DE3613892C1 - Luftinjektionssystem fuer einen Kultivator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftinjektionssystem für einen Kultivator mit einer Schar, der das Erdreich mit Luft kul­ tiviert, die aus einer Düse oder aus einem Injektor einge­ blasen wird, die bzw. der an einem unteren Abschnitt der Schar sitzt, die in das Erdreich hineingedrückt und von einem Traktor bewegt wird.

Aus den japanischen Gebrauchsmustern mit den Offenlegungsnummern 57-1 25 201 und 59-29 102 sind Kultivatoren bekannt, die mit Belüftungsan­ ordnungen versehen sind. Die Kultivatoren sind an einem Traktor über eine Dreipunktaufhängung angebracht. Sie haben lange vertikale Scharen, die an ihren unteren Ab­ schnitten mit einem Injektor versehen sind. Solche Kultivatoren sind auch bekannt aus DE 32 40 161 A1, DE-GM 69 00 899 sowie aus der japanischen Patentanmeldung 59-42 801.

Die Kultivatoren nach den japanischen Gebrauchsmustern sind dazu gedacht, kontinuier­ lich Preßluft aus dem Injektor in vorbestimmten Interval­ len auszublasen. Der Kultivator wird über die Dreipunktauf­ hängung auf die Oberfläche des Feldes oder Obstgartens abgesenkt. Im Verlaufe des weiteren Absenkens wird die Schar mit dem Injektor bis zu einer vorbestimmten Tiefe in das Erdreich eingeführt und zwar tief genug, um die erwünschte Tiefenkultivierung durchzuführen. Die Kulti­ vierung und Belüftung wird während der Vorwärtsfahrt des Traktors durchgeführt. Wenn diese Operation beendet ist, so wird der Kultivator über die Dreipunktaufhängung über den Boden angehoben.

Wenn man aber die Luft ausbläst, bevor die Schar und der Injektor die vorbestimmte Tiefe erreicht haben, so wird die komprimierte Luft das Erdreich nach oben blasen. Dadurch entstehen Löcher im Feld, wodurch wiederum ange­ säte Pflanzen geschädigt werden können.

Ausgehend vom obengenannten Stand der Technik, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kultivator dahingehend weiterzubilden, daß derartige Schädigungen bzw. Fehler nicht auftreten.

Insbesondere soll der Kultivator automatisch die Tiefe des Injektors detektieren und die Belüftung erst dann starten, wenn der Injektor eine vorbestimmte Tiefe er­ reicht hat, so daß die Pflanzen nicht geschädigt werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Luft­ injektionssystem für einen Kultivator mit einem Rahmen, mit einer Verbindung zum Anhängen des Rahmens an einen Traktor, mit mindestens einer am Rahmen befestigten Schar, die vom Rahmen nach unten ragt und an ihrem Vor­ derende eine Schneide aufweist, mit einem Injektor, der am unteren Abschnitt der Schar befestigt ist und mit einem Durchlaß zum Zuführen komprimierter Luft zum Injektor, um komprimierte Luft in den Boden auszublasen, dadurch gelöst, daß das System einen Detektor umfaßt, der in Übereinstimmung mit der Einstichtiefe des Injektors im Bo­ den bewegt wird, wobei Sensormittel vorgesehen sind, um ein Signal dann zur Verfügung zu stellen, wenn sich der Detektor in eine vorbestimmte Position bewegt, bei wel­ cher der Injektor hinreichend tief zur Belüftung des Bodens positioniert ist, wobei ein Ventil im Durchlaß für die Luft vorgesehen ist, das auf das Signal hin den Durchlaß öffnet und komprimierte Luft zum Injektor durchläßt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Detektor als Schwingarm ausgebildet, der ein Rad aufweist und schwenkbar am Rahmen derart befestigt ist, daß er sich in Abhängigkeit von der Tiefe des Injektors vertikal bewegt. Es ist ein Schalter als Sensor vorgesehen, der vom Schwingarm betätigt wird.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung er­ geben sich aus Anspruch 3. Es folgt ein Ausführungsbeispiel, das anhand von Abbildungen ver­ deutlicht wird. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des Kultivators und

Fig. 2 eine Seitenansicht des Kultivators, zur Dar­ stellung dessen Wirkungsweise.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Traktor 1 mit einer Dreipunktaufhängung 4 versehen, die eine obere Schiene 2 und ein Paar von unteren Schienen 3 aufweist. Die Auf­ hängung 4 ist mit einem Kultivator 5 so verbunden, daß der Kultivator 5 angehoben und abgesenkt werden kann.

Der Kultivator 5 weist einen Rahmen auf, der ein Seiten­ rohr 6 und ein Paar von Seitenplatten 30 umfaßt, die am Rohr 6 gesichert sind.

