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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbereitung eines auf einer
Bodenfläche
fahrenden Arbeitsfahrzeuges mit einem Arbeitsgerät mit mehreren in Arbeitsstellung
quer zur Fahrtrichtung und parallel zur Bodenfläche orientierten, zusammen
eine lückenlose
Arbeitsbreite bildenden Arbeitsorganen, vorzugsweise eines Mähfahrzeuges
mit Mähorganen,
von denen wenigstens ein Arbeitsorgan in Arbeitsstellung die, im
Straßenverkehr
zulässige,
Breite des Arbeitsfahrzeuges überragt,
für den
Straßenbetrieb,
für den
das in Arbeitsstellung die Breite des Arbeitsfahrzeuges überragende
Arbeitsorgan in eine in Fahrtrichtung weisende Transportstellung
um eine lotrechte Achse geschwenkt wird.
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Desweiteren
betrifft die Erfindung ein zur Anordnung an einem auf einer Bodenfläche fahrenden Arbeitsfahrzeug
vorgesehenes Arbeitsgerät,
welches mehrere in Arbeitsstellung quer zur Fahrtrichtung und parallel
zur Bodenfläche
orientierte, zusammen eine lückenlose
Arbeitsbreite bildende Arbeitsorgane umfaßt, von denen wenigstens ein
Arbeitsorgan bei am Arbeitsfahrzeug angeordnetem Arbeitsgerät in Arbeitsstellung
die, im Straßenverkehr
zulässige, Breite
des Arbeitsfahrzeuges überragt
und um eine lotrechte Achse in eine Transportstellung schwenkbar
ist, in der es etwa in Fahrtrichtung weist, vorzugsweise Mähgerät mit Mähorganen
zur Anordnung an einem Häcksler.
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Stand der Technik
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Ein
Verfahren und ein Arbeitsgerät
der eingangs genannten Gattungen sind aus der
DE 262 2 649 A1 bekannt.
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Die
meisten Arbeiten, insbesondere in der Landwirtschaft, werden mit
Arbeitsfahrzeugen, sogenannten selbstfahrenden Arbeitsmaschinen,
durchgeführt.
Mit diesen Arbeitsfahrzeugen werden also zur Bearbeitung landwirtschaftlich
genutzte Flächen befahren,
wobei die Arbeitsorgane des Arbeitsfahrzeuges zum Einsatz kommen.
Andererseits muß dieses
Arbeitsfahrzeug aber auch als normales Straßenverkehrsmittel genutzt werden,
da beispielsweise die unter Umständen
verstreut liegenden Flächen
zunächst
einmal vom Hof aus angefahren werden müssen.
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Um
die Bearbeitung der landwirtschaftlichen Flächen möglichst ökonomisch und zügig durchführen zu
können,
ist es wünschenswert,
daß jeweils Bahnen
dieser Flächen
bearbeitet werden können, die
eine möglichst
große
Bahnbreite aufweisen.
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Dies
bedeutet, daß die
Forderung besteht, die vorhandenen Arbeitsorgare jedenfalls in Arbeitsstellung
in eine solche Arbeitsbreite zu bringen, daß eine, möglichst große Bahnbreite erfaßt werden kann.
Andererseits ist für
ein Straßenverkehrsmittel nur
eine begrenzte Fahrzeugbreite während
des Straßenbetriebes
erlaubt, so daß das
Arbeitsfahrzeug während
des Straßenbetriebes
diese zulässige Breite
nicht überschreiten
darf. Es ist daher notwendig, daß die Arbeitsorgane von einer
Arbeitsstellung mit möglichst
großer
Arbeitsbreite in eine Transportstellung gebracht werden können, die
im Rahmen der zulässigen
Breite für
ein Straßenverkehrsmittel bleibt.
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Dies
kann natürlich
dadurch geschehen, daß die
Arbeitsgeräte
vor dem Befahren der Straßen komplett
abgebaut und gegebenenfalls später
wieder angebaut werden. Dies wäre
jedoch sehr umständlich
und zeitaufwendig. Es wird daher statt dessen versucht, die Arbeitsorgane
ein- und ausschwenkbar zu machen. Da das Arbeitsfahrzeug selbst
meistens bereits die für
ein Straßenverkehrsmittel
zulässige Breite
voll ausnutzt, ist ein Einschwenken der in Arbeitsstellung seitlich
vorragenden Arbeitsorgane nur vor, hinter oder über dem Arbeitsfahrzeug möglich.
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Viele
Arbeitsorgane, insbesondere beispielsweise Mähorgane, werden, jedenfalls
im Arbeitsbetrieb, im vorderen Bereich des Arbeitsfahrzeuges benötigt, so
daß es
wünschenswert
ist, die Arbeitsorgane auch während
der Transportstellung im vorderen Bereich, also vor dem Arbeitsfahrzeug,
einzuschwenken. Dies ist jedoch dann problematisch, wenn eines der
Arbeitsorgane dem Arbeitsfahrzeug bereits vorgelagert ist, was häufig der
Fall ist, da der Bereich vor dem Fahrzeug bei der Bearbeitung nicht ungenutzt
bleiben kann. Ein Vorschwenken der seitlichen Arbeitsorgane in eine
Transportstellung ist daher nicht so ohne weiteres möglich. Das
nach der eingangs genannten
DE
262 2 649 A1 bekannte Arbeitsgerät ist so eingerichtet, daß die seitlichen
Arbeitsorgane zum Einbringen in eine Transportstellung um im wesentlichen
waagerechte Achsen hochgeschwenkt werden.
