkzeug für ihre Tiefenmessungen von örtlichen Erhebungen oder Bodenhindernissen seitlich von der Pflanzenstelle vollkommen unabhängig. Nachdem die Abtastung der Pflanztiefe durchgeführt worden ist, werden die Rohrleitungen kräftig durchgeblasen, so daß eventuell zurückgebliebene Erde aus der Rohrmündung entfernt wird. Die Mündung der Rohrleitung wird somit vom Erdreiche abgedeckt, sobald das Pflanzwerkzeug in der Grube die notwendige Pflanztiefe erreicht hat, wodurch das Impulssignal ausgelöst wird.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Durch die Merkmale nach Anspruch 2 wird der Widerstand reduziert, den Äste und ähnliche feste Gegenstände auf dem Boden gegen das Absenken des Pflanzwerkzeuges in das Erdreich ausüben können. Dies trägt neben der rasch arbeitenden Tiefenfühlvorrichtung dazu bei, daß ein hoher Produktionstakt gehalten werden kann.

Durch die Merkmale nach Anspruch 3 wird erreicht, daß beim Eindringen des Pflanzwerkzeuges in das Erdreich in dieses keine Erde mehr eindringen kann. Dadurch werden Betriebsstörungen infolge Erdanhäufung in der Mündung des Pflanzwerkzeuges verhindert, was ebenso dazu beiträgt, den Produktionstakt der Pflanzmaschine zu erhöhen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher

Fig. 1 eine Seitenansicht einer neuartigen Pflanzmaschine mit dem Pflanzwerkzeug in einer ersten und einer zweiten Arbeitsstellung zeigt,

F i g. 2 das Pflanzwerkzeug nach F i g. 1 in einer dritten Arbeitsstellung zeigt,

F i g. 3 eine Pflanzenabgabevorrichtung bei einem pneumatischen System für den Transport von Pflanzen zeigt, und

Fig.4 im Detail das Austrittsende des Pflanzwerkzeugs zeigt.

Das in Fig. 1 gezeigte Pflanzwerkzeug ist vorgesehen zum Herstellen einer Pflanzgrube, Einbringen einer

ίο Pflanze in jede Grube sowie zum Andrücken der Erde um die Pflanzen herum. Mit 1 ist ein Zuführungsrohr für die Pflanzen bezeichnet, welches von einer Konsole 2 getragen wird, die am hinteren Teil eines in der Figur angedeuteten Fahrzeugs 3 in horizontaler Richtung drehbar angeordnet ist. Zwischen der Konsole 2 und dem Zuführungsrohr 1 sind ein Lenker 4 und ein Hydraulikzylinder 5 gelenkig befestigt, wodurch das Zuführungsrohr auch zwischen einer oberen und einer unteren Endstellung verschwenkbar ist. In F i g. 1 ist das Zuführungsrohr in seiner oberen und seiner unteren Endstellung mittels voller und strichpunktierter Linien dargestellt. Durch Anordnung des Hydraulikzylinders 5 in einer zum Lenker 4 im wesentlichen parallelen Lage wird eine Parallelogrammaufhängung des rTlanzrohrs erhalten, wodurch dieses in jedem Schwenkmoment seine Richtung in bezug auf die Lotrechte beibehält. Wenn der Kolben des Hydraulikzylinders 5 in einer Stellung festgehalten wird, in der das Zuführungsrohr die gewünschte Richtung zur Vertikalen hat, kann das

μ Zuführungsrohr mittels eines zwischen der Konsole 2 und dem Lenker 4 befestigten Hydraulikzylinders 6 in der Vertikalebene verschwenkt werden. Der Hydraulikzylinder 5 kann sehr wohl auch durch einen mit dem Lenker 4 identischen Lenker ersetzt werden. Die Ausführung nach F i g. 1 ist jedoch zu bevorzugen, weil sie während des Pflanzentransports und der Pflanzenausgabe vom Rohr eine Verschwenkung des Zuführungsrohrs nach hinten in die in F i g. 2 gezeigte Stellung ermöglicht, und zwar durch Beaufschlagung des Hydraulikzylinders 5. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß die Mündung des Zuführungsrohres trotz der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs in der Pflanzgrube im wesentlichen still gehalten wird bis die Pflanzenabgabe erfolgt ist.

