DE10296910T5

DE10296910T5 - Steuerung des Neigens eines Kabinenaufbaus bei einem Gelenkfahrzeug

Info

Publication number: DE10296910T5
Application number: DE10296910T
Authority: DE
Inventors: Olli Hankamäki
Original assignee: Timberjack Oy
Current assignee: John Deere Forestry Oy
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-04-29
Also published as: FI20011178A; SE0303053L; WO2002098720A1; SE524417C2; SE0303053D0; FI20011178A0; FI117380B

Abstract

Gelenkfahrzeug mit zumindest
– einer Frontgestellkonstruktion (1),
– einem Kabinenaufbau (3), der auf der Oberseite der Frontgestellkonstruktion (1) plaziert und eingerichtet ist, sich in Relation zu der Frontgestellkonstruktion (1) um eine Achse (A), die parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs ist, zu neigen, und
– einer Hintergestellkonstruktion (2), die eingerichtet ist, sich in Relation zu der Frontgestellkonstruktion (1) um eine zweite Achse B, die parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs ist, zu drehen,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkfahrzeug auch einen Mechanismus (4) umfasst, der eine Schub- und Zugbewegung überträgt und der einerseits mit dem Kabinenaufbau (3) und andererseits mit der Hintergestellkonstruktion (2) gekoppelt ist und mit dessen Hilfe die Neigebewegung des Kabinenaufbaus (3) eingerichtet ist, der Drehbewegung der Hintergestellkonstruktion (2) in derselben oder entgegengesetzten Richtung mit vorgegebenem Übersetzungsverhältnis zu folgen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenkfahrzeug gemäß der Präambel von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren gemäß der Präambel von Anspruch 18 zur Steuerung des Neigens eines Kabinenaufbaus bei einem Gelenkfahrzeug.
Es sind Gelenkfahrzeuge bekannt, wie Erntemaschinen, die sich in einem Gelände bewegen und die Ernte verrichten und die mit sogenannten Ernteköpfen am Ende einer Auslegeranordnung zum Schneiden und Fällen eines wachsenden Baumstammes und zum Sägen des Stammes in Teile gewünschter Länge ausgestattet sind. Die gesägten Baumstämme werden mit einer anderen bekannten Bearbeitungsmaschine eingesammelt, die sich in einem Gelände bewegt, wobei die besagte Bearbeitungsmaschine eine Fördermaschine ist, ausgestattet mit einem Greifer, und bei der die Stämme in ihren Frachtraum befördert werden. Es sind auch kombinierte Maschinen bekannt, bei denen die Funktionen einer Erntemaschine und einer Fördermaschine kombiniert worden sind, wobei der Ladegreifer durch einen Erntekopf, der auch zum Laden geeignet ist, ersetzt ist.
Üblicherweise umfassen Forstmaschinen zwei aufeinander folgende Gestellkonstruktionen, die angeordnet sind, um sich mittels eines Gestellgelenks im Verhältnis zueinander zu verschwenken und/oder zu drehen. In Erntemaschinen wird das Frontgestell mittels eines Rad- oder eines Fahrgestellpaares getragen, und es werden darauf eine Kabine und eine Auslegeranordnung angeordnet, die sich normalerweise ebenfalls mittels einer Gelenkbasis dreht. Das Hintergestell wird von einigem Radpaar getragen, und ein Motor ist darauf angeordnet. In Fördermaschinen wird das Frontgestell von einem Radpaar getragen und ein Motor ist darauf angeordnet. Ein Frachtraum und eine Auslegeranordnung sind auf der Oberseite des Hintergestells plaziert, wobei die Auslegeranordnung zwischen der Kabine und dem Frachtraum angeordnet ist. Das Hintergestell wird von einem Rad- oder einem Fahrgestellpaar getragen. Jedes Fahrgestell umfasst normalerweise zwei Räder, die zusammen hin- und herschwingen.
Eine Vorrichtung zum Neigen der Kabine einer Forstmaschine ist in der Veröffentlichung SE 470451 offenbart, sie umfasst ein Gelenk, das auf der Oberseite des Frontgestells oder unterhalb der Kabine angeordnet ist, wobei das Gelenk mit Hilfe von Zylindern gesteuert wird. Das Gerät wird zum seitlichen Neigen der Kabine verwendet, und mit Hilfe desselben wird die Kabine ausgerichtet, wenn man sich über unebenes Gelände bewegt. Patentveröffentlichung SE 509907 offenbart ebenfalls eine Vorrichtung, mittels der es möglich ist, die Kabine mit Hilfe von Steuerzylindern zu neigen. Die Vorrichtung ist an das Frontgestell gekoppelt, und ein Hintergestell ist mittels eines vertikalen Gelenks mit der Arbeitsmaschine verbunden. Patentveröffentlichung SE 509528 offenbart wiederum ein Gerät, mit dem es möglich ist, die Kabine mit Hilfe eines Schiebemechanismusses, der auf der Oberseite des Frontrahmens angeordnet ist, seitlich, vorwärts und rückwärts zu neigen. Veröffentlichung F1 77618 offenbart eine Erntemaschine, dessen Kabine in longitudinaler Richtung und seitwärts geneigt werden kann. Das Neigen wird über Zylinder, die zwischen dem Kabinenaufbau und dem Frontgestell gekoppelt sind, gesteuert.
