DE4135414A1

DE4135414A1 - Maschine zum hacken, zur pflanzenpflege und zur unkrautbekaempfung

Info

Publication number: DE4135414A1
Application number: DE4135414A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Bareiss
Original assignee: BAREISS MANFRED DIPL ING FH
Current assignee: BAREISS MANFRED DIPL ING FH
Priority date: 1991-10-26
Filing date: 1991-10-26
Publication date: 1993-04-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Hacken, zur Pflanzenpflege und zur Unkrautbekämpfung in Reihenkulturen, wobei die Bearbeitung zwischen den Pflanzenreihen und zwischen den Pflanzen in der Reihe erfolgt.

Es sind mehrere Ausführungen bekannt, die durch schwenkbare oder quer verschiebbare Bearbeitungswerkzeuge auch zwischen den Pflanzen in der Reihe arbeiten.

Die Ausführungen nach DT 26 55 300 A1 und DE 39 16 852 sind nur für die Bearbeitung von Kulturen mit größeren Pflanzenabstanden, wie im Wein- und Obstbau üblich, geeignet. Es können höchstens zwei Reihen gleichzeitig bearbeitet werden, wodurch nur eine vergleichsweise geringe Flächenleistung erzielt wird.

Aus der EP 00 19 209 ist eine Ausführung mit an schwenkbaren Hebeln angebrachten Bearbeitungswerkzeugen bekannt, die mittels Druckluftzylindern bewegt werden. Mit dieser Ausführung kann jedoch nur eine Reihe bearbeitet werden.

Die Ausführung nach DE 33 30 008 A1 ist auch zur Bearbeitung mehrerer Reihen geeignet. Hier ist aber für jede zu bearbeitende Reihe eine Lichtschranke und ein Hydraulikzylinder erforderlich, wodurch diese Ausführung bei mehreren Reihen sehr aufwendig wird.

Das Bearbeitungsergebnis aller bisher genannten Ausführungen ist unbefriedigend, da in den Bereichen, in denen sich das Bearbeitungswerkzeug zwischen den Pflanzen einer Reihe befindet, der Zwischenraum zwischen den einzelnen Reihen nur unvollständig oder garnicht bearbeitet wird.

In der DE 40 04 247 A1 ist ein Gerät für die Bearbeitung mehrerer Reihen beschrieben, das auch zum Bearbeiten der Zwischenräume zwischen den Pflanzen in der Reihe geeignet ist. Dazu muß jede zweite Reihe um den halben Pflanzenabstand versetzt angeordnet sein.

