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Die Erfindung bezieht sich auf ein Zugfahrzeug mit einer Hydraulikanlage und zwei Unterlenkern und mindestens einem Oberlenker zur Anhängung mindestens eines Anbaugerätes und eine Anhängevorrichtung für mindestens ein Anbaugerät zur Kopplung mit einem Zugfahrzeug.
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Eine so genannte Dreipunkt-Kraftheber-Hydraulik oder Dreipunkthydraulik, ist eine hydraulische Vorrichtung an einem Zugfahrzeug, insbesondere einem Traktor, um Anbaugeräte bzw. Arbeitsgeräte anzukuppeln und gegenüber einem Untergrund anzuheben. Unterseitig sind am Heck des Zugfahrzeugs zwei sich in Längsrichtung, also im Wesentlichen in Fahrtrichtung erstreckende Hebel montiert, die als Unterlenker bezeichnet werden. Die Unterlenker werden an einem Ende am Zugfahrzeug befestigt und weisen an ihrem freien Ende Befestigungseinrichtungen für die Anbaugeräte auf. An den freien Enden der Unterlenker, die die beiden unteren Befestigungspunkte der Dreipunktaufhängung bilden, werden die Anbaugeräte angehängt. Die Unterlenker werden mittels Hydraulikzylindern entweder direkt oder über ein Hebelsystem verschwenkt. Oberhalb der Unterlenker ist in etwa in der Mitte zwischen den beiden Unterlenkern ein weiterer Hebel angebracht. Der als Oberlenker bezeichnet wird und dessen nach hinten weisendes freies Ende den dritten Punkt der Dreipunktaufhängung bildet. Der Oberlenker ist häufig als Gewindespindel oder doppelt wirkender Hydraulikzylinder ausgeführt. Durch die Längenveränderung des Oberlenkers lässt sich die Neigung des Anbaugerätes in der Längsachse zum Untergrund einstellen.
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Es ist auch bekannt, die Unterlenker mittels mindestens eines seitlich angeordneten Hydraulikzylinders in ihrer Lage relativ zur Längsachse des Zugfahrzeugs zu verschwenken.
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In der Praxis stellt es sich heraus, dass beim Fahren an einem Hang in einer Richtung quer zum Gefälle das an dem Zugfahrzeug festgelegte Anbaugerät einen Versatz zur Fahrtrichtung des Zugfahrzeugs aufweist und ein fluchtende Ausrichtung der Mittelachse des Anbaugerätes zur Fahrtrichtung nicht gegeben ist, da das Zugfahrzeug leicht driftet und eine hangaufwärtsgerichtete Ausrichtung einnimmt, die zur Fahrtrichtung winkelversetzt ist. Auf einem nahezu ebenen Feld können Unebenheiten vorhanden sein, die ein Einlenken der Zugmaschine auslösen, womit ein Verschwenken zur Grundlinie, also der Ideallinie, einhergeht. Dies mag bei einigen Anbaugeräten in ihrer Funktion eine untergeordnete Rolle spielen, stellt sich aber beispielsweise bei präzise arbeitenden Setz- und Pflanzmaschinen, die orts- und lagegenau, also in exakten Geraden und Querlinien, Pflanzen, Pfähle oder dergleichen in der Erde setzen als problematisch dar, da unerwünschte Abweichungen von Soll- und Ist-Lage auftreten. Das exakte positionsgenaue Einsetzen von Pflanzen, Pfählen, Saatgut oder dergleichen stellt eine Längs- und Querbewirtschaftung sicher.
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Eine relativ exakte Geradeausführung eines Zugfahrzeugs mit einem Anbaugerät in einem verhältnismäßig unebenen Gelände ist auch bei Einsatz eines Zugfahrzeugs mit einer Vierrad- oder Allradlenkung möglich, jedoch sind derartige in der Landwirtschaft nutzbare Zugfahrzeuge nicht auf dem Markt verfügbar. Eine Vierrad- oder Allradlenkung ermöglicht eine verbesserte Geradeausfahrt ohne eine Verdrehung des Zugfahrzeugs um dessen Längsachse, wobei ein Verlassen der idealen Grundlinie und ein hierzu paralleles Verfahren nicht ausgeschlossen ist, weshalb zur exakten Führung eines Anbaugerätes zumindest eine quer zur Fahrtrichtung ausrichtbare Anhängevorrichtung benötigt wird.
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Bei einem Anbaugerät kann es sich um ein Pflanz- oder Bearbeitungsgerät handeln, das unmittelbar oder über eine Anhängevorrichtung an dem Zugfahrzeug befestigt wird. Es sind sowohl mehr oder weniger starre Vorrichtungen als auch Vorrichtungen mit mindestens einem Antrieb unter den Begriff des Anbaugerätes zu subsumieren.
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International befindet sich ein Großteil der zu bestellenden und zu bearbeitenden Feldfläche für die Produktion von Nahrungsmitteln auf hügeligem Gelände. Um den Anbau, die Pflege und die Ernte der die Ernährungsgrundlage bildenden Pflanzen effizienter zu gestalten ist die hier beschriebene technische Entwicklung unabdingbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zugfahrzeug und eine Anhängevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw. die Mittel zur Ausrichtung eines Anbaugerätes relativ zu dem Zugfahrzeug während der bestimmungsgemäßen Nutzung des Anbaugerätes umfasst.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung dar.
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Ein Zugfahrzeug umfasst eine Hydraulikanlage und zwei Unterlenker und mindestens einen Oberlenker zur Anhängung mindestens eines Anbaugerätes. Mindestens einem der Unterlenker ist ein in Richtung der Fahrzeuglängsachse ausgerichteter doppelt wirkender Hydraulikzylinder, der mit der Hydraulikanlage verbunden ist, zugeordnet.
