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Die Erfindung betrifft eine Verteilmaschine gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
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Eine derartige Verteilmaschine ist in
DE 10 2011 052 705 A1 beschrieben. Diese Verteilmaschine weist ein Fahrwerk, einen Rahmen und ein Verteilergestänge auf. Das Verteilergestänge ist über einen Schwenkarm aufweisenden Aufhängungsvorrichtung mittels einer zumindest ein Gelenklager aufweisenden Gelenkanordnung, welche eine beabstandet zum Schwerpunkt des Verteilergestänges sich befindliche aufrechte Schwenkachse aufweist, am Rahmen um diese Schwenkachse bewegbar aufgehängt ist. Zwischen dem Verteilergestänge unter dem Rahmen ist ein Dämpfungselement der Aufhängungsvorrichtung zugeordnet angeordnet. Weiterhin ist ein Aktor zur Beeinflussung der Lage des Verteilergestänges vorhanden, der von einer elektronischen Regeleinrichtung angesteuert wird. Dies kann in der Weise erfolgen, dass den bei Kurvenfahrt und/oder dem Wendevorgang auf das Verteilergestänge einwirkenden Kräften entgegengewirkt wird. Diese Kräfte sind aufgrund der dort vorgesehenen Aufhängung des Gestänges relativ groß. Mittels dieser Kräfte wird das Verteilergestänge ausgelenkt bzw. angeregt, so dass es in Schwingungen versetzt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Aufhängung des Verteilergestänges an dem Rahmen der Verteilmaschine zu schaffen.
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Diese Aufgabe der erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die aufrechte Schwenkachse der Gelenkanordnung sich zumindest um die Hälfte des Abstandes zwischen dem Schwerpunkt und Gierachse der Verteilmaschine in Richtung der Gierachse versetzt vom Schwerpunkt des Verteilergestänges entfernt befindet.
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Infolge dieser Maßnahme wird eine wesentlich verbesserte Aufhängung des Verteilergestänges am Rahmen erreicht. Hierdurch wird die Grundvoraussetzung dafür geschaffen, dass wesentlich weniger und geringere Kräfte in das Gestänge eingeleitet werden, die das Gestänge zur Auslenkung bringen und zum Schwingen veranlassen. Somit kann das Gestänge leichter den Beschleunigungskräften ausweichen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die aufrechte Schwenkachse der Gelenkanordnung zumindest annähernd mit der Gierachse der Verteilmaschine zusammenfällt. Diese Anordnung trägt der Erkenntnis Rechnung, dass bei Kurvenfahrt die Bewegung der Maschine nicht nur um den Kurvenmittelpunkt, sondern auch um die Gierachse des Fahrzeugs stattfindet. Dieser Erkenntnis folgend ist die Gelenkanordnung so gewählt, dass die aufrechte Schwenkachse der Gelenkanordnung mit der Gierachse der Verteilmaschine zusammenfällt. Somit ist die starre Verbindung zwischen Maschinenzentrum und Spritzgestänge in vorteilhafterweise aufgelöst. Somit können die Bewegungen aufgrund der unterbundenen sowie auftretenden Belastung sowohl quer als auch längst zur Fahrtrichtung vollständig entkoppelt werden. Infolge der Trägheit verbleibt das Gestänge zu Beginn der Kurvenfahrt in seiner richtungsbezogenen Position, während die Maschine selber in die Kreisbahn eingelenkt.
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Eine weitere Verbesserung der Lage und Position des Verteilergestänges lässt sich dadurch erreichen, dass zwischen dem Rahmen und dem Schwenkarm eine Dämpfungsvorrichtung angeordnet ist. Durch die Dämpfungsvorrichtung wird den Fliehkräften, die das Gestänge in das Kurvenäußere zu tragen versuchen, in vorteilhafterweise entgegengewirkt. Hierbei absorbieren die Dämpfungselemente der Dämpfungsvorrichtung die eingeleiteten Kräfte.