Bei allen bekannten Ausführungen bewegt sich das Bearbeitungswerkzeug hydraulisch bzw. pneumatisch angetrieben von einer Seite in den Zwischenraum zwischen den Pflanzen einer Reihe hinein und wieder auf die gleiche Seite aus diesem heraus. Daraus ergibt sich der Nachteil, daß nur mit relativ kleiner Fahrzeuggeschwindigkeit gefahren werden kann, da sonst, besonders bei kleinen Pflanzenabständen in der Reihe und größeren Sicherheitsabständen zu den Pflanzen, die Frequenz und die Geschwindigkeit der hin- und hergehenden Bewegung zu groß wird. Die Regelung und der hydraulische bzw. pneumatische Antrieb können der Geschwindigkeit nicht mehr folgen, so daß der Weg der seitlichen Bewegung verringert werden muß, was zur Folge hat, daß in der Reihenmitte zwischen der Pflanzen ein unbearbeiteter Bereich bleibt. Zudem hat die Erzeugung der seitlichen Bewegung durch einen hydraulischen bzw. pneumatischen Antrieb den Nachteil, daß die zum Erzeugen der seitlichen Bewegung erforderliche Beschleunigungsenergie zum größten Teil verloren geht und die Erzeugung von hydraulischer bzw. pneumatischer Energie mit deutlichen Energieverlusten behaftet ist. Dadurch wird, besonders bei größerer seitlicher Bewegung und damit hoher erforderlicher Bearbeitungs- und Beschleunigungsenergie, ein deutlich erhöhter Treibstoffverbrauch verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Maschine zum Hacken, zur Pflanzenpflege und zur Unkrautbekämpfung in Reihenkulturen zu schaffen, wobei die Bearbeitung zwischen den Pflanzenreihen und zwischen den Pflanzen in der Reihe erfolgt. Dabei soll eine gute Bearbeitung des Bereichs zwischen den Pflanzen in der Reihe auch bei vergleichsweise höherer Fahrzeuggeschwindigkeit und kleineren Pflanzenabständen in der Reihe gewährleistet sein. Zudem soll die Maschine eine vergleichsweise hohe Flächenleistung erbringen und einen vergleichsweise niedrigen Energieverbrauch haben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Lösung erfolgt vor allem dadurch, daß der Werkzeugträger und die an ihm befestigten Bearbeitungswerkzeuge eine quer zur Fahrtrichtung hin- und hergehende Bewegung ausführen, wobei diese Bewegung durch ein mechanisches Umwandlungsgetriebe erzeugt wird, das eine rotierende Antriebsbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung umwandelt. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß mit vergleichsweise sehr hoher Geschwindigkeit und Frequenz der hin- und hergehenden Bewegung gearbeitet werden kann, wodurch sich eine hohe Flächenleistung ergibt, und auch kleinere Pflanzenabstände in der Reihe mit höherer Fahrzeuggeschwindigkeit bearbeitet werden können. Ein weiterer Vorteil ist, daß das mechanische Umwandlungsgetriebe mit einem sehr hohen Wirkungsgrad arbeitet, wobei hierbei die Beschleunigungsenergie nicht verloren geht. Eine verlustbehaftete Umwandlung in eine andere Energieform ist nicht erforderlich. Dadurch ergibt sich ein vergleichsweise niedriger Energieverbrauch Da der Bewegungsverlauf der hin- und hergehenden Bewegung durch das Umwandlungsgetriebe vorgegeben ist, ergeben sich die Vorteile, daß für die Erzeugung dieser Bewegung keine Regelung erforderlich ist, und die Bewegung immer gleichbleibend mit hoher Genauigkeit verläuft. Das Verhältnis der Fahrzeuggeschwindigkeit zur Frequenz der hin- und hergehenden Bewegung ist abhängig vom Pflanzen abstand in der Reihe und vom gewünschten Bearbeitungsverlauf durch eine Verstellvorrichtung veränderbar.

Die hin- und hergehende Bewegung läßt sich durch eine Synchronisierungsvorrichtung, abhängig von den Pflanzenpositionen in Fahrtrichtung, synchronisieren.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es besteht die Möglichkeit, daß die Verstellvorrichtung und die Synchronisierungsvorrichtung von Hand betätigt werden, wobei hierfür auch im Fahrzeug eingebaute Getriebe und Kupplungen verwendet werden können. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß sie einfach, robust und kostengünstig ist.

Die automatische Betätigung der Verstellvorrichtung und der Synchronisierungsvorrichtung und das automatische seitliche Ausrichten der hin- und herbewegten Bearbeitungswerkzeuge, durch Erfassung der Pflanzenpositionen über Pflanzensensoren, hat den Vorteil eines genauen Bearbeitungsverlaufs und einer Entlastung des Fahrers.

Die Anordnung von zwei sich entgegengesetzt bewegenden Werkzeugträgern hat den Vorteil, daß sich die Bearbeitungs- und Beschleunigungskräfte ausgleichen. Werden die beiden Werkzeugträger nebeneinander angeordnet, so entstehen auch keine Momente, wodurch die Maschine besonders schwingungsarm arbeitet.

Werden zwei weitere, nebeneinander angeordnete, sich entgegengesetzt bewegende Werkzeugträger dahinter angeordnet, wobei die hin- und hergehende Bewegung der vorderen zu den hinteren Werkzeugträgern immer um 90° phasenverschoben ist, so ergibt sich eine konstant bleibende kinetische Energie aller hin und herbewegten Werkzeugträger. Dies hat den Vorteil, daß keine Schwungmasse erforderlich ist, und die erforderliche Antriebsleistung der Maschine etwa konstant bleibt.

Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombinationen der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Zeichnungen und Beschreibungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Möglichkeit des Bearbeitungsverlaufs,

Fig. 2 eine zweite Möglichkeit des Bearbeitungsverlaufs,

Fig. 3 eine dritte Möglichkeit des Bearbeitungsverlaufs,

Fig. 4 die Draufsicht der Maschine nach einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 die Maschine nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 die Prinzipdarstellung einer Verstell- und Synchronisierungsvorrichtung,

Fig. 7 die Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten der Bearbeitungswerkzeuge,

Fig. 8 die Draufsicht der Maschine nach einem dritten Ausführungsbeispiel.

