EP3996488A2 - Bodenbearbeitungsanordnung - Google Patents

Bodenbearbeitungsanordnung

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Publication number
EP3996488A2
EP3996488A2 EP20740494.8A EP20740494A EP3996488A2 EP 3996488 A2 EP3996488 A2 EP 3996488A2 EP 20740494 A EP20740494 A EP 20740494A EP 3996488 A2 EP3996488 A2 EP 3996488A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
soil
loosening
soil cultivation
cultivation
arrangement
Prior art date
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Pending
Application number
EP20740494.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marian Ivanov DICHEVSKI
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP3996488A2 publication Critical patent/EP3996488A2/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C5/00—Making or covering furrows or holes for sowing, planting or manuring
    • A01C5/06—Machines for making or covering drills or furrows for sowing or planting
    • A01C5/062—Devices for making drills or furrows
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B49/00—Combined machines
    • A01B49/02—Combined machines with two or more soil-working tools of different kind
    • A01B49/022—Combined machines with two or more soil-working tools of different kind at least one tool being actively driven
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C5/00—Making or covering furrows or holes for sowing, planting or manuring
    • A01C5/06—Machines for making or covering drills or furrows for sowing or planting
    • A01C5/062—Devices for making drills or furrows
    • A01C5/064—Devices for making drills or furrows with rotating tools

Definitions

  • the invention relates to a soil cultivation arrangement, in particular a soil preparation arrangement, for agricultural cultivation of a soil, in particular a field and / or arable land, with a carrier device for attachment to an agricultural tractor, in particular a tractor or tractor and with one or more soil cultivation units for preparation and / or for generating a seed furrow, which tillage units as modular components of the tillage arrangement can be connected to the carrier device and / or to a sowing unit towable by an agricultural tractor and can be arranged along the carrier device in the desired sequence.
  • seed-to-soil contact in English also referred to as “seed-to-soil contact”.
  • seed-to-soil contact in English also referred to as “seed-to-soil contact”.
  • single seed or single grain deposit in which the seed is prepared single grain by grain after previous separation (e.g. by means of mechanical or pneumatic grain separation) If the seed furrow is laid, inadequate seed-soil contact can lead to a considerable reduction in the crop yield.
  • Special tillage devices for the non-plowing tillage in connection with the single sowing or single grain depositing are designed to open or loosen the soil as well as to chop up straw and harvest residues, in particular to cut them and to mix them effectively into the uppermost soil horizon.
  • Such soil cultivation devices are usually built up from a series of different, mostly disc-shaped, tool elements with different functions.
  • Various combinations of such tool elements are known from the prior art.
  • EP 0849426 B1 discloses a sowing unit with an arm which is attached to a tool carrier of a tractor at a front end area and for receiving various
  • the so-called furrow opener forms the essential part of the sowing unit, the individual disc that is inclined and spring-mounted to create a seed furrow in
  • a depth wheel is arranged near the leading side of the furrow opener. The depth wheel also serves to compress and stabilize the
  • Furrow wall The seed is then released into the opened furrow using a coulter.
  • the furrow opener is preceded by a furrow clearer (also known as "raw cleaner") to remove plant and crop residues from the area in front of the furrow opener.
  • the furrow clearer essentially consists of two disks that are positioned at an angle to each other, the circumference of which is provided with a tooth profile.
  • a closing wheel rolls on the surface of the soil, which loosens the soil in the area of the furrow wall to close the previously opened furrow and at the same time presses against the seed lying in the furrow.
  • the coulter Before the actual seed furrow is opened, the coulter should cut or cut the soil to a desired depth in order to loosen up the soil in this area and to separate any plant or root remains.
  • the coulter which is designed as a rotating disc, rolls along the surface of the floor or partially within the floor, the speed of rotation depending on the speed of movement of the towing vehicle.
  • the required penetration depth of the coulters previously determined by an agronomist, is determined based on the weight of the machine and the hardness of the soil. Due to the wavy disc surface, the effectively cut or slotted and loosened bottom area is wider than the actual disc thickness.
  • the coulter can be provided with a cutting edge formed on one or both sides along its circumference.
  • a tool arm for a multi-row planting unit which is pulled by a rural utility vehicle, a tractor or tractor in order to generate a plurality of rows of seeds arranged parallel to one another and to equip them with seeds.
  • the tool arm is equipped with various tool elements for preparing the soil, for generating the seed furrow, for spreading the seed and for closing the seed furrow.
  • so-called closing wheels (“closing wheels”) are shown, each formed from two, in particular toothed wheels made of rubber, plastic or iron, on the outer circumference of which projections pointing obliquely outward on both sides enlarge the running surface of the closing wheels.
  • closing wheels closing wheels
  • the locking wheel is designed as a pair of disks with two disks set at an angle to each other and each one-piece cast. Each disk comprises two rows of pyramidal projections on the outer circumference of the disk, one row pointing axially inward and the other row pointing radially outward.
  • a soil cultivation arrangement according to the invention of the type described in more detail at the beginning is characterized in that at least one Floor cultivation unit has a skid-like sliding device, the underside of which, facing the floor, sliding surface is designed to slide along a floor surface.
  • the soil cultivation units can be connected to a carrier device of the soil cultivation arrangement and can be flexibly arranged along the sowing section in the case of seed drills or on another carrier device, if required, in the desired sequence.
  • a connection with a sowing unit is also possible.
  • Tool arms known from the prior art or other devices that enable the soil cultivation units to be suspended or fastened are suitable as the carrier device.
  • the soil cultivation units are lined up along the carrier device in order to prepare the soil in the area of an individual seed furrow, to loosen it and finally to produce the seed furrow. Depending on the size of the field and / or to be processed
  • tillage arrangements can be attached parallel to one another on a tool carrier of an industrial or agricultural tractor, in particular a tractor or tractor, in order to prepare and / or produce a corresponding number of seed furrows.
  • a soil cultivation unit for cutting plant and / or root remains and for preparing the soil is initially arranged.
  • a further soil cultivation unit for preparing the seed furrow and for loosening the soil or soil in the area of the seed furrow to be generated.
  • a soil cultivation unit can be provided for generating the seed furrow and at the same time for loosening the soil in the area of the seed furrow wall.
  • At least one soil working unit comprises a sliding device.
  • the sliding device is provided with a sliding surface on the underside which is parallel to the ground surface and which is raised in the manner of a runner, a sledge or a ski in the pulling direction of the agricultural pulling direction, in order to enable the soil cultivation unit to slide along the soil surface.
  • the sliding device serves to reduce the friction between
  • Soil cultivation unit and soil surface as well as the determination and adjustment of the penetration depth, in particular the distance between the device, biomass and soil.
  • biomass located on the soil surface in particular plant or harvest residues, is held down and / or aligned flat to the soil surface, whereby the function of the
  • Soil cultivation elements is improved.
  • the soil cultivation arrangement can, if necessary, be equipped with one or more of the soil cultivation units.
  • the soil cultivation arrangement can, if necessary, be equipped with one or more of the soil cultivation units.
  • soil cultivation units which are arranged parallel to one another for generating several parallel seed furrows, soil cultivation units which are arranged parallel to one another and have an identical penetration depth and / or an identical diameter are preferably formed in the same position.
  • a suitable, modular arrangement of different soil cultivation units enables compaction the seed furrow, in particular in the area of the seed furrow wall, can be directly prevented before and / or during the seed furrow generation or the soil and / or soil loosening in the area of the seed furrow wall.
  • the arrangement according to the invention can additionally be supplemented by further tool elements known from the prior art, such as, for example, a device for depositing the seeds, a furrow clearer or one or more closing wheels, or can be used together with them.
  • the soil cultivation arrangement according to the invention is particularly well suited for producing seed furrows for individual seeds, but can also be used advantageously for producing seed furrows with different dimensions, in particular for producing seed furrows for smaller seeds, such as wheat, rape, barley, etc.
  • one or more soil cultivation elements therefore project over, in particular enforce, the sliding surface of the sliding device by a variably adjustable penetration or working depth.
  • the sliding device is preferably provided with a sliding surface on the underside which is oriented parallel to the floor surface and which projects over, in particular, is penetrated by the one or more floor treatment elements.
  • the sliding device can be designed with corresponding recesses.
  • the sliding device can thus be used for depth control, the penetration or working depth can be variably adjusted.
  • the soil cultivation elements are designed as disks which penetrate the soil and roll there
  • the speed and direction of rotation consequently depends on or corresponds to the speed of travel and the direction of pull or the direction of forward travel of the agricultural tractor.
  • the supporting disks, as well as wheels, are used to support the
  • Soil cultivation arrangement on the ground realized. According to the invention, the latter is taken over by the sliding device, whereby according to a variant of the invention it is conceivable that the one or more soil cultivation elements independently of the travel speed and
  • Pulling direction or forward direction of travel of the agricultural tractor are driven by an actuator.
  • the drive of such an active soil cultivation element or coulters can, for example, be electric, hydraulic, pneumatic or with other types of auxiliary gears, but always independent of the driving speed and
  • Direction of movement of the tractor For example, it is conceivable, in order to increase the working accuracy, to implement the stability and guidance of the sliding device or also of an active soil cultivation element or coulters by the so-called parallelogram sowing section. Mounting the sliding device on the parallelogram sowing section also enables the movements of the active soil cultivation elements or the active coulter generated by the drive to be synchronized with the sowing discs.
  • the direction of movement in the case of soil cultivation elements designed as discs, the direction of rotation, and the speed of movement can be variably adapted in advance or even during operation to the prevailing soil conditions, such as plant and root residues, in order to optimize soil preparation, in particular soil loosening and / or optimized cutting of To enable biomass, in particular plant and root remains.
  • Active cutting of the biomass ensures that plant and root residues do not get into the seed furrow to be prepared, accumulate there in front of subsequent tillage elements or tillage units and clog them and / or collect below the sowing discs and the Reduce seed-soil contact of the seed applied or lead to the "hair-pinnig" effect.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that at least one soil cultivation element is designed as a pre-cutter and / or soil loosening unit and interacts with the sliding device for cutting biomass, in particular plants and root remains.
  • the variant of the invention described above is designed as a pre-cutter with a single rotatably mounted soil cultivation disc, in particular a knife disc, the soil cultivation disc for cutting plant and root remains and for preparing the seed furrow to be generated along its outer circumferential or running surface with a radially extending cutting and / or tooth profile is provided.
  • the sliding device sliding on the soil surface fulfills the additional purpose of holding down biomass located there, in particular plant or harvest residues, and / or aligning it flat to the soil surface, which facilitates shearing off by means of the soil cultivation disc designed as a cutting disc. At the same time, it prevents the rotating knife disc from pulling out any remains of plants or roots in the soil, i.e. below the soil surface.
  • the rotatably mounted soil cultivating disc of the precutter is actuated independently of the travel speed and counter to the pulling direction or forward travel direction of the agricultural tractor.
  • An actuator-driven rotary movement of the soil cultivation disc that is opposite to the forward direction of travel enables particularly effective cutting of biomass.
  • the soil cultivation disc With its cutting and / or sawtooth profile, the soil cultivation disc, in particular penetrating the soil, detects biomass located therein, in particular plant and root residues, while at the same time biomass located above the soil is held down by the sliding device.
  • the soil cultivation disc does not necessarily penetrate completely into the soil without interruption; it is also conceivable that the soil cultivation disc, at least partially, above the soil.
  • the actual cutting or shearing process takes place on the lower edges of the sliding device facing the soil on which the Biomass carried along by the tillage disc, in particular plant and root residues, are retained.
  • the cutting and / or sawtooth profile of the soil cultivation disc and the lower edges of the sliding device work together in the manner of scissors for cutting and / or shearing the biomass.
  • the sliding device preferably has a slot-like recess through which the soil working disc passes, and the edges of the slot-like recess are then sheared off accordingly.
  • the biomass Due to the upward rotary movement of the soil cultivation disc that carries the biomass with it, which is also referred to as the active coulter, the biomass is transported laterally out of the area in which the seed furrow is generated with subsequent soil cultivation elements, in particular furrow openers or sowing discs, so that it is then free of Is biomass.
  • At least one soil cultivation element is designed as a soil loosening unit and / or pre-cutter with one or more knives, which are used for cutting biomass, in particular plant and root residues, for loosening the soil and for preparing the seed furrow to be generated, translationally, especially transversely to the pulling direction or the forward direction of travel of the agricultural tractor, are movable.
  • Both the tillage elements designed in the manner of tillage disks described so far, as well as the tillage element designed with one or more knives, can be equipped with a own drive unit or be driven externally.
  • the drive unit is preferably designed as an electrically, pneumatically, mechanically or hydraulically driven rotary actuator or linear actuator to rotate a respective soil cultivation disc in or against the pulling direction or the one or more knives transversely to the pulling direction or forward travel direction of the scenic tractor, in particular vertically to the ground or enclosing another angle with the ground, to move in an oscillating manner.
  • the carrier device of the soil cultivation arrangement can have a holder or fastening option for a corresponding linear actuator or the linear actuator is correspondingly fastened to a sowing unit.
  • the speed and direction of rotation of the actuator-driven rotary movement of the one or more soil cultivation disks can be adjusted as required, independently of the travel speed and travel direction of the agricultural tractor.
  • the sliding device together with the drive unit for example, the setting of the desired speed and the direction of rotation of the actuator-driven rotary movement or other movement can be made easier and more precise by reducing or even completely eliminating the rolling effect on the floor.
  • the one or more knives move at high speed.
  • the one or more knives are connected to the linear actuator in a manner known from the prior art and are mounted to be linearly movable.
  • the bearing is preferably designed with play along the pulling direction and / or along the direction of movement of the knives that is transverse to this, in particular a preferably right angle with the ground, or the knives are spring-loaded to compensate for stones or other inhomogeneities in the ground to be able to.
  • the soil loosening unit formed with one or more knives interacts with the sliding device in the manner described above, wherein, according to an advantageous development, the one or more knives of the Soil loosening unit are arranged to penetrate an, in particular slot-like, recess of the sliding device and each knife is preferably assigned a respective, in particular slot-like, recess within the sliding device.
  • the biomass carried along in the upward movement of the one or more knives is retained by the sliding device and is cut and / or sheared off and / or chopped off at its edges or the edges of the slot-like recess.
  • the sliding device is intended to hold down plant residues, to improve and ensure the shearing performance and / or cutting performance and to prevent or minimize that root or plant residues are pulled out of the ground during the upward movement of the one or more knives.
  • At least one soil cultivation unit can be designed as a soil loosening unit with a revolving chain, which is actuated to cut plant and root residues, to loosen the soil and to prepare the seed furrow to be generated in the manner of a chainsaw and with a Sawtooth profile is formed.
  • At least one soil cultivation element is designed as a soil loosening unit with a soil loosening wing that engages in the soil starting from the sliding surface of the sliding device.
  • the soil loosening wing is a blade-like metal sheet which has a particularly fin-like shape, e.g. B. has comparable to the first dorsal fin of a shark.
  • the soil loosening wing is arranged to pass, in particular penetrate, the sliding device and can be locked in different positions and / or positions on the sliding device for the variable setting of a desired working or penetration depth.
  • the penetration depth of the soil loosening wing can be adapted to the prevailing conditions in a simple and uncomplicated manner, if necessary.
  • the desired depth of penetration is specified by the farmer according to his knowledge and skills based on the nature of the soil, the prevailing climatic conditions, the seeds to be sown, etc.
  • the penetration depth to be selected is preferably based on the depth of the soil up to which this has a moisture content necessary for the germination of the seeds. To achieve particularly good soil loosening, also in the area of
  • the side surfaces of the soil loosening wing facing the respective seed furrow wall are provided with loosening pins and / or, in particular shovel or wing-like, loosening elements, which loosening pins and / or loosening elements are arranged to loosen the soil in the area of the respective seed furrow wall.
  • the part of the soil loosening wing arranged below the sliding device protrudes into the soil at the desired working or penetration depth, with the , in particular on both sides, arranged loosening pins and / or loosening elements are each moved horizontally along the seed furrow walls.
  • a soil traversed by fine cracks or finely scratched can be produced in the area of the seed furrow walls, thereby countering the known problem of compaction of the soil, in particular the side walls of the seed furrow.
  • the in particular conical or cylindrical loosening pins and / or, for example, in the form of wings, spikes, blades or rails, can be designed in parallel or at an angle be aligned with each other and optionally be arranged on one or both sides of the soil loosening wing.
  • the soil loosening wing can have a pipe or a hose running perpendicular to the sliding device, which can be used to supply the soil with liquid nutrients and / or liquid fertilizers.
