Technik Plattform der Fachgruppe Technik

Besucher: 298588
 

Einsatzbereich


Kategorien

Grubber & Kreisleggen, 15.05.2013

TECHNIK DER BODENBEARBEITUNG IN DER GASSE

Bei den Bodenbearbeitungsgeräten lassen sich Geräte mit gezogenen und mit angetriebenen Werkzeugen unterscheiden
In Abhängigkeit vom Einsatzziel unterscheidet man noch zwischen einer flachen und einer tieferen
Bodenbearbeitung.
 

Gezogene Geräte

Gezogene Geräte dienen vornehmlich der Bodenlockerung, der Kapillarzerstörung und der Bewuchskontrolle. Der Leistungsbedarf entspricht dabei dem Zugwiderstand. Die Schleppertriebräder müssen durch eine ausreichende Umfangskraft, die sich am Boden in horizontaler Richtung abstützt, den Zugwiderstand überwinden. Das hat zur Folge, daß der Boden außer der Radgewichtskraft (Schleppermasse) durch eine höhere Stützkraft zusätzlich belastet wird. Besonders in Hanglagen, wo zusätzlich während der Bergfahrt die Hangabtriebskraft zu überwinden ist, kann beim Einsatz gezogender Werkzeuge überhöhter Schlupf und damit eine gewisse Schädigung des Bodens in den Fahrspuren auftreten. Dadurch ergeben sich für den Einsatz von Geräten mit gezogenen Werkzeugen in den Hanglagen physikalisch bedingte Einschränkungen. Die Wirkung der gezogenen Werkzeuge mit Scharen besteht darin, daß der Boden unterschnitten, nach hinten gleitend angehoben und über die Scharkante abgebrochen wird. Eine Beeinflussung der Arbeitsintensität ist nur in gewissem Umfang über die Fahrgeschwindigkeit möglich
 

Grubber (Kultivator, Universalpflug, Risser)

Der Grubber, auch Universalpflug, Risser oder Kultivator genannt, ist das am häufigsten verwendete Gerät zur mechanischen Bodenbearbeitung in der Gasse. Er wird vornehmlich zur Frühjahrs- und Sommerbodenbearbeitung eingesetzt und hat
die Aufgabe den Boden zu lockern, die Kapillare zu zerstören und damit die Verdunstung zu vermindern, sowie den Unkrautbewuchs zu beseitigen.
 

Aufbau

Je nach Hersteller ist die Konstruktion der Grubber verschieden. Der Rahmen ist in der Regel mehrbalkig, kann aber auch einbalkig sein. Daran angebaut sind die Zinken, die starr oder gefedert sein können. Sie sind mit verschiedenen Scharformen
ausstattbar, die sich je nach Ausformung für unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten eignen. Die älteren Geräteausführungen sind vorwiegend für eine flache Bodenbearbeitung mit geringen Arbeitsbreiten und niederem Motorleistungsbedarf beim Schlepper ausgelegt. Der Rahmen ist in der Regel mehrfach verstrebt mit Parallelbreitenverstellung, kleingehaltenen Materialquerschnitten und Stützrädern zur Tiefenführung. Beim Einsatz werden sie mit der Freiganghydraulik in Schwimmstellung gefahren. Die neueren Grubberrahmen sind meist etwas kürzer gebaut, haben ein höheres Eigengewicht und sind zur Gewichtsübertragung im Aufsattelverfahren mit dem Schlepper verbunden. Sie werden ohne Stützräder eingesetzt. Die Tiefenführung oder Einstellung der Arbeitstiefe erfolgt über die Zugwiderstandsregelung in Verbindung mit einer verstellbaren Krümelwalze am Rahmenende. Es handelt sich dabei um typische Geräte für Weinbauschlepper mit Regelhydraulik. Die größere Arbeitshöhe in Verbindung mit einer besseren Stabilität durch entsprechende Materialquerschnitte ermöglichen es, diese Grubber sowohl für eine flache als auch eine tiefere Bodenbearbeitung einzusetzen. Dadurch sind spezielle Tiefengrubber nicht mehr notwendig. Einige Hersteller verwenden ihre Vorgrubber als Grundgeräte und vervollständigen sie durch kuppelbare Zusatzteile zum ”Universalgrubber”. Auch andere Bodenbearbeitungsgeräte wie Fräse, Kreiselegge oder Scheibenegge können an diese Vorgrubberrahmen angebaut werden.


