DE925503C - Vorrichtung zum Einbringen von wasserfreiem Ammoniak in den zu duengenden Boden - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 24. MÄEZ 1955

R 12013 III j 45 b

Das Einbringen von flüssigem, wasserfreiem Ammoniak zum Düngen von unbestellten Feldern und zum Düngen in wachsenden Kulturen wird vorzugsweise mit Vorrichtungen vorgenommen, bei denen hinter einer Grubberschaufel oder einem sechartigen Messer Gasaustrittsöffnungen angebracht sind. Die Messer oder Grubberschaufeln werden etwa io bis 15 cm tief durch den Boden gezogen, und das hinter den Messern zusammenfallende Erdreich deckt die entstandene Furche wieder zu. Auf diese Weise wird das Ammoniak, ohne an der Oberfläche zu verdampfen, in den Boden gebracht, wo es sofort von der Bodenfeuchtigkeit absorbiert wird.

Der Anwendung der Ammoniakgasdüngung waren bisher Grenzen gesetzt, wenn es darum ging, Weideflächen oder eng gedrillte Wintergetreidekulturen im Frühjahr mit Ammoniakgas zu düngen. Gerade die Frühjahrsdüngung von Wintergetreide ist aber besonders wichtig, weil es unwirtschaftlich ist und für die Entwicklung der Kulturpflanzen nachteilig sein kann, den erforderlichen Stickstoff schon vor der Bestellung im Herbst einzubringen. Man kann zwar bei entsprechend weitgedrilltem Weizen zwischen den Reihen mit messerartigen Sechs arbeiten. Bei Roggen macht diese Arbeit aber schon Schwierigkeiten, da infolge der flachen Bewurzelung des Roggens leicht Schäden eintreten können. Die Bearbeitung von Weideflächen mit messerartigen Sechs wird aber von der Fachwelt deswegen abgelehnt, weil das wiederholte Aufritzen der Grasnarbe zu bleibenden Schädigungen und damit zu Ertragseinbußen führen kann. Bei den Weideflächen kommt es nicht allein darauf an, zu irgendeinem Zeitpunkt größere Stickstoff-

mengen an die Wurzeln der Pflanzen zu bringen, sondern es muß angestrebt werden, möglichst häufig und wiederholt kleine Stickstoffgaben den Wurzeln der Gräser zuzuführen.

Auch in Obstanlagen und Forsten macht die Ammoniakgasdüngung meistens Schwierigkeiten, weil man mit Rücksicht auf die Baumwurzeln ebenfalls nicht mit messerseehartigen Vorrichtungen in den Boden gelangen kann.

ίο Es sind schon Vorrichtungen zum Einbringen von salzförtnigen Düngemitteln in den Boden bekannt, die aus mit diesen Düngemitteln gefüllten, auf ihrem Umfang mit Hörnern versehenen Trommeln bestehen. Durch eine radiale Bohrung dieser Hörner tritt jeweils dann eine dosierte Salzmenge aus, wenn ein solches Horn in den Boden eingedrungen ist. Die Dosierung der Salzmenge erfolgt mittels in der Bohrung der Hörner geführter Schieber, welche durch Nocken gesteuert werden. Auch

ao flüssige Düngemittel hat man auf ähnliche Weise schon in dem Boden eingebracht. Alle diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß die Steuerelemente mit dem Erdreich in Berührung kommen und so einem verhältnismäßig hohen Verschleiß unterworf en sind. Auch sind die Austrittsöffnungen für das Düngemittel so angeordnet, daß sie leicht durch eindringende Bodenteilchen verstopft werden können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche diese Nachteile vermeidet und mit der wasserfreies Ammoniak in den zu düngenden Boden eingebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung auf die

Weise gelöst, daß auf dem Umfang der als Walze ausgebildeten Vorrichtung in gleichen Abständen dolchartige, zum Einbringen im den zu bearbeiten-, den Boden bestimmte Düsenelemente angeordnet sind, durch die jeweils nach Erreichen einer bestimmten Eindringtiefe durch selbsttätige Ventilöffnung das aus einem auf dem Düngegerät befiridliehen Behälter zugeführte wasserfreie Ammoniak im den Boden geleitet wird.

In der hohlen Düngewalzenachse, durchweiche das Ammoniak auf dem Weg vom Ammoniakbehälter zu den Düsenelementen strömt, ist eine feststehende Welle des Düngegerätes geführt, auf der Nocken aufgekeilt sind, welche die federnd aufgehängten Stößel der vor den in den Boden eindringenden Düsenelementen angeordneten Ammoniakauslaßventilen steuern. In der hohlen Düngewalzenachse ist eine Hülse befestigt, an der io den Hohlraum der Achse hineinragende Blattfedern angeordnet sind, welche die Köpfe der Stößel überdecken und auf denen die Nocken der festen Welle des Düngegerätes gleiten.

