DE102021115093A1

DE102021115093A1 - Selbstfahrende Arbeitsmaschine für die Landwirtschaft

Info

Publication number: DE102021115093A1
Application number: DE102021115093.0A
Authority: DE
Inventors: Felix Kalverkamp; Klemens Kalverkamp
Original assignee: Kalverkamp Innovation GmbH
Current assignee: Kalverkamp Innovation GmbH
Priority date: 2021-06-11
Filing date: 2021-06-11
Publication date: 2022-12-15

Abstract

Eine selbstfahrende Arbeitsmaschine für die Landwirtschaft ist nach Art eines Gantry-Systems ausgeführt, an dem variable Arbeitsgeräte festlegbar sind. Das System ist dabei mit einem längsgerichteten Basisträger versehen, der zumindest zwei endseitige Bodenabstützungen mit Rädern o. dgl. Fahrelementen aufweist und damit insgesamt einen Funktionsrahmen für variable Einsatzbedingungen definiert. Der Funktionsrahmen kann ausgehend von einer eine mögliche Fahrbreite in Straßenausrichtung nutzenden Lage zu einer eine Arbeitsbreite auf dem Feld vorgebenden Arbeitsausrichtung umgerüstet und aus dieser Lage zurückgestellt werden. Das erfindungsgemäß verbesserte Gantry-System sieht vor, dass vorzugsweise der Basisträger des Funktionsrahmens zumindest bereichsweise mit einer torsionsweichen Struktur versehen ist und damit insbesondere unterhalb des Basisträgers gehaltene Arbeitsgeräte auch bei wechselnden Bodenkonturen störungsfrei einsetzbar sind.

Description

Die Erfindung ist auf eine selbstfahrende Arbeitsmaschine für die Landwirtschaft gerichtet, die nach Art eines an variable Arbeitsgeräte anpassbaren Gantry-Systems die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist.
Bekannte Gantry-Systeme für die Landwirtschaft weisen Gestellkonstruktionen mit einem längsgerichteten Basisträger auf, an dem mittels paarweise angeordneter Räder zwei endseitige Bodenabstützungen als lenkbares System vorgesehen sind. Bei den Ausführungen gemäß WO 01/23241 und EP 0 703 411 B1 ist eine jeweilige Stangenkonstruktion vorgesehen, während US 3,825,087 einen gitterförmigen rechteckigen Rahmenaufbau vorschlägt. Eine ähnliche Konstruktion ist in GB 1578857 und EP 0 331 070 gezeigt.
Die weitere Entwicklung derartiger multifunktionaler Arbeitsmaschinen ist in EP 3 406 125 B1 und DE 10 2018 214 065 A1 gezeigt.
Eine gattungsbildende selbstfahrende Arbeitsmaschine nach dem Gantry-System ist in DE 10 2017 007 265 vorgeschlagen, wobei ein asymmetrischer Funktionsrahmen mit einer Konstruktion zur Umstellung aus einer Straßenausrichtung in eine auf dem Feld nutzbare Arbeitsausrichtung vorgeschlagen wird.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Systeme weisen insbesondere bei Ausrüstung mit Arbeitsgeräten zur Pflanz- und/oder Sä-Bearbeitung nachteilig wirksame Konstruktionen auf, wobei insbesondere eine Kombination mit erforderlicher Bodenbearbeitung bei profilierten Bearbeitungsflächen wenig effektiv ist.
Die Erfindung befasst sich mit dem Problem, eine selbstfahrende Arbeitsmaschine mit Gantry-System zu schaffen, deren nach Art eines umstellbaren Fahrwerks einsetzbare Konstruktion mit optimaler Lastverteilung insbesondere bei kombinierter Bodenbearbeitung effektiv wirksam ist und dabei die Konstruktion mit geringem Aufwand auch zusätzliche Ausbring- oder Erntefunktionen erfüllen kann.
Die Erfindung löst dieses Problem mit einer selbstfahrenden Arbeitsmaschine mit kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems wird auf die Ansprüche 2 bis 23 verwiesen.
Für selbstfahrende Arbeitsmaschinen der Landwirtschaft sind unterschiedliche Konstruktionen nach dem sogenannten Gantry-System bekannt, wobei an einem Funktionsrahmen jeweilige Arbeitsgeräte zur Feldbearbeitung anbringbar sind. Wesentlich für den Einsatz dieser Arbeitsmaschinen ist die Möglichkeit, als endseitige Bodenabstützungen vorgesehene Räder o. dgl. Fahrelemente aus einer Straßenausrichtung in eine Arbeitsausrichtung umzustellen. Zur Verbesserung der Einsatzeigenschaften in dieser Arbeitsausrichtung auf dem Feld sieht die erfinderische Konstruktion nunmehr eine Verbesserung im Bereich des Funktionsrahmens vor, da die an diesem gehaltenen Arbeitsgeräte so zu führen sind, dass ein optimales Arbeitsergebnis auf dem Ackerboden erreicht werden kann. Deshalb ist die Weiterentwicklung des landwirtschaftlichen Gantry-Systems darauf gerichtet, dass nunmehr vorzugsweise der Basisträger des Funktionsrahmens zumindest bereichsweise mit einer torsionsweichen Struktur ausgebildet wird.
