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Die Erfindung betrifft ein landwirtschaftliches Arbeitsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein damit ausgestattetes Trägerfahrzeug.
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Stand der Technik
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Während von der Landmaschinenindustrie derzeit immer breitere Erntevorsätze für selbstfahrende Erntemaschinen angeboten werden, die es dem Landwirt ermöglichen, ein Feld in kürzerer Zeit und mit weniger Überfahrungen abzuernten, ist die maximale Breite von Fahrzeugen beim Befahren einer Straße gesetzlich beschränkt. Die Erntevorsätze werden deshalb in der Regel auf einem Anhänger transportiert oder in eine Transportstellung eingeklappt, in der ihre Breite gegenüber ihrer Betriebsstellung vermindert ist. Das Einklappen hat den Vorteil, dass ein zeitaufwändiges Abnehmen und Wiederanbringen des Erntevorsatzes von bzw. an der Erntemaschine zum Transport auf einem Anhänger entfällt. Derartige Mechanismen zum Verschwenken eines Arbeitsgeräts zwischen einer Transportstellung und einer Betriebsstellung sind auch bei anderen landwirtschaftlichen Arbeitsgeräten vorgesehen, wie beispielsweise bei Bodenbearbeitungsgeräten, Mähgeräten oder Feldspritzen.
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Im Stand der Technik sind Arbeitsgeräte bekannt, die sich aus einem Mittelteil, zwei Seitenteilen und zwei Außenteilen zusammensetzen. Die Seitenteile sind jeweils an einer Seite des Mittelteils um eine sich horizontal und in Vorwärtsrichtung erstreckende Achse schwenkbar angelenkt, wie auch die Außenteile jeweils an einer Seite des Seitenteils um eine sich horizontal und in Vorwärtsrichtung erstreckende Achse, die oberhalb der zugehörigen Rahmenteile angeordnet und durch Hebelarme mit den darunter angeordneten, sich in der Betriebsstellung horizontal erstreckenden Rahmenteilen verbunden ist, schwenkbar angelenkt sind. In einer Betriebsstellung erstrecken sich alle Teile in einer gemeinsamen, horizontalen Ebene und in der Transportstellung sind die Außenteile gegenüber den Seitenteilen um etwa 180° nach innen geschwenkt und die Seitenteile gegenüber dem Mittelteil um ca. 90° nach oben geschwenkt. Diese Verschwenkbewegung wird üblicherweise durch zwei separate Aktoren für jede Seite des Arbeitsgeräts bewerkstelligt (vgl.
DE 298 17 666 U1 ), kann jedoch gemäß der als gattungsbildend angesehenen
DE 10 2007 059 267 A1 durch einen einzigen Aktor je Seite durchgeführt werden. Um die unterschiedlichen Verstellwinkel von Außenteil (180°) und Seitenteil (90°) zu erzielen, ist dort ein relativ aufwändiger Mechanismus vorgesehen, der die Bewegung des Aktors gleichzeitig, jedoch mit unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis auf den Außen- und Seitenteil überträgt. Dazu sind flexible Zugmittel vorgesehen, die den Aktor mit Rädern unterschiedlichen Durchmessers und somit Übersetzungsgrads koppeln.
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Die
DE 198 23 555 A1 beschreibt eine Heuwerbungsmaschine, bei der beidseits eines Mittelteils einer tragenden Rahmenkonstruktion zwei Seitenteile schwenkbar angelenkt sind. An den Seitenteilen sind wiederum Außenteile schwenkbar angelenkt. Um die Maschine in eine Transportstellung einzufalten, ist auf jeder Seite ein einziger Hydraulikzylinder vorgesehen, der über jeweils einen an beiden Enden schwenkbar mit dem Hydraulikzylinder und dem Seiten- bzw. Außenteil angelenkten Hebel mit dem Seitenteil und dem Außenteil verbunden ist. Der Hydraulikzylinder zieht demnach beide Hebel nach innen, wenn die Maschine aus der Betriebs- in die Transportstellung verbracht werden soll, was zum Verschwenken des Außenteils gegenüber dem Seitenteil um ca. 180° und des Seitenteils gegenüber dem Mittelteil um ca. 90° führt. Bei dieser Maschine sind die Schwenkachsen zwischen Außen- und Seitenteil sowie zwischen Seiten- und Mittelteil jeweils in der Ebene der Rahmenkonstruktion angeordnet.