Zur Bearbeitung zwischen den Pflanzen in der Reihe führen die Bearbeitungswerkzeuge 1 eine Querbewegung aus. Die größte Bearbeitungsleistung wird erzielt, wenn die Querbewegung eine periodische, hin- und hergehende Bewegung mit etwa konstant bleibender Frequenz ist. Durch Überlagerung dieser Bewegung mit der Fahrbewegung des Fahrzeugs ergibt sich eine angenähert sinusförmige, periodische Bewegung der Bearbeitungswerkzeuge 1 relativ zum Boden. Daraus ergibt sich die Anforderung, daß die Pflanzen in der Reihe einen gleichbleibenden Abstand innerhalb bestimmter Toleranzen haben müssen. Zur Bearbeitung mehrerer Reihen gleichzeitig müssen auch die Pflanzen quer zur Reihe im Bearbeitungsbereich synchron zueinander, vorzugsweise von Reihe zu Reihe um den halben Pflanzenabstand versetzt, angeordnet sein.

Ein optimales Bearbeitungsergebnis, besonders beim Hacken und bei der Unkrautbekämpfung, ergibt sich, wenn alle Zwischenräume zwischen den Pflanzen bearbeitet werden, wobei rund um die Pflanze ein kreisförmiger Sicherheitsbereich 31 nicht bearbeitet wird. Die Größe des Sicherheitsbereichs 31 ergibt sich aus einem Mindestabstand der Bearbeitungswerkzeuge zur Pflanze, z. B. bedingt durch die Pflanzenwurzeln, aus den Positionstoleranzen der Pflanzen und aus den Positionstoleranzen der Bearbeitungswerkzeuge 1 bei der Bearbeitung.

Es sind verschiedene Bearbeitungsverläufe 12 möglich. Die Bearbeitungswerkzeuge 1 bewegen sich entweder in die Zwischenräume zwischen den Pflanzen in den Reihen hinein und auf der gleichen Seite wieder heraus, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Oder die Bearbeitungswerkzeuge 1 bewegen sich durch die Zwischenräumen hindurch, wobei jede Reihe, wie in Fig. 2 dargestellt, oder jede zweite Reihe, wie in Fig. 3 dargestellt, beidseitig bearbeitet wird. Andere Bearbeitungsverläufe 12 der Bearbeitungswerkzeuge 1 sind für besondere Anwendungsfälle möglich.

Die Bearbeitungswerkzeuge 1 sind in jeder beliebigen seitlichen Position am Werkzeugträger 2 befestigbar. Die Bearbeitungswerkzeuge 1 können vor oder hinter dem Werkzeugträger 2 angeordnet werden und so ausgeführt sein, daß ihr Abstand zum Werkzeugträger 2 einstellbar ist. Zur Veränderung des Abstandes der Bearbeitungswerkzeuge 1 in Fahrtrichtung 30 besteht auch die Möglichkeit, daß ein quer zur Fahrtrichtung 30 geteilter Werkzeugträger 2 verwendet wird, wobei der Abstand der Werkzeugträgerhälften verändert werden kann. Die Bearbeitungswerkzeuge 1 können an dem Werkzeugträger 2 entweder fest montiert sein oder über Werkzeughebel oder Parallelogramme oder sonstigen Führungen mit dem Werkzeugträger 2 verbunden sein. Es können beliebige Bearbeitungswerkzeuge 1 verwendet werden, wie z. B. Bearbeitungswerkzeuge 1 zum Hacken, zur Pflanzenpflege, zur Unkrautbekämpfung oder für sonstige Maßnahmen. Es kann sich hierbei auch um rotierende, angetriebene oder berührungslos arbeitende Bearbeitungswerkzeuge 1, wie z. B. Laser handeln. Auch eine Kombination verschiedener Bearbeitungswerkzeuge 1 ist möglich.

