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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein landwirtschaftliches Gerät, das mit einem Schlepper oder ähnlichem verbunden und zur Bodenbearbeitung gezogen werden kann.
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Stand der Technik
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Gezogene landwirtschaftliche Geräte werden üblicherweise über einen mittig angeordneten Anbringungsbereich mit einem Schlepper verbunden, so dass dieser das Gerät während des Transports oder während einer Bodenbearbeitung ziehend bewegen kann. Der Anbringungsbereich bildet dabei bei der Bodenbearbeitung den vorderen Punkt eines sogenannten Aufstandsdreiecks, das zwischen dem Anbringungsbereich und Walzen des Geräts ausgebildet wird.
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Das Aufstandsdreieck wird allerdings mit zunehmender Arbeitsbreite, also mit quer zur Bewegungsrichtung größer werdender Dimension des Geräts bei gleich oder im Wesentlichen gleich bleibender Länge, stetig stumpfer. Dies führt dazu, dass ein zunehmender Anteil der am landwirtschaftlichen Gerät vorgesehenen Arbeitswerkzeuge außerhalb des zwischen dem Anbringungsbereich und den Walzen des Geräts aufgespannten Aufstandsdreiecks liegt, so dass das landwirtschaftliche Gerät zum Taumeln und Kippen neigt.
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Um diesem Umstand entgegenzuwirken, werden an einem solchen landwirtschaftlichen Gerät vorlaufende Stützräder vorgesehen.
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Allerdings ist es technisch anspruchsvoll, diese Stützräder in das Gesamtsystem zu integrieren.
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Als gewissermaßen einfachste Lösung können die vorlaufenden Stützräder mechanisch oder hydraulisch verstellt werden, und verbleiben während der Bodenbearbeitung in einem relativ zum Rahmen des landwirtschaftlichen Geräts fixierten Zustand. Dies führt jedoch dazu, dass das landwirtschaftliche Gerät von den Stützrädern, dem Anbringungsbereich am Schlepper und der Nachlaufwalze geführt wird. Mit anderen Worten ist das System mechanisch überbestimmt und der tatsächliche Traganteil der Komponenten variiert in Abhängigkeit von der Einstellung des Geräts und der Topographie des Untergrunds. Wird das landwirtschaftliche Gerät über ein unebenes Terrain gezogen, kommt es folglich zu stark schwankenden Traganteilen der jeweiligen Komponenten, so dass alle die Gewichtskräfte ggf. aufnehmenden Komponenten des Geräts jeweils für einen extremen Belastungsfall ausgelegt werden müssen. Dies führt zu einem relativ hohen konstruktiven Aufwand und damit zu entsprechenden Kosten. Darüber hinaus erhöht sich das Gewicht des landwirtschaftlichen Geräts.
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Ferner ist es bekannt, bei einem landwirtschaftlichen Gerät starre Stützräder und eine vertikal frei bewegliche Deichsel zu verwenden, mit der lediglich Zugkräfte zu übertragen wären. Somit ist das System mechanisch nicht überbestimmt. Allerdings hat es sich als Nachteil erwiesen, dass auf den Schlepper keine Stützlast übertragen werden kann.
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Als weitere Variante sind im Allgemeinen aktiv geregelte Systeme bekannt. Aktiv geregelte Systeme sind jedoch relativ aufwändig und somit kostenintensiv. Darüber hinaus muss eine zusätzliche Energiequelle vorgesehen werden, die beispielsweise am Schlepper vorgehalten und mit dem landwirtschaftlichen Gerät verbunden werden muss.
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Gegenstand der Erfindung
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Ein Ziel der Erfindung ist es, ein landwirtschaftliches Gerät mit Stützrädern zur Gewährleistung eines ruhigen Laufs des landwirtschaftlichen Geräts bereitzustellen, wobei die konstruktive Ausgestaltung eine kostengünstige Ausführung ermöglichen soll.
