DE69519644T2

DE69519644T2 - Direktsaatscheibendrillschar

Info

Publication number: DE69519644T2
Application number: DE69519644T
Authority: DE
Inventors: Hugh Barton
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-15
Filing date: 1995-04-13
Publication date: 2001-07-05
Anticipated expiration: 2015-04-14
Also published as: EP1002457A3; US5609114A; DE69533944D1; AU1648695A; DE69519644T3; EP1002457A2; EP1002457B1; DE69519644D1; EP0677239B1; AU694758B2; EP0677239B2; EP0677239A1; US5752454A

Description

Die Erfindung betrifft das Säen oder Düngen.
Landwirtschaftliche Anbauverfahren sind von weltweitem Interesse, insbesondere Nordamerika, wo riesige Anbauflächen maschinell beackert werden und die Entwicklung der automatischen Maschinen zum Furchenöffnen und -zudecken von Bedeutung ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Öffnen und Schließen von Furchen, außerdem auf die dazu verwendete Vorrichtung. Von besonderer Bedeutung ist sie im Fall des ohne Bearbeitung erfolgenden Direkt-Einsäens.
Das wirtschaftliche Beackern einer großen Fläche muß dem Umstand Rechnung tragen, daß der Boden nicht immer eben ist, nicht immer die gleiche Härte hat, nicht immer frei von mit Wurzeln behafteten Heustoppeln ist, und außerdem nicht immer frei von Unkrautkeimen ist. Eine ursprüngliche Einrichtung, die von einem Traktor zum Öffnen einer Furche gezogen wird, beispielsweise eine einfache, vertikal orientierte Scheibe, wird periodisch aufgrund von Trockenheit, Unebenheit oder stark verdichtetem Erdboden aus dem Boden herausgehoben, andererseits sinkt sie zu tief in das Erdreich ein, wenn dieses zu locker oder uneben ist. Sie drückt mit Wurzel behaftete Heustoppeln tief in die Furche (ein unglücklicher Umstand, der als Haarnadeln ("hair pinning") bezeichnet wird; und sie bringt Oberflächen-Unkrautkeime in die Furche ein. Jeder dieser Umstände kann sich verheerend auf eine umfangreiche Ernte auswirken, die auf gleichmäßigen Keim- und Wachstumsgeschwindigkeiten beruht, damit es in für automatische Ernte geeigneter Weise zu einer gegebenen Zeit zur Reifung kommt. Beispielsweise wurde beobachtet, daß eine Differenz von einem Zoll (25,4 mm) in der Saat-Einbringtiefe ausreichend Keimungs- und Wachstumsschwankung hervorrufen kann, daß hierdurch die Ernte signifikant geschmälert wird (US-Patent 4 781 129 von Swanson et al., 1988, Spalte 1, Zeilen 56-8). Das Haarnadeln macht es möglich, daß die Heustoppeln als Atmungsschläuche zur Austrocknung des Bodens fungieren und das Aufkeimen schmälern. Das Vorhandensein von Unkrautsamen ist offensichtlich den Erträgen abträglich, es kann sich verheerend auswirken, wenn es mit Düngemittel zusammenkommt, welches innerhalb der Furche direkt auf den Unkrautsamen gelangt.
Es wurden verschiedene Verfahren in dem Versuch entwickelt, einiger dieser Probleme Herr zu werden. Beispielsweise wurde gemäß dem US- Patent 1 234 372, Miller, 1917, ein schwerer Flansch konzentrisch bezüglich der Furchenöffnungsscheibe mit dem Zweck vorgesehen, die Eindringtiefe in lockeren Boden zu beschränken und die Scheibe in dichten Boden einzudrücken. Bei einem jüngeren System wird ein Federmechanismus dazu verwendet, die Scheibe nach unten zu drücken (US-Patent 4 031 834, Klenke, 1977), was den Vorteil einer proportionalen Reaktion hat: wird der Boden härter oder dichter, wird die Scheibe nach oben gedrängt, und die Torsion der Feder steigert sich proportional und hält die Scheibe fortgesetzt unten, um dadurch eine gleichmäßige Tiefe zu erreichen. Allerdings war dies nicht in vollem Umfang zufriedenstellend, und es wurden Systeme unter Verwendung einer Feder und eines hydraulisch regulierten Packrades als Tiefensteuerung ausprobiert (US-Patent 4 275 670, Dreyer, 1981). Weitere Systeme mit sowohl einer Feder- Scheibe als auch einstellbarer Packrad-Steuerung in Kombination sind bekannt. Das US-Patent 4 760 606 (Bigbee et al., 1988) zeigt ein sehr stark ausgeklügeltes System, das zwei Packräder ebenso wie Federdruck einsetzt.
Keines der obigen Systeme war allerdings vollständig zufriedenstellend: sämtliche schaffen ein hohes Maß an Druck, um die Scheibe in dem Boden zu halten und verwenden viel Sorgfalt und Komplexität, um mit Schwankungen des Bodenzustands fertig zu werden. Darüber hinaus hat keines dieser Systeme den frühesten Stand der Technik um irgendetwas verbessert (vergleiche US-Patent 1 058 657, Broman & Offermann, 1913; und US-Patent 1 229 194, Patric, 1917), was das Haarnadeln und das Einbringen von Oberflächenkeimen angeht: von einem oder zwei vertikal orientierten Scheiben oder von Scheiben, die in Bezug auf die Bewegungslinie abgewinkelt sind, wird eine große Furche aufgeschnitten, anschließend wird Saat eingebracht und mit einem breiten Rad zugedeckt. Sämtliche Systeme bewirken während des Furchenbildens, des Einsäens und des Zudeckens in einem gewissen Maß eine Störung des Bodens.
Von gewissem Interesse ist das russische Patent 207 509 (1968, "Einscheibenkolter"), der das Kippen einer Scheibe in nicht spezifizierte Winkel beansprucht und darstellt, und zwar sowohl horizontal als auch vertikal. Während das sowohl horizontale als auch vertikale Kippen nützlich sein kann, wenn gewisse Parameter eingehalten werden (wie unten verdeutlicht werden wird), sind genau diese aber in dem russischen Patent nicht angegeben. Beispielsweise sind keine Vorkehrungen getroffen bezüglich des Zudeck-Rads oder anderer Mittel zum Schließen der Furche. Dieser Mangel ist verständlich, da die effizienteste Einstellung für das Zudecken der Furche abhängig von Scheiben-Winkeln schwankt, wobei die Schrift keine speziell abgewinkelte Scheibenverwendung beansprucht und auch nicht irgendwelche funktionelle Erläuterungen der gesamten Apparatur beinhaltet, nach denen ein wirtschaftliches Säen, Düngen und Schließen der Furche möglich wäre.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Säen oder Düngen, umfassend:
