DE102013222254A1

DE102013222254A1 - Gefederte Hinterachsanordnung einer Erntemaschine

Info

Publication number: DE102013222254A1
Application number: DE201310222254
Authority: DE
Inventors: Martin Schäfer; Felix Mergehen
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2033-11-01
Also published as: DE102013222254B4; BE1022328B1

Abstract

Eine Hinterachsanordnung für eine selbstfahrende Erntemaschine (10) umfasst einen Achskörper (56), einen sich in Vorwärtsrichtung erstreckenden Längslenker (58), an dessen vorderem Ende der Achskörper (56) um eine sich in Vorwärtsrichtung (V) erstreckende Pendelachse (64) schwenkbar angelenkt ist und der an seinem rückwärtigen Ende um eine sich horizontal und quer zur Vorwärtsrichtung erstreckende Achse (62) mit einem Rahmen (12) der Erntemaschine (10) verbunden ist, und wenigstens ein Federelement (60), das zwischen dem Längslenker (58) und dem Rahmen (12) angebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hinterachsanordnung für eine in einer Vorwärtsrichtung bewegbare, selbstfahrende Erntemaschine.
Stand der Technik
Selbstfahrende Erntemaschinen, wie Feldhäcksler, Mähdrescher oder Baumwollernter, sind üblicherweise mit angetriebenen Vorderrädern und lenkbaren Hinterrädern ausgestattet. Die Vorderräder sind entweder starr oder durch Hydraulikzylinder höhenverstellbar am Rahmen der Erntemaschine angebracht (s. WO 93/05640 A1 oder DE 199 00 212 A1 ), während die Hinterräder in der Regel an einer Starrachse angebracht sind, die ihrerseits um eine horizontal und in Vorwärtsrichtung orientierte Pendelachse schwenkbar am Rahmen der Erntemaschine aufgehängt ist (s. beispielsweise DD 104 902 A5 ). Der Lenkwinkel der Hinterräder wird mittels eines Aktors und eines Lenkgestänges definiert.
Zur Verbesserung des Fahrverhaltens schlägt die EP 11 51 656 A2 vor, bei einem Feldhäcksler die Hinterachse an einer sich quer zur Vorwärtsrichtung erstreckenden Querschwinge pendelnd anzulenken. Die Querschwinge ist ihrerseits an einer Seite der Längsmittelebene des Feldhäckslers schwenkbar am Rahmen angelenkt und an der anderen Seite der Längsmittelebene mit einer hydraulischen Federanordnung verbunden, welche die Querschwinge in vertikaler Richtung abstützt. Man erhält demnach einen unsymmetrischen Aufbau, was eine ungünstige Gewichtsverteilung zur Folge hat.
Im allgemeinen Fahrzeugbau findet man weiterhin Radaufhängungen mit so genannten Längslenkern, die an einem ersten Ende um eine horizontal und quer zur Fahrtrichtung verlaufende Achse schwenkbar aufgehängt sind. Am Längslenker ist eine Starrachse um eine in Fahrtrichtung verlaufende Achse pendelnd aufgehängt und federnd am Rahmen abgestützt ( DE 34 33 312 A1 ). Die quer angeordnete Schwenkachse befindet sich rückwärtig der lenkbaren Vorderräder, wie auch in der DE 195 28 517 A1 . Bei gefederten Hinterachsen befindet sich die Schwenkachse üblicherweise vor den Hinterrädern, d.h. die Federanordnung der Vorderräder wird umgedreht, vgl. DE 33 33 706 C2 , oder die Federung vorn und hinten ist gleichartig, wobei die Schwenkachsen des Längslenkers vor den Rädern angeordnet wird ( US 4 063 361 A1 ). Demnach würde man ausgehend von dem erwähnten Stand der Technik den Längslenker vor den Hinterrädern am Rahmen anlenken und die Federung im Bereich der Hinterachse oder dahinter vorsehen. Bei Erntemaschinen ist allerdings der Raum vor der Hinterachse in der Regel bereits durch andere Bauteile belegt.
Aufgabe der Erfindung
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine gefederte Hinterachsanordnung für eine selbstfahrende Erntemaschine bereitzustellen, bei welcher die erwähnten Nachteile nicht oder in einem verminderten Maße vorliegen.
Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
Eine Hinterachsanordnung für eine in einer Vorwärtsrichtung bewegbare selbstfahrende Erntemaschine umfasst einen sich quer zur Vorwärtsrichtung und in einer Ruhestellung horizontal erstreckenden Achskörper, an dem lenkbare Räder anbringbar oder angebracht sind, einen sich in Vorwärtsrichtung erstreckenden Längslenker, an dessen vorderem Ende der Achskörper um eine sich in Vorwärtsrichtung erstreckende Pendelachse schwenkbar angelenkt ist und der an seinem rückwärtigen Ende um eine sich horizontal und quer zur Vorwärtsrichtung erstreckende Achse mit einem Rahmen der Erntemaschine verbindbar oder verbunden ist, und wenigstens ein Federelement, das zwischen dem Längslenker und dem Rahmen anbringbar oder angebracht ist.
