-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen von flüssigen Düngemitteln
in landwirtschaftlich genutzte Böden,
gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1. Das Düngemittel
soll insbesondere in den Würzelbereich
von Kulturpflanzen gelangen.
-
[Stand der Technik]
-
Vorrichtungen
zur Düngung
des Bodens mit Flüssigdünger, bei
denen der Dünger
direkt ins Erdreich gegeben wird, sind bekannt.
-
Im
Wesentlichen wird dabei unterschieden, ob das Düngemittel linienförmig oder
punktförmig
in den Boden eingebracht wird.
-
Die
linienförmige
Düngung
erfolgt auf unbewachsenem Ackerland mittels grubberähnlichen
Injektoren, bei denen der Boden der Einfachheit halber aufgerissen
wird und die Gülle
hinter den Arbeitswerkzeugen in in die Furche eingeleitet wird.
-
Für bewachsenes
Grünland
wird in
DE 44 23 849
A1 eine Vorrichtung beschrieben, bei der an einem Gestell
ein Tragbalken angebracht ist, auf dem eine Vielzahl von Düngeeinheiten
in gleichmäßigen Abständen angeordnet
ist. Die Düngeeinheiten
werden durch eine Feder auf den Erdboden aufgedrückt, um Unebenheiten des Bodens
ausgleichen zu können.
Alle Düngeeinheiten
sind über
Schläuche
mit einem Verteiler verbunden, der wiederum mit dem Düngertank
verbunden ist. An jeder Düngeeinheit
befindet sich ein Rohrelement, an dem ein Düngermundstück und in Fahrtrichtung davor
ein Schleppfuß angeordnet
sind. Der Schleppfuß reißt in der
Vorwärtsbewegung
eine Furche in den Boden. Über
das Rohrelement wird das Düngemittel
in das Düngermundstück und weiter
in die Furche geleitet.
-
Nachteil
dieser Erfindung ist, dass der Boden durch das Scheibensech aufgeschnitten
wird. Damit werden Wurzeln zerschnitten und die Pflanzen verletzt.
Dies kann nur auf Grünland
mit seiner sehr hohen Pflanzendichte toleriert werden, wo benachbarte Pflanzen
die Schädigung
ausgleichen. Aber auch hier ist spätestens nach dem zweiten oder
dritten Überfahren
der gleichen Stelle das Wurzelwerk derart zerstört, dass eine erneute Befahrung
die Pflanzen endgültig
zerstören
würde.
-
Die
der Erfindung naheliegende Technologie betrifft die punktförmige Düngemitteleinbringung
in den Boden.
-
Aus
EP 1 086 617 A1 ist
eine Vorrichtung zum Einbringen von flüssigen Stoffen in das Erdreich bekannt,
die im Wesentlichen aus einer Vielzahl von Speichenrädern besteht,
die nebeneinander angeordnet sind, und aufgehängt an einem Gestell hinter einem
Fahrzeug hinterher gezogen werden können. Bei der Vorwärtsbewegung
wird das Speichenrad ohne eigenen Antrieb allein durch das Aufliegen
auf dem Boden in eine Drehbewegung versetzt. Jede Speiche dieser
Räder ist
hohl ausgebildet. Über
einen Verteiler in der Nabe der Speichenräder werden Düngemittel,
die aus einem Tank dem Verteiler zugeführt werden, selektiv in die
hohlen Speichen eingeleitet. Die der Nabe abgewandten Speichenenden stechen
in der Vorwärtsbewegung
des schleppenden Fahrzeugs in gleichmäßigen, vom Abstand der Speichen
abhängigen
Abständen
in den Erdboden ein und geben in diesem Moment die durch die hohlen Speichen
zugeführten
Dünger
in den Erdboden weiter, bevor sie wieder aus dem Erdreich austauchen. Dieser
Vorgang wiederholt sich bei jeder Speiche. Die eigentliche Injektionszeit
beschränkt
sich auf das Erreichen und Verlassen des unteren Totpunktes = Injektionstiefe
und beträgt
ca. 10% eines Zyklusses.