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Die Unterlenker und der mindestens eine Oberlenker sind heckseitig und/oder frontseitig montiert. Die nachfolgend beschriebe Verwendung kann sowohl im Schiebebetrieb als auch in Zugbetrieb bei einer Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt des Zugfahrzeugs erfolgen.
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Durch die Verstellung des Unterlenkers in Richtung der Längsachse wird der Punkt der Befestigung des Anbaugerätes verlagert, so dass das Anbaugerät in seiner Querachse zur Längsachse des Zugfahrzeugs verlagert wird. Bei einer Fahrt an einem Hang quer zu dessen Neigung wird das Zugfahrzeug leicht hangaufwärts gesteuert damit es insgesamt unter Berücksichtigung einer hangabwärts gerichteten Drift eine gewünschte Fahrtrichtung einschlägt. Durch die Verlagerung des Anbaugerätes aufgrund der Verstellung des Unterlenkers lässt sich der hangaufwärts gerichteten Steuerung bzw. Ausrichtung des Zugfahrzeugs entgegenwirken und das Anbaugerät folgt der Fahrtrichtung derart, dass seine Querachse im Wesentlichen rechtwinklig zur Fahrtrichtung, einer idealen Grundlinie, ausgerichtet ist. Bei einem steilen Hang ist eine größere Längenänderung als bei einem flachen Hang, da bei einem steilen Hang auch ein stärkeres Gegenlenken, also eine hangaufwärtsgerichtete Lenkung der Vorderachse bzw. Fahrt, erforderlich ist als bei einem flachen Hang. Durch Versuche vor dem Arbeitsbeginn ist es möglich, eine entsprechende Einstellung des Unterlenkers vorzunehmen. Neben einer einmaligen manuellen Einstellung ist auch eine geregelte Einstellung des Unterlenkers beispielsweise mittels entsprechender Motoren oder Zylinder-Kolben-Einheiten möglich, die aufgrund ständig ermittelter Messdaten gesteuert werden.
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Die Unterlenker sind derart ausgebildet und angeordnet, dass sie durch ihre seitlichen Feststellungen das Anbaugerät und dessen Anhängung nicht in eine absolute Unbeweglichkeit bringen. Durch eine starre Feststellung der Unterlenker wird auch in einem ebenen Gelände bereits durch kleine Lenkbewegungen das Anbaugerät zu einer Verschwenkung gezwungen. Die Unterlenker benötigen eine geringfügige seitliche Beweglichkeit, auf die sich der Fahrer des Zugfahrzeugs beim Lenken einstellen muss, was aber nur in einem besonders flachen Gelände möglich ist.
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Selbstverständlich ist es möglich, ein oder mehrere Anbaugeräte unmittelbar oder mittels mindestens einer Anhängevorrichtung an dem Zugfahrzeug frontseitig und/oder heckseitig zu befestigen.
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Bei der Erfindung handelt es sich um ein technisches Regulationssystem, mit dem von Zugmaschinen/Traktoren gezogene Geräte/Maschinen automatisch mechanisch rechtwinkelig zu Reihenlinien gestellt und steuerungstechnisch linientreu geführt werden. Aufgrund der genauen automatischen Führung des Anbaugerätes vervielfachen sich die gesamten Leistungsfähigkeiten.
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Vorzugsweise ist mindestens einer der Unterlenker in seiner Längsachse mittels des doppelt wirkenden Hydraulikzylinders in oder gegen die Fahrtrichtung derart verstellbar ist, dass der Abstand eines freien Endes des Unterlenkers zu einer Hinterachse des Zugfahrzeugs vergrößert oder verkleinert wird. Da ein Zugfahrzeug in der Regel über eine Hydraulikeinrichtung zur Versorgung von Zusatzaggregaten verfügt, ist es mit einem verhältnismäßig geringen Aufwand möglich, den Hydraulikzylinder an einen entsprechenden Hydraulikanschluss anzukoppeln.
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In Ausgestaltung ist jedem der Unterlenker ein Hydraulikzylinder zur Verstellung in der Längsachse zugeordnet. Wenn die Hydraulikzylinder die Unterlenker gegenläufig ansteuern bzw. verlagern, dann sind relativ kurze Verstellwege erforderlich, um das Anbaugerät um einen verhältnismäßig großen Winkel zu verschwenken. Dementsprechend ist eine Korrektur der Lage auch zeitlich schnell zu bewerkstelligen. Die Hydraulikzylinder können den beispielsweise teleskopierbaren Unterlenker ausfahren oder einziehen, um den Befestigungspunkt weiter entfernt oder näher an das Zugfahrzeug zu verlagern. Der Oberlenker kann in einer eingestellten Länge bleiben. Um einer Lageänderung des Anbaugerätes in seiner Längsachse relativ zu einem Untergrund entgegen zu wirken, ist eine Längenänderung des Oberlankers erforderlich.
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Bei einem beiderseitigen vor und zurück Regulieren bleibt die mittige Oberlenkereinstellung gleich. Bei einer Verstellung eines Unterlenkers auf einer Seite verschwenkt die Längsachse des Anhängegerätes zum Untergrund ungleich,
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Nach einer Weiterbildung umfasst der Unterlenker an seinem dem Zugfahrzeug zugeordneten Ende ein Gelenk, das an einem in einer zugfahrzeugseitigen Führungsschiene gelagerten Führungselement befestigt ist, an dem der Hydraulikzylinder zur Verschiebung des Unterlenkers angreift. Das Gelenk ermöglicht zumindest ein Anheben und Absenken der Unterlenker mit dem daran festgelegten Anbaugerät. In der Führungsschiene wird das Führungselement verschoben, um das freie Ende des Unterlenkers, an dem das Anbaugerät befestigt ist, in Richtung der Längsachse zu verlagern. Das Führungselement kann beispielsweise in Form eines Nutensteins ausgebildet sein.
