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Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für eine Maschine zur Pflanzenbearbeitung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Haltevorrichtung für eine Maschine zur Pflanzenbearbeitung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 15.
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Zur Pflanzenbearbeitung ist eine Vielzahl von Maschinen bekannt, welche beispielsweise ein Entlauben, ein Schneiden oder Besprühen der Pflanze ermöglichen. Solche Maschinen finden insbesondere im Obstbau und Weinbau Anwendung. Es ist hierbei häufig notwendig, die Lage der Maschine relativ zum Boden zu ändern, insbesondere um eine gewünschte Arbeitshöhe zu erzielen.
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Es sind daher Haltevorrichtungen für solche Maschinen zur Pflanzenbearbeitung bekannt, welche ein Trägerelement zum Befestigen der Haltevorrichtung an einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Traktor, aufweisen. An dem Trägerelement ist eine Haltevorrichtung für eine Maschine zur Pflanzenbearbeitung mittels eines hydraulischen Zylinders entlang des Trägerelementes verschiebbar angeordnet. Mittels des hydraulischen Zylinders kann bei senkrecht stehendem Trägerelement die Maschine zur Pflanzenbearbeitung somit nach oben und unter verschoben werden, um eine gewünschte Arbeitshöhe zu erzielen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Haltevorrichtung zu verbessern, um eine höhere Fahrgeschwindigkeit zu ermöglichen.
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Gelöst ist diese Aufgabe durch eine Haltevorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer Haltevorrichtung gemäß Anspruch 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung finden sich in den Ansprüchen 2 bis 14.
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Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung ist bevorzugt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere einer vorteilhaften Ausführungsform hiervon, ausgebildet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt zur Durchführung mittels der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung, insbesondere einer bevorzugten Ausführungsform hiervon, ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung für eine Maschine zur Pflanzenbearbeitung weist ein Trägerelement zur Befestigung der Haltevorrichtung an einem Fahrzeug, ein entlang des Trägerelementes Trägerelementes verschiebbar angeordnetes Halteelement zur Anordnung mindestens einer Maschine zur Pflanzenbearbeitung an dem Halteelement und einen Hydraulikzylinder zum Verschieben des Halteelementes relativ zu dem Trägerelement auf.
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Wesentlich ist, dass die Haltevorrichtung ein hydraulisches Dämpfungselement aufweist, welches fluidleitend mit einer Kammer des Hydraulikzylinders verbunden ist.
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Die Erfindung ist in der Erkenntnis des Anmelders begründet, dass Krafteinwirkungen auf das Fahrzeug, welche im Trägheitsmoment der Maschine begründet sind, ein erhebliches Gefahrenpotenzial darstellen. Insbesondere, wenn das Fahrzeug über eine Bodenunebenheit fährt, können schlagartige Krafteinwirkungen, welche im Gewicht bzw. dem Trägheitsmoment der Maschine begründet sind und über die Haltevorrichtung auf das Fahrzeug übertragen werden, zu einer erheblichen Belastung der Achsen und Räder sowie der Dämpfungselemente für die Achsen und Räder führen und weiterhin eine Erschütterung des Fahrzeugs und somit Instabilität während der Fahrt bewirken.
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Durch das hydraulische Dämpfungselement, welches fluidleitend mit einer Kammer des Hydraulikzylinders verbunden ist, können solche Erschütterungen in robuster und kostengünstiger Weise vermieden oder zumindest verringert werden. Hierdurch wird insbesondere die Fahrsicherheit beim Verfahren von Bodenunebenheiten erhöht und somit ist auch eine höhere Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs möglich.
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Die Haltevorrichtung ist bevorzugt derart ausgebildet, dass eine Arbeitshöhe einer an dem Halteelement angeordneten Maschine mittels Verschieben des Halteelements relativ zu dem Trägerelement geändert werden kann, sodass mittels des Hydraulikzylinders die Arbeitshöhe der Maschine vergrößert oder verringert werden kann.
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Grundsätzlich ist es möglich, das hydraulische Dämpfungselement mit einer Kammer des Hydraulikzylinders fluidleitend zu verbinden, auf welche in einer Arbeitsstellung bei an dem Fahrzeug angeordneter Haltevorrichtung und an dem Trägerelement angeordneter Maschine die Gewichtskraft der Maschine druckverringernd wirkt. In diesem Fall führt somit auch das Überfahren einer Unebenheit zu einer plötzlichen Druckverringerung in dieser Kammer, welche entsprechend mittels des hydraulischen Dämpfungselements durch das kurzzeitige Zugeben von Volumen ausgeglichen werden kann.
