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Technisches Gebiet
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Diese
Erfindung betrifft Verbesserungen an den Scharen einer Saatgutsävorrichtung,
die früher auch
als eine Bodenfurchvorrichtung bezeichnet wurde.
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Allgemeiner Stand der
Technik
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Vorrichtungen
zum Säen
von Saatgut in unbearbeiteten Böden
(die in der Regel mit Pflanzenresten bedeckt sind), wobei das Saatgut
in einem Schlitz abgelegt wird, der durch eine Scheibe im Boden
ausgebildet wurde, sind allgemein in den folgenden Patenten beschrieben
worden.
- "Improvements
in and relating to seed sowing implements" – Neuseeland
Nr. 184742, USA Nr. 4275671, Kanada Nr. 1092899, Großbritannien
Nr. 2001513, Frankreich Nr. 79/01024 und Australien Nr. 517689,
- "Seed sowing
apparatus" – Neuseeland
Nr. 237288, USA Nr. 5269237, Kanada Nr. 2062/60-5, EU (Frankreich,
Großbritannien,
Spanien, Deutschland) Nr. 92301760.2, Australien Nr. 662121, Norwegen
Nr. 92.0820, Japan Nr. 4-80523, Südafrika Nr. 92/1553.
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Zu
den neuartigen Merkmalen der Designs, die in den oben genannten
Patenten beschrieben sind, gehören
eine oder mehrere mit Abstreifklingen versehene Seitenscharen, die
so angeordnet sind, dass sie jeweils die Seitenflächen auf
beiden Seiten einer flachen kreisförmigen Scheibe berühren, die sich
um eine horizontale Achse dreht, während sie teilweise in das
Erdreich eingebettet ist, und die in einer Vorwärtsrichtung gezogen wird, während ihre Achse
im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Erdreichs verläuft und
senkrecht zur Scheibenachse und zur Zugrichtung angeordnet ist.
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Jede
Seitenschar berührt
die Scheibenfläche fast über die
gesamte Länge
der Vorderkante der Schar, die in der vertikalen Längsebene
gerade ist und eine geneigte Außenfläche hat,
um Material von der Scheibe weg abzulenken. Während sich die Kombination
durch das Erdreich voranbewegt, wird die Schar durch eine Kombination
aus selbstjustierenden seitlichen Erdreichkräften und einer festen Vorbelastung,
die durch eine Federvorrichtung, die sich nahe der Oberkante jeder
Schar befindet, auf die Schar(en) ausgeübt wird, gegen die Scheibe
gedrückt.
Dieser unmittelbare Kontakt ist für das Funktionieren der Vorrichtung
wesentlich: nicht nur für
das Bewegen durch das Erdreich, sondern auch für das blockierungsfreie Bewegen
durch Pflanzenreste, die auf der Oberfläche des Erdreichs liegen. Solche Pflanzenreste
sind ein wesentlicher Bestandteil des Verfahrens, in unbearbeiteten
Boden zu säen,
da sie das Erdreich vor Erosion und Feuchtigkeitsverlust schützen. Dieses
Vorgehen ist verschiedentlich als "pflugloser Anbau", "bodenbearbeitungsloser
Anbau", "Nullbodenbearbeitung", "bodenschonende Bearbeitung" oder "Direktdrillen" bekannt.
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In
Richtung der Rückseite
jeder Schar ist die Schar so geformt, dass die Innenfläche genügend weit
von der Scheibe absteht, um es zu ermöglichen, dass sich körnige oder
teilchenförmige
Objekte, wie zum Beispiel Saatgut, Dünger und/oder Trockenpestizide,
in kontrollierter Weise in dem Spalt zwischen der Innenfläche der
Schar und der flachen Oberfläche
der Scheibe entlang bewegen können,
um in das Erdreich verbracht zu werden. Die Schar ist außerdem an
ihrer Oberseite nach vorn gewinkelt, um zu gewährleisten, dass diese teilchenförmigen Materialien
innerhalb der Grenzen der Schar bleiben, während sie unter dem eigenen
Gewicht und/oder mit Unterstützung
eines kontrollierten Luftstroms, der von einem Gebläse kommend
in den Zufuhrröhren
entlang strömt,
in das Erdreich fallen.
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Das
oben beschriebene Design ermöglicht es,
nahezu identische rechte und linke Scharen an gegenüberliegenden
Seiten einer Scheibe zu positionieren, und zwei separate Materialströme, wie
zum Beispiel Saatgut und Trockendünger, können gleichzeitig in das Erdreich
eingebracht werden, ohne dass sich die zwei Ströme berühren. Das ist ein wichtiges Merkmal,
da ein Kontakt zwischen diesen zwei Materialien im Erdreich oft
dazu führt,
dass der Dünger eine
toxische Wirkung auf das Saatgut hat.
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Diese
Arten von Vorrichtungen in ihrer derzeitigen Form haben mehrere
Probleme.
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In
allen Formen, in denen die Schar bisher in ihrer Beziehung zu der
Scheibe beschrieben wurde, ist die Vorderkante in der vertikalen
Längsebene
entweder gerade oder leicht gekrümmt.
In allen Versionen, wo diese Vorderkante gerade oder nicht spezifisch
geformt ist, variiert der Winkel der Vorderkante relativ zu einem
Bogen, der durch einen Abschnitt der Scheibenoberfläche beschrieben
wird, wenn er sich unter der Vorderkante hindurch bewegt, entlang
der Vorderkante von einem positiven Winkel, wobei der Bogen relativ
zur Vorderkante nach außen
geneigt ist, über
einen Nullwinkel, wobei der Bogen mit der Vorderkante übereinstimmt
oder parallel zur Vorderkante verläuft, zu einem negativen Winkel,
wobei der Bogen relativ zur Vorderkante nach innen geneigt ist.
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Im
Allgemeinen ist die Schar so angeordnet, dass der Bogen einen positiven
Winkel relativ zur Vorderkante wenigstens über eine Länge der Schar (im vorliegenden
Text als Zone 1 bezeichnet) beschreibt, die dafür ausgelegt ist, unter der
Bodenoberfläche
zu arbeiten. Das gewährleistet,
dass das Erdreich, Wurzeln und Pflanzenreste unterhalb der Bodenoberfläche zusammen
mit Pflanzenresten über
oder nahe der Oberfläche
des Erdreichs durch die geneigte Oberfläche der Vorderkante der Schar von
der Scheibe weg abgelenkt wird und auch infolge des positiven Winkel
schadlos in Richtung des Außenumfangs
der Scheibenoberfläche
abgelenkt werden, da die Scheibenoberfläche unterhalb der Vorderkante
entlang gleitet.
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Dieser
Positiv-zu-null-Winkel kann sich über eine bestimmte Länge der
Scharvorderkante, die über
dem Boden arbeitet (im vorliegenden Text als Zone 3 bezeichnet)
fortsetzen, wodurch in ähnlicher Weise
Material in Richtung des äußeren Randes
der Scheibe abgelenkt wird. Jedoch wird aufgrund der Designvorgaben
an einem oberen Abschnitt der Vorderkante (im vorliegenden Text
als Zone 2 bezeichnet) der Winkel relativ zum Bogen zwangsläufig negativ,
und die Vorderkante kann kein Material zum äußeren Rand der Scheibe ablenken.
Das mag zwar kein Problem bei trockenem Boden sein, wo nur wenig
Erdreich, Wurzeln oder Pflanzenrestmaterial an der Scheibe anhaften,
doch bei nassem und/oder klebrigem Boden kann das ein Problem darstellen.
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Das
Problem bei nassem oder klebrigem Boden ist, dass oft ein dünner Film
aus Erdreich und Pflanzenmaterial an der Scheibenoberfläche anhaftet
und durch die Innenfläche
der Schar im Bereich der Zone 2 mit negativem Winkel abgewischt
wird. Das führt
zu einem Ansammeln von unerwünschtem Erdreich
zwischen der Scharinnenfläche
hinter der Vorderkante und der Scheibe. Da dieses Ansammeln kumulativ
ist, führt
es schließlich
dazu, dass die Schar den Kontakt zur Scheibe verliert, wodurch größtenteils
die Fähigkeit
der Schar (und somit der gesamten Vorrichtung) verloren geht, Pflanzenreste abzustreifen.