  • the working or penetration depth of the loosening wing should be below the seed placement depth.
  • a manufacturing method has the following steps:
  • Soil cultivation element the circumferential shape of the receiving recesses produced corresponding to the circumferential shape of the loosening pins and / or loosening elements provided, and then
  • the soil cultivation element and the loosening pins and / or loosening elements are each provided as individual, separate components.
  • the soil working element can, for example, be a cast steel or iron part with a very high Rockwell hardness in a range of over 60 HR. The service life can be reduced due to the high hardness
  • the provided loosening pins and / or loosening elements can be made of a similar technical material with approximately the same or less hardness be made and are in particular cylindrical or conical.
  • the hard metal tungsten carbide has proven to be a particularly advantageous technical material.
  • the soil working element is first provided with receiving recesses, in particular in the form of a blind hole, on one or both side surfaces. Due to the high hardness of the material of the soil cultivation element, the receiving recesses are preferably formed by means of a so-called electro-erosion drilling process (EDM process). Alternatively, the receiving recesses can also be designed in the form of openings that completely penetrate the soil cultivation element.
  • EDM process electro-erosion drilling process
  • the receiving recesses and the loosening pins and / or loosening elements are designed with the same circumferential shape and preferably with an identical cross section, so that the loosening pins and / or loosening elements can be pressed and / or hammered into the receiving recesses. If the receiving recesses are continuous, d. H. are designed to completely penetrate the soil cultivation element, the loosening pins and / or loosening elements can additionally be welded to the soil cultivation element by setting an argon welding point or, depending on the material, soldered if necessary.
  • the loosening pins and / or loosening elements can be joined by means of a so-called high-temperature soldering process using silver, bronze, brass, or copper solder and a corresponding flux, which are particularly suitable for high-temperature soldering processes in connection with hard metals, in particular tungsten carbide.
  • the manufacture of the loosening pins and / or loosening elements by build-up welding (laser cladding) or 3D laser printing is also conceivable.
  • the previously described soil cultivation units can each be connected in a modular manner and in the desired sequence to a soil cultivation arrangement according to the invention.
  • Soil cultivation units are each, as known from the prior art, sprung or via corresponding arms with the carrier device of the Floor cultivation arrangement connected and movably mounted, for example to compensate for stones or other uneven floors.
  • the carrier device of the Floor cultivation arrangement connected and movably mounted, for example to compensate for stones or other uneven floors.
  • continuous contact of the respective running or sliding surfaces with the floor can also be ensured in a manner known from the prior art by setting a pre-tension.
  • All tillage units or their tillage elements can be used for the types of tillage arrangements known from the prior art with and without anchors, shafts or tines, which are used in particular to carry out a non-plowing (no- till), minimally plowing (minimum-till), row-wise plowing (strip-till) or vertical (vertical-till) tillage etc., in which the upper or deeper soil layers are loosened and opened, are suitable.
  • the suspension of the tillage elements, in particular the active coulters is adapted to seeders for wide or row sowing as well as to other types of tillage arrangements.
  • Other types of tillage arrangements are, for example, tillage machines for strip-like, vertical plowing (strip-till, vertical-till).
  • an active precutter in particular active Coulter
  • the cutting takes place in the upward direction or away from the ground, in the direction of the sky, whereby hardly any pressure is required.
  • clean, biomass-free soil cultivation is made possible by the non-driven, stationary soil cultivation elements subsequently attached to the carrier device, in particular soil loosening units or through the soil loosening wing.
  • these can also be attached to the carrier device in a vibrating manner, indirectly by a suspension mechanism, leaf-sprung, spring-loaded, by airbag, nitrogen dampers or another type of suspension known from the prior art.
  • the soil loosening elements known from the prior art are mostly referred to as looseners or "shanks", regardless of whether they are placed on no-till or on tillage machines (strip-like, vertical, minimal plowing), and only result in extremely coarse loosening of the soil .
  • looseners or "shanks” regardless of whether they are placed on no-till or on tillage machines (strip-like, vertical, minimal plowing), and only result in extremely coarse loosening of the soil .
  • it does conventional coulter does not always succeed in cutting through the biomass for the subsequent shanks, so that it clogs.
  • a conventional coulter does not penetrate sufficiently into the soil, the biomass remains impervious and begins to clog the elements arranged below.
  • spring tines which are only equipped with spring tines, which have no cutting coulter or which does not cut through the biomass, thereby clogging the tines (spring tines).
  • the respective tillage units are also suitable for retrofitting tillage arrangements and / or sowing units known from the prior art.
  • the object set at the beginning is therefore also achieved by a soil cultivation unit for connection to a carrier device of a soil cultivation arrangement according to one of the preceding claims, with one or more soil cultivation elements for loosening the soil and / or for cutting biomass, in particular plant and / or root residues.
  • the soil cultivation unit has a skid-like sliding device for limiting a working or penetration depth of the one or more soil cultivation elements into the ground, a sliding surface of the sliding device on the underside facing the ground being designed to slide along a soil surface.
  • the soil cultivation unit has at least one soil cultivation element designed as a pre-cutter and one soil cultivation element designed as a soil loosening unit, with the soil cultivation element designed as a precutter and the soil cultivation element each projecting over the sliding surface of a common sliding device by a variably adjustable working or penetration depth, in particular penetrating .
  • the pre-cutter in particular an active coulter, preferably runs ahead of the soil loosening unit.
  • the soil loosening unit is followed by one or two seeding disks whose respective side surfaces facing a seed furrow wall can be provided with the loosening pins and / or loosening elements described above.
  • the precutter running foremost for example designed as a rotating knife disc, can also be provided with loosening pins and / or loosening elements if necessary.
  • the loosening pins and / or loosening elements attached to the rotating soil loosening unit or sowing disc move along epicycloidal paths through the soil of the respectively adjacent seed furrow walls.
  • loosening pins and / or loosening elements arranged on a non-rotating soil loosening unit, in particular a soil loosening wing which run through the soil of the adjacent seed furrow walls along horizontal paths, the result is a soil that is completely loosened in the area of the seed furrow walls, with fine furrows that intersect each other run through different angles, is interspersed. The problem of furrow wall compaction and the associated loss of harvest can thus be completely countered.
  • the pre-cutter in particular a rotating knife disc
  • the soil loosening unit in particular a soil loosening wing
  • An actively driven precutter in particular an active coulter, together with a sliding device, is also referred to below as a residue-safe cutting system (residue-sure-cut system).
  • this cutting system should be mandatory in order to ensure a surface that is clean of biomass and the trouble-free operation of subsequent elements.
  • the first element of the residue-free cutting system can be a furrow clearer to make the active coulter's work easier and to reduce the biomass in front of him, in front of the seed drill or another tillage system.
  • Residue - Sure - Cut - System Another particularly advantageous component of the residue-free cutting system is the possibility of not only using it for soil preparation with seed drills, but also in an absolutely individual, independent manner in other soil tillage machines for minimal strip and vertical plowing and in normal plowing, which have differently oriented and penetrating working bodies. These working elements usually do not rotate, they are not discs, but looseners or spring tines. They can be spring-loaded with a nitrogen shock absorber, an air cushion or otherwise directly attached to the frame of the tillage machine or to the towing frame. Under normal conditions they would be constantly clogged and hindered by the uncut biomass in front of them.
  • the residue-proof cutting system (Residue-Sure-Cut-System) does not require a large weight of the inventory so that the biomass can be cut. Even if the disc barely penetrates the soil, the biomass is cut perfectly.
  • Soil cultivation arrangement with three successively arranged soil cultivation units, each designed as soil cultivation discs,
  • 1 b shows a schematic sectional illustration of a seed furrow to be produced in a front view
  • FIG. 1 c shows the soil cultivation arrangement from FIG. 1 a in a schematic side view
  • FIG. 2 shows a schematic perspective illustration of a first exemplary embodiment of a soil cultivation unit according to the invention, comprising a soil loosening unit with three knives, together with a schematic sectional illustration of a seed furrow to be produced,
  • FIG. 3 shows a schematic perspective illustration of a further exemplary embodiment of a soil cultivation arrangement according to the invention with a rotating saw chain and together with a furrow opener or a sowing disc,
  • FIG. 4 shows a schematic perspective illustration of a second exemplary embodiment of an inventive
  • Soil cultivation unit with a pre-cutter with a rotatably mounted knife disc and a sliding device Soil cultivation unit with a pre-cutter with a rotatably mounted knife disc and a sliding device
  • FIG. 5a shows a third exemplary embodiment of a soil cultivation unit according to the invention with a precutter and a soil loosening wing in a side view, according to FIG Fig. 5b in a perspective view and according to
  • 5c shows a detailed view of the soil loosening wing
  • FIG. 6a shows a fourth exemplary embodiment of a soil cultivation unit according to the invention with a precutter and a soil loosening wing in a side view and according to FIG.
  • FIG. 7a shows a fifth exemplary embodiment of a soil cultivation unit according to the invention with a pre-cutter and a soil loosening wing in a side view and, according to FIG. 7b, a detailed view of the soil loosening wing
  • FIG. 8 shows a schematic side view of a further exemplary one
  • FIG. 9 shows two schematic perspective views of an exemplary embodiment of a soil loosening unit according to the invention with two milling heads arranged next to one another and in parallel,
  • FIG. 11 Three schematic perspective views of an exemplary one
  • FIG. 1 a shows a first exemplary embodiment of a soil cultivation arrangement 100 according to the invention
  • Soil working arrangement 100 has three soil working units 200, which are modularly connected to a carrier device, not shown here, of soil working arrangement 100 in a manner known from the prior art.
  • the carrier device of the soil cultivation arrangement 100 is designed for connection to a tool carrier of an agricultural tractor, also not shown here, in particular a tractor or tractor.
  • the soil cultivation units 200 are in turn arranged one after the other along a pulling direction or forward travel direction Z of the agricultural tractor.
  • the soil working unit 200 arranged foremost in the pulling direction Z has a soil working element 210 in the form of a precutter 201 and a sliding device 400.
  • the precutter 201 is followed by a tillage unit 200 designed as a soil loosening unit 202.
  • the pre-cutter 201 and the soil loosening unit 202 are each designed as a single soil cultivation disc.
  • a soil cultivation unit 200 in the form of a furrow opener or sowing disc 203 follows the soil loosening unit 202.
  • the furrow opener or the sowing disc 203 comprises two soil cultivation discs arranged opposite one another.
  • the soil cultivation disks of the soil cultivation units 200 each have two lateral circular surfaces 220 and a circumferential or running surface 230 and are mounted rotatably about their respective axis of rotation 223.
  • a schematic sectional illustration of a conventional, exemplary seed furrow 530, which can be prepared and produced with the soil cultivation arrangement 100, can be seen in FIG. 1b.
  • the seed furrow 530 is formed with an approximately V-shaped cross-sectional area within the soil 500, more precisely in the uppermost soil horizon 520, and comprises two sloping seed furrow walls 531.
  • the seed furrow depth a is the distance from the soil surface 510 to the deepest point of the seed furrow 530, also known as the furrow base.
  • the seed furrow width b is usually measured in the area of the soil surface 510 and is the distance between the two Seed furrow walls 531 defined to one another in this area.
  • the seed furrow width b is usually in a range between 3.75 cm to 4 cm and the seed furrow depth a in a range between 3 cm to 10 cm.
  • the soil cultivation arrangement 100 according to FIG.
  • the pre-cutter 201 and the soil loosening unit 202 are each provided for preparing the seed furrow 530 and for loosening the soil in the uppermost soil horizon 520, along a cross-sectional area within which the seed furrow 530 is to be created.
  • the actual seed furrow 530 is opened or pulled by means of the following furrow puller or sowing discs 203.
  • FIG. 1 c the soil cultivation arrangement 100 from FIG. 1 a is shown in a schematic side view.
  • the floor 500 and its floor surface 510 are also indicated schematically.
  • the tillage units 200 each having one or two tillage discs, the soil loosening unit 202 and the furrow opener or the sowing disc 203, roll along the soil 500 or on its surface 510 and penetrate into the soil 500, preferably by the same working or penetration depth x, which also roughly corresponds to the seed furrow depth a.
  • the pre-cutter 201 and / or the soil loosening unit 202 can penetrate deeper into the soil 500, ie have a greater working or penetration depth x than the furrow opener 203, which also causes the soil in the area below the seed furrow 530 can be loosened.
  • the working or penetration depth x or seed furrow depth a can be adjusted to the desired amount as required depending on the optimal planting depth of the seed.
  • the precutter 201 has, as an example in FIG. 1 c, a sliding device 400, the sliding surface 410 of which slides along the bottom surface 510 on the underside.
  • a sliding device 400 By displacing the soil working disc and the sliding device 400 of the precutter 201 relative to one another, the distance by which the soil working disc protrudes beyond the sliding surface 410 on the underside, in particular penetrates, and thus their working or penetration depth x can be determined.
  • the sliding device 400 consequently fulfills the function of the devices known from the prior art and optionally also applicable to the invention for setting the working or penetration depth x, such as depth wheels or so-called “chicken feet” and is mounted in a similar manner on a
  • the sliding device 400 also supports the soil cultivation unit 200 on the ground 500, which enables the soil cultivation disc of the precutter 201 to be actively driven in the illustrated direction of rotation R, against the direction of pull Z.
  • the soil cultivation unit 200 can be provided with an electrical, hydraulic, pneumatic and / or with another transmission equipped drive or actuator known from the prior art.
  • FIG. 2 A schematic perspective illustration of a first exemplary embodiment of a soil cultivation unit 200 according to the invention with a soil cultivation element 210 designed as a soil loosening unit 202 can be seen in FIG. 2, together with a schematic section of a seed furrow 530 to be generated.
  • the embodiment of the soil loosening unit 202 shown here is designed with a total of three knives 310, which are provided with a saw profile 311 in the pulling direction Z and can be moved up and down linearly in translation along a cutting direction S running orthogonally to the pulling direction Z.
  • the soil loosening unit 202 also has a sliding device 400, the underside sliding surface 410 of which is provided for sliding on the soil surface 510.
  • a front section 420 of the sliding device 400 in the pulling direction Z is raised in the manner of a runner with respect to the ground surface 510 in order to facilitate sliding even on uneven ground.
  • Three slot-like recesses 430 of the sliding device 400 are each penetrated by one of the knives 310 and at the same time function as a kind of guide in the cutting direction S.
  • the sliding device 400 By means of the sliding device 400, the working or penetration depth x of the knives 310 can be varied can be set.
  • the sliding device 400 prevents plants or root residues from being pulled out of the soil 500 by an upward movement of the knives 310 and holds them back under itself.
  • the actual cutting process takes place on the lower edges of the slot-like recesses 430 facing the base 500, the knives 310 and the sliding device 400 interacting like scissors.
  • the set working or penetration depth x preferably corresponds to the seed furrow depth a, and the distance between the two outer knives 310 corresponds to the seed furrow width b of the seed furrow 530 to be generated.
  • Soil loosening unit 202 the soil 500 is loosened transversely to the pulling direction Z along a rectangular cross-sectional area, which protrudes over the V-shaped cross-sectional area of the seed furrow 530, in particular in the area of the seed furrow walls 531, effectively avoiding soil compaction here.
  • the knives 310 can be driven electrically, hydraulically, pneumatically or mechanically via a conventional linear actuator and are mounted, preferably spring-loaded and / or with play, so that they can move up and down along the cutting direction S.
  • FIG. 3 shows a schematic perspective illustration of a further exemplary embodiment of a soil cultivation arrangement 100 with two soil cultivation units 200.
  • the tillage arrangement 100 has the tillage unit 200 designed as a furrow opener or as a seeding disc 203 and a preceding tillage unit 200 with a tillage element 210 designed as a tillage unit 202, which is constructed with a revolving tillage chain 320.
  • the soil loosening chain 320 of the soil loosening unit 202 is preferably driven electrically, hydraulically, pneumatically or mechanically via an actuator which is attached to the carrier device of the soil cultivation arrangement 100 and can, if necessary, "forwards" in the rolling direction of the soil cultivation discs of the furrow opener 203 or "backwards” the unrolling direction in the direction of rotation R indicated schematically.
  • the soil loosening chain 320 is preferably, at least in sections, with a sawtooth profile, not shown here provided, the teeth of which extend straight or obliquely, in particular radially, outward, in the direction of the bottom 500.
  • the soil loosening unit 202 having the soil loosening chain 320 has a sliding device 400 according to FIGS. 1 a, c which is hidden here for setting the working or penetration depth x.
  • the soil loosening chain can be preceded by a pre-cutter, in particular an active coulter, to avoid clogging with plant and root residues.
