DE1910376A1 - Traktorkupplungsglied fuer geschleppte Arbeitsgeraete - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl. -Ing. F. Weickmann, 1^10376

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 27, DEN

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

Schu/On

Henry (NMI) Folkerts, Granger, Washington, USA

Traktorkupplungsglied für geschleppte Arbeitsgeräte

Die vorliegende Erfindung betrifft Traktorkupplungsglieder,
insbesondere Traktorkupplungsglieder für geschleppte Arbeitsgeräte, deren Gewicht hauptsächlich von ihren eigenen Rädern
getragen wird.

Es wurden bereits Gewichtsübertragungskupplungsglieder verwandt, um ein besseres Arbeiten mit gezogenen oder befestigten Arbeitsgeräten zu ermöglichen. Die bekannteste Art moderner Traktoren besitzt Anhebearme, die gewöhnlich in einer Dreipunktstellung arbeiten, und durch die Wirkung von Fühlgliedern wird ein
hydraulisches System betätigt, durch das Anhebekräfte auf die Hebearme ausgeübt werden. Die Pühlglieder können so eingestellt werden, daß sie lediglich dann ansprechen, wenn die Zugbelastung über eine vorbestimmte Höhe ansteigt. Wenn ein Arbeitsgerät
durch ein Kupplungsglied an die Anhebevorrichtung angekuppelt ist und die vorbestimmte Zugbelastung überschritten wird, so
wird durch das Anheben der Arme entgegen dem Gewicht und der
durch die Berührung mit dem Boden nach unten ziehendenKraft des Arbeitsgerätes gleichfalls auch das vordere Ende des Traktors entlastet, so daß in wirksamer Weise Gewicht auf die hinteren Räder aufgebracht wird, so daß das Zugvermögen des Traktors
erhöht und ein Durchrubuchen des Traktors verhindert wird.

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Die Anhebearme helfen ein Durchrutschen in zweifacher Weise zu verhindern. Zunächst wird durch das Anheben des vorderen Teiles des Arbeitsgerätes die Eindringtiefe des Arbeitsgerätes in den Boden verringert, wodurch sich auch der Zug oder die Zugbelastung erniedrigt. Zweitens wird durch das Anheben des Arbeitsgerätes ein größerer Teil des Gewichtes des Arbeitsgerätes von dem Traktor anstatt von den Trägerrädern oder dergleichen aufgenommen, die einen Teil des Gewichtes des Arbeitsgerätes tragen mögen.

Durch die Gewichtsverschiebung von dem Arbeitsgerät auf den Traktor wird ein größeres Gewicht auf die Hinterräder des Traktors aufgebracht. Hierdurch wird das Zugvermögen erhöht, so daß der Traktor mit größerer Kraft ziehen kann, ohne daß die Hinterräder durchdrehen. Durch die Gewichtsverschiebung von dem Arbeitsgerät auf die Anhebearme kann gleichfalls ein Drehmoment auftreten und aufgebracht werden, das bestrebt ist, die Vorderräder des Traktors vom Boden abzuheben und ihr Gewicht auf die Hinterräder aufzubringen. Auf diese Weise kann durch die Anhebearme eine Gewichtsübertragung sowohl von dem Arbeitsgerät als auch von den Vorderrädern auf die Hinterräder vorgenommen werden, so daß das Zugvermögen wesentlich erhöht wird.

In den auf den Zweiten Weltkrieg folgenden Jahren wurde die Traktorleistung ohne eine entsprechende Erhöhung des Traktorgewichtes vergrößert. Auf die leistungsfähigeren Traktoren hin wurden größere und schwerere Arbeitsgeräte eingeführt. Aus diesem Grunde wurde das Problem eines steigenden Zugvermögens äußerst bedeutsam.

