VERFAHREN UND EINRICHTUNG ZUM BEHANDELN VON STEINIGEN ACKERBÖDEN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Behandeln von steinigen Ackerböden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 18.

Zur Verbesserung des Ernteertrages, insbesondere beim Anbau von Kartoffeln, wird an steinigen und klutenreichen Standorten der Ackerboden zumindest bereichsweise so separiert, dass Beschädigungen der Kartoffeln durch Steine und Kluten insbesondere in der Erntephase vermieden wird und damit mit höherer Produktivität auch hochwertige Hackfrüchte geerntet werden können. Dazu sind bereits unterschiedliche Verfahren und Einrichtungen zur Durchführung von Separiervorgängen auf Ackerböden bekannt (Prospekt "Produktprogramm", Firma Grimme Landmaschinenfabrik GmbH & Co. KG, GEN.00283 -08/13/5000-, Seite 5 und 6).

Auch bei einer Lösung gemäß GB 2 325 842 (1996 / WO 97/34466) ist eine Einrichtung zum Behandeln von steinigen Ackerböden vorgesehen, bei der das steinige Gemisch im Bereich eines Trenngerätes auf einer in Fahrtrichtung fördernden Separierstrecke verlagert werden kann. Damit wird erreicht, dass die insbesondere groben Partikel - in Fahrtrichtung vorlaufend den feineren Strukturen - unmittelbar auf der Ackersohle hinter der aufgenommenen Bodenschicht abgelegt werden. Dabei erfolgt eine Klassifizierung der Bodenstrukturen und -fraktionen, wobei insbesondere auch die kleineren Partikel über die volle Bearbeitungsbreite der Einrichtung eine untere Schichtung bilden. Über dieser Schichtung wird dann die weitgehend steinfreie obere Nutzschicht als Pflanzzone erzeugt. Ein derartiger schichtweiser Aufbau ist auch bei einer Maschine gemäß DE 270 964 A (1912) vorgesehen. Der als Grabgut aufgenommene Ackerboden wird so sortiert, dass gröbere Stücke auf den Furchenboden und die kleineren Stücke schichtweise flächig darüber abgelegt werden. Dazu werden zwei als Siebe wirkende Förderriemen genutzt, die durch unterschiedliche Länge die gröberen Bodenbestandteile zuerst auf den Boden der Furche ausfördern.

Bei einer landwirtschaftlichen Maschine zur Abtrennung von Bodenteilen gemäß DE 600 14 439 T2 (1999) ist ebenfalls ein System zur Hochförderung des über eine Bearbeitungsbreite als Bodenschicht aufgenommenen Gemisches vorgesehen, wobei am Ende des eine geradlinige Förderstrecke bildenden Trenngerätes die aussortierten Partikel in eine auf jeder Seite der Trennvorrichtung befindlichen Furche abgekippt werden.

Eine lediglich zur Auflockerung des Ackerbodens vorgesehene Maschine ist in DE 23 44 625 A (1973) gezeigt, wobei mit dieser die abgehobene Erde nur fein zerkrümelt wird und danach in diese Erdschicht direkt eingesät werden kann. Ein Sortieren von Steinen o. dgl. festen Bestandteilen ist bei dieser Maschine nicht vorgesehen.

Gemäß EP 1 473 983 B1 (2003) ist eine als Drehkultivator bezeichnete Einrichtung vorgesehen, wobei ausgehend von einer walzenförmig umlaufenden Erdreich-Aufbrecheinrichtung das gelockerte Gemisch auf eine entgegen der Fahrtrichtung geneigt nach oben verlaufende Sortiereinrichtung aufgeschleudert wird. Dabei ist die Sortiereinrichtung mit einem nach oben umlaufenden Siebtrum versehen, so dass von diesem aus jeweilige grobe Partikel unter Schwerkraftwirkung abrollen und sofort wieder in einer erzeugten Furche abgelegt werden. Dabei wird entsprechend der Größe der weiteren Partikel und Fraktionen eine Schichtung der Gemischteile im Bereich hinter der Sortiereinrichtung erreicht, so dass eine oben liegende Pflanzzone steinfrei nutzbar ist.

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur mechanischen Abtrennung von Übergrößen aus Böden gemäß DE 10 2006 001 713 B3 (2006) werden jeweilige Siebstangen durch einen zu reinigenden Boden bewegt, so dass eine vorbestimmte Übergröße aufweisende Partikel aussortiert und in einem Transportbehälter gesammelt werden können. Die verbleibenden Gemischteile mit kleineren und feinen Partikeln verbleiben auf dem Ackerboden.

Gemäß DE 10 2006 006 385 A1 (2006) ist eine Maschine zum Aufnehmen und Behandeln von Ackerboden gezeigt, wobei im Bereich vor der Separierstrecke des Trenngerätes eine Auflockerung des Ackerbodens entlang seiner Bearbeitungsbreite vorgesehen ist. Danach wird das Gemisch mittels einer verstellbare Walzenkörper aufweisenden Sortierbaugruppe entgegen der Fahrtrichtung nach oben verlagert und gesiebt. Am Ende dieser Sortierbaugruppe können die groben Partikel mittels eines Querförderers ausgeleitet und/oder gesammelt werden.

Die Erfindung befasst sich mit dem Problem, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Behandeln von steinigen Ackerböden zu schaffen, womit aussortierbare Fraktionen in Form von groben und kleinen Partikel in einer Neuschichtung des aufbereiteten Ackerbodens gezielt platziert werden, für eine dann "steinfreie" Nutzschicht eine weitere Wuchsverbesserung von Pflanzgut erreichbar ist und durch eine definierte Positionierung von separierten Stein-Fraktionen die bei der Bodenbearbeitung verwendeten Bearbeitungswerkzeuge geringeren Belastungen ausgesetzt sind.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 19. Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 18 bzw. 20 bis 38 verwiesen.