Ein Obermast 7 ist am Rohr 6 ebenso befestigt, wie eine Basis 9, die sich zum Hinterende des Rahmens erstreckt. Der Obermast 7 ist an der oberen Schiene 3 an einem oberen Abschnitt befestigt, am unteren Abschnitt ist er über untere Verbindungsstifte 8 an den unteren Schienen 3 befestigt. Jede der Seitenplatten 30 weist einen Arm 30 a auf, der nach vorne ragt. Am Ende des Armes ist eine Pflugklinge 31 angebracht. Auf der Basis 9 sind ein Kompressor 10 und ein Haupttank 11 montiert. Weiter­ hin weist der Traktor eine Zapfwelle 1 a auf, so daß man die Antriebsenergie auf die Eingangswelle 10 a des Kom­ pressors 10 über eine Übertragungswelle 12 mit Gelenken übertragen kann.

An jeder Seitenplatte 30 ist nach unten ragend eine Schar 14 mit einer Schneide 14 a an ihrem Vorderabschnitt befestigt. Die Schar 14 ist so konstruiert, daß sie leicht nach vorne ragt. Am unteren Ende einer jeden Schar ist ein Injektor 15 angebracht. Ein Luftversor­ gungsrohr 16 ist mit dem Injektor verbunden und am Hin­ terende der Schar 14 fixiert. Der Injektor 15 umfaßt einen pfeilförmigen Kopfabschnitt 17, der eine Düse 18 an einem oberen Abschnitt des Kopfabschnittes 17 auf­ weist, so daß Luft nach oben ausgeblasen (bzw. in den Boden eingeblasen) werden kann.

Die vom Kompressor 10 komprimierte Luft fließt durch ein Rohr 13 in den Haupttank 11 und über ein Rohr 29 in einen Untertank 20, der am oberen Ende einer jeden Schar 14 vorgesehen ist. Ein solenoidbetätigtes Ventil 19 ist zwischen dem Untertank 22 und dem Rohr 16 an der Schar 14 angebracht. Der Kompressor und der Haupttank 11 kön­ nen auch näher am Traktor 1 angebracht sein.

Am Rohr 6 ist eine nach hinten ragende Trägerplatte 21 befestigt, an der ein Schwingarm 24 schwenkbar um einen Zapfen 22 derart befestigt ist, daß er in der vertikalen Ebene drehen kann. Am unteren Teil der Halteplatte 21 ist ein normalerweise geschlossener Mikroschalter 25 befestigt. Der Mikroschalter 25 ist geschlossen, wenn der Schwingarm 24 bei einer normalen Betriebs-Winkelpo­ sition außer Eingriff mit dem Schalter ist. Dies bedeu­ tet also, daß der Winkelschalter 25 dann betätigt wird (seine Kontakte sind geschlossen), wenn die Scharen 14 und die Injektoren 15 genügend weit (in einer vorbe­ stimmten Tiefe) im Erdreich stecken, so daß der Boden nicht durch die eingeblasene Luft hochgeblasen wird. Ein Stopper 26 ist an der Halteplatte 21 in der Nähe des Mikroschalters 25 angebracht, um ein Weiterschwen­ ken des Schwingarmes 24 zu verhindern, nachdem der Schalter 25 kontaktiert wurde. Der Schwingarm 24 ist mit einem Meßrad 23 versehen, das eine Anzahl von Zapfen 23 a in bestimmten Intervallen aufweist, um ei­ nen Schlupf des Rades auf dem Boden zu verhindern. Es sind weiterhin eine Vielzahl von Vorsprüngen 27 (bei der hier gezeigten Ausführungsform 2) vorgesehen, um einen normalerweise offenen Schalter 28 zu betätigen, der am Arm 24 montiert ist. Die Mikroschalter 28 und 25 sind in Reihe geschaltet und mit dem solenoidbetätigten Ventil 29 (sowie einer Stromquelle) verbunden. Auf diese Weise bilden die Mikroschalter 25 und 28, sowie der Schwingarm 24 und das Meßrad 23 zusammen ein System zur Steuerung des Belüftungsvorganges.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Maschine be­ schrieben. Der Kultivator 5 wird an einen Traktor 1 über die Dreipunktaufhängung 4 angehängt. Die Energie des Traktors wird über den Zapfwellenanschluß 1 a und das Übertragungssystem 12 auf die Eingangswelle 10 a des Kompressors 10 derart übertragen, daß der Kompressor 10 angetrieben wird. Die Scharen 14 und Injektoren 15 werden über den Boden gehalten, bis der Traktor auf dem Feld ist. Darum liegt der Mikroschalter 25 auf dem Schwingarm 24 und befindet sich somit im ausgeschalteten Zustand. Auch dann, wenn in diesem Zustand das Meßrad 23 zufälligerweise gedreht wird, wird der Stromkreis nicht geschlossen, da der Schalter 25 offen ist. Demzu­ folge wird das Solenoidventil 19 geschlossen gehalten, so daß keine Luft ausströmt, obwohl der Kompressor an­ getrieben wird.

