DE10213993C1 - Bodenbearbeitungsgerät mit Stabilisierungseinrichtung - Google Patents

Abstract

Ein Bodenbearbeitungsgerät mit einem Anbaurahmen für einen Frontkraftheber eines Zugfahrzeuges und einem daran pendelnd und lenkend aufgehängten mit Bodenbearbeitungswerkzeugen bestückten Tragrahmen, der bei Geräten größerer Arbeitsbreite zur Reduzierung der Transportbreite mehrteilig und hydraulisch schwenkbar ausgeführt ist, soll so geschaffen werden, dass bei Transportfahrt die Pendelbewegungen des Tragrahmens möglichst automatisch ohne Zutun des Schlepperfahrers unterdrückt werden. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, dass der Tragrahmen über zwei seitlich angeordnete Stabilisator-Zylinder zusätzlich am Anbaurahmen abgestützt wird, wobei die Verbindungsleitung dieser Zylinder durch ein beim Verbringen des Gerätes in seine Transportposition automatisch betätigtes Absperrventil unterbrochen wird und die daraus resultierende Blockierung der Stabilisator-Zylinder zur Stabilisierung des Gerätes führt.

Description

Die Erfindung betrifft ein mit einer Stabilisierungseinrichtung ausgerüstetes vorzugs­ weise im Schlepper Frontanbau betriebenes Bodenbearbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, das im wesentlichen aus einem fest an ein Trä­ gerfahrzeug koppelbaren Anbaurahmen und einem daran pendelnd aufgehängten, nachlaufgelenkten, die Bodenbearbeitungswerkzeuge tragenden und quer zur Fahrt­ richtung angeordneten ein- oder mehrteiligen Tragrahmen besteht.

Bodenbearbeitungsgeräte dieser Art sind in vielfältiger Form bekannt. Sie können mit abrollenden walzen- oder ringförmigen, feststehenden zinkenförmigen oder angetrie­ benen Werkzeugen oder einer Kombination aus diesen bestückt und in der Regel bei größeren Arbeitsbreiten in mehrere Rahmensektionen unterteilt sein, wobei die jeweils äußeren Sektionen hydraulisch um eine annähernd parallel zur Fahrtrichtung verlau­ fende Schwenkachse in eine die Gesamtbreite des Gerätes verringernde Position verschwenkbar ausgeführt sind.

Während die im Einsatz auftretenden Pendelbewegungen des die Werkzeuge tragen­ den Tragrahmens aus Gründen der besseren Bodenanpassung ausdrücklich er­ wünscht sind und durch eine geeignete konstruktive Gestaltung der Rahmenaufhän­ gung ermöglicht werden, führen ungewollte, von dieser Aufhängung zumeist nicht zu unterdrückende Pendelschwingungen bei Transportfahrten oft zu einem unkontrollier­ baren Aufschaukeln und damit instabilen, verkehrsgefährdenden Fahrzustand des Ge­ spanns. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn durch das zu Transportzwecken seitliche Hochschwenken der jeweils äußeren Rahmensektionen der Gesamtschwer­ punkt des Anbaugerätes in eine Ebene oberhalb der die Pendelbewegung erlaubenden Aufhängungspunkte verlagert wird.

Ein solches Bodenbearbeitungsgerät ist beispielsweise durch den Prospekt "Tigges - Frontpacker Nautilus", Druckvermerk ST 10.01, bekannt.

