DE69117960T2 - Kultivator mit flüssigkeitsspritzsystem - Google Patents
Kultivator mit flüssigkeitsspritzsystemInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kombination aus einem Kultivator und einem Flüssigkeitsinjektor sowie ein Verfahren zur Benutzung dieser Kombination.
- Der Einsatz von Agrikulturchemikalien, z.B. Pestiziden und Herbiziden, auf landwirtschaftlicher Nutzfläche erfolgt üblicherweise durch Versprühen aus der Luft oder vom Boden aus. Die Agrikulturchemikalien werden im allgemeinen in einer wässerigen Lösung abgegeben, die unter einem Druck von 3 bis 4 Bar steht, um eine hohe Wirkung der Anwendung zu erreichen. Dieses System kann zwar besonders geeignet für den Einsatz von Insektiziden sein, ermöglicht aber keine optimal zielgenaue Anwendung von Pestiziden gegen unterirdische Pflanzenpathogene und von denjenigen Herbiziden oder anderen Agrikulturchemikalien, wie z.B. innertherapeutischen Insektiziden, die erst dann ihre Wirkung entfalten, nachdem sie durch die Pflanzenwurzeln aufgenommen worden sind. Diese mangelhafte Zielgenauigkeit führt nicht nur zur Verschwendung von Agrikulturchemikalien und Wasser, sondern erhöht auch die von den Agrikulturchemikalien ausgehenden Gefahren für den Anwender und die Umwelt.
- Kultivatoren für die senkrechte Einbringung von Agrikulturchemikalien in den Boden mit Schwerkraftzuführung sind bekannt. Solche Maschinen weisen im allgemeinen ein Chassis mit einer Anzahl von Zinken auf, wobei jede Zinke eine Leitung hat, die an ihrer bei Benutzung rückwärtigen Fläche nach unten verläuft, um die Agrikulturchemikalien senkrecht in die Furche direkt hinter der Zinke einzubringen. Diese Maschinen sind im wesentlichen nur in der Lage, ein Feld vor dem oder während des Aussäens oder Pflanzens einer Feldfrucht zu bearbeiten, und können danach nicht benutzt werden, um der wachsenden Feldfrucht weitere Dosen von Agrikulturchemikalien zuzuführen.
- Kultivator-Injektor-Maschinen nach dem Stand der Technik für die unterirdische Anwendung von flüssigen Düngemitteln sind u.a. aus FR-A-1,270,715 und US-A-3,811,387 bekannt.
- Keines dieser Systeme nach dem Stand der Technik ist für das wiederholte Durchfahren eines Feldes mit Hackfrüchten während des Wachstums zur Versorgung der Wurzeln der Feldfrüchte mit Pestiziden ausgelegt.
- Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Kombination aus Kultivator und Injektor, die dieses große Problem löst und dadurch eine Anzahl wesentlicher weiterer Vorteile gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren bietet.
- Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kultivator-Injektor-Maschine für die unterirdische Anwendung eines flüssigen Pestizids auf einem Feld geschaffen, aufweisend ein Chassis, das eine Anzahl von Zinken trägt, wobei jede Zinke eine oder mehrere Flüssigkeitsdruckleitungen hat, die so montiert sind, daß sie an einer bei Benutzung rückwärtigen Fläche der Zinke nach unten verlaufen, wobei jede Druckleitung ein geschlossenes unteres Ende und eine oder mehrere seitliche Öffnungen hat, die bei Benutzung in einem Winkel zur Achse der Pflügbewegung stehen, und wobei das Chassis weiterhin eine Anzahl von frei drehbaren Schneidscheiben trägt, von denen jede dicht vor einer und im wesentlichen auf eine entsprechende Zinke entlang der Achse der Pflügbewegung der Maschine ausgerichtet montiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine für das wiederholte Durchfahren eines Feldes mit in Reihen stehenden Hackfrüchten während des Wachstums der Feldfrüchte ausgelegt ist, wobei die Zinken so weit auseinanderstehen, daß sie sich zwischen den Reihen der Hackfrüchte entlangbewegen, die seitlichen Öffnungen nach hinten gerichtet sind, die Maschine bei Benutzung mit der Vorderseite eines kraftbetriebenen Fahrzeuges verbunden ist und die Maschine weiterhin eine Pumpe hat, um das flüssige Pestizid unter Druck zu setzen, um es somit aus den seitlichen Öffnungen der Druckleitung seitlich zu den Wurzeln der Hackfrüchte herauszupumpen.