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Weiterhin ist vorgesehen dass das Verteilergestänge über das Gelenk mit dem Schwenkarm um zumindest 180°, vorzugsweise 360° verschwenkbar am Rahmen aufgehängt ist. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere bei selbstfahrenden Verteilmaschinen, wenn sich das Fahrwerk beim Wendevorgang gegenüber dem Verteilergestänge entsprechend dreht und das Verteilergestänge in seiner Ausrichtung verharrt. Dieses lässt sich besonders dann anwenden, wenn die selbstfahrenden Verteilmaschine als so genannte Feldroboter ausgebildet sind.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Schwenkarmes zur Erreichung der erfindungsgemäßen Vorteile lässt sich dadurch verwirklichen, dass die Länge des Schwenkarmes zumindest annähernd dem Abstand zwischen dem Schwerpunkt und Gierachse der Verteilmaschine entspricht.
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In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen dass die Gelenkanordnung ein kurvenbahnähnliches Schubbahnelement aufweist, das der Mittelpunkt der kurvenbahnähnlichen Schubbahn zumindest annähernd mit der Gierachse zusammenfält. Durch diese abgeänderte Ausgestaltung ist ein relativ langbauender Schwenkarm zwischen dem Verteilergestänge und dem Gierachsengelenk nicht erforderlich. Diese Ausgestaltung baut sehr kurz und kompakt. Der erfindungsgemäße Bewegungsverlauf des Verteilergestänges wird durch das kurvenbahngeführte Schubbahnelement erzeugt.
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In vorteilhafterweise ist das kurvenbahnähnliche Schubbahnelement als Kreisabschnitt ausgebildet und mittels einer Rollenlagerung auf einer Kreisbahn verschiebbar.
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Um das Verteilergestänge gegenüber dem Rahmen dämpfen zu können, ist vorgesehen, dass zwischen dem Rahmen und der Schubbahn eine Dämpfungsvorrichtung angeordnet ist.
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In einer Ausführung ist vorgesehen, dass die Verteilmaschine als eine Vorder- und eine Hinterachse, die Laufräder tragen, aufweisender Selbstfahrer ausgebildet ist, dass die Gierachse sich in der Mitte zwischen der Vorder- und Hinterachse befindet. Bei dieser Ausgestaltung fällte die Schwenkachse des Schwenkarmes mit der Gierachse in vorteilhafterweise zusammen.
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In einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Verteilmaschine als von einem Ackerschlepper gezogenes einachsiges Anhängegerät ausgebildet und über eine Anhängekupplung an den Ackerschlepper angekuppelt ist, dass die Gierachse des aus Ackerschlepper und angekuppelten Anhängegerät bestehendes Gespann sich im Bereich der Anhängekupplung befindet. Somit können auch bei einer gezogenen Feldspritze die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Gedankens verwirklicht werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Schwenkarm mit seinem einen Ende mit einem eine aufrechte Achse aufweisenden ersten Gelenk am Rahmen und mit seinem anderen Ende mit einem eine aufrechte Achse aufweisenden zweiten Gelenk am Verteilergestänge angeordnet ist. Diese Gestängeaufhängung zeichnet sich dadurch aus, dass sie hinter dem Flüssigkeitstank der Feldspritze angeordnet werden kann. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann durch eine entsprechende Ansteuerung des Schwenkarmes und des Verteilergestänges den auf das Verteilergestänge einwirkenden Kräften entgegengewirkt werden, so dass eine ruhige Lage des Verteilergestänges erreicht wird. Dies lässt sich dadurch in vorteilhafterweise verwirklichen, dass zwischen dem Rahmen und dem Schwenkarm einerseits und zwischen dem Verteilergestänge und dem Schwenkarm andererseits jeweils eine Dämpfungs- und/oder eine von einer elektronischen Steuer- und/oder Regeleinrichtung mit Steuer- und/oder Regelimpulsen beaufschlagbare motorische Stellvorrichtung angeordnet ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der Beispielsbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Die Zeichnungen zeigen
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1 eine als Selbstfahrer ausgebildete Feldspritze mit einer ersten erfindungsgemäßen Aufhängung für das Verteilergestänge in perspektivischer Darstellung und in Prinzipdarstellung,
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2 eine weitere als Selbstfahrer ausgebildete Feldspritze mit einer ersten erfindungsgemäßen Aufhängung für das Verteilergestänge in perspektivischer Darstellung und in Prinzipdarstellung,
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3 eine weitere als Selbstfahrer ausgebildete Feldspritze mit einer weiteren erfindungsgemäßen Aufhängung für das Verteilergestänge in Draufsicht und in Prinzipdarstellung,
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4 eine weitere als Selbstfahrer ausgebildete Feldspritze mit einer weiteren erfindungsgemäßen Aufhängung für das Verteilergestänge in Seitenansicht und in Prinzipdarstellung und
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5 die erfindungsgemäße Aufhängung des Verteilergestänges zwischen dem Rahmen der als Selbstfahrer ausgebildeten Feldspritze und dem Verteilergestänge gemäß 4 in perspektivischer Darstellung und vergrößertem Maßstab.