Bei den oben beschriebenen Geräten wird das Neigen mit Hilfe eines automatischen Systems gesteuert, das für die Steuerung der Zylinder Sorge trägt und die Position der Gestellkonstruktion oder des Kabinenaufbaus, zum Beispiel durch verschiedene Arten von Sensoren, bestimmt. Die notwendige Justierung wird auf der Basis der Position durchgeführt, so dass sich die Kabine beim Bewegen auf sich änderndem Gelände in einer im Wesentlichen geradlinigen Position befindet. Das Ziel ist, eine Kabine bereitzustellen, die in einer geradlinigen Position verbleibt, mit einem geringen Maß an Schwingung, so dass der Fahrer gute Arbeitsbedingungen hat.
Es ist ein Problem des Standes der Technik, dass die Ausführung langsam abläuft und eine Verzögerung, zum Beispiel in der Korrekturbewegung der Zylinder, auf tritt, wobei der Kabine zuerst erlaubt wird, zu schwingen, woraufhin das Steuersystem beginnt, die Position mittels Zylindern zu korrigieren. In Situationen, in denen Wechsel schnell auftreten, geschieht die Korrektur langsam und kann sogar Kollisionen von Aufbauten verursachen. Es ist schwierig, die Position der Arbeitsmaschine zu analysieren und zu bestimmen und sich daraufhin für ein geeignetes Verfahren zur Korrektur der Position zu entscheiden. Fehlerhafte oder zu weite Korrekturbewegungen können ebenfalls auftreten. Andere Konstruktionen, die auf der Gestellkonstruktion angeordnet sind, wie die Abdeckungen des Motors, müssen beachtet werden, wenn die Kabine geneigt wird und sich die Arbeitsmaschine in einer gefalteten Position befindet, so dass Kollisionen vermieden werden können. Folglich muss das Steuersystem die Position noch genauer bestimmen und, wenn nötig, die Bewegung der Kabine in bestimmten Positionen begrenzen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Probleme zu eliminieren und einen Mechanismus zu realisieren, durch den die Korrektur und Steuerung der Position der Kabine beschleunigt wird. Der Mechanismus funktioniert in einer zuverlässigen Weise, und es ist durch diesen Mechanismus auch möglich, das Neigen der Kabine effizient und in einer einfachen Weise in Relation zu verschiedenen Gestellkonstruktionen und in verschiedenen Positionen der Gestellkonstruktionen zu begrenzen.
Das Gelenkfahrzeug gemäß der Erfindung ist in Anspruch 1 dargestellt. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist in Anspruch 18 dargestellt.
Die Erfindung basiert auf der Idee, dass die Kabine mit dem Frontgestell in einer schwenkenden Weise verbunden ist, wobei sie imstande ist, sich seitlich zu neigen und dass das Neigen der Kabine durch einen Mechanismus gesteuert wird, der in einer Weise gekoppelt ist, dass die Kabine der Bewegung und Position des Hintergestells folgt. Die Achsen, die das Neigen und Drehen der Gestelle steuern, sind in unterschiedlichen Höhen positioniert, wobei die Drehbewegung des Frontgestells zur selben Zeit das Neigen der Kabine verursacht, jedoch ist es durch den Mechanismus möglich, die Richtung und das Maß der Neigung zu ju stieren. Die Justierung kann zum Beispiel durch Kopplung des Mechanismus an verschiedene Punkte erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Mechanismus derart gekoppelt, dass sich die Kabine neigt, folglich der Drehbewegung des Frontgestells in derselben Richtung folgend, die Neigung jedoch in Relation zu der Drehung geringer ist, wodurch sich das Gelenkfahrzeug in einer komfortableren Weise verhält, wenn sich die Räder an dem Frontgestell über Hindernisse bewegen. Das mechanische System gemäß der Erfindung reagiert unmittelbar auf das Neigen der Arbeitsmaschine, die von den Unebenheiten des Geländes herrühren. Der Mechanismus begrenzt zunächst das anfängliche Schwingen, und letztendlich kann die automatische Steuerung für die Korrektur der Position sorgen, wobei das Schwingen geringer als im Stand der Technik ist, auch wenn es dort eine Verzögerung in der Steuerung gab. Allein eine starre Kopplung, die das Neigen derart einstellt, dass es geringer als die Drehung ist, erleichtert die Arbeit des Fahrers auf der Arbeitsmaschine. Das System kann leicht mit einer aktiven Steuerung durch einen Zylinder ergänzt werden. Der Zylinder mit einer Maximal- und Minimallänge funktioniert auch als ein mechanischer Begrenzer für die geneigten Positionen der Kabine, wobei Kollisionen verhindert werden, wenn sich die Gestelle auch in die Nähe ihrer extremen Positionen drehen oder falten. Falls erforderlich, bewegt der Stab oder Zylinder die Kabine auch in solch eine Position, in der eine Kollision nicht möglich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform, in der ein Gestellgelenk zwischen die Gestelle gekoppelt ist, das die Drehung der Gestelle um eine vertikale Welle ermöglicht, ist der Mechanismus mit dem Gestellgelenk derart verbunden, dass das Falten der Gestelle um die vertikale Richtung nicht die Geometrie des Mechanismusses beeinflusst. Solch ein Mechanismus ist auch in einem Gestellgelenk einsetzbar, das auch das Falten der Gestelle in einer transversalen Richtung erlaubt.