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Vorteilhaft ist es jedoch, dass das hydraulische Dämpfungselement mit einer Kammer des Hydraulikzylinders fluidleitend verbunden ist, auf welche in einer Arbeitsstellung bei an dem Fahrzeug angeordneter Haltevorrichtung und an dem Trägerelement angeordneter Maschine die Gewichtskraft der Maschine druckerhöhend wirkt. In diesem Fall wirkt somit auch bei Überfahren einer Bodenunebenheit die Gewichtskraft der Maschine derart, dass eine plötzliche Druckerhöhung in dieser Kammer erfolgt. Das hydraulische Dämpfungselement wirkt derart dämpfend, dass kurzzeitig eine Verdrängung von Hydraulikflüssigkeit aus der Kammer ermöglicht wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Halteelement an dem Trägerelement zumindest an einer Seite rollengelagert. Maschinen zur Pflanzenbearbeitung, welche im Obstbau und insbesondere welche im Weinbau eingesetzt werden, erfahren durch Weiterentwicklung eine stetige Zunahme an Komplexität und insbesondere auch an Gewicht. Es ist daher vorteilhaft, zumindest an einer Seite das Halteelement mittels Rollen an dem Trägerelement zu lagern, sodass ein geringerer Energieaufwand bei einem Verschieben, insbesondere geradlinigen Verschieben der Haltevorrichtung relativ zu dem Trägerelement aufgrund verringerter Reibungskräfte erzielt wird. Der Vorteil der verringerten Reibungskräfte wirkt sich jedoch nachteilig bei Überfahren einer Bodenunebenheit aus, da hier in erhöhtem Maße die Gewichtskraft auf die Hydraulikelemente und insbesondere den Hydraulikzylinder wirkt, sodass eine plötzliche Krafteinwirkung auch zu einer Beschädigung von Hydraulikelementen führen kann. Hier zeigt sich somit ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, indem durch das hydraulische Dämpfungselement eine reibungsarme Lagerung der Haltevorrichtung an dem Trägerelement ermöglicht wird und dennoch das Risiko einer Beschädigung von Hydraulikelementen und insbesondere des Hydraulikzylinders bei Überfahren einer Bodenunebenheit erheblich verringert wird, aufgrund der Dämpfungswirkung des hydraulischen Dämpfungselements.
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Vorzugsweise umgreift das Halteelement das Trägerelement, und das Halteelement ist bei an dem Halteelement angeordneter Maschine zumindest an der der Maschine abgewandten Seite des Trägerelements rollengelagert. Typischerweise weist das Trägerelement eine Maschinenseite zur Anordnung der Maschine auf, d.h. eine Seite, welche bei angeordneter Maschine dieser zugewandt ist. Aufgrund der Gewichtskraft der Maschine ist es vorteilhaft, zumindest an der der Maschine abgewandten Seite des Halteelements in einem oberen Bereich eine Rollenlagerung zu dem Trägerelement vorzusehen und bevorzugt an der der Maschine zugewandten Seite in einem unteren Bereich eine Rollenlagerung vorzusehen. Eine besonders kostengünstige Konstruktion wird in einer vorteilhaften Ausführungsform erzielt, indem ausschließlich an der der Maschine abgewandten Seite des Halteelements in einem oberen Bereich und an der der Maschine zugewandten Seite in einem unteren Bereich eine Rollenlagerung eine Rollenlagerung zwischen Halteelement und Trägerelement angeordnet ist. Vorzugsweise wird an der der Maschine zugewandten Seite der Haltevorrichtung in einem oberen Bereich zwischen Haltevorrichtung und Trägerelement eine Schleiffläche, insbesondere eine Gummi- und/oder Kunststoffschleiffläche zwischen Haltevorrichtung und Trägerelement angeordnet und bevorzugt an der der Maschine abgewandten Seite der Haltevorrichtung in einem unteren Bereich zwischen Haltevorrichtung und Trägerelement eine Schleiffläche, insbesondere eine Gummi- und/oder Kunststoffschleiffläche zwischen Haltevorrichtung und Trägerelement angeordnet.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist im Fluidweg zwischen Dämpfungselement und Hydraulikzylinder ein Abschaltventil vorgesehen. Dieses Ventil ist ausgebildet, den Fluss von Hydraulikfluid (typischerweise Hydrauliköl) wahlweise zu verringern, insbesondere durch Drosselwirkung, vorzugsweise wahlweise abzusperren.