-
Der
Nachteil der Erfindung besteht darin, dass die kurze Verweilzeit
der Injektionsnadel im Boden nur den Einsatz von hochkonzentrierten
Düngemitteln
erlaubt. Für
niedrigkonzentrierte Düngemittel, deren
Einspritzung eine längere
Verweilzeit benötigt, ist
der Gegenstand der Anmeldung nicht geeignet.
-
Darüber hinaus
ist die Vorrichtung bedingt durch das Eintauchen der Speichenenden
in den Boden beim Auftreffen auf Steine und durch Verschmutzungen
sehr störanfällig, was
zu häufigen
Unterbrechungen des Düngemitteleintrags
führt.
-
In
DE 10 2004 043 983
A1 sind nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbringen
von flüssigen
Stoffen in die Erde beschrieben, bei dem für jede Pflanzreihe ein Rohr,
durch das flüssige
Düngemittel
geleitet werden können,
in bestimmten Intervallen in den Boden gestochen wird und trotz
der Vorwärtsbewegung
des schleppenden Fahrzeugs für eine
bestimmte Zeiteinheit an der Einstichstelle verbleibt. Die Vorrichtung
besteht aus einem an einem schleppenden Fahrzeug angehängten Rahmen,
der sich in der Breite über
mehrere Pflanzenreihen erstreckt. Der Rahmen trägt mehrere parallel zueinander
angeordnete Injektionseinrichtungen, die aus einem waagerecht ausgerichteten
Gelenkarm und einem vertikal ausgerichteten Rohr bestehen, wobei das
Rohr über
eine Zuleitung mit einem Düngemittelbehälter verbunden
ist. Der Gelenkarm und das Rohr sind in vertikaler Richtung gegenüber dem
Rahmen und das Rohr in horizontaler Richtung gegenüber dem
Gelenkarm schwenkbar. Die Schwenkbarkeit des Rohres wird durch Anschläge begrenzt.
-
Eine über die
gesamte Rahmenbreite reichende Profilwelle ist mit Nockenscheiben
ausgestattet, wobei jedem Gelenkarm eine Nockenscheibe zugeordnet
ist. Bei der Drehung der Profilwelle durch die Vorwärtsbewegung
des Fahrzeugs wird der Gelenkarm so mittels der Nockenscheiben bewegt,
dass es zu einem Aufsetzen auf und Einstechen des Rohres in den
Erdboden kommt, wobei die oben angesprochenen Intervalle eingehalten
werden. So wird in regelmäßigen Abständen Düngemittel
in den Erdboden injiziert.
-
Nachteil
dieser Erfindung ist, dass das Rohr beim Einstechen in den Boden
auch auf Steine trifft und sich bei schneller Fahrt trotz mechanischer
Sicherungen dabei verbiegen kann. Dieses hat sehr hohe Wartungskosten
zur Folge, die das System unwirtschaftlich machen.
-
[Aufgabe der Erfindung]
-
Die
erfindungsgemäße Aufgabe
besteht darin, eine Vorrichtung zum Einbringen von flüssigen Düngemitteln
niedriger Konzentration bereitzustellen, mit der ein größeres Düngemittelvolumen
in den Boden eingebracht wird, ohne die Arbeitsgeschwindigkeit zu
verringern.
-
Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Beschädigung oder
Zerstörung
des Werkzeugs zum Einbringen des Düngemittels in den Boden zu
vermeiden, und damit die Düngung
von landwirtschaftlichen Böden
effizienter zu gestalten.
-
Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Eintrag von Gülle in den
Boden in den Wurzelbereich der Kulturpflanze zu ermöglichen.
-
Erfindungsgemäß werden
diese Aufgaben durch die Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruches
1 gelöst.
-
Konkrete
erfindungsgemäße Ausführungen sind
Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
-
[Beispiel]
-
Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
-
Die
dazugehörigen
Zeichnungen zeigen in
-
1 das
Schema einer Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Position,
in der die Düngemitteleinleitung
in das vorbereitete Bodenloch beginnt;
-
2 die
Darstellung der Steuerung der Düngemitteleinleitung
gemäß 1 in
einer Position, in der die Düngemitteleinleitung
in das vorbereitete Bodenloch beginnt;
-
3 die
Darstellung der Steuerung der Düngemitteleinleitung
gemäß 2 in
einer Position, in der die Düngemitteleinleitung
in das vorbereitete Bodenloch abgeschlossen ist.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung 1 kommt in
der Landwirtschaft beim Einbringen niedrigkonzentrierter Düngemittel
in flüssiger
Form, wie z. B. von Gülle
oder Jauche zum Ein satz. Dabei kommt es insbesondere darauf an,
dass das Düngemittel 2 in
einem vorbereiteten Bodenloch 3 möglichst nahe an dem Hauptwurzelbereich
der Kulturpflanze deponiert wird. Im Ausführungsbeispiel wächst die
Kultur in Reihen.
