DE10000145A1 - Landwirtschaftliche Arbeitsmaschine - Google Patents
Landwirtschaftliche ArbeitsmaschineInfo
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Abstract
Die Anmeldung bezieht sich auf eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit einem Fahrzeugrahmen, einem Fahrerstand, einem Antriebsmotor, einer Vorder- und Hinterachse und landwirtschaftlichen Arbeitsorganen, zumindest eine der Achsen weist eine hydraulisch betätigbare Verstellvorrichtung zum zumindest teilweisen Ausgleich einer Hangneigung auf, wobei die Verstellvorrichtung aus zumindest zwei Parallellenkern besteht, die maschinenseitig jeweils um eine Drehachse schwenkbar angeordnet sind und radseitig an einem ortsveränderlichen Radträgergehäuse angreifen. DOLLAR A Zur sichereren Anordnung der Parallellenker und zum leichten austauschbaren Anbau an eine vorhandene Maschine wird vorgeschlagen, daß die Parallellenker (26) maschninenseitig an zumindest einem Querträger (16a, 16b) seitlich befestigt sind, der sich quer im wesentlichen über die gesamte Breite des Maschinenrahmens so weit erstreckt, dass er die Längsträger (12) der Karosse der Arbeitsmaschine (10) abstützt, und der bei einer Bewegung der Parallellenker (26) überstrichene Raum zumindest teilweise in einer horizontalen Ebene mit dem Querträger (16a, 16b) liegt.
Description
Die Anmeldung bezieht sich auf eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit einem
Fahrzeugrahmen, einem Fahrerstand, einem Antriebsmotor, einer Vorder- und Hinterachse
und landwirtschaftlichen Arbeitsorganen, zumindest eine der Achsen weist eine hydraulisch
betätigbare Verstellvorrichtung zum zumindest teilweisen Ausgleich einer Hangneigung auf,
wobei die Verstellvorrichtung aus zumindest zwei Parallellenkern besteht, die
maschinenseitig jeweils um eine Drehachse schwenkbar angeordnet sind und radseitig an
einem ortsveränderlichen Radträgergehäuse angreifen.
Eine gattungsgemäße Arbeitsmaschine ist beispielsweise aus der US 4,696,152 bekannt. Um
die landwirtschaftlichen Arbeitsorgane in bergigem Gelände in einer nahezu waagerechten
Position zu halten, ist vorgeschlagen, die Höhenlage der beiden Radträger einer Achse
hangabhängig durch eine gegensinnige Verstellung von parallelen Doppelquerlenkern zu
verändern, wodurch sich eine annähernd waagerechte Lage der Arbeitsmaschine ergibt,
solange sich die Hangneigung innerhalb des Verstellbereichs der beiden Radträger bewegt.
Eine andere gattungsgemäße Arbeitsmaschine mit vergleichbarer Funktion findet sich in US 4,534,575.
Bei beiden Ausgestaltungen erweist es sich als nachteilig, dass die
Doppelquerlenker in einem ungeschützen äußeren Bereich der Achse angeordnet sind.
Außerdem sind die Achsen so konstruiert, dass der starre innenliegende Teil so kurz geraten
ist, dass sie nicht den Rahmen der Karosse der Arbeitsmaschine ohne einen weiteren
Hilfsrahmen abstützen können, ohne dabei die maximal zulässige Breite einer
Arbeitsmaschine für Straßenfahrt über einen zulässigen Wert hinausgehend zu überschreiten.
Demgemäß ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile, die sich aus dem
bekannten Stand der Technik ergeben, möglichst zu vermeiden.
Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Merkmalen der
Unteransprüche.
