DE2934020C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Verteilerbalkenanordnungen, insbesondere bei
Sprühmaschinen in der Landwirtschaft nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
Sprühmaschinen zur landwirtschaftlichen Anwendung bestehen
aus einem Behältern, einer Pumpe, einem Sprühbalken, der mit
Düsen versehen ist, Steuerventilen und Filtern. Es sind ge
schleppte und selbstangetriebene Maschinen bekannt.
Wenn das Sprühmittel gleichmäßig verteilt werden soll, dann
sollten sich die Sprühdüsen im Idealfall mit konstanter Geschwin
digkeit und in konstanter Höhe über den Boden oder die zu be
handelnde Bepflanzung bewegen. In der Praxis ist es schwierig,
diesen Idealzustand zu erhalten. Erstens bewirken örtliche
Unregelmäßigkeiten in der tragenden Bodenfläche, daß die
Maschine schlingert, und dies führt zu einer ungleichmäßigen
Vertikalbewegung besonders an den Enden des Sprühbalkens und
bewirkt ein schwankendes Überschneiden der Sprühmuster
von benachbarten Düsen. Zweitens ist, wenn der Sprüh
balken federnd angeordnet ist in dem Bemühen, ihn von
der oben erörterten Schlingerbewegung zu isolieren und
zu unterstützen, unabhängig von der Orientierung der
Maschine in seitlicher Richtung horizontal zu bleiben,
gerade dieser Effekt gegen die Produktion gerichtet, wenn
die Maschine an einem Seitenhang operiert, da es in die
ser Situation natürlich erstrebenswert ist, daß der Bal
ken nicht horizontal, sondern parallel zu dem Seiten
hang bleibt, entlang dem die Maschine läuft, wenn ein
gleichmäßiges Sprühen entlang der Länge des Balkens erhal
ten werden soll.
Drittens erteilt, wenn die Maschine giert oder Kurs
schwankungen erfährt, dies dem Sprühbalken eine horizon
tale Schlagbewegung, die der normalen Translationsbewegung
des Balkens überlagert wird. Die Folgen dieser Schlag
bewegung, die nicht allgemein gewürdigt worden sind,
können insbesonder an den Spitzen des Sprühbalkens
bedeutend sein, wo in jedem gegebenen Moment sich ein
Ende des Balkens zu langsam bewegt oder sogar rückwärts
bewegt, während das andere Ende des Balkens sich zu
schnell bewegt. Da der Balken dazu neigt, zwischen dieser
extremen Stellung und der entgegengesetzten Stellung
zu oszillieren, so daß sich jedes Ende des Balkens einmal
zu schnell bewegt bzw. zu langsam bewegt, ist ersicht
lich, daß dieser Effekt die Tendenz mit sich bringt, daß
einige Bereiche der behandelten Fläche eine wesentlich
zu hohe Sprühdosis (langsame Balkenbewegung) und benach
barte Bereiche eine deutlich unter der gewünschten Dosis
liegende Dosis (schnelle Balkenbewegung) erhalten.
Es sind Versuche unternommen worden, den Balken gegen Ma
schinenschlingern zu isolieren, während auch eine korrekte
Ausrichtung für Seitenhangbetrieb aufrechterhalten wird.
Typisch hierfür sind die von Demaret in der GB-PS
14 91 787 und von Loeffler in der US-PS 35 80 505 vorge
schlagenen Lösungen. Es sind auch Maschinen bekannt, bei
denen der Balken schwenkbar an einen Rumpfabschnitt der
Maschine angefügt ist durch Glieder, die so geneigt sind,
daß ihre Wirkungslinien sich nahe dem Schwerpunkt des
Verteilerbalkens schneiden. In diesem Fall bleibt der
Verteilerbalken an geneigten Abhängen parallel dem Erd
boden, und die Glieder üben eine Rückstellkraft aus, die
den Verteilerbalken in diese Stellung zurückbringt, wenn
sie einmal gestört worden ist, zum Beispiel durch
Schlingern der Maschine.