- Bevorzugterweise hat jede Druckleitung zwei oder mehr seitliche Öffnungen, die in Längsrichtung entlang der Leitung in Abständen zueinander angeordnet sind, und geeigneterweise sind die seitlichen Öffnungen jeder Leitung in Abständen zueinander wechselweise rechts oder links von der Achse der Pflügbewegung entlang der Leitung angeordnet.
- Bevorzugterweise ist jede seitliche Öffnung in einer vorbestimmten Höhe auf der Druckleitung relativ zur Spitze der entsprechenden Zinke angeordnet.
- Bevorzugterweise ist jede seitliche Öffnung bei Benutzung auf der Druckleitung in einem Winkel von 45 Grad und 75 Grad zur Achse der Pflügbewegung nach hinten gerichtet.
- Bevorzugterweise ist jede Zinke eine senkrechte Zinke (d.h., sie erstreckt sich bei Benutzung im wesentlichen senkrecht zum Boden).
- Bevorzugterweise ist der Durchmesser der mit der Zinke verbundenen Druckleitung nicht größer als 25 mm.
- Geeigneterweise ist der Durchmesser der seitlichen Öffnungen der Druckleitung kleiner als 2 mm.
- Jede Schneidscheibe ist bevorzugterweise eben.
- Am geeignetsten ist es, wenn die Schneidscheibe so mit dem Chassis verbunden ist, daß ihre Lage relativ zur entsprechenden Zinke einstellbar ist.
- Geeigneterweise wird die Scheibe bei Benutzung einstellbar geneigt in den Boden eingeführt.
- Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur unterirdischen Anwendung von Flüssigkeiten auf einem Feld geschaffen, das aufweist:
- 1. Schaffung einer Kultivator-Injektor-Maschine gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
- 2. Beschickung der Druckleitung(en) mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit.
- 3. Bewegen des Chassis über ein Feld, wobei die Schneidscheibe(n) vor den/der Zinke(n) liegende hinderliche Vegetation/Steine zerteilt/zerteilen, die Zinke(n) den Boden pflügt/pflügen und die Druckleitung(en) über ihre seitlichen Öffnungen Flüssigkeit in die Erdfurchen einspritzen.
- Bevorzugterweise wird/werden in Schritt 3 des Verfahrens die Zinke(n) bis zu einer vorbestimmten Tiefe in den Boden eingeführt, um die Zielgenauigkeit der Flüssigkeit zu optimieren. Das Verfahren wird geeigneterweise für das Ausbringen von Metallaxyl auf einem Feld mit Möhren oder Wurzelgemüse angewendet, wobei die Schritte 1 bis 3 in Abständen während des gesamten Wachstums der Feldfrüchte wiederholt werden.
- Fig. 1 ist eine schematische Perspektivansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Kultivator-Injektor-Maschine.
- Fig. 2 ist ein Schnitt eines Teils der Maschine in Figure 1, der eine einzelne Zinke und ihre Befestigung mit dem Chassis der Maschine, aber nicht die mit ihr verbundene Schneidscheibe zeigt.
- Fig. 3 ist ein Schnitt ähnlich dem in Figure 2, wobei hier aber die Schneidscheibe in ihrer Position gezeigt wird.
- Fig. 4 ist ein Grundriß des Chassis der Maschine in Figure 1.
- Fig. 5 ist ein Hinteraufriß des in Figure 4 gezeigten Chassis.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden an Hand eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die Figuren 1, 2 und 3 der beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben.
