DE10122955A1

DE10122955A1 - Gelenkaufhängungsanordnung

Info

Publication number: DE10122955A1
Application number: DE10122955A
Authority: DE
Inventors: Alan D Gustafson
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: AGCO Corp
Priority date: 2000-06-07
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2001-12-20
Also published as: AU4203801A; US6588513B1

Abstract

Eine Aufhängungsanordnung für eine Arbeitsmaschine, die insbesondere zur Anwendung bei einem Raupentraktor geeignet ist, ist mit einem Rahmen mit einer im allgemeinen vertikalen Schwenkachse versehen. Ein Paar von Zugarmen wird von dem Rahmen getragen, wobei jeder Zugarm um eine entsprechende im allgemeinen horizontale Achse schwenkbar ist. Eine Zugstange wird von dem Rahmen getragen und ist um die Schwenkachse des Rahmens schwenkbar. Die Zugstange kann relativ zum Rahmen befestigt oder bewegbar sein und schwenkt auch um die gemeinsame Schwenkachse.

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Aufhän gungsanordnung an einer Arbeitsmaschine, die mit einem Werkzeug zu koppeln ist und insbesondere auf eine Gelenk aufhängungsanordnung an einer Arbeitsmaschine.

Technischer Hintergrund

Ackerbautraktoren und andere Arbeitsmaschinen werden all gemein verwendet, um Werkzeuge hinter sich zu verschiede nen Zwecken zu ziehen, wie beispielsweise Pflanzarbeiten, Pflügen und Eggen oder Planieren. Es ist wichtig, das Werkzeug so zu steuern, daß Lenken und andere erwünschte Vorgänge leicht erreicht werden können. Aufhängungen wer den im allgemeinen auf der Hinterseite eines Traktors vorgesehen, um einen Anbringungspunkt für das Werkzeug am Traktor vorzusehen. Solche Aufhängungen sind ausgelegt worden, um eine gewisse Bewegung des Werkzeuges relativ zum Traktor durch hydraulische oder andere Steuermecha nismen vorzusehen, die vom Traktorbediener gesteuert wer den. Beispielsweise offenbart das US-Patent 5,971,082 (Satzler) der Anmelderin der vorliegenden Erfindung zuei gen, einen Raupentraktor mit einer Drei-Punkt-Aufhängung mit einem Rahmen, der winkelmäßig mit Bezug auf das Ende des Traktors eingestellt werden kann. Eine Zugstange ist starr an dem Rahmen befestigt und bewegt sich mit der Aufhängungsanordnung relativ zum hinteren Ende des Trak tors. Andere Gelenkaufhängungsanordnungen werden im US- Patent 5,823,270 (Cooper), der Anmelderin der vorlie genden Erfindung zueigen und im US-Patent 5,697,454 (Wilcox und andere) offenbart. Trotzdem ist ein Fort schritt in der Technik, d. h. eine gesteigerte und gesteuerte Winkeleinstellung von sowohl der Aufhängungsan ordnung als auch der Zugstange, wünschenswert.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß eines Aspektes der Erfindung ist eine Aufhängungs anordnung für eine Arbeitsmaschine mit einem Rahmen mit einer im allgemeinen vertikalen Schwenkachse vorgesehen. Ein Paar von Zugarmen wird vom Rahmen getragen, wobei je der Zugarm schwenkbar um eine entsprechende im allgemei nen horizontale Achse ist. Eine Zugstange wird vom Rahmen getragen und ist um die Schwenkachse des Rahmens schwenk bar.

Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung ist ein Ver fahren zur Anwendung einer Aufhängungsanordnung bei einer Arbeitsmaschine mit folgenden Schritten vorgesehen:
Schwenken eines Rahmens um eine im allgemeinen vertikale Schwenkachse; Koppelung eines Paares von Zugarmen mit dem Rahmen; Schwenken von jedem Zugarm um eine entsprechende im allgemeinen horizontale Achse; Tragen einer Zugstange mit dem Rahmen; und Schwenken der Zugstange um die Schwenkachse des Rahmens.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines Teils einer Arbeitsmaschine, die ein Ausführungsbeispiel einer Aufhängungsanordnung der vorliegenden Er findung aufweist;

Fig. 2 ist eine weitere Perspektivansicht der in Fig. 1 gezeigten Aufhängungsanordnung; und

Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Aufhängungsanord nung, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Mit Bezug auf die Zeichnungen ist dort ein Ausführungs beispiel einer Arbeitsmaschine 10 gezeigt, die ein Aus führungsbeispiel einer Aufhängungsanordnung 12 der vor liegenden Erfindung aufweist.

Die Arbeitsmaschine 10 kann irgendeine Art einer Arbeits maschine sein, die eine Aufhängungsanordnung 12 verwen det. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist nur ein Teil der Arbeitsmaschine 10 gezeigt. Insbesondere treibt das hintere Endgehäuse 14 das ein (nicht gezeigtes) hin teres Enddifferential darin aufweist, drehbar ein Paar von Hinterachsen 16 an. Jede Hinterachse 16 liefert wie derum eine Vorwärtsbewegungskraft an die Arbeitsmaschine 10, wie beispielsweise durch eine assoziierte Raupe oder ein Rad. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Ar beitsmaschine 10 die Form eines Raupentraktors mit einem Paar von Raupen, die jeweils von Hinterachsen 16 ange trieben werden.

Die Aufhängungsanordnung 12 weist im allgemeinen einen Rahmen 18, ein Paar von Zugarmen 20 und eine Zugstange 22 auf. Der Rahmen 18 weist einen oberen Befestigungs- bzw. Montageblock 24 und einen unteren Befestigungsblock 26 auf, die starr an dem hinteren Endgehäuse 14 befestigt sind. Der obere Befestigungsblock 24 und der untere Befe stigungsblock 26 sind wiederum schwenkbar mit dem Rahmen 18 um eine gemeinsame im allgemeinen vertikale Schwen kachse 28 verbunden. Der Rahmen 18 weist auch entgegenge setzte Seiten 30 auf, wobei jede Seite 30 eine damit as soziierte Ankoppelung 32 hat. Jede Ankoppelung 32 sieht eine Anbringung mit einem Hydraulikzylinder 34 vor, der wiederum schwenkbar mit dem hinteren Endgehäuse 14 ver bunden ist. Hydraulikzylinder 34 werden steuerbar unter Verwendung einer (nicht gezeigten) Steuervorrichtung be tätigt, um den Rahmen 18 um die Schwenkachse 28 zu schwenken. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Rahmen 18 sich um ungefähr ± 15° um die Schwenkachse 28 schwenken, d. h. über einen gesamten Winkel von ungefähr 30°. Es sei jedoch bemerkt, daß der Rahmen 18 konfigu riert sein kann, um in größerem oder geringerem Ausmaß zu schwenken, und zwar abhängig von der speziellen Konfigu ration und Anwendung.

Der Rahmen 18 weist auch ein Paar von Hubarmen 36 auf, die um eine horizontale Achse schwenkbar sind. Jeder Hub arm 36 ist mit einem Hydraulikzylinder 38 gekoppelt, wo bei jeder Hydraulikzylinder 38 betätigbar ist, um eine Hubkraft für den assoziierten Hubarm 36 vorzusehen. Ein äußeres Ende von jedem Hubarm 36 ist schwenkbar mit einem Arm 40 mit einstellbarer Länge gekoppelt, der wiederum schwenkbar an einem entgegengesetzten Ende davon mit ei nem entsprechenden Zugarm 20 verbunden ist.

Der Rahmen 18 weist einen (nicht bezeichneten) ausge schnittenen Teil auf, der im allgemeinen ein Leistungsab nahmeschild 42 umgibt, das starr an dem hinteren Endge häuse 14 angebracht ist und sich davon erstreckt. Das Leistungsabnahmeschild 42 schirmt eine (nicht gezeigte) Leistungsabnahmewelle ab, die drehbar innerhalb der Öff nung 44 getragen wird.