Der Nachteil dieser letzten sowie aller bisher besprochenen
Anordnungen ist jedoch der, daß keine Mittel zum Isolieren
des Verteilerbalkens von den Kursschwankungen der Maschine
vorgesehen sind. Diesbezüglich ist es interessant festzu
stellen, daß Demaret das Problem in seiner Patentschrift
anschneidet, aber keine Lösung dafür angibt.
Die einzige derzeit dem Anmelder bekannte Sprühmaschine,
bei der tatsächlich ein gewisser Versucht gemacht worden
ist, den Verteilerbalken von Kursschwankungen der Maschine
zu isolieren, ist die von de Meeus in den GB-PSen 14 64 751
und 14 64 752 vorgeschlagene Maschine. In der de Meeus-
Maschine ist ein Tragrahmen mit dem Chassis der Maschine
verbunden durch einen vertikalen Drehzapfen und durch
Stroßdämpfer, die zur Dämpfung der Rotation des Tragrahmens
um den Drehzapfen vorgesehen sind. Der Sprühbalken ist
an einem zweiten Rahmen angebracht, der durch Glieder
und Führungen mit dem Tragrahmen verbunden ist. Die
Glieder und Führungen halten die zwei Rahmen in im wesent
lichen parallelen Ebenen, aber erlauben eine relative
Schwenkbewegung in diesen Ebenen. Also baut die Maschine
von de Meeus im Prinzip auf eine Pendelaufhängung, um den
Sprühbalken von einem Kippen der Maschine zu isolieren
und auf eine gedämpfte Schwenkbewegung, um den Verteiler
balken von Kursschwankungen zu isolieren.
Die Maschine von de Meeus hat jedoch einen schwerwiegenden
Nachteil, der von der Tatsache herrührt, daß de Meeus zwar
ernstlich darangeht, den Verteilerbalken gegen Kursschwan
kungen zu dämpfen, aber keinen Versuch unternimmt, den
Verteilerbalken zurückzubringen, wenn einmal eine Ver
stellung durch Kursschwankungen stattgefunden hat.
Wenn also der Verteilerbalken einmal neu orientiert worden
ist, bleibt er bei dieser neuen Orientierung, bis eine
anschließende Kursschwankung ihn in eine neue Stellung
bringt, die näher an der ursprünglich beabsichtigten
Orientierung oder weiter von dieser weg sein kann. Abge
sehen von der ungleichen Sprühverteilung, die auftritt,
wenn gerade eine Kursschwankung stattfindet (da sich
die eine Hälfte des Verteilerbalkens zu schnell und
die andere Hälfte zu langsam über den Boden bewegt),
liegt ein weiterer Nachteil darin, daß für jede Orientie
rung außer der beabsichtigten Orientierung des Verteiler
balkens senkrecht zur Bewegungsrichtung der Maschine
das durch die Maschine behandelte Gebiet enger ist als die
geplante Ausbreitung und die Seitenbereiche dieser Aus
breitung überhaupt nicht behandelt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ver
teilerbalkenanordnung der eingangs genannten Art, bei
der Langzeitkräfte eine Verstellung des Balkens zur
Anpassung an Geländeneigungen herbeizuführen, dahingehend
zu verbessern, daß bei kurzzeitigen Verstellungen des
Balkens infolge von Bodenunebenheiten oder Kursschwankun
gen Rückstellkräfte eine Rückführung des Balkens in die
Ausgangslage bewirken.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruches 1 gelöst.
In einer ersten Ausführungsform sind die Glieder starr
und wirken so, daß sie die Effekte von Langzeitkräften an
der Halterung übertragen, zum Beispiel Kräften, die sich
aus einem Betrieb quer zu einem geneigten Hang ergeben, und die
Stabilität der Anordnung wird dadurch erzielt, daß die
Glieder so geneigt werden, daß eine Bewegung des Verteiler
balkens zu einer oder in eine von der gewünschten Ein
stellung abweichende Einstellung den Schwerpunkt der An
ordnung anhebt, woraus sich eine Rückstellkraft ergibt.