An beiden Seiten der feststehenden Welle sind Bohrungen für die beiderseitige Ammoniakzuführung vorgesehen. Das Ammoniak wird nach der Stopfbüchse dieser Welle radial nach außen geführt und mündet in eine Verteilerspirale, die sich im Schneckengang um die Welle herumzieht und in einem Sammelringraum endet, von dem aus Zuführungsrohre in axialer Richtung zu den einzelnen Düngewalzensegmenten führen. Die dolchartig ausgebildeten Düsenelemente weisen an ihrer Rückseite je zwei konisch erweiterte, schräg nach außen gerichtete Ausblaseöffnungen für das Ammoniakgas auf, die von der axialen Bohrung der Düsenelemente senkrecht abzweigen und so angeordnet sind, daß sie durch am Düngegerät in einem Rahmen angebrachten Stahlbürsten während des Umlaufs der Walzensegmente gereinigt werden können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus dem nachstehend an Hand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankenis zu entnehmen.

Fig. ι zeigt eine Seitenansicht eines Düngewalzenxades;

Fig. 2 veranschaulicht einen Querschnitt A-B (Fig. 1) durch ein Düngewalzenrad, aus dem die Düsenelemente und die Venitilstößelrohre ausgesehraubt sind und die Steuerwelle der Ventile entfernt ist; in

Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die Hohlwelle der Düngewalze und das Stößelstangenrohr dargestellt; aus

Fig. 4 ist der konstruktive Aufbau des dolchartig ausgebildeten Düsenelementes zu ersehen;

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt C-D (Fig. 4) desselben);

Fig. 6 veranschaulicht die Anordnung der zur Reinigung der Düsenelemente dienenden Stahlbürsten; in

Fig. 7 ist im Längsschnitt ein Lager der feststehenden Welle des Düngegerätes einschließlich der Verteiler spirale für das Ammoniak dargestellt;

Fig. 8 zeigt einen Querschnitt E-F (Fig. 7) durch die Hohlwelle der Düngewalze, aus dem die Anordnung der Ammoniakzuführungsrohre zu entnehmen ist;

Fig. 9 und 10 veranschaulichen im Aufriß und Grundriß das gesamte Düngegerät.

In der Zeichnung ist das Düngewalzenrad mit 1 bezeichnet." Es weist Speichern 2 und eine Hohlachse 3 auf, in welche das Ammoniak auf dem aus Fig. 7 zu ersehenden Weg aus einem nicht dargestellten, auf dem Düngegerät angeordneten Vorratsbehälter gelangt. In der Achse 3 ist eine feststehende Welle 4 angeordnet, auf der Scheiben oder Nocken 5 aufgekeilt sind. Die Nocken 5 dienen zur Steuerung der Stößel 6, welche von Blattfedern 7 überdeckt sind, die an der Hülse 8 befestigt sind.

Die hohle Achse 3 weist Gewindebohrungen 9 auf, in welche die Ventilstößelrohrteile 1O₁ eingeschraubt sind. Die Ventilstößelrohrteile io₂ sind zusammen mit den dolchartig ausgebildeten Düsenelementen 11 am Umfang des Düngewalzenrades eingeschraubt. Die Ventilstößelrohrteile 1O₁ und io₂ werden durch Schraubhülsen 13 zusammengehalten. Eine Zweiteilung der Ventilstößelrohre ist notwendig, damit die Rohre überhaupt zwischen den Speichen 2 in das Düngewalzenelement 1 eingeschraubt werden können.

Die Ventilstößel 6 sind durch Spiralfedern 12 zentriert und werden durch diese in ihrer Ruhelage gehaltem. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, liegen die

Ventilstößel 6 auf einer Ventilkugel 14 auf, welche durch die Ventilfeder 15 gegen den Ventilsitz 16 gepreßt wird. Fig. 3 zeigt eine Stellung des Ventilstößels 6, bei der dieser durch den Nocken 5 auf der Welle 4 im Öffnungssinn des Ventils 14, 16 nach unten gedrückt wird.