im Boden wird eine zur Vertikalen geneigte Furche gebildet durch Hinterschneiden eines Bodenbereichs und Anheben eines Teils des hinterschnittenen Bereichs, um die Furche zu öffnen;
Beschränken der nach oben und nach außen gerichteten Bewegung des Bodenbereichs beim Anheben des Bodenbereichs, um zu verhindern, daß Erde aus der Furche geworfen wird;
Einbringen von Saatgut oder Dünger in die Furche; und
Ausüben von Druck auf den angehobenen Bereich, um die Furche zu schließen.
Um das im vorausgehenden Abschnitt definierte Verfahren auszuführen, schafft die Erfindung außerdem einen Geräteaufbau zur Verwendung bei einem Ackerbaugerät, das dazu ausgelegt ist, entlang einer spezifizierten Bewegungslinie bewegt zu werden, und das einen Rahmen sowie Verbindungseinrichtungen zum Verbinden des Geräteaufbaus mit dem Rahmen besitzt, wobei der Geräteaufbau enthält:
eine im wesentlichen aufrechte, drehende Scheibe, die sich von der Verbindungseinrichtung ausgehend erstreckt und unter einem ersten horizontalen Winkel zur Bewegungslinie eingestellt ist, um eine Vorlauffläche und eine Nachlauffläche relativ zur Bewegungsrichtung zu schaffen, und unter einem ersten Winkel bezüglich der Vertikalen eingestellt ist, wobei eine Oberseite der Scheibe grundsätzlich in Richtung der Nachlauffläche geneigt ist, um in dem Erdreich durch Hinterschneiden eines Erdbereichs eine zur Vertikalen geneigte Furche zu bilden und einen Teil des hinterschnittenen Bereichs anzuheben, um die Furche zu öffnen;
eine Erdwurfsteuer- und Reinigungseinrichtung, die benachbart zu der Vorlauffläche der Scheibe gelagert und so positioniert ist, daß sie an oder gerade oberhalb der Bodenfläche läuft, wenn der Geräteaufbau sich in seiner Arbeitsstellung befindet;
eine Saatgut- oder Dünger-Spendeeinrichtung benachbart zu der Nachlauffläche der Scheibe; und
eine Furchenschließeinrichtung, die sich etwa in der Bewegungslinie hinter der Scheibe befindet, um Druck auf den angehobenen Bereich zum Schließen der Furche auszuüben.
Die EP-A-0 540 995, die im Zuge der Prüfung dieser Anmeldung zitiert wurde, zeigt eine Furchenbildungseinrichtung zur Verwendung bei einem Ackerbaugerät, das dazu dient, in einer spezifizierten Fahrspur bewegt zu werden, und das einen Rahmen und Verbindungsmittel zum Verbinden der Furchenbildungseinrichtung mit dem Rahmen aufweist, wobei die Furchenbildungseinrichtung aufweist:
eine grundsätzlich aufrechte, drehende Scheibe, die sich von der Verbindungseinrichtung ausgehend zur Verwendung bei der Bildung einer Furche im Boden erstreckt;
eine Saatgut-Spendeeinrichtung benachbart zu der Nachlauffläche der Scheibe; und
eine Furchenschließeinrichtung etwa fluchtend mit der Fahrspur hinter der Scheibe, um Druck auf den angehobenen Bodenbereich auf der Seite der Furche aufzubringen, um die Furche zu schließen, wobei die Scheibe unter einem ersten horizontalen Winkel zur Fahrspur eingestellt ist, um eine Vorlauffläche und eine Nachlauffläche in Bezug auf die Fahrtrichtung zu schaffen, und unter einem ersten Winkel bezüglich der Vertikalen eingestellt ist, wodurch eine Oberseite der Scheibe allgemein in Richtung der Vorlauffläche geneigt ist.
Die GB-A-132 325, ebenfalls im Verlauf des Prüfungsverfahrens dieser Anmeldung zitiert, zeigt eine Einrichtung mit einer Scheibe zur Bildung einer Furche, bei der die Scheibe ebenfalls so eingestellt ist, daß eine Oberseite der Scheibe etwa in Richtung ihrer Vorlauffläche geneigt ist. ]
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, welches in den drei vorhergehenden Abschnitten definiert ist, kann die Furche in vorteilhafter Weise eine erste Furche sein, wobei das Saatgut oder das Düngemittel in Richtung des Bodens der ersten Furche eingebracht wird, und das Verfahren außerdem die Bildung einer zweiten Furche in der unteren Fläche der ersten Furche zwischen oberem und unterem Bereich der Fläche aufweist; ferner das Einbringen von Saatgut oder Düngemittel in die zweite Furche, wobei der Schritt des Ausübens von Druck auf den angehobenen Bereich die erste und die zweite Furche schließt.
Dieses Verfahren kann außerdem beinhalten, Erdreich aus der zweiten Furche in Richtung des Bodens der ersten Furche zu lenken, um dadurch das Saatgut oder das Düngemittel mit Erdreich abzudecken, welches in Richtung des Bodens der ersten Furche gebracht wurde, bevor der Schritt des Einbringens von Saatgut oder Düngemittel in die zweite Furche erfolgte.
Das Verfahren kann außerdem beinhalten, den Boden der ersten Furche tiefer in das Erdreich einzubringen als den Boden der zweiten Furche, oder zu der gleichen Tiefe in dem Boden, wie es dem Boden der zweiten Furche entspricht.
Vorzugsweise beinhaltet das Verfahren das Einbringen von Düngemittel in eine der Furchen und des Saatguts in die andere der Furchen.
Das Verfahren kann außerdem den Schritt beinhalten, die nach oben und nach außen gerichtete Bewegung des Bodens beim Anheben des hinterschnittenen Bodenbereichs zu beschränken und die nach oben erfolgende Bewegung des Erdreichs aus der zweiten Furche zu beschränken, wenn die zweite Furche gebildet wird.