Ausgehend von diesem optimierbaren Grundkonzept sieht die Bauteilkonfiguration vor, dass die Struktur des Basisträgers im Vergleich mit den beiden seitliche Rad-Paare aufweisenden Bodenabstützungen die torsionsweicheren Eigenschaften aufweist. Damit wird erreicht, dass jeweilige Teile des Basisträgers in ihrer Bauteillänge - die auch der Arbeitsbreite in Feldarbeitsstellung entspricht - optimiert werden können. Nunmehr sind mit der torsionsweichen Struktur jeweilige Kippbewegungen an den Bodenabstützungen ausgleichbar und es können verbesserte Fahreigenschaften in jeder der beiden Ausrichtungen realisiert werden.
Es hat sich gezeigt, dass mittels der torsionsweichen Struktur des Basisträgers die jeweiligen Stellungen der Räder im Bereich der seitlichen Bodenabstützungen zumindest in Arbeitsrichtung des variabel dimensionierbaren Funktionsrahmens an wechselnde Bodenkonturen bei der Feldarbeit anpassbar sind. Ausgehend von der maximierbaren Länge des Systems wird damit sichergestellt, dass jeweilige in Längsrichtung zwischen den beiden Bodenabstützungen gehaltene Arbeitsgeräte auch bei schwierigen Arbeitsbedingungen störungsfrei einsetzbar sind. Das verbesserte Konzept der Arbeitsmaschine sieht vor, dass bei sich zumindest bereichsweise tordierender Struktur zumindest jeweilige unterseitig am Basisträger befindliche Arbeitsgeräte in Form von Bearbeitungs-, Pflanz-, Sä-, Ausbring- und/oder Ernteaggregaten weitgehend in ihrer Funktion unbeeinflusst sind.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die torsionsweiche Struktur des Funktionsrahmens von zumindest einem zwischen den beiden seitlichen Bodenabstützungen verlaufenden und in deren Bereich zwischen den Rad-Paaren angreifenden Profilträger gebildet ist. Dieser Profilträger in an sich bekannter Ausführung (im Stand der Technik als verwindungssteif herausgestellt) kann auch mit mehreren Teilabschnitten versehen sein, so dass mit optimal zusammengesetzten Komponenten eine variabel tordierbare Struktur des Gantry-Systems vorgegeben werden kann.
Eine erfindungswesentliche Weiterentwicklung dieses gezielt einsetzbaren Torsions-Prinzips sieht vor, dass der Funktionsrahmen im Bereich des als Basis vorgesehenen Profilträgers mit einem zumindest bereichsweise einen Nutzraum umgrenzenden Torsionsbehälter als die torsionsweiche Struktur versehen wird.
Vorzugsweise ist der Torsionsbehälter als weitgehend geschlossener Hohlkörper in Form eines Tanks ausgebildet. Für einen Feldeinsatz kann in diesen Tank jeweiliges Verteilgut wie Pflanzenschutzmittel, Saatgut, Pflanzgut o. dgl. eingebracht werden, so dass am Arbeitsort eine gezielte Ausbringung aus dem Tank möglich wird.
Eine weitere Anwendungsvariante sieht vor, dass der Torsionsbehälter im Bereich des Tanks mit Förderaggregaten versehen ist, mit denen durch Arbeitsgeräte auf dem Feld erfassbares Transportgut wie geerntete Getreidekörner, Mais o. dgl. in einen entsprechend ausgebildeten Sammelraum des Tanks einbringbar sind. Es versteht sich, dass aus diesem Tank dann das Erntegut an einem Bestimmungsort entsprechend ausgefördert werden kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Systems sieht vor, dass der Tank in Längs- und/oder Querrichtung mittels jeweiliger Wandungen in Form von Schwallblechen o. dgl. in Aufnahmeräume unterteilbar ist. Damit wird ein Nutzraumkonzept geschaffen, bei dem jeweilige Aufnahmeräume mittels Einlassöffnungen einerseits befüllt werden können, und andererseits kann mittels variabel positionierbarer Auslassöffnungen eine Um- oder Ausleitung von aufgenommenen Transportgütern erreicht werden. Dabei ist vorgesehen, dass die Aufnahmeräume optional zur Befüllung mit festen und/oder flüssigen Gütern der Landtechnik ausgebildet werden können. Eine vorteilhafte Konstruktion sieht vor, dass mit dem Torsionsbehälter ein Mehr-Kammer-System gebildet ist, das jeweilige Aufnahmeräume für flüssigen Dünger, festen Dünger und/oder Saatgut aufweist. Damit könne multifunktionale Arbeitsaufgaben bei der Feldarbeit erfüllt werden.
Ausgehend von der in der Landtechnik bekannten Sä-Technik ist vorgesehen, dass die jeweiligen Aufnahmeräume des Tanks mit einem an das enthaltene Transportgut angepassten Auslass versehen sind. Damit ist eine bedarfs- und anwendungsgerechte Dosierung zumindest während eines Ausbringvorgangs durchführbar. Die Konstruktion des Funktionsrahmens schafft optimale Bedingungen dafür, dass unterhalb des Torsionsbehälters bzw. dessen Aufnahmeräumen zumindest eine Dosiereinheit für Dünger, Saatgut und Pflanzgut installiert werden kann. Dabei ist vorgesehen, dass im Bereich der Dosiereinheit das jeweilige Transportgut über variabel gestaltete Bypass-Leitungen an variable Ausbringpositionen leitbar ist. Dabei kann der Tank auch mit mehreren optimal einsetzbaren Ausbring- und Dosiereinheiten versehen sein.