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Abgesehen
davon, daß in
einer solchen Transportstellung die Arbeitsorgane immer noch die zulässige Breite überschreiten
können,
bilden derartige Arbeitsorgane in der Transportstellung lotrecht aufragende
Säulen,
die das Blickfeld des Fahrers seitlich begrenzen. Dies ist im Straßenverkehr
aber ebenfalls-nicht zulässig,
jedenfalls nicht in Fahrtrichtung, dagegen wohl im hinteren Bereich
des Fahrzeuges. Dies führt
dazu, daß bei
derartigen, auf dem Markt befindlichen Arbeitsfahrzeugen die Fahrtrichtung
gewechselt werden muß,
je nachdem, ob das Fahrzeug im Arbeitsbetrieb oder im Straßenbetrieb ist.
Dazu muß aber
das Fahrzeug in komplizierter Weise eingerichtet werden. Beispielsweise
muß der Fahrersitz
drehbar sei, Bedienungsorgane müssen unter
Umständen
ortsveränderbar
sein usw. Derartige Fahrzeuge werden da mit zu Spezialfahrzeugen, die
kostspielig sind und darüber
hinaus unter Umständen
nur für
bestimmte Arbeiten eingesetzt werden können, nicht aber universell
einsetzbar sind.
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Gerade
bei landwirtschaftlichen Fahrzeugen ist es jedoch wünschenswert,
ein und dasselbe Fahrzeug für
die verschiedensten Arbeitszwecke nutzbar zu machen, indem jeweils
nur die speziellen Arbeits geräte
ausgewechselt werden. Beispielsweise ist ein Häcksler ein Arbeitsfahrzeug
für den
landwirtschaftlichen Bereich, welches durch Anordnung verschiedener
Arbeitsorgane sehr vielseitig einsetzbar ist.
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Die
Druckschriften
DE 88
00 233 U1 und
DE 14
82 095 C3 offenbaren eine Möglichkeit, seitlich ausschwenkbare
Arbeitsorgane zur Überführung in die
Transportstellung um im wesentlichen lotrechte, Achsen vor das Fahrzeug
in Fahrtrichtung zu schwenken. Hierzu müssen bei dem Arbeitsgerät gemäß der
DE 14 82 095 C3 die
seitlichen Arbeitsorgane zunächst
angehoben werden, damit sie über
das Arbeitsorgan geschwenkt werden können, welches dem Arbeitsfahrzeug
bereits vorgelagert ist.
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Dies
führt jedoch
dazu, daß für die Überführung der
seitlichen Arbeitsorgane von der Arbeitsstellung in die Transportstellung
und zurück
eine relativ komplizierte und aufwendige Mimik notwendig ist.
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An
die Frontseite des nach der
DE
88 00 233 U1 bekannten Arbeitsfahrzeuges ist ein Arbeitsgerät angebaut,
welches ein Maschinengestell umfaßt, an dem zwei Mähtrommeln
befestigt sind. Wenn das Maschinengestell mit den beiden Mähtrommeln
als Arbeitsorgan angesehen wird, dann können auch die dort vorhandenen
scheibenförmigen
Schwadformer als seitliche Arbeitsorgane angesehen werden. Diese sind
an der Rückseite
des Maschinengestells an senkrechten Achsen schwenkbar gelagert.
Die Arbeitsorgane, die Schwadformer, behalten während ihrer Verschwenkung die
höhenmäßige Ausrichtung relativ
zu den Mähwerkzeugen
bei.
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Aufgabenstellung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. ein Arbeitsgerät der eingangs
genannten Gattungen aufzuzeigen, durch das bzw. bei dem es einfacher
und zielgerechter möglich
ist, das Arbeitsfahrzeug bzw. das Arbeitsgerät einmal für den Arbeitsbetrieb und einmal
für den
Straßenbetrieb
einzurichten und auch zu betreiben.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß verfahrensmäßig durch
ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird mit Vorteil das Arbeitsgerät
gegenüber
den bekannten. Arbeitsgeräten
weniger aufwendig, da die seitlichen Arbeitsorgane nun nicht mehr
anhebbar und schwenkbar sein müssen,
sondern die seitlichen Arbeitsorgane sind in einfacher Weise schwenkbar, während das
vorgelagerte Arbeitsorgan in einfacher Weise anhebbar ist.
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Zudem
ist durch das erfindungsgemäße Verfahren
eine sehr kompakte und raumsparende Transportstellung möglich, bei
der die zulässige
Breite des Fahrzeuges ohne weiteres einhaltbar ist und außerdem auch
das Sichtfeld des Fahrers nicht eingeschränkt wird, so daß ein Wechsel
der Fahrtrichtung nicht notwendig ist.
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Es
ist damit möglich,
ein herkömmliches
Arbeitsfahrzeug mit einem entsprechend ausgebildeten Arbeitsgerät nachzurüsten bzw.
zu ergänzen.
Für den
landwirtschaftlichen Betrieb kommt als Arbeitsfahrzeug beispielsweise
ein herkömmlicher
Häcksler in
Frage.