Bei Separierungsverfahren zum Behandeln von steinigen Ackerböden wird ein in Bearbeitungsbreite als Bodenschicht aufgenommenes Gemisch des steinigen Ackerbodens entlang einer ansteigenden Förderstrecke in den Bereich eines mit Abstand über einer Ackerfläche angeordneten Trenngerätes bewegt. Dieses definiert eine Separierstrecke, entlang der das Gemisch weiterbewegt wird. Dabei können mittels einer phasenweisen Umlenkung von Teilen des Gemisches jeweilige unterschiedliche Gemisch-Fraktionen in Form von groben, kleinen und feinen Partikeln nacheinander oder gleichzeitig aussortiert werden. Diese unter Schwerkraftwirkung erfolgende Sortierung erfolgt so, dass dabei in Fahrtrichtung nach vorn zumindest die jeweiligen groben Partikel in eine über die Breite der Ackersohle abgelegte Mischschicht verlagert werden können. Bei dieser Verfahrensführung wird erreicht, dass oberhalb dieser Mischschichtung eine Nutzschicht mit im Wesentlichen nur feinen Partikeln als weitgehend steinfreie Pflanzzone erzeugt wird.

Die erfindungsgemäße Verbesserung dieser Verfahrensführung sieht vor, dass zumindest eine Fraktion der aussortierbaren Partikel in zumindest einer im Wesentlichen linienförmig ausrichtbaren und unterhalb der Nutzschicht verlaufenden Sammelzone abgelegt wird. Damit wird ein Sammelprinzip realisiert, bei dem an definiert nachvollziehbaren Positionen befindliche Sammelzonen nach Art eines "Linienraster" unterhalb der als Pflanzzone dienenden Nutzschicht abgelegt werden. Durch diese definierte Lage von Sammelzonen ergeben sich für eine nachfolgende Bearbeitung des Bodens - insbesondere in einer Pflanzphase, einer nachfolgenden Erntephase und einer Aufbereitungsphasen - jeweils optimale Bedingungen. Dabei kann die Belastung der in den Bearbeitungsphasen vorgesehenen Werkzeuge gering gehalten werden, und gleichzeitig sind für den Pflanzenwuchs bzw. den Erntevorgang optimale Bodenstrukturen bereitgestellt.

Die erfindungsgemäße Verfahrensführung mit den linearen Sammelzonen sieht vor, dass die zumindest eine Sammelzone zumindest bereichsweise unterhalb der Separierstrecke verläuft, wobei diese konzentrierte Zusammenführung durch eine - innerhalb der Bearbeitungsbreite erfolgende - Umlenkung von Teilen des Gemisches entgegen dessen Förderrichtung, nämlich in Fahrtrichtung nach vorn, gebildet wird.

Eine denkbare weitere Ausführung des Sortier- und Sammelprinzips sieht vor, dass zumindest ein abgezweigter Teilstrom von Partikeln des Gemisches durch eine seitlich neben der Bearbeitungsbreite verlaufende Förderstrecke ebenfalls in Fahrtrichtung nach vorn verlagert werden kann und dann unter der Nutzschicht abgelegt wird. Ein erweitertes Konzept der Sammelzonen-Separierung ist darauf gerichtet, dass insbesondere innerhalb der Bearbeitungsbreite des aufgenommenen Gemisches mehrere der Sammelzonen gebildet werden. Dabei ist vorgesehen, dass während einer in Fahrtrichtung erfolgenden Förderphase des Gemisches mehrere Sammelzonen mit auch unterschiedlicher Verteilung der Partikel platziert werden.

Ausgehend von der an sich bekannten Stein-Separierungstechnik als Bodenvorbereitung ist vorgesehen, dass insbesondere im Bereich eines innerhalb der Bearbeitungsbreite definierten Beetes als die Nutzschicht sämtliche störenden Steine, Fremdkörper o. dgl. Fraktionen aufgenommen werden. Danach werden im Ergebnis der erfindungsgemäß verbesserten Separierphase sämtliche der linienförmigen Sammelzonen in einem später unterhalb der Beet-Nutzzone befindlichen Bereich abgelegt.

Die verfahrenstechnische Steuerung der Partikel-Verteilung sieht vor, dass die Sammelzonen oder zumindest eine der Sammelzonen auch nur aus den groben Partikeln gebildet werden kann. Für die praktische Realisierung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass während der Ablage der linienförmigen Sammelzone - aus im Wesentlichen nur groben Partikeln - eine sich über die Bearbeitungsbreite erstreckende Sammellage aus kleinen Partikeln gebildet wird. Dieser Vorgang kann so gesteuert werden, dass diese "breit streuende" Sammellage mit der markanten, linienförmig ausgerichteten Sammelzone zu einer bereichsweisen, den "Unterboden" bildenden Mischstruktur-Lage zusammengefasst ist.

Dabei ist vorgesehen, dass die Sammelzone und die Sammellage im Wesentlichen gleichzeitig aus vorzugsweise den beiden Fraktionen der groben und feinen Partikel gebildet und als die Mischstruktur-Lage abgelegt werden. Die Optimierung dieses Sammelsystems sieht dabei vor, dass die kleinen Partikel der Sammellage unterhalb der steinfreien Nutzschicht in Form eines Beetes verteilt werden und dabei die vollständige Breite des Beetes erfassen.

Durch eine entsprechende Steuerung im Bereich der Separierstrecke wird erreicht, dass in einem frei wählbaren Bereich unterhalb der steinfreien Nutzschicht die zumindest eine linienförmige Sammelzone mit groben Partikeln gebildet wird. Dabei hat es sich gezeigt, dass die zumindest eine linienförmig verlaufende Sammelzone zweckmäßigerweise in einem jeweiligen Randbereich der steinfreien Nutzschicht bzw. am Rand eines Beetes platziert werden kann. Entsprechend der mehrmaligen Durchführung von Separierphasen auf einer entsprechend breiten Ackerfläche ist vorgesehen, dass die zumindest eine Sammelzone zwischen zwei als Nutzschicht benachbarten Beeten gebildet wird. Dabei ist in jedem Fall erreicht, dass die Sammelzone - und auch die Sammellage - unter dem Niveau der Nutzschichtlage verlaufen.