  • a soil cultivation element 210 embodied as a precutter 201, of a second exemplary soil cultivation unit 200 for a soil cultivation arrangement 100 can be taken from FIG. 4, for example, in a schematic perspective illustration.
  • the pre-cutter 201 comprises a single soil cultivation element 210, which is mounted rotatably about its axis of rotation 223 and is aligned parallel to the pulling direction Z, which here as a circular saw-like knife disc for cutting plant and root residues, rotating against the pulling direction Z or cutting actuators with a variably adjustable speed of rotation, as well as for preparing the seed furrow 530 to be produced.
  • the soil working element 210 is provided with a tooth profile 232 pointing radially outward.
  • the pre-cutter 201 is therefore additionally designed with a sliding device 400, the front section 420 of which is raised in a runner-like manner relative to the ground surface 510.
  • a centrally arranged and elongated slot-like recess 430 of the sliding device 400 is penetrated by the soil working disc.
  • the soil cultivation unit 200 is moved along the pulling direction Z, the sliding device 400 sliding with its sliding surface 410 on the underside along the soil surface 510 and holding down any plant residues or pressing between them and the soil 500 for guaranteed cutting. At the same time, the sliding device 400 prevents any root residues located in the soil 500 are pulled out of the soil 500 by the rotating soil cultivation disc 210. In addition, the sliding device 400 is used to set the working or penetration depth x of the precutter 201.
  • FIG. 5a to 5c show a third exemplary embodiment of a soil cultivation unit 200 according to the invention with a soil cultivation element 210 designed as a precutter 201 and a soil cultivation element 210 designed as a soil loosening unit 202 as well as the soil loosening unit 202 penetrate a common sliding device 400 which slides with its underside sliding surface 410 along the soil 500 or on the soil surface 510.
  • the sliding device 400 cooperates with the precutter 201.
  • Biomass to be cut, in particular plant and root residues is retained by the sliding surface 410 of the sliding device 400.
  • the cut is made at the edges of the recess 430 of the sliding device 400.
  • the precutter 201 essentially corresponds to the previously described embodiments and is therefore not described again in detail.
  • the soil cultivation element 210 which is designed as a soil loosening unit 202, follows the precutter 201 and comprises a soil loosening wing 350 which, starting from the sliding surface 410 of the sliding device 400 on the underside, extends towards the soil 500.
  • the working or penetration depth x of the soil loosening wing 350 is determined by the sliding device 400.
  • an upper section 351 of the soil loosening unit 202 adjoining the soil loosening wing 350 penetrates a correspondingly designed recess 430 and can be attached to the sliding device in specific, predetermined positions and / or positions, for example by means of screws or similar fastening means.
  • the upper section 351 has a number of bores or other recesses that are spaced apart from one another.
  • the side surfaces 351 facing the respectively adjacent seed furrow walls 531 are provided with loosening pins and / or loosening elements 300 which extend in the direction of the seed furrow walls 531.
  • the loosening pins and / or loosening elements 300 are each conical here and move during operation, ie when the soil cultivation unit 200 is pulled along the pulling direction Z, along a horizontal path through the soil located in the region of the seed furrow walls 531, as a result of which the soil 500 is loosened.
  • the leading precutter 201 which, in cooperation with the sliding device, enables particularly effective cutting of the biomass, accumulations of biomass or jams or blockages on the trailing soil loosening unit 202 comprising the soil loosening wing 350 are avoided.
  • the fourth exemplary embodiment of a soil cultivation unit 200 according to the invention according to FIGS. 6a and 6b differs from the third embodiment just described only in the design of the soil loosening unit 202 or the soil loosening wing 350, which is why only this one is described in more detail below.
  • the loosening pins and / or loosening elements 300 provided on the side surfaces 351 of the soil working wing 350 are designed with a wedge-like geometry and are aligned parallel to one another along the soil working wing 350.
  • the fifth exemplary embodiment of a soil cultivation unit 200 according to the invention according to FIGS. 7a and 7b also corresponds to the fourth embodiment described above and differs only in terms of a biostimulant, biological product, plant protection agent against insects, pests and diseases, as well as nutrient and / or fertilizer supply 352, which extends along a rear edge of both the upper section 151 and the tillage wing 350 and is used for supplying liquid nutrients and / or liquid fertilizers into the seed furrow 530.
  • the working or penetration depth x of the tillage wing 350 expediently exceeds the placement depth of the seed.
  • the soil cultivation arrangement 100 comprises three soil cultivation units 200, which are designed as a pre-cutter 201, a soil loosening unit 202 and a furrow opener 203.
  • the Pre-cutter 201 has a single tillage disc 210 and a sliding device 400.
  • the soil loosening unit 202 is arranged following the precutter 201 and likewise comprises a sliding device 400, which, however, is penetrated by three knives 310 that can move up and down transversely to the pulling direction Z.
  • the furrow opener or the sowing disc 203 is arranged with two soil cultivation discs 210 each oriented at an angle to the pulling direction Z, terminating in the pulling direction Z or following the soil loosening unit 202.
  • plant and root residues can first be cut above and below ground by means of the pre-cutter 201, with an incision in the soil 500 that precedes the seed furrow 530 being produced .
  • the soil loosening unit 202 which is provided with three knives 310, the soil 500 is then loosened in the area of the seed furrow 530 to be produced, in this embodiment the rectangular cross-sectional area of the
  • Soil loosening unit loosened soil 500 the V-shaped
  • Seed furrow walls 531 protruded.
  • the soil is loosened extensively around the seed furrow 530 to be produced, so that compaction of the soil 500 in the region of the seed furrow walls 531 is effectively prevented.
  • a soil loosening unit 202 having a soil cultivation wing 350 can optionally also be provided at this position.
  • the actual seed furrow 530 is drawn by the furrow opener or the sowing disc 203, the surrounding soil being displaced laterally in the manner of a plow by the inclined tillage discs 210.
  • the soil cultivation discs 210 are each provided with the loosening pins 300 on their outer circular surface 221, which during the generation of the seed furrow 530 along a respective cycloid, in particular an epicycloid path through the soil adjacent seed furrow walls 531 are drawn and loosen them up.
  • a special synergetic effect for loosening the soil can be achieved through the interaction with a soil loosening unit 202 (see Fig. 5-7) which precedes the furrow ornament 203 and has a soil loosening wing 350.
  • the loosening pins and / or loosening elements 300 of the soil loosening wing 350 move along respective horizontal paths through the soil, the subsequent loosening pins and / or loosening elements 300 of the furrow opener or the sowing disc 203, which move along epicycloid paths, cross the previously generated horizontal paths multiple times and at different angles, whereby maximum loosening of the soil in the area of the seed furrow walls 531 is achieved.
  • FIG. 200 Two schematic perspective views of an exemplary embodiment of a soil cultivation unit 200 according to the invention with a
  • Soil loosening unit 202 comprising two in pulling direction or
  • milling heads 340 arranged next to one another with axes of rotation 341 aligned parallel to one another can be seen in FIG.
  • more than two milling heads 340 can also be arranged next to one another.
  • the soil cultivation unit shown in FIG. 9 is provided with a sliding device 400 which is designed with one or more recesses 430 through which the milling heads 340 pass.
  • the sliding device 400 can also be dispensed with.
  • FIG. 10 shows two schematic perspective views of a further exemplary embodiment of an inventive
  • Soil cultivation unit 200 can be removed with a soil loosening unit 202 with a single milling head 340.
  • the milling head 340 or its axis of rotation 341 is arranged here centrally within an optional sliding device 400 and penetrating a recess 430 provided therein.
  • two or more milling heads 340 can also be arranged one behind the other or in series with respect to the pulling direction or forward travel direction Z.
  • 340 expediently has the smallest and the rearmost milling head 340 has the largest diameter.
  • the respective milling heads 340 of the previously described embodiments according to FIGS. 9, 10 and 11 are driven by one or more drive units, not shown here, which are preferably designed as an electrically, pneumatically, mechanically or hydraulically driven rotary actuator.
  • the milling heads 340 can be rotated at the desired speed in the same or opposite direction of rotation about their respective axis of rotation 341.
  • the chosen arrangement of the milling heads 340 i. H. a single milling head 340, two or more milling heads 340 next to one another and / or two or more milling heads 340 one behind the other can, if necessary, be adapted to the existing soil conditions.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bodenbearbeitungsanordnung (100), insbesondere Bodenvorbereitungsanordnung, zur landwirtschaftlichen Bearbeitung eines Bodens (500), insbesondere einer Feld- und/oder Ackerfläche, mit einer Trägervorrichtung zum Anhängen an eine landwirtschaftliche Zugmaschine und mit einer oder mehreren Bodenbearbeitungseinheiten (200, 201, 202, 203) zur Vorbereitung und/oder zur Erzeugung einer Saatgutfurche (530), welche Bodenbearbeitungseinheiten (200, 201, 202, 203) als modulare Bestandteile der Bodenbearbeitungsanordnung (100) bedarfsweise mit der Trägervorrichtung verbindbar und entlang der Trägervorrichtung in gewünschter Reihenfolge anordenbar sind. Zumindest eine Bodenbearbeitungseinheit (200) weist eine kufenartig ausgestaltete Gleitvorrichtung (400) auf, deren unterseitige, dem Boden (500) zugewandte Gleitfläche (410) zum Abgleiten entlang einer Bodenoberfläche (510) ausgebildet ist.

Description

Bodenbearbeitungsanordnung
Die Erfindung betrifft eine Bodenbearbeitungsanordnung, insbesondere eine Bodenvorbereitungsanordnung, zur landwirtschaftlichen Bearbeitung eines Bodens, insbesondere einer Feld- und/oder Ackerfläche, mit einer Trägervorrichtung zum Anhängen an eine landwirtschaftliche Zugmaschine, insbesondere einen Traktor oder Schlepper und mit einer oder mehreren Bodenbearbeitungseinheiten zur Vorbereitung und/oder zur Erzeugung einer Saatgutfurche, welche Bodenbearbeitungseinheiten als modulare Bestandteile der Bodenbearbeitungsanordnung bedarfsweise m it der T rägervorrichtung und/oder m it einer von einer landwirtschaftlichen Zugmaschine schleppbaren Säeinheit verbindbar und entlang der Trägervorrichtung in gewünschter Reihenfolge anordenbar sind.
In der industriellen Landwirtschaft gehört die Bodenbearbeitung zu den kosten- und zeitintensivsten Arbeitsvorgängen im Feld- oder Ackerbau. Neben der intensiven, wendenden Bodenbearbeitung, dem Pflügen, bei der der Boden einer Feld- und/oder Ackerfläche im Bereich der obersten, ca. 40 cm dicken Bodenschicht gewendet und gelockert wird, haben sich mittlerweile auch im großindustriellen Maßstab schonendere Bodenbearbeitungsverfahren etabliert. Bei den sogenannten pfluglosen oder nicht-pflügenden (im Englischen auch als„no-till“ bezeichneten) Bodenbearbeitungsverfahren findet eine nur oberflächliche Bodenbearbeitung statt. Stroh- und Erntereste können nach der Ernte bis zur nächsten Aussaat auf der Bodenoberfläche verbleiben und den Boden so vor Wasser- und Winderosion und Verdunstung der Bodenfeuchte schützen. Für solche konservierenden Bodenbearbeitungsverfahren sind jedoch grundsätzlich andere Anforderungen an die Technik zu stellen. Trotz der schützenden und konservierenden Eigenschaften können auf der Feld- oder Ackerfläche bzw. im Boden verbliebene Stroh-, Pflanzen- und Wurzelreste eine präzise Saatgutablage verhindern oder stellen einen mechanischen Widerstand für das Saatgut dar, woraus ein unzureichender Samen- Boden-Kontakt (im Englischen auch als„seed-to-soil contact“ bezeichnet) resultiert. Gerade in Verbindung mit der sogenannten Einzelsaat oder Einzelkornablage, bei welcher das Saatgut nach vorheriger Vereinzelung (z.B. mittels mechanischer oder pneumatischer Kornvereinzelung) einzelkornweise entlang einer vorbereiteten Saatgutfurche abgelegt wird, kann ein unzureichender Samen-Boden-Kontakt zu einer erheblichen Minderung des Ernteertrags führen. Spezielle Bodenbearbeitungsgeräte für die nicht-pflügende Bodenbearbeitung im Zusammenhang mit der Einzelsaat bzw. Einzelkornablage sind darauf ausgerichtet, den Boden zu öffnen oder zu lockern sowie Stroh- und Erntereste zu zerkleinern, insbesondere zu schneiden und effektiv in den obersten Bodenhorizont einzumischen. Derlei Bodenbearbeitungsgeräte sind üblicherweise aus einer Aneinanderreihung verschiedener, zumeist scheibenförmig ausgebildeter, Werkzeugelemente mit unterschiedlichen Funktionen aufgebaut. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Zusammenstellungen solcher Werkzeugelemente bekannt. So offenbart die EP 0849426 B1 bspw. eine Säeinheit mit einem Arm, der an einem vorderen Endbereich an einen Werkzeugträger einer Zugmaschine angehangen wird und zur Aufnahme verschiedener
Werkzeugelemente ausgebildet ist. Den wesentlichen Bestandteil der Säeinheit bildet der so bezeichnete Furchenöffner, der als schräg angestellte und gefedert gelagerte Einzelscheibe zur Erzeugung einer Saatgutfurche in
Vorwärtsfahrtrichtung von der Zugmaschine gezogen wird. Zur Festlegung der Eindringtiefe des Furchenöffners und der daraus resultierenden Furchentiefe ist ein Tiefenrad nahe der voreilenden Seite des Furchenöffners angeordnet. Das Tiefenrad dient gleichzeitig auch zur Verdichtung und Stabilisierung der
Furchenwand. Das Saatgut wird dann mittels eines Säschars in die geöffnete Furche abgegeben. Dem Furchenöffner läuft ein Furchenräumer (im Englischen auch„raw cleaner“) voraus um Pflanzen- und Ernterückstände auf dem Boden aus dem Bereich vor dem Furchenöffner zu räumen. Der Furchenräumer besteht im Wesentlichen aus zwei, schräg zueinander angestellten Scheiben, deren Umfang mit einem Zahnprofil versehen ist. Dem Furchenöffner nachlaufend angeordnet rollt ein Schließrad (im Englischen auch„closing wheel“) auf der Bodenoberfläche ab, das zum Verschließen der zuvor geöffneten Furche das Erdreich im Bereich der Furchenwand ablöst und gleichzeitig gegen das in der Furche liegende Saatgut drückt.
Während der in der EP 0849426 B1 beschriebene Furchenräumer im Wesentlichen oberirdisch arbeitet, d. h. Stroh- und Erntereste oberhalb der Bodenoberfläche räumt, kann mittels einer zumeist gewellten, einzelnen Bodenbearbeitungsscheibe (im Englischen auch als„coulter“ oder als„disc opener“ bezeichnet) in den oberen Bodenhorizont„eingeschnitten“ werden um auch unterirdisch, d. h. unterhalb der Bodenoberfläche, gewachsene Wurzelreste zu zerkleinern und so das Öffnen der Saatgutfurche zu erleichtern. Eine solcher Coulter oder Vorschneider kann bedarfsweise zusätzlich zu oder anstelle des Furchenräumers eingesetzt werden und ist zweckmäßig vorauslaufend zu dem Furchenöffner angeordnet. In der US 7,992,651 B2 ist ein Coulter mit einer wellenartig ausgebildeten Scheibenfläche offenbart. Der Coulter soll den Boden, bevor die eigentliche Saatgutfurche geöffnet wird, bis zu einer gewünschten Tiefe einschneiden bzw. einschlitzen um das Erdreich in diesem Bereich aufzulockern und etwaige Pflanzen- oder Wurzelreste zu zertrennen. Im Betrieb rollt der als rundlaufende Scheibe ausgebildete Coulter entlang der Bodenoberfläche bzw. teilweise innerhalb des Bodens ab, wobei die Drehgeschwindigkeit von der Fortbewegungsgeschwindigkeit des Zugfahrzeugs abhängt. Die zuvor durch einen Agronomen festgelegte, erforderliche Eindringtiefe des Coulters wird anhand des Gewichts der Maschine und der Flärte des Bodens festgelegt. Aufgrund der gewellt ausgebildeten Scheibenfläche ist der effektiv eingeschnittene bzw. eingeschlitzte und gelockerte Bodenbereich breiter als die eigentliche Scheibenstärke. Gemäß unterschiedlicher Ausführungsformen kann der Coulter entlang seines Umfangs mit einer einseitig oder beidseitig ausgebildeten Schneidkante versehen sein.