Als Alternative zur oben beschriebenen Ausführung mit
starren Gliedern können die Glieder federnd längenver
änderbar sein, in welchem Fall sie so wirken, daß sie die
Effekte der früher erwähnten Langzeitkräfte übertragen,
während kurzzeitige Störungen dazu führen, daß einige
der Glieder verlängert werden und somit wiederherstellen
de Zugkräfte an dem Verteilerbalken erzeugen, wenn dieser
zu einer oder in eine von der gewünschten Stellung ab
weichende Stellung gedrängt wird.
Günstigerweise konvergieren die Glieder zwischen dem
Verteilerbalken und der Halterung oder, falls ein Zwi
schenglied vorhanden ist, die Glieder zwischen dem Balken
und dem Zwischenglied nach unten. Alternativ können
diese Glieder nach oben konvergieren.
In den verschiedenen oben geschilderten Systemen wirkt
der Abstandhalter vorzugsweise an der Mitte des Balkens,
um jeglichen Effekt zu minieren, den er anderfalls
auf den Balken neben seiner Abstandhaltefunktion ausüben
könnte.
So besteht in einer Ausführungsform der Abstandhalter aus
einer Schwingglied-Anordnung, die mit dem Verteilerbalken
durch ein vertikales Achsenglied verbunden ist, das
durch die Mitte des Verteilerbalkens verläuft. Es kann
jedoch auch gegenüber der Mitte versetzt sein.
In einer anderen Ausführungsform besteht der Abstandhalter
aus einer Rollen-Führungs-Anordnung, wobei die Rotations
achse des Rollenteiles durch die Mitte des Verteilerbalkens
vertikal verläuft.
Für einen zufriedenstellenden Betrieb kann jede der obigen
Anordnungen das Vorsehen einer Art von Dämpfungsmittel in
einer oder beiden Wirkungsebenen erfordern.
Die Erfindung schließt auch eine Sprühanordnung ein, die
eine Verteilerbalkenanordnung gemäß der Erfindung in Verbin
dung mit einer von dem Verteilerbalken gehaltenen Sprühstange
umfaßt. Die Erfindung schließt ferner eine Sprühmaschine
ein, die einen Behälter, eine Pumpe, eine Sprühanordnung
gemäß der Erfindung, Steuerventile und Filter umfaßt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand
der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 und 2 schematische perspektivische Ansichten alter
nativer Verteilerbalkenanordnungen, die
starre Glieder verwenden;
Fig. 3 und 4 schematiche perspektivische Ansichten einer
Ausführung mit ausdehnbaren Gliedern und einer
alternativen Konstruktion eines Abstandsmittels
zur Verwendung bei jeder in den vorherigen
Figuren dargestellten Ausführung;
Fig. 5, 6, 7 einen Aufriß, eine Draufsicht und einen
Vertikalschnitt (bei der Linie A-A in Fig. 5)
einer praktischen Ausführungsform; und
Fig. 8, 9, 10 einen Aufriß, eine Draufsicht und einen
Vertikalschnitt (bei der Linie B-B in Fig. 8)
einer Alternative zu der in den Fig. 5
bis 7 gezeigten Ausführungsform.
In Fig. 1, auf die zuerst Bezug genommen wird, umfaßt eine
Verteilerbalkenanordnung einen Verteilerbalken 10, der über
zwei starre Glieder 16, 18 an einer Halterung 12, 14 aufge
hängt ist.
Die Glieder 16, 18 tragen an ihren Enden erste Teile von
Universalgelenken 20, 22, 24, 26, deren zweite Teile an der
Halterung 12 bzw. an dem Verteilerbalken 10 angebracht sind.
Das Bezugszeichen 28 bezeichnet einen Schwingglied-Abstand
halter, der dafür vorgesehen ist, die Mittel des Verteiler
balkens 10 im Abstand von der Halterung 12, 14 zu halten.
