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Die Erfindung betrifft ein Arbeitsfahrzeug mit einem daran halterbaren oder gehaltenen Arbeitsgerät, insbesondere einem Mäh- und/oder Schneidgerät, mit zumindest einem beweglichen Ausleger, der zumindest einen Arbeitskopf trägt, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Arbeitsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 17.
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Bei solchen Mäh- und/oder Schneidgeräten ist es bekannt, den Ausleger insgesamt in einer Richtung quer zum Fahrzeug beweglich zu halten, um ihn damit zwischen einer ausgreifenden Arbeitsstellung und einer zum Beispiel in Fahrtrichtung oder gegen die Fahrtrichtung eingefalteten Transportstellung oder zwischen zwei zu unterschiedlichen Seiten ausgreifenden Arbeitsstellungen verlagern oder ihn während des Ausgreifens zu einer Seite unterschiedlich weit ausschieben oder ausschwenken zu können, so daß ein hohes Moment auf das tragende Arbeitsfahrzeug einwirkt.
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Das Arbeitsfahrzeug, zum Beispiel ein Unimog oder ähnliches, umfaßt einen Fahrzeugrahmen, der an sich die Stabilität des Fahrzeugs sichert und erst über einen von diesem abgestützten Tragrahmen in der Lage ist, die hohe Last des Arbeitsgeräts aufzunehmen. Der Tragrahmen hat dabei häufig eine größere Breite als der eigentliche Fahrzeugrahmen.
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Dabei kann der Ausleger mit einem ihn tragenden Grundrahmen insgesamt an quer zum Fahrzeug erstreckten Führungsschienen, die den Ausleger abstützen, verlagerbar sein.
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Ein derartiger Ausleger wiegt mit Arbeitskopf häufig mehrere Tonnen, insbesondere bei großen, weit ausgreifenden Auslegern über drei Tonnen, so daß bei einer einseitigen Auslage die Gewichtskraft nur auf einer Seite der Abstützungen (zum Beispiel auf zwei von vier Abstützungen) aufliegt.
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Bei der seitlichen Auslage oder wenn der Ausleger (auch noch) eine heckwärts weisende Komponente aufweist, ist dabei auf den vorderen Bereich des ihn tragenden Grundrahmens zumindest auf einer Seite eine aufwärts weisende Zugkraft wirksam, so daß der Grundrahmen an zumindest einer Ecke mit dem Arbeitsgerät abzuheben droht.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, hier eine Verbesserung zu erreichen.
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Die Erfindung löst dieses Problem durch ein Arbeitsfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 17. Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen wird auf die abhängigen Ansprüche 2 bis 16 und 18 verwiesen.
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Erfindungsgemäß kann ein Abheben des Grundrahmens des Arbeitsgeräts durch das oder die mittelbar oder unmittelbar an dem Fahrzeugrahmen angreifende(n) und einer abhebenden Zugkraft entgegenwirkende(n) Haltemittel zuverlässig verhindert werden. Das gesamte Arbeitsgerät kann auch bei großer einseitiger, zum Beispiel auch heckseitiger, Auslage des Auslegers fest und stabil am Fahrzeugrahmen des Arbeitsfahrzeugs gehalten bleiben oder werden.
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Sofern zumindest ein Haltemittel jeweils mit einer ersten Anbindung an dem Grundrahmen und mit einer zweiten Anbindung an dem Fahrzeugrahmen angreift, ist eine direkte Verbindung zwischen dem zuoberst und dem zuunterst liegenden Rahmen geschaffen. Der mittig dazwischen liegende Tragrahmen ist dann derart eingeklemmt, daß er an einem Abheben vom Fahrzeugrahmen automatisch mit gehindert ist. Die Anzahl an Haltemitteln ist somit minimiert, es ergibt sich ein sehr geringer Platz- und Materialbedarf.
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Alternativ ist auch möglich, daß zumindest ein erstes Haltemittel sich zwischen dem Grundrahmen und dem Tragrahmen und ein weiteres Haltemittel sich zwischen dem Tragrahmen und dem Fahrzeugrahmen erstreckt.