Der Geräteaufbau gemäß der Erfindung, der im siebtletzten Absatz definiert ist, kann außerdem eine Tiefensteuereinrichtung zum Einstellen der Tiefe aufweisen, bis zu der die Scheibe in den Boden eindringt. Die Furchenschließeinrichtung kann ein Packrad (Verdichtungsrad) enthalten.
Die Tiefensteuereinrichtung kann eine über das Packrad arbeitende Federbelastungseinrichtung aufweisen.
Das Pack- oder Verdichtungsrad kann unter einem zweiten horizontalen Winkel bezüglich der Bewegungslinie oder Fahrspur eingestellt sein, um eine Vorlauffläche und eine Nachlauffläche zu schaffen, wobei der zweite horizontale Winkel zu dem ersten horizontalen Winkel in Bezug auf die Bewegungslinie entgegengerichtet ist. In diesem Fall kann das Verdichtungsrad unter einem zweiten Winkel bezüglich der Vertikalen eingestellt sein, wodurch ein oberer Bereich des Verdichterrads grundsätzlich in Richtung der Nachlauffläche des Verdichtungsrads geneigt ist.
Der vorerwähnte zweite horizontale Winkel kann zwischen etwa 4º und 10º liegen, und der vorerwähnte zweite Winkel zu der Vertikalen kann etwa 5º bis etwa 15º betragen.
Der Geräteaufbau kann eine Achse aufweisen, die sich von der Scheibe an der Nachlauffläche aus erstreckt, außerdem eine Achse, die sich von dem Verdichtungsrad an dessen Vorlauffläche aus erstreckt, um mit der Verbindungseinrichtung eine Verbindung zu bilden.
Die Erdwurfsteuer- und Reinigungseinrichtung kann ein Rad oder einen Abstreifer besitzen.
Die vorerwähnte Scheibe der Geräteanordnung kann eine erste Scheibe der Geräteanordnung sein, wobei die Anordnung außerdem zwischen der ersten Scheibe und der Furchenschließeinrichtung eine zweite, etwa aufrechte drehende Scheibe aufweist, die so gelegen ist, daß sie eine zweite Furche in einer Oberfläche einer von der ersten Scheibe gezogenen ersten Furche bildet, wobei die Saatgut- oder Düngemittel-Spendeeinrichtung sich zwischen der ersten und der zweiten Scheibe befindet und eine zweite Saatgut- oder Düngemittel-Spendeeinrichtung sich zwischen der zweiten Scheibe und der Furchenschließeinrichtung befindet.
Die zweite Scheibe kann so gelegen sein, daß sie die zweite Furche mit einer geringeren Tiefe schneidet als die erste Furche, oder mit der gleichen Tiefe wie die erste Furche.
Vorzugsweise ist die als erstes genannte Spendeeinrichtung dazu ausgebildet, Düngemittel in die erste Furche einzubringen, während die zweite Spendeeinrichtung dazu ausgebildet ist, Saatgut in die zweite Furche einzubringen.
Vorzugsweise ist die zweite Scheibe unter einem vorbestimmten horizontalen Winkel bezüglich der Bewegungslinie in die gleiche Richtung gegenüber der Bewegungslinie wie die erste Scheibe eingestellt.
Der vorbestimmte horizontale Winkel der zweiten Scheibe kann etwa 7º bis etwa 10º betragen.
Die Anordnung kann außerdem eine Erdwurfsteuer- und Reinigungseinrichtung benachbart zu der zweiten Scheibe aufweisen.
Diese Einrichtung kann einen Abstreifer oder ein Rad enthalten.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden einige Ausführungsformen von ihr lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert, in denen gleiche Bezugszeichen sich auf ähnliche Teile beziehen. Es zeigen:
Fig. 1A bis E schematisch aufeinanderfolgende Schritte eines Verfahrens als Ausführungsform der Erfindung, wobei Fig. 1A, C und E Schnittansichten entlang der Bewegungslinien sind und Fig. 1B und D Frontansichten mit Erdboden-Schnitt sind;
Fig. 2A bis E schematisch aufeinanderfolgende Schritte eines herkömmlichen Verfahrens, wobei die Ansichten in Fig. 2A bis E den Ansichten nach den Fig. 1A bis 1E entsprechen;
Fig. 3A und B eine Ansicht von oben, von vorne sowie eine perspektivische Ansicht von vorn eines Geräteaufbaus;
Fig. 4A und B eine Vorder- bzw. Seitenansicht eines Geräteaufbaus als Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 ein alternatives Verdichtungsrad für die Radanordnung nach den Fig. 4A und B;
Fig. 6 und 7 Seitenansichten eines bevorzugten Geräteaufbaus als Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 8 einen Querschnitt durch eine Furche, um die Arbeitsweise der in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform zu veranschaulichen.
Der grundlegende Ablauf eines Verfahrens als Ausführungsform der Erfindung soll im folgenden unter Bezugnahme auf die teilweise schematischen Ansichten der Fig. 1A bis 1D erläutert werden, wobei es sich hier um vorderseitige Schnittansichten quer zu der Bewegungslinie beim Schneiden des in Fig. 1A allgemein mit 10 bezeichneten Bodens handelt. Die in Fig. 1B allgemein mit 16 bezeichnete Scheibe bewegt sich zu dem Betrachter hin, das heißt aus der Zeichnungsebene heraus. (Probleme bei dem herkömmlichen Verfahren werden unten in Verbindung mit der parallelen Folge von Fig. 2A bis 2E erläutert).
Gemäß Fig. 1A ist vor dem Beackern die Oberfläche 11 des Bodens 10 ungestört, der Boden enthält mit Wurzeln behaftete Stoppeln 12 sowie Oberflächen-Unkrautkeime 13. Wenn die allgemein mit 16 bezeichnete, geneigte Scheibe in der in Fig. 1B dargestellten Stellung durch den Boden 10 gezogen wird, geschehen mehrere Dinge gleichzeitig: wenn die Scheibe 16 gezogen wird, drückt die Außenfläche 18 der Scheibe mit einer durch Pfeile F, angedeuteten Kraft gegen den Boden 10; der Boden 10 widersteht mit einer Kraft -Fi, während er sich horizontal und vertikal bewegt, um eine Lippe 15 des Bodens 10 zu bilden.