Durch die Erstreckung des Querträgers über die volle Maschinenbreite kann die
Achskonstruktion auf einfache Weise gegen herkömmliche Starrachsen ausgetauscht werden,
ohne in die Rahmenstruktur der landwirtschaftlichen Maschine eingreifen zu müssen. Es
können identische Endabtriebe zur Befestigung der Räder verwendet werden, und auch übrige
Komponenten wie Schaltgetriebe, hydrostatische Antriebe, Bremsen etc. können baugleich zu
den Maschinenvarianten mit Starrachse gehalten werden. Außerdem können die
Parallellenker durch die seitliche Befestigung am Querträger so geführt werden, dass sie
zumindest teilweise gegen einen Kontakt mit Hindernissen geschützt sind. Außerdem
verringert sich die Bodenfreiheit der Maschine über einen großen Teil der Breite des
Querträgers allenfalls unerheblich. Wird der Querträger so ausgeführt, dass an ihm nicht nur
an einer Seite die Parallellenker befestigt werden können, sondern mit zwei Wangen, die
zwischen sich einen Spalt ausbilden, oder mit zwei Querträgern, zwischen denen die
Parallellenker angeordnet werden, so können die auf den Parallellenkern lastenden Gewichte
durch deren Befestigung an beiden Wangen oder Querträgern besser aufgefangen werden, und
die Parallellenker liegen beidseitig geschützt in dem Spalt. Um eine mögliche Reibung
zwischen dem Querträger und den Parallellenkern zumindest zu verringern, ist es vorteilhaft,
als Gleitflächen ausgebildete Kontaktzonen auszubilden.
Da die absolute Maschinenbreite durch gesetzliche Vorgaben begrenzt ist und ein möglichst
großer Querschnitt der Maschinenbreite für die Arbeitsfunktionen benötigt wird, andererseits
aber keine Kompromisse hinsichtlich der Reifenbreiten wegen Bodendruck und Traglasten
eingegangen werden können, ist es vorteilhaft, als Kraftmittel zur Verstellung der
Parallellenker einen oder mehrere Hydraulikzylinder einzusetzen, die maschinenseitig an dem
Querträger oder der Karosse der Arbeitsmaschine und radseitig am Radträgergehäuse
befestigt sind. Der radseitige Befestigungspunkt des Hydraulikzylinders kann sich in einem
Bereich noch unterhalb der Anlenkpunkte der Parallellenker befinden. Dadurch ist ein
maximaler Verstellweg für die Hanganpassung erzielbar. Außerdem können die Stützpunkte
der Hydraulikzylinder so steil wie möglich gewählt werden, was Blindkräfte so weit wie
möglich verringert. Bei einer annähernden Querlage der Hydraulikzylinder vor oder hinter
dem Querträger sind diese ebenfalls überwiegend in einem Bereich angeordnet, in dem sie
nicht durch Bodenunebenheiten und Hindernisse beschädigt werden können.
Um einen möglichst großen Verstellweg für die Querlenker zu erzielen, ist es ebenfalls
vorteilhaft, wenn die Antriebswellen nicht zwischen den Parallellenkern, sondern seitlich
beabstandet dazu angeordnet sind. Bei der Verwendung von teleskopierbaren Antriebswellen
und mechanischen Antrieben können die seitlichen Abstandsdifferenzen des
Radträgergehäuses zum Maschinenrahmen infolge der Verschwenkbewegung durch eine
Verlängerung oder Verkürzung der Antriebswellen ausgeglichen werden. Wenn hydraulische
oder elektrische Radnabenmotoren eingesetzt werden, kann die Antriebsenergie auch einfache
Weise durch flexible Kabel oder Schläuche übertragen werden. Dabei ist eine geschützte
Führung solcher Schläuche oder Kabel im innenliegenden Bereich zwischen den
Parallellenkern möglich.
Um den möglichen Verstellweg der Räder bei einer gegebenen Geometrie des
Maschinengehäuses zu vergrößern, ist es vorteilhaft, den Querträger so auszugestalten, dass
dessen äußere Endbereiche in einer höheren horizontalen Ebene liegen als dessen mittlerer
Teil. Eine solche Anordnung kann erzielt werden, wenn der Rahmen beispielsweise leicht V-
förmig ausgebildet ist.
Werden die Verstellwege der Parallellenker durch stoßelastische Endanschläge begrenzt, kann
die Maschine einen größeren Fahrkomfort aufweisen. Ein ähnlicher Effekt ist erzielbar, wenn
der Hydraulikkreislauf der Hydraulikzylinder, die zur Verstellung der Räder dienen, oder
diese selbst Mittel aufweisen, die Stoßbelastungen glätten. Als solche Mittel könnten
beispielsweise Druckspeicher mit Gasblasen dienen, gegen die die Laststöße abgefedert
werden. Die Druckspeicher könnten wahlweise zu- und abschaltbar ausgestaltet sein.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine in einer schematischen Ansicht von vorn,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorderachse entlang der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vorderachse entlang der Linie III-III in Fig. 1.
