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Traktoren zum Ziehen von landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsgeräten sind in der Regel mit einer Dreipunkthydraulik ausgestattet. Mit dieser Dreipunkthydraulik werden einerseits die Zugkräfte vom Traktor auf das Bodenbearbeitungsgerät übertragen, andererseits aber auch Vertikalkräfte vom Bodenbearbeitungsgerät auf den Traktor übertragen, was zu höheren Achslasten des Traktors und somit zu mehr übertragbarer Zugleistung des Traktors führt. Eine Einrichtung zur Traktionsverstärkung ist bereits in der Offenlegungsschrift
DE 10 2009 035 835 A1 beschrieben. Das dort vorgestellte Gerät erfordert eine Dreipunkthydraulik des ziehenden Traktors zum Anbau des Gerätes. Insbesondere leistungsstarke Raupentraktoren und knickgelenkte Traktoren sind aus Kostengründen nur mit einem Zugpendel ausgestattet, welche eine gelenkige oder quasi kardanische Verbindung mit dem Bodenbearbeitungsgerät ermöglicht. Es ist eine Zugeinrichtung in Form eines Koppelwagens aus der Druckschrift Aufsattelpflüge EuroTitan und VariTitan mit Druckvermerk LEMKEN 08/12.175 0038/de bekannt, welche aus einer Deichsel und einer Laufachse mit Rädern besteht, welche mit dem Zugpendel des Traktors verbunden ist. An dieser Laufachse ist ein vom Traktor hydraulisch betätigter Kipprahmen drehbar befestigt, mit dem das Bodenbearbeitungsgerät für Transport und Wendefahrt ausgehoben werden kann. Dieser Aushubmechanismus ist in der europäischen Patentschrift
EP 1 088 474 B1 erklärt. Die vertikalen Kräfte, welche auf diesen Kipprahmen wirken, werden jedoch über die Laufachse der Zugeinrichtung abgestützt und können nicht traktionsverbessernd auf den Traktor übertragen werden.
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Die deutsche Offenlegung
DE 10 2006 014 703 schlägt eine Säschareinheit mit einem geschobenen Zinkenrahmen gleich einem Bodenbearbeitungsgerät vor, welche am hinteren Ende der Säschareinheit gelenkig mit dem Maschinenrahmen verbunden ist und sich am vorderen Ende über ein Laufrad zum Boden abstützt. Die europäische Patentschrift
EP 1 782 668 B1 zeigt ein einklappbares Bodenbeabeitungsgerät mit einem partiell höhenverstellbaren Reifenpacker, welcher dem Geräteaushub und dem einfachen Straßentransport dient.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zugeinrichtung bereitzustellen, welche nicht auf die Dreipunkthydraulik eines Traktors angewiesen ist, die obigen Nachteile auf einfache, aber wirkungsvolle Weise behebt, den wirksamen Zugpunkt des Bodenbearbeitungsgerätes traktionsverbessend absenkt und dabei auch kostengünstig herzustellen ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen in vorteilhafter Weise ergänzende und alternative Lösungen beansprucht werden.
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Durch die geeignete Anordnung zweier oder mehr Lenker in einer Viergelenkkoppel, welche die Zugeinrichtung mit dem Bodenbearbeitungsgerät verbindet, wird durch die nach unten zeigende Konvergenz der Lenker beziehungsweise die durch sie gebildeten Achsen oder Ebenen ein virtueller Schnittpunkt unterhalb der Deichsellängsachse oder der befahrenen Bodenoberfläche gebildet. Die horizontale Schnittpunktlage kann sich über die Deichsellänge hinaus erstrecken. Der durch diesen Schnittpunkt und den Verbindungspunkt am Zugpendel resultierende Zugkraftvektor steht wesentlich steiler, als dieses bei einer klassischen Anordnung eines Bodenbearbeitungsgerätes mit Zugdeichsel und hierbei sehr flach verlaufendem Zugkraftvektor der Fall ist. Mit zunehmender Zugkraft steigt hierdurch die vertikale Belastung des Zugpendels und somit die Last auf die Antriebsachsen des Traktors. Die übertragene Zugleistung des Traktors verbessert sich aufgrund der erhöhten Achslast und des dadurch verminderten Schlupfes seiner Antriebsräder, Gleisketten oder Raupenbänder.