Anhand der korrespondierenden, den Stand der Technik wiederspiegelnden Fig. 2A und 2B läßt sich ersehen, daß in Fig. 2B die allgemein mit 30 bezeichnete vertikale Scheibe, hier in Bezug auf die Bewegungslinie wie in einer gewöhnlichen Situation dargestellt, horizontal gegen den Boden 10 drücken muß, parallel zur Bodenoberfläche 11, und zwar mit einer Kraft Fp, der -Fp entgegenwirkt. Da die bekannte Scheibe 30 den Boden 10 kompaktieren muß, anstatt ihn zum Schneiden anzuheben, ist diese Kraft Fp wesentlich größer als die Kraft F; nach Fig. 1B, dargestellt durch die Differenz der Pfeillängen, wonach Fp größer als Fi ist. Demnach ist mehr Druck erforderlich, um die in Fig. 2C allgemein mit 20 bezeichnete bekannte Furche zu bilden, verglichen mit der in Fig. 1C allgemein mit 19 bezeichneten geneigten Furche.
Um weitere Vorteile zu nennen, indem auf das geneigte Verfahren gemäß Fig. 1C zurückgekehrt wird: nachdem die geneigte Scheibe 16 vorbei ist, sind Stoppelstücke wie bei 12a abgeschnitten anstatt nach Art von Haarnadeln zu verlaufen (wie es unten in Verbindung mit den Fig. 2A bis 2E zum Stand der Technik beschrieben wird), und Keime 13 befinden sich immer noch auf der Oberfläche. Nun hat ein Verdichtungsrad 34, dargestellt in Fig. 1D, das gegenüber der Neigung der Scheibe 16 nach Fig. 1B in entgegengesetzte Richtungen geneigt ist, die Furche 19 geschlossen, was zu der Fig. 1E führt, wobei über dem Saatgut 25 die Saatgut-Ausbringung bei relativ ungestörter Bodenoberfläche abgeschlossen ist, hier allgemein mit 22 bezeichnet.
Im Gegensatz dazu zeigen die Fig. 2A bis 2E, wie bei dem herkömmlichen System (Stand der Technik) viel stärkere Kompaktierung, Haarnadelung sowie Einbringung von Unkrautkeimen stattfindet, außerdem viel stärkerer Druck auf der vertikalen Scheibe 30 erforderlich ist, um eine vertikale Furche 20 zu bilden. Man beachte, daß die Haarnadelung von Stoppeln 12b in den Fig. 2C bis 2E ebenso wie das Untermischen von Unkrautkeimen 13 unter den Boden 10 nach Vorbeilaufen des vertikalen Verdichtungsrads 33 nach den Fig. 2D und 2E stattgefunden haben. Der Boden 10 ist in vertikaler Bearbeitungsrichtung gemäß Fig. 2E in einem viel breiteren Bereich, dargestellt bei Wv, als beim geneigten Bearbeiten, dort in Fig. 1E bei Wi dargestellt, gestört.
Da weniger Energie erforderlich ist, um die geneigte Furche 19 nach Fig. 1C zu bilden als die vertikale Furche 20 nach Fig. 2C, wird besonders harter (nicht dargestellter) Erdboden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Scheibe weniger häufig herausdrücken. Die Erfinder haben herausgefunden, daß in der Praxis ein Gerät mit 200 Pfund (90,72 kg) federbelasteten Druck auf einer Doppel-Vertikalscheibe (nicht dargestellt) nicht ausreichte, um zu verhindern, daß die Scheiben vollständig aus dem harten Erdboden heraussprangen, wohingegen eine einzelne geneigte Scheibe in ähnlichem Erdboden mit lediglich 100 bis 150 Pfund (45,36 bis 68,04 kg) Druck einschnitt. Wenngleich das völlige Herausspringen ein extremer Fall ist, so spiegelt sich dieser Unterschied dennoch in weniger Schwankung bei geringeren Abweichungen wieder, demzufolge die Tiefe der Furche wie bei 19 in Fig. 1C gleichmäßigere Tiefe hat als die Furche 20 in Fig. 2B. Dies überträgt sich auf eine regelmäßigere Keimung und ein früheres Ernten. Es bedeutet außerdem, daß es nicht notwendig ist, ein besonderes Gewicht auf die Scheibe aufzubringen, wie es übliche Praxis ist und die zu ziehende Last erhöht.
Komponenten des eine Ausführungsform der Erfindung darstellenden, oben diskutierten Verfahrens sind außerdem in den Fig. 3A bis 3C dargestellt. Bevor diese beschrieben werden, sei erwähnt, daß ein großer Teil des Einstell-Gestänges dieser Ausführungsform von bekannter Bauart ist und nicht in vollständiger Einzelheit dargestellt wird; andere Gestängetypen lassen sich gleichermaßen verwenden.
Eine allgemein mit 16 in der Draufsicht der Fig. 3A bezeichnete geneigte Scheibe wird von einem Verdichtungsrad 34 gefolgt. Das Verdichtungsrad 34 ist mit einem (in Fig. 3A nicht dargestellten) Ackerbaugerät durch einen Verdichterträger 44 und einen Verdichtungsrad- Achsstummel 46 verbunden. Die geneigte Scheibe 16 ist mit dem Ackerbaugerät über eine Scheibenachse 41 verbunden. Bei dieser Ausführungsform ist die Scheibe 16 in horizontaler Richtung um 8º eingestellt, in den Fig. 3A und 3C bei Dh dargestellt, gerechnet von der Bewegungslinie LOT.
Außerdem ist die Scheibe 16 gegenüber der Vertikalen um 23º nach innen gelehnt, dargestellt sowohl in der Frontansicht der Fig. 3B als auch in der perspektivischen Frontansicht nach Fig. 3C, dargestellt als Winkel Dv. Der kombinierte Effekt dieser beiden Winkel besteht darin, daß der Boden 10 hinterschnitten, angehoben und um einen geringen Betrag horizontal bewegt wird, was eine abgewinkelte Furche erzeugt, die in den Ansichten 3A und 3C bei 19 dargestellt ist. (Fig. 1C zeigt eine Schnittansicht dieser Furche 19). Man beachte in Fig. 3B, wie der Boden 10 nach oben um ein Stück Xv zur Seite geschoben wird, während er gleichzeitig nach außen um ein Stück Xh seitlich weggeschoben wird (Fig. 3A). Während die Vorrichtung weiter vorrückt, wird Saatgut und/oder Düngemittel aus einer oder mehreren Schütten 48 (in Fig. 3C durch gestrichelte Linien dargestellt) in die Furche 19 eingebracht, anschließend läuft das Verdichtungsrad 34 über die obere Lippe 15 der Furche 19. Da das Verdichtungsrad 34 entgegen der Scheibe 16 abgewinkelt ist, wird die obere Lippe 15 nach unten und in Querrichtung zu der