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Nach einer alternativen Weiterbildung sind die Unterlenker über eine Quertraverse miteinander verbunden, wobei die Quertraverse in etwa mittig mittels eines Bolzens an einer Öse des Zugfahrzeugs schwenkbar festgelegt ist. Der an einer Seite der Quertraverse, also im Bereich eines der Unterlenker, angreifende Hydraulikzylinder verschwenkt die Quertraverse um die Schwenkachse, die durch die Öse bzw. den Bolzen gebildet ist, und verändert somit den Abstand des freien Endes der Unterlenker relativ zu der Hinterachse des Zugfahrzeugs und verschwenkt dementsprechend das Anbaugerät derart, dass dessen Querachse, die beispielsweise durch eine Fahrzeugachse gebildet ist, rechtwinklig zu der Fahrtrichtung ausgerichtet ist.
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Um eine Höhenverstellung der Unterlenker bzw. des damit verbundenen Anbaugerätes zu bewerkstelligen, sind die Unterlenker gelenkig mit der Quertraverse verbunden.
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Damit das Anbaugerät eine bestimmte Lage zu dem Untergrund einnehmen kann, ist zweckmäßigerweise der Oberlenker mittels eines doppelt wirkenden Hydraulikzinders in seiner Lage verstellbar. Die Änderung der Lage des Unterlenkers bezieht sich im Wesentlichen auf dessen Befestigungspunkt für das Anbaugerät. Der Befestigungspunkt, an dem eine Haltevorrichtung angeordnet sein kann, kann näher oder weiter entfernt zu dem Zugfahrzeug angeordnet sein, in Abhängigkeit von der Stellung des Oberlenkers, die durch den Hydraulikzylinder veränderbar ist, wobei mit der Veränderung des oder der Oberlenker eine Verstellung einer Längsachse des Anbaugerätes zum Boden einhergeht.
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In weiterer Ausgestaltung steht jeder Hydraulikzylinder mit einer Ventilsteuerung einer geregelten Hydraulikanlage in Verbindung, die mit einem rechnergestützten Steuergerät gekoppelt ist, wobei das Steuergerät erfasste Neigungs- und/oder Positionsdaten verarbeitet und die Ventilsteuerung derart ansteuert, dass der Hydraulikzylinder aus einer voreingestellten Null-Lage in eine Ausgleichslage verstellt wird, um das Anbaugerät in einer Soll-Lage zu dem Zugfahrzeug und/oder dem Gelände auszurichten. In das Steuergerät können Korrekturdaten eingegeben werden, die beispielsweise empirisch zu ermitteln sind oder durch entsprechende zugfahrzeugseitige oder anbaugerätespezifische Sensoren vorhanden sind. Beispielsweise lässt sich mittels einer entsprechenden Messelektronik die Geradlinigkeit einer Verfahrrichtung, aus der insbesondere eine Pflanzlinie oder dergleichen resultiert, und/oder eine Position relativ zu einer Grundstücksgrenze ermitteln. Diese Daten werden bei der Verstellung der Unterlenker und/oder des mindestens einen Oberlenkers berücksichtigt, da beispielsweise beim Fahren in einer Hanglage aufgrund eines hangaufwärtsgerichteten Gegenlenkens die Längsausrichtung des Zugfahrzeugs nicht dessen Fahrtrichtung entspricht.
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Vorzugsweise erfasst das Steuergerät Daten mindestens eines Neigungssensors, der die Neigung des Zugfahrzeugs und/oder des an den Unterlenkern befestigten Anbaugerätes und verarbeitet diese erfassten Sensor-Daten zur Steuerung der Ventilsteuerung. Die Daten, die sich auf eine Neigung insbesondere des Anbaugerätes quer zur Fahrtrichtung beziehen, werden zur Korrektur der Lage der Unterlenker verarbeitet, damit das Anbaugerät geradlinig und zwar mit einer im wesentlichen senkrecht zur Hauptfahrtrichtung ausgerichteten Querachse bewegt wird.
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Darüber hinaus erfasst alternativ oder zusätzlich das Steuergerät Daten mindestens eines einem der Unterlenker zugeordneten Kraftmesssensors und zur Steuerung der Ventilsteuerung verarbeitet. Eine relative große an einem Unterlenker wirkende Kraft, vorzugsweise eine Zugkraft, lässt den Rückschluss zu, dass eine Abweichung der Ist-Lage des Anbaugerätes von der Soll-Lage gegeben ist, der zur Erzielung einer geradlinigen Führung durch eine Verstellung der Unterlenker entgegen zu wirken ist. Besonders bevorzugt sind beiden Unterlenkern Kraftmesssensoren zugeordnet, wobei eine gleichmäßige Kraftverteilung, also ähnliche Kraftmessgrößen an beiden Kraftmesssensoren auf ein geradliniges Verfahren des Anbaugerätes schließen lässt.
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Alternativ oder zusätzlich erfasst das Steuergerät Daten eines Satellitennavigationssystems und verarbeitet die erfassten Ist-Daten zur Steuerung der Ventilsteuerung, wobei sowohl an dem Zugfahrzeug als auch an dem Anbaugerät Satellitenantennen des Satellitennavigationssystems angeordnet sind. Wird beispielsweise die exakte Ist-Position an bestimmten Punkten des Zugfahrzeugs und/oder des Anbaugerätes erfasst, lassen sich Abweichungen der Ist-Lage von der Soll-Lage bei einer Bewegung über das Gelände ermitteln und die Hydraulikzylinder zur Korrektur der Lage des Anbaugerätes ansteuern. Aufgrund der relativ weit zueinander entfernten Antennen lässt sich ein Versatz zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anbaugerät, beispielsweise relativ zueinander oder zu einer berechneten Ideallinie, berechnen und durch eine Verlagerung des Anbaugerätes gegenüber dem Zugfahrzeug entgegenwirken.