- Wie in Figur 1 gezeigt, weist die Kultivator-Injektor-Maschine im wesentlichen ein Chassis auf, das mit der Vorderseite eines Traktors durch drei Kupplungen 4 verbunden werden kann und eine Reihe von senkrechten Zinken 8 trägt, vor jeder von denen sich eine frei drehbare Schneidscheibe 25 befindet. Das Chassis schließt ein zentrales Gerippe 1 mit zwei Auslegern 2 ein, wobei sich ein Ausleger 2 von jeder Seite des Gerippes 1 aus erstreckt (in Figur 1 wird nur einer der beiden Ausleger 2 im Detail gezeigt). Jeder der Ausleger 2 hat die Form eines Dreiecksrahmens, der an seiner Basisseite durch Drehgelenke 3 mit der Unterseite des zentralen Gerippes 1 verbunden ist. Die Ausleger 2 können durch Betätigung zweier hydraulischer Kolben 5 nach oben und innen in Richtung des Gerippes 1 eingezogen werden, wobei auf jeder Seite eines oberen Trägers 18 des Gerippes 1 ein Kolben montiert ist.
- Die Zinken 8 und Scheiben 25 werden von Nebenauslegern 6 getragen. Auf der gezeigten Kultivator-Injektor-Maschine befinden sich drei Nebenausleger 6a, 6b und 6c (siehe Figur 4), die ausreichen, um drei Beete abzudecken. Jeder Nebenausleger 6 weist in seiner Mitte einen einzelnen Träger auf, der drehbar mit dem Gerippe 1 oder einem Seitenausleger 2 des Chassis verbunden ist. Ein Nebenausleger 6a ist mit der bei Benutzung vorderen Seite des Chassis verbunden, die anderen beiden Nebenausleger 6b und 6c sind mit jeweils einem der beiden Seitenausleger 2 verbunden. Die Zinken sind bei dieser Anordnung in geeigneten Abständen über den Kultivator verteilt. Jedes Ende jedes Nebenauslegers 6 hat ein durch Ausziehen einstellbares Bein für die Radaufhängung 7, das abgenommen werden kann. Drei senkrechte Zinken 8 von je 70 cm Länge und höchstens 25 mm Breite sind abnehmbar zwischen den Enden jedes Nebenauslegers 6 montiert. Die Zinken 8 sind an der bei Benutzung rückwärtigen Seite des Nebenauslegers 6 in symmetrischer Anordnung befestigt. Die zentrale der drei Zinken 8 ist an der rückwärtigen Fläche eines vorspringenden Rings 20 befestigt, der sich in der Mitte des Nebenauslegers 6 bei dem Drehgelenk befindet, das den Nebenausleger 6 mit dem Hauptteil des Chassis verbindet. Jede Zinke 8 wird durch zwei Opferringe 10, die an einem Montageblock 9 an der Spitze der Zinke 8 durch Opferbolzen befestigt sind, in ihrer Position gehalten. Die Ringe 10 verhindern wesentliche Schäden an der Ausrüstung, falls sich die Zinke 8 bei Benutzung im Boden verklemmen sollte. Ähnliche Ringe befestigen die Beine für die Radaufhängung 7 an den Enden der Nebenausleger 6.
- Die frei drehbaren Schneidscheiben 25, im Detail in Figur 3 gezeigt, sind ebene Scheiben, die alle an einem Ausleger 6a, 6b, 6c des Chassis befestigt sind, so daß sie dicht vor einer und im wesentlichen axial auf eine entsprechende Zinke entlang der Achse der Pflügbewegung der Maschine ausgerichtet montiert sind (d.h., die Ebene, in der die Schneidfelge der Scheibe 25 liegt, ist im wesentlichen dieselbe wie die Ebene, in der die Vorderkante der Zinke 8 liegt).
- Die Befestigung jeder Scheibe 25 ist in der Achse der Pflügbewegung und in der senkrechten Achse variabel einstellbar. Die Achse 26, um die sich die Scheibe 25 dreht, wird von zwei Armen 27, 28 gehalten. Der erste Arm 27 ist durch Löcher 33 einstellbar drehbar mit einem Träger 29 verbunden. Ein Drehzapfen 32 befindet sich am bei Benutzung obersten Ende des ersten Arms 27 verschiebbar und drehbar im Loch 33. Der Träger 29, mit dem der erste Arm 27 verbunden ist, ist wiederum einstellbar am Ausleger 6 befestigt.