Der die lenkbaren Hinterräder tragende Achskörper der Hinterachse ist demnach um eine sich in Vorwärtsrichtung erstreckende Pendelachse schwenkbar an einem Längslenker angelenkt, der seinerseits rückwärtig der Hinterachse am Rahmen der Erntemaschine um eine sich horizontal und quer zur Vorwärtsrichtung der Erntemaschine erstreckende Achse angelenkt ist und durch ein Federelement am Rahmen abgestützt wird. Die federnde Abstützung der Hinterräder findet demnach rückwärtig und oberhalb des Achskörpers statt, d.h. an Stellen, an denen ein Einbau der erforderlichen Elemente unproblematisch möglich ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Längslenker zwei in Querrichtung voneinander beabstandete Längsstrebe. Die Längsstrebe können untereinander durch Querstreben verbunden werden. Zwischen den Querstreben kann ein mit dem Achskörper verbundenes Halteelement positioniert und durch die Pendelachse an den Querstreben angelenkt werden, was einen kompakten Aufbau ergibt.
Vorzugsweise ist an den Längsstreben oberhalb des Achskörpers jeweils ein sich nach oben erstreckendes Federelement angelenkt. Die Federelemente können mit ihren zweiten Enden an einer Halterung angelenkt sein, die an Längsträgern des Rahmens der Erntemaschine befestigbar ist. Analog können die rückwärtigen Enden der Längsstreben an einem Querträger angelenkt sein, der an den Längsträgern des Rahmens der Erntemaschine befestigbar ist.
Das Federelement umfasst vorzugsweise einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder, dessen beide Kammern mit je einem Druckspeicher verbunden sind. Weiterhin kann der Hydraulikzylinder mit einer selbsttätigen Niveauregulierung verbunden werden.
Ausführungsbeispiel
Anhand der Abbildungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische seitliche Ansicht einer selbstfahrenden Erntemaschine in Form eines Feldhäckslers, und
2 eine perspektivische Ansicht der Hinterachsanordnung der Erntemaschine der 1.
In der 1 ist eine Erntemaschine 10 in der Art eines selbstfahrenden Feldhäckslers in schematischer Seitenansicht dargestellt. Die Erntemaschine 10 baut sich auf einem Rahmen 12 auf, der von vorderen angetriebenen Rädern 14 und lenkbaren rückwärtigen Rädern 16 getragen wird und im Erntebetrieb in einer Vorwärtsrichtung V über ein Feld bewegt wird. Die Bedienung der Erntemaschine 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 18 aus, von der aus ein Erntevorsatz 20 in Form eines Aufnehmers einsehbar ist. Mittels des Erntevorsatzes 20 vom Boden aufgenommenes Erntegut, z. B. Gras oder dergleichen wird über einen Einzugsförderer 22 mit Vorpresswalzen, die innerhalb eines Einzugsgehäuses 24 an der Frontseite des Feldhäckslers 10 angeordnet sind, einer unterhalb der Fahrerkabine 18 angeordneten Häckseleinrichtung 26 in Form einer Häckseltrommel zugeführt, die es in kleine Stücke häckselt und es einer Fördervorrichtung 28 aufgibt. Der Antrieb der Häckseleinrichtung 26 und der Fördervorrichtung 28 erfolgt von einem nicht gezeigten Verbrennungsmotor her über eine angetriebene Riemenscheibe 48, einen Riemen 50 und Riemenscheiben 52, 54. Das Gut verlässt die Erntemaschine 10 zu einem nebenher fahrenden Transportfahrzeug über einen um eine etwa vertikale Achse drehbaren und in der Neigung verstellbaren Austragschacht 30. Im Folgenden beziehen sich Richtungsangaben, wie seitlich, unten und oben, auf die Vorwärtsrichtung V der Erntemaschine 10, die in der 1 nach rechts verläuft.