Bei der Beseitigung von Biomasse, wie Pflanzen- oder Wurzelresten mittels eines solchen Coulters bzw. Vorschneiders ist nachteilig, dass das Schneiden von Biomasse lediglich bei der Abrollbewegung durch das Gewicht des Coulters, das Gesamtgewicht der Maschine und/oder durch hydraulisch oder pneumatisch erzeugten sowie durch die Zugkraft ausgeübten Druck realisiert wird. Aufgrund unterschiedlicher Bodenhärten, die durch klimatische Verhältnisse, insbesondere Feuchtigkeit bzw. Trockenheit auftreten, aber auch vom Bodentyp, dessen Kompaktheit, Sprödigkeit sowie der Durchsetzung des Bodens mit Biomasse beeinflusst werden, kommt es daher auch zu einer hohen Variabilität in der Schnittqualität. Dies führt oftmals zu nur unvollständig durchtrennter Biomasse, die sich dann innerhalb der Saatgutfurche ansammelt. Bei der Aussaat führt dies dazu, dass das Saatgut auf der Biomasse aufliegt, wo es nicht keimt und folglich auch keinen Ertrag liefert. Dies ist eine Hauptursache für den bekannten„Hair-Pinnig“- Effekt. Dieser Effekt ist bspw. in der Veröffentlichung„Effects of Geometry of Disk Openers on Seed“; E. Seidi; International Journal of Agricultural and Biosystems Engineering Vol:6, No: 12, 2012 beschrieben. Beim„Hair-Pinnig“-Effekt sammelt sich nicht vollständig durchtrennte und/oder die Saatgutfurche verstopfende Biomasse zwischen Saatkorn und Boden, wodurch der „seed-to-soil contact“ abnimmt, das Saatgut langsamer, oder überhaupt nicht keimt und letztlich der bei der Ernte erzielte Ertrag sinkt.
Aus der US 2016/0050837 A1 ist ein Werkzeugarm für eine mehrreihige Pflanzeinheit bekannt, die von einem landschaftlichen Nutzfahrzeug, einem Traktor oder Schlepper gezogen wird, um eine Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Saatgutreihen zu erzeugen und mit Saatgut zu bestücken. Der Werkzeugarm ist mit verschiedenen Werkzeugelementen zur Vorbereitung des Bodens, zur Erzeugung der Saatgutfurche, zur Ausbringung des Saatguts und zum Schließen der Saatgutfurche ausgestattet. In einer Ausführungsform sind sogenannte Schließräder („closing wheels“) gezeigt, die jeweils aus zwei, insbesondere gezahnten Rädern aus Gummi, Kunststoff oder Eisen gebildet sind, an deren äußeren Umfang beidseitig schräg nach außen weisende Vorsprünge die Lauffläche der Schließräder vergrößern. Hierdurch wirken die Schließräder auf das neben der Saatgutfurche lose angehäufte Erdreich ein und verschließen damit die Saatgutfurche.
Auch von der S.l. Distributing Inc. wird ein ähnliches Schließrad (https://sidist.com/index.cfm?fuseaction=cateqorv.displav&cateqorv ID=141 &CFID =50302618&CFTOKEN=12808232&CFID=59384229&GFTOKEN=53824749. aufgerufen am 21.05.2019) unter der Bezeichnung „Finger-Till Closing Wheel“ angeboten. Das Schließrad ist als Scheibenpaar mit zwei schräg zueinander angestellten und jeweils einteilig gegossenen Scheiben ausgeführt. Jede Scheibe umfasst am äußeren Scheibenumfang zwei Reihen pyramidenförmiger Vorsprünge, wobei eine Reihe axial nach innen und die andere Reihe radial nach außen weist. Die axial nach innen weisenden Vorsprünge rollen im Bereich der Furchenwände ab um die Saatgutfurche zu verschließen, gleichzeitig sorgen die radial nach außen weisenden Vorsprünge für eine Lockerung des Bodens in diesem Bereich. Die im Stand der Technik gezeigten Vorrichtungen zur konservierenden Bodenbearbeitung bringen allerdings auch Nachteile mit sich. So kommt es oftmals gerade im Bereich der Saatgutfurchenwände zu einer Verdichtung des dortigen Erdreichs bzw. Bodens (im Englischen auch als„side-wall-compaction“ bezeichnet). Eine solche Verdichtung des Bodens kann zu einer vorgegebenen Wuchsrichtung des Wurzelwerks der angesäten Pflanzen innerhalb der Saatgutfurche bzw. entlang der Saatgutfurchenwand und in der Folge zu einem geringeren Ernteertrag führen. Auch durch eine nachträgliche Auflockerung des Erdreichs oder Bodens in diesem Bereich, mittels entsprechend gestalteter Schließräder, lässt sich die durch vorauslaufende Werkzeugelemente, gerade bei feuchtem Boden oftmals verursachte Verdichtung nicht hinreichend beseitigen. Ferner ist bei der Beseitigung bzw. dem Schneiden oder Zertrennen von Biomasse, wie Pflanzen- und Wurzelresten mittels eines Coulters bzw. Vorschneiders nachteilig, dass die Biomasse oftmals unvollständig geschnitten wird. Darüber hinaus hängt die Eindringtiefe des Coulters allein vom Feuchtegehalt und der Verdichtung des Bodens sowie dem Gewicht des Coulters bzw. des Werkzeugarms, an welchem der Coulter aufgehängt ist, ab und ist in der Folge kaum oder nur mit hohem Aufwand variierbar.
Daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu eliminieren und eine verbesserte Bodenbearbeitungsanordnung zu schaffen, welche insbesondere eine vollständigere Zertrennung von Biomasse wie Pflanzen- oder Wurzelresten sowie die Vermeidung von Furchenwandverdichtung und/oder des Flair-Pinnig“-Effekts zusammen mit einem optimierten Samen-Boden- Kontakt aufgrund homogener Bodendichte im Bereich der Saatgutfurche ermöglicht. Gleichzeitig wird durch eine homogene Bodendichte eine zeitgleiche Keimung des Saatguts gefördert, wodurch der Ernteertrag weiter erhöht wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Bodenbearbeitungsanordnung gemäß Anspruch 1 sowie eine Bodenbearbeitungseinheit gemäß Anspruch 13. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
Eine erfindungsgemäße Bodenbearbeitungsanordnung der eingangs näher beschriebenen Art kennzeichnet sich dadurch, dass zumindest eine Bodenbearbeitungseinheit eine kufenartig ausgestaltete Gleitvorrichtung aufweist, deren unterseitige, dem Boden zugewandte Gleitfläche zum Abgleiten entlang einer Bodenoberfläche ausgebildet ist.
Zur flexiblen Verwendung verschiedener Bodenbearbeitungseinheiten mit unterschiedlicher Funktion können die Bodenbearbeitungseinheiten mit einer Trägervorrichtung der Bodenbearbeitungsanordnung verbunden werden und sind entlang der Säsektion bei Sämaschinen oder an einer anderen Trägervorrichtung bedarfsweise in gewünschter Reihenfolge flexibel anordenbar. Zusätzlich oder alternativ ist auch eine Verbindung mit einer Säeinheit möglich. Als Trägervorrichtung eignen sich aus dem Stand der Technik bekannte Werkzeugarme oder sonstige Vorrichtungen, die eine Aufhängung bzw. Befestigung der Bodenbearbeitungseinheiten ermöglichen. Die Bodenbearbeitungseinheiten sind entlang der Trägervorrichtung angereiht um den Boden im Bereich einer einzelnen Saatgutfurche vorzubereiten, aufzulockern und schließlich die Saatgutfurche zu erzeugen. Abhängig von der Größe der zu bearbeitenden Feld- und/oder
Ackerfläche können mehrere Bodenbearbeitungsanordnungen parallel zueinander an einem Werkzeugträger einer industriellen oder landwirtschaftlichen Zugmaschine, insbesondere einem Traktor oder Schlepper, befestigt sein um eine entsprechende Anzahl an Saatgutfurchen vorzubereiten und/oder zu erzeugen. Vorteilhafterweise ist, in Zugrichtung der landwirtschaftlichen Zugmaschine, zunächst eine Bodenbearbeitungseinheit zum Schneiden von Pflanzen- und/oder Wurzelresten und zur Vorbereitung des Bodens angeordnet. Dieser nachfolgend kann eine weitere Bodenbearbeitungseinheit zur Vorbereitung der Saatgutfurche und zum Auflockern des Bodens bzw. Erdreichs im Bereich der zu erzeugenden Saatgutfurche angeordnet sein. Abschließend kann eine Bodenbearbeitungseinheit zum Erzeugen der Saatgutfurche und gleichzeitig zur Auflockerung des Bodens im Bereich der Saatgutfurchenwand vorgesehen sein.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eine Bodenbearbeitungseinheit eine Gleitvorrichtung umfasst. Die Gleitvorrichtung ist mit einer parallel zur Bodenoberfläche ausgerichteten, unterseitigen Gleitfläche versehen, die in der Art einer Kufe, eines Schlittens oder eines Skis in Zugrichtung der landwirtschaftlichen Zugrichtung angehoben ist, um ein Abgleiten der Bodenbearbeitungseinheit entlang der Bodenoberfläche zu ermöglichen. Zusammen mit der Gleitvorrichtung können sowohl Bodenbearbeitungselemente in Form von Bodenbearbeitungsscheiben, aber auch nicht scheibenförmige bzw. nicht entlang des Bodens abrollende Bodenbearbeitungselemente eingesetzt werden, wodurch eine höhere Variabilität des modularen Aufbaus der Bodenbearbeitungsanordnung erzielt wird. Die Gleitvorrichtung dient der Verringerung der Reibung zwischen
Bodenbearbeitungseinheit und Bodenoberfläche sowie der Bestimmung und Einstellung der Eindringtiefe, insbesondere des Abstands zwischen Vorrichtung, Biomasse und Boden. Gleichzeitig wird auch an der Bodenoberfläche befindliche Biomasse, insbesondere Pflanzen- oder Erntereste niedergehalten und/oder flach zur Bodenoberfläche ausgerichtet, wodurch die Funktion der
Bodenbearbeitungselemente verbessert wird.
Durch die flexible Bestückung der Trägervorrichtung lässt sich je nach Beschaffenheit des zu bearbeitenden Bodens und abhängig vom Zustand der Feld- und/oder Ackerfläche, bspw. der Art und Menge verbliebener Pflanzen- und Ernte oder Wurzelreste oder des Feuchtigkeitsgehalts, modular eine gewünschte
Kombination an Bodenbearbeitungseinheiten zusammenstellen. Beispielsweise kann die Bodenbearbeitungsanordnung bedarfsweise mit einer oder mehreren der Bodenbearbeitungseinheiten ausgestattet werden. Je nach Art und Eigenschaft des Bodens ist bspw. auch denkbar, mehrere in Reihe angeordnete Bodenbearbeitungseinheiten, insbesondere Bodenbearbeitungsscheiben mit zueinander abweichender Eindringtiefe und/oder zueinander abweichendem Durchmesser und in der Folge auch mit zueinander abweichender Masse bedarfsweise, modular zusammenzustellen. Als vorteilhaft hat sich hierbei erwiesen, die bezüglich der Zugrichtung der landwirtschaftlichen Zugmaschine zuvorderst angeordneten Bodenbearbeitungseinheiten mit der geringsten
Eindringtiefe und/oder dem kleinsten Durchmesser auszubilden, wobei Eindringtiefe und/oder Durchmesser weiterer Bodenbearbeitungseinheiten entgegen der Zugrichtung zunehmen. Bei parallel zueinander angeordneten Bodenbearbeitungsanordnungen zur Erzeugung mehrerer, paralleler Saatgutfurchen sind vorzugsweise jeweils an derselben Position, zueinander parallel angeordnete Bodenbearbeitungseinheiten mit identischer Eindringtiefe und/oder identischem Durchmesser ausgebildet. Durch geeignete, modulare Anordnung unterschiedlicher Bodenbearbeitungseinheiten kann einer Verdichtung der Saatgutfurche, insbesondere im Bereich der Saatgutfurchenwand unmittelbar vorgebeugt werden, noch vor und/oder während der Saatgutfurchenerzeugung, bzw. der Boden- und/oder Erdreichlockerung im Bereich der Saatgutfurchenwand.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann zusätzlich um weitere aus dem Stand der Technik bekannte Werkzeugelemente, wie bspw. eine Vorrichtung zur Ablage des Saatguts, einen Furchenräumer oder ein oder mehrere Schließräder ergänzt werden oder gemeinsam mit diesen genutzt werden.
Besonders gut ist die erfindungsgemäße Bodenbearbeitungsanordnung zur Erzeugung von Saatgutfurchen für die Einzelsaat geeignet, lässt sich aber auch vorteilhaft zur Erzeugung von Saatgutfurchen mit abweichenden Abmessungen, insbesondere zur Erzeugung von Saatgutfurchen für kleineres Saatgut, wie z.B. Weizen, Raps, Gerste usw. verwenden.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung überragen, insbesondere durchsetzen, daher ein oder mehrere Bodenbearbeitungselemente die Gleitfläche der Gleitvorrichtung um eine variabel einstellbare Eindring- oder Arbeitstiefe.
Vorzugsweise ist die Gleitvorrichtung mit einer parallel zur Bodenoberfläche ausgerichteten, unterseitigen Gleitfläche versehen, die von dem einen oder den mehreren Bodenbearbeitungselementen überragt, insbesondere durchsetzt wird. Die Gleitvorrichtung kann hierzu mit entsprechenden Ausnehmungen ausgestaltet sein. Alternativ ist es auch denkbar eine oder zwei Gleitvorrichtungen (jeweils) benachbart zum Bodenbearbeitungselement anzuordnen. Der Abstand zwischen der unterseitigen Gleitfläche der Gleitvorrichtung und dem in den Boden eindringenden Bereich des Bodenbearbeitungselements entspricht der Eindring oder Arbeitstiefe, innerhalb der Biomasse, insbesondere Pflanzen- und Wurzelreste geschnitten sowie der Boden aufgelockert wird und/oder entspricht der Saatgutfurchentiefe der zu erzeugenden Saatgutfurche. Wie die aus dem Stand der Technik bekannten Tiefenbestimmungsräder der Säscheiben oder„chicken feet“ kann die Gleitvorrichtung somit zur Tiefenkontrolle eingesetzt werden, die Eindring oder Arbeitstiefe ist variabel einstellbar. Im Stand der Technik jedoch sind die Bodenbearbeitungselemente als in den Boden eindringende und dort abrollende Scheiben ausgebildet, deren
Drehgeschwindigkeit und -richtung folglich von der Fahrtgeschwindigkeit und Zugrichtung oder Vorwärtsfahrtrichtung der landwirtschaftlichen Zugmaschine abhängt bzw. dieser entspricht. Gleichzeitig wird im Stand der Technik über die mitrollenden Scheiben, wie auch bei Rädern, die Abstützung der
Bodenbearbeitungsanordnung am Boden realisiert. Gemäß der Erfindung wird Letzteres durch die Gleitvorrichtung übernommen, wodurch nach einer Erfindungsvariante denkbar ist, dass das eine oder die mehreren Bodenbearbeitungselemente unabhängig von der Fahrtgeschwindigkeit und
Zugrichtung oder Vorwärtsfahrtrichtung der landwirtschaftlichen Zugmaschine aktuatorisch angetrieben sind.
Der Antrieb eines solchen aktiven Bodenbearbeitungselements oder Coulters kann bspw. elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder mit anderen Arten von Hilfsgetrieben, jedoch stets unabhängig von der Fahrtgeschwindigkeit und
Bewegungsrichtung der Zugmaschine erfolgen. Beispielsweise ist es denkbar zur Erhöhung der Arbeitsgenauigkeit die Stabilität und Führung der Gleitvorrichtung oder auch eines aktiven Bodenbearbeitungselements oder Coulters durch die sogenannte Parallelogramm-Säsektion zu realisieren. Eine Montage der Gleitvorrichtung an der Parallelogramm-Säsektion ermöglicht darüber hinaus eine Synchronisierung der durch den Antrieb erzeugten Bewegungen der aktiven Bodenbearbeitungselemente oder des aktiven Coulters mit den Säscheiben.