Die weitere Gestaltung des Funktionsrahmens mit dem Torsionsbehälter sieht vor, dass unterhalb dieses Torsionsbehälters zumindest eine zur Bodenbearbeitung einsetzbare Baugruppe installiert wird und dabei deren Arbeitsaggregate mit den jeweiligen Zuführungen von Dünger, Saatgut und/oder Pflanzgut aus den Aufnahmeräumen des Torsionsbehälters kombinierbar sind. Die kombinierte Bearbeitung sieht dabei vor, dass dem Aggregat zur Bodenbearbeitung zumindest ein Zuführschlauch für Dünger zugeordnet ist und die am Tank befindliche Dosiereinheit für Saatgut über jeweilige Schlauchverbindungen im Sä-Pflanz-Aggregat ausmündet. Neben weiteren Ausgestaltungen dieser Aggregate-Kombination ist vorgesehen, dass zur Bodenbearbeitung unterhalb des Torsionsbehälters zumindest ein Aggregat zur Rückverfestigung des für das Saatgut gelockerten Bodens vorgesehen ist. Es versteht sich, dass die vorbeschriebene Aggregate-Kombination über die gesamte Arbeitsbreite des Systems mit mehrteiligen Komponenten versehen werden kann, so dass eine effektive Saatgutausbringung auf großen Flächen effektiv möglich wird.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Funktionsrahmen im Bereich zumindest einer seiner beiden Bodenabstützungen mit einer eine vergrößerte bzw. verlängerte Armlänge bildenden Konstruktion versehen ist. Damit wird das Gantry-System so erweiterbar, dass dessen Funktionsrahmen jeweilige Arbeitsgeräte mit verlängert nutzbarer Arbeitsbreite aufnehmen kann und damit einer Feldbearbeitung auf großen Flächen effektiver ausführbar wird. Insbesondere sind die beiden Bodenabstützungen gleichlang ausgeführt, so dass das - vom Anwendungsort abhängig variable - zulässige Standardmaß der Breite des Systems bei Straßenausrichtung - von vorzugsweise 3,5 Meter - überschritten wird. Gleichzeitig wird erreicht, dass das System nunmehr mit einer Arbeitsbreite von mehr als die bisher realisierten 14 Meter einsetzbar ist. Es hat sich gezeigt, dass Arbeitsbreiten von 15 Meter bis 28 Meter realisiert werden können.
Eine konstruktive Weiterbildung des Systems bei Nutzung von Komponenten zur Realisierung von Erntearbeiten sieht vor, dass das in Form eines Ernteaggregates vorgesehene Arbeitsgerät über eine spezielle Stellkonstruktion mit dem Funktionsrahmen verbunden wird. Diese Stellkonstruktion ist so ausgelegt, dass variable Arbeits- und Transportsituationen optimal steuerbar sind. Dabei ist vorgesehen, dass mittels der fachgemäß variabel anpassbaren Stellkonstruktion unterschiedliche Bewegungs- und Verlagerungssteuerungen am Arbeitsgerät und/oder an dessen Teilaggregaten ausführbar sind. Denkbar sind dabei jeweilige lineare Verstellungen, Parallelverschiebungen, Neigungsverstellungen und/oder Schwenk-Klapp-Bewegungen, die wahlweise gleichzeitig oder nacheinander gesteuert ausgeführt werden. Neben optimaler Führung im Bereich des Ackerbodens können die Komponenten mittels der Stellkonstruktion in einer kompakten Fahrlage positioniert werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen schematisch veranschaulicht. In der Zeichnung zeigen:

1 bis 3 jeweilige Darstellungen des Gantry-Systems mit symmetrisch aufgebautem Funktionsrahmen,
4 bis 6 das Gantry-System ähnlich 1 bis 3 mit veränderter Schwenksteuerung im Bereich der an den Bodenabstützungen vorgesehenen Rad-Paare,
7 und 8 eine zweite Ausführung des Gantry-Systems mit asymmetrischem Funktionsrahmen und Schwenkhalterungen der Rad-Paare ähnlich 4,
9 bis 11 jeweilige Prinzipdarstellungen des Funktionsrahmens im Bereich des Basisträgers mit vergleichsweise torsionssteifen und torsionsweichen Strukturen,
12 eine Perspektivdarstellung des Gantry-Systems mit torsionsweicher Struktur und am Basisträger befindlichen Arbeitsgeräten,
13 bis 19 jeweilige Seitenansichten gemäß einer Schnittlinie I-I in 12 mit variablen Ausführungen des zentralen Torsionsbehälters und der mit diesem kombinierten Ausbring- und Bearbeitungsaggregate,
20 eine Schnittdarstellung ähnlich 13 mit einem Mehr-Kammer-System im Bereich des Torsionsbehälters mit einer Bypass-Ausleitung,
21 eine vergrößerte Detaildarstellung X gemäß 20 mit Bypass- und Schlauchausleitungen im Bereich einer Dosiereinheit,
22 eine Prinzipdarstellung des Systems in Seitenansicht mit dem kombinierten Einsatz des Torsionsbehälters für schematisch dargestellte Ernteaggregate,
23 eine Perspektivdarstellung ähnlich 12 mit einer Komplettbestückung des Gantry-Systems mit variabel ausführbaren Sä- und Pflanzkomponenten, und
24 eine Prinzipdartellung eines verlängerte Bodenabstützungen aufweisenden Funktionsrahmens in Arbeitsstellung,
25 eine Prinzipdarstellung ähnlich 24 mit einer Straßenausrichtung des Systems,
26 eine Systemdarstellung ähnlich 22 mit einer zusätzlichen Stellkonstruktion im Bereich des Ernteaggregates,
27 bis 31 jeweilige Ausschnittsdarstellungen der Stellkonstruktion gemäß 26, aus denen unterschiedliche Arbeits- und Nichtgebrauchslagen der Komponenten deutlich werden, und
32 bis 34 jeweilige vergrößerte Detaildarstellungen von Stellpositionen A, B und C.