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Dies ist in der Erkenntnis der Erfinder begründet, dass zwar das hydraulische Dämpfungselement beim Überfahren von Unebenheiten Vorteile bringt und insbesondere eine höhere Fahrgeschwindigkeit ermöglicht, dass jedoch bei einem Verschieben der Haltevorrichtung an dem Trägerelement mittels des Hydraulikzylinders das hydraulische Dämpfungselement zu einer Verzögerung der Verschiebungsbewegung und damit zu einer Unsicherheit bei der Steuerung einer solchen Verschiebung führen kann. Darüber hinaus kann während der Bearbeitung durch das hydraulische Dämpfungselement eine Änderung der Arbeitshöhe erfolgen.
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Es ist daher vorteilhaft, das Dämpfungselement wahlweise abzuschalten. Insbesondere ist es vorteilhaft, das Dämpfungselement während eines Verfahrens der Maschine zur Pflanzenbearbeitung, d.h. eines Verschiebens der Haltevorrichtung relativ zu dem Trägerelement, abzuschalten. Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, das Dämpfungselement bei geringen Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeugs abzuschalten, denn wie zuvor beschrieben, treten die in der Trägheit der Maschine begründeten nachteiligen Effekte insbesondere bei schnellen Beschleunigungen durch Überfahren einer Bodenunebenheit auf. Bei langsamen Geschwindigkeiten, insbesondere bei typischen Bearbeitungsgeschwindigkeiten, sind diese Krafteinwirkungen erheblich weniger nachteilig und häufig vernachlässigbar.
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Daher ist es vorteilhaft, eine Abschaltvorrichtung zum Abschalten des hydraulischen Dämpfungselements vorzusehen. Hierbei liegt es im Rahmen der Erfindung, dass ein Benutzer wahlweise das hydraulische Dämpfungselement aktiviert und deaktiviert, insbesondere durch ein manuell betreibbares Abschaltventil. Vorteilhaft ist es jedoch, eine automatisierte Aktivierung und Deaktivierung vorzunehmen. Dies ist insbesondere – wie zuvor beschrieben – vorteilhaft, indem bei einem Verfahren der Haltevorrichtung relativ zu dem Trägerelement das Dämpfungselement deaktiviert wird. Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, dass bei Fahrgeschwindigkeiten unterhalb einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit das hydraulische Dämpfungselement abgeschaltet wird.
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Hierdurch ist sichergestellt, dass bei einem reinen Transport der Maschine, bei welchem typischerweise hohe Fahrgeschwindigkeiten gewünscht sind, das hydraulische Dämpfungselement aktiviert ist. Bei einer Bearbeitung der Pflanzen, bei welchen wünschenswerterweise eine hohe Genauigkeit insbesondere hinsichtlich der Arbeitshöhe vorliegt, wird aufgrund der geringen Fahrgeschwindigkeit während des Bearbeitungsvorgangs in dieser bevorzugten Ausführungsform das hydraulische Dämpfungselement automatisch abgeschaltet.
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Das An- und Abschalten des Dämpfungselements und somit Aktivieren bzw. Deaktivieren des Dämpfungselements erfolgt bevorzugt über zumindest eine Erhöhung des Durchflusswiderstands im Fluidweg zwischen Hydraulikzylinder und Dämpfungselement. Dies kann in konstruktiv einfacher Weise mittels eines Drosselventils erzielt werden. Besonders vorteilhaft ist es, die Deaktivierung vorzunehmen, indem der Fluidweg zwischen Hydraulikzylinder und Dämpfungselement mittels eines Absperrventils zum Deaktivieren geschlossen und zum Aktivieren geöffnet wird.
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Typische Bearbeitungsgeschwindigkeiten liegen im Bereich 5 km/h bis 15 km/h, entsprechend wird das Dämpfungselement bevorzugt bei einer Fahrgeschwindigkeit deaktiviert, welche langsamer als eine vorgegebene Mindestgeschwindigkeit im Bereich 5 km/h bis 15 km/h, bevorzugt im Bereich 18 km/h bis 12 km/h, insbesondere von 10 km/h ist.
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Vorzugsweise umfasst die Haltevorrichtung eine Steuereinheit für das Abschaltventil, wobei die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass das Abschaltventil abhängig von einem Verschieben des Halteelements relativ zu dem Trägerelement mittels des Hydraulikzylinders geschlossen wird, insbesondere, den Fluidweg zwischen Dämpfungselement und Hydraulikzylinder mittels des Abschaltventils zu schließen, wenn das Halteelement relativ zu dem Trägerelement mittels des Hydraulikzylinders verschoben wird.