Da die Fähigkeit,
solche Reste abzustreifen, ein wesentlicher Bestandteil ihrer vorgesehenen
Funktion ist, beeinträchtigt
dieses Problem die Funktion der Vorrichtung auf dem Feld.
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In
dem Versuch, diesen Nachteil zu überwinden,
wiesen die meisten früheren
Schardesigns ein Fenster auf, das so gestaltet war, dass Erdreich
und Teilchen, die sich ansonsten an der Innenseite der Schar im
dem Bereich der Zone 2 mit negativem Winkel angesammelt hätten, statt
dessen durch das Fenster nach außerhalb der Schar ausgeworfen
werden und schadlos zu Boden fallen. Dieses Fenster hat sich in
der Praxis nur zum Teil als erfolgreich erwiesen, da es aufgrund
der physischen Abmessungen der Schar in seiner Größe begrenzt
ist, und oft wird das Fenster selbst mit Erde verstopft, wodurch es
seine Funktion ganz und gar verliert.
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Zu
einem weiteren Problem kommt es, weil jede Schar an ihrer Oberseite
um eine im Wesentlichen horizontale Längsachse herum angelenkt ist, damit
die Schar um einen begrenzten Betrag seitlich auslenken kann, damit
es einen ständigen
Kontakt zur Scheibe halten kann, da sich die Scheibe entsprechend
der Heterogenität
des Erdreichs und der wechselnden Zugrichtung natürlich verbiegt.
Während
die Schar in den Zonen 1 und 3 so gestaltet werden kann, dass sie
einen uneingeschränkten
Kontakt mit der Scheibe hält,
ist in Richtung des oberen Abschnitts von Zone 2, wo die Schwenkbefestigung
der Schar weniger seitliche Bewegung gestattet, ein geringer Abstand
zwischen der Schar und der Scheibe vorgesehen, um das Risiko eines
mechanischen Verklemmens zwischen der Scheibe und der Schar zu vermeiden.
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Gelegentliche
Stücke
Stroh oder anderer Materialien gelangen in diesen kleinen Spalt,
von dem aus sie allmählich
abwärts
gedrängt
werden und die Schar von der Scheibe ablösen: zuerst in Zone 2, dann
in Zone 3 und schließlich
in Zone 1. Wenn das geschieht, wird die Abschabefunktion in den
Bereichen der Zonen 3 und 1 mit positivem Winkel beeinträchtigt,
wodurch sich Stroh und/oder andere Materialien und Reste an der
Schar dazwischenschieben können,
so dass schließlich
die Fähigkeit
der Vorrichtung, Reste abzustreifen, versagt und ein unerwünschtes
Blockieren auf dem Feld eintritt, wodurch die Säfunktion schwer beeinträchtigt wird,
bis das Problem beseitigt ist. Bestenfalls stellt das Beseitigen der
Blockierung eine Arbeitsunterbrechung auf dem Feld dar, was zu Stillstandszeit
und einem Produktivitätsverlust
führt.
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In
anderen Versuchen, die oben besprochenen Nachteile zu beseitigen,
ist versucht worden, eine im Wesentlichen gerade Seitenschar zu
konstruieren, aber mit einer Länge,
die so gewählt
ist, dass der Abschnitt der Zone 2 dieser Schar im Wesentlichen
beseitigt ist. Diese Seitenschar ist an der Scheibe mit einer Halterung
befestigt, die in der Regel in der Region der Scheibe angeordnet
ist, wo sonst die Zone 2 wäre.
Da jedoch eine solche Seitenschar notwendigerweise hinreichend kurz
ist, wurde festgestellt, dass sie nur effektiv ist, wenn sie in
Kombination mit einer Scheibe verwendet wird, die nicht geradeaus
läuft.
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Zum
Beispiel ist es bei diesen Vorrichtungen üblich, dass die Scheibe einen
Winkel zur Zugrichtung aufweist. Das erzeugt eine "Schürf"-Wirkung, die wiederum
zu einer "Schattenzone" führt, die
verhindert, dass Reste in die Zone 2 auf der Schattenseite der Scheibe
gelangen können.
Ohne die Winkelstellung der Scheibe würden sich Reste im Bereich
der Halterung ansammeln, was zu Problemen bei der Funktion der Seitenschar
führt (wie
zum Beispiel denen, die oben beschrieben wurden). In diesen Ausführungsformen
kann nur eine einzelne Seitenschar verwendet werden.
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Ein
weiteres Problem bei vorhandenen Saatgutsävorrichtungen kommt daher,
dass es notwendig ist, einen direkten Kontakt zwischen einer neuen Schar
und der Scheibenoberfläche
herzustellen.
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Die
Abschabefunktion der Seitenscharen an der Scheibe ist stark davon
abhängig,
dass rasch ein direkter Kontakt zwischen der flachen Oberfläche der Scheibe
und der innenliegenden Vorderkante jeder neuen Schar herge stellt
wird. Sobald dieser direkte Kontakt für eine neue Schar hergestellt
ist, hält
ein weiterer Verschleiß der
Schar die Integrität
des Kontakts und der Form in einer selbstjustierenden Weise aufrecht
und sorgt so für
eine komplementäre
Passung zwischen den zwei Elementen. Wenn ein solcher direkter Kontakt
nicht rasch für
eine neue Schar hergestellt wird, so kann ein dünner Erdreichfilm zwischen
Abschnitte der Vorderkante der Schar und die Scheibe fließen, der
die Innenfläche
der Vorderkante der Schar erodiert, wodurch sie nach innen abgerundet
wird. Das beeinträchtigt
die Funktion der gesamten Vorrichtung, indem eine Schar von der
Scheibe getrennt wird.
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Einige
Arten von Saatgutsävorrichtungen enthalten
eine oder mehrere mit Abstreifklingen versehene Seitenscharen, die
so angeordnet sind, dass sie auf beiden Seiten der mittigen Scheibe
reiben. Jede Seitenschar hat eine im Wesentlichen horizontale seitliche
Abstreifklinge an ihrem unteren Ende, die von der Scheibe fort weist
und ein kontinuierliches, im Wesentlichen horizontales Schelf im
Erdreich bildet. Wenn zwei Seitenscharen verwendet werden, wobei
eine auf jeder Seite der Scheibe angeordnet ist, so werden zwei
solcher Bodenschelfe unterhalb der Oberfläche des Erdreichs gebildet,
und zwar eine auf jeder Seite der mittigen Scheibe.
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Diese
Bodenschelfe sind von großer
Bedeutung beim Steuern der Platzierung von Material und des Mikroumfeldes
innerhalb des Erdreichs. Saatgut, Dünger, Pestizide und/oder biologische
Impfstoffe können
ebenfalls mit Hilfe der oben besprochenen mit Abstreifklingen versehenen
Seitenscharen auf den Schelfen abgelagert werden. Saatgut wird normalerweise
auf einem der Schelfe abgelagert und eventuell von einem Impfstoff
und/oder Pestizid. Dünger
wird normalerweise auf dem anderen Schelf abgelagert, so dass der
Dünger
und das Saatgut nicht miteinander in Kontakt kommen. Ein Kontakt zwischen
Saatgut und Dünger
ist zu vermeiden, da dies aufgrund der Konzentration von Salzen
im Dünger
die Lebensfähigkeit
des Saatguts oder der Setzlinge beeinträchtigen kann.
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Jedoch
führt die
Wirkung der Abstreifklingen beim Erzeugen der Bodenschelfe dazu,
dass seitliche Aufbrechkräfte
durch das Erdreich auf die Scharen und damit durch die Scharen auf
die Scheibe ausgeübt
werden. In einige Situationen können
die Reibe-Aufbrechkräfte
der Scharen auf die Scheibe zu groß werden, wenn das Erdreich
eine plastische Konsistenz besitzt. Solche Böden üben mitunter große seitliche
Kräfte
auf die Scharen aus, da diese das Erdreich seitwärts verformen. Einige dieser
Böden besitzen
auch nur eine geringe inhärente
Scherfestigkeit und bieten der Scheibe eine relativ schlechte Traktion,
mit dem Ergebnis, dass die Scheibe rutscht oder sich überhaupt
nicht mehr dreht. Dies beeinträchtigt
die Fähigkeit
der gesamten Vorrichtung, Oberflächenreste
ohne Blockieren zu verarbeiten und/oder Saatgut und Dünger im
Erdreich in einem regelmäßigen Muster
abzulagern.
