DE3642401A1

DE3642401A1 - Kultivator

Info

Publication number: DE3642401A1
Application number: DE19863642401
Authority: DE
Inventors: Teruhisa Kobashi; Ichiro Kobashi; Masanori Iwai
Original assignee: Fuji Robin KK; Kobashi Industries Co Ltd
Current assignee: Kobashi Industries Co Ltd; Makita Numazu Corp
Priority date: 1985-12-12
Filing date: 1986-12-11
Publication date: 1987-06-25
Also published as: DE3642401C2; JPH0436642B2; FR2591414A1; JPS62138103A; FR2591414B1; US4760804A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kultivator nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Insbesondere dreht es sich hierbei um einen Kultivator, der von einem Traktor gezogen wird und eine Schar aufweist, welche den Boden mit Luft auflockert, die von einer Düse oder einem Injektor eingeblasen wird, der am unteren Abschnitt der Schar sitzt, die in den Boden eingedrückt wird.

Aus den japanischen Gebrauchsmustern mit den Offenlegungs nummern 57-1 25 201 und 59-29 102 sind Kultivatoren bekannt, die mit Belüftungsanordnungen versehen sind und an einem Traktor über eine Dreipunktaufhängung angelenkt sind. Der Kultivator weist eine lange vertikale Schar auf, die an ihrem unte ren Teil mit einem Injektor versehen ist.

Ein derartiger Kultivator ist so ausgebildet, daß er kontinuierlich komprimierte Luft über den Injektor in vorbestimmten Intervallen ausbläst. Der Kultivator wird über die Dreipunktaufhängung auf die Oberfläche des Feldes oder Beetes abgesenkt, wobei die Schar dann, wenn sie weiter abgesenkt wird, zusammen mit dem Injektor in den Boden zu einer vorbestimmten hinreichenden Tiefe eingefahren wird, um die gewünschte Tiefenkultivierung zu erreichen. Die Kultivierung und Belüftung wird durch geführt, während der Traktor vorwärtsfährt. Wenn der Vorgang beendet ist, wird der Kultivator über die Dreipunktaufhängung über den Boden angehoben.

Wenn aber Luft ausgeblasen wird, bevor die Schar und der Injektor eine vorbestimmte Tiefe erreicht haben, so strömt komprimierte Luft aus und bläst den Boden hoch. Demzufolge ergeben sich Löcher im Beet, wodurch wiederum die dort angesetzten Pflanzen beschädigt wer den. Es ist also gefährlich, wenn komprimierte Luft dann ausgeblasen wird, wenn sich der Injektor über dem Boden befindet.

Um diese Nachteile zu vermeiden, hat der Anmelder der vorliegenden Erfindung verschiedene Injektionssysteme vorgeschlagen. In einem dieser Systeme ist der Kultivator mit einem Ventil in einem Luftzuführungsdurchlaß ver sehen, das den Luftfluß steuert. Der Antrieb des Kulti vators öffnet das Ventil, nachdem der Injektor hinrei chend rief in den Boden eingefahren ist. In einem ande ren System ist ein vertikal bewegliches Meßrad vorge sehen, das automatisch die Position des Injektors rela tiv zum Boden feststellt und ein Ventil betätigt, wenn der Injektor eine vorbestimmte Position erreicht hat.

Bei den vorgenannten Systemen ist ein Mechanismus zum Betätigen des Ventiles notwendig. Darüber hinaus muß der Fahrer bestätigen, daß der Injektor in die vorbe stimmte Tiefe eingefahren ist und eine bestimmte manuel le Tätigkeit ausüben, um das Ventil zu betätigen. Nach dem aber Steuermittel vorgesehen sind, die ein Steuer rad umfassen, wird die Maschine kompliziert hinsichtlich der Konstruktion und wird außerdem schwer. Darüber hinaus ist eine einwandfreie Auflockerung durch die Kanten systeme nicht gewährleistet, da diese den Luftdruck ver nachlässigen. Dies bedeutet aber, daß Luft auch dann in den Boden mit niedrigem Druck eingepreßt werden kann, was wiederum in unzureichender Belüftung bzw. Kultivie rung resultiert.

Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kultivator der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine exakte und befriedigende Belüftung des Bodens er folgt, ohne daß hierbei der Aufwand wesentlich gestei gert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptan spruches angegebenen Merkmale gelöst.

Insbesondere dreht es sich also bei der vorliegenden Er findung um einen verbesserten Kultivator, der automa tisch die Tiefe des Injektors detektiert und den Belüf tungsvorgang nur dann startet, wenn der Injektor in den Boden um einen bestimmten Betrag eingesenkt wurde, wo bei gleichzeitig die Luft im Lufttank einen vorbestimm ten Druck haben muß.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Ausführungs beispielen, die anhand von Abbildungen näher beschrie ben werden. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Aus führungsform des erfindungsgemäßen Kulti vators;

Fig. 2 eine Hinteransicht des Kultivators nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Kultivator;

Fig. 4 ein Blockdiagramm des Lufteinblassystems;

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein mechanisches Ventil;

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein zweites Ablaß ventil; und

Fig. 7 einen Querschnitt durch ein Hauptventil.

Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, ist ein Traktor 1 mit einer Dreipunktaufhängung 4 versehen, die einen Ober lenker 2 und ein Paar von Unterlenkern 3 aufweist. Die Aufhängung 4 ist so mit dem Kultivator 5 verbunden, daß sie diesen anheben und absenken kann.

Der Kultivator 5 weist einen Rahmen auf, der ein Paar von Seitenplatten 6 und Seitenrohren 6 a aufweist, die zwischen den Seitenplatten 6 an deren Vorderabschnitt angeordnet sind. Ein Paar von Vertikalträgern 8 ist vor gesehen, die an den Seitenplatten 6 angebracht und mit dem Oberlenker 2 an ihrer Oberseite verbunden sind und mit den Unterlenkern 3 über untere Verbindungsbolzen 9. Ein Lufttank 7 ist am Hinterende des Rahmens 6 ange bracht und weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Der Tank 6 dient als seitliches Rahmenteil. Der Traktor 1 ist außerdem mit einer Zapfwelle 1 a versehen, so daß man die Ausgangsleistung der Maschine auf die Eingangs welle 10 a eines Kompressors 10 über ein Übertragungs system 11 führen kann, das Universalgelenke und eine Welle aufweist.

Die vom Kompressor 10 komprimierte Luft strömt durch ein Rohr und wird im Lufttank 7 gespeichert. In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung sind der Kompressor 10 und der Lufttank 7 am Hinterabschnitt des Kultivators 5 angebracht. Selbstverständlich können diese Teile auch näher am Traktor 1 angebracht sein.

Es ist eine nach unten ragende Schar oder Klinge 12 vorgesehen, die an ihrer Vorderseite eine Kante oder Schneide 12 a aufweist. Sie ist über Halteteile am Luft tank 7 an dessen mittlerem Abschnitt befestigt. Am un teren Ende der Schar ist ein Injektor 13 angebracht, der über eine Luftzuführungsleitung 14 mit Luft ver sorgt ist. Diese Luftzuführungsleitung 14 ist an der Schar 12 befestigt. Der Injektor 13 umfaßt einen pfeil förmigen Kopfabschnitt 15 mit einer Düse 16 an einem oberen Abschnitt 15, so daß die Luft nach oben ausge blasen wird.