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In einer bevorzugten Ausführung des Erfindungsgegenstandes sind die Lenker mittels zumindest eines Hilfsrahmens mit dem Bodenbearbeitungsgerät und der Zugeinrichtung verbunden. So kann bei optimal gewählter Lenkergeometrie in standardisierter Bauweise eine Schnittstelle zu den vorhandenen Koppelpunkten verschiedener Bodenbearbeitungsgeräte geschaffen werden. Auch eine vereinfachte Anlenkung an die Deichsel- oder Rahmenkomponenten der Zugeinrichtung wird ermöglicht.
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Ist die Zugeinrichtung in einer weiteren Ausführung mit einem Fahrwerk zum Abstützen zumindest eines Teiles der auf die Zugeinrichtung wirkenden Kräfte auf die Oberfläche des Bodens ausgeführt, kann auf bodenführende Stützeinrichtungen inbesondere im vorderen Bereich des Bodenbearbeitungsgerätes verzichtet werden. Auch eine einfache Stützlastaufnahme durch das Fahrwerk der Zugeinrichtung für Wende- und Transportfahrten ist möglich. Das Fahrwerk kann dabei aktiv oder passiv lenkbar sein und auch zur Abbremsung des gesamten Gespannes beitragen.
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In einer besonderen Ausführungsform ist die Zugeinrichtung mit dem Bodenbearbeitungsgerät um eine annähernd in Fahrtrichtung verlaufende Längsachse verdrehfest verbunden. Hierdurch ist es möglich, insbesondere die Kippmomente eines Drehpfluges in Längsrichtung aufzufangen, welche beim Drehen des Pfluges um seine Längsachse entstehen. Auch eine Limitierung der Verdrehung in Form von Anschlägen oder Energiespeichern ist eine geeignete Lösung, um die Bodenbearbeitungsgeräte gegen Kippen zu sichern.
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In einer weiteren Ausführung ist die Zugeinrichtung mit dem Bodenbearbeitungsgerät um eine annähernd vertikale Achse dreh- oder lenkbar verbunden. Durch diese Anordnung wird das Gespann, bestehend aus Traktor und Zugeinrichtung mit besonders langen Bodenbearbeitungsgeräten sowohl bei Straßenfahrt als auch im Wendebetrieb auf dem Acker sehr wendig und für den Fahrer des Traktors einfach zu handhaben.
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In einer bevorzugten Ausführung der Zugeinrichtung sind ein oder mehrere Lenker in ihrer Länge manuell oder durch Fremdkraft verstellbar ausgebildet. Somit können in effektiver Weise je nach gewähltem Traktor und Bodenbearbeitungsgerät eine geeignete Lage des Zugpunktes und erforderliche Hubhöhen und Arbeitstiefen des Bodenbearbeitungsgerätes festgelegt oder eingestellt werden.
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In einer weiteren Ausführung der Erfindung sind die Aufhängepunkte der Lenker stufenlos oder in mehreren Positionen verstellbar ausgebildet. Somit kann in einfacher Weise die Konvergenz der Lenker zueinander festgelegt werden. Auch hierdurch kann die Lage des Zugpunktes und die Aushubgeometrie einfach manipuliert werden.
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In einer anderen Form der Erfindung ist den Lenkern oder den Hilfsrahmen eine weitere Aushubeinrichtung, vorzugsweise in Form zumindest eines Stellelementes, zugeordnet. Durch Beaufschlagen des durch die Lenker gebildeten Gelenkvierecks mit Zug- oder Druckkräften durch Stellelemente kann einerseits eine schnelle Einzugswirkung der Bodenbearbeitungswerkzeuge in den Boden als auch ein Gewinn an Aushubhöhe realisiert werden. Die Kraftbeaufschlagung des Gelenkviereckes kann sowohl innerhalb der Gelenkgeometriepunkte als auch von außen angreifend ausgeführt sein. Insbesondere die Anordnung eines verstellbaren hydraulischen Oberlenkers zwischen Hilfsrahmen, Bodenbearbeitungsgerät oder Deichsel ist eine sehr geeignete und kostengünstige Anordnung.
