DE2629790C2 - Selbstfahrende Schlauch-Trommel-Beregnungsmaschine mit Leistungsverzweigung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine selbstfahrende Schlauchtrommel-Beregnungsmaschine mit Wasserdruckantrieb, stetig wirkend auf einen Bodenantrieb und die Schlauchtrommel. Derartige Beregnungsmaschinen werden an ständig wechselnden Einsatzorten in der Landwirtschaft verwendet.

Die handhabungstechnischen Vorteile von mobilen Großflächenberegnungsmaschinen im besonderen Hinblick auf die Verwendung an wechselnden Einsatzorten gegenüber stationär verlegten Rohrleitungsberegnungssystemen, die nach Beendigung der Wassergabe von Hand verlegt werden müssen, sind offensichtlich.

Mobile Großflächenberegnungsmaschinen weisen eine Schlauchtrommel mi' einem Fassungsvermögen von 200 bis 500 m Schlauchlänge auf, die auf einem Fahrgestell montiert ist. Die Beregnung erfolgt i. allg. durch einen Starkregner oder durch zwei Mittelstarkregner, die sich an Auslegern befinden. Den geringen Investitionskosten des Ein-Regnersystems stehen bei vergleichbaren Arbeitsbreiten geringere Betriebskosten aufgrund des geringeren Wasservordrucks bei der Verwendung von zwei Mittelstarkregnern und ein besseres Sprühergebnis gegenüber. Zur Vorbereitung auf den Einsatz ist es notwendig, den Schlauchtrommelwagen in seine Ausgangsposition zu bringen, den ■ Wasserschlauch von der Trommel abzuziehen, auszulegen und das System an einen Hydranten anzuschließen. In der Praxis sind zwpi Maschinentypen eingeführt:

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1. Eine Beregnungsmaschine mit Regnereinzug ist dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell mit der aufgesattelten Trommel während des Beregnungsbetriebes stillsteht und der am freien Ende des Schlauches auf einem Schlitten o. ä. angeordnete Starkregner durch Auftrommeln des Schlauches über die zu beregnende Fläche gezogen wird.

2. Bei dem Beregnungssystem mit Maschinenvorschub befinden sich i. allg. zwei Mittelstarkregner wie auch die Schlauchtrommel auf einem zweiachsigen Fahrgestell, welches sich während des Betriebes selbsttätig, durch Wasserkraft angetrieben, über die zu beregnende Fläche bewegt. Das freie Schlauchende ist bei diesem System mit der Hauptversorgu'Ägsleitung verbunden. Die Bewegung des Gerätes erfolgt auf den Hydranten zu, indem sich die Maschine entweder durch den Antrieb der Schlauchtrommel am Schlauch entlangzieht oder mit Hilfe einer separaten Seilwindenvorrichtung vorwärtsbewegt

Beiden Verfahren ist gemeinsam, daß sie entweder den wasserführenden Schlauch selbst als Zugmittel zur Fortbewegung und als Führungsorgan verwenden und ihn dadurch einer hohen Zugbelastung aussetze!? oder, daß separate Zugseile zur Anwendung kommen und ggf. Führungshilfsmittel (Furchen o. ä.) erforderlich sind. Die Richtungssteuerung bei Maschinenvorschub erfolgt durch Abtasten der Lage des Zugmittels und Übertragung der Signale auf die Steuerungselemente einer lenkbaren Fahrachse. Bei Maschinenvorschub ist immer eine kräftige Verankerung des losen Endes des Zugoder Führungsmittels erforderlich.

Aufgrund der Erzeugung der horizontalen Arbeitsbewegung durch Auftrommeln eines Zugmittels kann der Weg der Regner über die Arbeitsfläche nur geradlinig sein. Dieses technisch bedingte Merkmal macht den Einsatz der o.a. Geräte in Reihenkulturen (z. B. Mais, Rüben, Kartoffeln) bei gekrümmtem Verlauf der Saatrichtung unmöglich bzw. ruft starke Beschädigungen an den Kulturpflanzen hervor, da das Zugmittel aufgrund der hohen Zugkräfte, die auf einem aufgeweichten Acker bis zu 1 Mp betragen können, bestrebt ist, die gestreckte Lage einzunehmen.

Diese hohe Belastung erfordert Schläuche mit hoher Zugfestigkeit, die kostspielig sind. Zudem werden durch den unter starker Spannung stehenden auflaufenden Schlauch die unteren Schlauchlagen auf der Trommel speziell an den Trommelseiten gequetscht, wodurch deren Lebensdauer stark reduziert wird. Bei der Verwendung der komfortableren Textilgewebeschläuche werden die Querschnitte der unteren Schlauchlagen durch den Druck der darüberliegenden verringert, wodurch eine Leistungsminderung hervorgerufen wird.