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Die Steuereinheit ist somit bevorzugt zusätzlich ausgebildet, um abhängig von Steuerbefehlen des Benutzers den Hydraulikzylinder derart zu steuern, dass eine Verschiebung des Halteelements relativ zu dem Trägerelement in der vom Benutzer gewünschten Richtung erfolgt. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass bevorzugt hierzu eine separate Steuervorrichtung vorgesehen ist und bei Steuervorrichtungen eine Verbindung zu einem entsprechenden Informationsaustausch aufweisen, so dass das Dämpfungselement bei Verfahren des Halteelementes deaktiviert wird.
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Das Dämpfungselement ist bevorzugt als Hydrospeicher ausgebildet.
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Insbesondere ist es vorteilhaft, dass das Dämpfungselement als Behälter mit zumindest zwei Kammern, bevorzugt genau zwei Kammern, ausgebildet ist, wobei eine Trennwand, insbesondere ein Kolben zwischen den beiden Kammern verschiebbar und/oder flexibel ausgebildet ist, sodass eine Expansion des Volumens in einer Kammer zu einer Verringerung des Volumens in der anderen Kammer führt und umgekehrt.
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Insbesondere ist es vorteilhaft, die Trennwand als flexible Membran auszubilden. Bei Benutzung ist bevorzugt eine der Kammern fluidleitend mit der Kammer des Hydraulikzylinders verbunden und mit Hydraulikfluid, insbesondere Hydraulikflüssigkeit wie z.B. Hydrauliköl gefüllt. Die andere Kammer ist bevorzugt mit Gas, beispielsweise Umgebungsluft, insbesondere bevorzugt Stickstoff gefüllt. Die mit Gas gefüllte Kammer dient somit als Ausgleichskammer. Durch ein Verändern des Drucks in der Ausgleichskammer kann die Dämpfungswirkung des Dämpfungselements beeinflusst werden.
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Um eine Justierung der Dämpfungswirkung, insbesondere eine Anpassung der Dämpfungswirkung an Maschinen mit unterschiedlichen Gewichten zu ermöglichen, ist das Dämpfungselement bevorzugt als Dämpfungselement mit einstellbarer Gegenkraft ausgebildet. In konstruktiv einfacher Weise wird das Dämpfungselement als Dämpfungselement mit einstellbarer Gegenkraft realisiert, indem – wie zuvor beschrieben – eine mit Gas gefüllte Ausgleichskammer vorgesehen ist und ein Füllventil für die Ausgleichskammer vorgesehen ist. Hierdurch kann in einfacher Weise mittels einer Druckpumpe der Druck in der Ausgleichskammer erhöht werden oder durch Ablassen von Gas aus der Ausgleichskammer der Druck verringert werden.
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Alternativ oder zusätzlich können Federelemente in der Ausgleichskammer vorgesehen werden, um eine Dämpfungswirkung zu erzielen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Haltevorrichtung zusätzlich zu dem hydraulischen Dämpfungselement als erstes Dämpfungselement mindestens ein zweites hydraulisches Dämpfungselement auf, wobei das erste und das zweite Dämpfungselement fluidleitend mit derselben Kammer des Hydraulikzylinders verbunden sind. Das erste und das zweite Dämpfungselement weisen unterschiedliche Dämpfungswirkungen auf. Im Fluidweg der Dämpfungselemente sind ein oder mehrere Abschaltmittel angeordnet, sodass wahlweise das erste oder das zweite Dämpfungselement abschaltbar ist.
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In dieser vorteilhaften Ausführungsform kann der Benutzer somit in einfacher Weise durch Wahl des ersten Dämpfungselements oder des zweiten Dämpfungselements eine unterschiedliche Dämpfungswirkung erzielen. So können beispielsweise den beiden Dämpfungselementen unterschiedliche Gewichtsklassen für die an dem Halteelement angeordnete Maschine zugeordnet werden und der Benutzer kann nach Anbringen der Maschine das dem Gewicht der Maschine zugeordnete Dämpfungselement auswählen.
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In konstruktiv einfacher Weise ist als Abschaltmittel ein zwei-Wegeventil vorgesehen, sodass wahlweise das erste Dämpfungselement oder das zweite Dämpfungselement fluidleitend mit der Kammer des Hydraulikzylinders verbunden wird. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, für jedes der Dämpfungselemente jeweils ein Absperrventil vorzusehen, sodass durch Öffnen eines der beiden Absperrventile jeweils das gewünschte Dämpfungselement aktiviert werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Haltevorrichtung ein hydraulisches Gegendämpfungselement auf, welches fluidleitend mit einer Kammer des Hydraulikzylinders verbunden ist, die nicht fluidleitend mit dem Dämpfungselement verbunden ist. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass verschieden schwere Arbeitsgeräte angebaut werden können, ohne dass der Druck des Dämpfungselementes an die jeweiligen Maschinengewichte angepasst werden müssen.