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In einer besonderen Ausführungsform ist die Verstellung der Aufhängepunkte oder die Länge der Lenker mittels einer Regeleinrichtung den Zugpunkt des Bodenbearbeitungsgerätes oder die auf den Traktor wirkenden Zug- und Stützkräfte einstellend und optimierend ausgebildet. Durch den Einsatz einer Regelungseinrichtung kann während der Arbeit auf unterschiedliche Boden- und Zugkraftverhältnisse automatisiert reagiert werden, um eine maximale Zugleistungsausbeute des ziehenden Traktors zu erreichen. Hier ist insbesondere an Mikroprozessoreinheiten gedacht, welche mit Sensoren geeignete Signale zur Festlegung der Regel- und Stellgrößen ermitteln und diese über Stellmittel umsetzen.
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Wirkt die vorgenannte Regeleinrichtung auf Steuer- oder Stellelemente des Traktors ein, brauchen die Steuer- oder Stellelemente nicht zusätzlich auf der Zugeinrichtung oder dem Bodenbearbeitungsgerät vorgehalten sein und können somit kostengünstig eingespart werden. Durch Übertragung der Steuersignale in analoger Form oder mittels eines Datenbussystemes oder mittels drahtloser Kommunikation ist eine exakte Steuerung über die Steuerkomponenten des Traktors möglich. Auch eine Manipulation von Motor-, Antriebs- oder Getriebedaten des Traktors ist denkbar.
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In einer speziellen Form der Erfindung sind mehrere Bodenbearbeitungsgeräte mit einem oder mehreren Systemen aus Lenkern in Arbeitsstellung nebeneinander in Fahrtrichtung gesehen angeordnet. Durch diese Anordnung werden große Arbeitsbreiten erzielt, welche insbesondere durch die Verwendung leistungsstarker Traktoren enorme Arbeits- und Flächenleistungen hervorbringen. Trotzdem können sich die Bodenbearbeitungsgeräte unabhängig voneinander den Geländeformen anpassen. Dabei können die Bodenbearbeitungsgeräte durchaus auch in Längsrichtung zueinander versetzt sein, um beispielsweise die Beweglichkeit der Bodenbearbeitungsgeräte zueinander nicht zu behindern. Durch eine Klappvorrichtung können die Geräte in eine geeignete Position für den Straßentransport umgestellt werden.
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In einer weiteren Ausführung der Erfindung sind der Zugeinrichtung Behälter zum Ausbringen, Transport oder Bevorraten landwirtschaftlicher Güter oder Hilfsstoffe zugeordnet. Bodenbearbeitungsgeräte können mit Werkzeugen versehen sein, die diese Güter oder Hilfsstoffe in den Boden einbringen, wie Saatgut, Dünger oder Flüssigmist. Auch hinter dem Bodenbearbeitungsgerät angeordnete oder in dieses integrierte Verteil- oder Sämaschinen sind denkbar. Durch das Gewicht der Behälter nebst Inhalt kann weitere Stützkraft traktionsverbessernd auf das Zugpendel und somit den Traktor übertragen werden. Den Behältern können Dosier- und Fördereinrichtungen zugeordnet sein, mit denen die Ausbringmenge eingestellt und das Material zu den Werkzeugen transportiert werden.
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In einer bevorzugten Form ist der Zugeinrichtung ein Aufsattel- oder Karrenpflug zugeordnet ist. Inbesondere für Pflüge mit Fahrwerk, wie sie bei Aufsattel- oder Karrenpflügen anzutreffen sind, werden die Vorteile der Zugpunktverlagerung durch die Zugeinrichtung in besonderem Maße wirksam.