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Problem
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Das vorliegende Problem wird in dem relativ hohen Aufwand gesehen, der im Stand der Technik nach
DE 10 2007 059 267 A1 zur Erzielung der unterschiedlichen Schwenkwinkel getrieben wird, während die Anordnung nach
DE 198 23 555 A1 insofern nachteilig ist, dass die Schwenkverbindungen zwischen Mittel- und Seitenteil sowie zwischen Seiten- und Außenteil in der Ebene der jeweiligen Teile liegen, was dazu führt, dass die Seitenteile gegenüber den Mittelteilen in der Transportstellung leicht nach außen verlagert sind. Das ist bei der Heuwerbemaschine nicht weiter problematisch, würde sich aber bei Erntevorsätzen, bei denen der Mittelteil in der Regel bereits so breit ist, wie es die maximale Transportbreite zulässt, jedoch nachteilig bemerkbar machen. Dieser Nachteil wird durch die gegenüber den Rahmenteilen höhenversetzten Schwenkachsen der
DE 10 2007 059 267 A1 und
DE 298 17 666 U1 vermieden. Es ist aber aus räumlichen Gründen nicht erkennbar, in welcher Weise die Schwenkkonstruktionen nach
DE 198 23 555 A1 einerseits und
DE 10 2007 059 267 A1 oder
DE 298 17 666 U1 andererseits zu kombinieren wären.
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Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wird durch die Patentansprüche definiert.
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Ein landwirtschaftliches Arbeitsgerät umfasst einen Mittelteil, der an einem Trägerfahrzeug angebracht und durch das Trägerfahrzeug in einer Vorwärtsrichtung über ein Feld bewegt werden kann. Zwei Seitenteile sind an jeweils einer anderen Seite des Mittelteils um eine erste, sich horizontal und in der Vorwärtsrichtung erstreckende Achse zwischen einer Betriebsstellung und einer Transportstellung schwenkbar angelenkt. Zwei Außenteile sind jeweils außenseitig an einem der Seitenteile um eine zweite, sich horizontal und in der Vorwärtsrichtung erstreckende Achse zwischen einer Betriebsstellung und einer Transportstellung schwenkbar angelenkt. Der Mittelteil, die Seitenteile und die Außenteile erstrecken sich in der Betriebsstellung in einer gemeinsamen, horizontalen Ebene. Die Seitenteile und die Außenteile jeder Seite des Arbeitsgeräts sind durch einen einzigen, der Seite zugeordneten Aktor um die zugehörigen Achsen zwischen der Betriebsstellung und der Transportstellung verschwenkbar, in der sie sich oberhalb des Mittelteils befinden. Die Aktoren sind jeweils über ein Koppelgetriebe mit dem Außenteil und dem Seitenteil gekoppelt.
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Das Koppelgetriebe umfasst einen äußeren Hebel, der jeweils schwenkbar mit dem Aktor und dem Außenteil gekoppelt ist und einen inneren Hebel, der jeweils schwenkbar mit dem Aktor und dem Seitenteil gekoppelt ist. Die Achse, um welche das Außenteil gegenüber dem Seitenteil angelenkt ist, liegt oberhalb der Ebene von Abschnitten eines Tragrahmens des Seiten- und Außenteils. Man erhalt somit ein so genanntes viergliedriges Koppelgetriebe, dessen Elemente durch die Hebel und die Bereiche der Seiten- und Außenteile zwischen den Anlenkpunkten der Hebel und der Achse definiert ist. Dieses viergliedrige Koppelgetriebe übertragt die Bewegung des Aktors in einer definierbaren, gewünschten Weise auf den Seiten- und Außenteil.
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Die Verschwenkbewegung des Außenteils gegenüber dem Mittelteil in die Transportstellung kann durch einen Anschlag begrenzt werden.
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Das Koppelgetriebe kann eine Bewegung des Aktors mit einem Übersetzungsverhältnis, das größer als 1 ist, in eine Bewegung des Verbindungspunkts zwischen dem Außenteil und dem Koppelgetriebe übersetzen. Dadurch lässt sich insbesondere erreichen, dass der Seitenteil um etwa 90° zwischen der Betriebsstellung und der Transportstellung verschwenkbar ist und der Außenteil gleichsinnig mit dem Seitenteil um etwa 180° zwischen der Betriebsstellung und der Transportstellung verschwenkbar ist.
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Das Arbeitsgerät ist als Erntevorsatz für landwirtschaftliche Erntemaschinen (z.B. Mähdrescher oder Feldhäcksler) zum Aufnehmen und Weiterfördern von Halmfrüchten, beispielsweise Maispflanzen, ausgeführt.