Die Bearbeitungswerkzeuge 1 werden entsprechend den Positionen der Reihen, den Pflanzenabständen und dem gewünschten Bearbeitungsverlauf 12 am Werkzeugträger 2 angeordnet. Die Bearbeitungsbreite der Bearbeitungswerkzeuge 1 ist abhängig von den jeweiligen Gegebenheiten zu wählen. Es können auch in der Breite verstellbare Bearbeitungswerkzeuge 1 verwendet werden.

Fig. 4 zeigt die Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Maschine. Ein Rahmen 4 wird mit einer Dreipunktaufhängung 5 mit einem Traktor verbunden. Am Rahmen 4 ist der Werkzeugträger 2 über Linearführungen 3 quer zur Fahrtrichtung hin- und herbeweglich gelagert. Eine Antriebswelle 6 ist drehbar, in einer am Rahmen 4 befestigten Lagerung 7, gelagert. Die Antriebswelle 6 wird vom Traktor über eine Zapfwelle angetrieben. Mit der Antriebswelle 6 ist eine Schwungscheibe 8 fest verbunden. In der Schwungscheibe 8 befindet sich eine radial angeordnete Verstellnut 10, in der ein Kurbelzapfen 9 radial verstellbar angeordnet ist. Der Kurbelzapfen 9 greift in eine mit dem Werkzeugträger fest verbundene Führungsnut 11 ein. Bei rotierender Antriebswelle 6 erzeugt das aus der Schwungscheibe 8, dem Kurbelzapfen 9 und der Führungsnut 11 bestehende mechanische Umwandlungsgetriebe 17 eine hin- und hergehende Bewegung des Werkzeugträgers 2. Die Größe des Wegs der hin und hergehenden Bewegung ist verstellbar durch Verschieben des Kurbelzapfens 9 in der Verstellnut 10.

Die Fahrzeuggeschwindigkeit muß zur Frequenz der hin- und hergehenden Bewegung, abhängig vom Pflanzenabstand in der Reihe und dem gewünschten Bearbeitungsverlauf 12, in einem bestimmten Verhältnis stehen. Dieses Verhältnis ist durch eine Verstellvorrichtung veränderbar. Zudem müssen sich die Bearbeitungswerkzeuge 1 in der richtigen Position, bezogen auf die Pflanzenpositionen in Fahrtrichtung 30, befinden. Dazu wird die hin- und hergehende Bewegung zu den Pflanzenpositionen in Fahrtrichtung 30 durch eine Synchronisierungsvorrichtung synchronisiert.

In diesem Ausführungsbeispiel werden für die Verstellvorrichtung das Fahrzeug- und Zapfwellengetriebe verwendet, deren Übersetzungsverhältnisse von einer Bedienperson den Anforderungen entsprechend eingestellt werden. Als Synchronisierungsvorrichtung werden die Fahr- und Zapfwellenkupplung des Fahrzeugs verwendet. Zur Synchronisierung wird der Fahrzeug- bzw. Zapfwellenantrieb durch Betätigung der entsprechenden Kupplung durch eine Bedienperson kurz unterbrochen, bis die hin- und hergehende Bewegung synchron zu den Pflanzenpositionen in Fahrtrichtung 30 ist.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit zwei quer zur Fahrtrichtung nebeneinander angeordneten Werkzeugträgern 2. Die Werkzeugträger 2 sind an Führungsarmen 13, die am Rahmen 4 schwenkbar gelagert sind, quer zur Fahrtrichtung 30 beweglich gelagert. Das mechanische Umwandlungsgetriebe 17 ist ein Kurbeltrieb, der aus zwei um 180° versetzt angeordneten Exzentern 16 und zwei Schubstangen 14 besteht. Die Richtung der hin- und hergehenden Bewegung der beiden Werkzeugträger 2 ist immer entgegengesetzt. Die Schubstangen 14 greifen verstellbar in Langlöcher 15, die sich in den Führungsarmen 13 befinden, ein. Durch Verschieben der Schubstangen 14 in den Langlöchern 15 ist die Größe des Wegs der hin- und hergehenden Bewegung veränderbar.