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Die Erfindung stellt somit eine Zugeinrichtung bereit, welche nicht mehr auf die Dreipunkthydraulik eines Traktors als Aushubeinrichtung und zur Gerätekraftübertragung angewiesen ist, sondern stattdessen die Dreipunkthydraulik durch einfach und günstig herzustellende Lenkergetriebe ersetzt. Dabei ist sind die Lenker so konvergierend zueinander angeordnet, dass der Gerätezugpunkt unterhalb oder in die Nähe der Bodenoberfläche vor das Bodenbearbeitungsgerät verlegt wird. Durch die Verlagerung des Zugpunktes des angehängten Bodenbearbeitungsgerätes ist dieser traktionsverbessernd abgesenkt. Mit zunehmender Zugkraft steigt durch die vorgestellte Viergelenkanordnung die Hinterachslast auf den Schlepper und verbessert die Traktion und Zugleistung weiter, ohne den Schlepper mit zusätzlichen und teuren Gewichten auszustatten. Insbesondere auch durch die mögliche vertikale Schwenkbarkeit der Hilfsrahmen werden Einschlagwinkel der Zugeinrichtung zum ausgehobenen Bodenbearbeitungsgerät von über 90° erreicht, was eine bisher nicht erreichte Wendigkeit des Gesamtzuges aus Traktor, Zugeinrichtung und Bodenbearbeitungsgerät bewirkt. Dies ermöglicht geringere Vorgewendebreiten auf dem zu bearbeitenden Acker. Zudem wird durch die Verwendung eines Zugpendels am Traktor auch die Lenk- und Manövrierfähigkeit des Traktor-Gerätegespanns verbessert, weil im Gegensatz zu einer Dreipunkthydraulik die vertikale Schwenkachse des Zugpendels vor der Hinterachse des Schleppers, in Draufsicht und Fahrtrichtung gesehen, am Schlepperrumpf angeordnet ist.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
- 1 einen Traktor mit Zugeinrichtung und daran angebautem Bodenbearbeitungsgerät,
- 2 eine Zugeinrichtung mit Hilfsrahmen und
- 3 eine Zugeinrichtung mit Hilfsrahmen, der Übersicht wegen ohne linkes Rad.
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Die Zugeinrichtung 1 in 1 ist mit ihrer Deichsel 4 in mehreren Richtungen schwenkbar mit dem Zugpendel 18 des Traktors 3 verbunden. Der Begriff Traktor begrenzt sich keinesfalls auf die gezeigte Version. Jedes landwirtschaftliche Fahrzeug mit angetriebenem Fahrwerk ist denkbar. Anstelle des Zugpendels sind andere Anhängevorrichtungen möglich. Die Deichsel 4 ist mit dem Fahrwerk 5 verbunden, welches den abstützenden Kontakt zum Boden 8 bildet. Das Fahrwerk 5 besteht hier aus einer quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Achse mit drehbar gelagerten Rädern. Die Achse kann auch mit einer Bremseinrichtung oder einem Achsantrieb versehen sein. Auch können mehrere Achsen hintereinander oder nebeneinander angeordnet sein. In Verlängerung der Deichsel 4 ist hinter dem Fahrwerk 5 ein um die Achse 12 schwenkbarer Hilfsrahmen 10 angeordnet. Die Achse 12 wird aus einem vertikalen Zapfen gebildet, welcher am verlängerten Rohr der Deichsel 4 verschweißt ist. Die Drehbarkeit des Hilfsrahmens 10 wird über axial gesicherte Rollenlager gewährleistet. An diesem Hilfsrahmen 10 sind die Lenker 6 und 7 in der Seitenansicht um ihre Endpunkte drehbar montiert. Im vorderen Bereich des Hilfsrahmens 10 sind mehrere Bohrungen als Aufhängepunkte 13 zur variablen Anlenkung oder Positionierung des Lenkers 7 vorgesehen (siehe 3). Auch ist beispielsweise ein Verstellschlitten anstelle mehrerer Bohrungen möglich. Die anderen Anlenkpunkte der Lenker können ebenfalls in jeglicher Weise in ihrer Lage variiert werden. Der Lenker 7 ist als Hydraulikzylinder in der Länge verstellbar ausgebildet. Alternativ kann beispielsweise eine Verstellspindel verwendet werden. Auf der anderen Seite der jeweiligen Lenker 6 und 7 ist ein weiterer Hilfsrahmen 10 vorgesehen. Die Lenker 6 und 7 sind hier in der Seitenansicht am Hilfsrahmen 9 drehbar montiert. Die jeweiligen drehbaren Verbindungen der Lenker 6,7 zu den Hilfsrahmen 9,10 sind als gelenkige Bolzenlagerverbindungen ausgelegt. An dem Hilfsrahmen 9 wiederum ist das Bodenbearbeitungsgerät 2 beweglich gekoppelt. Eine weitere