Im Folgenden wird die Erfindung detaillierter anhand einer als Beispiel verwendeten bevorzugten Ausführungsform beschrieben, wobei gleichzeitig Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird, in denen
1 eine Rückansicht der Frontgestellkonstruktion, des Kabinenaufbaus und des Gestellgelenks zeigt, wenn ein aktiv gesteuerter Zylinder verwendet wird, der auf seine Maximallänge eingestellt ist, und
2 den Aufbau aus 1 zeigt, wenn ein aktiv gesteuerter Zylinder verwendet wird, der auf seine Minimallänge eingestellt ist,
3 den Aufbau aus 1 zeigt, wenn ein Zylinder verwendet wird, der in seine Mittellage eingestellt ist,
4 den Aufbau aus 1 zeigt, wenn die Hintergestellkonstruktion und die Kabine in dieselbe Richtung nach links geneigt sind und sich der Zylinder in der Mittellage befindet,
5 den Aufbau aus 1 zeigt, wenn die Hintergestellkonstruktion und die Kabine in dieselbe Richtung nach rechts geneigt sind und sich der Zylinder in der Mittellage befindet, und
6 eine Rückansicht des Frontgestellkonstruktion, der Hintergestellkonstruktion, des Kabinenaufbaus und des Gestellgelenks zeigt, wenn die Hintergestellkonstruktion und die Kabine in dieselbe Richtung nach rechts geneigt sind und sich der Zylinder in der Mittellage befindet.
6 zeigt ein Gelenkfahrzeug mit einer Frontgestellkonstruktion 1, einer Hintergestellkonstruktion 2 und einem Kabinenaufbau 3, angeordnet auf der Oberseite der Frontgestellkonstruktion 1. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird das Fahrzeug ohne die Räder, den Drehgestellaufbau oder die Spureinrichtungen, die die Gestelle 1, 2 tragen und durch die sich das Fahrzeug bewegt, gezeigt. 6 zeigt auch nicht die Zylinder, die die Gestelle drehen, jedoch werden ihre Gestellansätze in dem Hintergestell 2 und in dem Gestellgelenk 10 gezeigt. Die Zugkraft zu den Rädern wird mittels eines Druckmediums übertragen, und es werden Radnabenmotoren verwendet. Das Druckmedium ist normalerweise eine Hydrau likflüssigkeit. Gemäß 1 neigt sich die Kabine 3 in Relation zur Frontgestellkonstruktion 1 um eine erste Achse A, die parallel zu der longitudinalen Richtung des Fahrzeugs verläuft. Das Hintergestell 2 dreht sich in Relation zu dem Frontgestell 1 um eine zweite Achse B, die ebenfalls parallel zu der longitudinalen Richtung des Fahrzeugs verläuft. Das Fahrzeug enthält einen Mechanismus 4, der eine Schub- und Zugbewegung überträgt.
In der gezeigten Ausführungsform weicht die Achse A von der Achse B ab und ist in vertikaler Richtung auf einem höheren Niveau angeordnet, wobei das Neigen des Frontgestells 1 auch das Neigen der Kabine 3 verursacht, und gleichzeitig bewegt sich die Kabine 3 auch etwas zur Seite. Die Situation der 4 und 5 entsprechen auch dieser Situation, in der sich das Frontgestell 1 dreht. Wenn das Fahren in einer geradlinigen Position stattfindet, entspricht die Situation der in 3 gezeigten Situation. Wenn die Achsen A und B übereinander in derselben vertikalen Linie angeordnet sind, ist das Neigen in beiden seitlichen Richtungen gleich. Die Kabine 3 neigt sich bloß, wenn die Achsen A und B parallel zueinander sind, wobei es möglich ist, den Mechanismus 4 derart zu koppeln, dass die Kabine 3 immer dieselbe Position wie das Hintergestell 2 hat, wenn sich das Frontgestell 1 dreht. Folglich neigt sich die Kabine 3 in einer entsprechenden Weise, wenn sich das Hintergestell 2 dreht, auch wenn das Frontgestell 1 nicht in einer geneigten Position ist, was unangenehm ist. Es ist vorteilhaft, dass die Achsen A und B voneinander abweichen, wobei sich die Kabine 3 immer neigt, wenn sich das Frontgestell 1 und das Hintergestell 2 drehen, und der Neigungswinkel bleibt angemessen, ungeachtet der Tatsache, welcher der Gestelle das sich Drehende ist.