Aus den Übersichtsdarstellungen gemäß 1, 7 und 12 ergeben sich unterschiedliche Ausführungsformen der selbstfahrenden Arbeitsmaschine für die Landwirtschaft, wobei diese nach Art eines an variable Arbeitsgeräte 8 (12) anpassbares Gantry-System G, G` ausgebildet ist. Bei derartigen Gantry-Systemen G, G' wird ein Funktionsrahmen F, F` (3, 7) definiert, der mit einem längsgerichteten Basisträger 1 und zumindest zwei endseitigen Bodenabstützungen 2, 3 versehen ist. Diese Bodenabstützungen sind mit jeweiligen Rädern 4, 5, 6, 7 o. dgl. Fahrelementen (nicht näher dargestellt) versehen, so dass die aus 1 und 2, 4 und 5 sowie 7 und 8 ersichtlichen Systemlagen möglich sind. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass derartige Funktionsrahmen F, F` ausgehend von einer eine mögliche Fahrbreite SB in Straßenausrichtung SF nutzenden Lage zu einer eine Arbeitsbreite AB auf dem Feld vorgebenden Arbeitsausrichtung AF umrüstbar sind und aus dieser Position entsprechend zurückgestellt werden können.
Um eine effektive Verbesserung der Gantry-Systeme G, G' vorzugsweise in deren Arbeitsausrichtung AF (3, 4, 6) zu erreichen, ist eine Optimierung des „Fahrgestells“ vorgesehen. Aus einer Zusammenschau der Darstellungen gemäß 1 bis 8 mit den Ausschnittsdarstellungen gemäß 9 bis 11 wird deutlich, dass die Torsionseigenschaften (Pfeil T, 4) des Systems wesentlich von der Kombination Basisträger-Bodenabstützungen beeinflusst sind. Das erfindungsgemäße Konzept sieht deshalb vor, dass vorzugsweise der Basisträger 1 des jeweiligen Funktionsrahmens F, F` zumindest bereichsweise mit einer torsionsweichen Struktur S (11) versehen wird. Aus einer Prinzipdarstellung in 4 wird die Belastungssituation des sich in Arbeitsausrichtung AF befindlichen Systems G anhand einer welligen Bodenstruktur B, B` prinzipiell veranschaulicht. Entsprechend der Bodenwelligkeit wird durch Höhenunterschiede WB, WT eine „Torsionslinie L“ definierbar, aus der sich das Prinzip der mit einem Pfeil der dargestellten Torsion T ergibt.
Dabei ist vorgesehen, dass die Struktur S des Basisträgers 1 im Vergleich mit den beiden seitliche Rad-Paare 4, 5; 6, 7 aufweisenden Bodenabstützungen 2, 3 „torsionsweicher“ wirksam ist. In Folge dieses komplexen Bauteilkonzeptes wird nunmehr ein Gantry-System G bereitgestellt, bei dem mittels der Struktur S jeweilige Kippbewegungen entsprechend Pfeil T an den Bodenabstützungen 2, 3 so ausgleichbar sind, dass ein in 12 dargestelltes Arbeitsgerät 8 eine optimale Feldbearbeitung ermöglicht. Es wird deutlich, dass mittels der torsionsweichen Struktur S des Basisträgers 1 die jeweiligen Stellungen der Räder 4, 5; 6, 7 im Bereich der seitlichen Bodenabstützungen 2, 3 zumindest in Arbeitsausrichtung AF des Funktionsrahmens F, F` an wechselnde Bodenkonturen B, B' anpassbar sind und damit die jeweiligen in Längsrichtung zwischen den Bodenabstützungen 2, 3 gehaltenen Arbeitsgeräte 8 (12 bis 22) weitgehend störungsfrei einsetzbar sind. Es hat sich gezeigt, dass bei sich zumindest bereichsweise tordierender Struktur S zumindest jeweilige unterseitig am Basisträger 1 befindliche Arbeitsaggregate 8 in Form von Bearbeitungs-, Pflanz-, Sä-, Ausbring- und/oder Ernteaggregaten 9, 9'; 10; 11; 12 (12 bis 22) weitgehend in ihrer Funktion unbeeinflusst für die Feldarbeit einsetzbar sind.