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Der Gegenstand des Anspruchs 1 stellt ein entsprechendes landwirtschaftliches Gerät bereit. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
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Das landwirtschaftliche Gerät umfasst einen Rahmen mit einem Mittelabschnitt, wobei das landwirtschaftliche Gerät mittels eines Anbringungsbereichs des Rahmens mit einem Schlepper verbindbar ist. Ferner sind ein erstes Stützrad, das mit einem ersten Abstützmechanismus relativ zum Rahmen abgestützt ist, und ein zweites Stützrad, das mit einem zweiten Abstützmechanismus relativ zum Rahmen abgestützt ist, vorgesehen. Dabei sind der erste Abstützmechanismus und der zweite Abstützmechanismus miteinander gekoppelt und stehen mit einem Energiespeicher in Verbindung, sodass das erste Stützrad und das zweite Stützrad kraftgeführt in Übereinstimmung relativ zum Rahmen ausstellbar sind.
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Den Stützrädern des erfindungsgemäßen, landwirtschaftlichen Geräts wird ein Traganteil zugesprochen, bei dem die Stabilisierung des landwirtschaftlichen Geräts gewährleistet wird. Da die Stützräder miteinander gekoppelt sind, haben diese stets das gleiche Höhenverhältnis zum Rahmen. Die übrige Gewichtskraft wird vom Schlepper/Zugfahrzeug und den Nachlaufwalzen übernommen. Bei der Bodenbearbeitung wird ein Aufstandsdreieck zwischen dem Anbringungsbereich und den Nachlaufwalzen ausgebildet, wobei die Nachlaufwalzen insbesondere pendelnd gelagert sind.
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Die Stützräder sind so gekoppelt, dass diese parallel zueinander verfahren. Dabei wird durch die Kopplung ein Vorspanndruck über einen Energiespeicher definiert, so dass die Stützräder kraftgeführt in Übereinstimmung relativ zum Rahmen ausstellbar sind. Das erfindungsgemäße landwirtschaftliche Gerät ist somit konstruktiv derart ausgeführt, dass eine vergleichsweise kostengünstige Lösung bereitgestellt werden kann.
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Das landwirtschaftliche Gerät kann ein Fahrwerk aufweisen, mit dem das landwirtschaftliche Gerät beim Straßentransport abgestützt wird. Alternativ zu einem Fahrwerk kann das landwirtschaftliche Gerät auch mittels einer Dreipunkt-Aufnahme am Schlepper gekoppelt sein, so dass das landwirtschaftliche Gerät beim Straßentransport angehoben wird.
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In einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der erste Abstützmechanismus einen ersten Zylinder und der zweite Abstützmechanismus einen zweiten Zylinder aufweist, wobei der erste und zweite Zylinder mittels eines Hydrauliksystems miteinander gekoppelt sind. Dies ermöglicht eine präzise Führung der Stützräder.
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Es ist bevorzugt, dass das Hydrauliksystem eine erste Hydraulikleitung und eine zweite Hydraulikleitung umfasst. Somit ist eine präzise Führung der Stützräder möglich.
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Ferner ist es bevorzugt, dass das Hydrauliksystem einen Hydraulikspeicher als Energiespeicher umfasst, der als Blasenspeicher, insbesondere Stickstoffblasenspeicher, ausgebildet ist, wobei der Hydraulikspeicher mit der ersten oder zweiten Hydraulikleitung fluidmäßig verbunden ist. Somit wird die Kraft, mit der die Stützräder gemeinsam drücken, durch den Vorspanndruck im Blasenspeicher definiert.
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Gemäß einer weiteren Variante ist es vorgesehen, dass die erste Hydraulikleitung mit der in Richtung des ersten Stützrads wirkenden Seite des ersten Zylinders und der vom zweiten Stützrad weg wirkenden Seite des zweiten Zylinders verbunden ist, und die zweite Hydraulikleitung mit der vom ersten Stützrad weg wirkenden Seite des ersten Zylinders und der in Richtung des zweiten Stützrads wirkenden Seite des zweiten Zylinders verbunden ist. Auf diese Weise wird ein Master-Slave-Verbund bereitgestellt, mit dem gewährleistet wird, dass die Stützräder stets parallel verstellt werden.