Fig. 6 zeigt die Prinzipdarstellung einer Verstell- und Synchronisierungsvorrichtung die in Antriebsrichtung vor dem mechanischen Umwandlungsgetriebe 17 angeordnet werden kann. Der Antrieb eines stufenlosen Umschlingungsgetriebes 18 erfolgt über die Antriebswelle 6. Das Übersetzungsverhältnis des Umschlingungsgetriebes 18, und damit die Drehzahl des mechanischen Umwandlungsgetriebes 17, die der Frequenz der hin- und hergehenden Bewegung entspricht, wird verstellt über ein elektrisches oder hydraulisches Stellglied 19. Das Umschlingungsgetriebe 18 treibt über ein Übersetzungsgetriebe 20, das zur Änderung des Drehzahlbereichs hier angeordnet sein kann, das mechanische Umwandlungsgetriebe 17 an. Zur Erfassung der Position der hin- und hergehenden Bewegung ist beispielsweise an dem mechanischen Umwandlungsgetriebe 17 ein Impulsgeber 21 angeordnet, der bei einer bestimmten Drehstellung des mechanischen Umwandlungsgetriebes 17, die einer bestimmten Position der hin- und hergehenden Bewegung der Bearbeitungswerkzeuge 1 entspricht, einen Impuls ausgibt. Hier ist der Impulsgeber 21 so angeordnet, daß er jeweils einen Impuls ausgibt, wenn sich die hin- und hergehende Bewegung ganz in einer seitlichen Endstellung befindet. Bei mehreren Werkzeugträgern 2 mit unterschiedlicher hin- und hergehender Bewegung wird ein Bezugswerkzeugträger gewählt. Ein oder mehrere Pflanzensensoren 22, die beliebig am Fahrzeug oder an der Maschine angebracht sind, dienen zur Erfassung der Positionen der Pflanzen in Fahrtrichtung 30 von einer oder mehreren Reihen. Die Pflanzensensoren 22 können mechanische Taster oder kapazitive oder optische Sensoren oder mit Ultraschall, Laser oder Radar arbeitende Sensoren oder sonstige Sensoren sein. Als Pflanzensensoren 22 kann auch eine Kombination mehrerer verschiedener Sensoren verwendet werden. Die Pflanzensensoren 22 können auch aus einer Kombination von Sensoren und einem Computer, der die Sensorsignale verarbeitet und auswertet, bestehen. Wie z. B. eine CCD Kamera und ein Bildverarbeitungssystem, das die Bildsignale der CCD Kamera verarbeitet und daraus die Pflanzenposition ermittelt. Die Pflanzensensoren 22 geben ein Pflanzenpositionssignal als Impuls aus, wenn sich die Sensormitte in Fahrtrichtung 30 über der Pflanzenmitte befindet. Werden von den Pflanzensensoren 22 mehrere Reihen erfaßt, so wird aus den ermittelten Pflanzenpositionen der Mittelwert gebildet und als ein Pflanzenpositionssignal ausgegeben. Die Pflanzensensoren 22 sind so eingestellt, daß die Reihen erfaßt werden, bei denen sich beim Impuls des Impulsgebers 21 die Bearbeitungswerkzeuge 1 genau seitlich neben den Pflanzen dieser Reihen befinden. Der Abstand in Fahrtrichtung 30 zwischen der Mitte der Bearbeitungswerkzeuge 1 und der Mitte der Pflanzensensoren 22 ist entweder null oder entspricht genau dem einfachen oder mehrfachen Abstand der Pflanzen in der Reihe. Daraus ergibt sich, daß bei synchronem Verlauf der hin- und hergehenden Bewegung zu den Pflanzenpositionen in Fahrtrichtung 30 die Impulse des Impulsgebers 21 genau gleichzeitig mit den Impulsen der Pflanzensensoren 22 ausgegeben werden. Ein elektronischer Regler 24, der auch als Computerregler ausgeführt sein kann, verarbeitet die Impulse der Pflanzensensoren 22 und des Impulsgebers 21. Werden die Impulse mit einer gewissen Zeitdifferenz ausgegeben, wobei die Zeitdifferenz zwischen mehreren Impulsen konstant bleibt, so liegt ein Synchronisierungsfehler bei richtiger Frequenz der hin- und hergehenden Bewegung vor. Der Regler 24 erhöht bzw. verringert kurzzeitig die Drehzahl des mechanischen Umwandlungsgetriebes 17 über das Stellglied 19. Sobald die Impulse wieder gleichzeitig ausgegeben werden, wird wieder der vorhergehende Drehzahlwert eingestellt. Werden die Impulse mit einer gewissen Zeitdifferenz ausgegeben, wobei die Zeitdifferenz zwischen mehreren Impulsen ständig zunimmt, so ist die Frequenz der hin- und hergehenden Bewegung falsch eingestellt. Der Regler korrigiert die Frequenz über das Stellglied 19. Für die Eingabe weiterer Daten, z. B. bei besonderen Anwendungsfällen oder anderen Anordnungen der Pflanzensensoren 22, kann eine Eingabeeinheit 23 an den Regler 24 angeschlossen werden.