Die torsionsweiche Struktur S des Funktionsrahmens F, F' ist konstruktiv weitgehend variabel, wobei ausgehend vom Stand der Technik in die Struktur S zumindest ein sich zwischen den beiden seitlichen Bodenabstützungen 2, 3 erstreckender und zwischen deren Rad-Paaren 4, 5; 6, 7 angreifender Profilträger (nicht näher dargestellt) gebildet sein kann. Derartige Profilträger können dabei mit mehreren (ggf. auch unterschiedlich zu bemessenden) Teilabschnitten versehen sein, so dass mit diesen als Rohrstangen, Balken, Gitter o. dgl. ausgebildeten Profilträgern jeweilige variabel tordierbare Strukturen S des Systems G, G` vorgebbar sind.
Eine erfindungsgemäß optimierte Ausführung der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine gemäß den Prinzipausführungen aufbauend auf 1 bis 11 sieht vor, dass der Funktionsrahmen F, F` zumindest im Bereich des Basisträgers 1 mit einem zumindest bereichsweise einen Nutzraum 13 (12, 13) umgrenzenden Torsionsbehälter 14 als die gezielt torsionsweiche Struktur S versehen ist.
Aus der Schnittdarstellung gemäß 13 (und auch in jeweiligen Varianten gemäß 14 bis 20) wird deutlich, dass der Torsionsbehälter 14 als weitgehend geschlossener Hohlkörper in Form eines Tanks ausgebildet sein kann. Ein in diesen Hohlraum 15 eingebrachtes Verteilgut wie flüssiges Pflanzenschutzmittel 17, Saatgut 16, Pflanzgut o. dgl. kann gezielt in Pfeilrichtung 18 bzw. 19 aus dem Hohlkörper 15 ausgebracht werden (21).
In 22 ist eine weitere Anwendung des Gantry-Systems G" dargestellt, wobei der Torsionsbehälter 14' im Bereich des Hohlkörpers 15 mit jeweiligen Schneid-Aggregaten 20 und Dreschorganen 21 zusammenwirkt. Damit kann durch diese Arbeitsgeräte 12 erfasstes Transportgut in Form von Getreidekörnern 22, Mais o. dgl. in einen Sammelraum des als Bunker 14' nutzbaren Hohlkörper 15 transportiert werden (Pfeil 23) und an einem Bestimmungsort mittels einer Fördertrommel 24 ausgefördert werden.
Die Zusammenschau der aufgezeigten Anwendungsfälle des erfindungsgemäßen Gantry-Systems G, G', G'' zeigt, dass mit der torsionsweichen Struktur S bzw. dem Torsionsbehälter 14 eine Bauteilkombination nach Art einer selbsttragenden Profilkörper-Tank-Bunker-Einheit konzipiert ist, mit der das funktionale landwirtschaftliche Einsatzgebiet der selbstfahrenden Arbeitsmaschine wesentlich erweitert werden kann und gleichzeitig die Störanfälligkeit des Systems bzw. einzelner Komponenten wesentlich gesenkt werden kann.
Ausgehend von den Tank- bzw. Bunkerkonstruktionen in 13 bis 20 bzw. 22 sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung die Konstruktion gemäß 20 vor. Dabei wird deutlich, dass der als Tank vorgesehene Hohlkörper 15 wahlweise in Längs- und/oder Querrichtung mittels jeweiliger Wandungen 25, 26, 27 in jeweilige Aufnahmeräume 28, 28'; 29 (20) und 30, 31 (12) unterteilbar ist. Dabei versteht es sich, dass in deren Bereich mittels jeweiliger Einlassöffnungen 32, 32' einerseits eine Befüllung möglich ist. Funktionsgerecht ist andererseits vorgesehen, dass mittels Auslassöffnungen 33, 34 ein aufgenommenes Transportgut 16, 17 ausleitbar oder zwischen den Aufnahmeräumen umleitbar ist. Dabei sieht das Konzept vor, dass die Aufnahmeräume 28, 28'; 29, 30; 31 optional zur Befüllung mit festen und/oder flüssigen Gütern der Landtechnik eingesetzt werden können.
Eine effektive Ausführung des Systems sieht vor, dass mit dem Torsionsbehälter 14 ein prinzipiell in 12 und 20 ersichtliches Mehr-Kammer-System gebildet werden kann. Dabei sind jeweilige Aufnahmeräume für flüssigen Dünger 17 (Kammer 29), festen Düngen und/oder Saatgut 16 (21) vorgesehen. Aus der Zusammenschau von 13 mit den Benutzungssituationen in 20 und 21 wird deutlich, dass die den Hohlkörper 15 bildenden Aufnahmeräume 28, 28 mit einem an das enthaltene Transportgut 16, 17 angepassten Auslass 33, 34 ausrüstbar sind. Durch die Gestaltung in diesem Bereich kann eine bedarfs- und anwendungsgerechte Dosierung zumindest während eines Ausbringvorgangs erfolgen. Vorzugsweise ist unterhalb des Torsionsbehälters 14 bzw. dessen Aufnahmeräumen zumindest eine Dosiereinheit 35 für Saatgut oder Pflanzgut 16 vorgesehen. Dabei kann dieses Pflanzgut 16 auch über eine Bypass-Leitung 36 an variable Ausbringpositionen geleitet werden, wobei wahlweise die Zuleitungen 37 und/oder 38 genutzt werden.
