DE2934020C2 - - Google Patents

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.