Die gleiche Anordnung von Impulsgeber 21, Pflanzensensoren 22 und Regler 24, wie in Fig. 6 dargestellt, kann auch zum automatischen Ansteuern einer Synchronisierungsvorrichtung verwendet werden. Hier wirkt der Regler 24 auf eine elektrische oder hydraulische Betätigungseinrichtung zur Betätigung einer schaltbaren Kupplung, die sich entweder in Antriebsrichtung vor dem mechanischen Umwandlungsgetriebe 17 oder im Fahrzeug zur Unterbrechung des Fahrzeugantriebs befindet. Zur Synchronisierung wird der Antrieb des mechanischen Umwandlungsgetriebes 17 bzw. der Fahrzeugantrieb durch Betätigung der Kupplung kurz unterbrochen, bis die hin- und hergehende Bewegung wieder synchron zu den Pflanzenpositionen in Fahrtrichtung 30 ist.

Für ein gutes Bearbeitungsergebnis ist auch eine genaue seitliche Positionierung der Bearbeitungswerkzeuge 1 wichtig. Fig. 7 zeigt die Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten der hin- und herbewegten Bearbeitungswerkzeuge 1. Das mechanische Umwandlungsgetriebe 17 ist über eine Lagerung 25 am Rahmen 4 quer zur Fahrtrichtung 30 verschiebbar angeordnet und über ein elektrisches oder hydraulisches Stellglied 28 quer zur Fahrtrichtung 30 verschiebbar. Ein oder mehrere Pflanzensensoren 27 sind am Fahrzeug oder an der Maschine angebracht und erfassen die Positionen der Pflanzen quer zur Fahrtrichtung 30 von einer oder mehreren Reihen. Als Pflanzensensoren 27 können die gleichen Arten von Sensoren verwendet werden, wie sie in der Beschreibung zu Fig. 6 beschrieben sind. Es können auch Pflanzensensoren verwendet werden, die sowohl die Positionen der Pflanzen in Fahrtrichtung 30 für die Verstell- und Synchronisierungsvorrichtung als auch die Positionen der Pflanzen quer zur Fahrtrichtung 30 erfassen. Die Pflanzensensoren 27 sind seitlich so ausgerichtet, daß die Mitte der Pflanzensensoren 27 mit der Mitte der Reihen übereinstimmt, wenn sich die Mitte der hin- und hergehenden Bewegung der Bearbeitungswerkzeuge 1 in der richtigen seitlichen Position und das Stellglied 28 in seiner Mittellage befindet. Ergibt sich eine seitliche Abweichung der Maschine, z. B. durch ungenaues Lenken, so geben die Pflanzensensoren 27 ein Signal mit der Größe der seitlichen Abweichung an einen elektronischen Regler 26, der auch als Computerregler ausgeführt sein kann, aus. Der Regler 26 verschiebt das mechanische Umwandlungsgetriebe 17 über das Stellglied 28 entsprechend dem Weg der seitlichen Abweichung und richtet so die hin- und herbewegten Bearbeitungswerkzeuge 1 nach der seitlichen Position der Pflanzen aus.

Fig. 8 zeigt die Draufsicht auf eine Ausführung mit vier Werkzeugträgern 2, wobei zwei Werkzeugträger 2 nebeneinander und zwei weitere Werkzeugträger 2 dahinter, ebenfalls nebeneinander, angeordnet sind. Die Richtung der hin- und hergehenden Bewegung der beiden jeweils nebeneinander angeordneten Werkzeugträger 2 ist immer entgegengesetzt. Die hin- und hergehende Bewegung der vorderen zu den hinteren Werkzeugträgern 2 ist immer um 90° phasenverschoben. Der Abstand in Fahrtrichtung 30 zwischen den Werkzeugträgern 2, und damit zwischen den Bearbeitungswerkzeugen 1, kann durch Verstellen des zweiteiligen Rahmens 29 verändert werden.