-
Der
Einsatz von Gülle 2 erfordert
aufgrund seiner geringen Konzentration ein höheres Eintragsvolumen als bei
hochkonzentrierten Flüssigdüngern. Das
bedeutet, dass, um das notwendige Eintragsvolumen von 30 bis 50
ml Gülle
pro Eintragsstelle einzubringen, das Bodenloch 3 in einem
entsprechenden Zeitfenster, das ohne Einschränkung der Arbeitsgeschwindigkeit
des Schleppfahrzeuges zur Verfügung
steht, mit diesem Volumen anteilig gefüllt sein muss.
-
Durch
die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 werden
zeitgleich aber örtlich
voneinander getrennt, drei Arbeitsschritte realisiert.
-
Die
Vorrichtung 1 wird von einem Träger 20 aufgenommen,
der von einem nicht dargestellten Schleppfahrzeug über die
Nutzfläche 4 zwischen
den Reihen der Kulturpflanzen entlang bewegt wird. Diese Merkmale
sind bekannt und können
in beliebiger Weise konstruktiv ausgebildet sein.
-
Der
erste Arbeitsschritt beinhaltet das Herstellen oder Bereitstellen
von Bodenlöchern 3,
die später
anteilig mit Gülle 2 mit
dem genannten Volumen gefüllt
werden sollen. Dazu wird das von dem Träger 20 aufgenommene
Lochungsrad 5 eingesetzt, das zwischen den Kulturpflanzenreihen
in Arbeitsrichtung und mit Arbeitsgeschwindigkeit gezogen wird.
-
Die
Lauffläche 6 des
Lochungsrades 5 ist mit Lochdornen 7 versehen,
die radial aus der Lauffläche 6 heraustreten.
Die Lochdorne 7 hinterlassen bei Weiterbewegung des Lochungsrades 5 im
Boden 4 eine Reihe von Bodenlöchern 3, deren Volumina
auf das Gülleeintragsvolumen
abgestimmt ist und deren Abstand untereinander durch die Anzahl
der Lochdorne 7 auf der Lauffläche 6 des Lochungsrades 5 bestimmt
ist. Im vorliegenden Beispiel beträgt die Anzahl der auf der Lauffläche 8 angeordneten
Lochdorne 7 acht.
-
Im
folgenden zeitgleich zum ersten Arbeitsschritt ablaufenden zweiten
Arbeitsschritt erfolgt das Einbringen der Gülle 2 mittels eines
in der Ebene des Lochungsrades 5 schwenkbaren Zuführrohres 8 in ein
bereits vorbereitetes Bodenloch 3. Die Schwenkbarkeit des
Zuführrohres 8 ist
notwendig, um ein Verharren der Zuführöffnung 9 des Zuführrohres 8 zum Boden 4 beabstandet über dem
zu füllenden
Bodenloch 3 innerhalb des Zeitfensters zu erreichen, um ohne
Verringerung oder Unterbrechung der Fahrt des Schleppfahrzeuges
das Bodenloch 3 anteilig optimal mit Gülle 2 zu füllen.
-
Die
Schwenkbarkeit des Zuführrohres 8 wird durch
eine Nockenscheibe 10 initiiert, die achsgleich am Lochungsrad 5 fixiert
ist, und die einen Durchmesser aufweist, der geringer als der Durchmesser des
Lochungsrades 5 ist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass
die Nocken 11 in Anzahl und Ausrichtung den Lochdornen 7 entsprechen,
d. h. der innere Umkehrpunkt 13 des Nockens 11 liegt
auf dem gleichen Radius wie der dazugehörige Lochdorn 7, und
der äußere Umkehrpunkt 12 des
Nockens 11 liegt genau zwischen den entsprechenden benachbarten
Lochdornen 7.