Die Anhebung des Arbeitsgerätes, um das Gewicht auf den Hinterrädern zu vergrößern, ist bei den leichteren Arbeitsgeräten wirksam, die direkt an dem Traktor befestigt werden können, 30 daß dieser den größten Teil des Gewichtes des Arbeitsgerätes übernehmen kann. Viele Arbeitsgeräte sind jedoch so groß, daß sie in erster Linie durch eine unabhängige Gruppe von Hadern gestützt

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werden müssen. Solche Arbeitsgeräte werden im allgemeinen als Zug- oder Schlepparbeitsgeräte bezeichnet. Die Schlepparbeitsgeräte besitzen im allgemeinen lange Lenkbäume, um sie leichter wenden zu können. Das vordere Ende des Lenkbaumes wird an dem hinteren linde des Traktors befestigt, und bisher wurde dieses Ende im allgemeinen direkt an dem Traktorrahmen oder einer einfachen Stange befestigt, die mit dem Rahmen verbunden war. Obgleich der Lenkbaum an den unteren Anhebearmen des Traktors befestigt werden konnte, wurde im allgemeinen keine wesentliche Gewichtsübertragung erreicht. Durch das Anheben der Anhebearme wird das Arbeitsgerät gekippt und eine wirksame Verwendung verhindert. Weiterhin wird selbst durch eine solche Kippung nur eine geringe Gewichtsübertragung erreicht. Es treten weitere Schwierigkeiten bei der Lenkungssteuerung und einem übermäßigen Bremsen auf, wenn am Ende eines Feldes gewendet wird.

Demgemäi3 bezweckt die vorliegende Erfindung ein Traktorkupplungsglied anzugeben, mit dem eine wesentliche Gewichtsübertragung erzielt wird, wenn eine solche Einrichtung dazu verwandt wird, ein Schlepparbeitsgsrät mit der hydraulischen Anhebeeinrichtung eines Traktors zu koppeln.

Die Erfindung bezweckt weiterhin, ein Zugkupplungsglied der oben beschriebenen Art anzugeben, das leicht hergestellt werden kann, schnell an einem dreiarmigen hydraulischen Hebesystem eines Traktors und einem Schlepparbeitsgerät angebracht werden kann, so daß eine wirksame Gewichtsverlagerung mit ausreichender Einstellung zwischen dem Traktor und dem Arbeitsgerät vorgenommen werden kann.

Gemäß der Erfindung soll weiterhin ein Zugkupplungsglied angegeben werden, durch das, wenn es bei einem Traktor zum Schleppen eines Arbeitsgerätes verwandt wird, die Bodenbestellung, die Steuerung und die Zugkraft verbessert werden, während das Durchrutschen der Reifen, übermäßiges Bremsen, die Abnutzung des Traktors, der Brennstoffverbrauch und die Arbeitszeit verringert werden. 909840/1043

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Weiterhin soll gemäß der Erfindung ein Zugkupplungsglied ange- ■ geben werden, das an dem Traktor bleiben und an alle Schlepparbeitsgeräte angepaßt werden kann, das robust ausgebildet ist und durch das die wirksame Zugleistung des Traktors um 30 bis 50 96 erhöht wird, während die Arbeitsgeräte schneller und mit einem größeren Tiefgang bei einem geringeren Schlüpfen geschleppt werden, und mit dem größere Einheiten als mit früher bekannten Traktorkupplungsgliedern gezogen werden können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Traktorkupplungsglied angegeben, das für die Verwendung bei geschleppten Arbeitsgeräten geeignet ist, die einen nach vorne vorstehenden lenkbaum aufweisen. Das Kupplungsglied enthält einen senkrecht angeordneten Hauptrahmen, der von den drei Hebearmen am hinteren Ende des Traktors getragen wird. An dem unteren Ende des Rahmens sind Einrichtungen vorgesehen, um den Lenkbaum des Arbeitsgerätes zu befestigen. Ein langer fester Übertragungsarm oder zwei Arme verlaufen von dem oberen Ende des Rahmens bis zu einem Punkt an dem Arbeitsgerät, der in einem beträchtlichen Abstand hinter dem vorderen'Ende des Lenkbaumes liegt.

