Hydraulische Bremszylinder für Sprüheinheiten von Landmaschinen

Effizient und gut für die Umwelt

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Beim Versprühen von Pflanzenschutzmitteln kann Einiges daneben gehen. Um die Sprüheinheiten an den Landmaschinen effizienter zu machen und gleichzeitig die Umwelt zu schonen, setzt ein innovativer Konstrukteur aus den Niederlanden beim Thema Pflanzenschutz auf hydraulische Bremszylinder von ACE. Warum diese modernen Maschinenelemente die Agrarindustrie in diesem für die Umwelt sensiblen Bereich mit revolutioniert haben, zeigt dieser Einsatzfall.

Feine, nebelartige Dunstfilme über Feldern der Agrarwirtschaft, für Jahrzehnte ein vertrautes Bild weltweit. Wer bei diesen Szenen genauer hinschaut, wird feststellen, dass durch den Wind oder auch durch unebene Böden oder zu hügelige Landschaften die beim Pflanzenschutz eingesetzten Chemikalien oft nicht vollständig dorthin getragen werden, wo sie wirken sollen, nämlich in bzw. auf der Pflanze. Damit steht der gesamte Industriezweig gleich vor mehreren Problemen. Erstens muss mit deutlich mehr Chemikalien gearbeitet werden als eigentlich nötig, denn niemand kann, je nach Windstärke und -richtung, garantieren, wie viel eigentlich bei den Pflanzen ankommt. Zweitens kann dies eine Über- wie Unterdosierung für den Anbau bedeuten. Drittens kostet dies viel mehr als eigentlich nötig, bringt viertens weniger Ertrag als möglich und schadet fünftens zusätzlich der Umwelt – und zwar immens.