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Die
Abstreifklingen solcher Scharen arbeiten im Erdreich auch mit einer
geringfügigen
Abwärtsneigung
in Richtung ihrer Vorderseiten. Dadurch soll ein Abstand am Hinterende
einer Schar geschaffen werden, damit Saatgut und/oder Dünger auf
den entstandenen Bodenschelfen abgelagert werden können und
auch das Hineinziehen der Schar in das Erdreich unterstützt wird.
Wenn Scharen nahe der Oberfläche des
Erdreichs arbeiten, so wird dieser Hineinzieheffekt aufgrund der
natürlichen
Heterogenität
der Oberfläche
des Erdreichs und des verringerten Volumens des Erdreichs über den
Abstreifklingen variabel. Bei größeren Arbeitstiefen
werden die Variationen in der Oberfläche des Erdreichs aufgrund
des größeren Volumens
des Erdreichs, das über
die Abstreifklingen gleitet, verringert.
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Die
Variabilität
der Hineinziehkräfte
bei flachen Arbeitstiefen macht das Einstellen genauer Tiefen schwierig,
was das Keimen des ausgesäten
Saatguts und das Aufgehen seiner Keimlinge erschwert.
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Die
Seitenscharen haben in der Regel die Funktion, Saatgut auf einer
Seite der Scheibe abzulagern und trockene (in der Regel körnige) Dünger auf
der anderen Seite der Scheibe abzulagern.
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Ein
weiteres Problem bei den oben beschriebenen Designs tritt auf, wenn
es in einigen Anwendungen wünschenswert
ist, den Dünger
als eine Flüssigkeit
auszubringen oder einen flüssigen
Impfstoff oder flüssige
Pestizide auszubringen. In jeder dieser Situationen ist es bevorzugt,
das flüssige
Material auf einem (oder beiden) der gebildeten Bodenschelfe in
einer Position abzulagern, die nicht die mittigen Scheibe benetzt
und/oder verhindert, dass die Flüssigkeit
mit dem Saatgut auf dem anderen Schelf in Kontakt kommt. Es ist
des Weiteren wünschenswert,
ein Benetzen der Innenseite einer Seitenschar zu vermeiden so dass
gewünschtenfalls
trockenes teilchenförmiges
Material auch durch dieselbe Schar gleichzeitig mit dem flüssigen Material
abgelagert werden kann.
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Ein
weiteres Problem bei den oben beschriebenen Designs wird durch die
Schwenkverbindung einer Schar mit einer stationären Montagekomponente verursacht.
Am oberen Ende der Schar befindet sich die vordere horizontale Endfläche der
Schar nahe der darunterliegenden horizontalen Fläche einer stationären Montagekomponente,
in der die Schar schwenkbar gelagert ist. Unmittelbar hinter diesem
Bereich kann sich ein hohler Saatgut- oder Düngerzuführkanal befinden, der Saatgut,
Dünger und
anderes trockenes Material abwärts
durch die Schar zum Erdreich befördert.
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Weil
die Schar in der Lage sein muss, so seitwärts zu schwenken, dass sie
in engem Kontakt mit der Scheibe bleiben kann, während sie sich von einer Seite
zur anderen biegt, ist ein gewisser Abstand zwischen der vorderen
horizontalen Endfläche
der Schar und der darunterliegenden horizontalen Oberfläche der
stationären
Montagekomponente, in der die Schar schwenkbar gelagert ist, nötig.
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Dieser
Abstand ermöglicht
es mitunter, dass Stroh und anderes Material in den Saatgut- oder Düngerkanal,
der sich unmittelbar dahinter in der Schar befindet, eindringen
kann, was im Lauf der Zeit zum Verstopfen des Saatgut- oder Düngerkanals
führen
kann.
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Bei
vorhandenen Vorrichtungen verschleißt die Scheibe durch den Gebrauch,
und ihr Durchmesser verringert sich allmählich. In der Regel verschleißen Scharen
schneller als Scheiben und werden daher periodisch ausgetauscht,
bevor die Scheiben ausgetauscht werden. In den meisten Fällen ist
es auch bevorzugt, eine Scheibe mit intermittierenden Ausnehmungen
zu verwenden, die aus ihrem Umfang herausgeschnitten sind, weil
dadurch die Traktion verbessert wird, die solche Scheiben im Vergleich zu
einfachen Scheiben bieten.
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Wenn
der Durchmesser einer mit Ausnehmungen versehenen Scheibe durch
Verschleiß allmählich kleiner
wird und neue Scharen angebracht werden, so können die neuen Scharen in Betrieb
bleiben, bis sie in die Nähe
der mit Ausnehmungen versehenen Bereiche einer im Durchmesser verringerten
Scheibe kommen oder sie sogar überlappen. Wenn
dies geschieht, so befinden sich die Abschnitte der Scharen, welche
die mit Ausnehmungen versehenen Abschnitte der Scheibe überlappen,
eine kürzere
Zeit in Kontakt mit der Scheibe als die Abschnitte der Scharen,
die in dauerhaftem Kontakt mit den nicht mit Ausnehmungen versehenen
Abschnitten der Scheiben bleiben.
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Das
führt zu
einem ungleichmäßigen Verschleiß an den
Innenflächen
der Scharen durch dauerhaften Kontakt mit der Scheibe. Dadurch entstehen "high spots" auf den weniger
verschlissenen Abschnitten der Scharen, die wiederum den übrigen Teil der
Scharen teilweise von der Scheibenoberfläche abheben, und es wird möglich, dass
sich Stroh oder andere Pflanzenreste zwischen den Scharen und der Scheibe
verklemmen, was zu Blockierungen und einem Abheben der Schar von
der Scheibe führt.
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In
einigen Fällen
ist es auch wünschenswert, den
Dünger
oder das andere Material tiefer in das Erdreich einzubringen als
das Saatgut.
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In
einigen Fällen,
wenn das Erdreich hart und trocken ist, kann die Scheibe aufgrund
der zementierten Konsistenz des Erdreichs nur schwer eindringen.
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Ein
Seitenschardesign, das die oben beschriebenen Nachteile überwinden
könnte,
und insbesondere eines, das es ermöglichen würde, die Scheibe im Wesentlichen
parallel zu ihrer Zugrichtung zu winkeln, und das es (optional)
ermöglichen würde, zwei
Seitenscharen an der Scheibe zu befestigen, ohne dass das Risiko
eines Blockierens durch Reste besteht, würde einen beträchtlichen
Vorteil im Vergleich zu früheren
Seitenschardesigns darstellen. Des Weiteren wäre ein Seitenschardesign, das
es ermöglichen
würde,
eine neue Schar auf einfache Weise in eine Scheibe mit im Wesentlichen
direktem Kontakt einzusetzen, das es ermöglichen würde, Saatgut und Dünger in
verschiedene Bodentiefen einzubringen, das eine Scheibe nicht übermäßig stark
abbremsen würde
und das die durch Verschleiß verursachten
Veränderungen
beim Scheibendurchmesser im Lauf der Zeit berücksichtigt, ein großer Vorteil
im Vergleich zum Stand der Technik.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben angesprochenen
Probleme zu beheben oder zumindest der Öffentlichkeit eine brauchbare
Alternative anzubieten.
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Weitere
Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung hervor, die lediglich dem Zweck der Veranschaulichung
dient.
