DE734594C - Maschine zur Behandlung oder Anlage von Pflanzenkulturen, insbesondere von Reihenpflanzungen - Google Patents

Description

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Bnr. Ind. Eigendom

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AUSGEGEBENAM 24. APRIL 1943

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JYe 734594
KLASSE 45a GRUPPE 54

F 83057 UI\45 a.

ist als Erfinder genannt worden.

Maschine zur Behandlung oder Anlage von Pflanzenkulturen,
insbesondere von Reihenpflanzungen

Patentiert im Deutschen Reich vom 25. Mai 193.7 an
Patenterteilung; bekanntgemacht am 25. März 1943

Zur Bearbeitung von Pflanzcnkulturen, die in Reihen angelegt sind, also z. B. zum Hakken von Rüben, Mais usw., sind bereits selbsttätig arbeitende Maschinen vorgeschlagen worden, die mit einer mechanischen Steuerung mittels Taster versehen sind. Die Taster verschieben sich längs den Pflanzenreihen und bewirken beim Auftrennen auf eine Pflanze, die stehenbleiben SnIl₁ das Ausweichen; der Hack werkzeuge. Es, folgt daraus, daß eine solche Maschine nur bei Pflanzen angewendet werden kann, die stark genug sind, den Druck eines oder mehrerer Taster auszuhalten. Da die Xutzpflanzen nicht

is immer die genügende Stärke aufweisen, so besteht flic Gefahr, daß zu viele zerstört werf Ich.

Demgegenüber besteht das Wesen der Erfindung darin, daß als Steuerorgan für die Tätigkeit der Maschine eine lichtelektrische ZeIJe vorgesehen ist. deren Lichtempfang von gewissen Pflanzen oder auf dem Boden angebrachten Marken und Kennzeichen beeinflußt wird. Hierdurch wird erreicht, daß die Zelle die Pflanzen, die stehenbleiben sollen. einzeln gewissermaßen sieht und dabei den elektrischen Kreis eines Relais oder eines Elektromagneten steuert, der das Hackgerät anhebt oder zurückzieht,.so daß nur die nicht gewünschten Pflanzen entfernt werden.

Zum Vereinzeln- von zu dicht in der Reihe stehenden .Xutzpflanzeii wird zweckmäßig mit der lichtempfindlichen Zelle eine selbsttätige Kontakteinrichtung kombiniert, die von den

Fahrrädern der Maschine betätigt wird und entweder allein, bei Ausschaltung der Zelle, «der in Verbindung mit dieser benutzt werden kann, derart, daß das Arbeitsgerät in bestimmten Abständen oder Zwischenräumen in einer von der Zelle gesehenen Pflanzenreihe arbeitet. Diese verschiedenen Wirkungsweisen der Maschine werden gemäß der Art der Pflanzung gewählt, ίο Auf den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. ι zeigt eine Seitenansicht einer erlindungsgemäßen Maschine,

Fig. 2 eine Ansicht von hinten; . Fig. 3 zeigt im Schnitt einen von den Fahrrädern angetriebenen Drehwähler; Fig. 4 ist ein teilweiser Grundriß, der die

Anordnung von zwei zwei Arbeitsgeräten entsprechenden Wählern oder Umschaltern

•20 auf einem einzigen Zylinder zeigt, der zu ihrem Antrieb dient;

Fig. 5 ist ein elektrisches Schaltschema, das einem der Werkzeuge entspricht:

Fig. 6 zeigt schematisch die Anordnung einer lichtelektrischen Zelle;

Fig. 7, 8 und 9 sind Pflanzungsschemata, welche die Arbeitsweise der Maschine veranschaulichen sollen.

Das Fahrgestell 1 der Maschine ist gemäß Fig. ι und 2 mit Laufrädern 2 und einer Deichsel oder Trägern 3 (oder auch einer Einrichtung zur Kupplung mit einem Schlepper) λ-ersehen.