Werkzeughalter und Werkzeuge

Die Arbeitsintensität des Grubbers ergibt sich aus der Fahrgeschwindigkeit, der Arbeitstiefe sowie der Anzahl und Art der verwendeten Werkzeuge. Gefederte Zinken ergeben eine bessere Mischwirkung und Krümelung und benötigen eine geringere Zugkraft, jedoch ist ihre Tiefenführung ungleichmäßig und bei hartem Boden und leichtem Grubber ist der Einzug schwierig. Starre Zinken dagegen haben einen gleichmäßigen Tiefgang, benötigen aber etwas mehr Zugkraft. Je nach Einsatzzweck stehen dem Winzer unterschiedliche Werkzeuge (Schare) zur Auswahl. Für die Unkrautbekämpfung haben sich breite Werkzeuge (Gänsefußschare, Flügelschare) mit starren Zinken bewährt. Starre Zinken sind notwendig, damit der Scharanstellwinkel nicht variiert. Mit diesen Scharen wird eine flächendeckende Bodenbearbeitung erreicht. Soll das Arbeitsziel vorwiegend eine flache Bodenlockerung und eine Kapillarzerstörung sein, so können schmälere Werkzeuge (Meißel- oder Schmalschare und Doppelherzschare) mit gefederten Zinken eingesetzt we rden. Sie reißen den Boden stärker auf und haben einen besseren Mischeffekt, jedoch erfassen sie Wurzelunkräuter oft nur unzureichend. Die gelockerte Fläche hängt sehr stark von der Bodenart ab. Entsprechend muß der Zinkenabstand den jeweiligen Bodenverhältnissen angepaßt werden, um keine unbearbeiteten Flächen zu hinterlassen. So benötigen harte, schwere Böden in der Regel einen engeren Strichabstand als leichte Böden. Mit den neueren Grubberrahmen werden auch veränderte Werzeugformen angeboten, die auf die Belange des Weinbaus besser abgestimmt sind. Die geänderten Werkzeuge unterscheiden sich zu den üblichen
Ausführungen durchf olgende Merkmale:
  • Starre, schmale Haltestiele mit austauschbaren Scharformen für flache und tiefere Bodenbearbeitung, sowie zum Unterfahren und Lockern von Dauerbegrünung (Meißel- oder Schmalschare und Flügelschare).
  • Größere wirksame Arbeitsbreiten (35 bis 70 cm bei Flügelscharen).
  • Flachere Anstellwinkel.
Durch die neueren Werkzeugformen ergeben sich bei der Bodenpflege einige Vorteile:
  • Geringere Erdverlagerung und Rillenbildung.
  • Weniger Verstopfungen durch geringere Werkzeuganzahl.
  • Ausreichende Überschnittmaße und breitere Scharformen.
  • Reduzierte Zugkraftaufnahme bei flacher Bodenbearbeitung.
  • Tiefenlockerung und Lüften offener und begrünter Anlagen durch flaches Unterfahren mit Flügelscharen.
  • Einbringen von flüssigen Düngern, z.B. AHL (Ammoniumnitrat-Harnstoff-Lösung) in den Boden möglich.
Für das Lockern und Unterfahren dauerbegrünter Anlagen sind nicht alle Scharformen geeignet. Eine gute Arbeitsqualität wird in der Regel mit Flügelscharen mit relativ flachem Anstellwinkel (15 bis 20 Grad) erreicht (herkömmliche Schare haben 25 bis 40 Grad). Neben den verschiedenen Scharformen können an den Grubberrahmen auch andere Werkzeuge wie Pflugkörper, Scheibenseche, Striegel, Stockräumgeräte und Stammputzer angebaut werden. Dadurch sind vielfältige Kombinationsmöglichkeiten gegeben.
 

Scheibenegge

Wo ebene Weinberge schnell durchfahren werden können, wird die Scheibenegge sehr gerne für die Frühjahrs- und Sommerbearbeitung eingesetzt. Sie dient der Lockerung und der Krümelung des Bodens, zerschneidet das Unkraut und arbeitet es ein. Auch Rebholz kann sie grob zerkleinern. Da sie nicht verstopft und mit ihr hohe Arbeitsgeschwindigkeiten möglich sind, eignet sie sich sehr gut als Kombinationsgerät zum Laubschneider.
 