Auch bei der Ausbildung mehrerer Sammelzonen ist vorgesehen, dass diese wahlweise unter und/oder neben der Nutzschicht so abgelegt werden, dass bei mehreren linienförmigen Sammelzonen eine jeweils definierte Verteilung über die Bearbeitungsbreite erreicht wird und diese Verteilung auch für spätere Bearbeitungen nachvollziehbar ist.

Diese nachfolgende Bearbeitung sieht insbesondere vor, dass während der separierenden Behandlung einer Bodenschicht auch die jeweiligen, mit der Sammelzone zusammenwirkenden Nutzschichten als jeweilige Pflanzenaufnahmezonen profiliert werden können.

Ausgehend von bekannter Separiertechnik sieht eine weitere Variante des Verfahrens vor, dass während der Aufnahme des Gemisches zumindest eine einen jeweiligen "tiefer gelegten" Ablagebereich für die linienförmig verlaufende Sammelzone vorgebende Furche erzeugt wird. Dabei ist entsprechend der Bearbeitungsbreite vorgesehen, dass gleichzeitig mehrere, den Bereich einer jeweiligen Sammelzone vorgebende Furchen erzeugbar sind.

Ausgehend von der vorbeschriebenen Positionierung der linienförmigen Sammelzonen über die Bearbeitungsbreite des Systems ist vorgesehen, dass die jeweiligen Abstände von linienförmig erzeugten Sammelzonen auf zumindest ein Spurmaß einer landwirtschaftlichen Maschine o. dgl. Geräte abgestimmt werden. Damit kann einerseits eine definierte Fahrspur vorgesehen sein, oder für nachfolgende Bodenbearbeitungsgeräte sind die "steinhaltigen" Sammelzonen nachvollziehbar und ggf. von einer direkten Bearbeitung auszunehmen. Damit kann insbesondere eine effiziente Verschleißminderung an Bodenbearbeitungsgeräten erreicht werden.

Die zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens vorgesehene Einrichtung zur Behandlung von steinigen Ackerböden ist mit einem an sich bekannten Trenngerät versehen, das zumindest eine das oberhalb der Ackerfläche mit einem Förderer zugeführte Gemisch aufnehmende Separierstrecke aufweist. Mittels der Separierstrecke und den dabei vorgesehenen Werkzeugen können zumindest als grobe, kleine und feine Partikel definierbare Fraktionen des Gemisches getrennt werden. Nach diesen an sich bekannten Separierphasen mittels derartiger Trenngeräte wird hinter der Einrichtung eine Bodenstruktur gebildet, die aus einer gereinigten Nutzschicht mit feinen Partikeln sowie zumindest einer darunter befindlichen Ablageschicht mit groben und/oder kleinen Partikeln gebildet ist.

Ausgehend von dieser bekannten "willkürlichen" Verteilung der Partikel in einer Mischzone über die gesamte Breite der Nutzschicht ist die Einrichtung erfindungsgemäß so ausgebildet, dass die zumindest eine Separierstrecke des Trenngerätes eine spezielle Abfördereinheit aufweist, mit der eine konzentrierte Sammlung und Ablage einzelner Fraktionen möglich ist. Mit dieser Abfördereinheit kann zumindest eine aus dem Gemisch vorwählbare Partikel-Fraktion in zumindest einer linienförmig und unterhalb der Nutzschicht verlaufenden Sammelzone abgelegt werden. Mit dieser konstruktiv variabel gestaltbaren Abfördereinheit wird eine gezielte "Steuerung" des Gemischstromes innerhalb der Trenneinheit so erreicht, dass klassifizierbare Partikel-Größen mittels einer zusätzlichen Ablenkungsfunktion erfasst und abgelegt werden.

Diese Abfördereinheit ist dabei so in die Einrichtung integriert, dass die zumindest eine linienförmige Sammelzone in Fahrtrichtung nach vorn im Wesentlichen unterhalb der Abfördereinheit und innerhalb der Bearbeitungsbreite erzeugbar ist.

Eine weitere Ausführung dieser verbesserten Einrichtung sieht vor, dass zumindest ein Teilstrom mit die Sammelzone bildenden Teilen des Gemisches neben der von der Einrichtung definierten Bearbeitungsbreite in Fahrtrichtung nach vorn verlagert und hier unterhalb der Nutzschicht positioniert werden kann. Dazu ist ein zusätzlicher Förderer o. dgl. Transportglied mit der Einrichtung zu verbinden.

Die Ausführung des Trenngerätes sieht im Bereich der erfindungsgemäßen Abfördereinheit vor, dass diese in Fahrtrichtung der Einrichtung am vorderen Ende zumindest eines in Fahrtrichtung wirkenden Teilabschnitts der Separierstrecke angeordnet wird. Damit wird erreicht, dass der in Fahrtrichtung nach vorn über die gesamte Bearbeitungsbreite umgelenkte Förderstrom mit sämtlichen aufliegenden Partikeln gezielt beeinflusst werden kann und vor dem unter Schwerkraftwirkung erfolgenden Ablegen der Partikel-Fraktionen eine gezielte linienförmige Konzentration von Teilen des Förderstromes möglich wird.

Die praktische Realisierung dieser Einrichtung sieht vor, dass der mit dem Förderer in die Einrichtung zugeführte steinige Ackerboden im Bereich einer oben liegenden Aufbruchstrecke verlagert werden kann. Von dieser aus können jeweilige, als "Steinriesen" definierte Partikel-Fraktionen in insbesondere ein nachgeordnetes Sammelgerät ausgeleitet werden. Damit wird erreicht, dass nur die groben, kleinen und feinen Partikel als jeweilige Fraktionen in das nachfolgende Separiersystem mit der Umlenkstrecke überführbar sind.

Die komplexe Ausbildung der Einrichtung sieht vor, dass die ein Brechen, Zerkleinern und/oder Sieben des Gemisches bewirkende erste Aufbruchstrecke an ihrem Förderende mit zumindest einer zweiten Aufbereitungsstrecke zusammenwirkt, sich an diese zumindest eine das Gemisch in Fahrtrichtung umlenkend bewegende Horizontalfördereinheit anschließt und vor dieser die in Fahrtrichtung dann vorn liegende Abfördereinheit zur Erzeugung der Sammelzone bzw. mehrerer Sammelzonen vorgesehen ist.