Mehr im einzelnen weist der Abstandhalter 28 parallele Glieder
30, 32 auf, die zur Bewegung in einer horizontalenEbene
zwischen zwei Drehzapfen 34, 36 angeordnet sind, von denen
der erste an der Verteilerbalken-Halterung 12, 14 montiert
ist und der zweite ein vertikales Achsenglied bildet, das
durch die Mittel des Verteilerbalkens verläuft.
Es ist zu erkennen, daß die zwei Glieder 16, 18 geneigt sind
und die Bewegung des Verteilerbalkens 10 relativ zu der
Halterung 12, 14 sowohl in der vertikalen als auch in der
horizontalen Ebene steuern.
Fig. 2 stellt das alternative System dar, bei dem die
"Vielrichtungsglieder" 16, 18 der obigen Ausführungsform
ersetzt sind und durch zwei Sätze von Gliedern 38, 40 und 42, 44,
die miteinander durch ein Zwischenglied 46 verbunden sind.
Die kombinierte Wirkung der Glieder 38 bis 44 ist natürlich
im wesentlichen die gleiche wie die der Glieder 16, 18 in
der ersten Ausführung.
Die anderen Teile in Fig. 2 sind mit denselben Bezugszeichen
bezeichnet worden, die zur Bezeichnung der entsprechenden
Teile in Fig. 1 verwendet worden sind.
Es ist zu erkennen, daß in beiden oben beschriebenen Ausfüh
rungsformen die Bewegung des Verteilerbalkens genau durch
tragende Flächen oder Auflageflächen in den verschiedenen
vorgeschlagenen Gliedersystemen gesteuert wird. Diese Flächen
können genau ausgebildet sein, um eine genaue Steuerung
des Verteilerbalkens zu ergeben, und stechen günstigt ab gegen
das in der de-Meeus-Konstruktion angewandte Führungssystem,
wo der Spielraum zwischen denFührungsflächen und den Teilen,
die diese kontaktieren, unvermeidlich ein gewisses Spiel
in der vertikalen Ebene einbringen wird, das seinerseits
der Genauigkeit Beschränkungen auferlegt, mit der der Ver
teilerbalken gesteuert werden kann.
In Fig. 3, auf die nun Bezug genommen wird, ist zu sehen,
daß die starren Glieder der vorherigen Ausführungsformen
ersetzt worden sind durch ausstreckbare oder verlängerbare
Glieder 48, 50, 52, 54, zum Beispiel in der Gestalt hydrau
lischer Dämpfer mit Rückholfedern. Wie bereits erläutert,
werden in dieser Ausführungsform die stabilisierenden Kräfte
auf den Verteilerbalken erzeugt durch einen von dem vorhe
rigen verschiedenen Mechanismus, aber davon abgesehen ist
die Konstruktion weitgehend ähnlich, und auch hier sind
dieselben Bezugszeichen verwendet worden, um gleiche Teile
zu kennzeichnen.
Fig. 4, auf die nun Bezug genommen wird, zeigt einen Mittel
abschnitt des Verteilerbalkens, der mit einem Rollen-Führungs-
Abstandhaltesystem 56 versehen ist, das anstelle des Abstand
halters 28 in den Ausführungen der Fig. 1 und 2 verwendet
werden kann. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß der Abstand
halter 56 zwei Rollen 58, 60 aufweist, die zwischen parallelen
Führungen 62, 64, 66, 68 laufen, welche an der (nicht gezeig
ten) Halterung gelagert sind. Die Rollenachse 70 läuft durch
die Mitte des Verteilerbalkens von seiner Halterung, um
jeglichen Effekt auf den Verteilerbalken zu minimieren, der
anderenfalls abgesehen von dem Abstandhalten auftreten könnte.