Fig. 4 eine alternative Ausgestaltung mit einer winklig angestellten Achse,
Fig. 5 eine Ansicht von oben auf eine erfindungsgemäße Achskonstruktion.
In Fig. 1 ist schematisch eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 10, wie beispielsweise ein
Mähdrescher, in einer Ansicht von vorn zu sehen. Die Arbeitsmaschine verfügt über einen
Fahrzeugrahmen mit Längsträgern 12, einen Fahrerstand 14, einen nicht näher dargestellten
Antriebsmotor, eine nicht näher dargestellte Hinterachse und die Vorderachse 16. Die
Vorderachse 16 ist als Querträger ausgebildet, der sich über die volle Breite der
Arbeitsmaschine 10 erstreckt. Eine solche Arbeitsmaschine 10 weist zusätzlich Arbeitsorgane
auf, wie beispielsweise Dresch- und Trennaggregate, Häckselvorrichtungen,
Speichervorrichtungen wie ein Korntank oder Tanks für Spritz- oder Düngemittel, die aber
nicht näher dargestellt sind.
Für den Komfort des Fahrers, aber auch die Arbeitsleistung der Arbeitsmaschine kann es
vorteilhaft sein, wenn eine annähernd waagerechte Lage der Maschine auch in abschüssigem
Gelände erzielbar ist, indem die vertikale Lage der Räder entsprechend der Hangneigung
gegensinnig verstellt wird. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die
Verstellung über zwei Hydraulikzylinder 18, die radseitig an einer Zylinderabstützung 20 und
maschinenseitig über eine Lasche 22 mit dem Maschinenrahmen verbunden sind. Die
Zylinderabstützung 20 ist mit einem Radträgergehäuse 24 verbunden, an dem
schwenkbeweglich zwei Parallellenker 26 in Drehlagern 28 befestigt sind. Über Drehlager 30
sind die Parallellenker 26 wiederum mit der Vorderachse 16 verbunden. Bei Betätigung der
Hydraulikzylinder 18 verändert sich die räumliche Lage der Radträgergehäuse 24 und
dadurch auch der Parallellenker 26. Die in der Querschnittsperspektive gestrichelt
dargestellten Teile der Parallellenker 26 sind vom Querträger der Vorderachse 16 verdeckt.
Sie liegen somit weitgehend in einem geschützten Bereich, in dem sie nicht beschädigt
werden können.
In Fig. 2 ist erkennbar, dass die Vorderachse 16 aus zwei Querträgerelementen 16a und 16b
besteht, die zwischen sich einen Raum mit der Breite B und der Höhe H bilden. Die Höhe H
ist nach unten verlängert durch ein Winkeleisen 32, das auf den Querträger 16a aufgesetzt ist.
In dem Raum zwischen den Querträgern 16a, 16b können sich die Parallellenker 26 frei
bewegen.
Fig. 3 zeigt einen Blick auf das Radträgergehäuse 24, an dem obenendig der
Hydraulikzylinder 18 an der Zylinderabstützung 20 angreift. Auch sind die Parallellenker 26
gut erkennbar.