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Es ist bevorzugt, dass das Hydrauliksystem eine Kopplungs-Hydraulikleitung umfasst, um den ersten und zweiten Zylinder zu koppeln, wobei als Energiespeicher eine Feder, insbesondere eine Druckfeder, vorgesehen ist, die auf einen Kolben des ersten und/oder zweiten Zylinders eine Druckkraft ausübt. Somit wird eine kompakte und zuverlässige Anordnung bereitgestellt.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der erste und zweite Abstützmechanismus mittels einer Koppelstange gekoppelt sind, wobei als Energiespeicher eine Feder, insbesondere Druckfeder, vorgesehen ist, um die Koppelstange gegenüber dem Rahmen abzustützen. Diese Ausführungsform hat sich als äußerst robust für den Einsatz in der Landwirtschaft erwiesen.
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Der Rahmen kann einen ersten Rahmenflügel und einen zweiten Rahmenflügel umfassen, die sich vom Mittelabschnitt in entgegengesetzten Richtungen erstrecken, wobei das erste Stützrad in einem Endbereich des ersten Rahmenflügels und das zweite Stützrad in einem Endbereich des zweiten Rahmenflügels angeordnet ist.
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Am ersten Rahmenflügel und am zweiten Rahmenflügel können jeweils ein oder mehrere Arbeitsgeräte/Arbeitswerkzeuge angebracht sein, beispielsweise eine oder mehrere Scheibeneggen.
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Es ist bevorzugt, dass der erste Rahmenflügel mittels eines ersten Stellmittels mit dem Mittelabschnitt in Verbindung steht und der zweite Rahmenflügel mittels eines zweiten Stellmittels mit dem Mittelabschnitt in Verbindung steht, so dass der erste Rahmenflügel und der zweite Rahmenflügel relativ zum Mittelabschnitt geschwenkt werden können. Somit kann das landwirtschaftliche Gerät während des Transports auf der Straße kompakt angeordnet und entsprechend transportiert werden.
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Es ist bevorzugt, dass das erste Stützrad an einem Gelenkelement angebracht ist, das mittels eines Gelenks mit dem Rahmen verbunden ist, und das zweite Stützrad an einem Gelenkelement angebracht ist, das mittels eines Gelenks mit dem Rahmen verbunden ist. Somit wird eine robuste Ausführung des landwirtschaftlichen Geräts gewährleistet.
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Vorzugsweise sind das erste Stützrad und das zweite Stützrad gleich vom Mittelabschnitt des Rahmens beabstandet, um beidseitig eine gleichartige Abstützung zu gewährleisten.
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Ferner ist es gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Rahmen mehrteilig ausgebildet ist, wobei ein in Fahrrichtung hinterer Bereich das Fahrwerk und ein in Fahrrichtung vorderer Bereich die Stützräder umfasst, wobei der vordere Bereich und der hintere Bereich relativ zueinander bewegbar sind. Somit kann das landwirtschaftliche Gerät zwischen einem für den Transport auf der Straße geeigneten Aufbau und einer für den Arbeitseinsatz bevorzugten Konfiguration verändert werden. Im letzteren Fall können die Nachlaufwalze(n) eine Abstützung des landwirtschaftlichen Geräts gegenüber dem Untergrund übernehmen.
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Es ist bevorzugt, dass das erste Stützrad und das zweite Stützrad in Fahrrichtung vor dem Fahrwerk angeordnet sind, so dass die Stützräder sogenannte vorlaufende Stützräder darstellen.
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Das erste Stützrad und das zweite Stützrad können jeweils einen geringeren Durchmesser aufweisen als Räder des Fahrwerks. Die Stützräder sind somit für den vergleichsweise langsamen Einsatz, insbesondere während einer Bodenbearbeitung mit dem landwirtschaftlichen Gerät, ausgelegt.
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Das erste Stützrad und das zweite Stützrad können zusätzlich höhenverstellbar sein, um eine Voreinstellung der Stützräder vornehmen zu können.