- Der zweite Arm 28, der die Scheibe 25 hält, erstreckt sich bei Benutzung vom Achszapfen, der die Achse 26 hält, nach oben und wird gleitend an seinem bei Benutzung oberen Ende innerhalb eines länglichen Schlitzes in einer bei Benutzung vordersten, nach unten gerichteten Verlängerung 30 des Trägers 29 gehalten. Eine Druckfeder 31 stößt gegen den Abschnitt 30 des Trägers 29, um die Schneidscheibe 25 bei Benutzung gegen den Boden zu drücken. Die Feder 31 kann auf ein Spektrum komprimierter Zustände eingestellt werden, um die vorbelastende Kraft zu regulieren.
- Das System der Flüssigkeitszufuhr der Maschine weist drei Hauptleitungen 11 auf, die von einem Flüssigkeitstank und einer Pumpe (nicht gezeigt) ausgehen. Der Tank und die Druckpumpe können jedes geeigneten Typs sein, den der Leser mit Fachkenntnissen auswählt, und brauchen nicht weiter beschrieben zu werden.
- Die Hauptflüssigkeitsleitungen 11 verzweigen sich in einzelne Leitungen 12 zur Versorgung jeder Zinke 8. Wie in Figur 2 gezeigt, ist das an die Zinke 8 angrenzende Ende jeder Zweigleitung 12 mit einem oberen Ende einer Leitung 14, die an der rückwärtigen Fläche der senkrechten Zinke 8 senkrecht nach unten verläuft, verbunden. Die Druckleitung 14 ist eine starre verschleißfeste Leitung aus Kunststoff oder Metall, die an der Zinke durch lösbare Klemmen 17 befestigt ist und an ihrem oberen Ende ein Leitungsventil 13, um den Fluß von der Leitung 12 zu steuern, und ein geschlossenes unteres Ende 15 hat. Mehrere seitliche, oder strahlenförmige, Öffnungen 16a, 16b und 16c mit einem Durchmesser von 1 mm befinden sich in der Wand der Druckleitung 14. Diese Öffnungen sind wohlüberlegt angeordnet. Jede Öffnung ist in einer vorbestimmten Höhe auf der Leitung 14 von der Spitze der Zinke 8 aus nach unten und in einem vorbestimmten Winkel zwischen ca. 45 Grad und ca. 75 Grad zur Pflügachse (Achse, die im rechten Winkel zur flachen rückwärtigen Fläche 21 der Zinke 8 verläuft) angeordnet. Die drei seitlichen Öffnungen 16a, 16b, 16c der Druckleitung 14 (siehe Figur 2) sind wechselweise links und rechts von der Pflügachse angeordnet.