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Die als Selbstfahrer ausgebildete landwirtschaftliche Verteilmaschine 1 weist den Rahmen 2 mit der Vorder- 3 und Hinterachse 4 mit den motorisch angetriebenen Laufrädern des Fahrwerkes 5 auf. Im vorderen Bereich der Verteilmaschine 1 ist an dem Rahmen 2 die Fahrerkabine 6 angeordnet. Auf der Rückseite des Rahmens 2 ist das sich quer zur Fahrtrichtung erstreckende Verteilergestänge 7 mit nicht dargestellten Ausbringdüsen angeordnet. Auf dem Rahmen 2 ist ein Flüssigkeitsbehälter 8 sowie in nicht dargestellter Weise die für die Zuführung der sich in dem Flüssigkeitsbehälter 8 befindlichen auszubringenden Flüssigkeit erforderlichen Pumpen, Dosierorgane, Flüssigkeitsleitungen zu zur Führung der auszubringenden Flüssigkeit der an dem Verteilergestänge 7 angeordneten Ausbringdüsen angeordnet.
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Das Verteilergestänge 7 ist mittels einer einen Schwenkarm 9 aufweisenden Aufhängungsvorrichtung 10 mittels der ein Gelenklager 11 aufweisenden Gelenkanordnung 12 an dem Rahmen 2 befestigt. Die Gelenkanordnung 12 weist eine beabstandet zum Schwerpunkt S sich befindliche aufrechte Schwenkachse 13 auf. Die aufrechte Schwenkachse 13 der Gelenkanordnung 12 fällt mit der Gierachse 14 der als Selbstfahrer ausgebildeten Verteilmaschine 1 zusammen. Somit befindet sich die aufrechte Schwenkachse 13 der Gelenkanordnung 12 sich zumindest um die Hälfte des Abstandes zwischen dem Schwerpunkt S und Gierachse 14 der Verteilmaschine ein in Richtung der Gierachse 14 versetzt vom Schwerpunkt S des Verteilergestänges 7 entfernt.
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Die Länge des Schwenkarmes 9 entspricht dem Abstand zwischen dem Schwerpunkt S und der Gierachse 14 der Verteilmaschine 1. Das Verteilergestänge 7 ist über die Gelenkanordnung 12 mit dem Schwenkarm 9 um bis zu 180°, bei einer entsprechenden Ausgestaltung auch um 360° gegenüber dem Rahmen 2 verschwenkbar aufgehängt.
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Das Gelenklager 11 der Gelenkanordnung 12 ist mittig oberhalb des Flüssigkeitsbehälters 8 am Rahmen 2 bzw. daran befestigten Rahmenteilen positioniert. Zwischen dem hinteren Ende des Schwenkarmes 9 und dem Verteilergestänge 7 ist ein bekannter und daher nicht näher dargestellter Schwingungsausgleich 15 angeordnet. Der Schwenkarm 9 weist eine Parallelogrammanordnung 16 mit den Parallelogrammlenkern 17 auf. Hierüber ist das Verteilergestänge 7 in der gewünschten Höhe einzustellen. Zwischen dem Schwenkarm 9 und dem Rahmen 2 ist ein Federdämpfungselement 18 angeordnet. Hierbei kann die Anordnung des Federdämpfungselementes 18 so betroffen sein, dass das Verteilergestänge 7 mit dem Schwenkarm 9 sich um 180° bzw. um 360° um die Schwenkachse verschwenken kann. Die Gestängeführung und Schwingungsdämpfung wird von den Federdämpfungselement 18 übernommen, das ein- oder beidseitig am Schwenkarm 9 befestigt sein kann. Für eine kontrollierbar gesteuerte Bewegung des Verteilergestänges 7 können passiv wirkende Komponenten wie auch aktive oder semi-aktive Systeme vorhanden sein.