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Gerade der Platzbedarf einer solchen Sicherung spielt eine wichtige Rolle, da am Fahrzeug nur wenig Raum zum Angreifen derartiger Haltemittel zur Verfügung steht.
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Wenn günstig zumindest zwei Haltemittel vorgesehen sind, die links- und rechtsseitig einer Fahrzeugquermitte angeordnet sind, können auch große seitliche Kräfte und Momente, etwa bei einem im Betrieb üblichen quer ausgreifenden Ausleger, abgefangen werden.
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Weiter ist es hilfreich, das oder die Haltemittel im bezüglich der Fahrtrichtung vorderen Bereich des Grundrahmens angreifen zu lassen, um so die kritische vordere Kante des Grundrahmens gegen ein Abheben vom Fahrzeug zu sichern.
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Bei anderen Geometrien, etwa wenn die Hauptlast auf einer Vorderachse liegt, kann es auch günstig sein, die Haltemittel im hinteren Bereich des Grundrahmens angreifen zu lassen.
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Insbesondere sind genau zwei Haltemittel vorgesehen, um so mit minimiertem Aufwand eine Sicherung bei Auslage des Auslegers nach links und nach rechts in gleicher Weise sicherstellen zu können.
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Mit mindestens zwei Haltemitteln ist es auch möglich, daß im Arbeitseinsatz zumindest ein Haltemittel auf einer Seite der Fahrzeugquermitte auf Zug und zumindest ein auf Haltemittel auf der anderen Seite der Fahrzeugquermitte auf Druck beanspruchbar ist.
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In einer einfachen und preiswerten Version, die dennoch einen guten Halt garantiert, umfaßt das oder jedes Haltemittel ein Spannschloß. Eine Einstellbarkeit etwa einer Vorspannung ist damit möglich.
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Zusätzlich oder alternativ ist auch möglich, daß das oder jedes Haltemittel einen Hydraulikzylinder umfaßt. Auch hier ist eine Einstellbarkeit gegeben.
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Weiter kann ebenfalls zusätzlich oder alternativ das oder jedes Haltemittel eine Kette oder dergleichen flexibles Zugseil umfassen.
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Gerade bei elektrischen Fahrzeugantrieben ist es auch sehr günstig, wenn zumindest ein Haltemittel elektrisch spannbar ist, zum Beispiel über ein Spannseil oder eine Zahnstange und einen Zug ausübenden Elektromotor.
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Damit können die Haltemittel entweder passive Bauelemente wie etwa - vorgespannte - Federn oder Spannschlösser ausbilden. Alternativ können die Halterungen Überlastsicherungen auch aktive Aktoren ausbilden, die durch momentane Gewichtsverteilung des Auslegers betätigbar sind, zum Beispiel aktive Hydraulikzylinder, die der Krafteinleitung entgegenwirken.
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Besonders vorteilhaft ist sowohl der Fahrzeugrahmen als auch der Grundrahmen des Arbeitsgeräts jeweils mit zumindest einem Ansatz versehen, und ein Haltemittel kann jeweils zwischen einem Ansatz des Grundrahmens und einem Ansatz des Fahrzeugrahmens verspannt sein. Dann können die Haltemittel auch mit minimalem Aufwand ausgewechselt werden.
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Die Ansätze können entweder fest an dem jeweiligen Rahmen sein, zum Beispiel angeschweißt, oder es ist eine lösbare Halterung möglich.
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Für eine leichte Nachrüstung kann oder können besonders der Ansatz oder die Ansätze des Fahrzeugrahmens mit diesem verschraubt sein.
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Um dem geringen zur Verfügung stehenden Raum Rechnung zu tragen und gleichzeitig eine Anbringung möglichst weit quer außen zu ermöglichen, ist oder sind vorteilhaft der oder die Ansätze des Fahrzeugrahmens an in Fahrtrichtung liegenden Längsträgern festgelegt. Die Ansätze, zum Beispiel Ösen, Ringe oder ähnliches, können an konsolenartigen Trägern gehalten sein.