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Selbstverständlich ist in einer Speichereinrichtung der mindestens einen Prozessor umfassenden elektronischen Steuerung eine entsprechende Software zur Datenverarbeitung und zur Steuerung der gesteuerten Hydraulikzylinder ausführbar hinterlegt.
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Weiterhin ist alternativ oder zusätzlich das Steuergerät mit einer Bilderfassungseinrichtung zur Aufnahme von Bildern des Anbaugerätes oder des Geländes vor oder hinter dem Zugfahrzeug verbunden und das Steuergerät umfasst eine hardwaremäßige oder softwaremäßige Bildauswerteeinrichtung, die Daten zur Verstellung der der Hydraulikzylinder ermittelt. Die hardwaremäßig ausgebildete Bildauswerteeinrichtung kann beispielswiese in Form eines Field Programmable Gate Array (FPGA) gestaltet sein.
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Bei einer Anhängevorrichtung für ein Anbaugerät zur Kopplung mit einem Zugfahrzeug, das eine Hydraulikanlage und zwei heckseitig befestigte Unterlenker und mindestens einem Oberlenker zur Anhängung eines Anbaugerätes umfasst, sind an einem Halterahmen Befestigungsarme mittels hydraulischer Verstellzylinder verschwenkbar gelagert sind, wobei die Befestigungsarme mit den Unterlenkern oder dem Anbaugerät und eine zwischen den Befestigungsarmen angeordnete Befestigungsvorrichtung mit dem Oberlenker koppelbar sind.
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Mit der Verstellung der Befestigungsarme wird derselbe Zweck erzielt, wie mit der zuvor erläuterten Verstellung der Unterlenker, da die Verlagerung der Befestigungsarme im an das Zugfahrzeug angehängten Zustand bzw. in der angehängten Lage der Anhängevorrichtung in Richtung der Längsachse erfolgt, so dass das Anbaugerät in seiner Querachse zur Längsachse des Zugfahrzeugs verlagert wird. Dementsprechend wird zur Einhaltung einer Soll-Linie oder Arbeitsrichtung bei einer Fahrt an einem Hang quer zu dessen Neigung das Anbaugerät relativ zu dem Zugfahrzeug leicht verschwenkt, um beispielsweise ein Driften auszugleichen.
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Auch in einem relativ ebenen Gelände sind die Fahrtrichtung korrigierende Lenkbewegungen erforderlich, die ein Verschwenken des Anbaugerätes zur Grundlinie zur Folge haben, dem durch entsprechende Ausgleichbewegungen der Befestigungsarme entgegengewirkt wird.
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Die Anhängevorrichtung kann sowohl mit einem konventionellen Zugfahrzeug, also ohne längenverstellbare Unterlenker, als auch mit einem zuvor beschriebenen Zugfahrzeug verwendet werden, wobei durch die Verstellbarkeit der Unterlenker und der Befestigungsarme sowohl vergrößerte Verstellwege bereitgestellt als auch eine schnelle Verstellung bewirkt werden. Demnach ist eine Verstellung des Anbaugerätes gegenüber dem Zugfahrzeug sowohl durch eine Verstellung der Unterlenker und/oder ein Verschwenken der mit den Unterlenker gekoppelten Befestigungsarme möglich. Wird auf einer Seite ein Unterlenker verlängert und gleichzeitig ein Befestigungsarm in Richtung des Unterlenkers verschwenkt, dann addieren sich diese Bewegungen, so dass relativ schnell ein verhältnismäßig großer Abstand zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anbaugerät einzustellen ist, ohne dass das Anbaugerät an das Zugfahrzeug stößt, also ein relativ großer Abstand zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anbaugerät einstellbar ist.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, die Anhängevorrichtung derart zu gestalten, dass die Befestigungsarme mit ihren Befestigungsaufnahmen nicht in Richtung der Unterlenker sondern in Richtung mindestens eines zu befestigenden Anbaugerätes weisen. Die Anhängevorrichtung lässt sich mit dem mindestens einen Anbaugerät sowohl frontseitig als auch heckseitig an dem Zugfahrzeug befestigen
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Zur Schaffung einer weiterhin vergrößerten Verstellmöglichkeit des Anbaugerätes gegenüber dem Zugfahrzeug, lagert der Halterahmen einen Anbaurahmen, der mittels eines Einstellzylinders senkrecht zur Fahrzeuglängsachse und quer zu einer Fahrtrichtung verschiebbar ist. Vorzugsweise sind die Verstellzylinder und/oder der Einstellzylinder mittels Daten des zuvor erläuterten rechnergestützten Steuergerätes einstellbar. Durch die Verschiebbarkeit des Anbaugerätes quer bzw. senkrecht zur Fahrtrichtung ermöglicht bei einem Triften des Zugfahrzeugs parallel zu einer Bearbeitungslinie eine Ausgleichs- bzw. Gegenbewegung.
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Das ist Steuergerät kann sowohl dem Zugfahrzeug als auch dem Anbaugerät zugeordnet oder zu einer ausschließlichen Verwendung im Zusammenhang mit der Anhängevorrichtung geeignet sein und ausschließlich der Anhängevorrichtung zugeordnet sein, so dass an dem Zugfahrzeug bei einer Verwendung der Anhängevorrichtung keine Veränderungen vorgenommen werden müssen.