Die rückwärtigen Räder 16 sind an einem starren Achskörper 56 angebracht, der sich in normaler Ruhestellung (d.h. wenn die Erntemaschine 10 auf horizontalem, flachen Untergrund steht) in einer horizontalen, quer zur Vorwärtsrichtung V orientierten Ausrichtung befindet. Der Achskörper 56 ist um eine sich Vorwärtsrichtung V erstreckende und in der erwähnten Ruhestellung horizontale Pendelachse 64 am vorderen Ende eines Längslenkers 58 angelenkt. Der Längslenker 58 ist seinerseits mit seinem rückwärtigen Ende um eine (in der erwähnten Ruhestellung) horizontale und quer zur Vorwärtsrichtung verlaufende Achse 62 am Rahmen 12 angelenkt. Die Lagerung um die Achse 62 kann durch wartungsfreie Gleitlagerbuchsen erfolgen oder Kugel- oder Rollenlager. Ein Federelement 60 ist mit seinem unteren Ende am Längslenker 58 und seinem oberen Ende am Rahmen 12 angelenkt, jeweils um eine horizontale und sich quer zur Vorwärtsrichtung V erstreckende Achse. Die Anordnung zur Federung der Hinterachse befindet sich demnach oberhalb und rückwärtig des Achskörpers 56 und somit an einer Stelle, an der sie nicht in Konflikt mit anderen Komponenten der Erntemaschine 10, wie einem vor der Hinterachse angeordneten Kraftstofftank (nicht gezeigt) steht.
Die 2 zeigt die gefederte Hinterachsanordnung detaillierter. Der Achskörper 56 ist ein an sich bekannter Zusammenbau und besteht aus verschraubten Gehäuseteilen 68, 70, in deren Innenraum eine Antriebswelle zum Antrieb der hinteren Räder 16 vorgesehen ist, die mittels eines Hydrostaten 66 angetrieben wird. Naben 72 sind an beiden äußeren Enden des Achskörpers 56 abtriebsseitig von Getrieben 74 an und dienen zur Anbringung der Räder 16. Der Lenkwinkel der Getriebe 74 und der Naben 72 und somit der Räder 16 wird durch ein Lenkgestänge 76 vorgegeben, das mittels eines Lenkaktors 78 verstellbar ist.
An der Oberseite des Achskörpers 56 ist mittig ein sich nach oben erstreckendes Halteelement 80 angeordnet, das durch jeweils eine Pendellagerung um die Pendelachse 64 frei schwenkbar mit einer rückwärtig des Halteelements 80 angeordneten, hinteren Querstrebe 82 und mit einer vor dem Halteelement 80 angeordneten, vorderen Querstrebe 84 verbunden ist. Die Querstreben erstrecken sich quer zur Vorwärtsrichtung und horizontal und sind ihrerseits an ihren beiden Enden mit je einer Längsstrebe 86, 88 des Längslenkers 58 verbunden. Die Längsstreben 86, 88 sind an ihren rückwärtigen Enden jeweils um die sich horizontal und quer zur Vorwärtsrichtung erstreckende Achse 62 mit einem Querträger 90 verbunden, der sich horizontal und in Querrichtung erstreckt. Der Querträger 90 ist endseitig mit Flanschen 92 ausgestattet, die mit je einem Längsträger 94 des Rahmens 12 verbunden werden.
Rückwärtig der vorderen Querstrebe 84 ist an den Längsstreben 86, 88 das untere Ende jeweils eines Federelements 60 angelenkt, deren oberen Enden an einer als Rahmenkonstruktion ausgeführten Halterung 96 angelenkt sind. Die Anlenkung kann jeweils durch ein Kugelgelenk erfolgen, wie in der 2 gezeigt, oder mittels eines Drehgelenks mit einer horizontalen, quer zur Vorwärtsrichtung orientierten Drehachse. Die Halterung 96 umfasst eine untere Strebe 98 und eine obere Strebe 100, die an ihren seitlichen Enden durch vertikale Streben 102 verbunden sind. Die äußeren vertikalen Streben 102 werden an ihren unteren Enden ebenfalls mit den Längsträgern 94 des Rahmens 12 verbunden.
Die Federelemente 60 sind doppeltwirkende Hydraulikzylinder, deren beide Kammern mit jeweils einem Druckspeicher 104, 106 verbunden sind. Hierzu sei auf die Offenbarung der DE 101 07 644 B4 verwiesen. Weiterhin kann der Drehwinkel eines der Längsstrebe 94 um die Achse 62 mittels eines Sensors (nicht gezeigt) erfasst und von einer Steuerung 108 zu einer selbsttätigen Ansteuerung der Kammern der Hydraulikzylinder im Sinne einer Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Orientierung des erwähnten Drehwinkels herangezogen werden.
Bei der dargestellten Hinterachsanordnung findet ein konventioneller Achskörper 56 Verwendung, der auch an einer Erntemaschine 10 ohne gefederte Hinterachse angebaut werden kann. In diesem Fall entfallen der Längslenker 58 und die Federelemente 60 der 2 und das Halteelement 80 des (mit der Ausführungsform nach 1 und 2 identischen) Achskörpers 56 wird (anstelle an den Längslenker 58) durch die Pendelachse 64 an eine andere Querstrebe (nicht gezeigt) angebunden, die wiederum direkt und starr mit den Längsträgern 94 gekoppelt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 93/05640 A1 [0002]
DE 19900212 A1 [0002]
DD 104902 A5 [0002]
EP 1151656 A2 [0003]
DE 3433312 A1 [0004]
DE 19528517 A1 [0004]
DE 3333706 C2 [0004]
US 4063361 A1 [0004]
DE 10107644 B4 [0020]