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Vorteilhafterweise ist im Fluidweg zwischen Hydraulikzylinder und Dämpfungselement ein Durchflusswiderstand erhöhendes Element, insbesondere eine Drossel, angeordnet. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass das Durchflusswiderstand erhöhende Element einstellbar zum Einstellen unterschiedlicher Durchflusswiderstände ausgebildet ist. Dies kann in konstruktiv einfacher Weise durch ein Drosselventil mit wahlweise vorgebbarer Drosselwirkung erzielt werden. Die wahlweise Vorgabe des Durchflusswiderstands zwischen Hydraulikzylinder und Dämpfungselement weist den Vorteil auf, dass die Möglichkeit besteht (bevorzugt mit einem Drosselrückschlagventil) schnell einzufedern und über die Drossel dann langsam auszufedern, was einer Dämpfung der Federung entspricht und wodurch Schwingungen gedämpft und ein „Aufschaukeln“ des Gerätes vermieden wird.
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Die Haltevorrichtung ist bevorzugt für eine geradlinige Verschiebung des Halteelementes ausgebildet. Die Hydraulikkomponenten sind bevorzugt in an sich bekannter Weise ausgebildet, insbesondere ist bevorzugt ein Hydraulikaggregat zum Betreiben des Hydraulikzylinders vorgesehen. Als Hydraulikfluid wird bevorzugt eine Hydraulikflüssigkeit, insbesondere Hydrauliköl verwendet.
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Das Halteelement ist entlang des Trägerelementes verschiebbar angeordnet. Hierzu weist das Trägerelement vorteilhafterweise ein längliches Element, insbesondere einen Mast auf, entlang dessen das Halteelement verschiebbar ist. Ein längliches, insbesondere geradlinig ausgebildetes Element weist den Vorteil auf, dass in kostengünstiger Weise mittels Gleit- und/oder Rollenlagerung das Halteelement entlang des Trägerelementes verschiebbar ausgebildet werden kann.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Haltevorrichtung eine Fahrzeughalterung zum Anordnen der Haltevorrichtung an einem Fahrzeug und einen schwenkbar an der Fahrzeughalterung angeordneten Mast auf. Das Halteelement ist verschiebbar, bevorzugt geradlinig verschiebbar an dem Mast angeordnet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass durch Verschieben des Halteelements insbesondere eine Arbeitshöhe vorgebbar ist, dass jedoch zusätzlich durch ein Verschwenken des Mastes das Halteelement und somit auch die Maschine zur Pflanzenbearbeitung an eine in Fahrtrichtung seitlich neben dem Fahrzeug angeordnete Pflanze herangeführt werden kann. Insbesondere kann zwischen einer Arbeitsstellung, in welcher sich die Maschine zur Pflanzenbearbeitung seitlich einer medialen Ebene des Fahrzeugs befindet und einer Transportstellung, in welcher sich die Maschine in etwa mittig zur medialen Ebene befindet, gewechselt werden.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist somit insbesondere auch durch ein Fahrzeug zur Pflanzenbearbeitung, insbesondere einen Traktor, gelöst, mit einer an dem Fahrzeug angeordneten erfindungsgemäßen Haltevorrichtung bzw. einer vorteilhaften Ausführungsform hiervon und einer an der Haltevorrichtung angeordneten Maschine zur Pflanzenbearbeitung.
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Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausführungsformen werden im Folgenden anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen beschrieben. Dabei zeigt:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Haltevorrichtung für eine Maschine, welche an einem Fahrzeug angeordnet ist;
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2 Hydraulikelemente des ersten Ausführungsbeispiels;
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3 Hydraulikelemente eines zweiten Ausführungsbeispiels; und
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4 Hydraulikelemente eines dritten Ausführungsbeispiels. Sämtliche Figuren zeigen schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellungen. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder gleich wirkende Elemente.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung für eine Maschine zur Pflanzenbearbeitung mit einem Trägerelement 1 zur Befestigung der Haltevorrichtung an einem Fahrzeug 2, vorliegend ein Traktor, mit einem an dem Trägerelement geradlinig und entlang des Trägerelementes verschiebbar angeordneten Halteelement 3 und mit einem Hydraulikzylinder 4 zum Verschieben des Halteelements 3 entlang des Trägerelementes 1.