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Figurenliste
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In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
- 1 eine Draufsicht auf eine selbstfahrende Erntemaschine mit einem daran angeordneten Arbeitsgerät in Form eines Erntevorsatzes,
- 2 eine Frontansicht der linken Hälfte des Arbeitsgeräts in der Betriebsstellung,
- 3 eine Frontansicht der linken Hälfte des Arbeitsgeräts in einer Mittelstellung zwischen Betriebs- und Transportstellung, und
- 4 eine Frontansicht der linken Hälfte des Arbeitsgeräts in der Transportstellung.
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In der 1 ist eine Draufsicht auf ein Trägerfahrzeug in 11 Form einer selbstfahrenden Erntemaschine 10 in Form eines Feldhäckslers mit einem am Einzugskanal 12 der Erntemaschine 10 lösbar angebrachten Arbeitsgerät 13 in Form eines Erntevorsatzes 14 wiedergegeben. Der Erntevorsatz 14 ist als Mähvorsatz ausgebildet und umfasst sechs nebeneinander angeordnete Mäh- und Förderelemente 16, 18, 20 zum Abschneiden und Einziehen stängelartigen Emteguts, wie Mais, die reihenunabhängig arbeiten und sich aus unteren Schneidscheiben und oberen Fördertrommeln mit übereinander angeordneten Förderscheiben mit um ihren Rand verteilten Aussparungen zur Aufnahme von Pflanzen zusammensetzen, die um gemeinsame, vertikale Achsen rotieren. Da es sich hier nur um ein Ausführungsbeispiel handelt, könnten auch beliebige andere Anzahlen an und Ausführungsformen von Mäh- und Förderelementen 16, 18, 20 Verwendung finden, insbesondere mit Endlosförderem. Die Arbeitsbreiten der einzelnen Mäh- und Förderelemente 16, 18, 20 betragen in der dargestellten Ausführungsform jeweils 1,5 m (entsprechend zwei Reihen von im Abstand von 75 cm angebauten Pflanzen, wie Mais), so dass die Gesamtarbeitsbreite 9 m beträgt. Die Arbeitsbreiten der einzelnen Mäh- und Förderelemente 16, 18, 20 können aber auch kleiner oder größer als erwähnt und auch unterschiedlich sein. So könnte die Arbeitsbreite der äußeren Mäh- und Förderelemente 20 nur 75 cm betragen.
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Der Erntevorsatz 14 umfasst einen Tragrahmen, der einen Mittelabschnitt 22 und zwei an dessen beiden seitlichen Enden angeordnete, seitliche Abschnitte 24 umfasst, an deren äußeren Enden sich wiederum äußere Abschnitte 26 anschließen. Die seitlichen Abschnitte 24 des Tragrahmens tragen jeweils ein Mäh- und Förderelement 18, während der Mittelabschnitt 22 des Tragrahmens zwei Mäh- und Förderelemente 16 trägt und die äußeren Abschnitte 26 des Tragrahmens auch je ein Mäh- und Förderelement 20 tragen.
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Das im Erntebetrieb von den in den gezeigten Pfeilrichtungen um die Hochachse rotierenden, durch einen Antriebsstrang von der Erntemaschine 10 her angetriebenen Mäh- und Förderelementen 16, 18, 20 vom Boden abgetrennte Erntematerial wird an ihren Rückseiten im Zusammenwirken mit an den seitlichen Abschnitten 24 des Tragrahmens angebrachten Querfördertrommeln 28 und am Mittelabschnitt 22 angebrachten Schrägfördertrommeln 30 in den Einzugskanal 12 der Erntemaschine 10 gefördert, von der es gehäckselt und auf ein Transportfahrzeug ausgeworfen wird.
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Der Mittelabschnitt 22 des Tragrahmens bildet mit den daran befestigten Mäh- und Förderelementen 16 und den zugehörigen Schrägfördertrommeln 30 einen Mittelteil 32 des Erntevorsatzes 14. Die seitlichen Abschnitte 24 des Tragrahmens bilden mit den daran befestigten Mäh- und Förderelementen 18 und der zugehörigen Querfördertrommel 28 Seitenteile 34 des Erntevorsatzes 14. Die äußeren Abschnitte 26 des Tragrahmens bilden mit den daran befestigten Mäh- und Förderelementen 20 Außenteile 36 des Erntevorsatzes 14.