Arbeitsweise

Die Scheibenegge bearbeitet den Boden mit Hilfe von gewölbten Scheiben, die sich auf schräg zur Fahrtrichtung angeordneten Achsen befinden. Die konkave Seite der Scheiben weist in Fahrrichtung nach vorn. Die abrollenden Scheiben fördern innerhalb der Wölbung den Boden nach oben und quer zur Fahrtrichtung. Mit zunehmendem Anstellwinkel wird die krümelnde und mischende Wirkung verbessert, damit einhergehend steigt der Zugleistungsanspruch. Damit die Scheiben sich besser in den Boden einziehen, werden oft Zusatzgewichte angebracht.
 

Aufbau

Auf einer Welle, die in einen Rahmen eingehängt ist, sitzen schräg verstellbare Scheiben. Die Wellen sind meist paarweise in V-Form, seltener auch zu viert in XForm angeordnet, so daß ein ausgeglicheneres Kräfteverhältnis entsteht. Die Schrägstellung der Wellen in Fahrtrichtung kann geändert werden und somit der Winkel der Scheiben zur Fahrtrichtung eingestellt werden. Ein Mindest-Fahrtrichtungswinkel von 20° ist nötig, damit sich die Scheiben nicht auf dem gewölbten Rücken abstützen, sondern auf der Schneide selbst laufen und das Eindringen in den Boden nicht behindert wird. Mit der Vergrößerung des Fahrtrichtungswinkels steigt der Seitentransport des Bodens. Diese Tatsache wird auch ausgenutzt um den Boden unter die Gassen zu befördern und auflaufendes Unkraut zu unterdrücken. Die selbstschärfenden Stahlscheiben können einen glatten oder gezackten Rand haben.
 

Fräse

Das verbreitetste Bodenbearbeitungsgerät mit angetriebenen Werkzeugen ist die Fräse. Sie wird oft als "Feuerwehr" im Weinbaubetrieb bezeichnet, weil sie sehr vielseitig einsetzbar ist und mit ihr auch dann noch gearbeitet werden kann, wenn andere Bodenbearbeitungswerkzeuge versagen. Ihre Anwendung deckt folgende Bereiche ab:
  • Bodenlockerung
  • Unkrautbekämpfung
  • Einarbeitung von Düngern, Stroh oder Begrünungspflanzen
  • Umbruch von Dauerbegrünungen
  • Saatbettvorbereitung
  • Rebholzzerkleinerung und
  • Bewuchsstörung dauerbegrünter Rebanlagen
Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten verführen viele Winzer dazu die Fräse allzu oft einzusetzen. Bei zu häufigem Fräseinsatz zur Bodenbearbeitung besteht jedoch die Gefahr von Bodenstrukturschäden wie Frässohle oder Erosion.
 

Arbeitsweise und Aufbau

Die Fräse bearbeitet den Boden mit Hilfe rotierender Messerkränze, die sich an der horizontal angeordneten Fräswelle befinden. Die Drehrichtung der Fräswelle entspricht derjenigen der Schlepperräder. Auf der Fräswelle sind an einem Kranz die Fräsmesser aufgeschraubt. Sie müssen versetzt angebracht werden, um einen gleichmäßigen Lauf des Gerätes zu erreichen.
In der Regel werden vier oder sechs Messer pro Kranz eingesetzt. Für die vielseitige Verwendung ist es zweckmäßig, daß die Fräse über ein Wechselradgetriebe oder Schaltgetriebe zur Änderung der Messerdrehzahl verfügt. Die Umdrehungsgeschwindigkeit bei verstellbaren Getrieben mit zwei Zahnradpaaren liegt in der Regel zwischen 150 und 280 Umdrehungen pro Minute. Der Antrieb erfolgt über die Zapf- und Gelenkwelle auf ein Kegelradgetriebe, welches die Kraft entweder direkt (bei Mittenantrieb) oder über einen Seitenantrieb mit Ketten oder Zahnrädern auf die Fräswelle überträgt. Den Mittenantrieb findet man bei leichten Fräsen, wie sie im Gartenbau eingesetzt werden. Im Weinbau werden aus Stabilitätsgründen schwerere Fräsen mit Seitenantrieb verwendet. Die Einstellung der Arbeitstiefe erfolgt über Schleifkufen oder Stützräder. Letztere sind den preiswerteren Schleifkufen vorzuziehen. Zur Gerätesicherung und zum Abbau von Drehmomentspitzen im Antriebsstrang muß eine Überlastsicherung (z.B: Rutschkupplung) vorhanden sein. Bei den Fräsmessern kann zwischen Sichel- und Winkelmessern unterschieden werden. Bedingt durch die Form neigen die Winkelmesser eher zur Bildung einer Frässohle, weil sie den Boden waagerecht abschneiden und einen ebenen, abgegrenzten Bearbeitungshorizont hinterlassen. Die Zerkleinerungs- und Mischwirkung ist sehr intensiv. Bei Sichelmessern ist der Bearbeitungshorizont weniger exakt abgegrenzt und weist quer zur Arbeitsrichtung Spurrillen auf. Sie schneiden schmäler und arbeiten weniger intensiv.
 