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In einer weiteren Variante ist es vorgesehen, dass das Gewicht des Rahmens im Wesentlichen durch eine Nachlaufwalze und, bei Anbringung des landwirtschaftliches Geräts an einem Schlepper, durch einen mit dem am Anbringungsbereich verbundenen Schlepper aufgenommen wird. Ein kleinerer Traganteil wird somit durch die Stützräder aufgenommen, um ein Kippen des landwirtschaftlichen Geräts zu verhindern.
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In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das landwirtschaftliche Gerät ein oder mehrere weitere Stützräder aufweist, die zusätzlich zum ersten und zweiten Stützrad vorgesehen sind. Das oder die weiteren Stützräder sind bevorzugt im Verbund mit dem ersten und zweiten Stützrad vorgesehen. Auf diese Weise kann das Einsatzspektrum des landwirtschaftlichen Geräts nochmals erweitert werden.
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Neben dem landwirtschaftlichen Gerät selbst betrifft die Erfindung auch die Verwendung des landwirtschaftlichen Geräts gemäß einem der vorangegangenen Aspekte zur Bodenbearbeitung.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Geräts
- 2 zeigt eine schematische Darstellung des landwirtschaftlichen Geräts gemäß der ersten Ausführungsform
- 3 zeigt eine schematische Darstellung des landwirtschaftlichen Geräts gemäß einer zweiten Ausführungsform
- 4 zeigt eine schematische Darstellung des landwirtschaftlichen Geräts gemäß einer dritten Ausführungsform
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Anhand der Figuren werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, um die Erfindung anhand anschaulicher Beispiele zu beschreiben. Obwohl die Ausführungsformen nicht einschränkend, sondern rein beispielhaft, sind, können Merkmale der Ausführungsformen auch einzeln zur Spezifizierung der Erfindung herangezogen werden. Modifikationen von Merkmalen der Ausführungsform können mit Varianten anderer Merkmale der Ausführungsform kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung auszubilden.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform eines landwirtschaftlichen Geräts 1 gemäß der Erfindung. Das landwirtschaftliche Gerät 1 umfasst einen Rahmen 10, der einen sich mittig erstreckenden Mittelabschnitt 10a aufweist. Der Rahmen 10 umfasst einen Anbringungsbereich 19, der in Fahrrichtung einen vorderen Abschnitt des landwirtschaftlichen Geräts 1 bildet und der mit einem Schlepper, insbesondere einem Traktor, verbunden werden kann. An der vom Anbringungsbereich 19 entgegengesetzten Seite ist ein Fahrwerk 17 vorgesehen, das zwei Räder 15, 16 umfasst. Wird das landwirtschaftliche Gerät 1 beispielsweise über eine Straße gezogen, so wird das landwirtschaftliche Gerät 1 primär über die Räder 15, 16 sowie über den Anbringungsbereich 19 abgestützt.
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Ausgehend vom Mittelabschnitt 10a des Rahmens 10 erstrecken sich beidseitig Rahmenflügel 11, 12, die jeweils Arbeitsgeräte aufnehmen. In Fahrrichtung zwischen den Rahmenflügel 11, 12 und den Rädern 15, 16 sind Nachlaufwalzen 18 vorgesehen, die eine Abstützung des landwirtschaftlichen Geräts 1 während der Bodenbearbeitung übernehmen. Im Ausführungsbeispiel sind die Nachlaufwalzen 18 pendelnd gelagert.
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Bei der Bodenbearbeitung wird ein Aufstandsdreieck zwischen dem Anbringungsbereich 19 und den Nachlaufwalzen 18 ausgebildet. Die Spitzen des Aufstandsdreiecks im Bereich der Walzen 18 befinden sich dabei zwischen einem äußersten Abschnitt der Nachlaufwalzen 18 und einer Verlängerung des Mittelabschnitt 10a des Rahmens 10.
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Der erste Rahmenflügel 11 ist mittels eines ersten Stellmittels 11a, das vorliegend als Hydraulikzylinder ausgebildet ist, mit dem Mittelabschnitt 10a des Rahmens 10 in Verbindung. Entsprechend ist der zweite Rahmenflügel 12 mittels eines zweiten Stellmittels 12a, das im Ausführungsbeispiel ebenfalls als Hydraulikzylinder ausgebildet ist, mit dem Mittelabschnitt 10a des Rahmens 10 in Verbindung. Durch die Stellmittel 11a, 12a können die Rahmenflügel 11, 12 jeweils relativ zum Mittelabschnitt 10a des Rahmens 10 geschwenkt werden.