Auf diese Weise können Bewegungsrichtung, im Falle von als Scheiben ausgeführten Bodenbearbeitungselementen die Umdrehungsrichtung, und Bewegungsgeschwindigkeit variabel vorab oder sogar im laufenden Betrieb den vorherrschenden Bodenverhältnissen, wie Pflanzen- und Wurzelresten angepasst werden um eine optimierte Bodenvorbereitung, insbesondere Bodenlockerung und/oder ein optimiertes Schneiden von Biomasse, insbesondere Pflanzen- und Wurzelresten zu ermöglichen. Durch das aktive Schneiden der Biomasse wird sichergestellt, dass Pflanzen- und Wurzelreste nicht in die vorzubereitende Saatgutfurche gelangen, sich dort vor nachfolgenden Bodenbearbeitungselementen bzw. Bodenbearbeitungseinheiten ansammeln und diese verstopfen und/oder sich unterhalb der Säscheiben ansammeln und den Samen-Boden-Kontakt des ausgebrachten Saatguts vermindern bzw. zum„Hair- Pinnig“-Effekt führen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Bodenbearbeitungselement als Vorschneider und/oder Bodenlockerungseinheit ausgebildet ist und zum Schneiden von Biomasse, insbesondere Pflanzen und Wurzelresten mit der Gleitvorrichtung zusammenwirkt.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung ist die zuvor beschriebene Erfindungsvariante als Vorschneider mit einer einzigen rotierbar gelagerten Bodenbearbeitungsscheibe, insbesondere einer Messerscheibe, ausgebildet, wobei die Bodenbearbeitungsscheibe zum Schneiden von Pflanzen- und Wurzelresten sowie zur Vorbereitung der zu erzeugenden Saatgutfurche entlang ihrer äußeren Umfangs- oder Lauffläche mit einem sich radial erstreckenden Schneid- und/oder Zahnprofil versehen ist.
In dieser Weiterbildung erfüllt die an der Bodenoberfläche abgleitende Gleitvorrichtung den zusätzlichen Zweck, dort befindliche Biomasse, insbesondere Pflanzen- oder Erntereste nieder zu halten und/oder flach zur Bodenoberfläche auszurichten, wodurch ein Abscheren mittels der als Messerscheibe ausgebildeten Bodenbearbeitungsscheibe erleichtert wird. Gleichzeitig wird verhindert, dass die rotierende Messerscheibe im Boden, d.h. unterhalb der Bodenoberfläche befindliche Pflanzen- oder Wurzelreste aus dem Boden herauszieht.
Grundsätzlich ist denkbar, z. B. bei einer nur geringen Durchsetzung des Bodens mit Biomasse, dass die rotierbar gelagerte Bodenbearbeitungsscheibe, zwar unabhängig von der Fahrtgeschwindigkeit und Zugrichtung oder Vorwärtsfahrtrichtung der landwirtschaftlichen Zugmaschine aktuatorisch, jedoch in Vorwärtsfahrtrichtung angetrieben wird.
Nach einer Erfindungsweiterbildung ist alternativ aber vorteilhaft vorgesehen, dass die rotierbar gelagerte Bodenbearbeitungsscheibe des Vorschneiders unabhängig von der Fahrtgeschwindigkeit und entgegen der Zugrichtung oder Vorwärtsfahrtrichtung der landwirtschaftlichen Zugmaschine aktuatorisch angetrieben ist. Eine der Vorwärtsfahrtrichtung entgegengerichtete, aktuatorisch angetriebene Drehbewegung der Bodenbearbeitungsscheibe ermöglicht ein besonders effektives Schneiden von Biomasse. Die insbesondere in den Boden eindringende Bodenbearbeitungsscheibe erfasst mit ihrem Schneid- und/oder Sägezahnprofil darin befindliche Biomasse, insbesondere Pflanzen- und Wurzelreste, während gleichzeitig oberhalb des Bodens befindliche Biomasse durch die Gleitvorrichtung niedergehalten wird. Die Bodenbearbeitungsscheibe dringt nicht zwingend ununterbrochen vollständig in den Boden ein, denkbar ist auch, dass die Bodenbearbeitungsscheibe, zumindest teilweise, oberhalb des Bodens Der eigentliche Schneid- oder Abschervorgang, insbesondere ein Abhacken, erfolgt an den dem Boden zugewandten unteren Kanten der Gleitvorrichtung an welcher die von der Bodenbearbeitungsscheibe mitgeführte Biomasse, insbesondere Pflanzen- und Wurzelreste zurückgehalten werden. Das Schneid- und/oder Sägezahnprofil der Bodenbearbeitungsscheibe sowie die unteren Kanten der Gleitvorrichtung wirken zum Schneiden und/oder Scheren der Biomasse in der Art einer Schere zusammen. Vorzugsweise weist die Gleitvorrichtung eine schlitzartige Ausnehmung auf, die von der Bodenbearbeitungsscheibe durchsetzt wird, abgeschert wird dann entsprechend an den Kanten der schlitzartigen Ausnehmung. Durch die die Biomasse mitführende, aufwärtsgerichtete Drehbewegung der Bodenbearbeitungsscheibe, die auch als aktiver Coulter bezeichnet wird, wird die Biomasse seitlich aus dem Bereich hinaus befördert, in welchem mit nachfolgenden Bodenbearbeitungselemente, insbesondere Furchenziehern oder Säscheiben, die Saatgutfurche erzeugt wird, sodass diese dann frei von Biomasse ist.
Optional ist gemäß einer Erfindungsausführung mindestens ein Bodenbearbeitungselement als Bodenlockerungseinheit und/oder Vorschneider mit einem oder mehreren Messern ausgebildet ist, die zum Schneiden von Biomasse, insbesondere Pflanzen- und Wurzelresten, zum Auflockern des Bodens und zur Vorbereitung der zu erzeugenden Saatgutfurche translatorisch, insbesondere transversal, zur Zugrichtung oder Vorwärtsfahrtrichtung der landwirtschaftlichen Zugmaschine, bewegbar sind.
Sowohl die bislang beschriebenen in der Art von Bodenbearbeitungsscheiben ausgebildeten Bodenbearbeitungselementen, als auch das mit einem oder mehreren Messern ausgebildete Bodenbearbeitungselement können mit einer eigenen Antriebseinheit versehen sein, bzw. fremd angetrieben werden. Die Antriebseinheit ist vorzugsweise als elektrisch, pneumatisch, mechanisch oder hydraulisch angetriebener Drehaktor oder Linearaktuator ausgebildet, um eine jeweilige Bodenbearbeitungsscheibe in oder entgegen der Zugrichtung zu rotieren bzw. das eine oder die mehreren Messer transversal zur Zugrichtung oder Vorwärtsfahrtrichtung der landschaftlichen Zugmaschine, insbesondere vertikal zum Boden oder einen anderen Winkel mit dem Boden einschließend, oszillierend zu bewegen. Hierzu kann die Trägervorrichtung der Bodenbearbeitungsanordnung eine Halterung oder Befestigungsmöglichkeit für einen entsprechenden Linearaktuator aufweisen oder der Linearaktuator wird entsprechend an einer Säeinheit befestigt.
Über eine zugeordnete Steuerung lassen sich Geschwindigkeit und Drehsinn der aktuatorisch angetriebenen Drehbewegung der einen oder mehreren Bodenbearbeitungsscheiben, unabhängig von der Fahrtgeschwindigkeit und Fahrtrichtung der landwirtschaftlichen Zugmaschine, bedarfsweise einstellen. Durch Verwendung der Gleitvorrichtung zusammen mit der Antriebseinheit, können z.B. die Einstellung der gewünschten Geschwindigkeit und des Drehsinns der aktuatorisch angetriebenen Drehbewegung oder sonstigen Bewegung erleichtert und präzisiert werden, indem der Abrolleffekt am Boden vermindert wird oder sogar völlig entfällt.
Um im Boden vorhandene Pflanzen- und/oder Wurzelreste effektiv zu schneiden bzw. abzuscheren oder abzuhacken bewegen sich das eine oder die mehreren Messer mit hoher Geschwindigkeit. Das eine oder die mehreren Messer sind hierzu in aus dem Stand der Technik bekannte Art und Weise mit dem Linearaktuator verbunden und linear beweglich gelagert. Vorzugsweise ist die Lagerung entlang der Zugrichtung und/oder entlang der zu dieser transversalen, insbesondere einen, vorzugsweise rechten, Winkel mit dem Boden einschließenden Bewegungsrichtung der Messer mit Spiel ausgebildet bzw. sind die Messer gefedert gelagert, um im Boden befindliche Steine oder sonstige Inhomogenitäten ausgleichen zu können. Die mit einem oder mehreren Messern ausgebildete Bodenlockerungseinheit wirkt in der zuvor beschriebenen Weise mit der Gleitvorrichtung zusammen, wobei nach einer vorteilhaften Weiterbildung das eine oder die mehreren Messer der Bodenlockerungseinheit eine, insbesondere schlitzartige, Ausnehmung der Gleitvorrichtung durchsetzend angeordnet sind und vorzugsweise jedem Messer eine jeweilige, insbesondere schlitzartige, Ausnehmung innerhalb der Gleitvorrichtung zugeordnet ist. Die in der Aufwärtsbewegung des einen oder der mehreren Messer mitgeführte Biomasse wird durch die Gleitvorrichtung zurückgehalten und an deren Kanten, bzw. den Kanten der schlitzartigen Ausnehmung geschnitten und/oder abgeschert und/oder abgehackt.
Die Gleitvorrichtung ist zum Niederhalten von Pflanzenresten, zur Verbesserung und Sicherstellung der Abscherleistung und/oder Schneidleistung und um zu verhindern oder zu minimieren, dass Wurzel- oder Pflanzenreste während der Aufwärtsbewegung des einen oder der mehreren Messer aus dem Boden herausgezogen werden, vorgesehen.
Zusätzlich oder alternativ kann nach einer weiteren Erfindungsvariante mindestens eine Bodenbearbeitungseinheit als Bodenlockerungseinheit mit einer umlaufenden Kette ausgebildet sein, die zum Schneiden von Pflanzen- und Wurzelresten, zum Auflockern des Bodens und zur Vorbereitung der zu erzeugenden Saatgutfurche in der Art einer Motorsäge aktuatorisch angetrieben und mit einem Sägezahnprofil ausgebildet ist.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung ist mindestens ein Bodenbearbeitungselement als Bodenlockerungseinheit mit einem von der Gleitfläche der Gleitvorrichtung ausgehend in den Boden eingreifenden Bodenlockerungsflügel ausgebildet.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Bodenlockerungsflügel um ein klingenartiges Metallblatt, welches eine insbesondere flossenartige Form, z. B. vergleichbar mit der ersten Rückenflosse eines Haifischs aufweist.
In Weiterbildung dieser Erfindungsausführung ist der Bodenlockerungsflügel die Gleitvorrichtung passierend, insbesondere durchsetzend, angeordnet und zur variablen Einstellung einer gewünschten Arbeits- oder Eindringtiefe in voneinander abweichenden Stellungen und/oder Positionen an der Gleitvorrichtung arretierbar. Durch diese Ausgestaltung kann die Eindringtiefe des Bodenlockerungsflügels einfach und unkompliziert, bedarfsweise an die vorliegenden Verhältnisse angepasst werden. Die gewünschte Eindringtiefe wird vom Landwirt nach dessen Kenntnissen und Fähigkeiten anhand der Bodenbeschaffenheit, der vorliegenden klimatischen Verhältnisse, des auszubringenden Saatguts usw. vorgegeben.
Vorzugsweise richtet sich die zu wählende Eindringtiefe, danach, bis zu welcher Bodentiefe dieser einen für die Keimung des Saatguts erforderlichen Feuchtigkeitsgehalt aufweist. Um eine besonders gute Bodenlockerung, auch im Bereich der
Saatgutfurchenwände zu erzielen, sind in optionaler Weiterbildung die der jeweiligen Saatgutfurchenwand zugewandten Seitenflächen des Bodenlockerungsflügels mit Lockerungsstiften und/oder, insbesondere schaufel- oder flügelartig ausgebildeten, Lockerungselementen versehen, welche Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente zur Auflockerung des Bodens im Bereich der jeweiligen Saatgutfurchenwand angeordnet sind.
Im Betrieb, d. h., wenn die Bodenbearbeitungsanordnung mit ihren hintereinander angeordneten Bodenbearbeitungseinheiten von einer landwirtschaftlichen Zugmaschine über die zu bearbeitende Bodenfläche gezogen wird, ragt der unterhalb der Gleitvorrichtung angeordnete Teil des Bodenlockerungsflügels, in der gewünschten Arbeits- oder Eindringtiefe, in den Boden hinein, wobei die, insbesondere beidseitig, angeordneten Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente jeweils horizontal entlang der Saatgutfurchenwände bewegt werden. Hierbei kann ein von feinen Rissen durchzogener bzw. fein zerkratzter Boden gerade im Bereich der Saatgutfurchenwände erzeugt werden, wodurch der bekannten Problematik von Verdichtungen des Bodens, insbesondere der Seitenwände der Saatgutfurche begegnet wird. Gerade im Zusammenspiel mit nachfolgenden Säscheiben und/oder weiteren Bodenbearbeitungseinheiten zur Bodenlockerung kann eine optimale Lockerung und/oder homogene Durchmischung des Bodens zur Vorbereitung der Saatgutfurchenwände erzeugt werden. Die insbesondere konusartigen oder zylindrischen Lockerungsstifte und/oder bspw. in Form von Flüglen, Stacheln, Schaufeln oder Schienen ausgeführten Lockerungselemente können parallel oder in einem Winkel zueinander ausgerichtet sein und wahlweise einseitig oder beidseitig an dem Bodenlockerungsflügel angeordnet sein. Optional kann der Bodenlockerungsflügel ein senkrecht zur Gleitvorrichtung verlaufendes Rohr oder einen Schlauch aufweisen, welches zur Versorgung des Bodens mit flüssigen Nährstoffen und/oder flüssigen Düngemitteln nutzbar ist. Zu diesem Zweck sollte die Arbeits- oder Eindringtiefe des Bodenlockerungsflügels unterhalb der Saatgutablagetiefe liegen.
Um die Bodenlockerungsflügel oder bedarfsweise auch andere Bodenbearbeitungselemente mit den Lockerungsstiften und/oder Lockerungselementen zu versehen, weist ein Herstellungsverfahren die nachfolgenden Schritte auf:
Bereitstellen eines Bodenbearbeitungselements mit zwei seitlichen, jeweils benachbarten Saatgutfurchenwänden zugeordneten Seitenflächen,
Bereitstellen einer gewünschten Anzahl an, insbesondere zylindrischen oder konusartigen Lockerungsstiften und/oder Lockerungselementen
Erzeugen von Aufnahmeausnehmungen durch Erosions- und/oder Bohrungsverfahren an einer oder beiden Seitenflächen des
Bodenbearbeitungselements, wobei die Umfangsform der erzeugten Aufnahmeausnehmungen der Umfangsform der bereitgestellten Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente entspricht, und anschließend
Fügen der Bodenbearbeitungsscheibe mit den Lockerungsstiften und/oder Lockerungselementen, wobei die Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente form- und kraft- und/oder reibschlüssig in die Aufnahmeausnehmungen eingepasst, insbesondere eingepresst werden.
Nach dem Verfahren werden das Bodenbearbeitungselement und die Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente als jeweils einzelne, separate Bauteile bereitgestellt. Das Bodenbearbeitungselement kann bspw. ein Stahl- oder Eisengussteil mit einer sehr hohen, in einem Bereich von über 60 HR liegenden Rockwell Härte sein. Durch die hohe Härte lässt sich die Lebensdauer
Bodenbearbeitungselementes aufgrund eines geringeren Verschleißes erhöhen. Die bereitgestellten Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente können aus einem ähnlichen technischen Werkstoff mit in etwa gleicher oder geringerer Härte hergestellt sein und sind insbesondere zylindrisch oder kegelförmig ausgebildet. Als besonders vorteilhafter technischer Werkstoff hat sich das Hartmetall Wolframcarbid erwiesen. Um die bereitgestellten Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente mit dem Bodenbearbeitungselement zu fügen, wird das Bodenbearbeitungselement zunächst an einer oder beiden Seitenflächen mit Aufnahmeausnehmungen, insbesondere in Form eines Sacklochs versehen. Aufgrund der hohen Härte des Materials des Bodenbearbeitungselements werden die Aufnahmeausnehmungen vorzugsweise mittels eines sogenannten Elektro- Erosion Bohrverfahrens (EDM-Verfahren) ausgebildet. Alternativ können die Aufnahmeausnehmungen auch in Form von das Bodenbearbeitungselement vollständig durchsetzenden Öffnungen ausgebildet werden.
