Der maßgeschneiderte Nabelschlammpumpanhänger von Thompson Brothers

Oct 29, 2023

Da die Stundenkosten für den Betrieb eines Traktors in die Höhe schossen, beschloss das Landwirtschafts- und Lohnunternehmen Thompson Brothers aus Lancashire, einen eigenständigen, ferngesteuerten Pumpanhänger zu bauen.

Dies würde seinen Antriebskräften das gedankenlose Zählen der geparkten Zeit ersparen, während sich die Zapfwelle dreht.

Zuvor wurden zapfwellenbetriebene Pumpen und Kompressoren mit der Ausbringung von bis zu 25 Millionen Gallonen Gülle pro Jahr beauftragt, wovon 1,3 Millionen Gallonen aus der eigenen 240-köpfigen Milchviehherde des Unternehmens plus 300 Anhängern stammten.

Siehe auch: Einfache 24-m-Anbauspritzen für weniger als 30.000 £

Allerdings kosteten die Traktoren 17 £/Stunde – 8.500 £ für die 500 Stunden, die sie jährlich für die Arbeit aufwenden mussten.

Dies brachte die zusätzliche Herausforderung mit sich, jemanden zu finden und zu bezahlen, der während der Hochsaison im Frühjahr sieben Tage die Woche auf dem Sitz saß.

Die Entscheidung, eine Pumpanlage zu entwerfen und zu bauen, um ihre Kosten zu senken, fiel mit einem erfolgreichen Antrag auf Zuschüsse für eine zweite 12-m-Storth-Schleppstange und zwei Spulenrohrhaspeln zusammen.

Dies bot die Aussicht, ihre Tagesleistung drastisch zu steigern.

Mick Thompson und David Kirkham © MAG/Oliver Mark

Mick Thompson, der erfahrene Hersteller des Unternehmens, wurde mit der Konstruktion und dem Bau des Anhängers beauftragt.

Seine Herausforderung bestand darin, einen Haspel, einen Kompressor, einen Motor, eine Pumpe und Saugrohre unterzubringen und Platz für die Montage einer Schleppschlauchstange und einer Haspel am Gestänge des Traktors zu lassen.

Nachdem er die Komponenten dimensioniert hatte, schweißte er einen 6 m langen Stufenrahmen und ein Riffelblechbett zusammen, ließ es verzinken und montierte an den Ecken Gelenkböcke.

Mick Thompson baute sein eigenes Venturi-Ansaugsystem für nur 30 £ © MAG/Oliver Mark

Unter der Ladefläche befand sich eine einzelne 10-Loch-Achse mit hydraulischen Bremsen, die er gebraucht von Marshall Trailers in Aberdeen für nur 500 £ beschafft hatte, und die er mit neuen Felgen und einem Satz 550/45 R22,5-Reifen kombinierte.

Hinten gibt es eine Gabelkopfkupplung zum Ziehen eines kleinen Anhängers und vorne eine ausziehbare Deichsel.

Dafür verwendete er einen 6 m langen, 150 mm dicken Kastenstahl, der die nötige Flexibilität und Festigkeit bietet, um das Outfit um 1,5 m zu dehnen.

Dadurch bleibt gerade genug Platz, um die am Traktor montierten Anbaugeräte unterzubringen.

Der Motor war das Herzstück des Aufbaus und direkt über der Achse und entfernt vom Kompressor montiert.

Dies erleichtert den Zugang und eliminiert das Risiko, dass ein verstecktes Ölleck die Gummileitungen zerstört.

Als es darum ging, einen geeigneten Block zu kaufen, hatte Herr Thompson eine gute Vorstellung davon, was er suchte.

„Wir wollten einen einfachen Cummins-Sechszylinder ohne Common-Rail-System und die damit verbundenen Komplexitäten – so weiß ich, dass ich ihn mit Hammer und Schraubenschlüssel reparieren kann.“

„Außerdem sind Ersatzteile leicht zu beschaffen.“

© MAG/Oliver Mark

Das führte sie zu einem 210 PS starken 5,9-Liter-Sechszylinder 6BTA, der von einem Nutzfahrzeugverwerter Walsh und Dearden in Darwen, südlich von Blackburn, von der Front eines DAF-Tankwagens gehackt wurde.