Schnittlinie 17 gedrückt; die Lippe 15 hat nun die Lage der Lippe 15a, nachdem das Verdichtungsrad 34 vorbeigelaufen ist. Diese Lage ist am besten in den Fig. 3C sowie 1D und 1E dargestellt. Man erkennt, daß die horizontale Lage der Lippe 15a relativ zu der Schnittlinie 17 angenähert dargestellt und veränderlich ist. Wie weiter unten diskutiert wird, ist das Verdichtungsrad 34 einstellbar, und in Kombination mit unterschiedlichen Bodenbeschaffenheiten sowie mit der Option, andere Winkel für das Verdichtungsrad 34 und/oder die Scheibe 16 zu verwenden als bei dieser Ausführungsform, bedeutet dies, daß das Schließen der Lippe 15 in die Position 15a bedeuten könnte, daß die Lippe 15a tatsächlich außerhalb der Schnittlinie 17 endet, wie in Fig. 3C gezeigt ist, oder auf der Schnittlinie 17, wie in Fig. 1D dargestellt ist, ja sogar innerhalb der Schnittlinie 17 (nicht dargestellt).
Die für die horizontale und die vertikale Neigung der Scheibe 16 spezifizierten Winkel wurden durch empirisches Vorgehen für den Allzweckeinsatz in üblicher Weise anzutreffenden Bodentypen ermittelt, tatsächlich aber ermöglicht ein Bereich von Winkeln, daß das Verfahren die gleichen (oder etwas bessere) Ergebnisse erzielt, abhängig von den speziellen Bodenbeschaffenheiten, wobei irgendeiner der Werte für eine spezielle Situation von Bodentyp und -härte, Feuchtigkeitsgehalt und organischen Restbestandteilen zweckmäßig sein kann. Dies gilt auch für Neigungen des Verdichtungsrads 34, in Fig. 3A mit PWh für die Horizontale und in Fig. 3B mit PWv für die Vertikale dargestellt. Der Scheiben-Vertikalwinkel Dv (vergleiche Fig. 3B und 3C) kann von 10 bis 35º schwanken, der Scheiben-Horizontalwinkel Dh (Fig. 3A und 3C) kann von 4 bis 12º reichen. Der Vertikalwinkel des Verdichtungsrads, PWv kann von 5 bis 15º reichen, wobei 8º dargestellt sind; der Horizontalwinkel des Verdichtungsrads, PWh, kann von 4 bis 10º schwanken, wobei 6º dargestellt sind.
Erwähnt werden sollte, daß zwar möglicherweise die beiden Neigungen Dv und Dh (vertikal und horizontal) in einer gewissen Kombination kritisch für die Scheibe 16 beim passenden Bilden der abgewinkelten Furche 19 mit der angehobenen Lippe 15 und beim sauberen Schneiden organischer Stoppel 12 sind, wie am besten in Fig. 1B und 1C zu sehen ist, anstatt den Haarnadeleffekt zu erzielen, angedeutet bei 12B in den zum Stand der Technik gehörigen Fig. 2C bis 2E, dies aber nicht so kritisch ist wie die Neigung des Verdichtungsrads 34. Es ist möglich, die Furche 19 mit einem im wesentlichen flachen Verdichtungsrad zu schließen (PWv und PWh sind jeweils gleich 0º, nicht dargestellt). Dies würde einen zerstörteren Boden hinterlassen, mithin bessere Gelegenheit zur Ausbreitung von Unkrautkeimen (die Strecke Wi in Fig. 1E wäre breiter als dargestellt), da aber eine derartige größere Distanz immer noch geringer wäre als die Distanz Wv in Fig. 2E (Stand der Technik) aufgrund der geneigten Furche 19, wird immer noch eine wesentliche Verbesserung erzielt. Außerdem bleiben verringerter Druck und verringerte Haarnadelung als Vorteile unverändert erhalten.
Eine alternative Ausführungsform, die auch wahrscheinlich in der Alltagspraxis eingesetzt wird, da sie nützliche Mechanismen beinhaltet, die die durch die vorliegende Offenbarung erreichten Verbesserungen ergänzen, ist eine Variante, bei der ein Reinigungsrad 50 (wie es in Fig. 4A und 4B dargestellt ist)(nicht dargestellten) Dreck von der Scheibe 16 entfernt. Das Rad 50 läuft über den Boden 10 an einem (nicht gezeigten) Gestänge, welches die Reinigungsradachse 51 (Fig. 4B) mit der Scheibenachse 41 (Fig. 4A) verbindet. Gemäß Darstellung läuft das Reinigungsrad 50 in einer Ebene parallel zu oder nur geringfügig versetzt gegenüber der Ebene der Scheibe 16. Diese Anordnung ist in der landwirtschaftlichen Praxis bekannt in Form vertikaler oder gegenüber der Bewegungslinie versetzten Scheiben und braucht hier nicht näher erläutert zu werden. Reinigungsräder können auch zur Tiefensteuerung der Scheibe durch Höheneinstellung mittels ihres Verbindungsgestänges eingesetzt werden. Allerdings ist es nicht erwünscht, das Reinigungsrad im Rahmen der Erfindung zur Tiefensteuerung einzusetzen, da der resultierende Verdichtungseffekt an dieser Stelle unerwünscht ist, da das Schließen der Furche schwieriger wird. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4A und 4B besitzt die Scheibe 16 eine Tiefe, die durch Einstellen des Winkels des Verdichterträgers 44 mit Hilfe eines in Fig. 4a dargestellten Sperrstücks 49 gesteuert wird. Diese Art von Einstellstück ist aus dem Stand der Technik und wird nicht im einzelnen weiter beschrieben.
Von besondere Bedeutung im vorliegenden Fall ist die Verwendung des Reinigungsrads oder anderer Reinigungsmittel, beispielsweise eines Abstreifers, um das Herausschleudern von Erdreich aus der Furche zu beherrschen. Wie in zunehmendem Maße bekannt wurde, ist es wichtig, eine Bodenstörung zu minimieren. Bei der Laufgeschwindigkeit moderner Ackermaschinen und bei gegebenem Angriffswinkel der Kolter- Klinge bei der Erzeugung der hinterschnittenen Furche im vorliegenden Fall besteht eine reale Gefahr, daß aus der Furche Erdreich nach oben und nach außen geschleudert wird. Wenn die Arbeitsfläche 66 des Reinigungsrads 50 so plaziert ist, daß sie gerade an oder etwas oberhalb der Bodenoberfläche arbeitet, ist das Problem des Herausschleuderns von Erdreich beseitigt, da die Arbeitsfläche 66 des Rads 50 das Erdreich oberhalb des hinterschnittenen Grabens hält.