Bezugszeichen

1 Bearbeitungswerkzeug
2 Werkzeugträger
3 Linearführung
4 Rahmen
5 Dreipunktaufhängung
6 Antriebswelle
7 Lagerung
8 Schwungscheibe
9 Kurbelzapfen
10 Verstellnut
11 Führungsnut
12 Bearbeitungsverlauf
13 Führungsarm
14 Schubstange
15 Langloch
16 Exzenter
17 mechanisches Umwandlungsgetriebe
18 Umschlingungsgetriebe
19 Stellglied
20 Übersetzungsgetriebe
21 Impulsgeber
22 Pflanzensensor
23 Eingabeeinheit
24 Regler
25 Lagerung
26 Regler
27 Pflanzensensor
28 Stellglied
29 Rahmen
30 Fahrtrichtung
31 Sicherheitsbereich

Claims

1. Maschine zum Hacken, zur Pflanzenpflege und zur Unkrautbekämpfung in Reihenkulturen, wobei die Maschine beliebig an ein Fahrzeug montierbar ist oder als selbstfahrende Maschine ausgeführt ist, und die Fahrtrichtung (30) der Richtung der Pflanzenreihen entspricht, dadurch gekennzeichnet,

- daß ein oder mehrere Werkzeugträger (2), an denen ein oder mehrere Bearbeitungswerkzeuge (1) befestigt sind, im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung (30) angeordnet sind und über Führungen an einem Rahmen (4) im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung (30) beweglich gelagert sind,
- daß jeder Werkzeugträger (2) und die an ihm befestigten Bearbeitungswerkzeuge (1) eine relativ zum Fahrzeug im wesentlichen hin- und hergehende Bewegung ausführen,
- daß jeder Werkzeugträger (2) mit einem mechanischen Umwandlungsgetriebe (17) in Verbindung steht, das aus einer rotierenden Antriebsbewegung eine hin- und hergehende Bewegung erzeugt und diese auf den Werkzeugträger (2) überträgt,
- daß das Verhältnis der Fahrzeuggeschwindigkeit zur Frequenz der hin- und hergehenden Bewegung durch eine Verstellvorrichtung veränderbar ist, und
- daß die hin- und hergehende Bewegung bezüglich den Pflanzenpositionen in Fahrtrichtung (30) durch eine Synchronisierungsvorrichtung synchronisierbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß sich durch Überlagerung der hin- und hergehenden Bewegung mit der Fahrbewegung des Fahrzeugs jedes Bearbeitungswerkzeug (1) relativ zum Boden mit einer angenähert sinusförmigen, im wesentlichen periodischen Bearbeitungsbewegung bewegt, wobei sich das Bearbeitungswerkzeug (1) entweder durch die zwischen den Pflanzen in den Reihen befindlichen Zwischenräume hindurch oder in diese hinein und auf der gleichen Seite wieder heraus bewegt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Führungen entweder Linearführungen (3) sind, über die die Werkzeugträger (2) linear beweglich am Rahmen (4) gelagert sind, oder
- daß die Werkzeugträger (2) an am Rahmen (4) schwenkbar gelagerten Führungsarmen (13) gelagert sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß das mechanische Umwandlungsgetriebe (17) entweder ein Kurbeltrieb, ein Kurvengetriebe, ein Kugelgewindetrieb oder ein sonstiges mechanisches Getriebe zur Umwandlung der rotierenden Antriebsbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

- daß das mechanische Umwandlungsgetriebe (17) zur Veränderung der Größe des Wegs der hin- und hergehenden Bewegung verstellbar ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Verstellvorrichtung und/oder die Synchronisierungsvorrichtung aus einem Getriebe besteht, dessen Übersetzungsverhältnis von einer Bedienperson oder über ein elektrisches oder hydraulisches Stellglied (19) verstellbar ist, wobei das Getriebe entweder die Antriebsdrehzahl des mechanischen Umwandlungsgetriebes (17) oder die Fahrzeuggeschwindigkeit verändert.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Getriebe ein mechanisches Schaltgetriebe oder ein stufenloses hydraulisches Getriebe oder ein stufenloses Umschlingungsgetriebe (18) oder eine Kombination aus mehreren Getrieben oder ein sonstiges Getriebe mit verstellbarer Übersetzung ist.