Das veranschaulichte Pflanzrohr ist für pneumatischen Transport der Pflanzen vorgesehen. Das Zuführungsrohr ist dabei an ein auf dem Fahrzeug montiertes, in den Figuren nicht gezeigtes Pflanzenmagazin mittels eines leicht biegbaren Rohres 7 angeschlossen. Bei

so dieser Ausführung ist das Zuführungsrohr mit oberen Ausnehmungen 8 und unteren Ausnehmungen 9 versehen, durch welche die Transportluft abgeleitet wird, bevor sie die Mündung des Rohrs erreicht. Hierdurch wird eine Beschädigung der Pflanzen durch die Transportluft vermieden, wenn diese mit hoher Geschwindigkeit aus dem Rohr ausströmt und expandiert.

Das Zuführungsende des Rohres 7 ist an eine in F i g. 3 gezeigte Zuführvorrichtung angeschlossen. Diese be-

bü steht aus einem im wesentlichen vertikalen Zuführungsrohr 10 für die Pflanzen und einem an dieses als Ejektorrohr angeschlossenen Eintrittsrohr 11 für die Transportluft. Die Rohre 10 und 11 sind in solchem Abstand vom Zuführungsende des Zuführungsrohres

fi. miteinander verbunden, daß einer in dieses eingebrachten Pflanze bereits eine beschleunigte Bewegung erteilt wird, bevor sie von der durch das Eintrittsrohr 11 schnell einströmenden Transportluft mitgerissen wird. Damit

die Beschleunigung der Pflanze besonders weich wird, kann das Zuführungsrohr aus zwei leicht konischen Einheiten 10a und 106 ausgebildet werden. Diese können, wie die Figur zeigt, etwas überlappend so miteinander verbunden sein, daß zwischen ihnen ein Luftspalt gebildet wird, durch welchen aufgrund der Ejektorwirkung der zugeführten Transportluft Luft einströmt. Die Fläche des Luftspaltes kann durch in der Figur nicht gezeigte Vorrichtungen variiert werden.

Das Zuführungsrohr 1 ist mit einer Rohrleitung 12 für Luft versehen (s. Fig.4), welche auf dem Rohr in beliebiger Richtung zu diesem ausmündet Diese Mündung 13 ist in einem Abstand vom unteren Ende des Rohres angeordnet, der der gewünschten Tiefe der auszuhebenden Pflanzgruben entspricht. Die Rohrleitung 12 ist mit ihrem oberen Ende an ein an dem Fahrzeug angebrachtes Regulierventil angeschlossen. Mit diesem kann die Rohrleitung alternativ entweder an einen gasdruckgesteuerten elektrischen Signalgeber und eine Vorrichtung zur Herstellung eines konstanten Überdrucks im Kanal oder an eine Vorrichtung zum kräftigen Durchblasen des Kanals angeschlossen werden. Das Regulierventil, der Signalgeber und die beiden Druckluft abgebenden Vorrichtungen sind herkömmlicher Ausführung und werden in den Figuren nicht gezeigt. Während der Grubenaushebung wird ein geringer konstanter Überdruck in der Rohrleitung 12 mit der dafür vorgesehenen Vorrichtung aufrechterhalten, wobei eine dem Druck entsprechende konstante Ausströmung von Luft durch die Mündung 13 erfolgt. Sobald das Zuführungsrohr die vorgesehene Pflanztiefe erreicht hat, befindet sich die Mündung 13 aus einem Niveau unmittelbar unterhalb der Erdoberfläche und wird von der obersten Erdschicht abgedeckt. Das bringt einen erhöhten Widerstand gegen die Luftausströmung durch die Mündung 13 und eine unmittelbare Druckerhöhung in der Rohrleitung 12 mit sich.