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Die
angesprochene Problematik tritt aber nicht nur bei landwirtschaftlichen
Arbeitsfahrzeugen auf, sondern kann bei jeglichen Arbeitsfahrzeugen auftreten,
beispielsweise auch bei im weitesten Sinne Baufahrzeugen. Auch hier
ist das erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Ausbildung
des Arbeitsfahrzeuges bzw. des Arbeitsgerätes von Vorteil.
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Ein
zur Anordnung an einem Arbeitsfahrzeug vorgesehenes, erfindungsgemäßes Arbeitsgerät der eingangs
genannten Gattung, für
das selbständiger Schutz
beansprucht wird, zeichnet sich in erfindungsgemäßer Lösung der gestellten Aufgabe
durch die Merkmale des Anspruches 2 aus. Dadurch, daß das in
Arbeitsstellung etwa quer zur Fahrtrichtung ausgeschwenkte Arbeitsorgan
zur Überführung in
seine Transportstellung unter ein dem Arbeitsfahrzeug vorgeordnetes
Arbeitsorgan schwenkbar ist, welches hierzu aus seiner Arbeitsstellung
in eine Transportstellung anhebbar ist, ist das mit Vorteil vorrichtungsmäßig durchführbar, was
gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens
im vorhergehenden vorgeschlagen worden ist.
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Das
erfindungsgemäße Arbeitsgerät umfaßt vorzugsweise
drei Arbeitsorgane, und zwar ein dem Arbeitsfahrzeug vorlagerbares
Arbeitsorgan und zwei seitliche, über die Breite des Arbeitsfahrzeuges ausschwenkbare
Arbeitsorgane, die gemeinsam vorzugsweise eine lückenlose Arbeitsbreite in Arbeitsstellung
vorgeben.
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Eine
nächste
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das in Arbeitsstellung etwa
quer zur Fahrtrichtung orientierte Arbeitsorgan über eine Rückweichmöglichkeit entgegen der Fahrtrichtung bei übermäßigem Widerstand
in Arbeits- bzw. Fahrtrichtung (Überlastsicherung)
verfügt.
Dies ist von besonderem Vorteil, wenn das Arbeitsorgan gegen ein Hindernis
stößt, beispielsweise
wenn ein Mähorgan gegen
einen Stein oder einen Pfosten trifft. Durch die Überlastsicherung
wird dann eine Beschädigung
des Arbeitsorganes verhindert.
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Zur
Schwenkung des etwa quer zur Fahrtrichtung ausschwenkbaren Arbeitsorganes
ist vorzugsweise ein doppeltwirkender Arbeitszylinder vorgesehen.
Bei einem solchen Arbeitszylinder kann eine Überlastsicherung nach einer
Weiterbildung der Erfindung vorzugsweise dadurch vorgesehen werden,
daß der
Arbeitszylinder zur Bereitstellung eines Rückweichweges einen Zusatzhubraum
aufweist.
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Durch
diesen Zusatzhubraum hat der Arbeitszylinder somit eine Notfallreserve,
die genutzt werden kann, wenn dem Arbeitsorgan bei einer Überlast
eine Rückweichmöglichkeit
gegeben werden soll, also ein Überlast-Rückweichweg
benötigt
wird.
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Derartiges
könnte
dadurch geschehen, daß der
Arbeitszylinder, beispielsweise elektronisch gesteuert, bei einer
normalen Arbeitsstellung des Arbeitsorganes immer nicht ganz ausfährt, sondern sich
den Rest seines Ausfahrweges für
den Überlastfall
aufspart. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Zusatzhubraum
der Hubraum eines zweiten Kolben-Zylinder-Abschnittes des Arbeitszylinders
ist, dessen Zylinder mit dem Hauptzylinder, bezüglich der Hubräume getrennt,
derart (Rücken
an Rücken)
verbunden ist, daß die
Kolben dieser Zylinder in entgegengesetzten Richtungen ausfahrbar sind.
Diese Weiterbildung der Erfindung sieht also quasi einen zweiteiligen
Arbeitszylinder vor bzw. eine Kombination von zwei aneinandergesetzten
Arbeitszylindern. Es sind zwei Kolben mit Kolbenstangen vorhanden,
die in einander entgegengesetzten Richtungen ausfahrbar sind. Der
Hauptzylinder dient dem Ausfahren des Arbeitsorganes von der Transportstellung
in die normale Arbeitsstellung und wird dabei immer vollständig ein-
und ausgefahren. Für
den Überlastfall
wird die zweite, völlig
separate Zylindereinheit genutzt, indem notfalls der Zweitzylinder
ebenfalls ausfährt,
um dem Arbeitsorgan eine zusätzliche Rückweichmöglichkeit
zu geben, wodurch der Arbeitszylinder insgesamt um den Hubweg des
zweiten Kolbens verlängert
wird.
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Eine
weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Zusatzhubraum
hydraulikmittelleitend mit einem Arbeitszylinder zum Anheben des
Arbeitsorganes zur Überleitung
des Hydraulikmittels im Überlastfall
verbunden ist. Dadurch wird mit Vorteil erreicht, daß das Hydraulikmittel,
welches aus dem Zusatzhubraum stammt und im Überlastfalle abgelassen wird,
nicht nutzlos in irgendein Reservoir abgeleitet wird, sondern zusätzlich aktiv
verwendet wird, indem es in einen Arbeitszylinder geleitet wird und
diesen zum Ausfahren bringt, der so angeordnet ist, daß er durch
ein Ausfahren das Arbeitsorgan, welches sich im Überlastfalle befindet, anheben kann.