Die dolchartigen Düsenelemente 11, welche mittels der Gewindeköpfe 17 in das Düngewalzenrad ι eingeschraubt sind, weisen, wie aus Fig. 4 und 5 zu erkennen ist, in ihrer Längsachse eine Bohrung 18 auf, durch die das Ammoniak nach Passieren des Rückschlagventils 14, 16 eintritt. Die Düsenmündungen ICj₁ und io,₂ sind auf der Rückseite r der Düsenmesser 11 und senkrecht zur Achse der Eintrittsbohrung 18 angeordnet. Die Austrittsöffnungen für das Ammoniak liegen also stets im Totraum hinter dem Messerrücken r. Die Mündungen der Düsen IC)₁ und ICj₂ sind nach außen kegelförmig erweitert. Auf diese Weise können eingedrungene Sandteilchen sich weniger leicht festsetzen. Durch die in Fig. 5 dargestellte Anbringung der Düsenöffnungen ICj₁ und io.₂ wird erreicht, daß die seitlich von den messerartigen Düsenelementen 11 in Rahmen 21 angeordneten Stahlbürsten 22 beim Vorbeistreichen an den Düsenelementen 11 in die Öffnungen ICj₁ und io.₂ eindringen können. Dadurch werden diese Öffnungen freigehalten. Diese Maßnahmen sind bei der Düngewalze deswegen erforderlich, weil beim Düngen von Weideflächen häufig mit größerer Bodenfeuchtigkeit als beim Düngen von Ackerflächen zu rechnen ist.

Wenn eines der dolchartigen Düsenelemente 11 beim Abrollen der Düngewalze (vgl. Pfeil 4 in Fig. 1) auf dem Boden 20 in diesen ein Stück eingedrungen ist, wird durch den Nocken 5 über die Blattfeder 7 ein Druck auf den federnd gelagerten Stößel 6 ausgeübt, da die Welle 4 mit den Nockenscheiben S feststeht. Der Stößel 6 drückt entgegen der Kraft der Federn 12 und 15 gegen die Ventilkugel 14 und entfernt diese von ihrem Ventilsitz 16. Das Ammoniakgas kann nunmehr von dem nicht dargestellten Ammoniakbehälter durch die Hohlwelle 3, das Ventilstößelrohr 1O₁, io₂, die Bohrung 18 des Düsenelementes 11 und die Düsenöffnungen ICj₁ und ICj₂ in den Boden 20 einströmen.. Das Ventil 14, 16 bleibt so lange geöffnet, wie sich das Düsenelement 11 im Boden befindet. Kurz bevor die Öffnungen ICj₁ und ICj₂ des Düsenelementes 11 aus dem Boden 20 auftauchen, gleitet der Nocken 5 von der Blattfeder 7 und damit vom Kopf des Stößels 6 ab. Die Federn 12 und 15 drücken den Ventilstößel 6 nach oben und schließen dadurch das Ventil 14, 16 wieder.

Wie aus Fig. 10 zu ersehen ist, sind in jedem der drei Walzenrahmen 33^ 33₂ und 33₃ des Düngegerätes jeweils sechs Düngewalzenelemente 1 angeordnet. Es sind besondere Maßnahmen erforderlich, um das Gemisch aus flüssigem und dampfförmigem Ammoniak auf die sechs Walzenelemente gleichmäßig zu verteilen. Man kann deshalb nicht ohne weiteres in diese sechs Walzenelemente einen gleichmäßigen Ammoniakstrom hineinbringen, weil sich das in die hohle Achse 3 geleitete Ammoniak den bequemsten Weg für den Austritt aus dieser Hohlachse suchen würde. Eine gleichmäßige Verteilung des Ammoniaks auf sämtliche sechs Walzenelemente wird nur dann erreicht, wenn auf beiden Seiten der Düngewalzenachse je eine in Fig. 7 dargestellte Verteilerspirale angeordnet wird. Das Ammoniakdampfgemisch tritt auf jeder Seite der Nockenwelle 4, die nach außen durch eine im Wellenlager 25 angeordnete Stopfbüchse 24 abgedichtet ist, durch eine Bohrung 23 in die von der Hülse 27 umgebene Verteilerspirale 26 ein. Diese weist einen Ringkanal 28 und einen sich um die Welle 4 herumziehenden Schneckengang 29 auf, der in einem Sammelringraum 30 endet. Von hier aus führen die Zuführungsrohre 3I₁, 3I₂ und 31₃ in axialer Richtung zu den einzelnen Düngewalzenrädern 1. Der Strom des Ammoniakdampf gemisches erfährt in der Verteilerspirale 26 eine intensive Drehbewegung. Dadurch werden die schweren Flüssigkeitsteilchen nach außen geschleudert und gelangen so (gleichmäßig verteilt) durch die Verteilerrohre zu den einzelnen Düngewalzenrädern.

Fig. 9 und 10 zeigen, daß am Rahmen 32 des Düngegerätes drei Düngewalzen von je 1 m Arbeitsbreite seitlich pendelnd aufgehängt sind. Die Walzen können sich so den Bodenunebenheiten am besten anpassen. In jedem der drei Walzenrahmen 33^ 33₂ ^un(i 333 ^siⁿd je sechs Düngewalzenräder 1 nach Fig. ι und 2 angeordnet. Hinter diesen Düngewalzenrädern laufen am rückwärtigen Teil der kastenförmigen Rahmen 33_X, 33₂ und 33₃ je sechs gs Andrückrollen 34, die zum Zudrücken der durch die Düsenelemente 11 im Boden 20 entstandenen Einstichlöcher dienen. Die Andrückrollen 34 sind einzeln schwenkbar ausgebildet und werden durch eine starke (nicht dargestellte) Feder senkrecht auf den Boden 20 gedrückt.