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Die Verstell und der Einstellzylinder mit der Ventilsteuerung der geregelten Hydraulikanlage des Zugfahrzeugs oder einer weiteren Hydraulikanlage, die beispielsweise der Anhängevorrichtung oder dem Anbaugerät zugeordnet ist, in Verbindung steht, wobei die Hydraulikanlage mit dem rechnergestützten Steuergerät gekoppelt ist, das erfasste Neigungs- und/oder Positionsdaten verarbeitet und die Ventilsteuerung derart ansteuert, dass die Verstellzylinder und/oder der Einstellzylinder aus einer voreingestellten Null-Lage in eine Ausgleichslage verstellt wird, um die Anhängevorrichtung bzw. das Anbaugerät in der Soll-Lage zu dem Zugfahrzeug und/oder dem Gelände auszurichten. Im Weiteren verarbeitet das Steuergerät Daten mindestens eines der Anhängevorrichtung oder dem Anbaugerät oder dem Zugfahrzeug zugeordneten Neigungssensors zur Steuerung der dem Verstellzylinder und den Einstellzylindern zugeordneten Ventilsteuerung. Weiteren Date, die in die Steuerung eingehen, können beispielsweise von an den Befestigungsarmen angeordneten Kraftmesssensoren stammen, bzw. durch Satellitenantennen des Satelliten-Navigationssystems empfangen werden. Auch die Kopplung des Steuergerätes mit einer Bilder des Anbaugerätes und/oder des Geländes erfassenden Bilderfassungseinrichtung ist möglich, um Einstelldaten für die Verstellzylinder und den Einstellzylinder zu ermitteln.
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Die gleichzeitig in zwei Richtungen, nämlich parallel und rechtwinklig zu einer Soll-Linie verstellbare Anhängevorrichtung stellt die Basis für ein hocheffizientes Arbeiten dar.
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Die Erfindung stellt eine Steuerung und Mechanik für die rechtwinklige, parallele genaue Linienführung von Anhängegeräten bzw. Maschinen an Zugmaschinen bzw. Traktoren, auch in einem hügeligen Gelände oder an einem Seitenhang sowie auf geraden oder gekrümmten Feldern zur Verfügung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt:
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1 eine schematische Draufsicht auf ein Zugfahrzeug mit einem mittels einer Dreipunkthydraulik daran befestigten Anbaugerät in einer ersten Darstellung,
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2 eine schematische Draufsicht auf das Zugfahrzeug mit dem Anbaugerät nach 1 in einer alternativen Darstellung,
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3 eine schematische Darstellung eines Hecks des Zugfahrzeugs nach 1 mit Unterlenkern in einer ersten Ausgestaltung,
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4 eine schematische Darstellung des Hecks des Zugfahrzeugs nach 1 mit Unterlenkern in einer zweiten Ausgestaltung,
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5 eine schematische Darstellung des Hecks des Zugfahrzeugs nach 1 mit Unterlenkern in einer dritten Ausgestaltung,
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6 eine schematische Darstellung des Hecks des Zugfahrzeugs nach 1 mit Unterlenkern in einer vierten Ausgestaltung,
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7 eine schematische Darstellung des Hecks des Zugfahrzeugs nach 1 mit Unterlenkern in einer fünften Ausgestaltung,
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8 eine schematische Darstellung einer Anhängevorrichtung an dem Heck des Zugfahrzeugs nach 1 mit Unterlenkern in einer sechsten Ausgestaltung,
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9 eine alternative schematische Darstellung der Anhängevorrichtung nach 8,
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10 eine schematische Darstellung der Anhängevorrichtung mit Unterlenkern in einer siebten Ausgestaltung
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11 eine schematische Darstellung der Anhängevorrichtung mit Unterlenkern in einer achten Ausgestaltung,
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12 eine schematische einer erfindungsgemäßen Anhängevorrichtung und
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13 eine schematische Draufsicht auf das Zugfahrzeug mit dem Anbaugerät nach 2 in einer alternativen Darstellung.
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Ein Zugfahrzeug 1 im Sinne der Erfindung ist beispielsweise ein Traktor oder dergleichen Schlepper und wird insbesondere im Bereich der Landwirtschaft, der Forstwirtschaft oder in Garten- und Landschaftsbau oder dergleichen eingesetzt. Das Zugfahrzeug 1 weist eine Vorderachse 2 und eine Hinterachse 3 auf, die jeweils mit Rädern 4 bestückt sind. Im Weiteren umfasst das Zugfahrzeug 1 eine Hydraulikanlage 5, die über eine mit einem Steuergerät 6 verbundene Ventilsteuerung 7 mit doppeltwirkenden Hydraulikzylindern 8, die Unterlenkern 9 und einem Oberlenker 10 der Dreipunkthydraulik zur Befestigung eines Anbaugerätes 11 gekoppelt sind. Die Unterlenker 9 und der mindestens eine Oberlenker 10 können sowohl vorne als auch hinten am Zugfahrzeug 1 installiert sein. Weist das Zugfahrzeug 1 vorne und hinten Unterlenker 9 und Oberlenker 10 auf, dann können auch zwei Anbaugeräte 11 gleichzeitig verwendet werden. Auch das Anbaugerät 11 weist im vorliegenden Beispiel, aber nicht notwendigerweise, eine Achse 12 mit zwei Rädern 13 auf.