Dies hat zur Folge, daß bei
einer Überlast
an einem Arbeitsorgan, dieses nicht nur zurückweichen kann, sondern gleichzeitig,
automatisch angehoben wird.
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Eine Überlast
tritt beispielsweise dann ein, wenn beim Arbeiten mit dem Arbeitsorgan
dieses auf ein Hindernis, beispielsweise auf einen Stein, stößt. Durch
das automatische Anheben kann das Arbeitsorgan über dieses Hindernis hinweggehoben
werden, so daß das
Arbeitsorgan unmittelbar anschließend wieder normal einsatzbereit
ist, denn bei Wegfall der Überlast
kann das Arbeitsorgan auch wieder automatisch absinken und nach
vorne in die Arbeitsstellung gehen.
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Eine
derartige Automatik kann nach einer Weiterbildung der Erfindung
ohne weiteres durch ein sich bei einem Überdruck öffnendes Ventil in der die Arbeitszylinder
verbindenden Hydraulikmittelleitung erreicht werden.
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Eine
alternative, Ausbildung einer Überlast-Sicherung
sieht vor, daß das
schwenkbare Arbeitsorgan und die Kolbenstange des schwenkenden Arbeitszylinders
an einem Verbindungspunkt (regelmäßig) miteinander verbunden
sind, der in einem als Überlastweg
nutzbaren Abstand zum freien Ende der Kolbenstange angeordnet ist,
daß das
freie Ende der Kolbenstange mit einem Wegbegrenzungsanschlag versehen
ist und daß das
Arbeitsorgan und die Kolbenstange am Verbindungspunkt durch eine
sich bei einer definierten Überlast
lösenden
Kupplung, vorzugsweise eine Nockenkupplung, miteinander verbunden
sind. Bei einem erhöhten
Widerstand kann die Kupplung ausrasten und das Arbeitsorgan kann bei
unbewegtem Arbeitszylinder gegen den Wegbegrenzungsanschlag am Ende
der Kolbenstange zurückweichen.
Beim Einschwenken des Arbeitsorganes, also bei bewegtem Arbeitszylinder,
ist nach dem Ausrasten der Kupplung die Kolbenstange solange ohne
Wirkung auf das Arbeitsorgan, bis der Wegbegrenzungsanschlag an
dem Arbeitsorgan anschlägt. Hierbei
wird also zumindest für
eine gewisse Zeit eine Druckentlastung des Arbeitsorganes erreicht.
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Eine
nächste
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das quer zur Fahrtrichtung
ausschwenkbare Arbeitsorgan einen Schwenkarm umfaßt bzw.
bildet, dessen Verlauf etwa Z-förmig
ist. Dabei hat dieser Schwenkarm eine Abknickung in Form eines mittleren
Abschnittes, die die Tiefe des Arbeitsorganes in Fahrtrichtung bzw.
Arbeitsrichtung überbrückt. Dies
führt dazu,
daß die
Hinterseite des Arbeitsorganes mit der Schwenkachse in etwa fluchtet, so
daß beim
Einschwenken des Arbeitsorganes in die Transportstellung sichergestellt
ist, daß das
Arbeitsorgan auch nicht wegen seiner größeren Tiefe über die
Breite des Arbeitsfahrzeuges vorragt, sondern sich innerhalb der
Begrenzungslinien des Fahrzeuges einschwenkt, auch dann, wenn der
Schwenkwinkel auf etwa 90° beschränkt ist.
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Dies
wird bei der Z-Form des Schwenkarmes im wesentlichen dadurch erreicht,
daß der äußere Abschnitt
gegenüber
der Schwenkachse vorverlagert wird, wobei die Arbeitselemente im
wesentlichen an diesem äußeren Abschnitt
angeordnet bzw. befestigt sein können.
Eine solche Vorverlagerung ist auch dann möglich, wenn beispielsweise
der fahrzeugseitige Abschnitt des Schwenkarmes verkürzt wird
bzw. ganz wegfällt,
so daß der
Schwenkarm mehr in eine L-Form übergeht.
Der mittlere Abschnitt ist vorzugsweise als Schwinge ausgebildet.
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Eine
weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß für die Arbeitsorgane
ein gemeinsamer Antrieb, vorzugsweise ein fahrzeugeigener Antrieb, vorgesehen
ist. Dabei ist in vorteilhafter Weiterentwicklung der Erfindung
vorgesehen, daß jedes
seitliche Arbeitsorgan einzeln antriebsmäßig abschaltbar ist.
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Eine
Bearbeitung, beispielsweise einer landwirtschaftlich genutzten Fläche erfolgt,
wie bereits eingangs geschildert, bahnweise. Es ist jedoch häufig so,
daß die
Breite der zu bearbeitenden Fläche nicht
genau ein Vielfaches der Arbeitsbreite des Ar beitsgerätes ist,
so daß die
letzte zu bearbeitende Bahn schmaler ausfallen kann als die bearbeitbare Arbeitsbreite.
Es ist dann vorteilhaft, wenn einzelne Arbeitsorgane abgeschaltet
werden können,
so daß das
Arbeitsgerät
dann nur noch in einer entsprechenden Teilbreite arbeitet.