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An einem vom Mittelabschnitt 10a des Rahmens 10 weg weisenden Ende des ersten Rahmenflügels 11 ist ein erstes Stützrad 20 vorgesehen, und an einem vom Mittelabschnitt 10a des Rahmens 10 weg weisenden Ende des zweiten Rahmenflügels 12 ist ein zweites Stützrad 30 vorgesehen.
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Die Stützräder 20, 30 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel sogenannte vorlaufende Stützräder, da der Eingriffsbereich der an den Rahmenflügel angebrachten Arbeitswerkzeuge und derjenige der Nachlaufwalzen 18 in Fahrtrichtung nachgelagert sind.
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Anhand von 2 kann die Kopplung des ersten Stützrads 20 und des zweiten Stützrads 30 anschaulich beschrieben werden. Insbesondere ist das erste Stützrad 20 mittels eines Gelenkelements 21 mit dem Rahmen 10 in Verbindung, und kann mittels des Gelenkelements 21 relativ zum Rahmen um ein Gelenk 22 verschwenkt werden. Das zweite Stützrad 30 ist an einem Gelenkelement 31 angebracht, wobei das Gelenkelement 31 mittels eines Gelenks 32 mit dem Rahmen 10 verbunden ist. Somit kann das zweite Stützrad 30 relativ zum Rahmen 10 verschwenkt werden.
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Im Bereich des ersten Stützrads 20 ist ein erster Zylinder 23 vorgesehen, der einen Kolben aufnimmt. Der Kolben des ersten Zylinders 23 ist mit dem Gelenkelement 21 in Verbindung und stützt dieses relativ zum Rahmen 10 ab.
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Im Bereich des zweiten Stützrads 30 ist ein zweiter Zylinder 33 vorgesehen, der ein Kolbenelement aufnimmt. Das Kolbenelement des zweiten Zylinders 33 stützt das Gelenkelement 31 relativ zum Rahmen 10 ab.
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Die Zylinder 23, 33 sind in einem Master-Slave-Verbund miteinander gekoppelt. Insbesondere ist die obere Zylinderkammer des ersten Zylinders 23 mittels einer Hydraulikleitung 41 eines Hydrauliksystems 40 mit einer unteren Zylinderkammer des zweiten Zylinders 33 in Verbindung. Die untere Zylinderkammer des ersten Zylinders 23 ist mittels einer zweiten Hydraulikleitung 42 des Hydrauliksystems 40 mit der oberen Zylinderkammer des zweiten Zylinders 33 in Verbindung.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist an der ersten Hydraulikleitung 41 ein Hydraulikspeicher (Energiespeicher) angeschlossen, der vorliegend als sogenannter Blasenspeicher ausgebildet ist. Im Hydraulikspeicher 43 ist somit ein definierter Vorspanndruck vorgesehen, der durch eine Stickstoffblase definiert ist. Die Kraft, mit der die Stützräder 20, 30 gemeinsam gedrückt werden, wird durch den Vorspanndruck in der Stickstoffblase des Hydraulikspeichers definiert.
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Anhand von 3 wird eine zweite Ausführungsform erläutert. Ähnliche Elemente wie in der ersten Ausführungsform sind mit entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet. Zusätzlich zu den nachfolgenden Erläuterungen wird auch auf die vorangegangene Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen. Dies betrifft insbesondere den konstruktiven Aufbau des landwirtschaftlichen Geräts gemäß 1, der in der Ausführungsform gemäß 3 ähnlich umgesetzt sein kann.