Zur Lösung dieses Problems sind bereits Anbaugeräte bekannt, bei denen solche Pendelbewegungen durch einfache, manuell zu betätigende Verriegelungen, wie etwa das Sichern mit Absteckbolzen, verhindert werden. Diese Umrüstung von der Arbeits­ stellung in die Transportstellung und entsprechend auch umgekehrt ist jedoch sehr auf­ aufwändig, da das Bedienungspersonal hierzu vom Zugfahrzeug absteigen und nicht selten aufgrund des hohen Gerätegewichtes bei nicht genau fluchtender Verriege­ lungsposition hohe Kräfte zur Betätigung des Verriegelungselementes aufbringen muss. Ebenso besteht die Gefahr, dass das Verriegeln oder Entriegeln der Pendelblo­ ckierung vom Bedienungspersonal übersehen werden kann und somit Fehlbedienun­ gen nicht vollständig auszuschließen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein vorzugsweise im Schlepper-Frontanbau betriebenes Bodenbearbeitungsgerät der gattungsgemäßen Art mit einer möglichst automatisch wirkenden Stabilisierungseinrichtung zu schaffen, die in Arbeitsstellung des Anbauge­ rätes Pendelbewegungen des Werkzeugrahmens erlaubt und in Transportstellung ein Aufschaukeln desselbigen ohne zusätzlichen Eingriff des Schlepperfahrers wirkungs­ voll unterdrückt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa­ tentanspruches 1 und zwar im wesentlichen dadurch gelöst, dass der Anbaurahmen auf der dem Zugpunkt abgewandten Seite mit zwei symmetrisch zur Fahrtrichtungs- Mittellinie angeordneten Hydraulikzylindern am den die Lenk- und Pendelbewegungen ausführenden Tragrahmen gelenkig abgestützt ist und dabei die beiden Zylinder durch eine gemeinsame einen Ölaustausch ermöglichende Verbindungsleitung miteinander verbunden sind. Diese Verbindungsleitung wird beim Hochschwenken der äußeren Rahmensektionen, über ein von einem geeigneten Hebelmechanismus betätigtes Ab­ sperrventil, automatisch unterbrochen, wodurch eine die Pendelbewegung blockieren­ de Wirkung der bis dahin zueinander beweglichen Stabilisator-Zylinder erreicht wird. In Folge dieser Maßnahmen wird ein Anbaugerät bereitgestellt, welches ohne Zutun des Schlepperfahrers automatisch und auf eine einfache Weise Pendelbewegungen des Tragrahmens in Arbeitsstellung ermöglicht und in Transportstellung unterbindet.

In einer alternativen konstruktiven Ausgestaltung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Sperrventil statt von einer mit dem Schwenkmechanismus verbundenen Hebelanordnung von einer geeigneten, vorzugsweise durch den Oberlenker beim An­ heben des Anbaugerätes aktivierten Hebelmechanik betätigt wird und im oberen Hub­ bereich seine Sperrstellung erreicht. Diese Variante bietet den Vorteil, dass die Stabili­ sierungseinrichtung auch an starren, nicht einschwenkbaren Anbaugeräten realisierbar ist, bei denen nicht eindeutig zwischen Transport- und Arbeitsstellung unterschieden wird.

In Ausbildung der Erfindung ist in einer weiteren, vereinfachten Gestaltungsvariante vorgesehen, dass das Absperrventil statt von einem automatisch wirkenden Mecha­ nismus auch manuell zu bedienen ist, wodurch der Bediener die Stabilisierungseinrich­ tung auch in Arbeitsstellung des Bodenbearbeitungsgerätes aktivieren kann.

In weiterer, besonders bevorzugter konstruktiver Ausgestaltung der Erfindung ist vor­ gesehen, dass die beiden Stabilisator-Zylinder eine unparallele, in Mittelstellung sym­ metrische schräge Anordnung zueinander aufweisen. Diese Anordnung bietet den Vor­ teil, dass bei Lenk- und Pendelbewegungen des Tragrahmens der Hubweg des sich verlängernden Zylinders mindestens den des sich verkürzenden Zylinders erreicht oder aber übertrifft. Hiermit wird gewährleistet, dass im geschlossenen Ölkreislauf keine Blockierung durch einen kurzzeitigen Ölüberschuss auftreten kann. Zusätzlich bewirkt diese Anordnung eine vorteilhafte automatische Zentrierung des Tragrahmens beim Anheben des Anbaugerätes am Feldende.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist weiter vorgesehen, dass der Durchmesser der Stabilisator-Zylinder vorzugsweise so bemessen ist, dass das Anbaugerät in Transportstellung im wesentlichen von den Aufhängungspunkten des Tragrahmens am Anbaurahmen getragen wird und die Stabilisator-Zylinder nur unterstützend wirken. Dies führt zu einer Entlastung der Hydraulikanlage und ermöglicht den Zentrierungsef­ fekt der schräg angeordneten Stabilisatoren beim Anheben des Anbaugerätes.

In einer weiteren konstruktiven Ausführung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei­ de Stabilisatoren mit einem vorzugsweise als vorgespannten, hydraulischen Druck­ speicher ausgeführten Energiespeicher als Dämpfungselement versehen sind, wo­ durch in Transportstellung des Anbaugerätes harte Stöße und Beschleunigungskräfte gedämpft werden und das Gespann auch bei höheren Fahrgeschwindigkeiten in einem stabilen Fahrzustand bleibt.