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Eine häufige Serienkonstruktion sieht vor, daß der Tragrahmen auf den Fahrzeugrahmen aufgelegt und mit Hilfe von mehreren Paketen von Tellerfedern gegenüber diesem ausgleichend beweglich ist, um so auf die dynamischen Belastungen während der Fahrt zu reagieren.
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Ein Arbeitsgerät, insbesondere ein Mäh- und/oder Schneidgerät, das zumindest einen an einem beweglichen Ausleger gehaltenen Arbeitskopf umfaßt, zur Anmontage an ein Arbeitsfahrzeug der genannten Art, wobei das Arbeitsgerät mit einem ihn haltenden Grundrahmen versehen ist und zu dessen Halterung mittelbar oder unmittelbar an dem Fahrzeugrahmen angreifende und einer abhebenden Zugkraft entgegenwirkende Haltemittel vorgesehen sind, ist gesondert handelbar und daher auch gesondert beansprucht. Häufig werden derartige Arbeitsgeräte auf unterschiedliche Chassis und Fahrzeuge aufgebaut, so daß jeweils Anpassungen nötig sind.
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Es versteht sich, daß verschiedenste Auslegertypen eingesetzt werden können, auch solche mit zwei Arbeitsköpfen oder mit Wechselarbeitsköpfen, so daß die Masse des bestückten Auslegers variabel ist.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung.
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In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine schematische perspektivische Vorderansicht eines Arbeitsfahrzeugs mit einem von diesem umfaßten Arbeitsgerät und einer Auslegerablage quer nach rechts vom Fahrzeug aus,
- 2 das Arbeitsfahrzeug in Auslegerablage nach 1, jedoch in Ansicht von oben,
- 3 das Arbeitsfahrzeug in Auslegerablage nach 1, jedoch in perspektivischer Ansicht von schräg oben,
- 4 das Arbeitsfahrzeug nach 1 in Seitenansicht von links,
- 5 eine ähnliche Ansicht wie 3, jedoch nur des Fahrzeugrahmens, des Tragrahmens und des aufgesetzten Grundrahmens mit daran gehaltenem Arbeitsgerät,
- 6 eine heckseitige Ansicht des Arbeitsfahrzeugs nach einer der vorhergehenden Figuren, jedoch ohne das Arbeitsgerät und ohne eine Zusatzabstützung gegenüber Rädern des Fahrzeugs,
- 7 eine perspektivische Ansicht des Arbeitsfahrzeugs nach einer der vorhergehenden Figuren, jedoch ohne das Arbeitsgerät und ohne eine Zusatzabstützung gegenüber Rädern des Fahrzeugs,
- 8 die drei übereinander gelegenen Rahmen, nämlich Fahrzeugrahmen, Tragrahmen und Grundrahmen, nach einer der vorhergehenden Figuren,
- 9 eine ähnliche Ansicht wie 8, jedoch aus einer Perspektive von schräg vorne (bezüglich der Fahrtrichtung).
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Das in 1 dargestellte und insgesamt mit 1 bezeichnete Arbeitsfahrzeug ist hier ein selbstfahrendes Fahrzeug, wie etwa ein Schlepper oder ein Unimog oder ähnlicher LKW mit einem Fahrerhaus 18, was nicht zwingend ist. Auch ein Auflieger oder Anhänger ist beispielsweise möglich.
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Das Arbeitsfahrzeug 1 ist mit einem Fahrzeugrahmen 2 versehen, zum Beispiel einem Leiterrahmen, der Längsträger 15 sowie diese verbindende Querträger aufweist. Der Fahrzeugrahmen 2, der auch weitere Komponenten des Fahrzeugs trägt, zum Beispiel die Achsen, ist zum Tragen von Arbeitsgeräten 5 in seinem Auslieferungszustand mit einem am Fahrzeugrahmen 2 mittelbar oder unmittelbar gehaltenen Tragrahmen 3 für ein Arbeitsgerät 5 versehen.