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Eine
vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht dazu vor, daß eine antriebsmäßige Koppelung eines
Arbeitsgerätes über ein
Traktionsgetriebe mit einem umlaufenden Traktionsglied, vorzugsweise
mit einem Riemengetriebe, erfolgt, so daß eine Abkoppelung, und damit
auch eine Abschaltung, des Arbeitsorganes einfach durch Entspannung
des umlaufenden Traktionsgliedes möglich ist.
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Eine
nächste
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Arbeitsgerät antriebsmäßig über ein
Traktionsgetriebe mit einem fahrzeugseitigen Antrieb verbunden ist,
welcher wenigstens zwei umlaufende Traktionsglieder (Riemen) umfaßt, die
antriebsmäßig hintereinandergeschaltet
sind, indem sie beide dieselbe Doppelantriebsscheibe umschlingen und
so das erste Traktionsglied das Antriebsglied und das zweite Traktionsglied
das Antriebsglied der Doppelantriebsscheibe bildet, wobei die Achse
der Doppelscheibe mit der Schwenkachse zusammenfällt, um die ein dem Fahrzeug
vorlagerbares Arbeitsorgan auf- und abschwenkbar ist. Hat das erfindungsgemäße Arbeitsgerät ein dem
Arbeitsfahrzeug vorlagerbares Arbeitsorgan, so soll dies zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
in eine Transportstellung anhebbar sein. Andererseits muß dieses
Arbeitsorgan, beispielsweise, wenn es ein Mähorgan ist, antreibbar sein,
und zwar aus ökonomischen
Gründen
vorzugsweise nicht durch einen eigenen Antrieb, sondern durch einen
fahrzeugeigenen Antrieb, so daß eine
antriebsmäßige Verbindung zwischen
dem Arbeitsorgan und dem Fahrzeug gegeben sein muß. Wird
eine solche antriebsmäßige Verbindung über starre
Getriebe verwirklicht, so ist ein Anheben des Arbeitsorganes problematisch.
Bei der vorliegenden Weiterbildung wird dieses Problem mit Vorteil
dadurch gelöst,
daß zumindest
im letzten Bereich der antriebsmäßigen Verbindung
ein Traktionsgetriebe mit einem umlaufenden Traktionsglied verwendet
wird, so daß ein
Anheben des vorlagerbaren Arbeitsorganes in einfacher Weise, ohne
die an triebsmäßige Verbindung
zu stören,
dadurch möglich ist,
daß es
um eine waagerechte Antriebsachse so geschwenkt wird, daß sich der
Umlaufweg des Traktionsgliedes relativ zu dieser Achse nicht verändert.
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Es
ist vorteilhaft, mehrere Traktionsglieder hintereinanderzuschalten
und dazu eine Doppelscheibe zu verwenden, da, wie bereits eingangs
erwähnt,
nach Möglichkeit
ein Arbeitsfahrzeug vielseitig verwendbar sein soll, d. h. auch
mit unterschiedlichen Arbeitsgeräten.
Da die unterschiedlichen Arbeitsgeräte unterschiedlich ausgebildet
sind, ist es schwierig, einen identischen Anschluß zu konzipieren.
Ein solcher identischer Anschluß ist
nicht unbedingt notwendig, wenn die Antriebsverbindung aus Traktionsgliedern
besteht, so daß der
Ansatz des Arbeitsgerätes
beispielsweise an unterschiedlichen Stufen dieser Antriebsverbindung
erfolgen kann, also dadurch, daß eine
unterschiedliche Anzahl von Traktionsgliedern jeweils hintereinander
geschaltet wird und die Antriebsverbindung dadurch verkürzt oder verlängert wird.
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Außerdem ist
es durch Verwendung von Traktionsgetrieben möglich, die Antriebsenergie
mit einem sehr hohen Wirkungsgrad zu übertragen, insbesondere mit
einem höheren
Wirkungsgrad als mit starren Umlenkgetrieben. Deshalb sieht eine
nächste Weiterbildung
der Erfindung mit Vorteil vor, daß zumindest die seitlichen
Arbeitsorgane praktisch unmittelbar über die Traktionsgetriebe angetrieben
werden und nur das dem Fahrzeug vorlagerbare Arbeitsorgan im letzten
Abschnitt der antriebsmäßigen Verbindung über ein
starres Umlenkgetriebe gekoppelt wird, also nur mittelbar von den
Traktionsgetrieben angetrieben wird. Dieses starre Getriebe kann
sich dabei in einem Bereich des Traktionsgetriebes befinden, der
im Bereich des Arbeitsorganes ist, also eine eventuelle Schwenkung
dieses vorgelagerten Arbeitsorganes nicht beeinträchtigt,
da eine solche noch im Bereich des vorhergehenden Traktionsgliedes
erfolgt.
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Ausführungsbeispiel
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Ein
Ausführungsbeispiel
ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen schematisch:
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1 eine
Vorderansicht eines Arbeitsfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Arbeitsgerät,
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2 eine
Draufsicht auf das Arbeitsfahrzeug gemäß 1,
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3 schaltungstechnisch
die Antriebsverbindung vom fahrzeugeigenen Antrieb zu den Arbeitsorganen,
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4 ein
seitliches Arbeitsorgan in vergrößerter Darstellung
in Transportstellung, Arbeitsstellung und Überlaststellung, 5 eine
Schwinge des Arbeitsorganes gemäß 4 in
wiederum vergrößerter Darstellung
in einer Bewegungsstudie gemäß den Schwenkstellungen
des Arbeitsorganes gemäß 4,
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6 ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer Überlastsicherung
in den Phasen gemäß 4 und
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7 einen
Hydraulikschaltplan für
die Überlastsicherung
gemäß 5.