Die weitere Ausgestaltung des Systems gemäß 12 bis 20 sowie 23 zeigt die komplexe Ausführung unterhalb des Torsionsbehälters 14. Dabei sind ausgehend von dem in 8 perspektivisch gezeigten Arbeitsgerät 8 jeweilige Baugruppen dargestellt, deren Arbeitsaggregate 9, 9', 10 mit den jeweiligen Zuführungen 37, 38 (21) für Dünger, Saatgut und/oder Pflanzgut kombinierbar sind.
Die komplexe Ausbildung der Arbeitsmaschine als effizient einsetzbare Sämaschine sieht vor, dass die unterhalb des Tanks am Hohlkörper 15 anschließende Dosiereinheit 35, 35' (18, 19) für das in Einzelkornmethode ausbringbare Saatgut 16, 16', 16" (21) über eine jeweilige Schlauchverbindung 37 im Sä-Pflanz-Aggregat 10 bodenseitig ausmündet (13, 14, 16, 18, 20).
Aus den Darstellungen wird auch deutlich, dass die Arbeitsgeräte-Kombination 8 mit der Bodenbearbeitung 9, der Rückverfestigung 9' und der Ausbringung 10 jeweilige Komponenten aufweist, die aus den dargestellten Arbeitspositionen in eine Nichtgebrauchsstellung vertikal verlagerbar sind (Pfeil 40, 15) und/oder mittels einer Schwenkverbindung in einer Pfeilrichtung 41, 41' verlagert werden können. Dafür sind variable Ausführungen von Hub-Schwenk-Verbindern denkbar, wobei in der dargestellten Ausführungsform jeweilige Parallelogrammlenker 42, 42' mit entsprechende Schwenkgelenke 43, 43' definierenden Gestängen 44, 44' und Antriebszylindern 45, 45` kombinierbar sind.
In 23 zeigt eine Perspektivdarstellung das Gantry-System G' mit über die vollständige Arbeitsbreite AB angeordneten Arbeitsgeräten 8. Diese mit 13 kombiniert zu betrachtende Ausführung des Systems macht deutlich, dass der Hohlkörper-Tank 15 bei Befüllung mit Saatgut dessen optimale Zuförderung in den Bereich der Dosiereinheit 35 ermöglicht. Dabei erfolgt eine vorteilhaft einfache Zuführung des Saatgutes 16 unter Schwerkraftwirkung und über die gesamte Bearbeitungsbreite. Damit wird das im Stand der Technik sehr aufwendige Konzept der Kornförderung, beispielsweise mittels spezieller pneumatischer Systeme effektiv vereinfacht, und die im Bereich von Motoren M für den Saatguttransport erforderliche Energie kann zweckmäßigerweise eingespart werden. Es hat sich gezeigt, dass mit diesem System Bearbeitungsbreiten bis zu einem Maß von 12 m problemlos zu bedienen sind. Dabei kann mittels einer Sä-Welle das Pflanzgut direkt in die entsprechende Ausleitröhre gefördert und ggf. vor dem Einbringen in den Boden weiter vereinzelt werden.
In den Prinzipdarstellungen gemäß 9 bis 11 sind die jeweiligen Ausführungen des Funktionsrahmens F im Bereich des „hohlen“ Basisträgers 1 veranschaulicht. Dabei zeigen die 9 und 10 jeweilige im Bereich 46 verbundene Konturbleche 47, mit denen jeweils eine torsionssteife Ausführung erreicht wird. Für die erfindungsgemäße Lösung mit der torsionsweichen Struktur S ist beispielhaft ein Konturblech 47' dargestellt, mit dem in 11 die torsionsweiche Gestaltung verdeutlicht wird. Durch die Gestaltung der Verbindungsbereiche 46 mit formschlüssigen Baugruppen und/oder kraftschlüssigen Komponenten (denkbar sind: Kegelbolzen, Kraftverbindungen) kann die Konstruktion für einen Hohlraum 15' zugänglich gestaltet werden. Damit wird eine zweite Anwendungsvariante des torsionsweichen Hohlkörpers 15' deutlich.
In 24 und 25 ist eine weitere Ausgestaltung des Gantry-Systems G''' gezeigt, wobei die Arbeitsausrichtung AF` und die Straßenausrichtung SF' deutlich werden (ähnlich 4 und 5). Der Funktionsrahmen F'' weist dabei im Bereich seiner beiden Bodenabstützungen 2', 3' eine - im Vergleich mit 7 und 8 - vergrößerte Armlänge AL auf. Damit wird die Konstruktion stabiler ausgelegt und am Funktionsrahmen F'' können jeweilige Arbeitsgeräte 8" (hier nicht näher dargestellt) mit verlängerbar nutzbarer Arbeitsbreite AB' aufgenommen werden. Es versteht sich, dass mit dieser Verlängerung die Situation bei Straßenfahrt SF` (25) verändert wird, insbesondere dann, wenn nunmehr eine Breite SB' von mehr als 3,5 m vorliegt. Für die Arbeitsbreite AB' sind vorteilhaft Maße von mehr als die bisher vorgesehenen 14 Meter konzipiert, wobei insbesondere ein Bereich von 15 bis 28 Meter realisiert werden kann.