Eine Variante dieses Basis-Konzeptes sieht vor, dass im Bereich der zweiten - im Wesentlichen vertikal nach unten ausrichtbare Separierwerkzeuge aufweisenden - Aufbereitungsstrecke eine das unter Schwerkraftwirkung und/oder Beschleunigung durch Separierwerkzeuge fallende Gemisch zur Horizontalfördereinheit ableitende Prallplatte vorgesehen ist. Diese kann ebenfalls eine Siebfunktion aufweisen.

Die nachfolgend für die gezielten Separierungen zur Bildung der Sammelzone(n) vorgesehene Horizontalfördereinheit ist dabei mit einem Höhenabstand im Wesentlichen parallel unter der ersten Aufbruchstrecke angeordnet. Entsprechend den zu bearbeitenden Bodenstrukturen ist auch die Anordnung der Horizontalfördereinheit mit einer in Fahrtrichtung ansteigenden oder fallenden Neigung denkbar. Damit kann der Separierprozess entsprechend durch Brems- oder Beschleunigungsimpulse beeinflusst werden.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Horizontalfördereinheit mit zumindest zwei durch eine Fallstufe getrennten Teilbereichen versehen ist. Dabei sind insbesondere unterschiedliche Förderwerkzeuge in diesen Teilbereichen vorgesehen, wobei durch höhenverstellbare Wellen mittels der Separierwerkzeuge ein zusätzlicher Kaskaden-Effekt erzeugbar ist.

Die am vorderen Ende der Horizontalförderstrecke befindliche Abfördereinheit ist erfindungsgemäß mit zumindest einer Profil-Transportwalze versehen, die zur Erzeugung der linearen Sammelzonen als Funktionsbaugruppe vorgesehen ist. Diese rotierend antreibbare Transportwalze weist in Querrichtung zwischen zwei randseitigen zylindrischen Teilbereichen zumindest eine tonnenförmige Leitprofilierung auf.

Mit dieser konzeptionellen Gestaltung der Profil-Transportwalze wird erreicht, dass das von der Abfördereinheit geleitete Gemisch im Bereich eines oberseitigen Wellenprofils erfassbar und bei dem dabei erfolgenden Weitertransport aus einer der Fahrtrichtung entsprechenden Verlagerungsrichtung abgelenkt werden kann.

Diese Ablenkungswirkung zur gezielten Bildung der linienförmigen Sammelzonen ist so konzipierbar, dass die jeweilige tonnenförmige Leitprofilierung als ein zu den zylindrischen Teilbereichen hin abfallender Wellenberg wirksam ist. Von diesem Wellenberg aus sind jeweils voreinstellbare Größen von Partikel-Fraktionen des Gemisches zu den ein Wellental bildenden zylindrischen Teilbereichen hin ableitbar.

Eine effektive Gestaltung dieses "Ableit-Systems" sieht vor, dass die Transportwalze aus mehreren, in Achsrichtung mit Spaltabstand zueinander angeordneten Mitnehmerscheiben und/oder -sternen gebildet ist. Dabei ist vorgesehen, dass das zwischen diesen scheiben- bzw. sternförmigen Mitnehmern vorgesehene Spaltmaß entsprechend den zu sortierenden Partikel-Fraktionen variabel bemessen werden kann und damit der Effekt des "Durchfallens" und des "Weiterrollens" variabel auf die Konsistenz des Gemisches einstellbar ist.

Ausgehend von dem vorbeschriebenen Konzept der Abfördereinheit mit der zumindest einen Profil-Transportwalze ist vorgesehen, dass zur Optimierung der "Stein-Sammel-Phasen" diese funktionsintegrierte Abfördereinheit aus mehreren Profil-Transportwalzen gebildet wird. Diese mehreren Transportwalzen sind in Förderrichtung hintereinander angeordnet, so dass insbesondere die Zonen mit zylindrischen Teilbereichen und die Bereiche mit der zumindest einen tonnenförmigen Leitprofilierung naheliegend aneinandergrenzen. Damit ist eine direkte Weitergabe der Partikel auf rotierenden Walzenumfängen möglich. Diese beiden, in Querrichtung wellenförmigen Transportzonen können dabei mit jeweils variabel vorgebbaren Durchmessern und/oder Breitenmaßen ausgeführt sein.

Zur Erzielung der in Abwurfrichtung linienförmigen Sammelzone ist vorgesehen, dass die Transportwalzen mit jeweiligen, in Förderrichtung unmittelbar aneinandergrenzenden Berg- und Wellenprofilen angeordnet werden. Gleichzeitig ist vorgesehen, dass diese Wellenprofile in Förderrichtung zur Abwurfkante hin enger werdende Wellentäler bilden und mit diesen Wellentälern zumindest ein sich verbreiternder Wellenberg zusammenwirkt. Damit wird erreicht, dass mittels der in Förderrichtung enger werdenden Wellentäler die jeweils von den Wellenbergen abrollenden groben Partikel zusammengeführt werden und damit an der Abwurfkante mit den gefüllten Wellentälern die "schmale" lineare Sammelzone gebildet wird.