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1 zeigt
eine Vorderansicht eines Arbeitsfahrzeuges 1 mit einem
erfindungsgemäßen Arbeitsgerät 2.
Das Arbeitsgerät 2 ist
im Ausführungsbeispiel
als Mähvorrichtung
mit Mähelementen 3 zum Mähen von
Halmgut ausgebildet.
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Das
Arbeitsgerät 2 weist
drei Arbeitsorgane 4 auf, die jeweils eine Gruppe der Mähelemente 3 umfassen.
Von den drei Arbeitsorganen ist das mittlere Arbeitsorgan 4a dem
Arbeitsfahrzeug 1 in Fahrtrichtung vorgelagert angeordnet,
während
die beiden Arbeitsorgane 4b seitlich im vorderen Bereich
des Ar beitsfahrzeuges 1 angeordnet sind und quer zur Fahrtrichtung
orientiert in der in 1 gezeigten Arbeitsstellung
die Breite des Arbeitsfahrzeuges 1 weit überragen.
Zusammen bilden die Arbeitsorgane 4a und 4b eine
lückenlose
Arbeitsfront zur Bearbeitung einer entsprechenden Bahnbreite.
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Um
das Arbeitsfahrzeug 1 für
den Straßenverkehr
bereitzustellen, müssen
die Arbeitsorgane 4 in Transportstellungen gebracht werden,
in denen sie die Breite des Arbeitsfahrzeuges 1 bzw. die
im Straßenverkehr
zulässige
Breite nicht überragen.
Hierzu wird das mittlere Arbeitsorgan 4a soweit angehoben, bis
die seitlichen Arbeitsorgane 4b um eine etwa lotrechte
Achse unter das Arbeitsorgan 4a geschwenkt werden können, so
daß sie
etwa in Fahrtrichtung weisen und die Breite des Arbeitsfahrzeuges 1 nicht überragen.
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2 zeigt
eine Draufsicht auf das Arbeitsfahrzeug 1 gemäß 1.
In dieser Draufsicht ist noch einmal besser die Anordnung der Arbeitsorgane 4a und 4b zu
erkennen.
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Weiter
ist zu erkennen, daß die
Arbeitsorgane 4b L-förmige
Schwenkarme 5 umfassen, an denen Träger 6 für die Mähelemente 3 angeordnet
sind. Die Träger 6 sind
jeweils mittig aufgehängt,
damit sich die Mähelemente 3 besser
an die Bodengegebenheiten anpassen können. Die Schwenkarme 5 sind
an den etwa lotrechten Schwenkachsen 7 angelenkt, so daß die Schwenkarme 5 unter
Mitnahme der Träger 6 um
diese Achsen 7 um etwa 90° geschwenkt werden können, bis
die Träger 6 von
einer Orientierung quer zur Fahrtrichtung in eine Orientierung etwa
parallel zur Fahrtrichtung geschwenkt sind. Hierzu sind die an den
Schwenkachsen 7 angreifenden Abschnitte 8 der
Schwenkarme 5 als Schwingen ausgebildet. Durch diese Schwingen 8 sind
die äußeren Abschnitte 9 gegenüber inneren
Abschnitten 10, die an ihren freien Enden die Schwenkachsen 7 tragen,
in Fahrtrichtung vorversetzt. Dieser Vorversatz entspricht etwa
der Arbeitstiefe der Arbeitsorgane 4b bzw. der Mähelemente 3,
gemessen parallel zur Fahrtrichtung. Hierdurch wird sichergestellt,
daß bei
Einschwenken der Arbeitsorgane 4b in Transportstellung
trotz der zusätzlichen
Tiefe der Arbeitsorgane 4 die der Fahrtrichtung abgewandte
Hinterseite der Arbeitsorgane 4 mit den Seitenbegrenzungen
des Arbeitsfahrzeuges 1 fluchten, ohne über die Breite des Arbeitsfahrzeuges
vorzuragen.
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Insgesamt
bilden die Abschnitte 8 bis 10 somit eine Z-Form.
Innerhalb dieser Z-Form könnte
die Schwenkachse 7 auch weiter nach innen verlagert sein,
d. h. in innere Bereich des Abschnittes 10.
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Außerdem ist
aus der 2 schematisch das Antriebsprinzip
der Arbeitsorgane 4 zu erkennen. Der Antrieb erfolgt über einen
fahrzeugeigenen Antrieb 11. Die Antriebsenergie dieses
Antriebes 11 wird über
hintereinander geschaltete Riementriebe 12, 13 auf
eine Antriebsachse 14 übertragen,
mit denen die Mähelemente 3 der
Arbeitsorgane 4b unmittelbar, d. h. ohne Zwischenschaltung
starrer Umlenkgetriebe, angetrieben werden. Lediglich zur antriebsmäßigen Verbindung
des vorderen, mittleren Arbeitsorganes 4a wird ein starres
Umlenkgetriebe 15 eingesetzt.