Der Mechanismus 4 ist einerseits an die Kabine 3 und andererseits an das Hintergestell 2 gekoppelt, und durch denselben folgt die Neigebewegung der Kabine 3 der Drehbewegung des Hintergestells 2. Bevorzugt neigt sich die Kabine 3 zu derselben Richtung wie das Frontgestell 1, wie in den 4, 5 und 6 gezeigt ist. In der gezeigten Ausführungsform tritt das sich Neigen in derselben Richtung auf, und das festgelegte Übersetzungsverhältnis ist näherungsweise 1:2, wodurch sich die Kabine 3 um 10° neigt, wenn sich das Frontgestell 1 um 20° dreht, wenn ein Vorderrad ein Hindernis überquert. Das Übersetzungsverhältnis 1:2 ist in Arbeitsmaschinen geeignet, bei denen jedes Gestell durch ein Räderpaar getragen wird, zum Beispiel in Erntemaschinen. Dementsprechend neigt sich die Kabine 3 um 5° in der horizontalen Richtung und in Relation zu dem Frontgestell 1, wenn das Hintergestell zum Beispiel um 10° dreht, wenn sich ein Hinterrad über ein Hindernis bewegt. Das Übersetzungsverhältnis 1:3 ist in Arbeitsmaschinen geeignet, bei denen das Frontgestell durch ein Radpaar und das Hintergestell 2 durch eine 4-Räder-Fahrgestellkonstruktion getragen wird, die die Unebenheiten des Geländes ausgleicht.
Das Übersetzungsverhältnis hängt von den Kopplungspunkten des Mechanismusses 4 ab. In 1 ist der Mechanismus an einem Punkt 6 an der Kabine 3, wobei der Punkt von der Achse A in seitlicher Richtung abweicht, und andererseits an einem Punkt 7 auf dem Hintergestell 2 gekoppelt, wobei dieser Punkt von der Achse B in seitlicher Richtung abweicht. Die Abweichungen sind zu derselben seitlichen Richtung gerichtet, wobei die Kabine 3 der Drehbewegung des Hintergestells 2 folgt. Dies führt dazu, dass die Kabine 3 dazu neigt, der Position des Hintergestells 2 zu folgen, wenn sich das Hintergestell 2 dreht, wenn der Abstand zwischen den Punkten 6 und 7 durch einen Mechanismus festgelegt ist oder auf andere Weise konstant und stabil bleibt. Die Achsen A und B drehen in Relation zueinander, was zu dem sich Neigen der Kabine 3 führt. Das Übersetzungsverhältnis kann durch die gegenseitige Geometrie der Punkte 6, 7 der Achsen A, B auf ein Geeignetes eingestellt werden, indem man es mathematisch oder experimentell untersucht. Es ist vorteilhaft, wenn die Punkte 6, 7 weit entfernt von den Achsen A und B angeordnet sind, wodurch die Übertragungskräfte des Mechanismusses 4 geringer sein können. Der Abstand hängt auch davon ab, welche erlaubte Minimallänge und Maximallänge des Zylinders 4 ausgewählt worden ist. Änderungen in der Position der Stange und des Zylinders 4 beeinflussen ebenfalls die zu übertragenen Kräfte und Drehmomente. Die Neigung der Kabine 3 wird erhöht, indem man den Punkt 6 dichter an die oder den Punkt 7 weiter weg von der Mittellinie der Arbeitsmaschine legt.
Zum Neigen weist die Arbeitsmaschine eine Neigevorrichtung 8 auf, die zwischen der Kabine 3 und dem Frontgestell 1 gekoppelt ist und die ein Ausstattungsteil 81 umfasst, das an dem Frontgestell 1 befestigt ist und sich mit demselben neigt, und ein Ausstattungsteil 82, das mit der Kabine 3 verbunden ist und sich mit dieser neigt. Der Mechanismus 4 kann an die Kabine 3 gekoppelt sein oder bevorzugt mittels eines Gelenks 9 an dem Geräteteil 82.