Der Rahmen 18 weist auch ein Paar von Bügeln 46 auf, die in beabstandeter Beziehung relativ zueinander positio niert sind und eine Anbringung mit einer oberen Verbin dung 48 gestatten. Die obere Verbindung 48 weist ein gegenüberliegendes Ende auf, das schwenkbar mit einem (nicht gezeigten) an drei Punkten montierbaren Werkzeug in herkömmlicher Weise gekoppelt werden kann.

Der Rahmen 18 weist weiter eine bogenförmige Schwenkstan ge 50 auf, die sich zwischen den entgegengesetzten Seiten 30 erstreckt und starr daran angebracht ist. Die Schwenk stange 50 sieht eine getragene Schwenkbewegung der Zugstange 22 vor, wie im folgenden beschrieben wird.

Eine Bank von Hydraulikauslässen 52 ist auch an dem Rah men 18 angebracht und wird davon getragen. In dem gezeig ten Ausführungsbeispiel sind vier Paare von Hydraulikaus lässen 52 vorgesehen, wobei jedes horizontal benachbarte Paar von Hydraulikauslässen 52 mit einem Hydraulikzylin der an einem (nicht gezeigten) Werkzeug zu koppeln ist, das an der Aufhängungsanordnung 12 angebracht ist.

Die Zugarme 20 sind schwenkbar mit dem Rahmen 18 unter Verwendung eines (nicht gezeigten) Kugelgelenkes verbun den. Jeder Zugarm 20 kann in vertikaler Richtung unter Verwendung der Hubarme 36 angehoben werden und kann im allgemeinen in horizontaler Richtung weg vom Rahmen 18 bewegt werden. Ein Paar von Abstandshaltern 54, die ent fernbar am Rahmen 18 angebracht sind, gestatten, daß die Distanz zwischen den Zugarmen 20 variiert wird, und zwar abhängig von der speziellen Aufhängungsklassifikation, für die die Aufhängungsanordnung 20 verwendet wird. D. h., die Zugarme 20 können näher zueinander hin bewegt werden, wenn die Abstandshalter 54 entfernt werden. Jeder Zugarm 20 weist ein Kugelgelenk 56 an seinem äußeren Ende auf, das eine Verbindung mit dem Werkzeug gestattet.

Die Zugstange 22 ist mit dem Rahmen 18 gekoppelt und schwenkt um die gemeinsame Schwenkachse 28. Mit Bezug auf Fig. 2 erstreckt sich der Stift 58 zwischen dem unteren Befestigungsblock 26 und dem Rahmen 18. Die Zugstange 22 weist eine (nicht gezeigte) Öffnung auf, durch die sich der Stift 58 erstreckt, wodurch eine Schwenkbewegung der Zugstange 22 um die Schwenkachse 28 gestattet wird.

Die Zugstange 22 weist eine im allgemeinen rechteckige Öffnung 60 auf, durch die sich die bogenförmige Schwenk stange 50 erstreckt. Ein Stift 62 erstreckt sich durch (nicht bezeichnete) Öffnungen, die sich durch jede Zugstange 22 und die Schwenkstange 50 erstrecken, um die Zugstange 22 mit Bezug zur Schwenkstange 50 zu verrie geln.