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Die zweite Ausführungsform betrifft ein landwirtschaftliches Gerät mit einem Rahmen 10', wobei das landwirtschaftliche Gerät ein erstes Stützrad 20' und ein zweites Stützrad 30' aufweist. Das erste Stützrad 20' ist mittels eines Gelenkelements 21' mit dem Rahmen 10' in Verbindung und kann anhand des Gelenkelements 21' relativ zum Rahmen 10' um ein Gelenk 22' verschwenkt werden. Das zweite Stützrad 30' ist an einem Gelenkelement 31' angebracht. Das Gelenkelement 31' ist mittels eines Gelenks 32' mit dem Rahmen 10' verbunden, sodass das zweite Stützrad 30' relativ zum Rahmen 10' verschwenkt werden kann.
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Das landwirtschaftliche Gerät der zweiten Ausführungsform umfasst einen ersten Zylinder 23', der am Gelenkelement 21' des ersten Stützrads 20' abgestützt ist. Ferner ist ein zweiter Zylinder 33' vorgesehen, der am Gelenkelement 31' des zweiten Stützrads 30' abgestützt ist. Die untere Kammer des ersten Zylinders 23' ist mittels einer Kopplungs-Hydraulikleitung 42' eines Hydrauliksystems (40') mit einer oberen Kammer des zweiten Zylinders 33' fluidmäßig in Verbindung. Somit sind die Zylinder 23' und 33' miteinander gekoppelt. Am ersten Zylinder 23' ist eine Feder 44' vorgesehen, die als Energiespeicher dient und den Kolben des ersten Zylinders 23' vorspannt. Somit dient die Feder 44' als Energiespeicher, sodass das erste Stützrad 20' und das zweite Stützrad 30' kraftgeführt in Übereinstimmung relativ zum Rahmen 10' ausstellbar sind.
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4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Ähnlich der Komponenten wie in der ersten Ausführungsform sind doch entsprechende Bezugszeichen gekennzeichnet. Zusätzlich zur nachfolgenden Erläuterung der dritten Ausführungsform wird auf die Erklärungen zur ersten Ausführungsform verwiesen. Dies gilt insbesondere für die detaillierte Beschreibung zu 1 der ersten Ausführungsform.
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Die dritten Ausführungsform betrifft ein landwirtschaftliches Gerät mit einem Rahmen 10", wobei das landwirtschaftliche Gerät ein erstes Stützrad 20" und ein zweites Stützrad 30" aufweist. Das erste Stützrad 20" ist mittels eines Gelenkelements 21" mit dem Rahmen 10" in Verbindung und kann anhand des Gelenkelements 21" relativ zum Rahmen 10" um ein Gelenk 22" verschwenkt werden. Das zweite Stützrad 30" ist an einem Gelenkelement 31" angebracht. Das Gelenkelement 31" ist mittels eines Gelenks 32" mit dem Rahmen 10" verbunden, sodass das zweite Stützrad 30' relativ zum Rahmen 10" verschwenkt werden kann.
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Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der ersten Ausführungsform, das anstelle von Hydraulikzylindern eine mechanische Kopplung zwischen dem ersten Stützrad 20" und dem zweiten Stützrad 30" bereitgestellt ist. Insbesondere umfasst das landwirtschaftliche Gerät gemäß der dritten Ausführungsform eine Koppelstange 50", die jeweils mittels eines Kniehebelmechanismus mit den Gelenkelementen 21" und 31" in Verbindung steht, wobei die Koppelstange 50" mittels einer Druckfeder 51" gegenüber dem Rahmen 10" abgestützt ist. Die Druckfeder 51" dient dabei als Energiespeicher, sodass das erste Stützrad 20" und das zweite Stützrad 30" kraftgeführt in Übereinstimmung relativ zum Rahmen 10" ausstellbar sind.
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Es ist ersichtlich, dass das landwirtschaftliche Gerät gemäß den Ausführungsformen um weitere Arbeitswerkzeuge erweitert werden kann.
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Obwohl die Ausführungsformen anhand eines landwirtschaftlichen Geräts beschrieben wurden, das mit Arbeitswerkzeugen zur Bodenbearbeitung ausgestattet ist, ist ersichtlich, dass das landwirtschaftliche Gerät gemäß weiteren Ausführungsformen auch für einen anderen Einsatz ausgebildet sein kann, beispielsweise als Heuwender oder ähnliches.