„Wir hatten keine Ahnung, wie viele Stunden es gelaufen war, aber sie ließen es an und es lief einwandfrei“, sagt Herr Thompson.

Es kostete sie 2.200 £, plus weitere 300 £ für den 390-Liter-Kraftstofftank und den Auspuff, die nach der Positionierung auf dem Anhänger verlängert werden mussten.

Der Deal beinhaltete auch einen Kühler, aber da Bedenken hinsichtlich der Wärmeableitung bestanden, da der Motor statisch sein würde (und nicht in einem fahrenden Fahrzeug), wurde er auf ein Kupferkernsystem aufgerüstet.

Während er dabei war, beschloss Herr Thompson auch, auf ein 12-V-System umzusteigen, indem er eine neue Lichtmaschine und einen neuen Anlasser einbaute, um im Falle einer leeren Batterie eine einfache Starthilfe für die Antriebseinheit des Kompressors zu ermöglichen.

Der Antrieb vom Motor läuft direkt zum Laufrad. Das heißt, er rumpelt mit 1.900–2.000 U/min, was den Kraftstoffverbrauch im Vergleich zum Traktor um etwa 12 Liter/Stunde senkt.

„Bei einem Dieselpreis von 1 £/Liter sparen wir etwa 130 £/Tag im Vergleich zum Betrieb der alten Traktorpumpe“, sagt Fahrer David Kirkham.

Der Traktor trägt eine Schleppschlauchstange und bis zu 2.600 m Rohr © MAG/Oliver Mark

Das Unternehmen verfügte bereits über zwei traktorbetriebene Doda-Pumpen und entschied sich daher dafür, bei dem zu bleiben, was sie kannten – einem L35-Sockel, der das gleiche Laufrad und die gleichen Dichtungen wie die anderen verwendet.

Die Ansaugung erfolgt durch ein selbstgebautes Venturi-Vakuumsystem, dessen Aufbau nur 30 £ kostet.

Dies funktioniert, indem Luft vom Bordkompressor durch ein Reduzierstück geleitet wird, das die Größe der Bohrung halbiert, wenn es die Verbindung mit der Pumpleitung passiert.

Dadurch erhöht sich die Geschwindigkeit der Luft und es entsteht ein Unterdruck, der bereits wenige Sekunden nach dem Öffnen des Vakuumhahns Flüssigkeit durchsaugt.

Anschließend bildet sich in der Auslassöffnung ein Schlammnebel, der darauf hinweist, dass das System vorbereitet ist.

„Es ist so stark, dass es durch einen Betonklumpen saugen könnte“, sagt Herr Kirkham.

„Außerdem ist es einfacher als ein benzinbetriebener Primer – es ist kein Aufwand, einen Benzinmotor zu starten, es muss kein Platz dafür auf dem Anhänger gefunden werden und es besteht keine Gefahr, dass er eingeklemmt wird.“

Messertore bestimmen, ob die Gülle zum Feld geleitet oder zum Turm zurückgeführt wird © MAG/Oliver Mark

Das Hauptschlammrohr teilt sich, sobald es die Pumpe verlässt, wobei eine Leitung für die Verteilung und eine zweite für die „Rückführung zum Turm“-Rezirkulation vorgesehen ist.

Dies sei ein einfacherer Aufbau als ein Dreiwegeventil, ohne dass die Gefahr einer Verstopfung bestehe, sagt er.

Der Weg, den die Gülle nimmt, wird durch 6-Zoll-Messerschieber in jedem Rohr bestimmt, die von elektronischen Aktuatoren gesteuert werden, die sie öffnen und schließen, um den Fluss zu starten und zu stoppen.