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1 zeigt das Zugfahrzeug 1 mit dem über Unterlenker 9 der gleichen Länge an dem Zugfahrzeug 1 befestigten Anbaugerät 11, wobei das Zugfahrzeug 1 quer über einen Hang bewegt wird. D.h. das Gefälle des Hangs erstreckt sich von der linken Seite des Zugfahrzeugs 1 zu dessen rechter Seite. Um eine Geradeausfahrt gemäß dem Pfeil 14 zu erzielen, muss das Zugfahrzeug 1 leicht in Richtung der Steigung des Hangs, also nach links, gelenkt werden und es ergibt sich insgesamt eine winkelversetzte Ausrichtung des Zugfahrzeugs 1 mit dem Anbaugerät 11 gegenüber der resultierenden Fahrtrichtung gemäß dem Pfeil 14. Das Anbaugerät 11 wird demnach nicht in einer Arbeitsrichtung bewegt, in der seine Achse 12 senkrecht zu der resultierenden Fahrtrichtung gemäß dem Pfeil 14 ausgerichtet ist, wobei diese Ausrichtung, die auf einem ebenen Untergrund zu erzielen ist, optimal ist. Der Versatz der Achse 12 zu der resultierenden Fahrtrichtung gemäß dem Pfeil 14 führt beispielsweise zu ungenauen Ergebnissen beim Setzen von Pflanzen oder Pflanzstäben in Reihen und/oder Zeilen oder beim Ernten oder bei der Bodenbearbeitung in derartigen Pflanzanlagen.
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Um dem unerwünschten Versatz der Achse 12 des Anbaugerätes 11 zu der resultierenden Fahrtrichtung gemäß dem Pfeil 14 zu beseitigen, wird zumindest einer der Unterlenker 9 in seiner Länge derart verstellt, dass die Achse 12 des Anbaugerätes 11 rechtwinklig zu der resultierenden Fahrtrichtung gemäß dem Pfeil 14 ausgerichtet ist, wie 2 zu entnehmen ist. Beispielsweise kann der talseitige Unterlenker 9 verlängert und/oder der bergseitige Unterlenker 9 verkürzt werden. Erfolgt die gegenläufige Längenänderung beider Unterlenker 9, dann sind gegenüber der Längenänderung nur eines der Unterlenker 9 wesentlich kürzere Wege erforderlich um den gleichen Versatz auszugleichen. Ist ein relativ großer Versatz auszugleichen, d.h. es ist eine Längenänderung des oder der Unterlenker 9 um einen verhältnismäßig großen Weg erforderlich, dann kann auch der Oberlenker 10 in seiner Länge verändert werden, damit das Anbaugerät 11 eine vorgegebene Soll-Lage einnimmt.
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Die Einstellung der Längen der Unterlenker 9 bzw. Oberlenker 10 erfolgt mittels der zugeordneten Hydraulikzylinder 8, die manuell verfahrbar sein können. Hierbei wird die exakte Lage des Anbaugeräts anhand von Versuchen im jeweiligen Gelände ermittelt. Es ist aber auch eine Betätigung der Hydraulikzylinder 8 in Abhängigkeit von Daten mindestens eines dem Zugfahrzeug 1 bzw. den Anbaugerät 11 zugeordneten Neigungssensors 17 möglich, dessen Signale zur Auswertung und Weiterverarbeitung in Steuer- bzw. Regelsignale für die Ventilsteuerung 7 der Hydraulikanlage 5 an dem Steuergerät 6 anliegen. Gleichermaßen können beispielsweise auch Daten eines Satelliten-Navigationssystems oder dergleichen verarbeitet werden, um möglichst genaue Ist-Daten bezüglich der Neigung des zu befahrenden Geländes bzw. des Zugfahrzeugs 1 bzw. der Lage des Zugfahrzeugs 1 relativ zu einer Soll-Lage im Gelände zu ermitteln und eine daraus resultierende Lage des Anbaugerätes 11 zu einer resultierenden Fahrtrichtung gemäß dem Pfeil 14 sowie die erforderliche Korrektureinstellung der Unterlenker 9 mittels des mindestens einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinders 8 zu errechnen. Bestandteil des Satelliten-Navigationssystems sind vorzugsweise zwei Satellitenantennen 41, von denen eine beispielsweise vorne am Zugfahrzeug 1, insbesondere im Bereich einer Lenkachse, und die andere an einer Anhängevorrichtung 27 oder dem Anbaugerät 11 befestigt ist. Aufgrund des Abstandes zwischen den Satellitenantennen 41 sowie deren Positionsdaten lässt sich zum einen die genaue Lage im Gelände und zum anderen jede Abweichung von einer vorgegebenen Lage ermitteln.
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Vorstehend ist die Lageänderung des Anbaugerätes 11 durch eine Längenänderung der Unterlenker 9 beschrieben. Selbstverständlich kann die Lageänderung des Anbaugerätes 11 auch mittels einer Lageänderung der Unterlenker 9 erreicht werden. Wichtig ist lediglich, dass der Befestigungspunkt am freien, dem Anbaugerät 11 zugeordneten Ende des Unterlenkers 9, der mit einem Anhängemaul 35 bestückt sein kann, zu verlagern ist. Diese Veränderung des Befestigungspunktes kann durch eine Verschiebung des gesamten Unterlenkers 9 erzielt werden, wie beispielsweise der Darstellung gemäß 3 zu entnehmen ist.
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Nach 3 sind die zueinander beabstandeten Unterlenker 9 über eine Quertraverse 15 miteinander verbunden, wobei die Quertraverse 15 in etwa mittig die Quertraverse 15 in etwa mittig mittels eines nicht dargestellten Bolzens an einer Öse 16 der Zugfahrzeugs 1 schwenkbar festgelegt ist. Die Quertraverse 15 ist auch beweglich mit den zugeordneten Enden des Unterlenker 9 gekoppelt. Im Bereich des einen Unterlenkers 9 greift der doppelt wirkende Hydraulikzylinder 8 an, dessen Längenänderung eine Verschwenkung der Quertraverse 15 in der Öse 16 und damit eine Lageveränderung der freien Enden der Unterlenker 9, an denen das Anbaugerät 11 befestigt ist, bewirkt, womit ein Verschwenken des Anbaugerätes 11 einhergeht, um dessen Achse 12 rechtwinklig zur Fahrtrichtung gemäß dem Pfeil 14 auszurichten. Der Hydraulikzylinder 8 ist mit seinem einen Ende an dem Zugfahrzeug 1 und mit seinem anderen Ende an der Quertraverse 15 befestigt. Zum Anheben der Unterlenker 9 sind Hubstreben 18 vorgesehen.