Am Rohr 6 a ist eine nach unten ragende Klammer 19 im wesentlichen mittig angebracht. An der Klammer 19 ist ein Schwingarm 22 mit einer Sechklinge 21 befestigt, deren Position einjustierbar ist. Der Arm 22 ist schwenkbar über einen Bolzen 20 an der Klammer 19 ange bracht, so daß er in einer vertikalen Ebene verschwenkt werden kann. Am Rohr 6 a ist weiterhin ein nach hinten ragender Träger 6 b angebracht, an dem ein mechanisches Ventil 23 mit einer nach unten ragenden Nase 23 a ange bracht ist. Wie in Fig. 5 gezeigt, umfaßt das mecha nische Ventil 23 einenKolben 23 b, der mit der Nase 23 a verbunden ist, sowie Einlaß- und Auslaßöffnungen 23 c und 23 d. Wenn die Sechklinge 21 den Boden berührt und der Arm 22 nach oben verschwenkt, so wird die Nase 23 a vom Schwingarm 22 gedrückt, so daß die Einlaßöffnung 23 c mit der Auslaßöffnung 23 d in Verbindung gebracht wird. Die Bewegung des Schwingarmes 22 wird durch Stop per (nicht gezeigt) begrenzt, die an der Klammer 19 vorgesehen sind, so daß der Schwingarm 22 nicht weiter in Gegenuhrzeigerrichtung (Fig. 1) drehen kann, nach dem er die Nase 23 a berührt hat oder auch wenn er in Uhrzeigerrichtung über einen bestimmten Punkt etwas un ter der Nase 23 a dreht , wenn die Sechklinge 21 über dem Boden steht. Eine Zugfeder 24 ist zwischen dem Rohr 6 a und einem vorderen Endabschnitt des Schwingar mes 22 so angebracht, daß der Schwingarm 22 durch Vi brationen des Kultivators nicht ins Schwingen kommen kann, was eine Fehlfunktion des mechanischen Ventiles 23 verursachen würde, wenn die Sechklinge 21 sich über dem Boden befindet. Ein Paar von Meßrädern 25 ist an den Hinterenden der Seitenplatten 6 vorgesehen, um die Kultiviertiefe der Schar 12 und des Injektors 13 zu ju stieren.

Im folgenden wird anhand der Fig. 4 das erfindungsgemäße System zum Steuern des Belüftungsvorganges beschrieben. Die vom Kompressor 10 komprimierte Luft wird dem Luft tank 7 über Rohre 10 b zugeführt. Ein Rückflußrohr 40 ist vorgesehen, das ein erstes Ablaßventil 26 zwischen dem Lufttank 7 und dem Kompressor 10 aufweist, so daß Luft aus dem Lufttank 7 dann abgelassen wird, wenn der Druck im Tank 7 einen vorbestimmten Wert überschreitet. Dies ist dann der Fall, wenn der Druck im Lufttank 7 oberhalb von etwa 10 Kp/cm² (ein Beispielswert) liegt, wobei dann das erste Ablaßventil 26 öffnet, so daß die Luft im Tank 7 in den Kompressor 10 zurückgeführt wird.

Der Lufttank 7 steht über das Luftzuführungsrohr 14 an der Schar 12 über ein Rohr 30 und ein Hauptventil 18 über dem Lufttank 7 und ein Rohr 17 in Verbindung. Ein zweites Luftablaßventil 27 ist in einem Rohr 32 vorge sehen, das den Tank 7 mit dem mechanischen Ventil 23 verbindet. Das in Fig. 6 gezeigte Ablaßventil weist ei nen Einlaß 27 a, einen Auslaß 27 b, einen Ventilkörper 27 c und eine Feder 27 d auf, welche den Ventilkörper 27 c auf einen Sitz 27 f drückt. Der Einlaß 27 a steht mit dem Aus laß 27 b dann in Verbindung, wenn der Druck im Tank 7 oberhalb eines bestimmten Wertes, beispielsweise 9,5 Kp/cm² liegt. Der Auslaß 27 b des zweiten Ablaßventi les 27 steht außerdem mit dem Einlaß 23 c des mechani schen Ventiles 23 über ein Rohr 32 in Verbindung. Der Auslaß 23 d des mechanischen Ventiles 23 steht mit ei nem Piloteingang 23 e (Fig. 7) des Hauptventiles 18 über ein Rohr 31 in Verbindung.

Wie in Fig. 7 gezeigt, umfaßt das Hauptventil 18 einen Kolbenkörper mit einem Ventilkörper 18 a, einem Steuer kolben 18 b, einem Einlaß 18 c, der mit dem Rohr 30 in Verbindung steht und einen Auslaß 18 d aufweist, der mit dem Rohr 17 in Verbindung steht. Der Ventilkörper 18 a weist einen Piloteingang 18 e auf, der mit dem Rohr 31 in Verbindung steht, so daß Druck auf eines der Enden des Steuerkol bens 18 e gelangen kann. Eine zusammengedrückte Feder 18 f ist zwischen dem anderen Ende des Steuerkolbens 18 b und dem Ventilkörper 18 a vorgesehen, so daß der Kolben nach rechts gedrückt wird und den Einlaß 18 c schließt.