Die konstruktive Umsetzung dieser Profil-Transportwalzen ist effektiv dadurch möglich, dass im Bereich von jeweiligen - die Wellenberge bzw. Wellentäler bildenden - Bauteilen insbesondere Sternräder oder Mitnahmescheiben unterschiedlicher Durchmesser vorgesehen sind. Im Bereich der die Partikel ableitenden tonnenförmigen Leitprofilierungen hat sich die Aneinanderreihung von plattenförmigen Trennscheiben - mit einer speziellen Umfangsprofilierung - als vorteilhaft herausgestellt, wobei in Richtung der Stützachse entsprechende Zwischenräume durch Distanzstücke gebildet sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Separieren von steinigen Ackerböden schematisch veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1

eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Behandeln von steinigen Ackerböden,

Fig. 2

eine Perspektivdarstellung der Einrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3

eine Prinzipdarstellung des mit der Einrichtung realisierbaren Verfahrensablaufs,

Fig. 4 und Fig. 5

jeweilige Prinzipdarstellungen der Einrichtung gemäß der Konstruktion in Fig. 2,

Fig. 6 und Fig. 7

jeweilige schematische Darstellungen ähnlich Fig. 3 mit Erzeugung der linearen Sammelzonen,

Fig. 8 und Fig. 9

jeweilige Ansichten einer erfindungsgemäßen Abfördereinheit für die Einrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 10

eine Prinzipdarstellung unterschiedlicher Bearbeitungsphasen im Bereich eines steinigen Ackerbodens bei Herstellung eines Beetes,

Fig. 11

jeweilige Prinzipdarstellungen ähnlich Fig. 10 mit einer Furchenbildung bei der Aufnahme des Ackerbodens und Darstellung nachfolgender Bearbeitungsphasen, und

Fig. 12

eine Prinzipdarstellung der Einrichtung ähnlich Fig. 5 mit einer neben der Separierstrecke nach vorn gerichteten Umlenkung des separierten Förderstromes.

In Fig. 1 und Fig. 2 ist eine Einrichtung 1 zur Behandlung von steinigen Ackerböden A (Fig. 3) dargestellt. Mittels dieser Einrichtung 1 wird ein in Bearbeitungsbreite B als Bodenschicht S aufgenommenes Gemisch G (Fig. 4) steinigen Ackerbodens A entlang einer entgegen der Fahrtrichtung F ansteigenden Förderstrecke T in den Bereich eines mit Abstand H über einer Ackerfläche AF angeordneten Trenngerätes 2 bewegt. In an sich bekannter Ausführung wird der Ackerboden A dabei im Bereich von vorderseitigen Scharen 3 erfasst und über jeweilige Bandförderer 4 und 5 entlang der Förderstrecke T zum Trenngerät 2 hin bewegt.

Im Bereich des Trenngerätes 2 ist zumindest eine Separierstrecke 7 so ausgebildet, dass insbesondere nach einer zumindest phasenweise erfolgenden Umlenkung (Pfeil U, Fig. 6) von Teilen des Gemisches G jeweilige unterschiedliche Gemisch-Fraktionen in Form von groben, kleinen und feinen Partikeln P, P', P" (Fig. 5) nacheinander oder gleichzeitig aussortiert werden.

Bei einem bekannten Verfahrensablauf gemäß GB 9605490 werden mit gattungsbildender Verfahrensführung die Partikel P, P', P" des Gemisches G in eine über die Breite B der Ackersohle AF abgelegte Mischschicht verlagert (nicht dargestellt), und oberhalb dieser wird eine Nutzschicht N (ähnlich: Fig. 11 d) mit im Wesentlichen nur feinen Partikeln P" als weitgehend steinfreie Pflanzzone erzeugt.

Ausgehend von diesem Prinzip der Gemisch-Umlenkung U sieht das erfindungsgemäß verbesserte Verfahren nunmehr vor, dass zumindest eine Fraktion der aus dem Gemisch G aussortierbaren Partikel P, P', P" in zumindest einer im Wesentlichen linienförmig und unterhalb der Nutzschicht N verlaufenden Sammelzone 6 (Fig. 4) abgelegt wird.

Aus den Prinzipdarstellungen gemäß Fig. 3 bis Fig. 7 (in Zusammenschau mit Fig. 10 und Fig. 11) wird diese erfindungsgemäße Verfahrensführung deutlich, wobei die zumindest bereichsweise unterhalb der Separierstrecke 7 verlaufende Sammelzone 6 als "Linienablage" durch nur die eine, innerhalb der Bearbeitungsbreite B erfolgende Umlenkung U' von Teilen des Gemisches G, nämlich in Fahrtrichtung nach vorn, gebildet werden kann. Denkbar ist auch, dass mehrere "Umlenkphasen" in das System der Separierstrecke 7 integriert werden (nicht dargestellt). Dabei kann jede der Umlenkungen mit unterschiedlicher Förderstrecken-Länge nach vorn verlaufen und gemischte und/oder parallele linienförmige Sammelzonen bilden.

Eine weitere denkbare Verfahrensvariante dieses "nach-vorn-verlagern" der Partikel für die Sammelzone 6 sieht vor, dass zumindest ein Teilstrom der Partikel des Gemisches G durch eine seitlich neben der Bearbeitungsbreite B' verlaufende Förderstrecke (Fig. 12) in Fahrtrichtung F nach vorn und hier unter die Nutzschicht N verlagert werden kann.

Die kompakte Ausführung des in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Systems sieht vor, dass innerhalb der Bearbeitungsbreite B auch mehrere der Sammelzonen 6, 6', 6" gebildet werden können (Schemadarstellung gemäß Fig. 11d bis f). Dabei ist denkbar, dass während einer in Fahrtrichtung F erfolgenden umgelenkten Förderphase des Gemisches G mehrere Sammelzonen 6 mit unterschiedlicher Verteilung der Partikel P, P', P" gebildet werden.

In Ergänzung der vorbeschriebenen Aussortierung von Partikeln P, P' und P" ist das System nicht auf diese Gemischstrukturen beschränkt. Vielmehr ist auch denkbar, dass im Bereich eines innerhalb der Bearbeitungsbreite B definierten Beetes 8 (Fig. 10a, b) als die Nutzschicht N sämtliche störenden Steine, Fremdkörper o. dgl. Fraktionen aufgenommen werden. Diese können dann insgesamt im Ergebnis der Separierphase als linienförmige Sammelzonen 6, 6' in einem später unterhalb der Beet-Nutzzone N befindlichen Bereich abgelegt werden.

In Anpassung an unterschiedliche Bodenbedingungen - beispielsweise mit geringem Steinbesatz - ist vorgesehen, dass die Sammelzonen 6, 6', 6" oder zumindest eine der Sammelzonen nur aus den groben Partikeln P gebildet wird.