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Gemäß 4 sind die Unterlenker 9 über jeweils ein zugeordnetes Gelenk 19 mit einem Führungselement 20 verbunden, das in einer zugfahrzeugseitigen Führungsschiene 21 in Längsrichtung des Zugfahrzeugs 1 verschiebbar gelagert ist, wobei mindestens eines der Führungselemente 20 mit einem der doppelt wirkenden Hydraulikzylinder 8 in Verbindung steht. Selbstverständlich ist es bei dieser Ausgestaltung möglich, denen einen Unterlenker 9 bzw. das zugeordnete Führungselement 20 zu fixieren und den anderen Unterlenker 9 verschiebbar zu lagern oder auch beider Unterlenker 9 mittels zugeordneter Hydraulikzylinder 8 verschiebbar anzuordnen.
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Nach 5 ist der Hydraulikzylinder 8 innerhalb des teleskopierbaren Unterlenkers 9 angeordnet, um ein in Richtung des Anbaugerätes 11 weisendes Schiebeteil 22 gegenüber einem zugfahrzeugfesten Teil 23 des Unterlenkers 9 zu verschieben, wobei die Hubstrebe 18 an dem zugfahrzeugfesten Teil 23 des schwenkbar an dem Zugfahrzeug angeordneten Unterlenkers 9 angeordnet ist.
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Gemäß 6 ist der Hydraulikzylinder 8 oberhalb des teleskopierbaren Unterlenkers 9 angeordnet, um das Richtung des Anbaugerätes 11 weisende Schiebeteil 22 gegenüber dem zugfahrzeugfesten Teil 23 des Unterlenkers 9 zu verschieben. Zur Befestigung des Hydraulikzylinder 8 sind Halteansätze 25 an dem Schiebeteil 22 und an den Teil 23 des Unterlenkers 9 angeordnet, wobei der Hydraulikzylinder 8 mittels Verbindungsbolzen mit den Halteansätzen 25 gekoppelt ist. Das Schiebeteil 22 ist in dem feststehenden Teil 22 geführt. Die Hubstrebe 18 ist an einer an dem zugfahrzeugfesten Teil 23 befestigten Halterung 24 angeordnet ist.
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Entsprechend 7 sind dem Unterlenker 9 zwei Schiebeteile 26 zugeordnet, an denen über die Halteansätze 25 der Hydraulikzylinder 8 angreift, um das freie Ende des Unterlenkers 9 gegenüber dessen schwenkbar gelagertem Ende in Längsrichtung des Zugfahrzeugs 1 zu verstellen. Die Halterung 26 für die Hubstrebe 18 ist derart angebracht, dass sie nicht längsverschoben wird. Aufgrund der Schiebeteile 26 sind die Unterlenker 9 in ihrer Länge verstellbar.
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Eine Anhängevorrichtung 27, beispielsweise für eine Pflanzvorrichtung als Anbaugerät 11 oder dergleichen, umfasst gemäß 8 eine mittig angeordnete Drehvorrichtung 28, um ein vertikales Ausrichten und Setzen der Pflanzen zu ermöglichen. Dem dargestellten Unterlenker 9 sind beidseitig Hydraulikzylinder 8 zugeordnet, um das Schiebeteil 22 des Unterlenkers 9 gegenüber dem feststehenden Teil 23 des Unterlenkers 9 zu verschieben, wobei das feststehende Teil 23 das Schiebeteil 22 umgreift.
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Nach 9 und 11 ist die Anhängevorrichtung 27 über Befestigungsflansche 29 mit dem Zugfahrzeug 1 verbunden und über bewegliche Innenteile 30 wird der Unterlenker 9 mittels des Hydraulikzylinders 8 in seiner Lage in Längsrichtung zur Zugmaschine 1 verändert.
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Gemäß 10 ist die Anhängevorrichtung 27 über die Befestigungsflansche 29 mit dem Zugfahrzeug 1 schwenkbar verbunden und weist ein Gelenk 31 sowie eine in bogenförmige Langlöcher 32 eingreifende Bolzenführung 33 auf. Der Hydraulikzylinder 8 erstreckt sich zwischen dem Gelenk 31 und der Bolzenführung 33, die wiederum mit einem mit dem Unterlenker 9 verbundenen Schiebeteil 34 gekoppelt ist. Zur Verlagerung des Unterlenkers 9 in Richtung der Längsachse des Zugfahrzeugs 1 wird das Schiebteil 34 in seiner Lage verändert.