Claims

Hinterachsanordnung für eine in einer Vorwärtsrichtung (V) bewegbare selbstfahrende Erntemaschine (10), umfassend: einen sich quer zur Vorwärtsrichtung (V) und in einer Ruhestellung horizontal erstreckenden Achskörper (56), an dem lenkbare Räder (16) anbringbar oder angebracht sind, einen sich in Vorwärtsrichtung erstreckenden Längslenker (58), an dessen vorderem Ende der Achskörper (56) um eine sich in Vorwärtsrichtung (V) erstreckende Pendelachse (64) schwenkbar angelenkt ist und der an seinem rückwärtigen Ende um eine sich horizontal und quer zur Vorwärtsrichtung erstreckende Achse (62) mit einem Rahmen (12) der Erntemaschine (10) verbindbar oder verbunden ist, und wenigstens ein Federelement (60), das zwischen dem Längslenker (58) und dem Rahmen (12) anbringbar oder angebracht ist.
Hinterachsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Längslenker (58) zwei in Querrichtung voneinander beabstandete Längsstrebe (86, 88) umfasst.
Hinterachsanordnung nach Anspruch 2, wobei die Längsstrebe (86, 88) untereinander durch Querstreben (82, 84) verbunden sind.
Hinterachsanordnung nach Anspruch 3, wobei zwischen den Querstreben (82, 84) ein mit dem Achskörper (56) verbundenes Halteelement (80) angeordnet und durch die Pendelachse (64) an den Querstreben (82, 84) angelenkt ist.
Hinterachsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei an den Längsstreben (86, 88) oberhalb des Achskörpers (56) jeweils ein sich nach oben erstreckendes Federelement (60) angelenkt ist, und wobei die Federelemente (60) mit ihren zweiten Enden an einer Halterung (96) angelenkt sind, die an Längsträgern (94) des Rahmens der Erntemaschine befestigbar oder befestigt ist.
Hinterachsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die rückwärtigen Enden der Längsstreben (86, 88) an einem Querträger (90) angelenkt sind, der an Längsträgern (94) des Rahmens (12) der Erntemaschine (10) befestigbar oder befestigt ist.
Hinterachsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Federelement (60) einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder umfasst, dessen beide Kammern mit je einem Druckspeicher (104, 106) verbunden sind.
Hinterachsanordnung nach Anspruch 5, wobei der Hydraulikzylinder mit einer selbsttätigen Niveauregulierung verbunden ist.
Selbstfahrende Erntemaschine (10), insbesondere Feldhäcksler, mit einem Rahmen (12), an dem eine Hinterachsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche angebracht ist.
Selbstfahrende Erntemaschine (10), insbesondere Feldhäcksler, mit einem Rahmen (12), an dem wahlweise eine Hinterachsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder ein Halteelement (80) eines Achskörpers (56) über eine Pendelachse (64) an einer mit dem Rahmen (12) starr verbundenen Querstrebe anbringbar ist.