Bei Betrieb der oben beschriebenen Anordnungen zeigt es sich,
daß die Glieder den Verteilerbalken in der Weise tragen,
daß vertikale Stöße, die erteilt werden, wenn die Sprühma
schine schlingert, durch das Gliedersystem absorbiert werden
können, wogegen Langzeit-Neigungen, wie beispielsweise bei
Betrieb an Seitenhängen, getreu auf den Verteilerbalken
übertragen werden können, der jederzeit genau parallel zu
der in Behandlung befindlichen Fläche bleibt. Wegen der
"Vielrichtungs"-Art des Gliedersystems können durch Kurs
schwankungen der Maschine erteilte horizontale Stöße ebenfalls
aufgenommen werden.
Die Konstruktion der Anordnung kann im einzelnen deutlich
verändert werden, um zu verschiedenen Gegebenheiten zu passen.
Zum Beispiel kann die Kovergenz der Paare von Gliedern nach
unten in den Fig. 1 und 2 ersetzt werden durch eine Kon
vergenz nach oben, falls erwünscht, oder durch zueinander
parallele Glieder. Diesbezüglich ist eine Konvergenz nach
oben wahrscheinlich vorzuziehen, wenn der Boden grundsätzlich
horizontal ist, aber bedeutende Unregelmäßigkeiten bestehen,
wogegen eine Kovergenz nach unten vorzuziehen ist, wenn
die Maschine an einem Seitenhang betrieben werden soll.
Die in den Fig. 5 bis 7 dargestellte Maschine umfaßt
einen Hauptrahmen 100, einen Rahmen 101, eine Verteilerbalken
anordnung 102, die an einer Untergruppe 103 gehaltert ist,
sowie eine Anzahl von (unten identifizierten) Gliedern, durch
die die Untergruppe an dem Hauptrahmen und dem Rahmen aufge
hängt ist.
Der Hauptrahmen trägt zwei Arme 105, 106, die die oberen
Enden von zwei starren Aufhängegliedern 107, 108 halten.
Die unteren Enden dieser Glieder sind mit der Untergruppe
103 verbunden.
Die Verteilerbalkenanordnung 102 (die den Sprühbalken 110
trägt) ist an der Untergruppe durch Bolzen 112, 113 befestigt,
und - wie am besten aus Fig. 5 zu ersehen - die Glieder
107, 108 konvergieren nach unten, derart, daß sich ihre
Wirkungslinien bei oder nahe dem Schwerpunkt des Glieder
tragsystems treffen.
Unter den Armen 105, 106 trägt der Hauptrahmen 100 den Rahmen
101, und starrgliedrige Abstandhalter 115, 116 wirken zwischen
dem Rahmen und dem Mittelabschnitt der Untergruppe 103.
Die Anordnung wird vervollständigt durch wahlfreie Stoßdämpfer
118, 119, die zwischen dem Hauptrahmen 100 und dem Rahmen
101 wirken, sowie durch zwei Stoßdämpfer 120, 121, die zwi
schen dem Rahmen 101 und dem Mittelabschnitt der Untergruppe
103 wirken.
Um die drei Figuren völlig zu verstehen, sollten die folgen
den Punkte berücksichtigt werden. Erstens, daß das Bezugs
zeichen 122 durchweg verwendet worden ist, um Knöchelgelenke
anzudeuten, und das Bezugszeichen 123, um Universalgelenke
mit zwei Schwenkachsen anzudeuten, und zweitens, daß die
Bezugszeichen für ein allgemeines Teil, zum Beispiel den
Hauptrahmen, mehr als einmal in derselben Figur verwendet
worden sind, um verschiedene Abschnitte des betreffenden
Teiles anzudeuten.
Drittens sind zwecks Klarheit die in einer Figur gezeigten
Elemente in einigen Fällen in einer anderen Figur weggelassen
worden.
Diese allgemeinen Richtlinien zur Intepretation der Fig.