In Fig. 9 und 10 sind die Ammoniakleitungen strichpunktiert markiert. Die verschiedenen Verteilerleitungen 37 gehen von einem Turboverteiler 35 aus, dem das flüssige, teilweise dampfförmige Ammoniak durch die mit stärkeren Strichen angedeutete Hauptzuführungsleitung 36 zugeführt wird.

Um auch bei schwerstem Boden, beispielsweise auf festen Marschwiesen, mit den Düsenelementen 11 in den Boden 20 eindringen zu können, müssen die Düngewalzen beschwert werden. Der Rahmen 32 bietet hierfür Möglichkeiten, da auf ihm zusätzliche Gewichte angebracht werden können. Für den Transport des Düngegerätes ist eine Achse 38 mit Transporträdern 39 vorgesehen. Die Lage der Achse kann in der bei Landmaschinen bekannten Weise durch Aufundabschwenken verändert werden. Auf die Darstellung der Schwenkvorrichtung der Achse

38 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet worden. Es ist lediglich neben einem Transportrad

39 ein Zahnrad 40 angedeutet, auf das die gebogene Zahnstange, die das Schwenken der Achse 38 bewirkt, auflaufen kann. Bei der Düngearbeit sind die Transporträder 39 unbelastet. Das ganze Walzengewicht liegt dann gleichmäßig auf den drei Düngewalzen.

Die erfindungsgemäße Düngewalze für wasserfreies Ammoniak ist so ausgebildet, daß sie nicht nur zur Düngung von Weiden eingesetzt, sondern auch zur Kopfdüngung von Wintergetreide im Frühjahr sowie zum Düngen von Obstbaumkulturen und zum Düngen von Waldböden in der Forstwirtschaft Verwendung finden kann.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ίο I. Vorrichtung zum Einbringen von wasserfreiem Ammoniak in den zu düngenden Boden, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang eines Walzenrades (i) in gleichen Abständen dolchartige Düsenelemente (ii) angeordnet sind, durch die jeweils nach Erreichen einer bestimmten Eindringtiefe durch selbsttätige Ventilöffnung (14, 16) das aus einem auf dem Düngegerät befindlichen Behälter zugeführte wasserfreie Ammoniak in den Boden (20) geleitet wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der hohlen Düngewalzenachse (3), durch welche das Ammoniak auf dem Weg vom Ammoniakbehälter zu den Düsen-

   elementen (11) strömt, eine feststehende Welle (4) des Düngegerätes geführt ist, auf der Nocken (5) aufgekeilt sind, welche die federnd aufgehängten Stößel (6) der vor den in den Boden (120) eindringenden Düsenelementen (11)

   angeordneten Ammoniakauslaßventile (14, 16) steuern.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der hohlen Düngewalzenachse (3) eine Hülse (8) befestigt

   ist, an der in den Hohlraum der Achse (3) hineinragende Blattfedern (7) angeordnet sind, welche die Köpfe der Stößel (6) überdecken und auf denen die Nocken (5) der festen Welle (4) des Düngegerätes gleiten.
4. 4. Vorrichtung nach dem Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten der feststehenden Welle (4) Bohrungen (23) für die beidseitige Ammoniakzuführung vorgesehen sind und daß Ammoniak hinter der Stopfbüchse (24) dieser Welle (4) radial nach außen geführt wird und in eine Verteilerspirale (26) mündet, die sich im Schneckengang (29) um die Welle

   (4) herumzieht und in einem Sammelringraum (30) endet, von dem aus Zuführungsrohre (3I₁, 3I₂, 3I₃) in axialer Richtung zu den einzelnen Düngewalzensegmenten (1) führen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dolchartig ausgebildeten Düsenelemente (11) an ihrer Rückseite (r) je zwei konisch erweiterte, schräg nach außen gerichtete Ausblasöffnungen (Ia₁, io₂) für das Ammoniakgas aufweisen, die von der axialen Bohrung (18) der Düsenelemente (11) senkrecht abzweigen und so angeordnet sind, daß die durch am Düngegerät in einem Rahmen (21) angebrachten Stahlbürsten (22) während des Umlaufes der Walzensegmente (1) gereinigt werden können.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß hinter jeder, vorzugsweise aus sechs Walzenrädern (1) zusammengesetzten Düngewalze eine der Anzahl der Walzenräder (1) entsprechenden Anzahl von Andruckrollen federnd angeordnet ist, die zum Zudrücken der durch die Düsenelemente (11) im Boden (20) entstandenen Einstichlöcher dienen.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   © 9605 3.