In Fig. 10 ist der denkbare Verfahrensablauf durch schematische Schnittdarstellungen verdeutlicht. In dem Teilbild 10a ist ein Querschnitt des Ackerbodens A mit entsprechenden Gesteinseinschlüssen dargestellt. In diesem Ackerboden A kann durch entsprechende Vorbearbeitung eine das Beet 8 bildende Furchenführung 9, 10 durchgeführt werden (Fig. 10b). Daran anschließend erfolgt die in Darstellung gemäß Fig. 10c gezeigte Aufnahme dieser vorbereiteten Beet-Struktur 8, so dass danach die in Teilbild 10d ersichtliche Verteilung der Partikel P, P', P" erreicht ist. Dabei wird deutlich, dass während der Ablage der linienförmigen Sammelzone 6, 6' aus im Wesentlichen nur groben Partikeln P eine sich über die Bearbeitungsbreite B erstreckende Sammellage 9 aus kleinen Partikeln P' gebildet wird. Dabei wird die Verfahrensführung so gestaltet, dass diese Sammellage und die Sammelzone 6 zu einer bereichsweisen Mischstrukturlage (Fig. 10d) zusammengefasst werden.

Es versteht sich, dass die Sammelzone 6 und die Sammellage 9 im Wesentlichen gleichzeitig aus den beiden Fraktionen P, P' gebildet und als die Mischstrukturlage abgelegt werden. Eine weitere Verfahrensführung sieht vor, dass die kleinen Partikel P' der Sammellage 9 unterhalb der steinfreien Nutzschicht in Form des Beetes 8 über dessen vollständige Breite verteilt werden.

Aus der Zusammenschau von Fig. 10 und Fig. 11 wird deutlich, dass in einem frei wählbaren Bereich unterhalb der steinfreien Nutzschicht N die zumindest eine linienförmige Sammelzone 6 mit groben Partikeln P gebildet werden kann. In der Darstellung gemäß Fig. 10d und Fig. 11d wird deutlich, dass die zumindest eine linienförmig verlaufende Sammelzone 6 in einem jeweiligen Randbereich der steinfreien Nutzschicht N gebildet werden kann. Dabei wird erreicht, dass die zumindest eine Sammelzone 6 zwischen zwei als jeweilige Nutzschichten N benachbarten Beeten 8, 8' (Fig. 10d) gebildet ist.

Das System der linienförmig ausgebildeten Sammelzone 6, 6', 6" sieht vor, dass wahlweise unter und/oder neben der Nutzschicht N eine entsprechende Ablage erfolgen kann. Aus der Abfolge von Bearbeitungsphasen in Fig. 11a bis 11d wird deutlich, dass hier die wahlweise Anordnung von Sammelzonen 6, 6', 6" erfolgt ist. Aus der Darstellung gemäß Fig. 11e wird deutlich, dass während der separierenden Behandlung einer Bodenschicht A die jeweiligen, mit den Sammelzonen 6, 6', 6" zusammenwirkenden Nutzschichten N als eine jeweilige Pflanzenaufnahmezone - mit Abstand PA - profiliert werden können (Zonen 10 und 11, Fig. 11 e). Dargestellt sind zwei Kartoffeldämme 10, 10' mit Knollen K, wobei die Bearbeitung mit einem Dammformblech DF angedeutet ist.

Ausgehend von der Aufnahme des Gemisches G über die volle Bearbeitungsbreite B - gemäß Fig. 10c - wird in der Darstellung gemäß Fig. 11c eine weitere Verfahrensvariante dargestellt. Hier ist gezeigt, dass während der Aufnahme des Gemisches G zumindest eine - später den jeweiligen Ablagebereich für die jeweilige linienförmig verlaufende Sammelzone 6 vorgebende - Furche 12, 13, 14 erzeugt werden kann. In diesen Bereichen kann dann eine gezielte Ablage der Steine (Fig. 11d) erfolgen.

Eine weitere effiziente Nutzung des Systems mit linienförmig verlaufenden Sammelzonen 6, 6', 6" sieht vor, dass deren jeweilige Abstände auf zumindest ein Spurmaß 15 für die Stützräder ST einer landwirtschaftlichen Maschine o. dgl. Geräte abgestimmt werden kann (Fig. 11f). In der Darstellung gemäß Fig. 11f wird auch deutlich, dass bei einem nach der Wachstumsphase der Pflanzen erfolgenden Rodevorgang eine effiziente Einstellung von Bearbeitungswerkzeugen 16, 16' so möglich ist, dass in einer "verschleißarmen" Zone (Höhenabstand Z, Fig. 11f) der Erntevorgang erfolgt und auch die in der Furche 12, 13,14 abgelegten Stein-Strukturen P den Erntevorgang nicht beeinflussen.

Ausgehend von der vorbeschriebenen Verfahrensführung zu Behandlung von steinigen Ackerböden ist eine spezielle Einrichtung 1 für diesen Separiervorgang vorgesehen. Dazu ist das die Separierstrecke 7 aufweisende Trenngerät 2 an die vorgesehene Optimierung der "Steinsammlung" angepasst. Ein besonders effizientes System sieht vor, dass die zumindest eine Separierstrecke 7 des Trenngerätes 2 erfindungsgemäß mit einer Abfördereinheit 17 versehen wird.

Damit wird eine zur Verfahrensführung denkbare Konstruktion vorgeschlagen, mit der zumindest eine aus dem Gemisch G vorwählbare Partikel-Fraktion P, P', P" in der zumindest einen linienförmig und unterhalb der Nutzschicht N verlaufenden Sammelzone 6 abgelegt werden kann.

Ausgehend von der hier verfahrensmäßig eine Basisfunktion bildenden Umlenkung U, U' (Fig. 6) innerhalb der Einrichtung 1 ist vorgesehen, dass die zumindest eine linienförmige Sammelzone 6 im Wesentlichen unterhalb der Abfördereinheit 17, in Fahrtrichtung F nach vorn und innerhalb der Bearbeitungsbreite B abgelegt werden kann.