Aus den Darstellungen in 26 bis 34 wird eine weitere Ausführung des Gantry-Systems G'' als Erweiterung von 22 deutlich. Ähnliche Konstruktionen sind auch für die dargestellten Komponenten gemäß 12 bis 20 (hier bereits mit den Verlagerungen in Pfeilrichtung 40, 41 angedeutet) denkbar. Die 26 zeigt allgemein eine Stellkonstruktion SK, mittels der zumindest ein als Teilaggregat des Ernteaggregats 12 vorgesehenes Schneidgerät 20' zumindest in einer Schwenkrichtung gemäß Pfeil 50 bewegt werden kann. Diese Stellkonstruktion SK ist vorteilhaft so ausgeführt, dass neben der mit Pfeil 50 veranschaulichten Schwenkung auch komplexere Bewegungen und Einstellungen möglich werden. Dies ist aus den Darstellungen gemäß 27 bis 34 zu entnehmen, wobei hier die Stellkomponente SK beispielhaft zur Verlagerung des Schneidgerätes 20' so eingesetzt werden kann, dass ausgehend von einer eine Maschinenbreite 51 bildenden Lage (z.B. 30) eine eine Transportstellung 52 vorgebende kompakte Faltstellung (30, linke Seite) herstellbar ist. In 27 ist mit einem Maß 53 eine parallele Verstellung mittels der Stellkonstruktion SK gezeigt und deren Wirkung bei einer denkbaren Neigungsverstellung ist mit einem Winkel 54 in 28 veranschaulicht. Die Zusammenschau von 29 und 32 zeigt die Stellsituation beim Hochschwenken (Pfeil 50) der Komponenten, die dann wahlweise bezüglich einer Hochachse 55 (32) nach vorn (30, 33) oder hinten (31, 34) geklappt werden können (Pfeile 56, 56'). Damit wird ein kompaktes Stellkonzept am Funktionsrahmen F'' deutlich, wobei an den Arbeitsgeräten 8' und/oder den jeweiligen Teilaggregaten 20' jeweilige lineare Vorstellungen 53, Parallelverschiebungen, Neigungsverstellungen 54 und/oder Schwenk-Klapp-Bewegungen 50, 56, 56' wahlweise gleichzeitig oder nacheinander ausführbar sind. In den dargestellten Varianten der variabel ausführbaren Stellkonstruktion SK sind vorzugsweise Stellzylinder 57, 58 in Kombination mit linearen Führungsgestängen 59, 60 vorgesehen, so dass unterschiedliche Positionen ansteuerbar sind und für Varianten mit oder ohne das Schneidwerk 20' jeweilige kompakte Schwenk-Klapplagen einen Transport des Systems auf engem Raum ermöglichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 0123241 [0002]
EP 0703411 B1 [0002]
US 3825087 [0002]
GB 1578857 [0002]
EP 0331070 [0002]
EP 3406125 B1 [0003]
DE 102018214065 A1 [0003]
DE 102017007265 [0004]

Claims

Selbstfahrende Arbeitsmaschine für die Landwirtschaft, die nach Art eines an variable Arbeitsgeräte (8) anpassbaren Gantry-Systems (G, G') einen mit einem längsgerichteten Basisträger (1) versehenen und zumindest zwei endseitige Bodenabstützungen (2, 3) mit Rädern (4, 5, 6, 7) o. dgl. Fahrelementen aufweisenden Funktionsrahmen (F, F') definiert, der ausgehend von einer eine mögliche Fahrbreite (SB) in Straßenausrichtung (SF) nutzenden Lage zu einer eine Arbeitsbreite (AB) auf dem Feld vorgebenden Arbeitsausrichtung (AF) umrüstbar und aus dieser rückstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise der Basisträger (1) des Funktionsrahmens (F, F') zumindest bereichsweise mit einer torsionsweichen Struktur (S) versehen ist.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (S) des Basisträgers (1) im Vergleich mit den beiden seitliche Rad-Paare (4, 5; 6, 7) aufweisenden Bodenabstützungen (2, 3) torsionsweich ausführbar ist, derart, dass mit der Struktur (S) jeweilige Kippbewegungen an den Bodenabstützungen (2, 3) ausgleichbar sind.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der torsionsweichen Struktur (S) des Basisträgers (1) die jeweiligen Stellungen der Räder (4, 5; 6, 7) im Bereich der seitlichen Bodenabstützungen (2, 3) zumindest in Arbeitsausrichtung (AF) des Funktionsrahmens (F, F') an wechselnde Bodenkonturen (B, B') anpassbar sind, derart, dass jeweilige in Längsrichtung zwischen den Bodenabstützungen (2, 3) gehaltene Arbeitsgeräte (8) störungsfrei einsetzbar sind.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei sich zumindest bereichsweise tordierender Struktur (S) zumindest jeweilige unterseitig am Basisträger (1) befindliche Arbeitsgeräte (8) in Form von Bearbeitungs-, Pflanz-, Sä-, Ausbring- und/oder Ernteaggregaten (9, 9'; 10; 11, 12) weitgehend in ihrer Funktion unbeeinflusst sind.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die torsionsweiche Struktur (S) des Funktionsrahmens (F, F') von zumindest einem zwischen den beiden seitlichen Bodenabstützungen (2, 3) verlaufenden und zwischen deren Rad-Paaren (4, 5; 6, 7) angreifenden Profilträger gebildet ist.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilträger mit mehreren Teilabschnitten versehen ist und mit diesen eine variabel tordierbare Struktur (S) des Systems vorgebbar ist.