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In diesem Ausführungsbeispiel weist das Trägerelement 1 eine Fahrzeughalterung 5 zum Anordnen der Haltevorrichtung an dem Fahrzeug 2 und einen schwenkbar an der Fahrzeughalterung angeordneten Mast 6 auf. Der Mast 6 ist mittels weiterer hydraulischer Betätigungsmittel um die gestrichelt dargestellte Drehachse A schwenkbar an der Fahrzeughalterung 5 angeordnet. Das Halteelement 3 ist geradlinig an dem Mast 6 mittels des Hydraulikzylinders 4 verschiebbar. Bei senkrecht stehendem Mast 6 kann das Halteelement 3 somit nach oben und nach unten verschoben werden.
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An dem Halteelement 3 ist eine Maschine 7 zur Pflanzenbearbeitung angeordnet, welche vorliegend als Laubentferner ausgebildet ist. Bei Verwendung der Haltevorrichtung fährt der Benutzer parallel zu Weinrebenzeilen, sodass in gewünschter Arbeitshöhe mittels der Maschine 7 eine Entlaubung der Weinreben erfolgt.
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Wesentlich ist, dass die Haltevorrichtung ein hydraulisches Dämpfungselement aufweist, welches fluidleitend mit einer Kammer des Hydraulikzylinders 4 verbunden ist. Dies ist in 2 dargestellt:
2 zeigt eine schematische Darstellung von Hydraulikelementen der in 1 dargestellten Konfiguration. Der Hydraulikzylinder 4 ist über eine Hydraulikleitung fluidleitend mit einem Hydraulikaggregat 8 verbunden. Das Hydraulikaggregat 8 weist in an sich bekannter Weise Steuerhebel auf, sodass ein Benutzer wahlweise Öl in die in 2 unten liegende Kammer 4a des Hydraulikzylinders 4 fördern kann, um den Kolben 4b des Hydraulikzylinders nach oben zu drücken und somit auch das Halteelement nach oben zu verschieben. Umgekehrt kann in an sich bekannter Weise Hydrauliköl aus der Kammer 4a abgelassen werden, um ein Absenken des Kolbens 4b und somit ein Herunterfahren des Halteelements 3 zu erzielen.
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In die Hydraulikleitung, welche den Hydraulikzylinder 4 und das Hydraulikaggregat 8 verbindet, mündet eine Verbindungsleitung 9, welche ein hydraulisches Dämpfungselement 10 fluidleitend mit der Hydraulikleitung und somit mit der Kammer 4a des Hydraulikzylinders 4 verbindet.
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Das Dämpfungselement 10 ist als kugelförmiger Hydrospeicher ausgebildet und weist etwa mittig eine flexible Membran 10a auf, welche das innere Volumen der Kugel in eine obere Kammer 10b und eine untere Kammer 10c trennt.
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Die untere Kammer 10c ist mit Hydrauliköl gefüllt. Die obere Kammer 10b ist mit Stickstoff gefüllt, wobei über ein Füllventil 10d der Druck in der oberen Kammer 10b verändert werden kann. Das Dämpfungselement 10 ist somit mit derjenigen Kammer des Hydraulikzylinders 4 verbunden, auf welche in einer Arbeitsstellung, wie in 1 dargestellt, bei an dem Fahrzeug 2 angeordneter Haltevorrichtung und an dem Trägerelement 1 angeordneter Maschine 7 die Gewichtskraft der Maschine 7 druckerhöhend wirkt, da die Gewichtskraft in dieser Konfiguration nach unten wirkt und somit zu einer Kompression der Kammer 4a führt.
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Fährt nun das Fahrzeug 2 über eine Bodenunebenheit, so führt dies typischerweise zu einer kurzfristigen, starken Beschleunigung nach oben und nach unten, sodass eine kurzfristige, hohe Kraft, welche im Trägheitsmoment der Maschine 7 begründet ist, über den Kolben 4b auf den Hydraulikzylinder 4 und somit insbesondere auf das Hydrauliköl in der Kammer 4a wirkt. Diese hohe Krafteinwirkung führt zu einer Dämpfung durch das Dämpfungselement 10, indem die Membran 10a nach oben gedrückt wird und somit das Gas in der oberen Kammer 10b komprimiert wird. Bei Einwirken der hohen Gewichtskraft verfährt somit das Halteelement 3 und die an dem Halteelement 3 angeordnete Maschine 7 an dem Mast 6 etwas nach unten, sodass eine Dämpfung der auf das Trägerelement 1 und insbesondere auf das Fahrzeug 2 einwirkenden Kraft durch die Kompression des Gases in der oberen Kammer 10b erzielt wird.
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Der Druck in der oberen Kammer 10b ist dabei derart gewählt, dass im Normalzustand, d.h. bei stehendem Fahrzeug mit an dem Halteelement 3 angeordneter Maschine 7 die Membran 10a das Kugelvolumen in etwa mittig teilt, wie in 2 dargestellt.