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Offenbarung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Saatgutsävorrichtung
zum Säen
in unbearbeiteten Boden bereitgestellt, die Folgendes enthält: eine
im Wesentlichen flache kreisförmige
Scheibe, die so an einem Rahmen montiert ist, dass sie um eine horizontale
Achse drehbar ist, während
sie teilweise in Erdreich eingebettet ist und in einer Vorwärtsrichtung im
Wesentlichen parallel zur Oberfläche
des Erdreichs und im Wesentlichen senkrecht zu einer Scheibenachse
gezogen wird, und zwei oder mehr Scharen, die jeweils eine Vorderkante
aufweisen, die durch den Schnittpunkt zweier gegenüberliegender Seitenflächen gebildet
wird, Mittel zum Montieren der zwei oder mehr Scharen an der Vorrichtung,
wobei die Vorderkanten der Scharen mit Hilfe der Montagemittel gegen
die Scheibe vorbelastet sind, und die Vorderkante der zwei oder
mehr Scharen in einer Ebene der zwei oder mehr Scharen dergestalt
geneigt ist, dass ein Winkel der Vorderkante relativ zu einem Bogen
der Oberfläche
der Scheibe, der unterhalb der Vorderkante verläuft, über die gesamte Länge der
Vorderkante gleich null oder positiv ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer
Saatgutsävorrichtung
zum Säen
in unbearbeiteten Boden bereitgestellt, die verhindert, dass sich
Material zwischen einer rotierenden Scheibe, die in die Saatgutsävorrichtung
integriert ist, und zwei oder mehr Scharen, die in direktem Kontakt
mit einer Oberfläche der
Scheibe angeordnet sind, ansammelt, wobei das Verfahren folgende
Schritte enthält:
Ausbilden einer Vorderkante bei jeder der zwei oder mehr Scharen, dergestalt,
dass der Winkel zwischen der Vorderkante relativ zu einem Bogen
der Oberfläche
der Scheibe der Saatgutsävorrichtung
beim Verlaufen unterhalb der Vorderkante über die gesamte Länge der
Vorderkante positiv oder gleich null ist, und Montieren jeder der
zwei oder mehr Scharen dergestalt, dass die Vorderkante jeder der
zwei oder mehr Scharen gegen die Scheibe vorbelastet ist.
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Indem
gewährleistet
wird, dass ein positiver Winkel zwischen der Vorderkante und dem
Bogen beibehalten wird, der durch Abschnitte der Scheibenoberfläche beschrieben
wird, wenn sie unterhalb der Vorderkante entlang verlaufen, werden
Erdreich, Wurzeln und Pflanzenreste, die an der Scheibenoberfläche anhaften,
durch die Vorderkante der Schar in Richtung des äußeren Randes der Schar über die gesamte
Länge der
Scharvorderkante abgelenkt. Darum gibt es keine Tendenz, dass sich
Material an der Innenseite der Scharvorderkante ansammelt, zusammen
mit dem daraus folgenden Problem, dass sich die Schar von der Scheibe
trennt, wodurch ihre vorgesehene Funktion beeinträchtigt wird.
Folglich wird das Fenster, das in den herkömmlichen Designs erforderlich
war, nicht mehr benötigt,
wodurch das Design vereinfacht wird und der Materialbedarf verringert
wird, so dass die Herstellungs- und Materialkosten deutlich verringert
werden können.
Obgleich immer noch ein kleiner Spalt an der Oberseite der Schar
zwischen der Schar und der Scheibe erforderlich ist, wird eintretendes
Stroh in dieser Region kontinuierlich durch die Scharoberfläche von
der Innenseite der Vorderkante weggeschoben, da es keine Region
gibt, wo sich die Scharoberfläche
der Rückseite
der Vorderkante nähert.
Auch wenn Material, das an der Scheibe haftet, möglicherweise infolge des notwendigen
Spalts zwischen der Vorderkante der Schar und der Scheibenoberfläche zum
Vermeiden eines eventuellen mechanischen Verklemmens nicht vollständig von
der Scheibe in der oberen Region der Schar abgeschabt wird, besteht – da die
Außenfläche der Schar
an der Vorderkante in einer Schnittebene der Schar von der Vorderkante
fort geneigt ist – keine
Tendenz, dass Erdreich, das auf der Schar verbleibt, zwischen die
Schar und die Scheibe gedrängt
wird, und dadurch kommt es zu keiner Behinderung der Rotation der
Scheibe oder des Kontakts der Schar mit der Scheibe durch das Vorhandensein
von Material auf der Scheibe in dieser Region.
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Die
geneigte Vorderkante kann gekrümmt sein
oder eine Reihe von geraden Sektionen der Vorderkante enthalten.
Die einzige Anforderung ist, dass die Vorderkante in einem positiven
oder Null-Winkel relativ zu dem Bogen der Scheibenoberfläche gehalten
wird, der unterhalb der Vorderkante an einem beliebigen Punkt entlang
der Vorderkante verläuft.
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In
einer Ausführungsform
kann die Vorderkante über
der unteren Region, die dafür
vorgesehen ist, unter der Erdoberfläche zu arbeiten, im Allgemeinen
gerade gehalten werden und kann sich dann allmählich in Richtung der Oberkante
der Schar krümmen.
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Angesichts
der Bedingungen starken Abriebs, dem die Schar ausgesetzt ist, sollte
die Schar vorzugsweise aus verschleißfestem Stahl oder einem anderen
abriebbeständigen
Material gegossen sein. Da das Design im Vergleich zu herkömmlichen Scharen
eine Verringerung des Metallbedarfs gestattet, wird auch eine Einsparung
an Kosten von relativ teurem verschleißfestem Stahlmaterial erreicht.
Andere Materialien, zum Beispiel Keramik, Wolframcarbid oder ähnliche
Materialien, oder eine Kombination von Materialien können ebenfalls
zum Herstellen der Schar verwendet werden.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann der Vorderkantenabschnitt der Schar, der
dafür ausgelegt
ist, dicht bei – oder
in Kontakt mit – der
Oberfläche
der Scheibe zu liegen, als eine durchgehende Fläche ausgebildet sein, deren
Hinterkante – wie
die Vorderkante – so
geformt ist, dass ein Null- oder positiver Winkel relativ zu einem
Bogen der Oberfläche,
der unterhalb der Hinterkante verläuft, gebildet wird.
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Indem
die Hinterkante und die Vorderkante des Vorderkantenabschnitts der
Schar beide in einem positiven oder Null-Winkel relativ zu dem Bogen der
Scheibenoberfläche,
der dort darunter verläuft, geneigt
sind, wird die Tendenz vermieden, dass Material, das hinter den
Vorderkantenabschnitt gelangt, durch die Scheibe in Richtung der
Rückseite
der Vorderkante transportiert wird und ein Blockieren und anschließendes Trennen
der Vorderkante von der Scheibe verursacht wird. Obgleich es allgemein
vorgesehen ist, dass zum Minimieren des Verschleißes der
Scheibe und der Kontaktreibung der Vorderkantenabschnitt als ein
relativ schmaler Streifen ausgebildet sein sollte, ist die Funktion
der Vorrichtung nicht darauf beschränkt, und es ist jede geeignete Breite
möglich,
solange der Winkel der Hinterkante relativ zu dem Bogen der Scheibenoberfläche, der dort
darunter verläuft,
null oder positiv ist.
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Die
zwei oder mehr Seitenscharen brauchen nicht unbedingt die gleiche
Länge zu
haben. Zum Beispiel kann es wünschenswert
sein, Saatgut und Dünger
in das Erdreich an Stellen einzubringen, die sowohl horizontal als
auch vertikal voneinander beabstandet oder verschoben sind. In diesem
Fall ermöglichen
es Seitenscharen von unterschiedlichen Längen, die an der Scheibe angebracht
sind, dem Maschinisten der Saatgutsävorrichtung, diese Aufgabe
hinreichend schnell und einfach auszuführen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann eine Schar eine einbettungsverbessernde Komponente enthalten.
Solche Komponenten können
so konfiguriert sein, dass sie es ermöglichen, dass auf schnelle
und einfache Weise eine neue Schar in eine vorhandene Scheibe eingebettet oder
an einer vorhandenen Scheibe angebracht werden und direkt die vorhandene
Scheibe berühren
kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann die Vorderkante jeder Schar so geformt sein, dass sie eine
Einbettungskomponente enthält,
die als eine schmale erhöhte
Kante an der Innenfläche
ausgebildet ist und dafür
ausgelegt ist, die erste Fläche
zu sein, welche die Scheibe berührt,
wenn eine neue Schar in der Saatgutsävorrichtung installiert wird. Diese
schmale erhöhte
Kante kann dafür
ausgelegt sein, während
des Gebrauchs rasch an der Scheibe zu verschleißen und dabei einen direkten
Kontakt zwischen den zwei Komponenten herzustellen. Nach der Herstellung
dieses direkten Kontakts bleibt diese Integrität des direkten Kontakts normalerweise über die
gesamte Lebensdauer der Schar hinweg erhalten.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Saatgutsävorrichtung bereitgestellt,
wie sie im Wesentlichen oben beschrieben ist, wobei diese Vorrichtung
zwei Scharen von gleicher Länge
enthält.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
können
Scharen von ungleichen Längen
in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Es
können
zahlreiche verschiedene Schargrößen und
-längen
mit einer Saatgutsävorrichtung
verwendet werden, was zu einer Reihe verschiedener Vorteile führt, wie
weiter unten besprochen wird. Bevorzugt haben verwendete Scharen
von verschiedener Länge
einen Längenunterschied
von mindestens 5 mm, aber nicht mehr als 150 mm.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
können
die Scharen der Saatgutsävorrichtung
aus einer Reihe verschiedener Längen
gebildet sein, die sich auf unterschiedliche Höhen entlang der Seite einer Scheibe
herab erstrecken. Zum Beispiel können
in einer solchen Ausführungsform kurze,
mittlere und lange Scharen hergestellt und in der Saatgutsävorrichtung
verwendet werden. Die Verwendung von verschiedenen Längen linker
und rechter Scharen, die untereinander ausgetauscht werden können, bieten viele
Vorteile gegenüber
Vorrichtungen des Standes der Technik.