Zum Drehen enthält die Arbeitsmaschine ein Gestellgelenk 10, das zwischen dem Frontgestell 1 und dem Hintergestell 2 gekoppelt ist und das ein Gelenkteil 101, das an dem Frontgestell 1 befestigt ist und sich mit diesem dreht, und einen Gelenkteil 102 umfasst, das mit dem Hintergestell 2 verbunden ist und sich mit diesem dreht. Der Mechanismus 4 ist an dem Hintergestell 2 gekoppelt oder bevorzugt mittels eines Gelenks 11 an dem Gelenkteil 102. Durch das Gestellgelenk 10 ist das Hintergestell 2 eingerichtet, um sich in Relation zu dem Frontgestell 1 um eine dritte Achse C zu drehen, die im Wesentlichen vertikal verläuft. Das Gestellgelenk 10 umfasst normalerweise ein Umfangslager, dessen Zentrallinie mit der Achse B zusammenfällt, wobei das Gelenkteil 101 an dem äußeren Umfang und das Gelenkteil 102 an dem inneren Umfang des Umfangslagers befestigt ist. Das Gestellgelenk 10 umfasst auch eine Bremse, wodurch es möglich ist, die Position der Gelenkteile 101, 102 zueinander festzulegen. Es sind auch Gestellgelenke bekannt, deren Drehposition gesteuert werden können. Das Gestellgelenk 10 ist vorzugsweise von solcher Qualität, dass das Hintergestell 2 mittels eines Gelenks 12 mit dem Gelenkteil 102 verbunden ist; das Gelenkteil faltet mit dem Frontgestell 1, ist aber in der Lage, sich mit dem Hintergestell 2 in Bezug auf das Frontgestell 1 zu drehen. Folglich verändert sich der Abstand des Gelenkteils 102 in Relation zu der Kabine 3 und in der longitudinalen Richtung der Arbeitsmaschine nicht, selbst wenn sich die Arbeitsmaschine in einer gefalteten oder drehten Position befände. Folglich ist zum Beispiel das Übersetzungsverhältnis nicht abhängig von dem Maß der Faltung, und der Mechanismus ist weniger komplex.
Der Mechanismus wird kurz, wenn das Gelenk 6 oberhalb des Gelenks 7 positioniert ist, und wenn sie in derselben vertikalen Ebene, die im Wesentlichen senk recht zu der longitudinalen Richtung liegt, positioniert sind. Gemäß der 6 bilden der Mechanismus 4, der Neigemechanismus 8 und das Gestellgelenk 10 einen besonders kurzen Aufbau, der ein geringes Raummaß ausfüllt, wenn er unterhalb der Kabine 3 plaziert wird. Der Mechanismus 4 überträgt die Zug- und Schubkraft, die zwischen den Gestellen 1 und 2 wirkt, mechanisch. In seiner einfachsten Form umfasst der Mechanismus 4 eine starre Stange in Standardlänge, die zwischen den Gelenken 9 und 11 angeschlossen ist, die Länge der Stange ändert sich nicht und die Stange überträgt axiale Kräfte. Es ist auch möglich, die Stange mit einem Pufferelement zu versehen, zum Beispiel einer Federstruktur. Es ist auch möglich, verschiedene Arten von Pufferkonstruktionen zu verwenden, die mit Gelenken ausgestattet sind, jedoch sind diese komplexer als die gezeigten Konstruktionen. Bei der Stangenkonstruktion ist es möglich, verschiedene Arten bekannter Puffervorrichtungen zu verwenden, die für diesen Zweck geeignet sind und die einfach in Verbindung mit der Stange angeordnet werden können. Um eine Steuerung zu ermöglichen, umfasst der Mechanismus 4 alternativ ein Aktuator, der zwischen den Punkten 6 und 7 gekoppelt ist, der bevorzugt ein sich linear bewegender Zylinder ist, der durch ein Druckmedium gesteuert wird.
Durch den Zylinder 4 kann der Abstand zwischen den Punkten 6, 7 in einer gesteuerten Weise gemäß den 1 bis 3 verändert werden, wobei es möglich ist, den Zylinder 4 aktiv zu benutzen, um die Position der Kabine 3 auch in anderen Situationen zu korrigieren. Die Korrektur der Position kann auch in einer Situation stattfinden, in der die Gestelle 1, 2 sich nicht in einer gedrehten Position in Bezug zueinander befinden, wobei die Kabine 3 in einer horizontalen Position gehalten werden kann, wenn die Arbeitsmaschine an einem Gefälle positioniert ist. Durch das aktiv arbeitende Stellglied 4 ist es möglich, die Kabine 3 automatisch auszurichten. In einer anderen Situation befinden sich die Gestelle 1, 2 in einer gedrehten Position in Bezug zueinander, besonders beim Bewegen über Hindernisse, wobei die anfängliche Schwenkbewegung des Mechanismusses 4 nach einer Verzögerung aktiv korrigiert und die Kabine 3 in eine horizontale Position überführt wird. In einer normalen Situation ist der Zylinder 4 in einer fixen Länge verriegelt, und die Verzögerung der Steuerung verursacht eine Schwenkbewegung, die aufgrund der Kopplungsmethode des Zylinders 4 reduziert wird.
Durch die Steuerung wird der Zylinder folglich verlängert oder verkürzt, so dass die Kabine 3 die gewünschte Position erhält, die der horizontalen Position entspricht oder wenigstens geradliniger als die Position der anfänglichen Schwenkbewegung ist.