Bei der soeben beschriebenen Ausführungsform wird Druck auf die Scheibe 16 wiederum mit bekannten Mitteln durch ein von einer Feder 61 belastetes Druckgestänge 60 aufgebracht, siehe Fig. 4B, wobei sich Gestänge und Feder von dem allgemein bei 62 dargestellten Ackerbaugerät aus erstrecken.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die zwei besondere Vorteile hat und in Fig. 9 dargestellt ist, besitzt das Verdichtungsrad 34 eine "V"-förmige Lauffläche, allgemein mit 50 bezeichnet, die eine leicht gerundete Basis 51 enthält. Zunächst bedeutet dies, daß die Innenseite 53 der Lauffläche 50 noch mehr gegenüber der Vertikalen als unter dem spitzen Winkel von PWv des Verdichtungsrads 34 abgewinkelt ist und so dazu beiträgt, die Lippe 15a in Richtung der Schnittlinie 17 zu drücken. Die abgerundete Basis 51 hinterläßt außerdem einen Eindruck 51a, durch den mögliche (nicht dargestellte) Triebe des Saatguts 25 hochwachsen können. In einer in hohem Maße bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, dargestellt in den Fig. 6 bis 8, ist eine zusätzliche Scheibe 70 zwischen der ersten Scheibe 16 und dem Verdichtungsrad 34 vorgesehen, um eine zweite Furche 72 in die untere Fläche 74 der Furche 19 zu schneiden.
Während die relative Lage von Saatgut und Düngemittel von Frucht zu Frucht und je nach Düngemitteltyp schwankt, wurde es in zunehmendem Maße ersichtlich, daß zunächst in zahlreichen Fällen Saatgut und Düngemittel getrennt werden müssen und zweitens die ideale Lage für das Düngemittel bei gewissen Früchten gegenüber dem Saatgut versetzt ist und unterhalb von diesem liegt.
Dementsprechend dient bei dieser bevorzugten Ausführungsform eine erste Spendeeinrichtung 76 für das Düngemittel oder das Saatgut und befindet sich hinter der ersten Scheibe 16, um das Saatgut oder das Düngemittel 78 etwa auf den Boden 80 der ersten Furche 19 zu bringen.
Eine zweite Scheibe 70 befindet sich am meisten bevorzugt unter einem horizontalen Winkel gegenüber der Bewegungslinie, wobei der Winkel die gleiche Richtung zu der Bewegungslinie einnimmt wie der Winkel der ersten Scheibe 16. Wenn daher die zweite Scheibe 70 entlang der unteren Oberfläche 74 der Furche 19 gezogen wird und eine zweite Furche 72 zieht, wird das Erdreich aus der zweiten Furche 72 in die Furche 19 geschleudert, so daß es das Düngemittel 78 bedeckt. Das Düngemittel 78 wird hierdurch sicher von dem Saatgut 25 getrennt.
Eine Saatgut- oder Düngemittelspendeeinrichtung 82 befindet sich hinter der zweiten Scheibe 70 und bringt Saatgut oder Düngemittel in die zweite Furche 72 ein.
Dann schließt das Verdichtungsrad 34 die erste Furche 19 und die zweite Furche 72 gleichzeitig.
Die zweite Scheibe 70 bewegt sich innerhalb der ersten Furche 19 an der Bodenoberfläche und führt zu keiner weiteren Störung des Bodens an der Oberfläche. Das Fehlen der Haarnadelung oder von Unkrautkeimen sowie der Bodenstörung, wie es oben erläutert wurde, zeichnet somit die am meisten bevorzugte Ausführungsform aus. Darüber hinaus wurde eine ideale Einbringung von Düngemittel unter das Saatgut und versetzt gegenüber diesem erreicht.
Die zweite Scheibe 70 kann in der Geräteanordnung so eingerichtet werden, daß sie in den Boden bis zu jedem gewünschten Ausmaß eindringt. Dies ist üblicherweise weniger als oder gleich viel wie bei der Scheibe 16. Im bevorzugten Fall gemäß Darstellung ist die Eindringtiefe geringer, demzufolge der Boden 84 der zweiten Furche 72 weniger tief ist als der Boden 80 der Furche 19.
Die zweite Scheibe 70 ist vorzugsweise mit einer kombinierten Reinigungseinrichtung und Erdreichauswurf-Steuereinrichtung ausgestattet, um zu garantieren, daß von der zweiten Scheibe 70 ausgeworfenes Erdreich passend auf die Furche 19 beschränkt wird, um dadurch das Düngemittel 78 abzudecken und eine Bodenstörung zu vermeiden. Diese Mittel können vorzugsweise durch ein Reinigungsrad oder einen Abstreifer gebildet werden, in der bevorzugten Ausführungsform gemäß Darstellung bestehen sie aus einem Abstreifer 86.
Aus dem oben Gesagten ist ersichtlich, daß die offenbarten Ausführungsformen der Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Säen und/oder Düngen schafft, umfassend die Schritte des Spaltens des Erdbodens entlang einer Bewegungslinie mit Hilfe einer Ackerbaumaschine derart, daß eine geneigte Furche mit angehobener Lippe gebildet wird; Einbringen von Saatgut und/oder Düngemittel in die Furche; und Verschließen der Furche durch bekannte Mittel, so daß weniger Druck erforderlich ist und weniger Boden gestört wird als bei der derzeit üblichen Praxis, die im wesentlichen vertikale Furchen bildet. Dieses Aufspalten kann mit Hilfe eines Werkzeugs geschehen, bei dem es sich um eine im wesentlichen flache Scheibe handelt, wobei die Flachseite des Werkzeugs im wesentlichen vertikal und im wesentlichen parallel zu der Bewegungslinie orientiert ist, nur daß die Scheibe auch horizontal gegenüber der Bewegungslinie abgewinkelt ist, um eine Vorlauf- und Nachlauffläche zu bilden, und vertikal in Bezug auf die Nachlauffläche abgewinkelt ist.
Während die Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsbeispielen erläutert wurde, ist ersichtlich, daß zahlreiche Alternativen, Modifikationen und Abwandlungen für den Fachmann anhand der obigen Beschreibung ersichtlich sind. Dementsprechend sollen in dem Schutzumfang der beigefügten Ansprüche derartige Alternativen, Modifikationen und Abwandlungen enthalten sein.