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Durch
Verwenden zweier kurzer Scharen von gleicher Länge auf jeder Seite der Scheibe
kann der Bremseffekt (der durch Reibung zwischen beiden Seitenscharen
und der Scheibe entsteht) verringert werden, weil die resultierenden
Bremskräfte
näher in Richtung
des Drehmittelpunktes der Scheibe wirken.
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Da
die Drehung der Scheibe dadurch hervorgerufen wird, dass ihr Umfangsrand
mit einem Traktor durch das Erdreich gezogen wird (d. h. die Kräfte, welche
die Drehung bewirken, wirken tangential zur Scheibe durch das Erdreich),
haben Bremskräfte,
die auf die Scheibe wirken, weniger Auswirkungen, wenn ihr resultierender
Wirkpunkt in Richtung des Drehmittelpunktes der Scheibe anstatt
in Richtung des Umfangsrandes der Scheibe verschoben wird. Das liegt zum
Teil daran, dass sich die Mitte der Scheibe langsamer bewegt als
ihr Rand und dadurch Bremskräfte weniger
Auswirkungen auf die Geschwindigkeit der Scheibe haben. Zum Teil
liegt es auch daran, dass ein größerer Momentenarm
zwischen dem Anliegen einer Rotationskraft und dem Bremswiderstand
existiert, da letzterer näher
zur Scheibenachse verschoben ist.
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Weil
der obere Abschnitt der Scharen in einer festen Position relativ
zur Mitte der Scheibe bleibt, muss des Weiteren zum Erreichen der Sä-Solltiefe
mit kürzeren
Varianten der Scharen die Scheibe tiefer in das Erdreich eindringen,
als wenn Scharen von größerer Länge verwendet
werden, wodurch ein verbesserter Scheibe-Erdreich-Kontakt und eine verbesserte
Traktion erreicht wird. Der Endeffekt ist das Verringern der Wahrschein lichkeit,
dass die Scheibe unter solchen problematischen Bodenbedingungen
rutscht oder gänzlich
blockiert.
-
Durch
Wählen
von Scharen ungleicher Länge
können
Saatgut und Dünger
in unterschiedlichen Höhen
abgelagert werden. Durch den Einbau von Scharen von verschiedenen
Längen
auf gegenüberliegenden
Seiten der Scheibe können
das Saatgut und der Dünger
diagonal voneinander getrennt werden, so wie es die Bedienperson
entsprechend den Bedingungen des Erdreichs und der verwendeten Materialien
entscheidet. Eine diagonale Trennung von Saatgut und Dünger ist
manchmal notwendig, wenn die Bodenbedingungen trocken sind oder
wenn die Menge oder Toxizität
des Düngers
bekanntermaßen
schädlich
für empfindliches
Saatgut oder empfindliche Setzlinge sind. Durch Wählen einer
kürzeren
Schar auf der Saatgutseite als auf der Düngerseite lassen sich der Trennungsabstand
und die Trennungsgeometrie zwischen den zwei ausgesäten Produkten
problemlos ändern.
-
In
hartem Boden, in den schwer einzudringen ist, verringert die Verwendung
von Scharen, die länger
als normal sind, die Eindringtiefe, die für die Scheibe gefordert wird,
bevor die Scharen ihre beabsichtigte Sätiefe erreichen. In diesem
Fall werden Reibungsbremskräfte,
die durch die Seitenscharen an die Scheibe angelegt werden, von
der Scheibenmitte nach unten verschoben, verursachen aber keine
größeren Schwierigkeiten,
weil die Bodenfestigkeit in trockenem Boden in der Regel hoch ist
und die Seitenkräfte
von dem Erdreich zu den Scharen gering sind. Das liegt daran, dass
harte trockene Böden im
Allgemeinen zur Seite wegbrechen, während sich die Scheibe vorwärts bewegt
(d. h. sie sind nicht von plastischer Konsistenz).
-
Indem
man in dem Maße,
wie sich der Durchmesser der Scheibe (aufgrund normalen Bodenverschleißes) verringert,
allmählich
immer kürzere
Scharen verwendet, können
die Scharen in ihren korrekten Positionen relativ zu den Ausnehmungen in
einer Scheibe gehalten werden. Dadurch bleibt der Verschleiß an den
Kontaktbereichen zwischen den Scheiben und der Innenseite der Scharen
gleichmäßig, und
die Nutzungsdauer der Scheiben verlängert sich.
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Eine
kurze Schar gestattet es auch einer Bedienperson, von Anfang an
für harte
Böden eine
neue Scheibe mit einem kleineren Durchmesser zu wählen.
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Wenn
eine flache Sätiefe
benötigt
wird, so können – indem
man die Auswahl der Scharlänge
so trifft, dass die Säschar
flach arbeitet, aber die Düngerschar
tiefer arbeitet – einige
der Variationen der Hineinziehkräfte
für die
Scheibe, die durch die flache Schar erzeugt werden, verringert werden,
weil sich über
die längere
Schar ein größeres Erdreichvolumen
hinwegbewegt.
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Bei
all den Problemen, die durch alternative Längen von Scharen gelöst werden,
werden die obere und die untere Grenze der Scharlänge durch
funktionale und konstruktive Einschränkungen der Saatgutsävorrichtung
vorgeschrieben. Die Scharen dürfen
nicht so lang sein, dass sie unter den Ausnehmungen von mit Ausnehmungen
versehenen Scheiben hervorragen, selbst wenn diese Scheiben verschlissen
sind.
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Gleichermaßen gibt
es eine Untergrenze für die
Kürze von
Scharen, die sich aus der Notwendigkeit ergibt, einen Mindestabstand
zwischen der Bodenoberfläche
und der Befestigungszone der Scharen zu haben (insbesondere wenn
bei Vorhandensein beträchtlicher
Mengen an Oberflächenresten
gearbeitet wird). Wenn dieser Abstand zu gering ist, so kommt es
auf dem Feld zu Blockierungen, da sich an den stationären Komponenten
des Öffners, an
dem die Oberseite der Seitenscharen angebracht ist, Reste ansammeln.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann die relative Länge
jeder Schar durch Messen der Distanz, um die die Schar von der Mitte
der Scheibe nach unten bis zum Beginn von Zinken oder Ausnehmungen
in der Unterkante der Schar hervorsteht, verglichen werden. In einer
bevorzugten Ausführungsform
können
kurze, mittlere und lange Scharen in Verbindung mit der vorliegenden
Erfindung verwendet werden.