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Dieser Tragrahmen 3 ist in Draufsicht häufig nahezu quadratisch oder weist wie hier nach quer außen greifende Tragarme 20 auf und kann so auch Arbeitsgeräte 5 tragen, deren Breite zumindest während des Betriebs weit über den Fahrzeugrahmen 2 hinausgeht. Im Ausführungsbeispiel ist der Tragrahmen 3 auf den Fahrzeugrahmen 2 aufgelegt und mit Hilfe von mehreren Paketen von Tellerfedern gegenüber diesem ausgleichend beweglich, so daß während der Fahrt auftretende dynamische Belastungen zwischen Tragrahmen 3 und Fahrzeugrahmen 2 abgefangen werden und der Tragrahmen 3 sicher an diesem gehalten bleibt.
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Insbesondere kann (auch) ein solches Arbeitsgerät 5 abgestützt werden, das zumindest einen Arbeitskopf 7 umfaßt, der an einem gegenüber dem Fahrzeugrahmen 2 beweglichen Ausleger 6 gehalten ist. Durch eine mehrere Meter weite Auslage (wie z. B. in 3 ff.) können dabei hohe Momente auf den Tragrahmen 3 einwirken und insbesondere an dessen der Auslage gegenüber gelegenen Seite eine hohe aufwärts wirkende Zugkraft 16 verursachen, die abhebend auf den Grundrahmen 4 wirkt. Eine zusätzliche Abstützung 22 des Grundrahmens 4 gegenüber den hier hinteren Rädern reicht nicht, um dieser Zugkraft 16 im vorderen Bereich 19 entgegenzuwirken. Die zusätzliche Abstützung 22 verhindert bei ihrer Aktivierung das Einfedern der Hinterachse und wird für den normalen Fahrbetrieb gelöst.
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Der Ausleger 6 umfaßt beispielhaft drei gegeneinander schwenkbare Abschnitte (nicht gezeichnet). Auch andere Geometrien sind möglich.
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In der Zeichnung ist der Ausleger 6 auf dem Aufbauraum eines LKW, eines Unimogs, eines Traktors oder Schmalspurtraktors gehalten.
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Der Arbeitskopf 7 kann beispielsweise als Mäh-, Schneid- oder Fräskopf oder als Räum- oder Reinigungskopf ausgebildet und zum Beispiel mit Schneid- und/oder Schlagmitteln versehen sein. Neben Grasmähköpfen mit einer oder mehreren vertikal oder horizontal rotierenden Schneid- oder Schlagwalzen ist so beispielsweise auch eine reine Heckenschere oder dergleichen montierbar. Zudem kann die Arbeitsposition des Arbeitskopfes zwischen rechts und links ausgreifend (vom Fahrzeug 1 aus gesehen) variiert werden.
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Das Arbeitsgerät 5 ist hier mit einem ihn haltenden Grundrahmen 4 versehen, über den es üblicherweise auf dem Tragrahmen 3 gehalten ist, zum Beispiel über quer außen liegende Kugelköpfe 17 an den Tragarmen 20 des Tragrahmens 3.
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Unter „Rahmen“ wird hier jedwede überwiegend flächig erstreckte Tragstruktur verstanden, unabhängig davon, ob diese durch einzelne Träger oder Schienen oder eine gemeinsame Grundplatte oder andersartig aufgebaut ist. Häufig ist ein derartiger Rahmen aus Stahlprofilen zusammengeschweißt und/oder geschraubt.
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Zur Halterung des Grundrahmens 4 des Arbeitsgeräts 5 ist oder sind mittelbar oder unmittelbar an dem Fahrzeugrahmen 2 angreifende und einer abhebenden Zugkraft 16 entgegenwirkende Haltemittel 8 vorgesehen. Da der Grundrahmen 4 in seiner Gewichtskraft auf dem Tragrahmen 3 abgestützt wird, müssen die Haltemittel 8 nicht zwingend auf Druck beansprucht werden. Es kann vielmehr genügen, wenn die Haltemittel 8 gegen Zugbeanspruchung wirksam sind. Es ist jedoch auch im Arbeitseinsatz möglich, daß zumindest ein Haltemittel 8 auf einer Seite der Fahrzeugquermitte 11 auf Zug und zumindest ein Haltemittel auf der anderen Seite der Fahrzeugquermitte 11 auf Druck beanspruchbar ist. Die Beanspruchung kann auch dynamisch wechseln, so daß ein Haltemittel (8) mal auf Druck und mal auf Zug beansprucht wird.