Hinten an der Maschine sind das oder die Arbeitswerkzeuge 4 angeordnet, die in dem dargestellten Beispiel aus drei umlaufenden Hackfräsern bestehen. Die Achse jedes dieser Fräser wird von dem Gehäuse eines Elektromotors S gehalten, der den Fräser durch Riemen 6 antreibt; das von dem Motor und seinem entsprechenden Fräser gebildete System ist um eine waagerechte Achse 7 schwenkbar. Diese Schwenkung erlaubt die Entfernung des Werkzeuges vom Hoden, wenn es über eine zu schonende Pflanze hinweggehen soll; dabei wird die Schwenkbewegung durch einen Elektromagneten 8 bewirkt, der unmittelbar auf das Gehäuse des Motors wirken kann, das auf diese Weise den Anker jenes Elektromagneten bildet. Das gleichzeitige Anheben der Werkzeuge kann auch mechanisch durch einen Hebel r" und eine nicht dargestellte Einrichtung bewirkt werden, wenn die Hackwerkzeuge ganz außer Tätigkeit gesetzt werden sollen.

Jedem Werkzeug kann eine lichtelektrische Zelle zugeordnet werden, die in einem Gehäuse 9 angeordnet ist. das derart ausgebildet wird, daß es die Strahlen empfängt, die von den Punkten ausgesandt werden, weiche ein wenig vor der Bodenlinie liegen, auf welcher die Werkzeuge arbeiten (die Verstellung der Zelle vor dieser Linie ist dabei regelbar).

Die Räder 2 treiben mittels Kettenvorgelege 10 einen Drehwähler 11 an, dessen Einzelheiten in Fig. 3 und 4 gezeigt sind. Auf einen Zylinder 12, der auf einer durch die Treibkette 10 angetriebenen Welle 12" festgeklemmt ist, sind lose Kränze 13 in einer der Zahl der Arbeitsgeräte entsprechenden Anzahl aufgesetzt. Jeder dieser Kränze trägt außen radiale Lamellen oder Klingen 14, deren Vorsprungslänge durch Einschrauben oder 'Herausschrauben von Gewindestücken 15 geregelt werden kann, auf denen diese Lamellen befestigt sind.

Gegenüber jedem der Kränze 13 ist im Innern des Zylinders 12 ein Elektromagnet 16 angeordnet, dessen Anker· 17 eine Spindel iS bewegt, die durch den Zylinder hindurchgeht, und deren Ende mit Kerben 19 zusammenwirkt, die auf der Innenfläche des entsprechenden Kranzes 13 in denselben Winkelabständen wie die Lamellen 14 vorgesehen sind.

Es ist ersichtlich, daß liei nicht erregtem Elektromagneten 16 die Spindel 18 unter der Wirkung ihrer Rückholfeder 20 aus den Kerben oder Einschnitten 19 herausgezogen ist und daß in diesem Falle der Kranz 13 nicht mitgenommen wird. Wenn dagegen der Elektromagnet 16 erregt wird, so dringt die Spindel 18 in eine der Kerben 19 ein, und der Kranz 13 wird mitgenommen. Bei der Umdrehung dieses Kranzes wirken die Lamellen 14 auf einen Unterbrecher (und zwar einen Unterbrecher je Kranz), der schematisch bei 21 in Fig. 5 gezeigt ist. Dieser Unterbrecher wird beim Vorbeigang jeder Klinge 14 geschlossen und sendet demnach Stromstöße in den Kreis, in den er eiligeschaltet ist. Es ist wichtig, daß in dem Augenblick, wo die Mitnahme des Kranzes 13 aufhört, eine dieser Lamellen auf dem Unterbrecher angehalten wird und diesen so geschlossen hält. Zu diesem Zweck kann man jedem Kranz eine Blattfeder 22 (vgl. Fig. 3 und 5) zuordnen, die derart gekrümmt ist. daß sie gleichzeitig zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lamellen 14 des Kranzes oder zwischen zwei, wie diese Lamellen verteilten n° Zähnen eingreift.

Eine auf dem Gestell der -Maschine befestigte Klinke 23. die Zähnen 24 zugeordnet ist, welche auf jedem der Kränze vorgesehen sind, läßt die Drehung dieser Kränze nur in dem gewünschten Sinne zu.

In Fig. 5 sieht mau außerdem einen Verstärker für den von der Zelle y gelieferten Strom: Jd und 2- sind zwei Stromwender, deren bewegliche Klingen in fester Verbindung miteinander stehen und die drei Stellungen I, 11, III einnehmen können. if>" ist

ein· Elektromagnet, dessen Arbeitskontakt i-6⁶ in dem Kreis liegt, der den Unterbrecher 21 mil den zum Anheben des Werkzeugs o. dgl. dienenden Elektromagneten 8 verbindet. Iu Fig. 5 sind nur diejenigen Verbindungen dargestellt, die sich auf einen der Elcktromagnetc zum Ausheben der Hackwerkzeuge sowie auf die Zelle und den "Drehwähler beziehen, die ihm entsprechen.