Die Druckerhöhung wird vom Signalgeber registriert, der unmittelbar ein elektrisches Signal an eine Anzahl von Signalempfängern abgibt. Diese steuern unter Einwirkung des Signals die Abgabe der Pflanzen vom Pflanzenmagazin, die Betätigung der Hydraulikzylinder 5 und 6 sowie einen Hydraulikzylinder 14 zur Betätigung eines auf dem Pflanzwerkzeug angebrachten Erdandrückorgans 15. Die Steuerung erfolgt derart, daß die abwärts gerichtete Bewegung des Pflanzwerkzeugs angehalten wird, worauf dieses vom Hydraulikzylinder 5 nach hinten geschwenkt wird. Gleichzeitig mit der Rückwärtsschwenkung des Pflanzwerkzeugs wird die Einbringung einer Pflanze in das Zuführungsrohr 10 eingeleitet und Transportluft durch das Eintrittsrohr 11 so zugeführt, daß die Pflanze sofort von der Transportluft durch das Rohr 7 zum Pflanzwerkzeug mitgenommen wird. Sobald die Pflanze während des Transports das Zuführungsrohr 1 passiert hat, wird sie durch die Mündung des Rohrs in die Pflanzgrube abgesetzt, was gleichzeitig mit der Erreichung der in Fig. 2 gezeigten zurückgeschwenkten Endstellung des Pflanzwerkzeugs geschieht. In diesem Moment des Bewegungsvorgangs wird der Hydraulikzylinder 14 des e>o Erdandrückorgans 15 beaufschlagt. Dies geschieht mit verzögerter Wirkung mittels eines herkömmlichen in den Figuren nicht gezeigten Verzögerungsrelais auf der Basis des vorher vom Signalgeber abgegebenen Signals. Sobald das Erdandrückorgan 15 mit dem Boden in μ Berührung kommt, drückt es die Erde um die in die Grube eingesetzte Pflanze mit allmählich erhöhter Kraft fest. Wenn der Druck im Hydraulikzylinder 14 einen im voraus festgelegten Wert erreicht hat, wird ein an den Hydraulikzylinder 14 angeschlossenes, in den Figuren nicht gezeigtes Sequenzventil betätigt, wobei den Hydraulikzylindern 5 und 6 öl so zugeführt wird, daß deren Kolben eingezogen werden Dabei wird das Pflanzwerkzeug in seine obere Endstellung durch den Hydraulikzylinder 6 verschwenkt und gleichzeitig dem Zuführungsrohr 1 durch den Hydraulikzylinder 5 seine in F i g. 1 gezeigte ursprüngliche Lage in bezug auf die Lotrechte erteilt. Aufgrund des Zusammenwirkens zwischen diesen beiden Schwenkbewegungen wird der Vorteil erzielt, daß die Spitze des Zuführungsrohres nicht mit der Pflanze in Berührung kommt und diese umwirft, wenn das Rohr aus der Pflanzgrube hochgezogen wird. Sobald die Spitze 16 des Zuführungsrohres während der Aufwärtsbewegung des Rohres sich ein Stück oberhalb der Erdoberfläche befindet, ergreift das Rohr das Erdandrückorgan 15 auf eine hier nicht näher gezeigte Art und zieht das Erdandrückungsorgan während des restlichen Teils der Bewegung mit sich hoch.

Um zu verhindern, daß Erde in das Zuführungsrohr 1 eindringt, wenn dieses in den Boden abgesenkt wird, ist das untere Ende des Rohres in Bewegungsrichtung des Rohres nach unten abgeschrägt Diese Abschrägung ist in einer Ebene 17 ausgeführt, die in jeder Phase der Absenkbewegung des Rohres steiler geneigt ist als die Bewegungsrichtung des Rohres. In F i g. 1 bezeichnet tx die Neigung dieser Ebene 17 zur Vertikalen. Mit β ist der Winkel zwischen der Vertikalen und der Bewegungsrichtung der Spitze 16 des Zuführungsrohres während der Absenkung des Rohres in den Boden bezeichnet. Wie aus der Figur hervorgeht, ist die Länge des Lenkers 4 so gewählt worden, daß der Winkel β größer ist als der Winkel «. Dies bringt mit sich, daß bei der Absenkung des Zuführungsrohres in den Boden ein im Querschnitt dreieckiger Luftraum 18 an der Rückseite des Rohres in der Erde gebildet wird, was seinerseits den Vorteil mit sich bringt, daß die Erde nicht mit der Mündung des Rohres in Berührung kommt, womit verhindert wird, daß sie von unten in das Rohr eindringt