Wie immens wissen wir, seitdem der Niederländer Harrie Hoeben den so genannten Wingssprayer entwickelte und diesen gemeinsam mit den Landwirtschaftsstudenten der Universität Wageningen testete. Das Ergebnis der Praxistests: Bei ausgezeichneter Bekämpfung der Pflanzenschädlinge können die Umweltbelastungen durch die verwendeten Herbizide oder Pestizide um etwa 99 % gesenkt werden. Die Landwirte freut die Verbesserung gleich vierfach: Schließlich waren nicht nur die Umwelt, sondern auch ihre Mitarbeiter, ihr Ertragsergebnis und ihre Kasse von den zu viel gesprühten Chemikalien negativ betroffen.
Die immense Effizienzsteigerung der Sprüheinheiten ist einfach zu erklären. Mit an Triebwerksklappen erinnernden Flügeln ausgestattet, drücken die mit den Wingssprayern ausgerüsteten Landmaschinen die zu besprühenden Pflanzen ein wenig nach unten, und so nutzt die Einheit dann sowohl die aerodynamischen Luftströme als auch den Effekt des Fahrtwindes, um optimal zu wirken. Denn weil die Flügel die Sprüheinheiten quasi wie eine Windschutzscheibe schützen und bei schnellerer Fahrt zudem wie ein Spoiler arbeiten, gelangen durch deren Düsen zehn Mal feinere Tropfen als bei herkömmlichen Feldspritzen auf die Pflanzen.
Das bedeutet laut Hoeben, dass mit der gleichen Menge an Schutzmitteln bis zu zehn Mal größere Anbauflächen besprüht werden können. Seine Erklärung dazu: „Unser System erlaubt das Sprühen eines feineren Nebels, was gleichbedeutend damit ist, dass bei gleicher Wassermenge das Gewächs durch die feineren Wasserperlen zehn Mal besser benetzt wird und somit die Chemie optimal an der Pflanze haften bleibt und gegen die Schädlinge wirken kann. Unsere Tests haben ergeben, dass Landwirte auf diese Weise im Durchschnitt der Natur und sich ein Viertel an Chemie einsparen und tatsächlich bis zu 99 % weniger an Umweltbelastungen verursachen.”
Über Bemusterung und Tests ideales, anwenderspezifisches Bremselement gefunden
Diese Werte können als echte Revolution bezeichnet werden. Hydraulische Bremszylinder unterstützen die Wingssprayer dabei in idealer Weise. Denn ohne diese in vielen Industriezweigen bewährten Maschinenelemente böten die filigranen, ausufernden Flügel für den Wind viel Angriffsfläche. Je nach Ausführung der Wingssprayer wäre ihre Dimension sogar ohne die Kräfte des Winds ausreichend, um zu einer wackligen, eventuell sogar zerstörenden Angelegenheit zu werden. Dies wollte das nach ihrem Produkt benannte Unternehmen aus den Niederlanden unbedingt verhindern. Firmengründer Hoeben kontaktierte daher die Dependance der ACE Stoßdämpfer GmbH in den Niederlanden. Dort nahm sich der Ingenieur und technische Berater Han Titulaer der Sache an.
Im Gegensatz zu den meisten Fällen, die die Dämpfungsspezialisten von ACE bearbeiten, wurde hier auf eine klassische Auslegung verzichtet. Dies lag unter anderem daran, dass die zu berechnende bewegte Masse in diesem Einsatzfall in der freien Natur und über Ackerflächen gefahren wird. Mit zwei Variablen wie unterschiedlichem Wind und – je nach Wetter – unterschiedlicher Bodenbeschaffenheit entschieden sich die Unternehmen von vornherein dazu, lieber mit Testreihen zu arbeiten und sich so den optimalen Dämpfungselementen anzunähern.
So bemusterte ACE den Konstrukteur und dessen Team mit verschiedenen einstellbaren hydraulischen Bremszylindern und auch mit Rotationsbremsen. Für Hoeben erwiesen sich die hydraulischen Bremszylinder als am besten geeignet, da er sie durch ein Einstellsegment am Kolben ideal an den Wingssprayer anpassen konnte. Er sandte das optimal eingestellte Muster an ACE zurück. Dieses, mit der ursprünglich über die Einstellung veränderlichen Drosselbohrung, diente dann den Technikern in Langenfeld als Referenz für eine individuell angepasste Lieferung.
Indem sie über das Muster den optimalen Bohrungsdurchmesser für die Festdrossel ermittelt hatten, fertigten sie in Kleinserie hydraulische Bremszylinder des Typs HB-15-25-AA-P-K49263 für Hoeben. So ist sichergestellt, dass alle Bremszylinder in der Serie fest eingestellt sind und auf diese Weise immer das optimale Bremsverhalten haben.
Bremszylinder von ACE und Wingssprayer wie füreinander geschaffen
Generell sind die vom Aussehen her Industriegasfedern ähnelnden hydraulischen Bremszylinder dafür prädestiniert, um hin- und herschwenkende Massen auszugleichen. Obendrein sind sie in der Lage, Verfahrgeschwindigkeiten zu steuern und Gleichläufe in beiden Richtungen zu regeln. Dies liegt daran, dass die wartungsfreien, einbaufertigen und geschlossenen Systeme eine konstante Vorschubgeschwindigkeit leisten.
Am Firmensitz der Wingssprayer, im niederländischen Maarheeze, ist man mit den oben genannten Modellen vollauf zufrieden. Sie gehören zu einer Familie mit Körperdurchmessern von 12 bis 70 mm und Hüben von 10 bis 800 mm. Wenn nicht, wie in diesem Fall, die Entscheidung für eine anwenderspezifische Lösung mit Festdrossel fällt, können die einzelnen Maschinenelemente der HB-Familie von ACE als beid- wie einseitig arbeitende Bremsen verbaut werden. Sie zeichnen sich allesamt durch hohe Qualität und lange Standzeiten aus, leisten eine konstante Vorschubgeschwindigkeit und sind sehr gut justierbar. Ein Einstellsegment am Kolben macht die Verstellung in den Endlagen dabei kinderleicht.
Wie bei ACE üblich, erleichtert eine große Auswahl an sofort ab Lager in Langenfeld lieferbaren Anbauteilen die Montage und macht hydraulische Bremszylinder universell einsetzbar. Dies passt hervorragend in das modulare Konzept der Wingssprayer. Denn als separate Sprüheinheiten entwickelt, sind alle drei verschiedenen Varianten der Flügelkonstruktion dafür ausgelegt, auf alle in der Landwirtschaft genutzten Marken von Sprühmaschinen montiert werden zu können, selbstverständlich auch nachträglich.
Der verwendete Bremszylinder ist im vorliegenden Fall in der beidseitig verfahrenden Variante geliefert worden und dabei in der Lage, bei einem Zylinderdurchmesser von 15,6 mm und einer Hublänge von 25 mm eine maximale Druckkraft von 800 N zu entwickeln. Eckdaten, die sich in den Tests wie auch während der anschließend erfolgten Praxiseinsätze als völlig ausreichend erwiesen haben.
Für größere Konstruktionen oder widrigere Bedingungen ist auch eine Vielzahl anderer Bremszylinder bei ACE vorrätig. Als Beleg sei dafür die Bandbreite der vorliegenden Druck- bzw. Zugkräfte der unterschiedlichen Serien angeführt. Sie erstreckt sich von 20 bis 50.000 N. Außerdem sind Sonderausführungen, Sonderöle und verschiedenes Zubehör lieferbar. Bedenkt man, dass die ACE Stoßdämpfer GmbH drei weitere Produktfamilien an Bremszylindern im Programm hat, lässt sich die Dimension der Möglichkeiten erahnen. So verwundert es nicht, dass die Ziele einer verbesserten Effizienz der Sprüheinheiten bei gleichzeitiger Schonung der Umwelt mit den Wingssprayern mühelos gelungen sind.
ACE Stoßdämpfer GmbH, Langenfeld, Tel.: +49 2173 9226-10, info@ace-int.eu
Wingssprayer, Maarheeze/Niederlande, Tel.: +31 495 697411, info@wingssprayer.com
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