Die Aufnahmeausnehmungen und die Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente sind mit derselben Umfangsform und vorzugsweise mit identischem Querschnitt ausgebildet, sodass die Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente in die Aufnahmeausnehmungen eingepresst und/oder eingehämmert werden können. Sofern die Aufnahmeausnehmungen durchgängig, d. h. das Bodenbearbeitungselement vollständig durchsetzend ausgebildet sind, können die Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente zusätzlich mit dem Bodenbearbeitungselement durch Setzen eines Argon-Schweißpunktes verschweißt oder, je nach Material falls erforderlich verlötet werden.
Alternativ können die Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente mittels eines sogenannten Hochtemperaturlötverfahrens unter Verwendung von Silber-, Bronze- , Messing-, oder Kupferlot und eines entsprechenden Flussmittels, welche besonders für Hochtemperaturlötverfahren in Verbindung mit Hartmetallen, insbesondere Wolframcarbid geeignet sind, gefügt werden. Ebenfalls ist die Herstellung der Lockerungsstifte und/oder Lockerungselementen durch Auftragsschweißen (Laser Cladding) oder 3D Laser Drucken denkbar.
Die zuvor beschriebenen Bodenbearbeitungseinheiten können jeweils modular und in gewünschter Reihenfolge mit einer erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsanordnung verbunden werden. Die
Bodenbearbeitungseinheiten sind hierbei jeweils, wie aus dem Stand der Technik bekannt, gefedert oder über entsprechende Arme mit der Trägervorrichtung der Bodenbearbeitungsanordnung verbunden und beweglich gelagert, um z.B. Steine oder sonstige Bodenunebenheiten ausgleichen zu können. Zusätzlich zum Eigengewicht kann ebenfalls in aus dem Stand der Technik bekannter Weise über die Einstellung einer Vorspannung ein durchgängiger Kontakt der jeweiligen Lauf- oder Gleitflächen zum Boden sichergestellt werden. Alle Bodenbearbeitungseinheiten bzw. deren Bodenbearbeitungselemente, insbesondere Vorschneider, aktiver Coulter und/oder Bodenlockerungseinheiten, können für die aus dem Stand der Technik bekannten Arten von Bodenbearbeitungsanordnungen mit und ohne Anker, Schäfte oder Zinken verwendet werden, die insbesondere zur Durchführung einer nicht pflügenden (no- till), minimal pflügenden (minimum-till), reihenweise pflügenden (strip-till) oder vertikalen (vertical-till) Bodenbearbeitung usw., bei der die obere oder tiefere Bodenschichten aufgelockert und geöffnet werden, geeignet sind. Die Aufhängung der Bodenbearbeitungselemente, insbesondere des aktiven Coulters wird an Sämaschinen für Breit- oder Reihenaussaat sowie an andere Arten von Bodenbearbeitungsanordnungen angepasst. Ander Arten von Bodenbearbeitungsanaordnungen sind bspw. Bodenbearbeitungsmaschinen für streifenartiges, vertikales Pflügen (Strip-Till, Vertical-Till). Nach einer
Erfindungsausgestaltung erfolgt bei einem aktiven Vorschneider, insbesondere aktiven Coulter, das Schneiden in Aufwärtsrichtung bzw. vom Boden weg, in Richtung des Himmels, wodurch kaum Druck erforderlich ist. Dabei wird eine saubere, biomassefreie Bodenbearbeitung durch die nicht angetriebenen, stationären, nachfolgend an der Trägereinrichtung angebrachten Bodenbearbeitungselemente, insbesondere Bodenlockerungseinheiten oder durch den Bodenlockerungsflügel ermöglicht. Alternativ können diese auch vibrierend, indirekt durch einen Federungsmechanismus, blattgefedert, springgefedert, durch Airbag, Stickstoffdämpfer oder eine andere aus dem Stand der Technik bekannte Federungsart an der Trägereinrichtung befestigt sein.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Bodenlockerungselementen werden zumeist als Lockerer bzw. „shanks“ bezeichnet, unabhängig davon, ob sie auf Direktsaatmaschinen oder auf Bodenbearbeitungsmaschinen (streifenartige, vertikales, minimales Pflügen) platziert werden, und führen zu einer nur extrem groben Lockerung des Bodens. Die Erfahrung hat gezeigt, dass es dem herkömmlichen Coulter nicht immer gelingt, die Biomasse für die nachfolgenden Lockerer (shanks) zu durchschneiden, so dass sie verstopfen. Gerade bei trockenen Bodenverhältnissen dringt ein herkömmlicher Coulter nicht ausreichend in den Boden ein, die Biomasse bleibt undurchschnitten und beginnt die nachfolgend angeordneten Elemente verstopfen. Gleiches gilt für Federzinkenmaschinen (spring tines), die nur mit Federzinken (spring tines) ausgestattet sind, die keinen Schneidcoulter haben oder dieser die Biomasse nicht durchschneidet, wobei die Zinken (spring tines) verstopft werden.
Die jeweiligen Bodenbearbeitungseinheiten sind auch zum Nachrüsten von aus dem Stand der Technik bekannten Bodenbearbeitungsanordnungen und/oder Säeinheiten geeignet.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird daher auch gelöst durch eine Bodenbearbeitungseinheit zur Verbindung mit einer Trägervorrichtung einer Bodenbearbeitungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem oder mehreren Bodenbearbeitungselementen zur Auflockerung des Bodens und/oder zum Schneiden von Biomasse, insbesondere von Pflanzen- und/oder Wurzelresten. Die Bodenbearbeitungseinheit eine kufenartig ausgestaltete Gleitvorrichtung zur Begrenzung einer Arbeits- oder Eindringtiefe des einen oder der mehreren Bodenbearbeitungselemente in den Boden auf, wobei eine unterseitige, dem Boden zugewandte Gleitfläche der Gleitvorrichtung zum Abgleiten entlang einer Bodenoberfläche ausgebildet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungseinheit weist diese mindestens ein als Vorschneider und ein als Bodenlockerungseinheit ausgebildetes Bodenbearbeitungselement auf, wobei vorzugsweise das als Vorschneider und das als Bodenlockerungseinheit ausgebildete Bodenbearbeitungselement jeweils die Gleitfläche einer gemeinsamen Gleitvorrichtung um eine variabel einstellbare Arbeits- oder Eindringtiefe überragen, insbesondere durchsetzen. In dieser Konfiguration läuft vorzugsweise der Vorschneider, insbesondere ein aktiver Coulter, der Bodenlockerungseinheit voraus. Dies ist besonders vorteilhaft, um die zu erzeugende Saatgutfurche mittels des Vorschneiders vollständig von Biomasse, insbesondere Pflanzen- oder Wurzelresten zu befreien bzw. die Biomasse derart zu zerkleinern, dass Verstopfungen durch Biomasse am nachfolgenden Element, der Bodenlockerungseinheit, vermieden werden. Die beschriebene Konfiguration bzw. Anordnung der Bodenbearbeitungselemente kann sowohl für Reihenkultur- als auch für Breitsaatsämaschinen verwendet werden. In beiden Fällen können der Anordnung aus Vorschneider und
Bodenlockerungseinheit bedarfsweise eine oder zwei Säscheiben nachlaufen deren jeweilige, einer Saatgutfurchenwand zugewandten Seitenflächen mit den weiter oben beschriebenen Lockerungsstiften und/oder Lockerungselementen versehen sein können. Auch der zuvorderst laufende Vorschneider, beispielsweise als rotierende Messerscheibe ausgebildet, kann bedarfsweise mit Lockerungsstiften und/oder Lockerungselementen versehen sein. Im Betrieb der
Bodenbearbeitungsanordnung bewegen sich die an der rotierenden Bodenlockerungseinheit oder Säscheibe angebrachten Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente entlang epizykloider Bahnen durch den Boden der jeweils angrenzenden Saatgutfurchenwände. In Kombination mit an einer nicht rotierenden Bodenlockerungseinheit, insbesondere einem Bodenlockerungsflügel, angeordneten Lockerungsstiften und/oder Lockerungselementen, die entlang horizontaler Bahnen den Boden der angrenzenden Saatgutfurchenwände durchziehen, ergibt sich ein im Bereich der Saatgutfurchenwände vollständig aufgelockerter Boden, der mit feinen Furchen, die einander in verschiedenen Winkeln durchlaufen, durchsetzt ist. Dem Problem der Furchenwandverdichtung und dem damit einhergehenden Ernteverlust kann somit vollständig begegnet werden. Der Vorschneider, insbesondere eine rotierende Messerscheibe und die Bodenlockerungseinheit, insbesondere ein Bodenlockerungsflügel, können wahlweise an einer gemeinsamen Gleitvorrichtung angeordnet sein oder mit einer jeweiligen Gleitvorrichtung verbunden sein. Maßgeblich ist, dass die Bodenlockerungseinheit zwischen dem vorauslaufenden Vorschneider und den nachlaufenden Säscheiben positioniert ist. Zweckmäßigerweise sind alle Bodenbearbeitungselemente der Bodenbearbeitungseinheit mit der Säsektion verbunden um einen gleichmäßigen Druck und ein synchronisierte Eindringen den Boden zu ermöglichen. Ein aktiv angetriebener Vorschneider, insbesondere ein aktiver Coulter, zusammen mit einer Gleitvorrichtung, wird nachfolgend auch als rückstandsicheres Schnittsystem (Residue - Sure - Cut - System) bezeichnet. In den meisten der zuvor beschriebenen Konfigurationen von Bondenbearbeitungsanordnungen sollte dieses Schnittsystem obligatorisch vorhanden sein, um eine von Biomasse saubere Oberfläche und einen störungsfreien Betrieb nachfolgender Elemente zu gewährleisten. Dem rückstandsicheren Schnittsystem kann als erstes Element ein Furchenräumer vorgesetzt werden, um die Arbeit des aktiven Coulters zu erleichtern und die Biomasse vor ihm, vor der Sämaschine oder einem anderen Bodenbearbeitungssystem zu reduzieren.
Ein weiterer besonders vorteilhafter Bestandteil des rückstandsicheren Schnittsystems (Residue - Sure - Cut - System) ist die Möglichkeit, es nicht nur bei der Bodenvorbereitung mit Sämaschinen zu verwenden, sondern auch absolut individuell, unabhängig, in anderen Bodenbearbeitungsmaschinen für Minimal Streifen- und Vertikal-Pflügen und bei normalem Pflügen, die unterschiedlich ausgerichtete und in den Boden eindringende Arbeitskörper haben. Diese Arbeitselemente drehen sich normalerweise nicht, sie sind keine Scheiben, sondern Lockerer oder Federzinken. Sie können federbelastet mit einem Stickstoffstoßdämpfer, einem Luftkissen oder auf andere Weise direkt am Rahmen der Bodenbearbeitungsmaschine oder am Schlepprahmen befestigt werden. Bei normalen Bedingungen würden sie ständig durch die vorhandene ungeschnittene Biomasse vor ihnen verstopft und behindert werden.
Es ist besonders wichtig zu erwähnen, dass bei dem rückstandsicheren Schnittsystem (Residue - Sure - Cut - System) kein großes Gewicht des Inventars erforderlich ist, damit die Biomasse geschnitten werden kann. Selbst wenn die Scheibe kaum in den Boden eindringt, wird die Biomasse perfekt geschnitten.
Aus der zuvor erwähnten Funktionsweise des rückstandsicheren Schnittsystems (Residue - Sure - Cut - System), findet der Schnitt zwischen der Gleitvorrichtung und der Schneidscheibe statt. Dadurch verringert sich das Gewicht des ganzen Inventars, was wiederum zu einer Verringerung der Kompaktheit des Bodens führt, was ein besonders großes Problem beim Anbau aller pflanzlichen Kulturen darstellt. Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmals(unter)kombinationen, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung und den Zeichnungen. Diese zeigen in Fig. 1 a eine schematisch perspektivische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Bodenbearbeitungsanordnung mit drei aufeinanderfolgend angeordneten, jeweils als Bodenbearbeitungsscheibe ausgeführten Bodenbearbeitungseinheiten,
Fig. 1 b eine schematische Schnittdarstellung einer zu erzeugenden Saatgutfurche in Vorderansicht,
Fig. 1 c die Bodenbearbeitungsanordnung aus Figur 1 a in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 2 eine schematisch perspektivische Darstellung einer ersten beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungseinheit, umfassend eine Bodenlockerungseinheit mit drei Messern, zusammen mit einer schematischen Schnittdarstellung einer zu erzeugenden Saatgutfurche,
Fig. 3 eine schematisch perspektivische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsanordnung mit einer umlaufenden Sägekette und zusammen mit einem Furchenzieher bzw. einer Säscheibe,
Fig. 4 eine schematisch perspektivische Darstellung einer zweiten beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Bodenbearbeitungseinheit mit einem Vorschneider mit einer rotierbar gelagerten Messerscheibe und einer Gleitvorrichtung,
Fig. 5a eine dritte beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungseinheit mit einem Vorschneider und einem Bodenlockerungsflügel in einer seitlichen Ansicht, gemäß Fig. 5b in einer perspektivischen Ansicht und gemäß
Fig 5c eine Detailansicht des Bodenlockerungsflügels,
Fig. 6a eine vierte beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungseinheit mit einem Vorschneider und einem Bodenlockerungsflügel in einer seitlichen Ansicht und gemäß
Fig 6b eine Detailansicht des Bodenlockerungsflügels,
Fig. 7a eine fünfte beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungseinheit mit einem Vorschneider und einem Bodenlockerungsflügel in einer seitlichen Ansicht und gemäß Fig 7b eine Detailansicht des Bodenlockerungsflügels
Fig. 8 eine schematische Seitenansicht einer weiteren beispielhaften
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsanordnung mit drei aufeinanderfolgend angeordneten Bodenbearbeitungseinheiten,
Fig. 9 zwei schematisch perspektivische Ansichten einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenlockerungseinheit mit zwei nebeneinander und parallel angeordneten Fräsköpfen,
Fig. 10 zwei schematisch perspektivische Ansichten einer beispielhaften
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenlockerungseinheit mit einem einzelnen Fräskopf und Fig. 11 drei schematisch perspektivische Ansichten einer beispielhaften
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenlockerungseinheit mit zwei hintereinander bzw. in Reihe angeordneten Fräsköpfen.
Die Figuren sind lediglich beispielhafter Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen, weshalb diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden. Die Figur 1 a zeigt eine erste beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsanordnung 100. Die
Bodenbearbeitungsanordnung 100 weist drei Bodenbearbeitungseinheiten 200 auf, die modular mit einer hier nicht gezeigten Trägervorrichtung der Bodenbearbeitungsanordnung 100 in aus dem Stand der Technik bekannte Art und Weise verbunden sind. Die Trägervorrichtung der Bodenbearbeitungsanordnung 100 ist zur Verbindung mit einem Werkzeugträger einer hier ebenfalls nicht dargestellten landwirtschaftlichen Zugmaschine, insbesondere eines Traktors oder Schleppers, ausgebildet. Die Bodenbearbeitungseinheiten 200 wiederum sind entlang einer Zugrichtung oder Vorwärtsfahrtrichtung Z der landwirtschaftlichen Zugmaschine aufeinanderfolgend angeordnet. Die in Zugrichtung Z zuvorderst angeordnete Bodenbearbeitungseinheit 200 weist ein als Vorschneider 201 ausgebildetes Bodenbearbeitungselement 210 und eine Gleitvorrichtung 400 auf. Ebenfalls bezüglich der Zugrichtung Z läuft dem Vorschneider 201 eine als Bodenlockerungseinheit 202 ausgebildete Bodenbearbeitungseinheit 200 nach. Der Vorschneider 201 und die Bodenlockerungseinheit 202 sind jeweils als eine einzelne Bodenbearbeitungsscheibe ausgebildet. Als hinterstes Modul der Bodenbearbeitungsanordnung 100 läuft eine als Furchenzieher bzw. Säscheibe 203 ausgebildete Bodenbearbeitungseinheit 200 der Bodenlockerungseinheit 202 nach. Der Furchenzieher oder die Säscheibe 203 umfasst zwei, einander gegenüberliegend angeordnete Bodenbearbeitungsscheiben. Die Bodenbearbeitungsscheiben der Bodenbearbeitungseinheiten 200 weisen jeweils zwei seitliche Kreisflächen 220 sowie eine umlaufende Umfangs- oder Lauffläche 230 auf und sind um ihre jeweilige Rotationsachse 223 drehbar gelagert. Eine schematische Schnittdarstellung einer üblichen, beispielhaften Saatgutfurche 530, die mit der Bodenbearbeitungsanordnung 100 vorbereitet und erzeugt werden kann, ist der Figur 1 b zu entnehmen. Die Saatgutfurche 530 ist mit einer in etwa V- förmigen Querschnittsfläche innerhalb des Bodens 500, genauer im obersten Bodenhorizont 520 ausgebildet, und umfasst zwei schräg verlaufende Saatgutfurchenwände 531. Als Saatgutfurchentiefe a wird der Abstand von der Bodenoberfläche 510 bis zum tiefsten Punkt der Saatgutfurche 530, auch als Furchengrund bezeichnet, definiert. Die Saatgutfurchenbreite b wird üblicherweise im Bereich der Bodenoberfläche 510 gemessen und ist als der Abstand der beiden Saatgutfurchenwände 531 in diesem Bereich zueinander definiert. Üblicherweise liegt die Saatgutfurchenbreite b in einem Bereich zwischen 3,75 cm bis 4 cm und die Saatgutfurchentiefe a in einem Bereich zwischen 3 cm bis 10 cm. Zur Vorbereitung und Erzeugung der Saatgutfurche 530 wird die Bodenbearbeitungsanordnung 100 gemäß der Figur 1 a entlang der Zugrichtung Z von der landwirtschaftlichen Zugmaschine gezogen, wobei die drehbar gelagerten Bodenbearbeitungsscheiben üblicherweise entlang ihrer jeweiligen Umfangs- oder Lauffläche 230 am Boden 500 abrollen. Der Vorschneider 201 und die Bodenlockerungseinheit 202 sind jeweils zum Vorbereiten der Saatgutfurche 530 und zur Auflockerung des Erdreichs im obersten Bodenhorizont 520, entlang einer Querschnittsfläche, innerhalb der die Saatgutfurche 530 erzeugt werden soll, vorgesehen. Das Öffnen oder Ziehen der eigentlichen Saatgutfurche 530 erfolgt mittels des nachlaufenden Furchenziehers oder Säscheiben 203.