- Um die oben beschriebene Kultivator-Injektor-Maschine für die Ausbringung von Agrikulturchemikalien auf einem Feld zu nutzen, wird die Maschine durch die Kupplungen 4 mit der Vorderseite eines kraftbetriebenen Fahrzeuges, z.B. eines modifizierten Traktors (Geräteträger), verbunden. Die Hauptleitungen 11 sind mit einer Pumpe und einem Vorratstank an Bord des kraftbetriebenen Fahrzeuges verbunden. Die auf der Maschine befindlichen Zinken 8, oder genauer die mit ihnen verbundenen Leitungen 14, werden so ausgewählt, daß die seitlichen Öffnungen eine spezifische Anordnung haben, die auf eine bestimmte Agrikulturchemikalie, die auf dem Feld ausgebracht werden soll, zugeschnitten ist. Die Tiefe, bis zu der die Zinken 8 in den Boden eindringen, wird je nach Wunsch eingestellt. Allgemein üblich sind zwischen 15 cm bei der Aussaat und 30 cm während des Wachstums der Feldfrüchte. Diese Einstellung kann auf sehr einfache Art und Weise durch die Veränderung der Höhe der Beine 7 vorgenommen werden. Während des Transports zum zu bearbeitenden Feld werden die Ausleger 2 durch die Kolben 5 angehoben. Die Ausleger 2 werden wieder abgesenkt, wenn das Feld erreicht ist. Der Vorgang des Bearbeitens des Bodens und Einspritzens der Flüssigkeit wird in Gang gesetzt, indem die Pumpen aktiviert werden, um die gespeicherte Flüssigkeit unter Druck (im Bereich von 1 Bar) zu setzen. Zuführungs- und Ausströmventile 13 werden dann geöffnet, damit die Flüssigkeit die Haupt- und Zweigleitungen 11, 12 hinab zu den Druckleitungen 14 und von dort durch die seitlichen Öffnungen 16 in einer vorbestimmten Anordnung von Düsen fließen kann. Sobald die Düsenanordnung festgelegt ist, kann die Maschine über das Feld geschoben werden, wobei die Scheiben 25 die hinderliche(n) Vegetation/Steine vor den Zinken 8, die den Boden durchpflügen, zerschneiden. Die Maschine wird dem Bodenprofil durch die Drehbefestigung der Nebenausleger 6 angeglichen, so daß die Tiefe, bis zu der die Zinken 8 in den Boden eindringen, im wesentlichen konstant gehalten wird. Während die Maschine das Feld durchpflügt, durchdringen die Flüssigkeitsstrahlen, die hinter den Zinken 8 austreten, die Erdfurchen um die Zinken 8 herum.
- Die Maschine kann nicht nur vor und während der Aussaat der Feldfrüchte, sondern auch während des Wachstums benutzt werden. Die Maschine kann durch die in Reihen stehenden Feldfrüchte gefahren werden, wobei sich die Zinken 8 zwischen den Reihen entlangbewegen und die Druckleitungen 14 die Agrikulturchemikalien in den Boden unmittelbar um die Wurzeln der Feldfrüchte, die die Zinken 8 umgeben, herum einspritzen.
- Freilandversuche mit der Maschine haben bisher deutlich gezeigt, daß mit ihr Möhren und Wurzelgemüse zielgenau mit Pestiziden/innertherapeutischen Insektiziden versorgt werden können, wobei viel weniger Agrikulturchemikalien benötigt werden (im allgemeinen nur ein Drittel oder ein Viertel der sonst üblichen Menge). Sehr großen Nutzen bringt die Maschine bei der Anwendung von Fubol auf Feldern mit Möhren und Wurzelgemüse, um die Höhlenfleckenkrankheit zu bekämpfen. Zum einen ist die wiederholte Benutzung der Maschine während des gesamten Wachstums der Feldfrüchte weitaus effektiver als das herkömmliche Versprühen, zum anderen vermindert die Maschine auch physische Schäden an den Feldfrüchten bei der Ernte, anscheinend dadurch, daß sie den Boden zwischen den Reihen der Feldfrüchte bis zur Ernte krümelig hält.
- Obgleich die vorliegende Erfindung oben hinsichtlich einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, sind zahlreiche andere Ausführungsformen möglich. Die Druckleitung 14 kann z.B. in die rückwärtige Oberfläche 21 der Zinke 8 integriert werden. In einer anderen Variante kann die Druckleitung 14 bequem von der Zinke 8 und der Zweigleitung 12 trennbar sein, damit bei einer anderen Anwendungsart der Maschine nur die Leitung 14, nicht aber die Zinke 8 in Verbindung mit der Leitung 14 ausgewechselt werden muß. Je nach Wunsch können auch mehrere Druckleitungen an einer einzelnen Zinke befestigt werden. Die seitlichen Öffnungen 16 der Druckleitungen 14 müssen nicht in Winkeln zwischen 45 Grad und 75 Grad zur Pflügachse stehen.