Als weitere Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass in die Verbindungsleitung der beiden Stabilisator-Zylinder ein zusätzliches Drosselventil integriert ist, welches in Ar­ beitsstellung des Gerätes eine Beeinflussung der Geschwindigkeit des Ölaustausches zwischen den Stabilisator-Zylindern erlaubt. In Folge dieser Maßnahme können die durch grobe Bodenunebenheiten hervorgerufenen unerwünschten, insbesondere bei Geräten größerer Arbeitsbreite heftigen Lenkreaktionen des Tragrahmens wirkungsvoll gedämpft und somit ein ruhigerer Lauf des Anbaugerätes erzielt werden. Der Verstell­ bereich der Drossel ermöglicht eine Anpassung der Dämpfungsintensität an unter­ schiedliche Bodenverhältnisse.

In Ausbildung der Erfindung ist weiter vorgesehen, dass die Verbindungsleitung der Stabilisator-Zylinder eine zusätzliche Verbindung zum für das Hochschwenken der äu­ ßeren Rahmensektionen zuständigen Ölkreislauf hat. Hierbei ist es als vorteilhaft an­ zusehen, dass bei jedem Verbringen des Anbaugerätes in seine Transportstellung der Ölkreislauf der Stabilisierungseinrichtung neu mit Druck versorgt und eventuelle Leck­ ölverluste im System sowie sich mit der Zeit ergebendes Spiel in den Gelenkpunkten ausgeglichen werden und damit Verschleißerscheinungen keinen Einfluss auf die Wirksamkeit der Stabilisierungseinrichtung haben.

In einer weiteren Gestaltungsvariante ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass jeder der beiden Stabilisator-Zylinder mit einem zusätzlichen an das Trägerfahrzeug zu koppeln­ den Hydraulikanschluss versehen ist, der externe Eingriffe in den Ölkreislauf der Stabi­ lisierungseinrichtung erlaubt. Hierdurch kann vom Schlepper aus die bei angehobenem Anbaugerät in Arbeitsstellung sich in der Regel einstellende waagerechte Ausrichtung des Tragrahmens beeinflusst werden, um z. B. beim Einsatz auf hügeligem Gelände quer zum Hang den zumeist geringeren Bodenabstand der hangaufwärts weisenden Geräteseite zu vergrößern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgerätes in Ar­ beitsstellung mit Andeutung des Pendelausschlages,

Fig. 2 das Bodenbearbeitungsgerät nach Fig. 1 in Draufsicht mit Andeutung des Lenkausschlages,

Fig. 3 eine Detailansicht der Stabilisierungseinrichtung.

Ein erfindungsgemäßes Bodenbearbeitungsgerät ist in der Zeichnung allgemein mit (1) bezeichnet. Dieses Bodenbearbeitungsgerät kann über zwei untere (13) und einen oberen (12) Koppelpunkt entweder an den Frontkraftheber eines nicht dargestellten Zugfahrzeuges gekoppelt werden oder auch an ein Bodenbearbeitungsgerät, das be­ reits an ein Zugfahrzeug gekoppelt ist.

Das Bodenbearbeitungsgerät (1) weist zunächst einen Anbaurahmen (2) auf, an dem über ein vorderes Kugelgelenk (3) und zwei hintere Tragrollen (4) ein Tragrahmen (5) beweglich aufgehängt ist. Hierbei greifen die Tragrollen (4) in eine als Führungskulisse dienende Ausnehmung (6) des Tragrahmens (5), die aufgrund ihrer horizontalen und vertikalen Ausdehnung sowohl Lenk- als auch Pendelbewegungen des Tragrahmens (5) gegenüber dem Anbaurahmen (2) erlaubt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Bodenbearbeitungsgerät (1) über seine gesamte Arbeitsbreite in zwei hydraulisch schwenkbare Sektionen (7a, 7b) aufgeteilt. Hierbei sind zwei jeweils mit Bodenbearbeitungswerkzeugen (8) bestückte Werkzeugrahmen (9a, 9b) an Drehgelenken (10) mit den äußeren Enden des Tragrahmens (5) schwenkbar verbunden und können mit einer einerseits mit dem mittleren Tragrahmen (5) und andererseits mit dem jeweiligen Werkzeugrahmen (9a/9b) gelenkig verbundenen Kolben-Zylindereinheit (11) von einer horizontalen Arbeitsstellung in eine vertikale Transportstellung verschwenkt werden.

Ferner weist das Bodenbearbeitungsgerät (1) am Anbaurahmen (2) einen oberen Kop­ pelpunkt (12) und zwei hier als Koppelzapfen (13) ausgebildete Koppelpunkte auf, wo­ bei letzte im dargestellten Ausführungsbeispiel als durchgehende Welle ausgeführt und in Langlöchern höhenbeweglich am Anbaurahmen (2) angelenkt sind. Diese Art der un­ teren Anlenkung erlaubt eine Vergrößerung des möglichen Pendelweges des Boden­ bearbeitungsgerätes (1) in der dargestellten Arbeitsstellung gegenüber dem Zugfahr­ zeug.