In der Figur 1 c ist die Bodenbearbeitungsanordnung 100 aus der Figur 1 a in einer schematischen Seitenansicht dargestellt. In dieser Darstellung sind ferner der Boden 500 und dessen Bodenoberfläche 510 schematisch angedeutet. Bei der konservierenden Bodenbearbeitung erfolgt eine Bearbeitung des Bodens 500 ausschließlich innerhalb des obersten Bodenhorizonts 520. Die jeweils eine oder zwei Bodenbearbeitungsscheiben aufweisenden Bodenbearbeitungseinheiten 200, die Bodenlockerungseinheit 202 und der Furchenzieher oder die Säscheibe 203, rollen entlang des Bodens 500 bzw. an dessen Oberfläche 510 ab und dringen, vorzugsweise jeweils um dieselbe Arbeits- oder Eindringtiefe x, die in etwa auch der Saatgutfurchentiefe a entspricht, in den Boden 500 ein. Alternativ und hier nicht dargestellt kann es auch zweckmäßig sein, dass der Vorschneider 201 und/oder die Bodenlockerungseinheit 202 tiefer in den Boden 500 eindringen, d.h. eine größere Arbeits- oder Eindringtiefe x aufweisen, als der Furchenzieher 203, wodurch auch das Erdreich im Bereich unterhalb der Saatgutfurche 530 aufgelockert werden kann. Die Arbeits- oder Eindringtiefe x bzw. Saatgutfurchentiefe a lässt sich abhängig von der optimalen Pflanztiefe des Saatguts bedarfsweise auf den gewünschten Betrag einstellen.
Unter anderem zur Einstellung der Arbeits- oder Eindringtiefe x weist, in der Figur 1 c beispielhaft, der Vorschneider 201 eine Gleitvorrichtung 400 auf, deren unterseitige Gleitfläche 410 entlang der Bodenoberfläche 510 abgleitet. Durch Versetzen der Bodenbearbeitungsscheibe und der Gleitvorrichtung 400 des Vorschneiders 201 relativ zueinander, lässt sich der Abstand, um den die Bodenbearbeitungsscheibe die unterseitige Gleitfläche 410 überragt, insbesondere durchsetzt, und somit deren Arbeits- oder Eindringtiefe x festlegen. Die Gleitvorrichtung 400 erfüllt folglich die Funktion der aus dem Stand der Technik bekannten und optional auch für die Erfindung anwendbaren Vorrichtungen zur Einstellung der Arbeits- oder Eindringtiefe x, wie bspw. Tiefenräder oder sogenannte„chicken feet“ und wird in ähnlicher Art und Weise an einer hier nicht dargestellten Trägervorrichtung der Bodenbearbeitungsanordnung 100 befestigt Darüber hinaus übernimmt die Gleitvorrichtung 400 aber auch die Abstützung der Bodenbearbeitungseinheit 200 am Boden 500, wodurch ermöglicht wird, die Bodenbearbeitungsscheibe des Vorschneiders 201 in der dargestellten Rotationsrichtung R, entgegen der Zugrichtung Z, aktiv anzutreiben. Die Bodenbearbeitungseinheit 200 kann hierzu mit einem aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen, hydraulischen, pneumatischen und/oder mit einem sonstigen Getriebe ausgestatteten Antrieb bzw. Aktuator versehen sein.
Eine schematisch perspektivische Darstellung einer ersten beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungseinheit 200 mit einem als Bodenlockerungseinheit 202 ausgebildeten Bodenbearbeitungselement 210 kann der Figur 2, gemeinsam mit einem schematischen Schnitt einer zu erzeugenden Saatgutfurche 530, entnommen werden. Die hier gezeigte Ausführungsform der Bodenlockerungseinheit 202 ist mit insgesamt drei Messern 310 ausgebildet, die in Zugrichtung Z mit einem Sägeprofil 311 versehen sind sowie linear translatorisch entlang einer orthogonal zur Zugrichtung Z verlaufenden Schneidrichtung S auf und ab bewegbar sind. Die Bodenlockerungseinheit 202 weist ferner eine Gleitvorrichtung 400 auf, deren unterseitige Gleitfläche 410 zum Abgleiten auf der Bodenoberfläche 510 vorgesehen ist. Ein in Zugrichtung Z vorderer Abschnitt 420 der Gleitvorrichtung 400 ist in der Art einer Kufe gegenüber der Bodenoberfläche 510 angehoben um ein Abgleiten auch auf unebenem Grund zu erleichtern. Drei parallel zueinander angeordnete, schlitzartige Ausnehmungen 430 der Gleitvorrichtung 400 sind jeweils von einem der Messer 310 durchsetzt und fungieren gleichzeitig als eine Art Führung in Schneidrichtung S. Mittels der Gleitvorrichtung 400 kann die Arbeits- oder Eindringtiefe x der Messer 310 variabel eingestellt werden. Zusätzlich verhindert die Gleitvorrichtung 400, dass Pflanzen oder Wurzelreste durch eine Aufwärtsbewegung der Messer 310 aus dem Boden 500 herausgezogen werden und hält diese unter sich zurück. Der eigentliche Schneidvorgang erfolgt an den unteren, dem Boden 500 zugewandten Kanten der schlitzartigen Ausnehmungen 430, wobei die Messer 310 und die Gleitvorrichtung 400 in der Art eine Schere Zusammenwirken. Vorzugsweise entspricht die eingestellte Arbeits- oder Eindringtiefe x der Saatgutfurchentiefe a, und der Abstand zwischen den beiden äußeren Messern 310 der Saatgutfurchenbreite b der zu erzeugenden Saatgutfurche 530. Wie anhand der schematischen Schnittdarstellung der Saatgutfurche 530 zu erkennen ist, wird durch die hier gezeigte Ausführungsform der Bodenlockerungseinheit 202 der Boden 500 transversal zur Zugrichtung Z entlang einer rechteckigen Querschnittsfläche aufgelockert, welche die V-förmige Querschnittsfläche der Saatgutfurche 530, insbesondere im Bereich der Saatgutfurchenwände 531 überragt, wodurch eine Bodenverdichtung hier effektiv vermieden wird. Die Messer 310 können über einen üblichen Linearaktuator elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch angetrieben werden und sind, vorzugsweise gefedert und/oder mit Spiel, entlang der Schneidrichtung S auf- und abwärts beweglich gelagert.
In der Figur 3 ist eine schematisch perspektivische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Bodenbearbeitungsanordnung 100 mit zwei Bodenbearbeitungseinheiten 200 dargestellt. Die Bodenbearbeitungsanordnung 100 weist die als Furchenzieher oder als Säscheibe 203 ausgebildete Bodenbearbeitungseinheit 200 und eine vorauslaufende Bodenbearbeitungseinheit 200 mit einem als Bodenlockerungseinheit 202 gestalteten Bodenbearbeitungselement 210 auf, welches mit einer umlaufenden Bodenlockerungskette 320 ausgebildet ist. Die Bodenlockerungskette 320 der Bodenlockerungseinheit 202 wird vorzugsweise über einen Aktuator, der an der Trägervorrichtung der Bodenbearbeitungsanordnung 100 befestigt ist, elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch angetrieben und kann bedarfsweise „vorwärts“, in Abrollrichtung der Bodenbearbeitungsscheiben des Furchenziehers 203 oder„rückwärts“, entgegen der Abrollrichtung in der schematisch angedeuteten Rotationsrichtung R umlaufen. Vorzugsweise ist die Bodenlockerungskette 320, zumindest abschnittsweise, mit einem hier nicht dargestellten Sägezahnprofil versehen, dessen Zähne sich gerade oder schräg, insbesondere radial, nach außen, in Richtung des Bodens 500 erstrecken. Die die Bodenlockerungskette 320 aufweisende Bodenlockerungseinheit 202 weist zur Einstellung der Arbeits- oder Eindringtiefe x eine hier ausgeblendete Gleitvorrichtung 400 gemäß den Figuren 1 a, c auf. Der Bodenlockerungskette kann ein Vorschneider, insbesondere aktiver Coulter zur Vermeidung von Verstopfungen mit Pflanzen- und Wurzelresten vorgeschaltet werden.
Ein als Vorschneider 201 ausgebildetes Bodenbearbeitungselement 210 einer zweiten beispielhaften Bodenbearbeitungseinheit 200 für eine Bodenbearbeitungsanordnung 100 kann der Figur 4 beispielhaft in schematisch perspektivischer Darstellung entnommen werden. Der Vorschneider 201 umfasst eine einziges, um dessen Rotationsachse 223 rotierbar gelagertes und parallel zur Zugrichtung Z ausgerichtetes Bodenbearbeitungselement 210, das hier als kreissägenartige Messerscheibe zum Schneiden von Pflanzen- und Wurzelresten, sich entgegen der Zugrichtung Z drehend bzw. schneidend aktuatorisch mit variabel einstellbarer Umdrehungsgeschwindigkeit, sowie zur Vorbereitung der zu erzeugenden Saatgutfurche 530 ausgebildet ist. Entlang der Umfangs- oder Lauffläche 230 ist das Bodenbearbeitungselement 210 mit einem radial nach außen weisenden Zahnprofil 232 versehen. Durch aktuatorisch angetriebene Rotation des Bodenbearbeitungselements 210 werden etwaige, an der Bodenoberfläche 510 oder im Boden 500 vorhandene Pflanzen- oder Wurzelreste durch die Drehbewegung mitgeführt bzw. mitgerissen und schließlich, insbesondere im Zusammenwirken mit der Gleitvorrichtung, geschnitten. Um ein Abscheren von Pflanzen- oder Wurzelresten zu erleichtern, ist der Vorschneider 201 daher zusätzlich mit einer Gleitvorrichtung 400 ausgebildet, deren vorderer Abschnitt 420 kufenartig gegenüber der Bodenoberfläche 510 angehoben ist. Eine mittig angeordnete und länglich ausgebildete schlitzartige Ausnehmung 430 der Gleitvorrichtung 400 wird von der Bodenbearbeitungsscheibe durchsetzt. Im Betrieb der Bodenbearbeitungsanordnung 100, wird die Bodenbearbeitungseinheit 200 entlang der Zugrichtung Z bewegt, wobei die Gleitvorrichtung 400 mit ihrer unterseitigen Gleitfläche 410 entlang der Bodenoberfläche 510 abgleitet und etwaige Pflanzenreste niederhält bzw. für garantiertes Schneiden zwischen diese und den Boden 500 drückt. Gleichzeitig verhindert die Gleitvorrichtung 400, dass etwaige im Boden 500 befindliche Wurzelreste von der rotierenden Bodenbearbeitungsscheibe 210 aus dem Boden 500 gezogen werden. Darüber hinaus dient die Gleitvorrichtung 400 der Einstellung der Arbeits- oder Eindringtiefe x des Vorschneiders 201. Die Figuren 5a bis 5c zeigen eine dritte beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungseinheit 200 mit einem als Vorschneider 201 und einem als Bodenlockerungseinheit 202 ausgebildeten Bodenbearbeitungselement 210. Sowohl der Vorschneider 201 als auch die Bodenlockerungseinheit 202 durchsetzenden eine gemeinsame Gleitvorrichtung 400 die mit ihrer unterseitigen Gleitfläche 410 entlang des Bodens 500 bzw. auf der Bodenoberfläche 510 abgleitet. Im Betrieb wirkt die Gleitvorrichtung 400 mit dem Vorschneider 201 zusammen. Hierbei wird zu schneidende Biomasse, insbesondere Pflanzen- und Wurzelreste von der Gleitfläche 410 der Gleitvorrichtung 400 zurückgehalten. Durch die Relativbewegung des rotierenden Vorschneiders 201 erfolgt der Schnitt an den Kanten der Ausnehmung 430 der Gleitvorrichtung 400. Der Vorschneider 201 entspricht im Wesentlichen den zuvor beschriebenen Ausführungsformen und wird daher nicht nochmals detailliert beschrieben. Das als Bodenlockerungseinheit 202 ausgebildete Bodenbearbeitungselement 210 läuft dem Vorschneider 201 nach und umfasst einen Bodenlockerungsflügel 350, der sich ausgehend von der unterseitigen Gleitfläche 410 der Gleitvorrichtung 400 gen Boden 500 erstreckt. Die Arbeits- oder Eindringtiefe x des Bodenlockerungsflügels 350 wird durch die Gleitvorrichtung 400 festgelegt. Hierzu durchsetzt ein an den Bodenlockerungsflügel 350 angrenzender obere Abschnitt 351 der Bodenlockerungseinheit 202 eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung 430 und kann zum Beispiel mittels Schrauben oder ähnlichen Befestigungsmitteln in konkreten, vorgegebenen Stellungen und/oder Positionen an der Gleitvorrichtung befestigt werden. Der obere Abschnitt 351 weist hierzu eine Reihe von zueinander beanstandeten Bohrungen oder sonstigen Ausnehmungen auf. Wie aus der Detailansicht der Figur 5c entnehmbar, sind die den jeweils benachbarten Saatgutfurchenwänden 531 zugewandten Seitenflächen 351 mit Lockerungsstiften und/oder Lockerungselementen 300 versehen, die sich in Richtung der Saatgutfurchenwände 531 hin erstrecken. Die Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente 300 sind hier jeweils konusförmig ausgebildet und bewegen sich im Betrieb, d. h. wenn die Bodenbearbeitungseinheit 200 entlang der Zugrichtung Z gezogen wird, entlang einer horizontalen Bahn durch das im Bereich der Saatgutfurchenwände 531 befindliche Erdreich, wodurch eine Lockerung des Bodens 500 erzielt wird. In Verbindung mit dem vorlaufenden Vorschneider 201 , der im Zusammenwirken mit der Gleitvorrichtung ein besonders effektives Schneiden der Biomasse ermöglicht, werden Ansammlungen von Biomasse bzw. Verklemmungen oder Verstopfungen an der nachlaufenden, den Bodenlockerungsflügel 350 umfassenden Bodenlockerungseinheit 202 vermieden.
Von der soeben beschriebenen dritten Ausführungsform unterscheidet sich die vierte beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungseinheit 200 gemäß der Figuren 6a und 6b lediglich durch die Ausgestaltung der Bodenlockerungseinheit 202 bzw. des Bodenlockerungsflügels 350 weshalb auch nur diese/dieser nachfolgend näher beschrieben wird. Gemäß der vierten Ausführungsform sind die an den Seitenflächen 351 des Bodenbearbeitungsflügels 350 vorgesehenen Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente 300 mit einer keilartigen Geometrie ausgebildet und entlang des Bodenbearbeitungsflügels 350 zueinander parallel ausgerichtet.