Arbeitsintensität

Die vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten der Fräse im Weinbau machen es notwendig, daß die Arbeitsintensität den jeweiligen Einsatzbedingungen angepaßt wird. Dazu ist ein Wechselradgetriebe sinnvoll. Häufig wird die Fräse zur Frühjahrs- und Sommerbearbeitung eingesetzt. Hierbei muß eine möglichst schonende Bearbeitung des Bodens gewährleistet sein. Neben der Bodenfeuchte und der Form der Bearbeitungswerkzeuge ist die Art der Bodenablage von großer Bedeutung. Im Weinbau ist, abgesehen von der Saatbettbereitung, ein grobscholliger Bodenzustand erwünscht. Wird der Boden zu fein gekrümmelt, erhöht sich die Verschlämmungs- und Erosionsgefahr.
Merke: Um Strukturschäden (Frässohle) am Boden zu vermeiden, sollte dieser abgetrocknet sein, sonst verschmieren die Messer den Boden (ausgenommen leichte Böden) und verhindern so das Einsickern von Niederschlagswasser. Schmäler schneidende Sichelmesser sind auf schweren Böden Winkelmessern vorzuziehen. Außerdem sollte die Bearbeitungstiefe abgewechselt werden. Ein Vorgrubber vor der Fräse ist zu empfehlen, denn er erleichtert das Eindringen der Fräse, vermindert dadurch den Verschleiß und hilft alte Frässohlen aufzubrechen.
 

Kreiselegge

Auch die Kreiselegge wird seit einigen Jahren im Weinbau eingesetzt. Sie ist in erster Linie ein Gerät für Bodenpflegemaßnahmen, die eine feine Bodenstruktur zum Ziel haben, wie die Saatbettbereitung. Darüber hinaus kann sie bei entsprechender Messerwellendrehzahl zur Unkrautbekämpfung, Einarbeitung von Düngern, Umbruch von Begrünungen oder bei höherer Fahrgeschwindigkeit auch zur Bewuchsstörung von Dauerbegrünung eingesetzt werden. Zum tieferen Einarbeiten von pflanzlichen Materialien ist die Kreiselegge nicht so gut geeignet.
 

Arbeitsweise und Aufbau

Die Kreiselegge bearbeitet den Boden mittels horizontal rotierender Zinkenpaare (Kreisel), die über vertikal angeordnete Achsen angetrieben werden. Die Zinken bewegen sich bei der Arbeit entlang einer horizontalen Kreisbahn, wobei sich die Bahnen benachbarter Kreisel geringfügig überschneiden und die Drehrichtung derselben entgegengesetzt ist. Dies geschieht dadurch, daß der Antrieb über Stirnzahnräder erfolgt, die über den Kreisel in einer Ölbadwanne laufen. Über dem mittleren Zahnrad sitzt das Getriebe, das von der Zapf- und Gelenkwelle angetrieben wird. Die Kraftübertragung erfolgt über alle Zahnräder von innen nach außen. Die Zinken sind aus Spezialstahl gefertigt, mit besonderer Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung. Sie sind gerade mit Vierkant-, Dreikant-, Rauten- oder Rundquerschnitt.  Im Weinbau kommen meist messerförmige Zinken (Zinkenmesser) zum Einsatz.

Weitergehende Informationen finden Sie im Taschenbuch der Weinbautechnik von
Oswald Walg, Fachverlag Fraund, Mainz, ISBN 3-921156-45-9

Medium

Die PRAXIS-TIPPS werden von Praktikern, Fachleuten und Firmen zur Verfügung gestellt.
Werbung