-
Der
Nocken 11 steht über
eine Rolle 14 mit einem horizontal geführten Rollenstößel 15 in
Kontakt. An dem der Rolle 14 gegenüberliegenden Ende des Rollenstößels 15 befindet
sich ein beweglicher Gelenkpunkt 16 zur Aufnahme des zum
Boden 4 gerichteten, als Schwinge ausgebildeten Zuführrohres 8 in
dessen unterem Abschnitt. Das Zuführrohr 8 ist darüber hinaus
an einem oberhalb des Gelenkpunktes 16 gelegenen, am Träger 20 fixierten
Gelenkpunkt 17 angelenkt, der die Schwenkbarkeit des Zuführrohres 8 in
der Ebene des Lochungsrades 5 gewährleistet. Das obere Ende des
Zuführrohres 8 ist zur
Aufnahme eines flexiblen Schlauches 18 mit einer Schlauchkupplung 19 ausgestattet.
-
Der
Schlauch 18 steht über
einen nicht dargestellten Druckerzeuger und ein gleichfalls nockengesteuertes
Absperrventil 21 mit einem Güllespeicher 22 in
Verbindung.
-
Der
zweite Arbeitsschritt wird durch folgenden Bewegungsablauf der genannten
Elemente ausgeführt.
Ausgehend von der in 2 dargestellten Position befindet
sich die Zuführöffnung 9 des
Zuführrohres 8 über dem
Bodenloch 3 und ist in das Zentrum des Bodenloches 3 gerichtet.
Diese Position stellt sich dann ein, wenn sich der bezogen auf die Drehachse
der Nockenscheibe 10 innere Umkehrpunkt 13 des
Nockens 11 in Gegenüberstellung
zur Rolle 14 des Rollenstößels 15 gedreht hat.
Der Rollenstößel 15 hat
sich, von dem Führungsglied 24 geführt, horizontal
in seine entgegen der Fahrtrichtung gerichtete Endlage verschoben
und dabei das Zuführrohr 8 in
eine Neigung entgegen der Fahrtrichtung verschwenkt, in der sich
die beschriebene Position der Zuführöffnung 9 einstellt.
-
Bei
weiterer Drehung der Nockenscheibe 10 folgt die Rolle 14 dem
Kurvenverlauf des Nockens 11 vom inneren Umkehrpunkt 13 zum
nachfolgenden äußeren Umkehrpunkt 12.
Dabei verschiebt sich der Rollenstößel 15 horizontal
in Fahrtrichtung und verschwenkt das Zuführrohr 8 um den festen
Gelenkpunkt 17 in die in 3 dargestellte
Position. In diesem Zeitfenster T bleibt die Zuführöffnung 9 über dem
Boden 4 in das Zentrum des Bodenloches 3 gerichtet
und innerhalb dieses Zeitfensters T wird, durch das Steuerventil 21 gesteuert,
unter Druck stehende Gülle 2 über die
Schlauchleitung 18 aus dem Güllespeicher 22 dosiert
in das Bodenloch 3 eingeleitet.
-
Die
weitere Drehung des Nockenscheibe 10 in Verbindung mit
dem Lochungsrad 5 bewirkt, dass die Rolle 14 dem
Kurvenverlauf des Nockens 11 vom äußeren Umkehrpunkt 12 zum
nachfolgenden inneren Umkehrpunkt 13 folgt. Damit verbunden
ist das Absperren der Zuführung
der Gülle 2 durch
das Steuerventil 21 und das von der Rückholfeder 25 unterstützte Verschwenken
des Zuführrohres 8 aus
der in 3 beschriebenen Position in die in 2 beschriebene
Position für
die Befüllung
des nächsten
in Fahrtrichtung liegenden vorbereiteten Bodenloches 3.
-
Der
dritte Arbeitsschritt wird durch eine Zudeckschar 23 realisiert,
die linear hinter dem Bodenlochrad 5 und dem Güllezuführmechanismus
am Träger
montiert ist. Durch die Zudeckschar 23 werden die anteilig
mit Gülle 2 gefüllten Bodenlöcher 3 mit Erdreich
abgedeckt.