Auch die fünfte beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungseinheit 200 gemäß der Figuren 7a und 7b entspricht der zuvor beschriebenen vierten Ausführungsform und unterscheidet sich lediglich durch eine Biostimulanzien-, biologische Produkte-, Pflanzenschutzmittel gegen Insekten, Schädlinge und Krankheiten-, sowie Nährstoff- und/oder Düngemittelzufuhr 352, die sich entlang einer rückwärtigen Kante sowohl des oberen Abschnitts 151 als auch des Bodenbearbeitungsflügels 350 erstreckt und zur Zufuhr von flüssigen Nährstoffen und/oder flüssigen Düngemitteln in die Saatgutfurche 530 genutzt wird. Zweckmäßigerweise übersteigt hierzu die Arbeit- oder Eindringtiefe x des Bodenbearbeitungsflügels 350 die Ablagetiefe des Saatguts.
Schließlich ist in der Figur 8 in schematisch perspektivischer Darstellung eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsanordnung 100 gezeigt. Die Bodenbearbeitungsanordnung 100 umfasst drei Bodenbearbeitungseinheiten 200, die als Vorschneider 201 , Bodenlockerungseinheit 202 und Furchenzieher 203 ausgebildet sind. Der Vorschneider 201 weist eine einzelne Bodenbearbeitungsscheibe 210 sowie eine Gleitvorrichtung 400 auf. Bezüglich der Zugrichtung Z ist die Bodenlockerungseinheit 202 nachlaufend zu dem Vorschneider 201 angeordnet und umfasst ebenfalls eine Gleitvorrichtung 400, die jedoch von drei transversal zur Zugrichtung Z auf und ab beweglichen Messern 310 durchsetzt ist. In Zugrichtung Z abschließend bzw. der Bodenlockerungseinheit 202 nachlaufend ist der Furchenzieher oder die Säscheibe 203 mit zwei, jeweils schräg zur Zugrichtung Z ausgerichteten Bodenbearbeitungsscheiben 210 angeordnet.
Im Betrieb, d.h. wenn die Bodenbearbeitungsanordnung 100 von einer landwirtschaftlichen Zugmaschine in Zugrichtung Z gezogen wird, können mittels des Vorschneiders 201 zunächst Pflanzen- und Wurzelreste ober- und unterirdisch geschnitten werden, wobei gleichzeitig ein der zu erzeugenden Saatgutfurche 530 vorauslaufender Einschnitt im Boden 500 erzeugt wird. Mittels der mit drei Messern 310 versehenen Bodenlockerungseinheit 202 wird der Boden 500 anschließend im Bereich der zu erzeugenden Saatgutfurche 530 aufgelockert, wobei in dieser Ausführungsform die rechteckige Querschnittsfläche des mit der
Bodenlockerungseinheit aufgelockerten Bodens 500 die V-förmige
Querschnittsfläche der Saatgutfurche 530, insbesondere im Bereich der
Saatgutfurchenwände 531 überragt. Hierdurch wird das Erdreich weitläufig um die zu erzeugenden Saatgutfurche 530 herum aufgelockert, sodass einer Verdichtung des Bodens 500 im Bereich der Saatgutfurchenwände 531 effektiv vorgebeugt wird. Anstelle der Messer 310 kann an dieser Position wahlweise auch eine einen Bodenbearbeitungsflügel 350 aufweisende Bodenlockerungseinheit 202 vorgesehen sein. Abschließend wird die eigentliche Saatgutfurche 530 von dem Furchenzieher oder der Säscheibe 203 gezogen, wobei das umgebende Erdreich pflugartig durch die schräg angestellten Bodenbearbeitungsscheiben 210 seitlich verdrängt wird. Um der bei diesem Arbeitsschritt unvermeidlich auftretenden Verdichtung im Bereich der Saatgutfurchenwände 531 vorzubeugen sind die Bodenbearbeitungsscheiben 210 jeweils an ihrer außenseitigen Kreisfläche 221 mit den Lockerungsstiften 300 versehen, die während der Erzeugung der Saatgutfurche 530 entlang einer jeweiligen Zykloide, insbesondere einer epizykloiden Bahn durch das Erdreich der benachbarten Saatgutfurchenwände 531 gezogen werden und diese auflockern. Ein besonderer synergetischer Effekt zur Bodenauflockerung kann durch das Zusammenwirken mit einer dem Furchenzier 203 vorlaufenden und einen Bodenlockerungsflügel 350 aufweisenden Bodenlockerungseinheit 202 (s. Fig. 5-7) erzielt werden. Die Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente 300 des Bodenlockerungsflügels 350 bewegen sich entlang jeweiliger horizontaler Bahnen durch das Erdreich, die darauffolgenden Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente 300 des Furchenziehers oder der Säscheibe 203, welche sich entlang epizykloider Bahnen bewegen durchkreuzen die zuvor erzeugten, horizontalen Bahnen vielfach und in unterschiedlichsten Winkeln, wodurch eine maximale Auflockerung des Bodens im Bereich der Saatgutfurchenwände 531 erzielt wird.
Zwei schematisch perspektivische Ansichten einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungseinheit 200 mit einer
Bodenlockerungseinheit 202 umfassend zwei in Zugrichtung oder
Vorwärtsfahrtrichtung Z nebeneinander angeordnete Fräsköpfe 340 mit zueinander parallel ausgerichteten Rotationsachsen 341 kann der Figur 9 entnommen werden. Abhängig von der Tiefe der zu erzeugenden Saatgutfurche können aber auch mehr als zwei Fräsköpfe 340 nebeneinander angeordnet sein. Zur Tiefenkontrolle ist die in der Figur 9 dargestellte Bodenbearbeitungseinheit mit einer Gleitvorrichtung 400 versehen, die mit einer oder mehreren Ausnehmungen 430 ausgebildet ist, welche von den Fräsköpfen 340 durchsetzt ist. Wahlweise kann auf die Gleitvorrichtung 400 aber auch verzichtet werden.
Der Figur 10 können zwei schematisch perspektivische Ansichten einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Bodenbearbeitungseinheit 200 mit einer Bodenlockerungseinheit 202 mit einem einzelnen Fräskopf 340 entnommen werden. Der Fräskopf 340 bzw. dessen Rotationsachse 341 ist hier mittig innerhalb einer optionalen Gleitvorrichtung 400 und eine darin vorgesehene Ausnehmung 430 durchsetzend angeordnet. Alternativ können gemäß der Figur 11 auch zwei oder mehr Fräsköpfe 340 bezüglich der Zugrichtung oder Vorwärtsfahrtrichtung Z hintereinander bzw. in Reihe angeordnet sein. Bei der Verwendung mehrerer, hintereinander angeordneter Fräsköpfe 340 hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, diese mit unterschiedlichem Durchmesser auszubilden, wobei der in Vorwärtsfahrtrichtung Z zuvorderst angeordnete Fräskopf 340 zweckmäßigerweise den kleinsten und der zuhinterst angeordnete Fräskopf 340 den größten Durchmesser aufweist.
Die jeweiligen Fräsköpfe 340 der zuvor beschriebenen Ausführungsformen gemäß der Figuren 9, 10 und 11 werden von einer oder mehreren hier nicht dargestellten Antriebseinheiten, die vorzugsweise als elektrisch, pneumatisch, mechanisch oder hydraulisch angetriebener Drehaktor ausgebildet ist, angetrieben. Mittels der Antriebseinheit und ggf. zwischengeschalteten Getriebeelementen lassen sich die Fräsköpfe 340 bedarfsweise in der gewünschten Geschwindigkeit im selben oder entgegengesetzten Drehsinn um ihre jeweilige Rotationsachse 341 rotieren. Die gewählte Anordnung der Fräsköpfe 340, d. h. ein einzelner Fräskopf 340, zwei oder mehr Fräsköpfe 340 nebeneinander und/oder zwei oder mehr Fräsköpfe 340 hintereinander kann bedarfsweise an die vorliegenden Bodenverhältnisse angepasst werden.
Bezugszeichenliste 100 Bodenbearbeitungsanordnung
200 Bodenbearbeitungseinheit
201 Vorschneider
202 Bodenlockerungseinheit
203 Furchenzieher oder Säscheibe
210 Bodenbearbeitungselement
211 vorauseilendes Ende
212 nacheilendes Ende
220 Kreisfläche
221 außenseitige Kreisfläche
222 innenseitige Kreisfläche
223 Rotationsachse
224 Aufnahmeausnehmungen
230 Umfangs- oder Lauffläche
231 Schneidkante
232 Zahnprofil
300 Lockerungsstifte
310 Messer
320 Bodenlockerungskette
330 Zähne
340 Fräskopf
341 Rotationsachse
350 Bodenlockerungsflügel
351 Seitenfläche des Bodenlockerungsflügels
352 Nähr- und/oder Düngemittelzufuhr 400 Gleitvorrichtung
410 Gleitfläche
420 vorderer Abschnitt
430 Ausnehmung
500 Boden
510 Bodenoberfläche
520 oberster Bodenhorizont
530 Saatgutfurche
531 Saatgutfurchenwand x Arbeits- oder Eindringtiefe
a Saatgutfurchentiefe
b Saatgutfurchenbreite
Z Zugrichtung oder Vorwärtsfahrtrichtung
R Rotationsrichtung
S Schneidrichtung

Claims

Patentansprüche:
1. Bodenbearbeitungsanordnung (100), insbesondere
Bodenvorbereitungsanordnung, zur landwirtschaftlichen Bearbeitung eines Bodens (500), insbesondere einer Feld- und/oder Ackerfläche, mit einer
Trägervorrichtung zum Anhängen an eine landwirtschaftliche Zugmaschine und mit einer oder mehreren Bodenbearbeitungseinheiten (200) zur Vorbereitung und/oder zur Erzeugung einer Saatgutfurche (530), welche Bodenbearbeitungseinheiten (200) als modulare Bestandteile der Bodenbearbeitungsanordnung (100), insbesondere
Bodenvorbereitungsanordnung bedarfsweise mit der Trägervorrichtung und/oder mit einer von der landwirtschaftlichen Zugmaschine schleppbaren Säeinheit verbindbar und entlang der Trägervorrichtung in gewünschter Reihenfolge anordenbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine Bodenbearbeitungseinheit (200) eine kufenartig ausgestaltete Gleitvorrichtung (400) aufweist, deren unterseitige, dem Boden (500) zugewandte Gleitfläche (410) zum Abgleiten entlang einer Bodenoberfläche (510) ausgebildet ist.
2. Bodenbearbeitungsanordnung (100), insbesondere
Bodenvorbereitungsanordnung, nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein oder mehrere Bodenbearbeitungselemente (210) die Gleitfläche (410) der Gleitvorrichtung (400) um eine variabel einstellbare Arbeits- oder Eindringtiefe
(x) überragen, insbesondere durchsetzen.
3. Bodenbearbeitungsanordnung (100), insbesondere
Bodenvorbereitungsanordnung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein oder mehrere Bodenbearbeitungselemente (210) unabhängig von der Fahrtgeschwindigkeit und Zugrichtung oder Vorwärtsfahrtrichtung (Z) der landwirtschaftlichen Zugmaschine aktuatorisch angetrieben sind.
4. Bodenbearbeitungsanordnung (100), insbesondere
Bodenvorbereitungsanordnung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Bodenbearbeitungselement (210) als Vorschneider (201 ) und/oder Bodenlockerungseinheit (202) ausgebildet ist und zum Schneiden von Biomasse, insbesondere Pflanzen und Wurzelresten mit der
Gleitvorrichtung zusammenwirkt.
5. Bodenbearbeitungsanordnung (100), insbesondere Bodenvorbereitungsanordnung, nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Bodenbearbeitungselement (210) als Vorschneider (201 ) mit einer einzigen rotierbar gelagerten Bodenbearbeitungsscheibe, insbesondere einer Messerscheibe, ausgebildet ist, wobei die Bodenbearbeitungsscheibe zum Schneiden von Biomasse, insbesondere Pflanzen- und Wurzelresten sowie zur Vorbereitung der zu erzeugenden Saatgutfurche (530) entlang ihrer äußeren Umfangs- oder Lauffläche (230) mit einem sich radial erstreckenden Schneid- und/oder Zahnprofil (232) versehen ist.
6. Bodenbearbeitungsanordnung (100), insbesondere
Bodenvorbereitungsanordnung, nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die rotierbar gelagerte Bodenbearbeitungsscheibe des Vorschneiders (201 ) unabhängig von der Fahrtgeschwindigkeit und entgegen der Zugrichtung oder Vorwärtsfahrtrichtung (Z) der landwirtschaftlichen Zugmaschine aktuatorisch angetrieben ist.
7. Bodenbearbeitungsanordnung (100), insbesondere
Bodenvorbereitungsanordnung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Bodenbearbeitungselement (210) als Bodenlockerungseinheit (202) mit einem oder mehreren Messern (310) ausgebildet ist, die zum Schneiden von Biomasse, insbesondere Pflanzen- und Wurzelresten, zum Auflockern des Bodens (500) und zur Vorbereitung der zu erzeugenden Saatgutfurche (530) translatorisch, insbesondere transversal, zu der Zugrichtung oder Vorwärtsfahrtrichtung (Z) der landschaftlichen Zugmaschine bewegbar sind.
8. Bodenbearbeitungsanordnung (100), insbesondere
Bodenvorbereitungsanordnung, nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das eine oder die mehreren Messer (310) der Bodenlockerungseinheit (202) eine schlitzartige Ausnehmung (430) der Gleitvorrichtung (400) durchsetzend angeordnet sind, wobei vorzugsweise jedem Messer (310) eine jeweilige, schlitzartige Ausnehmung (430) zugeordnet ist.
9. Bodenbearbeitungsanordnung (100), insbesondere
Bodenvorbereitungsanordnung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Bodenbearbeitungselement (210) als Bodenlockerungseinheit (202) mit einer umlaufenden Bodenlockerungskette (320) ausgebildet ist, die zum Schneiden von Pflanzen- und Wurzelresten, zum Auflockern des Bodens (500) und zur Vorbereitung der zu erzeugenden Saatgutfurche (530) in der Art einer motorischen Kettensäge aktuatorisch angetrieben und mit einer
Sägezahnprofilierung ausgebildet ist.
10. Bodenbearbeitungsanordnung (100), insbesondere
Bodenvorbereitungsanordnung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Bodenbearbeitungselement (210) als Bodenlockerungseinheit (202) mit einem von der Gleitfläche (410) der Gleitvorrichtung (400) ausgehend in den Boden (500) eingreifendem Bodenlockerungsflügel (350) ausgebildet ist.
11. Bodenbearbeitungsanordnung (100), insbesondere
Bodenvorbereitungsanordnung, nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bodenlockerungsflügel (350) die Gleitvorrichtung (400) passierend, insbesondere durchsetzend, angeordnet ist und zur variablen Einstellung einer gewünschten Arbeits- oder Eindringtiefe (x) in voneinander abweichenden Stellungen und/oder Positionen an der Gleitvorrichtung (400) arretierbar ist.
12. Bodenbearbeitungsanordnung (100), insbesondere Bodenvorbereitungsanordnung, nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass
die der jeweiligen Saatgutfurchenwand (531 ) zugewandten, Seitenflächen (351 ) des Bodenlockerungsflügels (350) mit Lockerungsstiften und/oder Lockerungselementen (300) versehen sind, welche Lockerungsstifte und/oder Lockerungselemente (300) zur Auflockerung des Bodens (500) im Bereich der jeweiligen Saatgutfurchenwand (531 ) ausgebildet sind.
13. Bodenbearbeitungseinheit (200) zur Verbindung mit einer Trägervorrichtung einer Bodenbearbeitungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem oder mehreren Bodenbearbeitungselementen (210) zur
Auflockerung des Bodens und/oder zum Schneiden von Biomasse, insbesondere von Pflanzen- und/oder Wurzelresten,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bodenbearbeitungseinheit (200) eine kufenartig ausgestaltete Gleitvorrichtung (400) aufweist, deren unterseitige, dem Boden zugewandte
Gleitfläche (410) zum Abgleiten entlang einer Bodenoberfläche (510) ausgebildet ist.
14. Bodenbearbeitungseinheit (200) nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bodenbearbeitungseinheit (200) mindestens ein als Vorschneider (201 ) und ein als Bodenlockerungseinheit (202) ausgebildetes Bodenbearbeitungselement (210) aufweist.
15. Bodenbearbeitungseinheit (200) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
das als Vorschneider (201 ) und das als Bodenlockerungseinheit (202) ausgebildete Bodenbearbeitungselement (210) jeweils die die Gleitfläche (410) der Gleitvorrichtung (400) um eine variabel einstellbare Arbeits- oder Eindringtiefe (x) überragen, insbesondere durchsetzen.
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