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In
einer solchen Ausführungsform
kann sich eine Schar von mittlerer Länge abwärts ungefähr zwischen 78 % und 84 % des
Radius' der Scheibe
erstrecken (was der Abstand zwischen der Scheibenachse und dem untersten
Punkt einer Schar ist). Eine kurze Schar kann sich zwischen 70 %
und 78 % des Scheibenradius' erstrecken,
und die lange Schar kann sich zwischen 84 % und 91 % des Scheibenradius' erstrecken.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann das Schardesign das Ausbringen von flüssigem oder gasförmigem Material
(zum Beispiel Dünger,
Impfstoff oder Pestizid) in das Erdreich unterstützen. Ein solches Design kann
es gestatten, Fluid auf wenigstens einem Bodenschelf an einer Position
anzulagern, die weder die mittige Scheibe und/oder die Innenseiten
der Scharen benetzt noch in Kontakt mit dem Saatgut kommt, wenn
dieses auf dem gegenüberliegenden
Bodenschelf abgelagert wird. Im Fall von gasförmigem Material führt eine
rasche Kondensation in der Regel dazu, dass das Material sich verflüssigt, wenn
es auf einem Bodenschelf abgelagert wird.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Saatgutsävorrichtung ein Materialabgabesystem
enthalten, das es ermöglicht,
Flüssigkeit
oder Gas auf wenigstens einem Bodenschelf abzulagern, das durch
die Saatgutsävorrichtung
gebildet wurde.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
kann ein solches Materialabgabesystem dafür geeignet sein zu verhindern,
dass von ihm angegebenes Material die Scheibe und/oder eventuelle Scharen,
die in die Saatgutsävorrichtung
integriert sind, berührt.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
kann der Transport von flüssigem
oder gasförmigem
Material zum Bodenschelfbereich unterhalb des Erdreichs mit Hilfe
einer Materialzufuhrröhre
bewerkstelligt werden. Eine solche Röhre kann innerhalb des Materials
eingebettet sein, aus dem die Scharen hergestellt sind, oder kann
zu einem späteren
Zeitpunkt an der Schar angebracht werden. Um die letztgenannte Anbringungsoption
zu realisieren, kann wenigstens in einer der Seitenscharen eine
Rinne entlang der Innenseite oder der Rückseite der hintersten Kante
(die ansonsten nicht von der Scheibe berührt wird) dergestalt ausgebildet
sein, dass sie die Außenwand
des Saatgut- oder Düngerzufuhrkanals bildet.
-
In
einer Ausführungsform,
wo die Flüssigkeitszufuhrröhre an einer
Rinne in der Schar durch Schweißen
oder mit Hilfe eines geeigneten Bindemittels oder Klebstoffes angebracht
ist, kann sich das untere Ende der Röhre horizontal nach außen von der
Scheibe weg biegen. Für
diesen Zweck kann die Röhre
in einer Rinne angeordnet sein, die in der Hinter- oder Innenkante
der horizontalen Abstreifklinge der Seitenschar ausgebildet ist,
so dass sie vor Bewegungen des Erdreichs geschützt ist. Dies gewährleistet,
dass Flüssigkeit
oder Gas von der mittigen Scheibe fort gerichtet wird, wenn es unter
Druck aus der zylindrischen Röhre
austritt.
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Jedoch
braucht in alternativen Ausführungsformen
die Flüssigkeits-
oder Gaszufuhrröhre
nicht, wie oben besprochen, nach außen gebogen zu sein. Zum Beispiel
kann in einer alternativen Ausführungsform
die Flüssigkeits- oder Gaszufuhrröhre nach
hinten gebogen oder gerichtet sein, und wenn in dieser Spezifikation
nur auf das oben Dargelegte Bezug genommen wird, so darf das in
keiner Weise als Einschränkung
verstanden werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
kann die Flüssigkeits-
oder Gaszufuhrröhre
einen kleineren Durchmesser haben, kann eine zylindrische Form haben
und kann aus einem starren Material hergestellt sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann die Saatgutsävorrichtung
wenigstens ein Blockierelement enthalten, das dafür geeignet
ist, das Passieren von Kontaminanten wie zum Beispiel Stroh, Pflanzenmaterialien
und anderem Lockermaterial zwischen der wenigstens einen Schar und
der Scheibe zu hemmen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
kann das Blockierelement als ein Vorsprung in dem Mittel zum Montieren
der wenigstens einen Schar an der Sävorrichtung ausgebildet sein,
wo jede Schar, die in der Sävorrichtung
montiert ist, auch eine Ausnehmung enthält, die dafür geeignet ist, die Schar über oder
auf den Vorsprung des Blockierelements zu setzen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
kann in die horizontale Oberseite einer Schar eine kleine Ausnehmung
hineinkonstruiert sein. In einer solchen Ausführungsform kann die darunterliegende
Seite der stationären
Montagekomponente, in der die Schar sitzt, auch einen Vorsprung
enthalten, der sich nach unten erstrecken kann, um die Ausnehmung
in der Schar auszufüllen.
Dieser Vorsprung in der Montagekomponente der Vorrichtung kann in Richtung
der Schar in einer solchen Weise hervorragen, dass Stroh und anderes
Material nicht ungehindert durch die oder zwischen den zwei Komponenten in
den Saatgut- oder Düngerzufuhrkanal
passieren kann.
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Weil
die Schar vorzugsweise in ihre Schwenkverbindung mit der stationären Montagekomponente
von der Hinterkante der Schar her eingeschoben wird und sich die
oben besprochene Ausnehmung vorzugsweise im vorderen Abschnitt der Schar
befindet, ist die Überlappung,
die durch die Ausnehmung und den Vorsprung entsteht, nur effektiv,
wenn eine Schar vollständig
in ihre Halterung geschoben wird. Es ist ein minimaler Abstand zwischen diesen
Komponenten wünschenswert,
um das Eindringen von Stroh und anderem Lockermaterial zu verhindern
und um Gusstoleranzen zu berücksichtigen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen
Probleme zu lösen oder
wenigstens der Öffentlichkeit
eine brauchbare Alternative anzubieten.
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Weitere
Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung hervor, die nur veranschaulichenden Zwecken dient.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Weitere
Aspekte der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung
hervor, die nur veranschaulichenden Zwecken dient und die mit Bezug
auf die begleitenden Zeichnungen gegeben wird, in denen Folgendes
dargestellt ist:
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1 ist
ein Schaubild, das die Anordnung einer herkömmlichen Schar einer Saatgutsävorrichtung
vom Typ mit rotierenden Scheiben zeigt.
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2 ist
ein Schaubild, das den Winkel der Vorderkante einer Schar gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
-
3 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 2.
-
4 zeigt
ein Schaubild einer Anzahl von Scharen mit verschiedenen Längen, die
auf einer Seite einer herkömmlichen
rotierenden Scheibe ausgerichtet sein können, gemäß einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt
eine an einer Schar angebrachte Fluidzufuhrröhre gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden
Erfindung.
-
6 zeigt
eine Schar und eine stationäre Montagekomponente,
die gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung angeordnet sind.
-
7 zeigt eine Seitenansicht 7a und eine
Draufsicht 7b einer Schar, die gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung angeordnet ist und eine
Einbettungsvorderkante enthält.
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Beste Arten der Ausführung der
Erfindung
-
Aspekte
der vorliegenden Erfindung sind lediglich beispielhaft beschrieben
worden, und es versteht sich, dass Modifikationen und Ergänzungen
daran vorgenommen werden können,
ohne dass ihr in den angehängten
Ansprüchen
definierter Geltungsbereich verlassen wird.
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Eine
herkömmliche
Saatgutsävorrichtung, auf
die sich die vorliegende Erfindung richtet, ist schematisch in 1 gezeigt.
Die Saatgutsävorrichtung
weist eine flache kreisförmige
Scheibe 1 auf, die so an einem Rahmen montiert ist, dass
sie sich um eine horizontale Achse 2 drehen kann, während sie teilweise
ins Erdreich 3 eingebettet ist und in eine Vorwärtsrichtung,
die allgemein durch den Pfeil 4 bezeichnet ist, im Wesentlichen
parallel zur Oberfläche des
Erdreichs 3 und senkrecht zur Achse 2 gezogen wird.
Eine Schar 5 der Saatgutsävorrichtung enthält eine
Vorderkante 6, die durch die Linie des Zusammentreffens
einer Innenfläche
oder Seitenfläche 7 (in der
Figur nicht zu sehen), die der Oberfläche der Scheibe 1 zugewandt
ist, und einer Außenfläche oder Seitenfläche 8 definiert
wird. Die Außenfläche 8 ist als
eine im Wesentlichen gekrümmte
O berfläche
in Schnittansicht ausgebildet, dergestalt, dass die Oberfläche in der
Region der Vorderkante 6 in einer Ebene senkrecht zur Schar 5 von
der Vorderkante weg geneigt ist, um Material von der Scheibe wegzulenken.