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Synchronisierungsvorrichtung aus einer oder mehreren schaltbaren Kupplungen besteht, die von einer Bedienperson oder von einer elektrischen oder hydraulischen Betätigungseinrichtung betätigt werden, wobei die Kupplungen den Antrieb des mechanischen Umwandlungsgetriebes (17) und/oder den Fahrzeugantrieb unterbrechen.

9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

- daß ein oder mehrere Pflanzensensoren (22) am Fahrzeug oder an der Maschine angebracht sind, die die Positionen der Pflanzen in Fahrtrichtung (30) von einer oder mehreren Reihen erfassen und Pflanzenpositionssignale ausgeben, und
- daß ein elektronischer Regler (24) die seitliche Position der hin- und hergehenden Bewegung und die Pflanzenpositionssignale verarbeitet und das Stellglied (19) und/oder die Betätigungseinrichtung ansteuert.

10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß zum seitlichen Ausrichten der hin- und herbewegten Bearbeitungswerkzeuge (1) das mechanische Umwandlungsgetriebe (17) am Rahmen (4) quer zur Fahrtrichtung verschiebbar angeordnet und über ein elektrisches oder hydraulisches Stellglied (28) quer zur Fahrtrichtung verschiebbar ist,
- daß ein oder mehrere Pflanzensensoren (27) am Fahrzeug oder an der Maschine angebracht sind, die die Positionen der Pflanzen quer zur Fahrtrichtung von einer oder mehreren Reihen erfassen und Pflanzenpositionssignale ausgeben, und
- daß ein elektronischer Regler (26) die Pflanzenpositionssignale verarbeitet und das Stellglied (28) ansteuert.

11. Anordnung nach Anspruch 9 und/oder 10, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Pflanzensensoren (22, 27) mechanische Taster oder kapazitive oder optische Sensoren oder mit Ultraschall, Laser oder Radar arbeitende Sensoren oder sonstige Sensoren sind, und/oder
- daß die Pflanzensensoren (22, 27) eine Kombination mehrerer verschiedener Sensoren sind, und/oder
- daß die Pflanzensensoren (22, 27) aus einer Kombination von Sensoren und einem Computer, der die Sensorsignale verarbeitet und auswertet, bestehen.

12. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß zwei Werkzeugträger (2) entweder nebeneinander oder hintereinander angeordnet sind, wobei die Richtung der hin- und hergehenden Bewegung der beiden Werkzeugträger (2) immer entgegengesetzt ist, oder
- daß zwei Werkzeugträger (2) nebeneinander und zwei weitere Werkzeugträger (2) dahinter ebenfalls nebeneinander angeordnet sind, wobei jeweils die Richtung der hin- und hergehenden Bewegung der beiden nebeneinander angeordneten Werkzeugträger (2) immer entgegengesetzt ist, die hin- und hergehende Bewegung der vorderen zu den hinteren Werkzeugträgern (2) immer um 90° phasenverschoben ist.

13. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Abstand in Fahrtrichtung (30) der Bearbeitungswerkzeuge (1) veränderbar ist, durch quer zur Fahrtrichtung (30) geteilte Werkzeugträger (2) mit verstellbarem Abstand der beiden Werkzeugträgerhälften und/oder durch Veränderung des Abstandes der Bearbeitungswerkzeuge (1) zu den Werkzeugträgern (2) und/ oder bei hintereinander angeordneten Werkzeugträgern (2) durch Veränderung des Abstandes der Werkzeugträger (2).

14. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Bearbeitungswerkzeuge (1) an den Werkzeugträgern (2) entweder fest montiert sind oder über Werkzeughebel oder Parallelogramme oder sonstigen Führungen mit den Werkzeugträgern (2) verbunden sind.

15. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß beliebige Bearbeitungswerkzeuge (1) z. B. zum Hacken, zur Pflanzenpflege, zur Unkrautbekämpfung oder für sonstige Maßnahmen verwendet werden können, wobei es sich auch um rotierende und/oder angetriebene oder berührungslos arbeitende Bearbeitungswerkzeuge (1) oder um eine Kombination verschiedener Bearbeitungswerkzeuge (1) handeln kann.