In Abweichung zu dieser - eine "direkte" Ablage der Steine bewirkenden - Konstruktion ist eine weitere Ausführung denkbar, bei der zumindest ein Teilstrom der die Sammelzone 6 bildenden Partikel P, P', P" des Gemisches G neben der von der Einrichtung 1 definierten Bearbeitungsbreite B in Fahrtrichtung F nach vorn verlagert werden kann. Auch bei dieser, beispielsweise mittels eines zusätzlichen Förderers (nicht dargestellt) funktionierenden Verfahrensführung wird auch eine konstruktiven Variante erreicht, bei der die Sammelzone 6 unterhalb der später zu bearbeitenden Nutzschicht N erzeugt wird.

Die bevorzugte konstruktive Umsetzung der in das System integrierten Abfördereinheit 17 als effektive Funktionsbaugruppe sieht vor, dass diese in Fahrtrichtung der Einrichtung 1 am vorderen Ende zumindest eines in Fahrtrichtung F wirkenden Teilabschnitts 18 der Separierstrecke 7 angeordnet ist (Fig. 2).

Für die praktische Realisierung des Systems - insbesondere bei sehr steinhaltigen Böden - ist vorgesehen, dass der mit den Scharen 3 in die Einrichtung 1 zugeführte steinige Ackerboden A als aufgelockertes Gemisch G über die Förderer 4, 5 in den Bereich einer oben liegenden Aufbruchstrecke 19 verlagerbar ist. Von dieser Aufbruchstrecke 19 können jeweilige, in Form von Steinriesen R ausgebildete Fraktionen in insbesondere ein nachgeordnetes Sammelgerät 20 abgeleitet werden (Fig. 4, Fig. 5). Damit wird - auch bei ungünstigen Bodenstrukturen - erreicht, dass nur die groben, kleinen und feinen Partikel P, P', P" als jeweilige Fraktionen in den nachfolgenden, unterhalb der Aufbruchstrecke 19 befindlichen Teil des Separiersystems überführt werden oder direkt auf die Nutzschicht N durchfallen (Pfeil 21, Fig. 5).

Aus der Zusammenschau von Fig. 2, Fig. 4 und Fig. 5 wird die konstruktive Gestaltung der Aufbruchstrecke 19 mit den walzenförmigen Separierwerkzeugen 22 und 23 deutlich. Diese ein Brechen, Zerkleinern und/oder Sieben des Gemisches G bewirkende erste Aufbruchstrecke 19 wirkt an ihrem Förderende mit zumindest einer zweiten Aufbereitungsstrecke 24 zusammen (Fig. 3). An diesem optional zu installierenden Teil des Systems schließt sich der funktional wesentliche Bereich einer Horizontalfördereinheit 25 (Fig. 2 bis Fig. 7) an. In Fahrtrichtung vor dieser Horizontalfördereinheit 25 ist die dann vorn liegende Abfördereinheit 17 zur Erzeugung der Sammelzonen 6, 6', 6" vorgesehen.

Die optionale Anordnung der zweiten Aufbereitungsstrecke 24 sieht vor, dass diese mit im Wesentlichen vertikal nach unten ausrichtbaren Separierwerkzeugen 26 versehen sein kann. Dabei ist insbesondere eine das fallende Gemisch G' zur Horizontalfördereinheit 25 hin ableitende Prallplatte 27 vorgesehen. Aus den Prinzipdarstellungen gemäß Fig. 3 bis Fig. 7 wird deutlich, dass die Horizontalfördereinheit 25 mit einem auch variabel vorgebbaren Höhenabstand im Wesentlichen parallel unter der ersten Aufbruchstrecke 19 verläuft. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass diese Horizontalförderstrecke 25 in Fahrtrichtung F auch mit einer entsprechenden Systemneigung C (Fig. 3) ausrichtbar ist. Denkbar ist dabei, dass diese Neigung C durch nicht näher dargestellte Stellelemente auch einstellbar ist und damit auf unterschiedliche Bodenstrukturen reagiert werden kann.

Eine weitere Gestaltung der Horizontalförderstrecke 25 sieht vor, dass diese in Förderrichtung U' aus mehreren Teilbereichen aufgebaut werden kann, wobei in der dargestellten Ausführung (Fig. 4, Fig. 5) zumindest zwei durch eine Fallstufe 28 getrennte Teilbereiche definierbar sind. Damit wirkt eine kaskadenartige Fördersituation für das aufliegende Transportgut G'.

Die als erfindungswesentlich herausgestellte Konstruktion im Bereich der Abfördereinheit 17 sieht vor, dass in deren Bereich zumindest eine Profil-Transportwalze 28 (Fig. 5, Fig. 8) vorgesehen ist. Diese Profil-Transportwalze 28 ist mit einer in Querrichtung verlaufenden Funktionsprofilierung versehen, wobei zwischen zwei randseitigen zylindrischen Teilbereichen 29, 29' zumindest eine tonnenförmige Leitprofilierung 30 vorgesehen ist.

In der aus Fig. 8 ersichtlichen Einzeldarstellung dieser Transportwalze 28 ist gezeigt, dass diese zwei tonnenförmige Leitprofilierungen 30, 30' aufweist und damit ein mittlerer zylindrischer Teilbereich 29" definiert wird.

Für den vorbeschriebenen Separierprozess zur Erzeugung der Sammelzonen 6, 6', 6" ist die funktionale Wirkung der Abfördereinheit 17 auf das Gemisch G' entscheidend. Aus der Zusammenschau der Prinzipdarstellungen gemäß Fig. 6 bis Fig. 9 wird deutlich, dass das von der Abfördereinheit 17 übernommene Gemisch G' in Umlenkrichtung U' verlagert und dabei im Bereich eines oberseitigen Wellenprofils WP (Fig. 8) von der Transportwalze 28 erfasst wird. Dabei erfolgt nunmehr beim Weitertransport eine Ablenkung der "großen" Partikel, derart, dass die Teile aus ihrer der Fahrtrichtung F entsprechenden Verlagerungsrichtung gemäß Umlenkung U' in Querrichtung abgelenkt und damit gezielt in Richtung des Wellentals WT bewegt werden.