Die Schar 5 ist an einem oberen Abschnitt 9 an
einem Rahmenelement der Saatgutsävorrichtung (in
der Figur nicht gezeigt) so angelenkt, dass die Schar 5 um
einen begrenzten Betrag seitlich (senkrecht zur Scheibe 1)
so auslenken kann, dass der der größte Teil (und wenigstens der
untere Abschnitt) der Vorderkante 6 einen direkten Kontakt
mit der Oberfläche
der Scheibe 1 halten kann, wenn diese sich in Reaktion
auf die Heterogenität
des Erdreichs und eine Änderung
der Zugrichtung natürlich
verbiegt. In anderen Ausführungsformen
entweder des Standes der Technik oder in bevorzugten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung können
auch andere Mittel zum Befestigen der Scharen 5 an der
Scheibe 1 verwendet werden, wie zum Beispiel das Integrieren eines
Mittels, das es der Schar ermöglicht,
im Wesentlichen vertikal und/oder horizontal relativ zur Scheibe 1 zu
schwenken.
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Wie
in 1 gezeigt, ist die Vorderkante 6 der
Schar 5 gerade und ist in einem Winkel zur Oberfläche des
Erdreichs 3 nach vorn geneigt. Die Schar 5 ist
am Rahmen der Saatgutsävorrichtung
gestützt und
relativ zur Scheibe 1 so positioniert, dass ein unterer
Abschnitt der Schar 5 sich unter der Oberfläche des
Erdreichs 3 befindet. Dieser Abschnitt dient dazu, das
Erdreich von der Oberfläche
der Scheibe 1 so wegzuspreizen, dass Saatgut, Dünger und
dergleichen von einer (nicht gezeigten) Rutsche, die so angeordnet
ist, dass sie zu dieser Region führt,
herunterfallen und auf diese Weise in das Erdreich gesät werden
kann.
-
Weil
die Schar 5 eine gerade Vorderkante 6 hat, variiert
der Winkel der Vorderkante 6 relativ zu einem Bogen, der
durch einen Abschnitt der Scheibenoberfläche beschrieben wird, wenn
er unterhalb der Vorderkante verläuft, entlang der Vorderkante 6. Das
ist in der Figur durch zwei verschiedene Bewegungsbögen von
Oberflächenabschnitten
der Scheibe veranschaulicht, die durch Strichlinien A, B angedeutet
sind. Bogen A ist in einem positiven Winkel relativ zur Vorderkante
am unteren Abschnitt der Schar 5 nach außen geneigt
und ist in einem negativen Winkel relativ zur Vorderkante an dem
oberen Abschnitt nach innen geneigt, während Bogen B tangential zum
mittigen Abschnitt der Vorderkante 6 in einem Null-Winkel
verläuft.
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Die
Region des positiven Winkels ist in 1 als Zone
1 bezeichnet; die Region des negativen Winkels ist als Zone 2 bezeichnet,
während
die Region eines ungefähren
Null-Winkels als Zone 3 bezeichnet ist. Wie zuvor erwähnt, wird
bei dieser Konfiguration Material, das an der Scheibe 1 anhaftet, hinter
die Vorderkante 6 der Schar 5 in die Region der Zone
2 der Vorderkante 6 gedrängt, wodurch sich, die Vorderkante 6 der
Schar 5 von der Oberfläche
der Scheibe 1 zu lösen
neigt, wodurch die Funktion der Schar 5 beeinträchtigt wird.
-
2 zeigt
eine Schar 10 für
eine Saatgutsävorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die dafür
ausgelegt ist, die oben beschriebenen Probleme zu lösen. Die
Schar 10 ist an einer Saatgutsävorrichtung in ähnlicher
Weise wie die herkömmliche Anordnung
von 1 montiert, und Komponenten mit einer ähnlichen
Funktion sind mit den gleichen Zahlen bezeichnet. Die Schar 10 umfasst
eine Vorderkante 11, die durch die Linie des Zusammentreffens
einer Innenfläche 12 (in 2 nicht
gezeigt, aber in 3 gezeigt) und einer Außenfläche oder Seitenfläche 13,
die in ähnlicher
Weise wie die von Schar 5 ausgebildet ist, definiert. Die
Schar 10 ist ebenfalls in ähnlicher Weise an einem oberen
Abschnitt 14 an einem Rahmenelement der Saatgutsävorrichtung
(in der Figur nicht gezeigt) montiert.
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Wie
in 2 gezeigt, ist die Vorderkante 11 der
Schar 10 in einer Ebene der Schar über ihre gesamte Länge so geneigt,
dass ein Winkel zwischen der Vorderkante 11 und den Bögen A und
B der Oberfläche
der Scheibe 2 über
die volle Länge
der Vorderkante 11 auf einem positiven Wert gehalten wird.
Der obere Abschnitt 14 der Schar 10 ist auch viel
schmaler (parallel zur Scheibe gemessen) als der obere Abschnitt 9 der
herkömmlichen
Schar 5, so dass Material, das an der Scheibe 1 in
der Region des Bogens C anhaftet, ebenfalls in Richtung des äußeren Randes
der Scheibe 1 abgelenkt wird. Diese Verringerung der Breite
verringert auch die Menge an Material, das zum Gießen der
Schar 10 benötigt
wird, zusammen mit einer einhergehenden Verringerung der Kosten.
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Details
des Vorderkantenabschnitts sind deutlicher in 3 gezeigt,
die ein Querschnitt entlang der Linie A-A in 2 ist. Wie
in 3 gezeigt, ist der Vorderkantenabschnitt der Schar 10 als
ein schmaler Streifen 15 ausgebildet, der zwischen der Vorderkante 11 und
einer Hinterkante 16 definiert ist. Der Vorderkantenabschnitt 15 ist
allgemein als ein schmaler Streifen entlang der vollen Länge der
Vorderkante 11 ausgebildet, wie in Strichlinie in 2 gezeigt,
so dass die Hinterkante 16 ebenfalls in einem positiven
Winkel relativ zum Bogen der Scheibenoberfläche geneigt ist. Dadurch wird
des Weiteren sichergestellt, dass kein Material hinter den Vorderkantenabschnitt 15 gelangt
und nicht durch die Scheibe in Richtung des Hinterkantenabschnitts 16 geschoben
wird, sondern sich statt dessen von der Hinterkante 16 weg
bewegt, so dass es zu keinem Verstopfen kommt. Dieser Streifen kann
im Lauf der Zeit durch Verschleiß verschwinden oder breiter
werden und ist somit nicht unbedingt ein permanentes Merkmal der
vorliegenden Erfindung. Der hintere Abschnitt der Schar 10 ist ähnlich wie
die herkömmliche Schar
geformt, damit Saatgut und Dünger
in den Schlitz fallen kann, der in dem Erdreich durch die Scheibe 1 gebildet
wird.
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4 zeigt
eine Anzahl von Scharen 21 mit verschiedenen Längen neben
einer Scheibe 22. Wie der Fachmann weiß, ist normalerweise nur eine
einzige Schar auf einer Seite der Scheibe angebracht, und drei Scharen
sind in 4 gezeigt, um jede der anderen
verwendeten Scharlängen
zu vergleichen. Im Gebrauch kann eine kurze Schar 21a neben
der Scheibe 22 montiert werden, um die Bremskraft zu verringern,
die während
des Gebrauchs auf die Scheibe einwirkt. Die kurze Schar 21a kann
auch dafür
verwendet werden zu gewährleisten,
dass der Scharkontakt mit der Scheibe auf der Innenseite der Scheibenzinken
oder -ausnehmungen stattfindet, wenn sie mit einer verschlissenen
Scheibe verwendet wird. Eine Schar 21b von mittlerer Länge, wie
sie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, führt zu einem "standardmäßigen" Scheibenvorsprung
unter dem Schelf, das durch die Abstreifklinge der Scharen gebildet
wird. Die lange Schar 21c kann in hartem Boden verwendet
werden, um die Tiefe zu begrenzen, auf die die Scheibe 22 eindringen
muss, um zu gewährleisten,
dass die Schar 21 einen Absatz im Erdreich bildet.
-
Wie
der Fachmann erkennen kann, kann die konkrete Länge der ausgewählten Schar
anhand des Typs und des Zustandes des Erdreichs, in dem sie verwendet
werden soll, bestimmt werden.
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Es
können
auch Scharen verschiedener Länge
auf der gegenüberliegenden
Seite der Scheibe 22 verwendet werden, um Saatgut und Dünger oder
andere Materialien, die gleichzeitig abgelagert werden, voneinander
zu trennen. Die Kombination der langen und der kurzen Schar auf
beiden Seiten der Scheibe ermöglicht
es, das Säen
auf flachen Tiefen auszuführen.