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Vorderachse 16. Die beiden Achshälften der
Querträger 16a sind leicht in einem Winkel zueinander angestellt. Dadurch liegen die äußeren
Endbereiche des Querträgers 16a in einer höheren horizontalen Ebene als der mittlere Teil des
Querträgers 16a. Der Verstellbereich der Parallellenker 24 nach unten hin ist dadurch um den
Betrag VE vergrößert. In diesem Ausführungsbeispiel greifen die Hydraulikzylinder 18 nicht
direkt am Radträgergehäuse 26 an, sondern an Schwenklaschen 34, die direkt an den
Parallellenkern 24 befestigt sind. An dem Querträger 16a sind Gleitlager 36 angebracht.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel in einem Blick von oben. Die Hydraulikzylinder 18
verstellen die räumliche Lage der Parallellenker 24, die über die Drehlager 28 entsprechend
die räumliche Lage der Getriebegehäuse 26 verändern. Im rückwärtigen bereich der
Vorderachse 16 ist ein Antriebselement 38 gezeigt, von dem aus die Antriebskraft über
Kraftübertragungsmittel 40 in die Radträgergehäuse 26 übertragen wird. Das Antriebselement
38 kann ein Getriebe, aber auch ein Hydro- oder Elektromotor sein, und die
Kraftübertragungsmittel 40 können aus teleskopierbaren Wellen, aber auch
Hydraulikschläuchen oder elektrischen Kabeln bestehen, über die in den Radträgergehäusen
angeordnete Radnabenmotoren antreibbar sind.
In Fig. 1 sind Gasblasen 42 gezeigt, die als Federelemente zur Abfederung von Stößen
dienen können. Auf einem Parallellenker 26 ist ein formelastisches Anschlagselement 44
gezeigt, das ebenfalls zur Dämpfung von Stößen wirkt. In Fig. 4 ist in gepunkteten Linien
eine alternative Anordnung eines Hydraulikzylinders 18 gezeigt, die einen größeren
Verstellbereich erlaubt.
Claims (10)
1. Landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit einem Fahrzeugrahmen, einem Fahrerstand,
einem Antriebsmotor, einer Vorder- und Hinterachse und landwirtschaftlichen
Arbeitsorganen, zumindest eine der Achsen weist eine hydraulisch betätigbare
Verstellvorrichtung zum zumindest teilweisen Ausgleich einer Hangneigung auf,
wobei die Verstellvorrichtung aus zumindest zwei Parallellenkern besteht, die
maschinenseitig jeweils um eine Drehachse schwenkbar angeordnet sind und radseitig
an einem ortsveränderlichen Radträgergehäuse angreifen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Parallellenker (26) maschinenseitig an zumindest einem Querträger (16a, 16b)
seitlich befestigt sind, der sich quer im wesentlichen über die gesamte Breite des
Maschinenrahmens so weit erstreckt, dass er die Längsträger (12) der Karosse der
Arbeitsmaschine (10) abstützt, und der bei einer Bewegung der Parallellenker (26)
überstrichene Raum zumindest teilweise in einer horizontalen Ebene mit dem
Querträger (16a, 16b) liegt.
2. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Parallellenker (26) zumindest bereichsweise zwischen zwei Querträgern (16a,
16b) geführt sind.
3. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein oder mehrere Hydraulikzylinder (18) maschinenseitig an einem Querträger
(16a, 16b) oder der Karosse der Arbeitsmaschine und radseitig am Radträgergehäuse
(24) befestigt ist.
4. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die an den Radträgergehäusen (24) befestigten Räder über teleskopierbare Wellen,
deren Drehbewegung über in dem Radträgergehäuse (24) angeordnete Zahnräder auf
die Radschüssel übertragbar ist, antreibbar sind.
5. Arbeitsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die an den Radträgergehäusen (24) befestigten Räder über hydraulische oder
elektrische Radnabenmotoren antreibbar sind und die Antriebsenergie über flexible
Schläuche oder Kabel übertragbar ist.
6. Arbeitsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die äußeren Endbereiche eines Querträgers (16a, 16b) in einer höheren
horizontalen Ebene liegen als der mittlere Teile eines Querträgers (16a, 16b).
7. Arbeitsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verstellweg der Parallellenker (24) durch Anschläge begrenzt ist, die
stoßelastische Mittel aufweisen.
8. Arbeitsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Hydraulikkreislauf zur Verstellung der Hydraulikzylinder (18) Mittel
angeordnet sind, die Stoßbelastungen glätten.
9. Arbeitsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Parallellenkern (24) und den den Parallellenkern zugewandten
Flächen der Querträger (16a, 16b) Gleitflächen angeordnet sind.
10. Arbeitsmaschine nach einem oder mehreren der Absprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der oder die Hydraulikzylinder (18) zumindest teilweise seitlich in einer
horizontalen Lage zum Querträger (16a, 16b) liegen.
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