Eine technische Variante zu dem o. a. Beregnungssystem mit Maschinenvorschub und Antrieb durch das Eigcr.medium »Wasser« ist in der DE-OS 22 62 389 dargestellt:

Dieses Gerät ist aufgrund seiner technischen Ausstattung für den vollautcmatisierten Betrieb an einem Einsatzort vorgeseher nd benötigt zusätzliche Hilfsmittel (Seil, Furche, Ka !graben) zur Wegsteuerung. Um die Nachteile, die die hohe Zugbelastung des Schlauches mit sich bringt, zu vermeiden, wird der Schlauch zugentlastet, indem der Schlauchwagen durch den Antrieb einer Fahrachse vorwärtsbewegt wird. Der Antrieb erfolgt durch einen Wassermotor, dessen Abtriebsdrehmoment auf die Fahrachse wirkt. Das Drehmoment zum Antrieb der Schlauchtrommel wird in der Form eines starren Nebenabtriebes vom Hauptantrieb abgeleitet. Jedoch erfolgt die Drehzahlanpassung zwischen dem Bodenantrieb und der sich ändernden Drehzahl der Schlauchtrommel über eine verlustbehaftete Rutschkupplung, wodurch der Leistungsbedarf des Vortriebssystems steigt und die Betriebskosten erhöht werden. Bei der Arbeitsbewegung vom Hydranten weg — ein Bewegungsablauf, der bei diesem Gerät möglich ist — erhöht sich die Verlustleistung um ein Vielfaches, da auf die Trommelachse permanent ein Drehmoment in Aufwickelrichtung wirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch die

Ersparnis von zusätzlichen materiellen Hilfsmitteln wie Zugseilen, Bodenanker oder speziellen Führungsmitteln den Arbeitsaufwand für die Inbetriebsetzung nach einem Standortwechsel erheblich zu verringern und dem Maschinensystem unbeschränkte Kurvengängigkeit zu verleihen, wodurch Schaden an den Kulturpflanzen verringert werden können und ein rationeller Einsatz des Gerätes ermöglicht wird. Da der energetische Wirkungsgrad des Vortriebssystems gering ist sollen der Leistungsbedarf und im besonderen die Verluste in diesem System minimal sein.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dadurch wird der Wasserzuführungsschlauch zugentlastet und der Vortrieb der Maschine erfolgt durch den Antrieb einer Fahrachse. Da gleichzeitig Kraft aufgewandt werden muß, um den Schlauch aufzutrommeln, wird die Antriebsenergie des wasserhydraulischen Motors verlustfrei mittels eines Leistungsverzweigungsgetriebes (Umlaufgetriebe mit 2 Freiheitsgraden) auf die angetriebene Fahrachse und die Trommel verzweigt, und zwar mittels einer ungleichen Momentenverteilung, infolge derer die Fahrachse das höhere Moment zum Vortrieb der Maschine erhält, während die Schlauchtrommel lediglich mit dem zum Auftrommeln des Schlauches erforderlichen Drehmoment beaufschlagt wird.

Durch diese Form der Zugentlastung des Schlauches ergeben sich folgende Vorteile:

— Durch den Antrieb der Bodenräder wird der Walkwiderstand besonders in weichem Untergrund verringert.

— Die verlustfreie Leistungsverzweigung erhöht die Wirtschaftlichkeit

— Die mechanische Beanspruchung des Schlauches wird auf ein Minimum reduziert

■> — Leistungseinbußen wegen Quetschen des Schlauches werden vermieden.

— Eine Verankerung des Schlauchendes erübrigt sich.

— Der Schlauch wird nicht mehr straffgezogen, sondern verbleibt in seiner ursprünglichen Lage

mi und dient der Maschine als Führungselement auf

seiner Bahn in Richtung auf den Hydranten.

Die zuletzt genannte Eigenschaft ist neuartig und in besonderer Weise vorteilhaft da in Reihenkulturen der

η Schlauchtrommelwagen exakt dem Verlauf der Pflanzenreihen folgt und dadurch Pflanzenschäden stark verringert werden. Ferner können auch geometrisch ungünstig geschnittene Flächen aufgrund der uneingeschränkten Kurvengängigkeit des Geräles in einem

2» Arbeitsgang beregnet werden.

Da die Vortriebsgeschwindigkeit des Beregnungswagens kinematisch über das Leistungsverzweigungsgetriebe mit dem sich änderndem Aufwickelradius des Schlauches verknüpft ist, ergibt sich eine Rückwirkung

2Ϊ auf die Konstanz der Niederschlagshöhe, die direkt von der Vortriebsgeschwindigkeit abhängt. Jedoch verringert sich die Abweichung der Vortriebsgeschwindigkeit von dem Sollwert um den Faktor des Drehzahlverhältnisses der beiden Abtriebe des Leistungsverzweigungs-

JO getriebes auf einen Betrag von ca. +5%, was vernachl? igt werden \ ami.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Selbstfahrende Schlauchtrommel-Beregnungsmaschine mit Wasserdruckantrieb, stetig wirkend auf einen Bodenantrieb und die Schlauchtrommel, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Koppelung zwischen dem wasserhydraulischen Motor als Antrieb und den beiden Abtrieben (Bodenradantrieb und Schlauchtrommelantrieb) verlustfrei durch ein Leistungsverzweigungsgetriebe (Umlaufgetriebe mit zwei Freiheitsgraden) bewerkstelligt wird.

2. Schlauchtrommel-Beregnungsmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß durch Anwendung einer ungleichen Momentenverteilung -,5 hinsichtlich der Abtriebe, wobei der das größere Moment übertragende Abtrieb mit der Fahrachse in Verbindung steht, bei entsprechender Auslegung das Aufwickelmoment an der Schlauchtrommel auf einen minimalen Wert eingestellt werden kann, wodurch eine nahezu vollkommene Zugentlastung der Wasserzuführungsorgane erreicht wird.