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Die Übertragung
der Antriebsenergie von dem ersten Riementrieb 12 auf den
zweiten Riementrieb 13 erfolgt durch eine doppelte Riemenscheibe 16,
deren Achse mit der Schwenkachse zum Anheben des vorderen, mittleren
Arbeitsorganes 4a zusammenfällt, so daß die Schwenkbarkeit dieses
Arbeitsorganes 4a und der Antrieb der Mähelemente 3 dieses
Arbeitsorganes 4a einander nicht stören.
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3 zeigt
noch einmal schematisch herausgezeichnet den Antriebsstrang des
Arbeitsfahrzeuges gemäß 2.
Zusätzlich
zu 2 ist aus der 3 entnehmbar,
daß an
den freien Enden der Antriebswelle 14 bzw. seitlicher Gelenkwellenausläufer zum
Antrieb der Mähelemente 3 der
Arbeitsorgane 4b zusätzliche
Riemengetriebe 17 vorgesehen sind. Durch Entspannung der
Riemen dieser Riemengetriebe 17 können die Arbeitsorgane 4b bzw.
deren Mähelemente 3 antriebsmäßig abgekoppelt
werden, also einzeln abgeschaltet werden.
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Außerdem ist
aus 3 noch einmal erkennbar, daß der Antrieb der Mähelemente 3 der
seitlichen Arbeitsorgane 4b mehr oder weniger unmittelbar,
d. h. ohne größere Wirkungsgradverluste, über die
Riementriebe 12, 13 erfolgt. Nur beim vorderen Arbeitsorgan 4a muß durch
das Umlenkgetriebe 15 ein größerer Wirkungsgradverlust in
Kauf genommen werden.
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Die 4 zeigt
in der Draufsicht in vergrößerter Darstellung
das rechte Arbeitsorgan 4b in verschiedenen Positionen,
nämlich
in der Arbeitsposition A mit einer Orientierung quer zur Fahrtrichtung,
in der Transportposition B mit einer Orientierung im wesentlichen
parallel zur Fahrtrichtung und in einer Überlast-Schwenkposition Ü.
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Jedes
Arbeitsorgan 4b verfügt über eine Überlastsicherung,
die bei einem erhöhten
Arbeitswiderstand des Arbeitsorganes 4b ein Zurückweichen des
Arbeitsorganes 4b in die Überlast-Schwenkposition Ü erlaubt.
Hierdurch können
Beschädigungen des
Arbeitsorganes 4b vermieden werden, wenn nämlich z.
B. das Arbeitsorgan 4b auf ein Hindernis trifft, beispielsweise
auf einen Stein. Diese Überlastsicherung
kann auch zum Tragen kommen, wenn das Arbeitsorgan 4b von
der Arbeitsposition A in die Transportposition T geschwenkt werden
soll und dabei auf ein Hindernis trifft.
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Die 5 zeigt
eine Bewegungsstudie der Schwinge 8 des Arbeitsorganes 4b gemäß 4 in einer
nochmals vergrößerten Darstellung.
Dabei ist die Schwinge 8 in den den Positionen A, Ü und T entsprechenden
Positionen des Arbeitsorganes 4b gezeigt. Zusätzlich zu 4 ist
in der 5 der doppeltwirkende Arbeitszylinder 18 angedeutet,
der als Schwenkantrieb für
das Arbeitsorgan 4b fungiert. Der besseren Übersicht
halber ist mit dem Pfeil 19 noch einmal die Fahrtrichtung
des Arbeitsfahrzeuges 1 an gedeutet.
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Aus
dieser 5 ist insbesondere erkennbar, daß die Schwinge 8 mit
der Kolbenstange 20 über
ein Überlast-Nockengetriebe 21 verbunden
ist, welches regelmäßig in einem
Verbindungspunkt angeordnet ist, welcher einen Abstand zum freien
Ende der Kolbenstange 20 aufweist, an dem ein Wegbegrenzungsanschlag 22 angeordnet
ist. In dieser Verbindungsstellung kann durch Ein- und Ausfahren
der Kolbenstange 20 die Schwinge 8 von der Position
A in die Position T gebracht werden und umgekehrt. Lediglich wenn
das Arbeitsorgan 4b auf einen zu hohen Widerstand trifft,
wird die Schwinge 8 in die Position Ü gedrückt, indem sich das Nockengetriebe 21 löst, beispielsweise
ausrastet, und auf der Kolbenstange 20 soweit verschiebbar
ist, bis es an den Wegbegrenzungsanschlag 22 anschlägt. In seine
normale Rastposition kann das Nockengetriebe 21 gebracht
werden, indem die Kolbenstange 20 um einen entsprechenden
Weg ein- und wieder ausfährt,
d. h. indem mit Hilfe des Wegbegrenzungsanschlages 22 die Schwinge 8 wieder
in die Position A gezogen wird und danach die Kolbenstange 20 wieder
soweit ausgefahren wird, bis das Nockengetriebe 21 in seiner Normalposition
einrastet.