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Das grundlegende Funktionsprinzip basiert auf der Feststellung, dass bei Kurvenfahrt mit Vierradlenkung der Verteilmaschine 1 eine Rotationsbewegung der als Selbstfahrer ausgebildeten Verteilmaschine 1 nicht nur um den Kurvenmittelpunkt, sondern auch um die Gierachse 14 stattfindet. Diesbezüglich setzt die Anbringung der Gestängeaufhängung 9 unmittelbar an der Gierachse 14 an, wodurch die starre Verbindung zwischen Maschinenzentrum und Verteilergestänge 7 aufgelöst wird.
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Die Verteilmaschine 1 mit der Aufhängung des Verteilergestänges 7 gemäß 2 entspricht zunächst dem Aufbau des Ausführungsbeispiels gemäß 1 mit dem Unterschied, dass zwischen dem Schwenkarm 9 und dem Rahmen 15.1 des Schwingungsausgleiches 15 zusätzlich Abspannelemente 15.2 beidseitig auf der Vorderseite des Verteilergestänges 7 und Abspannelemente 15.3 beidseitig auf der Rückseite des Verteilergestänges 7 angeordnet sind. Wenn der Schwenkarm 9 einteilig und ohne Höhenverstellung 16 ausgebildet ist, können diese Abspannelemente 15.2 und 15.3 auch direkt an dem Schwenkarm 9 angeordnet sein. In diesem Falle sind jedoch zusätzliche Abstandshalter 15.4 in fester und starrer Weise an dem Rahmen 15.1 des Schwingungsausgleiches 15 befestigt. An den äußeren Enden dieser Abstandshalter 15.4 sind die Abspannelemente 15.2 und 15.3 in geeigneter Weise befestigt.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verteilergestänge 7 mit den Abspannelementen 15.2 und 15.3 auf der Vorder- und Rückseite abgespannt. Es ist auch möglich, die Abspannelemente 15.2 und 15.3 entweder nur auf der Vorder- oder Rückseite des Verteilergestänges 7 anzuordnen. Die Abspannelemente 15.2 und 15.3 können mit einer entsprechenden Spannung zur ausreichenden Stabilisierung des Verteilergestänges beaufschlagt werden. Für den Transport, d.h., wenn das Verteilergestänge 7 eingeklappt ist, müssen entsprechend geeignete Aufrollvorrichtungen oder andere geeignete Vorrichtung zum Einziehen der Abspannelemente 15.2 und 15.3 vorhanden sein.
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Die Ausgestaltung der Aufhängung des Verteilergestänges 7 an einer Verteilmaschine gemäß 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 dadurch, dass anstelle eines langen Schwenkarmes mit einem ein Gelenklager aufweisenden Gelenkanordnung eine Gelenkanordnung mit einem kurvenbahnähnlichen Schubbahnelement 19 verwendet wird. Das kurvenbahnähnliche Schubbahnelement 19 ist als Kreisabschnitt 20 ausgebildet und mittels einer Rollenlagerung 21 auf einer Kreisbahn 21 verschiebbar befestigt. Das kurvenbahnähnliche Schubbahnelement 19 bildet das Verbindungsglied zwischen dem Verteilergestänge 7 zugeordneten Schwingungsausgleich 15 und dem Rahmen 2. Des Weiteren sind zwischen dem Schubbahnelement 19 und dem Rahmen 2 die in Höhenrichtung verschwenkbar angeordneten Höhenverstellungslenker 23, die vorzugsweise als Parallelogrammlenker ausgebildet sind, angeordnet. Die Drehachse 24 des kurvenbahnähnlichen Schubbahnelementes 19 fällt hier ebenfalls mit der Gierachse 14 der Verteilmaschine 1 zusammen. Der Bewegungsablauf des als Spritzgestänge ausgebildeten Verteilergestänges 7 entspricht dem Bewegungsverlauf des Verteilergestänges gemäß 1. Die hierzu erforderlichen Freiheitsgrade werden durch das kurvenbahnähnlich führte Schubbahnelement 19 erzeugt, welches eine Kreisbahn mit dem Radius um die Gierachse darstellt und somit die Bewegung eines Schwenkarmes 9 nach 1 nachbildet. In nicht dargestellter Weise sind auch dem Schubbahnelement 19 Federdämpfungselemente zugeordnet.