Die Maximal- und Minimallänge des Zylinders 4 kann ebenso mechanisch auf das gewünschte Niveau begrenzt werden, wodurch die übermäßige Verringerung oder Vergrößerung des Abstandes zwischen den Punkten 6 und 7 verhindert wird. Zum Beispiel ist in einer Situation, in der die Gestelle 1, 2 nahezu in ihrer Extremposition gefaltet sind, besteht ein Risiko, dass zum Beispiel in Erntemaschinen die Ecken der Kabine 3 die Abdeckung trifft, die den Motor schützt. Dies kann durch die Minimallänge des Zylinders 4 verhindert werden. In der Extremposition verbleiben nur einige Zentimeter zwischen der Kabine 3 und der Abdekkung. Ein Neigen der Kabine in dieser Situation wäre nur möglich, wenn der Radstand der Arbeitsmaschine länger wäre oder eine elektronische Steuerung für die Begrenzung sorgte. Die Verlängerung des Radstandes verringert die Beweglichkeit der Erntemaschine. Es ist schwierig, eine elektrische Steuerung speziell für schnell wechselnde Situationen vorzusehen, zum Beispiel wenn ein Rad vom oberen Ende eines Hindernisses abrutscht, zum Beispiel von einem Stumpf. Durch den Mechanismus 4 ist es möglich, eine mechanische Begrenzung herzustellen, die sofort funktioniert.
Der Mechanismus 4 begrenzt auch die Verwendung des automatischen Ausgleichens, besonders in extremen Positionen. Der Zylinder 4 wurde derart dimensioniert, dass, wenn das Hintergestell 2 bis zu seinem Maximum gedreht ist, der Zylinder 4 in seiner Minimallänge eingestellt ist, wenn versucht wird, die Kabine 3 gegen das Hintergestell 2 und die Abdeckung zu neigen. Wenn die Kabine 3 bis zu ihrer extremen Position nach rechts geneigt und das Hintergestell 2 in seine extreme Position nach links gedreht ist, wenn man sich über ein Hindernis bewegt, bewegt der Zylinder 4 in Maximallänge die Kabine 3 in eine gerade Position. In dieser Situation wird das Neigen der Kabine 3 nach rechts begrenzt, aber nicht das Neigen nach links.
Die Verwendung des Zylinders 4 macht es auch möglich, verschiedene Arten von Steuermethoden nach dem Stand der Technik zu verwenden, um die Kabine 3 in verschiedenen Situationen in einer horizontalen Position zu halten. In seiner einfachsten Form enthält die Kabine 3 einen Sensor, der das Neigen misst und das Ventil des Zylinders 4 steuert, der den Volumenstrom und Druck steuert, mit dem der Zylinder 4 versorgt wird. Durch das Ventil wird der Zylinder 4 in eine Richtung geführt, die das Neigen in entgegengesetzte Richtung korrigiert. Die Druckquelle ist das hydraulisches System der Arbeitsmaschine, an die der Zylinder 4 und seine Steuerungen leicht auf verschiedene Arten angeschlossen werden können.
Durch den Mechanismus 4 kann die Neigebewegung der Kabine auch in dieselbe Richtung in Relation zu der Neigebewegung des Frontgestells 1 gerichtet sein. Folglich sind die Gelenke 9 und 11 an verschiedenen Seiten der Achsen A und B plaziert, gesehen in der longitudinalen Richtung der Arbeitsmaschine. Das Neigen der Kabine 3 ist folglich größer als das Neigen des Frontgestells 1, was für den Fahrer unangenehm ist. Hier wird die Neigung mit der horizontalen Position verglichen. Obwohl das Frontgestell 1 sich in einer horizontalen Position befindet, wenn sich das Hintergestell 2 neigt, neigt sich die Kabine 3 in die entgegengesetzte Richtung, was für den Fahrer unangenehm ist. Das Neigen in dieselbe Richtung wie das Hintergestell 2 zeigt dem Fahrer besser die Position der Arbeitsmaschine an. Ein geringes Maß an Neigung in verschiedenen Situationen gibt dem Fahrer ein gutes Fahrgefühl.
Im Vorstehenden ist ein Verfahren zur Verwendung des Mechanismusses beschrieben worden, das besonders vorteilhaft bei Forstmaschinen ist. Eine Forstmaschine, bei der der Mechanismus besonders geeignet ist, ist eine Erntemaschine, bei der auch eine Auslegeranordnung auf der Oberseite des Frontgestells 1 positioniert und ein Motor auf der Oberseite des Hintergestells 2 plaziert ist, wobei der Motor normalerweise ein Dieselmotor ist. Eine andere Arbeitsmaschine, bei der der Mechanismus 4 geeigneterweise verwendet werden kann, ist eine Fördermaschine, bei der ein Motor auf der Oberseite des Frontgestells 1 und ein Frachtraum für den Transport von Baumstämmen auf der Oberseite des Hinter gestells 2 plaziert ist. Eine Auslegeranordnung ist im vorderen Teil des Hintergestells 2 zwischen der Kabine 3 und dem Frachtraum angeordnet.