Hinter dem Messerschieber am Ausbringauslass ist ein Drucksensor angebracht, der es dem Bediener ermöglicht, den Güllefluss zu überwachen.

Während der Arbeit liegt der Druck typischerweise bei 6–8 bar bei Ausbringmengen von 5.000–10.000 Gallonen/ha.

In Situationen, in denen die Pumpe auf halber Strecke einer Versorgungsleitung arbeitet, gibt es einen zweiten Sensor am Eingangsrohr, um den eingehenden Durchfluss zu überwachen und sicherzustellen, dass die Pumpe nicht ausgehungert wird.

Das teuerste Einzelelement des Baus war der 10.000 Pfund teure Atlas Copco-Kompressor und der dazugehörige 3,3-Liter-Vierzylinder-Kubota-Motor.

Die Nennleistung liegt bei 275 cu ft/min (cfm), was ein vernünftiges Gleichgewicht zwischen dem, was sie bereits hatten, schien.

Zuvor gab es eine 90-cfm-Version, die für steile Bergauffahrten zu klein war, und eine 350-cfm-Version, die für den Anhänger zu groß und zu schwer gewesen wäre.

Das Ausblasen des Rohrs kann von der Kabine aus eingeleitet werden © MAG/Oliver Mark

Es ist fest mit dem Ausblassystem verbunden, sodass sich der Bediener am Ende der Arbeit nicht mit einem Gewirr schmutziger Rohre herumschlagen muss.

Und was noch besser ist: Es kann beim Einrichten einsatzbereit gemacht und vollständig von der Traktorkabine aus bedient werden.

Zu diesem Zweck hat Herr Thompson ein paar Einwegventile in die Leitung eingebaut, sodass die Lufthähne geöffnet und der Schwamm vor dem Pumpen eingefüllt werden können.

Bei dieser Anordnung besteht keine Gefahr, dass Gülle gegen den Wind zum Kompressor gelangt.

Wenn er fertig ist, leitet der Bediener einfach den Schlammfluss um, um „zum Turm zurückzukehren“, wartet, bis der „Feld“-Auslassdruck auf Null abfällt, und startet den Kompressor, um den Schwamm durch die Rohre zu befördern.

Die örtliche Firma Glasson Electronics wurde beauftragt, die Messgeräte und Steuerungen für den Motor, den Kompressor und die elektronisch betätigten Durchflusstore zu verkabeln.

Dazu gehörten einige nette Funktionen, wie zum Beispiel eine automatische Abschaltung, wenn die Motortemperatur 90 °C übersteigt oder der Öldruck unter 1,2 bar fällt.

Die Bedienelemente sind auf einer auf dem Anhänger montierten Box und einem Terminal in der Kabine dupliziert.

Fernbedienung © MAG/Oliver Mark

Beide können den Motor starten und seine Drehzahl ändern, den Kompressor einschalten und den Durchfluss zwischen den beiden Ausgangstoren umleiten.

Sie zeigen alle wichtigen Messwerte wie Motordrehzahl, Eingangsdruck, Ausgangsdruck und Temperatur an.

Während die externe Box fest mit jedem Element verbunden ist, ist die Box in der Traktorkabine an eine Antenne angeschlossen.

Die Reichweite beträgt im Moorland bis zu 16 Meilen, in den sanften Hügeln von Lancashire jedoch eher sechs Meilen.

Die Gesamtrechnung belief sich auf 43.000 £ – ein Betrag, dessen Rückzahlung angesichts der Einsparungen bei der Abschreibung des Traktors nicht lange dauern wird, sagt Herr Kirkham.

„Wir sparen Stunden am Traktor, haben den Kraftstoffverbrauch gesenkt und können jetzt 2.600 m Rohr zu jedem Einsatzort transportieren.“

„Außerdem können wir im nächsten Frühjahr zwei Tropfschläuche bei Einzelpumpenaufträgen betreiben, was der Hälfte unseres Arbeitsaufwands entspricht, sodass die Leistung wirklich gesteigert wird.“

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