Im folgenden wird der Betrieb der Maschine beschrieben. Der Kultivator 5 wird an einen Traktor 1 über die Drei punktaufhängung 4 verbunden, die Ausgangsleistung des Traktors wird auf die Eingangswelle 10 a des Kompressors 10 über die Zapfwelle 1 a und ein Übertragungssystem 11 angekoppelt, so daß der Kompressor 10 angetrieben wird. Die Schar 12 und der Injektor 13 werden über dem Boden gehalten, bis der Traktor das Feld oder Beet erreicht. Nachdem die Sechklinge 21 nicht auf dem Boden fährt, liegt der Schwingarm 22 außer Kontakt mit der Nase 23 a des mechanischen Ventiles 23, so daß dieses geschlossen

Aus diesem Grund wird auch dann, wenn der Druck im Luft tank 7 oberhalb von 9,5 Kp/cm² liegt und das zweite Ab laßventil 27 öffnet, das Hauptventil 18 geschlossen ge halten, so daß keine Luft aus dem Kompressor 10 dem In jektor zugeführt wird. Wenn der Luftdruck 9,5 Kp/cm² überschreitet, so öffnet das zweite Ablaßventil 27.

Zum Belüften wird der Kultivator 5 über die Dreipunkt aufhängung 4 abgesenkt. Wenn der Kultivator 5 vom Trak tor 1 gezogen wird, so gleiten die Schar 12 und der In jektor 13 allmählich tiefer in den Boden und zwar auf grund des Gewichtes des Kultivators, bis die Meßräder 25 den Boden berühren. In der in Fig. 1 gezeigten Posi tion ist die Schar 12 tief genug in den Boden einge senkt, so daß die Sechklinge 21 den Boden berührt und dadurch der Schwingarm 22 die Nase 23 a eindrückt, wo durch das mechanisch betätigte Ventil 23 geöffnet wird. Demzufolge wird komprimierte Luft über das Ablaßventil 27, das Rohr 32 und das mechanische Ventil 23 auf den Piloteingang 18 e des Hauptventiles 18 geführt, so daß der Kolben 18 b nach links gegen die Vorspannkraft der Feder 18 f verschoben wird. Demzufolge werden der Einlaß 18 c und der Auslaß 18 d in Verbindung gebracht. Somit wird komprimierte Luft über das Rohr 17, das Luftzufüh rungsrohr 14, den Kopfabschnitt 15 und die Düse 16 in den Boden eingeblasen. Durch das Einblasen komprimier ter Luft sinkt der Druck im Lufttank 7 unterhalb 9,5 Kp/cm², so daß das Ablaßventil 27 geschlossen wird. Demzufolge wird die Luftinjektion unterbrochen, bis der Luftdruck wieder über 9,5 Kp/cm² steigt.

Auf diese Weise wird Luft dann, wenn die Schar 12 durch den Boden schneidet, intermittierend eingeblasen, so daß der Boden in tiefen Schichten aufgebrochen wird. Durch wiederholtes Durchführen dieses Vorganges werden die kontinuierlich gebildeten gebrochenen Bereiche im Boden gelockert. Darüber hinaus werden die Wurzeln der Pflanzen mit frischer Luft, insbesondere mit Sauerstoff, versorgt.

Nach dem Belüften wird der Kultivator 7 über die Drei punktaufhängung 4 angehoben. Die Sechklinge 21 verliert Bodenberührung, so daß der Schwingarm 22 in Uhrzeiger richtung um den Bolzen 20 dreht und somit außer Kon tankt mit der Nase 23 a gelangt. Somit wird das mechani sche Ventil 23 geschlossen und das Hauptventil 28 eben falls. Demzufolge wiederum wird die Luftinjektion auto matisch beendet. Der Kultivator 5 kann auch mit einem anderen Zuggerät oder mit einer anderen Verbindung ab gesehen von der Dreipunktaufhängung gekoppelt sein. Darüber hinaus ist es auch möglich, andere Mittel zum Feststellen der Tiefe und zum Betätigen des mechanischen Ventiles 23 vorzusehen.