Die Zelle kann in der in Fig. 6 gezeigten Weise angeordnet werden. Sie wird in einem Gehäuse 35 untergebracht, das durch einen anten offenen Trichter 36 verlängert ist. Dieser wird seitlich an einen zweiten Trich-

■5 ter 37 angeschlossen, der zu einem Kasten 38 führt, welcher eine Lichtquelle enthält. Die Strahlen dieser Lichtquelle fallen -auf den Boden oder die Pflanzen und werden von diesen auf die Zelle zurückgeworfen.

Vor dem die Zelle enthaltenden Gehäuse 35 kann man ein Filter oder einen Schirm 39 anordnen, welcher derart gefärbt ist, daß er die vom Boden beeinflußten Strahlen zurückhält und nur die von den Pflanzen abhängigen Strahlen durchläßt.

Die Färbung der Filter hängt von der Art der Pflanzen ab, die geschützt werden sollen. "Man wird beispielsweise für Zuckerrüben ein blaues Filter (einChinolinblau scheint zweckmäßig zu sein) benutzen, das die vom Boden zurückgeworfenen Strahlen, insbesondere die gelben Strahlen, zurückhält, aber die blauen Strahlen, die λ'οη dem Chlorophyll der Zukkcrrübenblätter zurückgeworfen werden, durchläßt.

Der elektrische Strom, der für die verschiedenen Geräte notwendig ist, wird entweder gemäß Fig. 1 von einer kleinen Stromerzeugergruppe 40/, die-auf dem Mäschinenrahmen angeordnet ist, oder von Akkumulatoren geliefert.

Es versteht sich, daß die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen nur beispielshalber angegeben worden sind und im einzelnen vielfach abgeändert werden können.

So könnte das Ausheben oder Zurückziehen der Werkzeuge, statt durch den von der Zelle erzeugten Strom gesteuert zu werden, auch durch die Unterbrechung des Stromes der Zelle bestimmt werden, was die Verwendung von Komplementärfiltern (oder umgekehrt wirkenden Filtern) erfordern würde, welche die Strahlen des Bodens hindurchlassen, aber diejenigen der zu schorrenden Kulturpflanzen zurückhalten. Die Werkzeuge, die, wie bei dem beschriebenen Beispiel, von Motoren angetrieben werden, können'durch alle anderen üblichen Werkzeuge, ersetzt werden, vorausgesetzt, daß sie derart angebracht werden, daß ihr Ausweichen (Ausheben oder T-Seiseiteziehcn) ermöglicht wird.

Die beschriebene Maschine bietet.verschiedene Auwcndungsmöglichkeiteii.

Soll z. B. zwischen den einzelnen Pflanzen von bereits angelegten Reihenkulturen gehackt werden (vgl. das Schema Fig. 7), so wird die Maschine derart fortbewegt, daß ihre Arbeitswerkzeuge 4 mit ihren' vorangehenden Zellen den Pflanzenreihen O₁-Ci₁', (Ζο-σ/, α_Ά-α₃' folgen. Die Drehwähler 14 (Fig. 3 bis 5), die den Elektromagneten S zugeordnet sind, werden durch die Stromwender 26, 27 ausgeschaltet, die dabei in die in Fig. 5 punktiert dargestellten und mit I bezeichneten Lagen gebracht werden. Gelangt nun eine der Zellen zu einer stehenzulassenden Nutzpflanze a, so wird die Zelle durch die von den Blättern dieser- Pflanze ausgehende Lichtwirkung beeinflußt, so daß sie einen Strom in den Verstärker 25 schickt. Dieser Strom, der von dem entsprechenden Elektromagneten 8 empfangen wird, bewirkt die Verschwenkung des dieser Zelle entsprechenden Werkzeugs 4 nach oben, so daß es über die Pflanze hinweggehen kann, ohne sie zu beschädigen. Darauf fällt das Werkzeug wieder herab und. bearbeitet von neuem den Boden.