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Dabei kann der Tragrahmen 3 kräfteseitig „überbrückt“ werden, ohne daß die Stabilität leidet. Diese Überbrückung bedeutet, daß zumindest ein Haltemittel 8 jeweils mit einer ersten Anbindung 9 an dem Grundrahmen 4 und mit einer zweiten Anbindung 10 an dem Fahrzeugrahmen 2 angreift, ohne an dem dazwischen liegenden Tragrahmen 3 anzugreifen. Das Haltemittel 8 ist somit in einer günstigen Version nur an dem ganz oben liegenden Grundrahmen 4 des Arbeitsgeräts 5 sowie an dem ganz unten liegenden Fahrzeugrahmen 2 direkt gehalten, nicht jedoch unmittelbar an dem sandwichartig eingefaßten Tragrahmen 3.
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Dies kann auch anders gelöst werden, etwa wenn zumindest ein erstes Haltemittel 8 sich zwischen dem Grundrahmen 4 und dem Tragrahmen 3 und zumindest ein weiteres Haltemittel 8 sich zwischen dem Tragrahmen 3 und dem Fahrzeugrahmen 2 erstreckt. Dann ist die Verspannung aufgeteilt in zwei Teilverspannungen (hier nicht gezeichnet).
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Bei gelösten Haltemitteln oder wenn der Grundrahmen 4 eine hinreichende Elastizität aufweist, bleibt die Beweglichkeit des Tragrahmens 3 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 2 über zum Beispiel die Tellerfedern oder andere Federelemente während der normalen Fahrt erhalten.
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Wie in den Figuren deutlich wird, sind zumindest zwei - hier: genau zwei - Haltemittel 8 vorgesehen. Diese sind links- und rechtsseitig einer Fahrzeugquermitte 11 angeordnet, um eine möglichst breite Abstützung gegen Zugkräfte zu erreichen. Damit ergeben sich zu beiden Querseiten hin gleichartige Verhältnisse, so daß der Ausleger 6 gleichwertig zu beiden Seiten hin weisen kann und der Arbeitskopf 7 zu beiden Querseiten des Fahrzeugs 1 gleichwertig arbeiten kann.
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Bei den in der Zeichnung dargestellten Verhältnissen, bei denen der Ausleger 7 zwar über das Heck 12 hinausgreifen kann, jedoch nicht sehr weit in Fahrtrichtung F nach vorne, weil dort das Fahrerhaus 18 steht, ist es günstig, wenn das oder die Haltemittel im bezüglich der Fahrtrichtung F vorderen Bereich 19 des Grundrahmens 4 angreifen.
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Damit kann selbst bei einer extremen seitlichen Auslage (1 ff.) und/oder bei einer Auslage des Arbeitskopfes 7 über das Fahrzeugheck 12 entgegen der Fahrtrichtung F hinaus eine maximale Zugbelastung auf den vorderen Bereich 19 von den Haltemitteln 8 gut abgefangen werden. Bei einer geänderten Geometrie, zum Beispiel wenn die Last des Grundrahmens 4 mehr auf einer Vorderachse liegt - hier nicht gezeichnet -, können die Haltemittel auch auf einen hinteren Bereich des Grundrahmens 4 einwirken, um diesen sicher zu halten.
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Wie in der Zeichnung erkennbar ist, sind die dort gezeigten genau zwei Haltemittel 8 jeweils durch Spannschlösser gebildet. Diese können manuell nachgestellt werden und auch mit einer Vorspannung eingebaut werden.
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Zusätzlich oder alternativ kann das oder jedes Haltemittel 8 auch einen Hydraulikzylinder (hier nicht gezeichnet) umfassen, der je nach Druckbeaufschlagung ebenfalls unterschiedliche Kraft aufbringen und somit ebenfalls eine Vorspannung realisieren kann.