Wie oben beschrieben, umfaßt die vorliegende Erfindung einen Kultivator, bei dem komprimierte Luft nur dann in jiziert wird, wenn der Injektor tief im Boden sitzt und die Luft im Lufttank einen vorbestimmten Wert hat. Auf diese Weise kann es nicht passieren, daß Boden hochge blasen wird, was die Pflanzen schädigen könnte.

Weiterhin sind bei der vorliegenden Erfindung keinerlei Schaltmittel oder ein Rad notwendig, um das Hauptventil zu betätigen, so daß die Maschine sehr einfach in der Konstruktion und leicht im Gewicht ist. Auch die Her stellungskosten lassen sich mit der vorliegenden Erfin dung senken.

Es ist darauf hinzuweisen, daß alle hier gezeigten Merkmale für sich alleine und in Kombination als erfin dungswesentlich beansprucht werden.

Bezugszeichenliste 1 Traktor
1 a Zapfwelle
2 Oberlenker
3 Unterlenker
4 Dreipunktaufhängung
5 Kultivator
6 Seitenplatten
6 a Seitenrohr
6 b Träger
7 Lufttank
8 Vertikalträger
9 Verbindungsbolzen
10 Kompressor
10 a Eingangswelle
10 b Rohr
11 Übertragungssystem
12 Schar
12 a Kante
13 Injektor
14 Luftzufuhrrohr
15 Keilförmiger Kopfabschnitt
16 Düse
18 Hauptventil
18 a Ventilkörper
18 b Dichtkolben
18 c Einlaß
18 d Auslaß
18 e Pilotöffnung
18 f Feder
19 Klammer
20 Bolzen
21 Sechklinge
22 Schwingarm
23 Mechanisches Ventil
23 a Nase
23 b Kolben
23 c und d Öffnungen
24 Zugfeder
25 Meßräder
26 Ablaßventil
27 Ablaßventil
27 a Einlaß
27 b Auslaß
27 c Ventilkörper
27 d Feder
27 f Ventilsitz
30 Rohr
32 Durchlaß
40 Rückflußrohr

Claims

1. Kultivator, gekennzeichnet durch
einen Rahmen mit mindestens einem Rad (25) zum Tragen des Rahmens in einer vorbestimmten Höhe,
erste Mittel (2, 3) zum Verbinden des Rahmens mit einem Traktor (1),
mindestens eine Schar (12), die am Rahmen befestigt ist, wobei die Schar (12) vom Rahmen nach unten hervorsteht und eine Kante (12 a) an ihrer Vorderseite aufweist,
einen Injektor (13), der am unteren Abschnitt der Schar (12) angebracht ist,
einen Kompressor (10), der am Rahmen montiert ist und über die Zapfwelle (10 a) des Traktors (1) ange trieben wird,
einen Lufttank (7) zum Speichern vom Kompressor (10) komprimierter Luft,
eine hydraulische Anordnung zum Zuführen komprimier ter Luft im Lufttank (7) zum Injektor (13),
ein Ablaßventil (26), das derart ausgebildet und in der hydraulischen Anordnung angeordnet ist, daß es dann öffnet, wenn der Druck im Lufttank (7) oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt,
ein Hauptventil (18), das in der hydraulischen Anord nung vorgesehen ist, um komprimierte Luft zum Injek tor (13) passieren zu lassen,
Betätigungsmittel (23) zum Durchlassen komprimier ter Luft, welche das Ablaßventil (26) passiert hat und zum Öffnen des Hauptventiles (18), wenn der In jektor (13) in einer vorbestimmten Tiefe in den Bo den eingedrungen ist, so daß Luft vom Injektor (13) dann eingeblasen wird, wenn der Druck im Lufttank (7) oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt und der In jektor (13) eine vorbestimmte Position aufweist.

2. Kultivator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventil (18) als fluidbetätigtes Ventil ausgebildet ist und daß die Betätigungsmittel ein me chanisches Ventil (23) umfassen, das derart ausge bildet und angeordnet ist, daß es dann öffnet, wenn die Tiefe des Injektors (13) einen vorbestimmten Wert erreicht, so daß dann komprimierte Luft dem Haupt ventil (18) zugeführt wird und dieses dadurch öffnet.