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Die Anhängevorrichtung 27 nach 12 ist im Wesentlichen aus einem Halterahmen 36 und einem demgegenüber verschiebbaren Anbaurahmen 37 zusammengesetzt, um das Anbaugerät 11 mittels eines zwischen dem Halterahmen 36 und dem Anbaurahmen 37 wirksam angeordneten Einstellzylinders 38 gemäß dem Doppelpfeil 39 senkrecht zur Fahrzeuglängsachse beziehungsweise quer zur Fahrtrichtung zu verschieben. Mit dieser Verschiebebewegung kann beispielsweise einem Verfahren bzw. Triften des Zugfahrzeuges 1, beispielsweise an einem Hang, entgegengewirkt werden, damit das Anbaugerät 11 seine vorgegebene Soll-Linie, also eine ideale Bearbeitungslinie, die auf einem zu bearbeitenden Feld parallel zu weiteren Bearbeitungslinien verläuft, nicht verlässt. Zur Führung des Anbaurahmens 37 an dem Halterahmen 36 weist der Halterahmen 36 sich im Wesentlichen über dessen gesamte Breite erstreckende Winkelprofile 42 auf, deren einer Schenkel 40 an dem Halterahmen 36 befestigt ist und deren anderer Schenkel 40 den Anbaurahmen 37 verschiebbar lagert. Selbstverständlich können die Winkelprofile 42 auch durch Rohrprofile oder dergleichen ersetzt werden. Zur Erfassung von Ist-Positionsdaten ist der Anhängevorrichtung eine Satellitenantenne 41 zugeordnet. Wird ein Verfahren, ein Triften, des Zugfahrzeugs 1 mit der Anhängevorrichtung 27 bzw. dem Anbaugerät am Hang durch Ortungsdaten des Satelliten-Navigationssystems, das über das Steuergerät 6 mit der Hydraulikanlage verbunden ist, festgestellt, erfolgt eine Ansteuerung des Einstellzylinders 38, um mit einer Verschiebung des Anbaurahmens 37 gegenüber dem Halterahmen 36 eine Ausgleichsbewegung zu schaffen, damit das Anbaugerät bei der Bearbeitung seine vorgegebene Soll-Linie einhält.
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Um zum einen einen größeren Abstand zwischen dem Heck des Zugfahrzeugs 1 und der Anhängevorrichtung 27 bzw. dem mindestens einen Anbaugerät 11 zu schaffen und zum anderen ein relativ schnelles Verlagern der Anhängevorrichtung 27 gegenüber dem Zugfahrzeug 1 auszugleichen, um einem Versatz entgegenzuwirken, bzw. diesen Versatz zwischen der Fahrtrichtung des Zugfahrzeugs 1 und der einzuhaltenden Arbeitsrichtung auszugleichen, sind an dem Halte-rahmen 36 Befestigungsarme 43 mittels hydraulischer Verstellzylinder 44 verschwenkbar gelagert. Die Befestigungsarme 43 sind nach der Art zweiarmiger Hebel gelagert, wobei an einem Ende der jeweils zugeordnete Verstellzylinder 44 angreift und das andere Ende zur Kopplung mit dem jeweiligen Unterlenker 9, der nicht zwingend verstellbar sein muss, ausgebildet ist. Selbstverständlich sind die Verstellzylinder 44 an die Hydraulikanlage 5 oder eine separate Hydraulikanlage angeschlossen. Um den Oberlenker 10 des Zugfahrzeugs 1 zu befestigen, ist zwischen den Befestigungsarmen 43 eine Befestigungsvorrichtung 45 vorgesehen, die im Wesentlichen zwei zueinander beabstandete Flanschbleche 46 mit Rasterbohrungen 47 für Steckbolzen umfasst.
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Vorstehend ist die Lageänderung des Anbaugerätes 11 durch eine Längen- oder Lagenänderung der Unterlenker 9 beschrieben. Selbstverständlich kann die Lageänderung des Anbaugerätes 11 auch mittels einer Lageänderung der Befestigungsarme 43 erreicht werden, indem diese mittels der Verstellzylinder 44 verschwenkt werden, um die Anhängevorrichtung 27 gegenüber dem Zugfahrzeug zu verschwenken und derart eine Lageänderung des Anbaugerätes 11 zu dem Zugfahrzeug 1 zu bewirken damit das Anbaugerät 11 bei dem Verfahren die vorgegebene Soll-Linie einhält. Zur Beaufschlagung der Verstellzylinder 44 und/oder des Einstellzylinders 38 kann die Kommunikation mit dem Steuergerät 6 oder einem separaten Steuergerät, das die Funktionalität des im Zusammenhang mit dem Zugfahrzeug 1 beschriebenen Steuergerätes 6 aufweist, erfolgen, und das zur Speicherung von Soll-Daten und zur Auswertung von Ist-Daten ausgebildet ist und mindestens mit dem dem Zugfahrzeug 1 zugeordneten Neigungssensor 17 oder mindestens einem weiteren Neigungssensor und/oder mindestens dem die Satellitenantennen 41 umfassenden Satelliten-Navigationssystem gekoppelt ist.
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Die Befestigungsarme 43 der Anhängevorrichtung 24 können auch dem Anbaugerät 11 zugeordnet werden und die Unterlenker werden unmittelbar mit einsprechenden Befestigungseinrichtungen der Anhängevorrichtung 24 verbunden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zugfahrzeug
- 2
- Vorderachse
- 3
- Hinterachse
- 4
- Rad
- 5
- Hydraulikanlage
- 6
- Steuergerät
- 7
- Ventilsteuerung
- 8
- Hydraulikzylinder
- 9
- Unterlenker
- 10
- Oberlenker
- 11
- Anbaugerät
- 12
- Achse
- 13
- Rad von 11
- 14
- Pfeil
- 15
- Quertraverse
- 16
- Öse
- 17
- Neigungssensor
- 18
- Hubstrebe
- 19
- Gelenk
- 20
- Führungselement
- 21
- Führungsschiene
- 22
- Schiebeteil
- 23
- Teil
- 24
- Halterung
- 25
- Halteansatz
- 26
- Halterung
- 27
- Anhängevorrichtung
- 28
- Drehvorrichtung
- 29
- Befestigungsflansch
- 30
- Innenteil
- 31
- Gelenk
- 32
- Langloch
- 33
- Bolzenführung
- 34
- Schiebeteil
- 35
- Anhängemaul
- 36
- Halterahmen
- 37
- Anbaurahmen
- 38
- Einstellzylinder
- 39
- Doppelpfeil
- 40
- Schenkel
- 41
- Satellitenantenne
- 42
- Winkelprofil
- 43
- Befestigungsarm
- 44
- Verstellzylinder
- 45
- Befestigungsvorrichtung