Industrielle Anwendbarkeit

Während des Gebrauchs ist ein (nicht gezeigtes) Werkzeug mit den Zugarmen 20 und der oberen Verbindung 48 in be kannter Weise gekoppelt. Die Hydraulikzylinder 34 werden steuerbar betätigt, um den Rahmen 18 um die Schwenkachse 28 zu schwenken. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Drehbereich des Rahmens 18 um die Schwenkachse 28 un gefähr ± 15° (für einen Gesamtdrehwinkel von ungefähr 30°). Die Zugstange 22 kann mit der Schwenkstange 20 un ter Verwendung eines Stiftes 62 befestigt werden. Wenn sie mit einander gekoppelt sind, verursacht die Schwenk bewegung des Rahmens 18 wiederum eine Schwenkbewegung der Zugstange 22. Somit ist die Schwenkstange 22 über einen Bewegungsbereich von ungefähr ± 15° schwenkbar, wenn sie mit der Schwenkstange 50 gekoppelt ist. Alternativ kann der Stift 62 entfernt werden, so daß die Zugstange 22 frei um die Schwenkachse 28 schwenken kann und entlang der Schwenkstange 50 gleiten kann. In dem gezeigten Aus führungsbeispiel ist der Bewegungsbereich der Zugstange 22 relativ zum Rahmen 18 ungefähr ± 25°. Wenn somit die Zugstange 22 frei ist, um entlang der Schwenkstange 50 zu gleiten und der Rahmen 18 zu einem maximalen Schwenkpunkt geschwenkt ist, ist die maximale Winkeldrehung der Zugstange 22 ungefähr 40° (d. h. 15° Rahmenbewegung + 25° Relativbewegung zwischen der Zugstange 22 und dem Rahmen 18). Die Öffnung innerhalb des Rahmens 18, die das Lei stungsabnahmeschild 42 umgibt, ist ausreichend, um einen ordnungsgemäßen Betrieb der Leistungsabnahmewelle zu ge statten, die sich aus der Öffnung 44 erstreckt. Darüber hinaus hält die Bank der Hydraulikauslässe 52 auch eine konstante Winkelorientierung mit Bezug zum Rahmen 18 wäh rend der Schwenkbewegung des Rahmens 18 bei, und zwar als ein Ergebnis der starren Anbringung dazwischen. Die ord nungsgemäße Winkelorientierung der Hydraulikschläuche, die sich aus der Bank von Hydraulikauslässen 52 erstrecken, wird somit beibehalten. Darüber hinaus kann die Ho rizontaldistanz zwischen den Zugarmen 22 variiert werden durch Anbringen oder Entfernen der Abstandshalter 54 vom Rahmen 18. Die Aufhängungsanordnung 12 kann somit leicht von einer Aufhängungsklasse zur anderen umgebaut werden (beispielsweise von Klasse 4 auf Klasse 4N).

Die Aufhängungsanordnung 12 der vorliegenden Erfindung trägt die Zugstange 22 entweder in fester oder frei schwenkbarer Weise. Der Rahmen 18 und die Zugstange 22 schwenken jeweils um eine gemeinsame Schwenkachse, wo durch die Konstruktion vereinfacht wird. Die Bank der Hy draulikauslässe ist an dem Rahmen angebracht und wird da von getragen, so daß die Hydraulikauslässe eine konstante Orientierung mit Bezug auf den Rahmen beibehalten. Die Aufhängungsanordnung 12 der vorliegenden Erfindung sieht daher spezielle Vorteile vor, die zuvor nicht verfügbar waren.

Andere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung kön nen aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.

Claims

1. Aufhängungsanordnung für eine Arbeitsmaschine, die folgendes aufweist:
einen Rahmen mit einer im allgemeinen vertikalen Schwenkachse;
ein Paar von Zugarmen, die von dem Rahmen getragen werden, wobei jeder Zugarm um eine entsprechende im allgemeinen horizontale Achse schwenkbar ist; und
eine Zugstange, die von dem Rahmen getragen wird und um die Schwenkachse des Rahmens schwenkbar ist.

2. Aufhängungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Rah men über einen Winkel von ungefähr ± 15° um die Schwenkachse schwenkbar ist.

3. Aufhängungsanordnung nach Anspruch 2, wobei die Zugstange über einen Winkel von ungefähr ± 25° um die Schwenkachse mit Bezug auf den Rahmen schwenkbar ist.

4. Aufhängungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Zugstange über einen Winkel von ungefähr ± 25° um die Schwenkachse relativ zum Rahmen schwenkbar ist.

5. Aufhängungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Rah men eine bogenförmige Schwenkstange aufweist, wobei die Zugstange an der Schwenkstange unter Verwendung einer Stiftverbindung anzubringen ist.

6. Aufhängungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Rah men entgegengesetzte Seiten und ein Paar von Ankop pelungen aufweist, wobei die Ankoppelung an einer entsprechenden Seite positioniert ist und ein Paar von Hydrauliklenkzylindern aufweist, wobei jeder Lenkzylinder mit einer entsprechenden Ankoppelung befestigt ist.

7. Aufhängungsanordnung nach Anspruch 1, die mindestens einen Hydraulikauslaß aufweist, der von dem Rahmen getragen wird.

8. Aufhängungsanordnung nach Anspruch 7, wobei der min destens eine Hydraulikauslaß eine Bank von Hydrau likauslässen ist.

9. Arbeitsmaschine, die folgendes aufweist:
ein hinteres Endgehäuse; und
eine Aufhängungsanordnung, die folgendes aufweist:
einen Rahmen, der mit dem hinteren Endgehäuse gekop pelt ist und relativ zum hinteren Endgehäuse um eine im allgemeinen vertikale Schwenkachse schwenkbar ist;
ein Paar von Zugarmen, die von dem Rahmen getragen werden, wobei jeder Zugarm um eine entsprechende im allgemeinen horizontale Achse schwenkbar ist; und
eine Zugstange, die von dem Rahmen getragen wird und um die Schwenkachse des Rahmens schwenkbar ist.

10. Arbeitsmaschine nach Anspruch 9, wobei der Rahmen über einen Winkel von ungefähr ± 15° um die Schwen kachse schwenkbar ist.

11. Arbeitsmaschine nach Anspruch 10, wobei die Zugstan ge über einen Winkel von ungefähr ± 25° um die Schwenkachse relativ zum Rahmen schwenkbar ist.

12. Arbeitsmaschine nach Anspruch 9, wobei die Zugstange über einen Winkel von ungefähr ± 25° um die Schwen kachse relativ zum Rahmen schwenkbar ist.

13. Arbeitsmaschine nach Anspruch 9, wobei der Rahmen eine bogenförmige Schwenkstange aufweist, wobei die Zugstange an der Schwenkstange unter Verwendung ei ner Stiftverbindung zu befestigen ist.

14. Arbeitsmaschine nach Anspruch 9, wobei der Rahmen entgegengesetzte Seiten und ein Paar von Ankoppelun gen aufweist, wobei jede Ankoppelung an einer ent sprechenden Seite positioniert ist, und wobei er ein Paar von hydraulischen Lenkzylindern aufweist, wobei jeder Lenkzylinder mit einer entsprechenden Ankoppe lung befestigt ist.

15. Arbeitsmaschine nach Anspruch 9, die mindestens ei nen Hydraulikauslaß aufweist, der von dem Rahmen ge tragen wird.

16. Arbeitsmaschine nach Anspruch 15, wobei der minde stens eine Hydraulikauslaß eine Bank von Hydraulik auslässen ist.

17. Verfahren zur Anwendung einer Aufhängungsanordnung in einer Arbeitsmaschine, das folgende Schritte auf weist:
Schwenken eines Rahmen um eine im allgemeinen verti kale Schwenkachse;
Koppelung eines Paares von Zugarmen mit dem Rahmen;
Schwenken von jedem Zugarm um eine entsprechende im allgemeinen horizontale Achse;
Tragen einer Zugstange mit dem Rahmen;
Schwenken der Zugstange um die Schwenkachse des Rah mens.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der erste Schwenk schritt das Schwenken des Rahmens über einen Winkel von ungefähr ± 15° um die Schwenkachse aufweist.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der dritte Schwenkschritt das Schwenken der Zugstange über ei nen Winkel von ungefähr ± 25° um die Schwenkachse relativ zum Rahmen aufweist.

20. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der dritte Schwenkschritt das Schwenken der Zugstange über ei nen Winkel von ungefähr ± 25° um die Schwenkachse relativ zum Rahmen aufweist.

21. Verfahren nach Anspruch 17, das den Schritt der Be festigung von mindestens einem Hydraulikauslaß am Rahmen aufweist.