Wenn das Pflanzwerkzeug mittels der in F i g. 1 gezeigten Parallelograrnmvorrichtung auf dem Fahrzeug montiert wird, bildet das Zuführungsrohr 1, wie bereits erwähnt, in jedem Augenblick der Absenkbewegung mit der Vertikalen einen im wesentlichen konstanten Winkel. Hierdurch bleibt auch der Winkel ot zwischen der Vertikalen und der abgeschrägten Ebene 17 konstant, was die Gefahr des Eindringens von Erde in das Rohr beseitigt, wenn dieses in einer Richtung abgesenkt wird, deren Winkel β zur Vertikalen größer ist als der Winkel λ. Obwohl die hier beschriebene Vorrichtung zweckmäßig ist, ist es nicht notwendig, daß das Pflanzwerkzeug mit dem abgeschrägten Zuführungsrohr von einer Parallelogrammvorrichtung getragen wird. Man kann das Pflanzwerkzeug ebensogut auf übliche Weise am freien Ende eines am Fahrzeug schwenkbar gelagerten Armes montieren, der mit herkömmlichen Erdandrückungsrädem versehen ist. Dabei sollen jedoch die Länge des Armes und der Winkel <x, den die abgeschrägte Fläche des Zuführungsrohres mit der Vertikalen bildet, so gewählt werden, daG dieser Winkel wenigstens während des letzten Teiles der Absenkbewegung kleiner ist als der Winkel ß, den die Absenkrichtung zur Vertikalen bildet.

Die Ausführung mit abgeschrägtem Zuführungsrohr gemäß obenstehendem Beispiel ist sowohl bei pflügenden als auch bei lochenden Pflanzwerkzeugen gut

anwendbar.

Um die Absenkung eines Pflanzpfluges in den Boden zu erleichtern, kann die Unterseite der Einrichtung zum Ausheben der Grube oval nach unten abgeschrägt sein. In F i g. 4 ist eine solche Einrichtung in Form eines hohl ausgebildeten pflügenden Pflanzrohres dargestellt. Die der Ovalform entsprechende, in der Ebene 17

verlaufende größere Achse kann 2,5- bis 6-, vorzugsweise 3- bis 4mal länger als die kleine Achse sein und soll in Fahrtrichtung des Pfluges verlaufen. Bei dieser Ausbildung des Pflanzpfluges wird der Widerstand verringert, den Äste und ähnliche feste Gegenstände auf dem Boden gegen die Absenkung des Pfluges in die Erde ausüben können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

809 637/265

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Von einem Fahrzeug getragene Pflanzmaschine zum Anpflanzen von Waldpflanzen mit einem nach oben und unten beweglich angeordneten Pflanzwerkzeug mit einer Einrichtung zum Ausheben einer Grube und einer Anzeigevorrichtung, die aufwärts und abwärts gehende Bewegungen des Pflanzwerkzeuges mitmacht, bei der Absenkungsbewegung des Pflanzwerkzeuges in den Boden unter Abfühlung des Niveaus der Bodenoberfläche den Abstand zum unteren Ende des Pflanzwerkzeuges als Tiefe der Pflanzungsgrube registriert und bei ausreichender Tiefe einen Impuls zur Pflanzenabgabe abgibt, dadurchgekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung wenigstens eine mit dem Pflanzwerkzeug (1, 16) fest verbundene Rohrleitung (12) aufweist, deren eines Ende an eine Daickgasquelle angeschlossen ist, und deren anderes Ende zur umgebenden Atmosphäre hin eine Mündung (13) aufweist, die in einem Abstand von der abwärts gerichteten Spitze (16) des Pflanzwerkzeuges angeordnet ist, der einer vorausbestimmten Pflanzungstiefe entspricht, wobei diese Mündung bei Erreichen der vorausbestimmten Pflanzungstiefe von Erde abgedeckt wird, so daß eine zeitweilige Drucksteigerung in den Rohrleitungen gewährleistet ist, die von der Registriervorrichtung in das Impulssignal umsetzbar ist.

2. Pflanzmaschine nach Anspruch 1, dadurch jo gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ausheben der Grube als Rohr ausgebildet ist, dessen abwärts gerichtetes Ende in Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach unten abgeschrägt ist, wobei die größere Achse der dadurch entstehenden Ovalform in Fahrtrichtung verläuft und 2,5- bis 6mal, vorzugsweise 3- bis 4mal länger ist als die kleine Achse.

3. Pflanzmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pflanzwerkzeug (1, 16) am hinteren Teil des Fahrzeugs (3) derart ίο angelenkt ist, daß es in einer geraden oder bogenförmigen Bewegungsbahn in den Boden absenkbar ist, die schräg abwärts und in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorwärts gerichtet ist, wobei die Austrittsmündung des Pflanzwerkzeugs schräg ab- «5 wärts und in Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach vorne in einer Ebene (17) abgeschrägt ist, die während des ganzen oder letzten Teils der Absenkbewegung des Pflanzwerkzeugs steiler geneigt ist als die Bewegungsrichtung, die dem Pflanzwerkzeug infolge seiner Absenkung in den Boden und der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs, erteilt wird.