Claims

1. Verfahren zum Säen oder Düngen, wobei:

eine zur Vertikalen geneigte Furche im Erdreich durch Hinterschneiden eines Bodenbereichs gebildet wird, und ein Teil dieses hinterschnittenen Bereichs angehoben wird, um die Furche zu öffnen;

die Aufwärts- und die Auswärtsbewegung des Bodenbereichs bei dessen Anheben begrenzt wird, um zu verhindern, daß Erde aus der Furche geworfen wird;

Samen oder Dünger in die Furche eingebracht wird; und

Druck auf den angehobenen Bereich ausgeübt wird, um die Furche zu schließen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei besagte Furche eine erste Furche darstellt, und Samen oder Dünger in Richtung des Bodens der ersten Furche eingebracht wird;

zwischen oberem und unterem Ende der Unterseite der ersten Furche eine zweite Furche gebildet wird;

Samen oder Dünger in die zweite Furche eingebracht wird; und

durch die Druckanwendung die erste und die zweite Furche geschlossen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei außerdem Erde aus der zweiten Furche auf den Boden der ersten Furche gebracht wird, um damit Samen oder Dünger mit Erde zu bedecken, die vor dem Einbringen von Samen oder Dünger in die zweite Furche in den Boden der ersten Furche eingebracht wurde.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei außerdem der Boden der ersten Furche tiefer oder genauso tief in die Erde gegraben wird, wie der Boden der zweiten Furche.

5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei in eine der beiden Furchen Dünger und in die andere Samen eingebracht wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei außerdem die Aufwärts- und die Auswärtsbewegung von Erdreich beim Anheben des hinterschnittenen Erdbereichs und die Aufwärtsbewegung von Erdreich der zweiten Furche beim Bilden der zweiten Furche begrenzt werden.