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Die Ausgestaltung der Aufhängung des Verteilergestänges 7 an einer Verteilmaschine 1 gemäß den 4 und 5 unterscheidet sich von den Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 3 dadurch, dass die aufrechte Schwenkachse 25, um welche das Verteilergestänge 7 sich drehen kann nicht mit der Gierachse 14 der Verteilmaschine 1 zusammenfällt, sondern die aufrechte Schwenkachse 25 der Gelenkanordnung 26 sich zumindest um die Hälfte des Abstandes zwischen dem Schwerpunkt S und der Gierachse 14 der Verteilmaschine 1 in Richtung der Gierachse 14 versetzt vom Schwerpunkt S des Verteilergestänges 7 entfernt befindet. Hierbei ist der Schwenkarm 27 der Gelenkanordnung 26 mit seinem einen Ende 28 mit einem eine aufrechte Achse aufweisenden ersten Gelenk am Rahmen und mit seinem anderen Ende mit einem eine aufrechte Achse aufweisenden zweiten Gelenk am Verteilergestänge angeordnet.
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Diese Version bietet eine weitere Möglichkeit in der Positionierung des Schwenkarmes 27. Hierbei wird die zentrale Aufnahme im Maschinenmittelpunkt verlassen und in dem Bereich zwischen Gierachse 14 und der vorgesehenen Höhenverstellungseinrichtung 27 verschoben. Die aufgrund des Gierens in Erscheinung tretenden Kräfte werden hier nicht vollständig entkoppelt, diese Aufhängung 26 weist jedoch bereits wesentlich bessere Eigenschaften als die bisher bekannten Systeme auf. Zusätzlich können hier auch entsprechende, hier jedoch nicht dargestellte Federdämpfungselemente zwischen dem Verteilergestänge 7 und dem Rahmen 2 im Bereich des Schwenkarmes 27 vorgesehen sein. Das vordere Ende des Schwenkarmes 27 ist mittels eines eine aufrechte Gelenkachse 25 aufweisenden Gelenkes 29 mit dem Rahmen 2 der Verteilmaschine 1 verbunden, während an dem hinteren Gelenkes 32 der Schwingungsausgleich 15 und somit das Verteilergestänge 7 angeordnet ist.
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Zusätzlich können in nicht dargestellter Weise zwischen dem Rahmen 2 und dem Schwenkarm 27 einerseits und zwischen dem Verteilergestänge 7 und dem Schwenkarm 27 andererseits jeweils eine Dämpfungs- und/oder eine von einer elektronischen Steuer- und/oder Regeleinrichtung mit Steuer- und/oder Regelimpulsen beaufschlagbare motorische Stellvorrichtung angeordnet sein. Die elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann der Bordcomputer sein. Durch eine entsprechende Ansteuerung von zwischen dem Rahmen 2 und dem Schwenkarm 27 sowie dem Verteilergestänge 7 und Schwenkarm 27 angeordneten Aktoren durch den Bordcomputer lässt sich ein vorteilhaftes Schwingungsverhalten und Lage des Verteilergestänges 7 erreichen.
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Entgegen den vorstehend beschriebenen als Selbstfahrer ausgebildeten Verteilmaschinen 1, kann die Verteilmaschine in nicht der dargestellter Weise als von einem Ackerschlepper gezogenes einachsiges Anhängegerät ausgebildet und über eine Anhängekupplung an den Ackerschlepper angekuppelt sein. Hierbei befindet sich die Gierachse des aus Ackerschlepper und angekuppelten Anhängegerät bestehenden Gespanns sich im Bereich der Anhängekupplung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011052705 A1 [0002]