Das Bodenbearbeitungsgerät (1) weist darüber hinaus zwei nachfolgend allgemein als Stabilisator-Zylinder (14) benannte Kolben-Zylindereinheiten auf, die der zusätzlichen seitlichen Abstützung des Tragrahmens (5) dienen. Die Stabilisator-Zylinder sind seit­ lich symmetrisch zur Gerätemittellinie und schräg nach unten zueinanderweisend an­ geordnet und einerseits mit dem Tragrahmen (5) und im vorliegenden Ausführungsbei­ spiel andererseits vorzugsweise mit den nach außen verlängerten Koppelzapfen (13) sphärisch gelenkig befestigt. Beide Stabilisator-Zylinder (14) sind über eine gemeinsa­ me Verbindungsleitung (15) untereinander verbunden, wodurch bei Lenk- oder Pen­ delausschlägen des Tragrahmens (5) gegenüber dem Anbaurahmen (2) zwischen den beiden Stabilisator-Zylindern (14) ein Ausgleich in Form einer Ölsäulenverschiebung stattfindet und diese zwangsweise zueinander gegensinnige Hubbewegungen ausfüh­ ren.

Ferner ist dargestellt ein in die Verbindungsleitung (15) integriertes Absperrventil (16), dessen Betätigungselement (17) im hier gezeigten Ausführungsbeispiel über einen Verbindungshebel (18) mit einem der Schwenkbewegung einer Kolben-Zylindereinheit (11) folgenden Schwenk­ hebel (19) gelenkig verbunden ist. Ein Verschwenken des Werkzeugrahmens (9b) von seiner horizontalen Arbeitsstellung in eine vertikale Transportstellung hat somit eine Betätigung des Absperrventils (16) zur Folge. Im vorliegenden Fall sind die Ventil-Schaltstellungen so gewählt, dass das Absperrventil (16) bei Erreichen der vertikalen Stellung des Werkzeugrahmens (9b) schließt und damit den Ölaustausch in der Verbindungsleitung (15) unterbricht. Dies bewirkt ein Blockieren der Stabilisator-Zylinder (14) und unterbindet Pendelbewegungen des Tragrahmens (5) gegenüber dem Anbaurahmen (2). Das Bodenbearbeitungsgerät (1) ist somit in dieser Stel­ lung stabilisiert.

Die Verbindungsleitung (15) kann zusätzlich auch noch mit einem Drosselventil (20) versehen sein. Dieses Ventil bewirkt bei geöffnetem Absperrventil (16) eine Beeinflus­ sung der Geschwindigkeit des Ölaustausches zwischen den Stabilisator-Zylindern (14). Je nach Einstellung des Drosselventils (20) wird damit eine Dämpfung der Pendel- und vorrangig der Lenkbewegungen des Tragrahmens (5) gegenüber dem Anbaurahmen (2) erreicht.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Bodenbearbeitungsgerät (1) zusätzlich an jedem Stabilisator-Zylinder (14) einen Druckspeicher (21) als Energiespeicherele­ ment auf. Durch die vorgespannten Druckspeicher (21) können bei in Transportstellung geschlossenem Absperrventil (16) auf die Stabilisator-Zylinder (14) wirkende Druck­ stöße in Folge hoher Beschleunigungskräfte abgefedert werden. Durch diese Dämp­ fungseinrichtung wird die Belastung des Frontkrafthebers des Zugfahrzeuges verringert und der Fahrzustand des gesamten Gespanns auch bei höherer Transportgeschwin­ digkeit deutlich stabiler. Zum Druckaufbau im Druckspeicher (21) kann die Verbin­ dungsleitung (15) mit der für das Verbringen in die Transportstellung des Werkzeug­ rahmens (9b) zuständigen Versorgungsleitung (22) der Kolben-Zylindereinheit (11) verbunden sein. Hierdurch werden die Druckspeicher (21) erkennbar bei jedem Ver­ schwenken aus der dargestellten Arbeitsstellung in die Transportstellung automatisch neu vorgespannt.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann die Mechanik zur Betätigung des Absperrventils (16) oder auch das Ventil an sich auf andere Weise ausgebildet sein, wesentlich ist jedoch die Abstützung des Tragrah­ mens (5) über die Stabilisator-Zylinder (14) auf den Anbaurahmen (2) und die durch das Absperren der Verbindungsleitung (15) bewirkte Stabilisierung des Gerätes.