7. Gerätaufbau zur Verwendung in Verbindung mit einem längs einer vorgegebenen Fahrspur zu bewegenden Ackerbaugerät, das einen Rahmen sowie eine Verbindungseinrichtung zur Verbindung des Gerätaufbaus mit dem Rahmen aufweist, wobei der Gerätaufbau enthält:

eine im wesentlichen aufrechte, rotierende Scheibe (16) an der Verbindungseinrichtung, die unter einem ersten horizontalen Winkel zur Fahrspur steht und so eine Vorlauffläche und eine Nachlauffläche relativ zur Fahrrichtung aufweist, sowie in einem ersten Winkel zur Vertikalen geneigt ist, wodurch eine Oberseite der Scheibe im allgemeinen zur Nachlauffläche hin geneigt ist, um im Erdreich durch Hinterschneiden eines Erdbereichs eine zur Vertikalen geneigte Furche im Erdreich zu bilden und zum Öffnen der Furche einen Teil des hinterschnittenen Bereichs anzuheben;

eine Erdwurfsteuerung mit Reinigungseinrichtung (50), die nahe der Vorlauffläche der Scheibe angebracht und so positioniert ist, daß sie an oder gerade über der Erdoberfläche läuft, wenn sich der Gerätaufbau in Betriebsposition befindet;

eine Samen- oder Dünger-Spendeeinrichtung (48; 76) nahe der Nachlauffläche der Scheibe; und

eine Furchenschließeinrichtung (34), die sich im allgemeinen in Fahrspur hinter der Scheibe befindet und Druck auf den angehobenen Bereich ausübt, um die Furche zu schließen.

8. Gerätaufbau nach Anspruch 7, zusätzlich versehen mit einer Tiefensteuerungseinrichtung zum Einstellen der Tiefe, bis zu der die Scheibe in das Erdreich eindringen soll.

9. Gerätaufbau nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Furchenschließeinrichtung ein Verdichtungsrad (34) aufweist.

10. Gerätaufbau nach Anspruch 9 in Verbindung mit Anspruch 8, wobei die Tiefensteuerungseinrichtung eine Federbelastungseinrichtung aufweist, die über das Verdichtungsrad (34) betrieben wird.

11. Gerätaufbau nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Verdichtungsrad (34) in einem zweiten horizontalen Winkel zur Fahrspur geneigt ist und so eine Vorlauffläche und eine Nachlauffläche aufweist, und dieser Winkel in einer relativ zur Fahrspur entgegengesetzten Richtung zum ersten horizontalen Winkel steht.

12. Gerätaufbau nach Anspruch 11, wobei das Verdichtungsrad (34) in einem zweiten Winkel zur Vertikalen geneigt ist, wodurch eine Oberseite des Verdichtungsrads im allgemeinen zu dessen Nachlauffläche geneigt ist.

13. Gerätaufbau nach Anspruch 11 oder 12, wobei der zweite horizontale Winkel zwischen etwa 4º und 10º beträgt.

14. Gerätaufbau nach Anspruch 12 oder 13, wobei der zweite Winkel zur Vertikalen zwischen etwa 5º und etwa 15º beträgt.

15. Gerätaufbau nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der erste horizontale Winkel etwa 8º, der erste Winkel zur Vertikalen etwa 23º, der zweite horizontale Winkel etwa 6º und der zweite Winkel zur Vertikalen etwa 8º beträgt.

16. Gerätaufbau nach einem der Ansprüche 7 bis 15, wobei der erste horizontale Winkel zwischen etwa 4º und etwa 12º beträgt.

17. Gerätaufbau nach einem der Ansprüche 7 bis 16, wobei der erste Winkel zur Vertikalen zwischen etwa 10º und etwa 35º beträgt.

18. Gerätaufbau nach einem der Ansprüche 9 bis 17 mit einer Achse (41), die sich von der Scheibe an der Nachlauffläche erstreckt, und einer Achse (46), die sich von dem Verdichtungsrad an dessen Vorlauffläche zum Anschluß an die Verbindungseinrichtung erstreckt.

19. Gerätaufbau nach einem der Ansprüche 7 bis 18, wobei die Erdwurfsteuerung mit Reinigungseinrichtung ein Rad (50) oder einen Abstreifer aufweist.

20. Gerätaufbau nach einem der Ansprüche 7 bis 19, wobei besagte Scheibe eine erste Scheibe (16) darstellt, und wobei weiterhin zwischen der ersten Scheibe (16) und der Furchenschließeinrichtung eine zweite, im allgemeinen aufrechte, rotierende Scheibe (70) vorgesehen ist, die zum Bilden einer zweiten Furche in einer Fläche der von der ersten Scheibe gebildeten ersten Furche positioniert ist; und wobei die Samen oder Dünger-Spendeeinrichhing (76) zwischen der ersten und der zweiten Scheibe liegt, und eine zweite Samen- oder Dünger-Spendeeinrichtung (82) zwischen der zweiten Scheibe und der Furchenschließeinrichtung liegt.

21. Gerätaufbau nach Anspruch 20, wobei die zweite Scheibe (70) zum Bilden der zweiten Furche mit kleinerer oder gleich großer Tiefe wie der ersten Furche positioniert ist.

22. Gerätaufbau nach Anspruch 20 oder 21, wobei die zuerst erwähnte Spendeeinrichtung (76) zur Ausgabe von Dünger in die erste Furche, und die zweite Spendeeinrichtung (82) zur Ausgabe von Samen in die zweite Furche geeignet ist.

23. Gerätaufbau nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei die zweite Scheibe (70) um einen vorbestimmten horizontalen Winkel in der selben Richtung zur Fahrspur geneigt ist wie die erste Scheibe.

24. Gerätaufbau nach Anspruch 23, wobei der vorbestimmte horizontale Winkel der zweiten Scheibe etwa 7º bis etwa 10º beträgt.

25. Gerätaufbau nach einem der Ansprüche 20 bis 24, zusätzlich versehen mit einer Erdwurfsteuerung mit Reinigungseinrichtung (86) nahe der zweiten Scheibe.

26. Gerätaufbau nach Anspruch 25, wobei die Erdwurfsteuerung mit Reinigungseinrichtung nahe der zweiten Scheibe einen Abstreifer (86) oder ein Rad aufweist.