Diese gezielte "mechanische" Ablenkung ist in Fig. 9 durch entsprechende Pfeile 31, 32 und 31', 32' verdeutlicht. Mit dieser Konzeption der Transportwalze 28 wird deutlich, dass die tonnenförmige Leitprofilierung 30, 30' als ein zu den zylindrischen Teilbereichen 29, 29', 29" hin abfallender Wellenberg WP wirksam ist und von diesem aus jeweils voreinstellbare Größen von - nicht durch die Separierstrecke hindurch fallenden - Fraktionen P, P', P" des Gemisches G' zu den das Wellental WT bildenden zylindrischen Teilbereichen 29, 29', 29" hin ableitbar sind.

Aus den Einzeldarstellungen gemäß Fig. 8 und Fig. 9 wird eine weitere Ausführung deutlich, wobei die Transportwalze 28 aus mehreren, in Achsrichtung mit Spaltabstand SA zueinander angeordneten Mitnahmescheiben und/oder -sternen 33 besteht. Dieses Spaltmaß SA kann entsprechend den für die Sammelzone 6 zu sortierenden Fraktionen P, P', P" variabel bemessen sein.

Eine weitere konstruktive Verbesserung im Bereich der Abfördereinheit 17 - im Zusammenwirken mit der Horizontalfördereinheit 25 - kann dadurch erreicht werden, dass dieser zu Bildung der Sammelzonen 6, 6', 6" wesentliche Teilbereich der Separierstrecke aus mehreren der Profil-Transportwalzen gebildet wird.

Dieser Systemaufbau wird durch die Darstellung von drei Transportwalzen 28, 28', 28" (Fig. 5 bis Fig. 9) deutlich. Diese in Förderrichtung U' der Abfördereinheit 17 benachbarten Transportwalzen 28, 28', 28" sind so angeordnet, dass die Zone mit zylindrischen Teilbereichen 29, 29', 29" und den jeweiligen Bereich mit der zumindest einen tonnenförmigen Leitprofilierung 30, 30' jeweils variabel vorgebbare Durchmesser D, D' und Breitenmaße (Fig. 8) aufweisen können.

Bei der aus Fig. 9 ersichtlichen Anordnung dieses Mehr-Profil-Systems wird deutlich, dass die mit mehreren Transportwalzen 28, 28', 28" versehene Abfördereinheit 17 jeweilige, in Förderrichtung U' aufeinanderfolgende Wellenprofile mit Wellenbergen WP und Wellentälern WT aufweist. Dabei ist diese Profilierung so ausgerichtet, dass in Förderrichtung U' enger werdende Wellentäler WT' gebildet werden (Winkel E, Fig. 9) und mit diesen sich "düsenartig" verengenden Wellentälern WT' die beiden sich verbreiternden Wellenberge WP, WP' zusammenwirken.

Auf Grundlage dieser funktionalen Profilierungen im System wird erreicht, dass im Bereich der in Förderrichtung U' enger werdenden Wellentäler WT' zumindest die jeweils groben Partikel P zusammenführbar sind (Fig. 6, Fig. 7) und diese zusammengeführten Partikel P zu einer der schmalen linearen Sammelzonen 6, 6', 6" hin verlagert werden (Fig. 7).

Für die konstruktive Umsetzung dieses Mehr-Profil-Systems im Bereich der Abfördereinheit 17 sind weitere, nicht näher dargestellte und konstruktiv variable Gestaltungen der Einzelteile denkbar. In den dargestellten Ausführungen wird deutlich, dass die jeweiligen Transportwalzen 28, 28', 28" - ähnlich den Walzenteilen der vorgelagerten Förderzone - mit jeweiligen, im Bereich von Wellenberg WP und Wellental WT variabel ausgebildete Durchmesser D, D' aufweisenden Sternrädern 34 versehen sind.

Für zumindest eine der das Transportgut G' ableitenden tonnenförmigen Leitprofilierungen - nämlich die Profilierung der vorn liegenden Transportwalze 28 - hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, in diesem Bereich plattenförmige Trennscheiben 35 mit einer Umfangsprofilierung 36 vorzusehen (Fig. 9).

In Fig. 12 ist die zweite Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung 1' als ein System dargestellt, bei dem die Separierstrecke 7' mit einem zusätzlichen Förderer ZF als "nebengeordnete" Abfördereinheit 17' zusammenwirkt. Der hier nicht dargestellte Förderstrom des Gemisches G gelangt auf die Separierstrecke 7' und kann unterhalb dieser - in einer ersten denkbaren Ausführung - mittels eines Förderers in Querrichtung (Pfeil SF) auf den seitlichen Förderer ZF übergeben und durch eine zweite Querförderung in eine Einförderebene EV vorn unter die Nutzschicht verlagert werden.

Die Details in Fig. 12 zeigen insgesamt eine Abfördereinheit 17', bei der die von der Separierstrecke 7' abgeleiteten Partikel P zuerst entgegen der Fahrtrichtung F verlagert (Pfeil 40, auf einem Förderer 41) und dann über einen ersten Querförderer 37 in Umlenkrichtung U" auf einen - mit Abstand Q - neben der Separierstrecke 7' verlaufenden Längsförderer 38 nach vorn verlagert werden. An dessen vorderen Ende ist der zweite Querförderer 39 vorgesehen, mit dem die Einförderung der Partikel in Richtung der Einförderebene EV erfolgt, so dass damit die zumindest eine erfindungsgemäße Sammelzone positionsgenau gebildet ist.

Bei diesem "nebengeordneten" System der Einrichtung 1' ist ebenso denkbar, dass auf der zur Längsmittelebene M gegenüberliegenden Seite der Separierstrecke 7' die Abfördereinheit 17' vorgesehen ist. Ebenso kann hier auch eine zweite der Abfördereinheiten 17' (nicht dargestellt) angeordnet werden.