Claims (11)
1. Kultivator-Injektor-Maschine für die unterirdische Anwendung
eines flüssigen Pestizids auf einem Feld, aufweisend ein
Chassis (1,2), das eine Anzahl von Zinken (8) trägt, wobei
jede Zinke (8) eine oder mehrere Flüssigkeitsdruckleitungen
(14) hat, die so montiert sind, daß sie an einer bei
Benutzung rückwärtigen Fläche der Zinke nach unten verlaufen,
wobei jede Druckleitung (14) ein geschlossenes unteres Ende
und eine oder mehrere seitliche Öffnungen (16a-d) hat, die
bei Benutzung in einem Winkel zur Achse der Pflügbewegung
stehen, und wobei das Chassis (1,2) weiterhin eine Anzahl von
frei drehbaren Schneidscheiben (25) trägt, von denen jede
dicht vor einer und im wesentlichen auf eine entsprechende
Zinke (8) entlang der Achse der Pflügbewegung der Maschine
ausgerichtet montiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Maschine für das wiederholte Durchfahren eines Feldes mit in
Reihen stehenden Hackfrüchten während des Wachstums der
Feldfrüchte ausgelegt ist, wobei die Zinken (8) so weit
auseinanderstehen, daß sie sich zwischen den Reihen der Hackfrüchte
entlangbewegen, die seitlichen Öffnungen nach hinten
gerichtet sind, die Maschine bei Benutzung mit der Vorderseite
eines kraftbetriebenen Fahrzeuges verbunden ist und die
Maschine weiterhin eine Pumpe hat, um das flüssige Pestizid
unter Druck zu setzen, um es somit aus den seitlichen
Öffnungen der Druckleitung seitlich zu den Wurzeln der
Hackfrüchte herauszupumpen.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Druckleitung zwei oder mehr seitliche Öffnungen hat, die in
Längsrichtung entlang der Leitung in Abständen zueinander
angeordnet sind.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
seitlichen Öffnungen jeder Druckleitung in Abständen
zueinander wechselweise rechts oder links von der Achse der
Pflügbewegung entlang der Leitung angeordnet sind.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Zinke eine senkrechte Zinke ist.
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Zinke nicht breiter als 25 mm ist.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die seitlichen Öffnungen jeder Druckleitung
einen Durchmesser zwischen 0,25 und 2 mm haben.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß jede seitliche Öffnung in einem Winkel zwischen
45 Grad und 75 Grad zur Achse der Pflügbewegung steht.
8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Befestigung (28,29) der Schneidscheibe mit
dem Chassis ermöglicht, daß die Lage der Scheibe relativ zur
entsprechenden Zinke einstellbar ist.
9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Scheibe bei Benutzung unabhängig
einstellbar geneigt (31) in den Boden eingeführt wird.
10. Verfahren zur unterirdischen Anwendung eines Pestizids auf
einem Feld mit in Reihen wachsenden Hackfrüchten, aufweisend
die Schritte:
1. Schaffung einer Kultivator-Injektor-Maschine nach
Anspruch 1.
2. Beschickung der Druckleitung(en) mit unter Druck
stehenden Flüssigkeiten.
3. Bewegen des Chassis vor dem kraftbetriebenen Fahrzeug
her über das Feld mit wachsenden Feldfrüchten, wobei die
Schneidscheibe(n) vor den Zinken liegende hinderliche
Vegetation zerteilt/zerteilen, die Zinken den Boden
zwischen den Reihen der Feldfrüchte pflügen und die
Druckleitungen über ihre seitlichen Öffnungen
Flüssigkeit
in die Erdfurchen, in denen die Feldfrüchte
wachsen, einspritzen.
11. Verfahren nach Anspruch 10 zur Behandlung von Möhren oder
Wurzelgemüse, die oder das in Reihen auf einem Feld
wachsen/wächst, mit einer Verbindung auf Metallaxylbasis, um das
Auftreten der Höhlenfleckenkrankheit einzudämmen, weiterhin
aufweisend die Wiederholung der Schritte 1, 2 und 3 in
Abständen während des gesamten Wachstums der Feldfrüchte.
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