Zum Belüftungsvorgang wird der Kultivator 5 über die Dreipunktaufhängung 4 abgesenkt. Wenn der Kultivator 5 vom Traktor 1 gezogen wird, so tauchen die Scharen 14 und Injektoren 15 durch das Gewicht des Kultivators zu­ nehmend tiefer in den Boden. In der in Fig. 2 gezeigten Position berührt das Meßrad 23 den Boden und dreht, so daß der Schalter 28 an- und ausgeschaltet wird. In die­ sem Zustand sind aber die Scharen 14 noch nicht tief genug abgesenkt, um den Schalter 25 anzuschalten. Wenn die Scharen bis zu einer vorbestimmten Tiefe in den Boden ragen, so kommt der Schwingarm 24 außer Eingriff mit dem Mikroschalter 25 und schließt dessen Kontakte, so daß der Stromkreis (was diesen Schalter betrifft) geschlossen ist. Das Meßrad 23 rollt auf dem Boden ab, so daß die Vorsprünge 27 den Mikroschalter 28 an- und ausschalten. Auf diese Weise wird das Solenoidventil 19 in einem vorbestimmten Zeitmuster geöffnet und geschlossen. Wenn das Solenoidventil 19 geöffnet ist, so wird komprimierte Luft aus dem Untertank 19 unter Druck in den Boden über das Luftzuführungsrohr 16, den Kopfab­ schnitt 17 und die Düse 18 eingeblasen. Das Pflugmesser 31 schneidet die Oberfläche des Bodens in einer vorbe­ stimmten Tiefe vor der Schar 14 ein.

Wenn die Schar 14 durch den Boden schneidet, wird Luft intermittierend, mit einem vorbestimmten Zeitmuster eingeblasen, so daß in den tieferen Bodenschichten Spal­ ten geöffnet werden. Durch Wiederholung dieses Vorgan­ ges werden kontinuierlich gespaltene Bereiche gebildet und der Boden gelockert. Darüber hinaus werden die Pflan­ zenwurzeln in diesen Bereichen mit frischer Luft, insbe­ sondere mit Sauerstoff, versorgt.

Nach dem Belüften wird der Kultivator 5 über die Drei­ punktaufhängung 4 angehoben. Wenn die Scharen 14 und die Injektoren 15 die in Fig. 2 gezeigte Position er­ reichen, so öffnet der Schwingarm 24 wieder den Mikro­ schalter 25 und öffnet den Stromkreis. Somit wird die Luftinjektion beendet.

In dem Ausführungsbeispiel ist zwar gezeigt, daß die Position des Schwingarmes 24 über einen Schalter 25 ab­ getastet wird, jedoch versteht es sich, daß seine Posi­ tion auch mit anderen Mitteln abgetastet werden kann, z. B. mit einer Verbindung zum Betätigen eines mechanisch betätigbaren Ventiles. In jedem Fall kommt es aber darauf an - wie vorher ausgeführt -, daß die komprimier­ te Luft des erfindungsgemäßen Kultivators nur dann in den Boden eingeblasen wird, wenn die Injektoren tief genug im Boden stecken. Auf diese Weise wird das Herausblasen von Erdreich und damit eine Schädigung der Pflanzen verhindert.

Claims (3)

1. Luftinjektionssystem für einen Kultivator mit einem Rahmen, mit einer Verbindung zum Ankoppeln des Rahmens an einen Traktor (1), wobei mindestens eine Schar (14) am Rahmen befestigt ist und die Schar (14) vom Rahmen nach unten her­ vorsteht und eine Schneide (14 a) an ihrem Vorderende auf­ weist, wobei ein Injektor (15) am unteren Abschnitt der Schar (14) und ein Durchlaß zum Zuführen komprimierter Luft zum Injektor (15) vorgesehen ist, um komprimierte Luft in das Erdreich einzublasen, gekennzeichnet durch
einen Detektor (24), der in Übereinstimmung mit der Ein­ stichtiefe des Injektors (15) im Erdreich bewegt wird, Fühlermittel (25), die ein Signal dann erzeugen, wenn sich der Detektor (24) bis zu einer vorbestimmten Po­ sition bewegt, bei welcher der Injektor (15) hinrei­ chend tief zur Belüftung des Erdreiches positioniert ist, und
ein Ventil (19), das im Durchlaß für die komprimierte Luft angeordnet ist und auf das Signal hin anspricht und den Durchlaß öffnet, so daß der Injektor (15) mit komprimierter Luft versorgt wird.

2. Luftinjektionssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor einen Schwingarm (24) umfaßt, der mit einem Rad (23) ausgestattet und schwenkbar am Rahmen derart aufgehängt ist, daß er sich vertikal in Abhängigkeit von der Einstichtiefe des Injektors (15) bewegen kann und daß ein Schalter (25) vorge­ sehen ist, der vom Schwingarm (24) betätigt wird.

3. Luftinjektionssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad ein Meßrad (23) ist, das Signale mit vorbestimmten Intervallen abgibt, um komprimierte Luft einzublasen.