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5 zeigt
eine Schar 31, die gemäß einem anderen
Aspekt der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist, um eine Fluidzufuhrröhre 32 aufzunehmen. Die
Schar 31 kann Öffnungen
an ihrer Ober- und Unterseite enthalten, da mit die Röhre 32 in
die Schar hineingeschlitzt oder an der Schar angebracht werden kann.
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Die
Röhre 32 kann
dafür verwendet
werden, Fluid in das Erdreich 33 abzugeben, ohne dass das abgegebene
Fluid mit der Schar 31 oder der Scheibe 34 der
Saatgutsävorrichtung
in Kontakt gerät.
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6 zeigt
eine Endansicht einer Sektion der Saatgutsävorrichtung, die gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist.
-
Die
gezeigte Vorrichtung enthält
eine stationäre
Montagekomponente 41, an der eine Schar 42 schwenkbar
in einer Röhre 45 montiert
ist, die innerhalb der stationären
Montagekomponente 41 ausgebildet ist. Die Schar 42 ist
so konfiguriert, dass sie mit einer rotierenden Scheibe 43 in
Kontakt kommt.
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Die
Montagekomponente 41 enthält auch einen Vorsprung 44,
der sich nach unten in Richtung der Oberseite der Schar 42 erstreckt.
Wenn die Schar 42 während
der Verwendung der Vorrichtung nach außen schwenkt, so verhindert
der Vorsprung 44, dass Stroh, Gras oder andere Fremdmaterialien in
den Spalt gelangen, der zwischen der Scheibe 43 und der
oberen Schulter der Schar 42 ausgebildet ist, wenn die
Schar nach außen
schwenkt. Der Vorsprung 44 blockiert alle Fremdstoffe,
die durch diesen Spalt eindringen und sich auf der Schar absetzen können, und
schiebt sie dauerhaft von der Scheibe 43 fort.
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6 zeigt
auch ein Gummidruckkissen 46, das gegen eine Schräge 47 an
der Schar 42 drückt. Die
Kraft von dem Gummidruckkissen 46 gewährleistet, dass die Schar gegen
die Scheibe 43 so vorbelastet wird, dass verhindert wird,
dass Stroh oder Erdreich sich zwischen der Schar und der Scheibe
absetzen.
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7 zeigt eine Seiten- und eine Draufsicht der
Innenfläche
einer Schar, die eine Einbettungskante enthält, gemäß einem anderen Aspekt der
vorliegenden Erfindung. Wie aus den 7a und 7b zu
ersehen ist, ist die Vorderkante 51 der Schar 52 relativ
zum übrigen
Teil der Scharoberfläche
erhöht,
der dafür
geeignet ist, die Scheibe 53 der Saatgutsävorrichtung
in Eingriff zu nehmen.
-
Wenn
im Gebrauch eine neue Schar 52 in die Saatgutsävorrichtung
eingebaut wird, so verschleißt
die Einbettungskante 51 der Schar 52 rasch durch
den Kontakt mit der Scheibe 53, wodurch ein komplementärer und
direkter Kontakt zwischen den zwei Flächen entsteht. Sobald dieser
direkte Kontakt hergestellt ist, verschleißt die übrige Innenfläche der Schar 52 im
Lauf der Zeit langsam, während
sie in direktem Kontakt mit der Scheibe 53 bleibt.
-
Meiner
Ansicht nach liegen die Vorteile meiner Erfindung in Folgendem.
Es versteht sich jedoch, dass alle diese Vorteile nicht unbedingt
in allen Ausführungsformen
der Erfindung realisiert werden, und die folgende Aufzählung ist
lediglich beispielhaft und benennt die möglichen Vorteile der vorliegenden
Erfindung. Des Weiteren ist es nicht beabsichtigt, dass die Vorteile
der vorliegenden Erfindung auf die in der folgenden Liste aufgezählten Vorteile
beschränkt sind:
- 1. Indem man gewährleistet, dass ein positiver Winkel
zwischen der Vorderkante und dem Bogen beibehalten wird, der durch
Abschnitte der Scheibenoberfläche
beschrieben wird, wenn sie unterhalb der Vorderkante entlang verlaufen,
werden Erdreich, Wurzeln und Pflanzenreste, die an der Scheibenoberfläche anhaften,
durch die Vorderkante der Schar in Richtung des äußeren Randes der Scheibe über die
gesamte Länge
der Scharvorderkante abgelenkt, wodurch jegliche Tendenz beseitigt wird,
dass sich Material an der Innenseite der Scharvorderkante ansammelt.
- 2. Durch Beseitigen der Anhäufung
von Erdreich innerhalb der Schar wird gleichermaßen ein Austrittsfenster in
der Schar überflüssig, wodurch
das Design vereinfacht und der Materialbedarf verringert wird, so
dass die Herstellungs- und Materialkosten beträchtlich gesenkt werden können.
- 3. Weil die Oberseite der Schar schmaler ist (parallel zur Scheibe
gemessen), wird die Menge an teurer verschleißfester Legierung, die zum
Gießen
der Schar benötigt
wird, beträchtlich
verringert, da dies in der Region ist, wo die Schar am dicksten
ist.
- 4. Da sowohl die Vorderkante als auch die Hinterkante des Vorderkantenabschnitts
beide in einem positiven oder Null-Winkel relativ zu dem Bogen der
Scheibenoberfläche,
der dort darunter verläuft,
geneigt sind, besteht keine Tendenz, dass Material, das an der Scheibe
anhaftet, zwischen die Scheibe und den Vorderkantenabschnitt gedrängt wird.
Da des Weiteren die Außenfläche der Schar
an der Vorderkante geneigt ist, dient dies dazu, Material von der
Scheibenoberfläche
weg zu lenken, so dass keine Tendenz besteht, dass Material, das
an der Scheibe verbleibt, zwischen die Schar und die Scheibe gedrängt wird.
Darum neigt Material an der Scheibe in dieser Region nicht dazu,
die Rotation der Scheibe zu behindern oder ein Ablösen der
Schar von der Scheibe zu verursachen.
- 5. Der obere Abschnitt der Vorderkante der Schar kann nun mit
einer größeren Toleranz
zwischen sich und der Scheibe hergestellt werden, wodurch die Herstellung
preisgünstiger
wird. Erdreich sammelt sich auf der Oberseite an und versiegelt
wirksam den Spalt gegen das Eindringen von Resten oder anderer Materialien.
- 6. Die erhöhte "Einbettungs"-Kante einer neuen Schar
gestattet es der Schar, rasch einen direkten Kontakt mit einer Scheibe
herzustellen, wenn die Einbettungskante verschleißt. Diese
Kante erreicht rasch eine komplementäre Passung zwischen der Scharkante
und der rotierenden Scheibe.
- 7. Die Verwendung von Scharen mit verschiedenen Längen, die
dafür konfiguriert
sind, gegeneinander austauschbar zu sein, gestattet das Verwenden
kurzer Scharen, um die Bremskräfte
zu verringern, die auf eine Scheibe wirken, das Verwenden unterschiedlich
langer Scharen, um Saatgut und Dünger
oder andere Materialien voneinander zu trennen, das Verwenden langer
Scharen, die in hartem Erdreich eingesetzt werden, um die Tiefe
zu verringern, in die die Scheibe vordringen muss, das Verwenden
einer langen Schar und einer kurzen Schar zum Säen in flachen Tiefen und das
Verwenden dreier verschiedener Längen
von Scharen, wenn die Hauptscheibe während des Gebrauchs im Lauf
der Zeit verschleißt.
- 8. Die Fluidzufuhrröhre
kann auch dafür
verwendet werden, fluide Materialien gleichzeitig mit dem Saatgut
in das Erdreich einzubringen.
- 9. Der Block oder Vorsprung an der stationären Befestigungskomponente
für eine
Schar verhindert auch, dass sich Stroh und anderes Material zwischen
der Schar und ihrer Anbringung an einer Scheibe absetzt.
-
Es
wurden Aspekte der vorliegenden Erfindung lediglich beispielhaft
beschrieben, und es versteht sich, dass Modifikationen und Ergänzungen
daran vorgenommen werden können,
ohne dass von ihrem in den angehängten
Ansprüchen
definierten Geltungsbereich abgewichen wird.