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Auch ist es zusätzlich oder alternativ möglich, daß das oder jedes Haltemittel 8 eine Kette oder dergleichen flexibles Zugseil und/oder zumindest ein elektrisch spannbares Organ umfaßt. Auch mehrere der genannten Arten von Haltemitteln 8 können auch innerhalb eines einzigen Haltemittels 8 miteinander kombiniert werden, zum Beispiel ein Zugseil, das über einen Hydraulikzylinder oder einen Elektromotor gespannt werden kann.
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In allen Fällen kann zumindest einer Zugkraft in Richtung 16 auf den Grundrahmen 4, die bestrebt wäre, diesen vom Fahrzeugrahmen 2 zumindest an einer Ecke abzuheben, entgegengewirkt werden. Zusätzlich kann, wie oben erwähnt, mit einem weiteren Haltemittel auch einer Druckkraft entgegengewirkt werden. Dies ist jedoch nicht zwingend und kann sich im Betrieb auch phasenweise ändern.
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Sowohl der Fahrzeugrahmen 2 als auch der Grundrahmen 4 des Arbeitsgeräts 5 sind jeweils mit zumindest einem Ansatz 13 bzw. 14 versehen. Die Haltemittel 8 können dabei jeweils zwischen einem Ansatz 13 des Grundrahmens 4 und einem Ansatz 14 des Fahrzeugrahmens 2 verspannt sein. Dadurch brauchen die Haltemittel 8 selbst nur normale „Augen“ oder ähnliche endseitige Anbindungen 9, 10 als Befestigungsmöglichkeiten, über die sie an den Ansätzen 13, 14 festhalten können.
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Der zumindest eine (hier zwei) dem Fahrzeugrahmen 2 zugeordnete Ansatz 13 ist konsolenartig ausgebildet und an der Queraußenseite eines jeweiligen der Fahrtrichtung folgenden Längsträgers 15 unterhalb des vorderen Bereichs 19 des Grundrahmens 4 angebracht. Eine Konterplatte auf der Innenseite kann jeweils vorgesehen sein. Damit ist eine hohe Stabilität bei minimalem Platzbedarf erreicht. Die Anbringung ist hier eine lösbare und erfolgt über eine Verschraubung von Konsole und Konterplatte am jeweiligen Längsträger 15 des Fahrzeugrahmens 2. Auch andere Verbindungen - dauerhafte oder lösbare - sind möglich.
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Zwischen den beiden seitlichen Ansätzen 13 der Längsträger 15 erstreckt sich hier eine zusätzliche Querversteifung 21, zum Beispiel ein Rohr oder ein anderes Profil, um die wirkenden Kräfte abfangen zu können.
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Das zum Aufbau auf dem Fahrzeugchassis vorgesehene Arbeitsgerät 5 ist insbesondere ein Mäh- und/oder Schneidgerät, das zumindest einen an einem beweglichen Ausleger 6 gehaltenen Arbeitskopf 7 umfaßt und mit einem ihn unterseitig abstützenden Grundrahmen 4 versehen ist, zu dessen Halterung mittelbar oder unmittelbar die genannten an dem Fahrzeugrahmen angreifende und einer abhebenden Zugkraft entgegenwirkende Haltemittel 8 vorgesehen sind, insbesondere axialsymmetrisch zur Quermitte 11 des Fahrzeugs 1. Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf derartige Arbeitsköpfe 7 begrenzt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Arbeitsfahrzeug,
- 2
- Fahrzeugrahmen,
- 3
- Tragrahmen,
- 4
- Grundrahmen des Arbeitsgeräts,
- 5
- Arbeitsgerät,
- 6
- Ausleger,
- 7
- Arbeitskopf,
- 8
- Haltemittel,
- 9
- erste Anbindung,
- 10
- zweite Anbindung,
- 11
- Fahrzeuquermitte,
- 12
- Fahrzeugheck,
- 13
- Ansatz,
- 14
- Ansatz,
- 15
- Längsträger,
- 16
- Zugkraft,
- 17
- Kugelköpfe,
- 18
- Fahrerhaus,
- 19
- vorderer Bereich des Grundrahmens,
- 20
- Tragarme,
- 21
- Querversteifung,
- 22
- zusätzliche Abstützung,
- F
- Fahrtrichtung