5 bis 7 gelten auch für Fig. 8 bis 10, in denen zu den
in den Fig. 5 bis 7 gezeigten Elementen ähnliche oder mit
diesen identische Elemente oder Elemente, die ähnliche oder
identische Funktionen ausüben, mit dengleichen Bezugszeichen
bezeichnet worden sind.
Wie unmittelbar ersichtlich, zeigen die Fig. 8 bis 10
eine alternative Ausführungsform, in der ein wichtiger Unter
schied darin besteht, daß die Abstandhalter 115, 116 durch
ein Rollensystem ersetzt worden sind, das vertikale Füh
rungsplatten 125, 126 an der Untergruppe und mit diesen
zusammenarbeitende Rollen 128, 129 umfaßt, die an Armen
131, 132 des Rahmens 101 getragen werden.
Im Vergleich zu der oben beschriebenen Ausführungsform bietet
die Ausführungsform der Fig. 8 bis 10 eine kompaktere
Konstruktion, da durch Weglassen der Glieder 115, 116 der
Rahmen und die Untergruppe näher aneinander montiert werden
können. Außerdem stellt die Rollen-Führungs-Anordnung sicher,
daß der Abstand dieser zwei Elemente unabhängig von jeder
Schwingbewegung des Verteilerbalkens und der Untergruppe
von Seite zu Seite ist. Mit den Abstandhaltern 115, 116
der früheren Ausführungsform variiert dieser Abstand in
einem gewissen Ausmaß (aber nicht unannehmbar mit der Ver
änderung der Orientierung dieser zwei Glieder.
Claims (6)
1. Verteilerbalkenanordnung, insbesondere bei Sprühmaschinen in der
Landwirtschaft, bei der ein Verteilerbalken durch zueinander
konvergierende geneigte starre Glieder an einer Halterung
aufgehängt und in seinem Mittelteil durch Abstandshalter im
Abstand von der Halterung gehalten ist, dadurch gekennzeich
net, daß die geneigten Glieder (16, 18, 38, 40, 42,44, 48,
50, 52, 54) durch Universalgelenke (20, 22, 24, 26) mit dem
Verteilerbalken (10) bzw. der Halterung (12, 14) verbunden
sind und der Abstandshalter ( 28) mit dem Verteilerbalken (10)
durch ein vertikales Achsenglied (36) verbunden ist.
2. Verteilerbalkenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Abstandshalter (28) als Schwinggliedanord
nung (34, 30, 36) ausgebildet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das vertikale Achsenglied (36) durch die Mitte des Verteiler
balkens (10) verläuft.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstandshalter (28) eine Rollenführungs-Anord
nung (56) umfaßt, wobei die Rotationsachse (70) des
Rollenteils (58, 60) durch die Mitte des Verteilerbalkens
(10) verläuft.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Halterung (12) und dem Verteilerbalken
(10) in an sich bekannter Weise ein Zwischenglied (46)
vorgesehen ist, das mit dem Verteilerbalken (10) durch
geneigte Glieder (42, 44) verbunden ist, die im wesent
lichen nur in der horizontalen oder der vertikalen Ebene und
die Glieder (38, 40) zwischen dem Zwischenglied (46)
und der Halterung (12, 14) im wesentlichen nur in der
anderen dieser zwei Ebenen relativ zum Zwischenglied
(46) beweglich sind.
6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Glieder (48, 50, 52, 54) federnd ausstreckbar
sind, um stabilisierende Zugkräfte am Verteilerbalken
(10) zu erzeugen, wenn seine Einstellung von der gewünsch
ten abweicht.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: NATIONAL RESEARCH DEVELOPMENT CORP., LONDON, GB |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BRITISH TECHNOLOGY GROUP LTD., LONDON, GB |
|
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: MITSCHERLICH, H., DIPL.-ING. KOERBER, W., DIPL.-ING. DR.RER.NAT. SCHMIDT-EVERS, J., DIPL.-ING. MELZER, W., DIPL.-ING., 80331 MUENCHEN GRAF, W., DIPL.-ING., PAT.-ANWAELTE, 81667 MUENCHEN |