Wird die Maschine zum Auslichten oder Vereinzeln von zu dicht stehenden Pflanzenreihen benutzt, so ist die Wirkung der Zelle nicht notwendig; man kann sie dann ausschalten und ausschließlich die Drehwähler π benutzen, um die zum Anheben der Werkzeuge dienenden Elektromagnete zu steuern (Stellung II in Fig. 5). Es ist angebracht, daß die Abstände zwischen den durch die Kontakteinrichtungen 21 erzeugten Stromstößen dem "gewollten Zwischenraum zwischen den Pflanzen einer Reihe entsprechen, was man durch Einstellung des Übersetzungsverhältnisses des Kettenantriebes 10 (Fig. 1 und 4) erreichen kanu. Alan muß auch die. Kränze 13 mit dem Zylinder 12 festlegen, beispielsweise durch (nicht dargestellte) Kupp- i°5 hingen mit gleitend verschiebbarem Keil· oder auch durch ständige Erregung der Elektromagnete 16 und i6^a unter dem Einfluß einer Stromquelle 26", die durch den Schalter 26 eingeschaltet wird (Fig. 5). Die Verwen- no dung der Wirkung der lichtelektrischen Zelle ist indessen vorzuziehen, denn sie berichtigt selbsttätig die Unregelmäßigkeiten, die in den Zwischenräumen zwischen den Pflanzen vorhanden sein könnten, oder die Verlagerungen. die von den Unebenheiten des Bodens auf der von den Rädern der Maschine verfolgten Bahn herrühren könnten.

Man kanu die Zelle zum Ausrichten auf eine bereits ausgeführte Arbeit oder sogar zum Ausrichten in bezug auf Merkzeichen oder Absteckpfählc benutzen, die in auge-

messener Weise auf der Seite des Feldes verteilt sind. Hierbei verfährt man wie folgt: Eine einzige Zelle steuert sämtliche zum Anheben der Werkzeuge dienende Elektromagnete 8; diese Zelle ist dabei mit einem Verstärker 25 verbunden, der an die verschiedenen Elektromagnete 8 angeschlossen ist (Stellung I der Umschalter 26 und 27, die untereinander verbunden sind). Die Zelle wird dabei seitlich an der Maschine angeordnet, wie strichpunktiert auf Fig. 2 dargestellt ist. so daß sie der Linie O₁-B₁' einer bereits bearbeiteten Pflanzenreihe (Fig. S) folgt, während die Werkzeuge, weiche den Linien O₁-O₁', ci₃-a₃', Gf₃-O₃' folgen, nur diejenigen Pflanzen dieser Reihen stehenlassen, welche sich in denselben Abständen befinden, wie die Pflanzen der Reihe b^-bi (oder wie die auf dieser Reihe oder Linie verteilten Pflöcke ao oder Merkzeichen).

In Fig. 2 sind zwei seitlich angeordnete Zellen strichpunktiert dargestellt: man be-· nutzt dabei die eine oder die andere Zelle, je nachdem ob die Linie, welche als Bezugslinie dient, rechts oder links von der Maschine liegt.

Die in dieser Weise durch die Maschine

hergestellte regelmäßig stehende Pflanzung kann dann mit gewöhnlichen Hackvorrichtungen in Längs- und Querrichtung gehackt werden.

Sollen die stehenbleibenden Pflanzen in Rautenauordnung oder Schachbrettstellung stehen, z. B. auf einem Feld, das länger als breit ist, so ist es erforderlich, daß das Ausheben der verschiedenen Werkzeuge zeitlich in angemessener Weise verstellt wird. Wenn zu diesem Zweck die Steuerung des Aushebens der Werkzeuge durch die Drehwähler 13 bis 20 (Fig. 3 und 4) ausgeführt wird, so könnte man z. B. den Zylinder 12 in einzelne je einem Kranz 13 entsprechende Teile unterteilen und die so erhaltenen Teilzylinder auf ihrer Welle im Winkel verstellen. Man könnte auch die Werkzeuge in der Richtung der Längsachse der Maschine verstellen.

Handelt es sich schließlich um die Bearbeitung einer mehr oder weniger unregelmäßigen Pflanzung, so wird jedes Werkzeug unabhängig von den anderen durch eine Zelle, welche derselben Linie oder Reihe folgt, wie jenes Werkzeug, und durch den entsprechenden Drehwähler gesteuert.

Die Stromwender 26 und 2~ nehmen dabei die in Fig. 5 voll ausgezogen dargestellte Lage ΠΙ ein.