Verbindung vom Bodenbearbeitungsgerät 2 zum Hilfsrahmen 9 bildet ein Stellelement 16 in Form eines hydraulischen Oberlenkers. Durch die Längenänderung dieses Stellelementes 16 kann das Bodenbearbeitungsgerät 2 in seiner Arbeitstiefe abgesenkt oder über den Boden 8 zumindest im vorderen Bereich ausgehoben werden. Auch können weitere Stellglieder im Zusammenspiel mit den Hilfsrahmen 9,10 oder den Lenkern 6,7 zum Aushub der Geräte vorgesehen werden. Als Bodenbearbeitungsgerät 2 ist hier ein Aufsatteldrehpflug gewählt. Weitere Bodenbearbeitungsgeräte wie Grubber, Scheibeneggen als auch Geräte mit angetriebenen Werkzeugen sind denkbar. Das Bodenbearbeitungsgerät 2 in Form eines Aufsatteldrehpfluges enthält im vorderen Bereich eine Vorrichtung 14 zur Tiefenführung in Form eines Schwenkstützrades. Das Schwenkstützrad ist hier in einer mittleren Position dargestellt, kann aber in beide Richtungen schwenken und im Abstand zum Boden 8 variabel arretiert werden. Ebenfalls als solche Vorrichtung gelten ein Aufsattelfahrwerk oder eine Tiefenführungseinrichtung im eher hinteren Bereich des Bodenbearbeitungsgerätes wie beispielsweise eine hydraulisch verstellbare Aufsattelachse oder eine Bodenwalze. In 1 ist der Aufsattelpflug im hinteren Bereich mit einem nicht dargestellten, jedoch aus dem zitierten Stand der Technik bekannten Aufsattelfahrgestell versehen. Dieses Fahrgestell kann in der Höhe verstellt werden und hebt den Pflug im hinteren Bereich aus. Andere Bodenbearbeitungsgeräte wiederum können mit höhenverstellbaren Spornrädern im vorderen oder hinteren Bereich des Bodenbearbeitungsgerätes zum Aushub oder Einstellen der Arbeitstiefe versehen sein. Der Aufsattelpflug ist mit einer Wendeeinrichtung 19 versehen, um die Pflugkörper 20,20' je nach Bearbeitungsrichtung durch Wenden des Pflugrahmens in die richtige Arbeitsstellung zu positionieren. Im Schnittpunkt 17 greift der Zugkraftvektor 22 an.
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2 zeigt die Zugeinrichtung 1 in Seitenansicht mit der bis hinter das Fahrwerk 5 durchreichenden Deichsel 4 und mit dem um die Achse 12 drehbaren Hilfsrahmen 10. Sowohl an diesem Hilfsrahmen 10 als auch am Hilfsrahmen 9 sind die Lenker 6 und 7 seitlich gesehen drehbar gelagert. Der Hilfsrahmen 9 hat die Position eingenommen, welche sich bei abgesenktem Bodenbearbeitungsgerät 2 in Arbeitsstellung ergibt. Die verlängerten Achsen 15,15' schneiden sich unterhalb des Fahrwerkes 5 im Schnittpunkt 17. Dieser Schnittpunkt 17 stellt den virtuellen Zugpunkt dar, indem der Zugkraftvektor 22 angreift und eine anteilige vertikale Belastung auf die Traktorachse hervorruft. Im hinteren Bereich des Hilfsrahmens 9 sind die Schnittstellenelemente zur Kopplung an das Bodenbearbeitungsgerät sichtbar. Der Lenker 6 und die Hilfsrahmen 9 und 10 erstrecken sich hinter der Achse 12 über eine größere Breite, um Kippmomente des Bodenbearbeitungsgerätes abzustützen. Die Lenker können mehrteilig sein. Der vordere Bereich der Hilfsrahmen 9 und 10 sind wie auch der Lenker 7 schmal gehalten, um beim Schwenken um die Achse 12 eine Kollision mit dem Fahrwerk 5 zu vermeiden.
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3 zeigt die gleiche Ansicht wie 2. Das fehlende Rad gibt die Sicht auf die Aufhängepunkte 13 frei, mit denen der Lenker 7 mit dem Hilfsrahmen 10 in drei verschiedenen Positionen verbunden werden kann. Anstelle dieser drei dargestellten Bohrungen sind auch weniger oder mehr Bohrungen als auch längliche Kulissen oder Schlittenführungen denkbar. Der Lenker 7 wird mit einem hier nicht dargestellten Bolzen in einer der drei Bohrungen abgesteckt und ist dadurch mit dem Hilfsrahmen 10 verbunden. Längs durch die Deichsel 4 verläuft die Deichsellängsachse 21. Die Deichsel 4 kann auch mehrteilig, beispielsweise als V-Deichsel ausgebildet sein. Dann kann die Deichsellängsachse 21 die Symmetrieachse der Deichsel 4 bilden.
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Es folgen 3 Blatt mit Zeichnung.