Claims (9)

1. Bodenbearbeitungsgerät mit einem, vorzugsweise an einen Schlepper- Frontkraftheber koppelbaren, Anbaurahmen (2) und einem über ein vorderes Kugelge­ lenk (3) und zwei hintere Tragrollen (4) daran pendelnd aufgehängten, nachlaufgelenk­ ten, quer zur Fahrtrichtung angeordneten und die Bodenbearbeitungswerkzeuge (8) direkt oder indirekt tragenden ein- oder mehrteiligen Tragrahmen (5), wobei die Bo­ denbearbeitungswerkzeuge (8) als abrollende, walzen- oder ringförmige, feststehende oder gefederte zinkenförmige, angetriebene oder aber eine Kombination aus diesen ausgeführt und zumindest bei Geräten größerer Arbeitsbreite in mindestens zwei Sek­ tionen (7a, 7b) aufgeteilt und diese zusammen mit sie aufnehmenden Werkzeugrahmen (9a, 9b), vorzugsweise hydraulisch, über eine Kolben-Zylindereinheit (11) um annä­ hernd parallel zur Fahrtrichtung durch Drehpunkte (10) verlaufende Schwenkachsen in eine die Gesamtbreite des Bodenbearbeitungsgerätes (1) verringernde Position verbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragrahmen (5) an den Außenseiten jeweils mit einem an seinem einen An­ lenkpunkt mit dem Tragrahmen (5) und an seinem anderen Anlenkpunkt ortsfest zu ei­ nem jeweiligen unteren Koppelpunkt (13) sphärisch gelenkig befestigten Stabilisator- Zylinder (14) am Anbaurahmen (2) abgestützt ist und dass die Stabilisator-Zylinder (14) in Transportstellung symmetrisch zueinander angeordnet sind, wobei diese über eine gemeinsame einen Ölaustausch ermöglichende Verbindungsleitung (15) untereinander verbunden sind, und dass in die Verbindungsleitung (15) ein Absperrventil (16) integ­ riert ist, dessen Betätigungselement (17), vorzugsweise über einen Verbindungshebel (18), mit einem den Schwenkbewegungen der Kolben-Zylindereinheit (11) oder des Werkzeugrahmens (9b) zumindest annähernd folgenden Schwenkhebel (19) verbun­ den ist, und dass das Absperrventil (16) bei Erreichen der Transportposition des Werk­ zeugrahmens (9b) die Verbindungsleitung (15) unterbricht.

2. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betä­ tigungselement (17) des Absperrventils (16) über eine, vorzugsweise mit einem im oberen Koppelpunkt (12) des Anbaurahmens (2) angelenkten Oberlenker eines Schlepper-Krafthebers gekoppelte, Hebelmechanik beim Anheben des Bodenbearbei­ tungsgerätes (1) mit einem Schlepper-Kraftheber betätigt wird, und dass das Absperr­ ventil (16) im oberen Hubbereich des Krafthebers seine Sperrstellung erreicht.

3. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betä­ tigungselement (17) des Absperrventils (16) manuell zu betätigen ist.

4. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Stabilisator-Zylinder (14) eine in Transportstellung unparallele symmetrisch schräge Anordnung zueinander aufweisen, wobei sich die Verlängerung ihrer Wirkungslinien vorzugsweise deutlich unterhalb oder aber deutlich oberhalb der Wirkungsebene der Tragrollen (4) des Anbaurahmens (2) in der Gerätemitte schnei­ den.

5. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Kolbendurchmesser der Stabilisator-Zylinder (14) so bemessen ist, dass auch bei Erreichen des vollen Betriebsdruckes im System noch ein Teil des Gerätegewichtes auf den Tragrollen (4) des Anbaurahmens (2) lastet.

6. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch ge­ kennzeichnet, dass jeder der Stabilisator-Zylinder (14) über ein vorzugsweise als Druckspeicher (21) ausgebildetes Energiespeicherelement verfügt.

7. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch ge­ kennzeichnet, dass in die Verbindungsleitung (15) der Stabilisator-Zylinder (14) ein vorzugsweise verstellbares Drosselventil (20) integriert ist.

8. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (15) der Stabilisator-Zylinder (14) eine zu­ sätzliche Verbindung zu einer für das Verbringen des Werkzeugrahmens (9b) in seine Transportstellung zuständigen Versorgungsleitung (22) der Kolben-Zylindereinheit (11) aufweist.

9. Bodenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch ge­ kennzeichnet, dass jeder Stabilisator-Zylinder (14) einen zusätzlichen separat an die Hydraulikanlage des Zugfahrzeuges zu koppelnden Druckanschluss aufweist, über den externe Regeleingriffe möglich sind.