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In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung dargestellt. Der Grundaufbau entspricht dem in 1 dargestellten Aufbau, lediglich die Hydraulikkomponenten unterscheiden sich, wie ein Vergleich von 2 und 3 zeigt:
Das Dämpfungselement 11 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein zylindrisches Gehäuse mit rundem Querschnitt auf, in welchem ein nach oben und unten verschiebbarer Kolben 11a angeordnet ist, die das Volumen des Dämpfungselements 11 in eine obere Kammer 11b und eine untere Kammer 11c aufteilt. Auch hier kann über ein Füllventil 11d Gas in die obere Kammer 11b eingefüllt oder aus dieser abgelassen werden. Ebenso ist die untere Kammer 11c mit Hydrauliköl gefüllt und fluidleitend über die Verbindungsleitung 9 mit der unteren Kammer 4a des Hydraulikzylinders 4 verbunden. Die Dämpfungswirkung ist somit gleich wirkend, wie bereits bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Eine Volumenänderung der Kammern 11b und 11c erfolgt jedoch nicht durch eine Ausdehnung einer Membran, sondern durch eine Verschiebung der Kolben 11a nach oben oder nach unten.
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Zusätzlich weist die Haltevorrichtung gemäß zweitem Ausführungsbeispiel ein Abschaltventil 12 sowie eine Steuereinheit 13 auf. Mittels des Abschaltventils 12 kann die Verbindungsleitung 9 geschlossen oder geöffnet werden und somit das Dämpfungselement 11 deaktiviert (bei geschlossenem Abschaltventil 12) oder aktiviert (bei geöffnetem Abschaltventil 12) werden.
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Die Steuereinheit 13 ist mit Bedienelementen des Hydraulikaggregats 8 verbunden und derart ausgebildet, dass bei einer Betätigung der Bedienelemente, um ein Verschieben des Halteelements 3 nach oben oder unten mittels des Hydraulikzylinders 4 zu erzielen, das Abschaltventil 12 durch die Steuereinheit 13 geschlossen und somit das Dämpfungselement 11 deaktiviert wird.
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Nach Beenden des Verschiebevorgangs wird das Abschaltventil 12 durch die Steuereinheit 13 wieder geöffnet und somit das Dämpfungselement 11 wieder aktiviert.
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Auf diese Weise ist gewährleistet, dass während eines Verschiebens des Halteelements 3 und somit auch der Maschine 7 keine Verzögerung des Verschiebevorgangs durch das Dämpfungselement 11 und insbesondere durch eine Kompression oder Expansion des Gases in der Kammer 11b erfolgt. Nach Beenden des Verschiebevorgangs ist das Dämpfungselement 11 jedoch wieder aktiviert, sodass gegebenenfalls bei Überfahren einer Bodenunebenheit eventuelle kurzfristige Krafteinwirkungen durch Kompression der oberen Kammer 11b gedämpft werden können.
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In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit 13 mit einem Geschwindigkeitssensor des Fahrzeugs 2 verbunden. Alternativ kann die Steuereinheit 13 selbst einen Geschwindigkeitssensor, insbesondere mittels GPS-Koordinaten, aufweisen. Die Steuereinheit 13 ist derart ausgebildet, dass bei geringen Fahrgeschwindigkeiten kleiner einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit das Abschaltventil 12 geschlossen und das Dämpfungselement 11 somit deaktiviert ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist als Mindestgeschwindigkeit 10 km/h vorgegeben. Dies ist darin begründet, dass erhebliche Krafteinwirkungen bei Überfahren einer Bodenunebenheit insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten auftreten, insbesondere bei Transport der Maschine 7 zu dem Einsatzort. Bei solchen hohen Fahrgeschwindigkeit größer der vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit, vorliegend größer 10 km/h, ist das Dämpfungselement 11 somit automatisch aktiviert. Bei geringen Fahrgeschwindigkeiten kleiner der Mindestgeschwindigkeit ist das Dämpfungselement 11 deaktiviert, sodass insbesondere während der Bearbeitung, welche typischerweise bei geringeren Geschwindigkeiten, insbesondere Geschwindigkeiten kleiner 10 km/h, durchgeführt wird, das Dämpfungselement 11 nicht aktiviert ist und somit stets eine exakte Arbeitshöhe eingehalten wird.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Funktionalitäten der Steuereinheit kombiniert, d.h. es erfolgt ein Deaktivieren des Dämpfungselements 11 sowohl bei Fahrgeschwindigkeiten kleiner der vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit, als auch bei einem Verfahren des Halteelements 3 mittels des Hydraulikaggregats 8 und des Hydraulikzylinders 4.