In dem Schema der Fig. Q ist C₁-C₁'' die

Linie oder Reihe, der eine Zelle und das ihr zugeordnete Werkzeug folgt. Bei d trifft die

fio Zelle beispielsweise auf den Anfang einer ununterbrochenen Pflanzenreihe und I dem Verstärker 25 Strom, der den Elektromagneten 16 der Drehkontakteinrichtung und .'las Relais 16" speist. Der Kranz 13 wird dabei mitgenommen, und seine Lamellen 14 schließen und öffnen nacheinander den Unterbrecher 21; die Dauer jeder Schließung hängt dabei von der Einstellung der \^rorsprungslänge der Lamellen auf den Kranz ab. Bei jeder Schließung des Unterbrechers 2t wird der Elektromagnet 8 erregt und hebt den Fräser 4 an. Dieser wird also Pflanzen oder Setzlinge in regelmäßigen Abständen in der Reihe cl-e fortnehmen.

Ist bei e das Ende der Pflanzenreihe erleicht, so hört die Stromlieferung durch die Zelle auf; die Erregung der Elektromagnete 16 und i6^a hört auf, der Kranz wird nicht _ mehr mitgenommen, und infolgedessen bearbeitet das Werkzeug den Boden nun ununterbrochen.

Wenn bei / sich wieder eine einzelstehende Xutzpflanze befindet, so sendet die Zelle von neuem Strom in die Elektromagnete 16 und i6", der Kranz wird mitgenommen, der Elektromagnet S wird augenblicklich erregt und hebt den Hackfräser 4 hoch, der so über die Pflanze hinweggeht, ohne ihn zu beschädigen. Außer für die vorstehend beispielshalber angegebenen A'erwendungszwecke kann die beschriebene Steuervorrichtung mit lichtempfindlicher Zelle auch an verschiedenen anderen Maschinen benutzt werden, beispielsweise an selbsttätig arbeitenden Erntemaschinen, wie Rübenhebern u. dgl., ferner an Sämaschinen usw.

Namentlich für Sämaschinen wird man auf die Zelle die Strahlungen wirken lassen können, die von Absteckpfählen oder anderen Markierungen beeinflußt werden, wobei letztere gegebenenfalls durch die Maschine angebracht werden und in den gewünschten Abständen auf der Bahn \-erteilt sind, welcher die Zelle beim Lauf der Maschine folgt..

Die Anwendung der Erfindung auf Sämaschinen mit Einrichtungen, welche die Saatkörner in senkrecht oder diagonal verlaufenden Reihen verteilen, wird infolge der Regelmäßigkeit · der Saat die Verwendung von gewöhnlichen Vorrichtungen zur Pflege der Saat gestatten.

Die Einrichtungen zur Steuerung mittels lichtelektrischer Zelle können auch zur Lenkung und Führung von Geräten zur Anlage und Behandlung von Pflanzenkulturen angewandt werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Maschine zur Behandlung oder Anlage von Pflanzenkulturen, insbesondere von Reihcnpflanzungen, mit selbsttätiger

   Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerorgan für die Tätigkeit der Maschine eine lichtelektrische Zelle vorgesehen ist, welche auf diejenige.Wirkung anspricht, die von gewissen Pflanzen oder auf dem Boden angebrachten Marken und Kennzeichen auf die in die Zelle gelangenden Lichtstrahlen ausgeübt wird.
2. 2. !Maschine nach Anspruch i, dadurch ίο gekennzeichnet, daß die lichtelektrische

   Zelle mit entsprechend gefärbten Filtern oder Schirmen versehen ist. so daß sie nur von den gewünschten Strahlen getroffen wird, insbesondere den \όιι den tj Pflanzen oder anderen Gegenständen zurückgeworfenen Strahlen, auf deren Einwirkung die Zelle ansprechen soll. .
3. 3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge oder Arbeitsgeräte (4) der Maschine unter dem Einfluß eines elektrischen Stromes beiseite geschoben oder .ausgehoben werden können, der von der Photozelle (9) oder einem Relais (16") herrührt, wobei jedes dieser Werkzeuge zweckmäßig auf einem schwenkbaren Gestell angeordnet ist, das durch einen oder mehrere Elektromagnete (8) bewegt wird.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein von den Rädern (2) der Maschine angetriebener Drehwähler oder eine drehbare Kontakteinrichtung (13 bis 14) vorgesehen ist, die dazu dient, entweder unmittelbar Stromstöße den zum. Ausheben oder Zurückziehen des oder der Werkzeuge (4) dienenden Elektromagneten (S) zu senden oder auch eine ununterbrochene Stromsendung zu unterteilen, die von der Zelle (9) geliefert wird, wenn sie beispielsweise eine ununterbrochene Pflanzenreihe antrifft.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   gedruckt in der