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsrahmen (F, F') zumindest im Bereich des Basisträgers (1) mit einem zumindest bereichsweise einen Nutzraum (13) umgrenzenden Torsionsbehälter (14) als die torsionsweiche Struktur (S) versehen ist.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsbehälter (14) als weitgehend geschlossener Hohlkörper (15) in Form eines Tanks ausgebildet ist, derart, dass in diesen eingebrachtes Verteilgut wie Pflanzenschutzmittel (17), Saatgut (16), Pflanzgut o. dgl. gezielt aus dem Hohlkörper (15) ausbringbar (Pfeil 18, 19) ist.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsbehälter (14) im Bereich des Hohlkörpers (15) mit Aggregaten versehen ist, mit denen durch Arbeitsgeräte (12) erfassbares Transportgut wie Getreidekörner, Mais o. dgl. in einen Sammelbehälter der als Bunker (14') nutzbaren Hohlkörpers (15) einbringbar und aus diesem an einem Bestimmungsort ausförderbar ist.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der als Tank vorgesehene Hohlkörper (15) in Längs- und/oder Querrichtung mittels jeweiliger Wandungen (25, 26, 27) in Aufnahmeräume (28, 28'; 29; 30, 31) unterteilbar ist, derart, dass in deren Bereich mittels Einlassöffnungen (32, 32') einerseits eine Befüllung möglich ist und andererseits mittels Auslassöffnungen (33, 34) ein aufgenommenes Transportgut umleitbar oder ausleitbar ist.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeräume (28, 28': 29; 30, 31) zur Befüllung mit festen und/oder flüssigen Gütern (16, 17) der Landtechnik vorgesehen sind.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Torsionsbehälter (14) ein Mehr-Kammer-System gebildet ist, das jeweilige Aufnahmeräume für flüssigen Dünger (17), festen Dünger und/oder Saatgut (16) aufweist.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Aufnahmeräume (28, 28') mit einem an das enthaltene Transportgut (16, 17) angepassten Auslass (33, 34) versehen sind, derart, dass eine bedarfs- und anwendungsgerechte Dosierung zumindest während eines Ausbringvorgangs (18, 19) durchführbar ist.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Torsionsbehälters (14) bzw. dessen Aufnahmeräumen (28, 28'; 29; 30, 31) zumindest eine Dosiereinheit (35) für Saatgut oder Pflanzgut (16) vorgesehen ist und dieses über Bypass-Leitungen (36) an variable Ausbringpositionen leitbar ist.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Tank (15) mit mehreren optional einsetzbaren Ausbring- und Dosiereinheiten (35) versehen ist.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Torsionsbehälters (14) zumindest eine zur Bodenbearbeitung einsetzbare Baugruppe (8) vorgesehen ist und deren Arbeitsaggregate (9, 9', 10) mit den jeweiligen Zuführungen von Dünger, Saatgut und/oder Pflanzgut (16, 17) kombinierbar sind.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass dem Aggregat (8) zur Bodenbearbeitung zumindest ein Zuführschlauch (36) für Dünger (17) zugeordnet ist und die am Tank (15) befindliche Dosiereinheit (35) für Saatgut (16) über jeweilige Schlauchverbindung (37) im Sä-Pflanz-Aggregat (10) bodenseitig ausmündet.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bodenbearbeitung zumindest ein Aggregat zur Rückverfestigung (9') des für das Saatgut (16) gelockerten Bodens vorgesehen ist.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsrahmen (F'') des Gantry-Systems (G, G', G'', G''') im Bereich zumindest einer der Bodenabstützungen (2', 3') eine vergrößerte Armlänge (AL) definiert, derart, dass am Funktionsrahmen (F'') jeweilige Arbeitsgeräte (8") mit verlängerbar nutzbarer Arbeitsbreite (AB') aufnehmbar sind.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Bodenabstützungen (2', 3') gleichlang sind und dabei ausgehend von einem zulässigen Standardmaß des Systems (G''') bei Straßenausrichtung (SF') eine Breite (SB') von mehr als 3,5 Meter vorliegt.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das System (G''') mit einer Arbeitsbreite (AB') von mehr als 14 Meter, insbesondere im Bereich von 15 bis 28 Meter, einsetzbar ist.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das eine in Form eines Ernteaggregates (12) in das System (G'') integrierbare Arbeitsgerät (8') über eine für variable Arbeits- und Transportsituationen nutzbare Stellkonstruktion (SK) mit dem Funktionsrahmen (F'') des Gantry-Systems (G'') verbindbar ist.
Selbstfahrende Arbeitsmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der konstruktiv variablen Stellkonstruktion (SK) am jeweiligen Arbeitsgerät (8') und/oder an dessen Teilaggregaten (20') jeweilige lineare Verstellungen, Parallelverschiebungen, Neigungsverstellungen und/oder Schwenk-Klapp-Bewegungen wahlweise gleichzeitig oder nacheinander gesteuert ausführbar sind.