Die Erfindung ist nicht auf die oben dargestellte Ausführungsform allein beschränkt, sondern kann innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche modifiziert werden.
Zusammenfassung
Ein Gelenkfahrzeug mit zumindest:

– einer Frontgestellkonstruktion (1),
– einem Kabinenaufbau (3), der auf der Oberseite der Frontgestellkonstruktion (1) plaziert und eingerichtet ist, sich in Relation zu der Frontgestellkonstruktion (1) um eine Achse (A), die parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs ist, zu neigen,
– einer Hintergestellkonstruktion (2), die eingerichtet ist, in Relation zu der Frontgestellkonstruktion (1) um eine zweite Achse B, die parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs ist, zu drehen. Das Gelenkfahrzeug weist einem Mechanismus (4) auf, der eine Schub- und Zugbewegung überträgt und einerseits mit dem Kabinenaufbau (3) und andereseits mit der Hintergestellkonstruktion (2) verbunden ist, durch welchen die Neigebewegung des Kabinenaufbaus (3) eingerichtet ist, der Drehbewegung der Hintergestellkonstruktion (2) in derselben oder entgegengesetzter Richtung mit vorgegebener Übersetzung zu folgen.

Bezug zu
6

Claims

Gelenkfahrzeug mit zumindest – einer Frontgestellkonstruktion (1), – einem Kabinenaufbau (3), der auf der Oberseite der Frontgestellkonstruktion (1) plaziert und eingerichtet ist, sich in Relation zu der Frontgestellkonstruktion (1) um eine Achse (A), die parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs ist, zu neigen, und – einer Hintergestellkonstruktion (2), die eingerichtet ist, sich in Relation zu der Frontgestellkonstruktion (1) um eine zweite Achse B, die parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs ist, zu drehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkfahrzeug auch einen Mechanismus (4) umfasst, der eine Schub- und Zugbewegung überträgt und der einerseits mit dem Kabinenaufbau (3) und andererseits mit der Hintergestellkonstruktion (2) gekoppelt ist und mit dessen Hilfe die Neigebewegung des Kabinenaufbaus (3) eingerichtet ist, der Drehbewegung der Hintergestellkonstruktion (2) in derselben oder entgegengesetzten Richtung mit vorgegebenem Übersetzungsverhältnis zu folgen.
Gelenkfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus (4) einerseits mit einem Punkt (6) in dem Kabinenaufbau (3), der seitlich von der ersten Achse (A) abweicht, und andererseits mit einem Punkt (7) in der Hintergestellkonstruktion (2), der zu derselben seitlichen Richtung von der zweiten Ache (B) abweicht, in einer Weise gekoppelt ist, dass der Kabinenaufbau (3) eingerichtet ist, der Drehbewegung der Hintergestellkonstruktion (2) zu folgen, wenn der Abstand zwischen den Punkten (6, 7) durch den Mechanismus (4) unveränderlich vorgegeben ist.
Gelenkfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: – eine Neigevorrichtung (8), die zwischen dem Kabinenaufbau (3) und der Frontgestellkonstruktion (1) gekoppelt ist und die das Neigen des Kabinenaufbaus (3) um die erste Achse (A) erlaubt, wobei die Neigevorrichtung (8) ein erstes Ausstattungsteil (81) umfasst, das sich mit der Frontgestellkonstruktion (3) neigt und ein zweites Ausstattungsteil (82), das sich mit dem Kabinenaufbau (3) neigt, wobei der Mechanismus (4) durch ein erstes Gelenk (9) an den Kabinenaufbau (3) oder an das zweite Ausstattungsteil (82) gekoppelt ist, – eine Gestellkonstruktion (10), die zwischen der Frontgestellkonstruktion (1) und der Hintergestellkonstruktion (2) gekoppelt ist und die die Drehung desselben um die zweite Achse (B) erlaubt, wobei das Gestellgelenk (10) ein erstes Gelenkteil (101), das mit der Frontgestellkonstruktion (1) dreht und ein zweites Gelenkteil (102), das mit der Hintergestellkonstruktion (2) dreht, umfasst, wobei der Mechanismus (4) durch ein zweites Gelenk (11) an die Hintergestellkonstruktion (2) oder an dem zweiten Gelenkteil (102) gekoppelt ist.
Gelenkfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus (4) einen von einem unter Druck stehenden Medium gesteuerten, sich linear bewegenden Zylinder umfasst, der zwischen dem ersten und dem zweiten Gelenk (9, 11) gekoppelt ist, wobei der Abstand zwischen den Gelenken (9, 11) in einer gesteuerten Weise verändert werden kann.
Gelenkfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus (4) eine starre Stange zwischen dem ersten und dem zweiten Gelenk (9, 11) umfasst, wobei der Abstand zwischen den Gelenken (9, 11) konstant ist.
Gelenkfahrzeug nach einem der Anspüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hintergestellkonstruktion (2) angeordnet ist, um um eine dritte, im Wesentlichen vertikale Achse (C) in Relation zu der Frontgestellkonstruktion (1) zu drehen, wobei die Hintergestellkonstruktion (2) durch ein Gelenk an das zweite Gelenkteil (102) gekoppelt ist, wobei das Gelenkteil (102) mit der Frontgestellkonstruktion (1) faltet.
Gelenkfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Punkten (6, 7), der parallel zu der Längsrichtung des Fahrzeugs ist, im Wesentlichen konstant ist, wenn sich das Fahrzeug in einer gefalteten oder gedrehten Position befindet.
Gelenkfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Achse (A) oberhalb der zweiten Achse (B) positioniert ist.
Gelenkfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des ersten Gelenks (9) von der ersten Rotationsachse (A) größer als der Abstand des zweiten Gelenks (11) von der zweiten Rotationsachse (B) ist, wobei die Drehung zwischen der Frontgestellkonstruktion (1) und der Hintergestellkonstruktion (3) größer als die Neigung zwischen dem Kabinenaufbau (3) und der Frontgestellkonstruktion (1) ist.
Gelenkfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand in einer Weise angordnet ist, dass das Verhältnis der Neigung zu der Drehung ein Gewünschtes ist, vorzugsweise 1:2 oder 1:3.
Gelenkfahrzeug nach Anspruch 3 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gelenk (9) oberhalb des zweiten Gelenks (11) plaziert ist und dass die erste und die zweite Rotationsachse (A, B) im Wesentlichen auf derselben vertikalen Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung ist, angeordnet sind.
Gelenkfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Front- und Hintergestellkonstruktion (1, 2) jeweils durch ein oder mehrere Radpaare getragen werden, dass ein Motor auf der Oberseite der Hintergestellkonstruktion (2) angeordnet ist und eine Auslegeranordnung auf der Oberseite der Frontgestellkonstruktion (1) angeordnet ist.
Gelenkfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Front- und Hintergestellkonstruktion (1, 2) beide durch ein oder mehrere Radpaare getragen werden, dass ein Motor auf der Oberseite der Frontgestellkonstruktions (1) plaziert ist und ein Frachtraum und eine Auslegeranordnung auf der Oberseite der Hintergestellkonstruktion (2) plaziert ist.
Gelenkfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkteile (101, 102) miteinander mittels eines Umfangslagers, dessen Zentrallinie mit der zweiten Achse (B) zusammenfällt, verbunden sind.
Gelenkfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gelenkteil (102) eine Flanschkonstruktion umfasst, die aus dem Gelenkteil (102) hervorragt und dass das zweite Gelenk (11) darin plaziert ist.
Gelenkfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigevorrichtung (8), das Gestellgelenk (10) und der Mechanismus (4) unterhalb des Kabinenaufbaus (3) plaziert sind.
Gelenkfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es auch ein Steuerungssystem umfasst, um den Mechanismus (4) und das Neigen des Kabinenaufbaus (3) aktiv zu steuern.
Verfahren zum Steuern des Neigens eines Kabinenaufbaus bei einem Gelenkfahrzeug mit zumindest: – einer Frontgestellkonstruktion (1), – einem Kabinenaufbau (3), der auf der Oberseite der Frontgestellkonstruktion (1) plaziert und eingerichtet ist, um sich in Relation zu der Frontgestellkonstruktion (1) um eine Achse (A), die parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs ist, zu neigen, und – einer Hintergestellkonstruktion (2), die eingerichtet ist, in Relation zu der Frontgestellkonstruktion (1) um eine zweite Achse B, die parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs ist, zu drehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkfahrzeug auch einen Mechanismus (4) umfasst, der eine Schub- und Zugbewegung überträgt und der einerseits mit dem Kabinenaufbau (3) und andererseits mit der Hintergestellkonstruktion (2) gekoppelt ist, wobei bei dem Verfahren die Neigebewegung des Kabinenaufbaus (3) der Drehbewegung der Hintergestellkonstruktion (2) in derselben oder entgegengesetzter Richtung mittels des Mechanismus (4) mit vorgegebenem Übersetzungsverhältnis folgt.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigebewegung des Kabinenaufbaus (3) zur selben Richtung in Relation zu der Drehung der Hintergestellkonstruktion (2) gerichtet ist und dass die Neigebewegung zudem geringer als die Drehbewegung ist.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Kabinenaufbau (3) und der Hintergestellkonstruktion (2) mittels des Mechanismusses (4) eingestellt wird, wobei wenigstens zu Beginn der Drehung der Abstand im Wesentlichen konstant gehalten wird.