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In 4 sind Hydraulikelemente eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung dargestellt. Auch bei dem dritten Ausführungsbeispiel entspricht der Grundaufbau dem in 1 dargestellten. Die Unterschiede lassen sich durch einen Vergleich der Hydraulikelemente gemäß 2 und 4 erläutern:
Das dritte Ausführungsbeispiel weist das Dämpfungselement 10 als erstes Dämpfungselement und ein Dämpfungselement 14 als zweites Dämpfungselement auf. Das zweite Dämpfungselement 14 ist analog zu dem ersten Dämpfungselement 10 ausgebildet, mit einer Membran 14a, welche das Kugelvolumen in eine obere Kammer 14b und eine untere Kammer 14c aufteilt.
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Wesentlich ist, dass ein zwei-Wegeventil 15 vorgesehen ist, über welches wahlweise die unter Kammer 10c des ersten Dämpfungselements 10 oder die untere Kammer 14c des zweiten Dämpfungselements 14 über die Verbindungsleitung 9 fluidleitend mit der unteren Kammer 4a des Hydraulikzylinders 4 verbunden werden können. Die unteren Kammern 10c und 14c sind auch hier mit Hydrauliköl gefüllt und die oberen Kammern 10b und 14b mit Gas. Über die Füllventile 10d und 14d wurden Gasmengen (vorliegend Stickstoff) derart zugeführt, dass in Leer-Normalstellung (d.h. bei stehendem Fahrzeug und ohne Anordnung einer Maschine an dem Halteelement 3) in der Kammer 14b ein Druck von ??? bar und in der Kammer 10b ein demgegenüber geringerer Druck von ??? bar vorliegt. Das zweite Dämpfungselement ist aufgrund des höheren Drucks somit für Maschinen 7 mit höherem Gewicht gegenüber dem ersten Dämpfungselement mit einem entsprechend geringeren Druck in der Kammer 10b ausgelegt.
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Der Benutzer kann nun über die Steuereinheit 13 die Gewichtsklasse der an dem Halteelement 3 angeordneten Maschine 7 vorgeben und abhängig hiervon verbindet die Steuereinheit 13 die Kammer 4a des Hydraulikzylinders 4 über das zwei-Wegeventil 15 mit der Kammer 10c des ersten Dämpfungselements (sofern die Maschine 7 in die Klasse mit geringerem Gewicht fällt) oder mit der Kammer 14c des zweiten Dämpfungselements 14 (sofern die Maschine 7 in die höhere Gewichtsklasse fällt). In einem weiter bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Abschaltventil derart ausgebildet, dass in einem weiteren Schaltzustand beide Dämpfungselemente gleichzeitig mit der Verbindungsleitung 9 fluidleitend verbunden sind. Hierdurch ist ein dritter Dämpfungszustand möglich, der eine besonders weiche Dämpfung (aufgrund der beiden parallel geschalteten Dämfungselemente) ermöglicht und somit für besonders leichte Maschinen geeignet ist.
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Darüber hinaus ist das zwei-Wegeventil 15 derart ausgebildet, dass auch ein vollständiges Verschließen der Verbindungsleitung 9 erfolgen kann. Wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt, ist auch hier die Steuereinheit 13 dazu ausgebildet, bei einem Verfahren des Halteelements 3 durch eine entsprechende Steuerung durch den Benutzer und bei einer Fahrgeschwindigkeit kleiner einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit das Ventil 15 vollständig zu schließen und somit beide Dämpfungselemente zu deaktivieren.
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Wie in 1 ersichtlich, umgreift das Halteelement 3 den Mast 6. In einer Weiterbildung des ersten Ausführungsbeispiels sind an in einem oberen Bereich der der Maschine 7 abgewandten Seite des Halteelementes 3 und in einem unteren Bereich der der Maschine 7 zugewandten Seite Rollen an dem Halteelement 3 vorgesehen, um eine Rollenlagerung zwischen Halteelement 3 und Mast 6 auszubilden (siehe Bezugszeichen R). An der der Maschine 7 zugewandten Seite ist in einem oberen Bereich sowie an der der Maschine 7 abgewandten Seite in einem unteren Bereich eine Kunststofffläche an dem Halteelement angeordnet, um eine Gleitführung zwischen Halteelement 3 und Mast 6 auszubilden (siehe Bezugszeichen K), sofern durch Verkippen ein kurzzeitiges Verschwenken des Halteelementes 3 nach oben erfolgt.