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6 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Überlastsicherung
in verschiedenen Phasen, nämlich
a) in Arbeitsstellung, b) in Überlaststellung
und c) in Transportstellung. Gezeigt ist in einer linken Spalte
der 6 jeweils in den unterschiedlichen Stellungen
die Schwinge 8, die ein äußeres Arbeitsorgan 4b halten
und ein- und ausschwenken soll, im gezeigten Falle, das rechte Arbeitsorgan 4b bei
einer Draufsicht auf die Vorrichtung. Diese Schwinge 8 ist über die
Schwenkachse 7 an einem inneren Trägerabschnitt 10 angelenkt
und wird durch den Arbeitszylinder 18 verschwenkt, der
in der Darstellung der 6 in besonderer Weise ausgebildet
ist.
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In
der linken Spalte der 6 sind jeweils die Stellungen
der Schwinge 8 und des Arbeitszylinders 18 in
Arbeitsstellung, Überlaststellung
und Transportstellung gezeigt, während
in der rechten Spalte der 6 noch einmal
daneben jeweils nur die Längserstreckungen
des Arbeitszlinders 18 in diesen Phasen gezeigt sind, wobei
dieser Arbeitszlinder 18 teilweise geschnitten dargestellt
ist.
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Der
Arbeitszylinder 18 ist mit zwei Abschnitten ausgebildet,
die jeweils funktionell einen kompletten Arbeitszylinder bilden.
An den eigentlichen Hauptarbeitzylinder ist mit entgegegengesetzt
ausgerichteter Kolbenstange ein zweiter Zylinderabschnitt angeordnet,
der einen Zusatzhubraum 23 bereitstellt. In der Phase a),
in der Arbeitsstellung, ist der Hauptzylinderteil des Arbeitszylinders 18 voll ausgefahren
und die Schwinge befindet sich in einem rechten Winkel zum inneren
Abschnitt 10, das Arbeitsorgan 4b würde sich
in einer parallelen Stellung zum inneren Abschnitt 10 am
freien Ende der Schwinge 8 befinden.
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In
der Stellung c), in der Transportstellung, ist der Hauptzylinderabschnitt
des Arbeitszylinders 18 komplett eingefahren, so daß die Schwinge 8,
an den inneren Abschnitt 10 parallel angelegt ist und das
Arbeitsorgan 4b rechtwinkelig dazu parallel zur Fahrzeuglängsachse
stehen würde.
In der 6c) ist zudem zu erkennen,
daß sowohl
der innere Abschnitt 10 als auch die Schwinge 8,
bei diesem Ausführungsbeispiel
U-profilförmig
ausgebildet sind, so daß bei minimalem
Raumbedarf in der Transportstellung die Schwinge 8 den
inneren Abschnitt 10 umgreift und der Arbeitszylinder 18 komplett
in diesen Hohlprofilen untergebracht ist.
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Die 6b) stellt den Überlastfall dar, in dem das
Arbeitsorgan 4b zurückweichen
muß, so
daß auch
die Schwinge 8 zu dem inneren Abschnitt 10 einen
größeren Winkel
als 90° bilden
muß. Hierfür muß sich der
Arbeitszlinder 18 verlängern,
was dadurch geschieht, daß auch
der Zusatzkolben in dem Zusatzhubraum 23 ausfährt und
dadurch den Arbeitszylinder 18 insgesamt verlängert. Das
hierfür
aus dem Zusatzhubraum 23 abgelassene Hydraulikmittel wird vorzugsweise
einem anderen Arbeitzylinder zugeführt, der durch diese Druckmittelbeaufschlagung
automatisch das rückweichende
Arbeitsorgan 4b anhebt, um es über ein Hindernis hinwegzuheben.
Ein entsprechender Hydraulikschaltplan ist in der 7 dargestellt.
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Im
Mittelpunkt der Schaltung stehen die Arbeitszylinder 18 mit
ihren Zusatzhubräumen 23.
Die Arbeitszylinder 18 werden über verschiedene Wegeventile
und Öldruckschalter
mit Hydraulikmittel versorgt. Vorrangig dient dies dem Ein- und
Ausfahren des Hauptzylinderabschnittes der Arbeitszylinder 18. Im Überlastfalle
muß aber
auch jeweils der Kolben im Zusatzhubraum 23 ausgefahren
werden, wobei dieser dann mit Druck beaufschlagt wird. Ein solcher Überlastfall
wird ausgelöst,
wenn aufgrund der Zugbelastung am jeweiligen Arbeitszylinder 18 ein
Hydraulikmittel-Überdruck
im jeweiligen Zusatzhubraum 23 entsteht, worauf jeweils
ein eigenes Druckbegrenzungsventil 24 reagiert, indem es
eine Verbindungsleitung 25 öffnet, die jeweils zu einem
Arbeitszylinder 26 führt,
der das überbelastete
Arbeitsorgan 4b anhebt. Im Überlastfalle wird also das
Hydraulikmittel aus dem jeweiligen Zusatzhubraum 23 durch das
Ventil 24 und die Verbindungsleitung 25 in den zugeordneten
Arbeitszylinder 26 abgeleitet, dessen Kolben mit Kolbenstange
hierdurch ausfährt.
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An
Arbeitszylindern sind in dem Hydraulikschaltplan gemäß 7 noch
dargestellt die Arbeitszylinder 27, die für eine Riemenspannung
in den jeweiligen Getrieben sorgen, d. h. im Prinzip für ein Ein- oder Auskuppeln
der jeweiligen Arbeitsorgane 4b sorgen. Außerdem sind
dargestellt die Arbeitszylinder 28, die das Frontarbeitsorgan 4a anheben
und absenken.