-
Das
Ausführungsbeispiel
beschreibt die erfindungsgemäße Vorrichtung
als Einzelheit, die eine Reihe zwischen Kulturpflanzen bearbeitet.
Um die Effektivität
der Düngung
zu verbessern, ist es notwendig, eine Vielzahl von Vorrichtungen
nebeneinander auf dem Träger 20 anzuordnen,
und damit gleichzeitig eine größere Nutzfläche zu bearbeiten.
Die Versorgung der Zuführrohre 8 mit
Gülle 2 kann
von einem zentralen Güllespeicher 22 und
mittels eines zentralen Druckerzeugers über eine entsprechende Anzahl
von Schlauchleitungen 18 erfolgen, wobei jedem Zuführrohr 8 ein
eigenes Steuerventil 21, das in der beschriebenen Weise
gesteuert wird, zugeordnet wird.
-
Der
erfindungsgemäße Gülleeintrag
hat gegenüber
dem bekannten Injektionsprinzip eine Anzahl von Vorteilen.
-
Die
Einfüllzeit
ist wesentlich länger,
da das Zeitfenster für
den Eintrag von Gülle
durch den beschriebenen mechanischen Zyklus zwischen äußerem und
innerem Umkehrpunkt definiert wird. Das entspricht ca. 50% der Zeit,
die für
das Befüllen
der aufeinander folgenden Bodenlöcher
genutzt werden kann. Bei entsprechender Gestaltung der Nockenscheibe
kann dieser Wert noch weiter verbessert werden.
-
Es
kann mit sehr geringem Druck gearbeitet werden, was die Auswaschungsgefahr
und Spritzverluste verringert.
-
Es
ist keine Steinsicherung, die eine Zerstörung des Injektionsrohres als
sensibles Bauelement beim Auftreffen auf Steine vermeiden soll,
erforderlich, da die Zuführöffnung des
Zuführrohres
zum Boden beabstandet bewegt wird und dadurch eine Kontaktierung
mit eventuell vorhandenen Steinen ausgeschlossen ist.
-
In
gleicher Weise wird durch die erfindungsgemäße Führung des Zuführrohres
eine Verstopfung der Zuführöffnung durch äußere Fremdkörper vermieden.
-
Wenn
auch die Erfindung in Bezug auf eine bevorzugte Ausführung beschrieben
und in den Zeichnungen dargestellt wurde, ist es von Fachleuten
so zu verstehen, dass zahlreiche Veränderungen ausgeführt werden
und Äquivalente
für Elemente
zur Anwendung kommen, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen,
wie er in den Ansprüchen
definiert ist. Weiterhin können
viele Modifikationen erfolgen, um eine spezielle Situation oder
ein spezielles Material an die Merkmale der Erfindung anzupassen,
ohne im Wesentlichen von ihrem Schutzumfang abzuweichen. Es ist
daher beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die spezielle,
durch die Zeichnungen dargestellte und in der Beschreibung als beste
Ausführungsart
der Erfindung beschriebene Ausführung
beschränkt
ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungen einschließt, die
in die Beschreibung der beigefügten
Ansprüche
fallen.
-
- 1
- Vorrichtung,
- 2
- Düngemittel,
Gülle,
- 3
- Bodenloch,
- 4
- Nutzfläche, Boden,
- 5
- Lochungsrad,
- 6
- Lauffläche,
- 7
- Lochdorn,
- 8
- Zuführrohr,
- 9
- Zuführöffnung,
- 10
- Nockenscheibe
- 11
- Nocken,
- 12
- Äußerer Umkehrpunkt,
- 13
- Innerer
Umkehrpunkt,
- 14
- Rolle,
- 15
- Rollenstößel,
- 16
- Beweglicher
Gelenkpunkt,
- 17
- Fester
Gelenkpunkt,
- 18
- Schlauchleitung,
- 19
- Schlauchkupplung,
- 20
- Träger,
- 21
- Steuerventil,
- 22
- Güllespeicher,
- 23
- Zudeckschar,
- 24
- Führungsglied,
- 25
- Rückholfeder,
- T
- Zeitfenster.