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In der in den 1 und 2 dargestellten Betriebsstellung sind die Seitenteile 34 und die Außenteile 36 demnach in Vorwärtsrichtung in einer horizontalen Ebene seitlich neben dem Mittelteil 32 angeordnet. Um die Breite des Erntevorsatzes 14 zum Transport auf einer Straße zu verringern und somit ein Abnehmen und anschließendes Wiederanbringen des Erntevorsatzes 14 von der Erntemaschine 10 zu ersparen, ist der Erntevorsatz 14 in eine in der 4 gezeigte Transportstellung verbringbar. Die Position des Mittelteils 32 relativ zum Einzugskanal 12 verändert sich in der Transportstellung gegenüber der Betriebsstellung nicht (abgesehen von einer eventuellen Verriegelung des Erntevorsatzes 14 gegenüber der Erntemaschine 10 um eine sich in Vorwärtsrichtung erstreckende Pendelachse).
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Die seitlichen Abschnitte 24 der Seitenteile 34 sind jeweils um eine sich horizontal und in Vorwärtsrichtung erstreckende erste Achse 38 schwenkbar am Mittelabschnitt 22 des Mittelteils 32 angelenkt, die durch Halterungen 40, 42 mit dem Mittelabschnitt 22 bzw. dem seitlichen Abschnitt 24 verbunden sind. Die äußeren Abschnitte 26 der Außenteile 36 sind jeweils um eine sich horizontal und in Vorwärtsrichtung erstreckende zweite Achse 44 schwenkbar am benachbarten Ende des seitlichen Abschnitts 24 angelenkt, die durch Halterungen 46, 48 mit dem seitlichen Abschnitt 24 bzw. dem äußeren Abschnitt 26 verbunden sind. Die Achsen 38, 44 befinden sich jeweils oberhalb des Mittelabschnitts 22, der seitlichen Abschnitte 24 und der äußeren Abschnitte 26 des Tragrahmens.
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Zum Verschwenken der Seitenteile 34 und der Außenteile 36 in die Transportstellung ist für jede Seite des Erntevorsatzes 14 ein einziger fremdkraftbetätigter Aktor 50 vorzugsweise in Form eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders vorgesehen, der sowohl den Seitenteil 34 als auch den Außenteil 36 zwischen der Betriebs- und Transportstellung verschwenkt. Der Aktor 50 ist mit seinem inneren, mit dem Kolbenstangenraum gekoppelten Ende um eine sich horizontal und in Vorwärtsrichtung erstreckende Achse 52 an der Halterung 40 angelenkt, die mit dem Mittelabschnitt 22 verbunden ist (oder einer separaten, mit dem Mittelabschnitt 22 verbundenen Halterung, die in den Figuren nicht gezeigt ist). Der Aktor 50 ist mit seinem äußeren, mit der Kolbenstange gekoppelten Ende um eine sich horizontal und in Vorwärtsrichtung erstreckende Achse 54 an einem Koppelgetriebe 56 angelenkt. Das Koppelgetriebe 56 ist viergliedrig und umfasst zwei Hebel 58, 60, die beide über die Achse 54 mit dem Aktor 50 und untereinander verbunden sind. Der äußere Hebel 58 ist außerdem um eine sich horizontal und in Vorwärtsrichtung erstreckende Achse 62 am äußeren Abschnitt 26 angelenkt. Der innere Hebel ist seinerseits um eine sich horizontal und in Vorwärtsrichtung erstreckende Achse 64 am seitlichen Abschnitt 24 angelenkt. Die Halterungen 46, 48 und die Achse 44 befinden sich in der Betriebsstellung nach 2 oberhalb der Ebene des seitlichen Abschnitts 24 und des äußeren Abschnitts 26 des Tragrahmens. Auch befindet sich die Achse 38 in der Betriebsstellung oberhalb des Mittelabschnitts 22 und des seitlichen Abschnitts 24, und unterhalb der Achse 52.
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Die Hebel 58, 60 und die Bereiche des seitlichen und äußeren Abschnitts 24, 26 einschließlich der Halterungen 46, 48 zwischen den Achsen 62, 64 und der zweiten Achse 44 bilden ein viergliedriges Koppelgetriebe 56, das eine Bewegung des Aktors 50 in der anhand der 3 und 4 gezeigten Weise auf den seitlichen und äußeren Abschnitt 24, 26 überträgt:
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Wenn der Aktor 50, ausgehend von der in der 2 gezeigten Betriebsstellung, eingezogen wird, zieht der Aktor 50 das Koppelgetriebe 56 nach innen, was dazu führt, dass die Bewegung des Aktors 50 über den äußeren Hebel 58 auf den äußeren Abschnitt 26 übertragen wird. Gleichzeitig ist der seitliche Abschnitt 24 über die zweite Achse 44 mit dem äußeren Abschnitt 26 und über den inneren Hebel 60 mit dem Aktor 50 gekoppelt. Das führt dazu, dass der äußere Abschnitt 26 um die zweite Achse 44 schwenkt, und zwar mit einer durch das Koppelgetriebe 56 erreichten Übersetzung, die eine Bewegung der Achse 62 bedingt, die größer als die Bewegung des Aktors 50 ist. Bei dieser Bewegung wandert auch der innere Hebel 60 nach innen. Bei der in 3 gezeigten Stellung hat die Bewegung des äußeren Abschnitts 26 um die Achse 44 bereits ihren Endpunkt erreicht. Der äußere Abschnitt 26 ist um (fast) 180° verschwenkt. Die Halterungen 46, 48 können mit einem Anschlag (nicht gezeigt) versehen sein, der nunmehr eine weitere Verschwenkung der Halterung 48 um die Achse 44 gegenüber der Halterung 46 verhindert.
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Theoretisch könnte beim Übergang zwischen den Stellungen der 2 und 3 auch der seitliche Abschnitt 24 um die erste 38 Achse verschwenken, jedoch sind die für diese Schwenkbewegung erforderlichen Drehmomente (aufgrund der dann anzuhebenden Massen sowohl des seitlichen Abschnitts 24 als auch des äußeren Abschnitts 26) größer als die Drehmomente zum Anheben des äußeren Abschnitts 26, sodass diese Bewegung in der Praxis nicht in einem nennenswerten Maße stattfindet.
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Wenn nun ausgehend von der Situation nach 3 der Aktor 50 noch weiter eingezogen wird, bewirkt der Aktor 50 ein Verschwenken des seitlichen Abschnitts 24 (und damit auch des äußeren Abschnitts 26) um die Achse 38, bis die Situation nach 4 erreicht ist. In der Transportposition ist der seitliche Abschnitt 24 somit um etwa 90° nach oben um die Achse 38 verschwenkt und der äußere Abschnitt 26 erstreckt sich schräg nach unten und innen.
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Die Rückbewegung aus der Transportstellung in die Betriebsstellung erfolgt analog zu den 2 bis 4 in umgekehrter Richtung durch Ausziehen des Aktors 50.
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Es sei noch angemerkt, dass man den seitlichen Abschnitt 24 durch Einfügen einer weiteren, analog zur ersten Achse 38 oberhalb des seitlichen Abschnitts 24 angeordneten Schwenkachse (nicht gezeigt) in zwei Teile unterteilen könnte. Der Aktor 50 würde dann auch die Bewegung um diese weitere Schwenkachse bewerkstelligen, deren Schwenkbereich beispielsweise etwa 90° oder etwa 180° betragen könnte. Die zeitliche Reihenfolge der beim Bewegen zwischen der Betriebs- und Transportstellung betätigten Schwenkachsen wäre dann die zweite Achse 44, die hinzugefügte, weitere Schwenkachse und dann die erste Achse 38.
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Nach alledem ergibt sich, dass der Aktor 50 mit einem Ende am Mittelabschnitt 22 und mit seinem anderen Ende am Koppelgetriebe 56 angelenkt ist; weitere Verbindungen zum seitlichen Abschnitt 24 und äußeren Abschnitt 26 bestehen nicht. Das Koppelgetriebe 56 ermöglicht es mit geringem Aufwand, den äußeren Abschnitt 26 durch den Aktor 50 um etwa 180° gegenüber dem seitlichen Abschnitt 24 zu verschwenken und zusätzlich durch denselben, einzigen Aktor 50 den seitlichen Abschnitt 24 um etwa 90° gegenüber dem Mittelabschnitt 22 zu verschwenken. Es wäre zwar theoretisch auch denkbar, anstelle des erfindungsgemäßen Koppelgetriebes 56 den äußeren Hebel 58 starr am äußeren Abschnitt 26 zu befestigen und den inneren Hebel 60 entfallen zu lassen; dann wäre jedoch nur ein Verschwenken des äußeren Abschnitts 26 gegenüber dem seitlichen Abschnitt 24 um ca. 90° möglich, was dazu führt, dass der äußere Abschnitt 26 in der Transportstellung horizontal orientiert ist und den Sichtbereich des Fahrers der Erntemaschine 14 beeinträchtigt. Auch wäre dann ein Hinzufügen der im vorhergehenden Absatz erwähnten weiteren Schwenkachse nicht möglich.