Der Übertragungsarm des Kupplungsgliedes ist so angeordnet, daß das Kupplungsglied das Arbeitsgerät von einem Punkt aus, der nahe dem Schwerpunkt des Arbeitsgerätes liegt, anheben kann. Hierdurch kann eine beträchtliche Anhebekraft auf das Arbeitsgerät ausgeübt werden, ohne das Arbeitsgerät- übermäßig zu kippen. Bei dem Bestreben, das Arbeitsgerät anzuheben, wird ein vergrößertes Gewicht auf die Hinterräder des Traktors aufgebracht. Zusätzlich wirict die Anhebekraft in einem Punkt, der mehrere Dezimeter hinter den Hinterrädern des Traktors liegt, so daß ein großes Drehmoment auftritt, das bestrebt ist, die Vorderräder des Traktors anzuheben. Hierdurch wird eine Gewichtsverlagerung von den Vorder- auf die Hinterräder des Traktors erreicht, durch die weiterhin die Zugkraft erhöht wird. Über den Übertragungsarm kann durch den oberen Arm der drei Arme an dem hinteren Ende des Traktors ein beträchtlicher Zug ausgeübt werden, wodurch der Zug an den beiden unteren Anhebearmen verringert wird. Hierdurch

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wird ein Ausgleichssystem geschaffen, bei dem bei einem Anheben des Hauptrahmens ein zusätzlicher Zug auf den Übertragung^sarm ausgeübt wird, wodurch eine Verringerung des Zuges an der Zugstange erreicht wird. Auf diese Weise stellen die unteren Arme diese Zugverringerung fest, wodurch die Aufwärtsbewegung des Rahmens begrenzt werden kann und der Rahmen wieder abgesenkt werden kann, sobald die Kraft an der Zugstange bis auf die vorbestimmte Höhe zurückgegangen ist.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand eines in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsbeispiels beschrieben werden. In der Zeichnung zeigt:

Mg. 1 eine Seitenansicht eines Kupplungsgliedes, das gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, wobei dieses Kupplungsglied mit einem typischen Traktor und einem typischen Schlepparbeitsgerät verbunden ist;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Kupplungsgliedes;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Hauptrahmens des in Fig. 1 gezeigten Kupplungsgliedes;

Fig. 4 eine Vorderansicht des Hauptrahmens des in Fig. 1 gezeigten Kupplungsgliedes; und

Fig. 5A bis 50 Diagramme, in denen die Kräfte dargestellt sind, die bei dem Betrieb des in Fig. 1 gezeigten Kupplungsgliedes auftreten.

In Fig. 1 ist das erfindungsgemäße Kupplungsglied 110 dargestellt, das mit dem hinteren Ende eines Traktors 112 gekoppelt iat, um ein Schlepparbeitsgerät 114 zu ziehen. Zur Vereinfachung der Darstellung ist ein kleines Schlepparbeitsgerät gezeigt, jedoch wird das Kupplungsglied im allgemeinen in Verbindung mit

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einem großen und schweren Schlepparbeitsgeräf verwandtViüds-·" ^;v;/ Schlepparbeitsgerät 114 enthält einen Rahmen 1-16y^: der ·Werks&dg&^: wie etwa eine scheibenförmige Pflugschar *1·Ϊ8-trägt und' der·' '*- '--'=' selbst hauptsächlich von den Rädern 120 des Arbeitsgerätes·' ^:-^j getragen wird. Ein langer Lenkbaum 122 weist -ein "hinteres - - -'"'-Ende 121, das mit· dem Rahmen 116 des Arbeitsgerätes verbunden ^r ist, und ein vorderes Ende 124- auf, das so ausgebildet ist,' 'daß. es ah einem Traktor angekoppelt werden kam. Der Rahmen des Arbeitsgerätes bleibt ohne eine Unterstützung durch"den Traktor waagerecht,, und natürlich werden bei vielen der schwereren '^: Schlepparbeitsgeräte zwei oder mehr Radsätze verwandt, die- das: Arbeitsgerät auf dem Boden stützen. '

Der Traktor 112 ist von herkömmlicher Bauart und besitzt zwei hintere Antriebsräder 126 und zwei Torderräder 128. Der Traktor trägt eine herkömmliche, dreiarmige, hintere Ann ebekupp lungs—■· anordnung 130, die zwei untere Anhebearme 132- und 134- und einen, oberen Arm 136 umfaßt. Die unteren Anhebearme sind bei 138 an dem Traktorrahmen angelenkt, während der obere Arm bei. T4-0 schwenkbar an dem Rahmen befestigt ist» Der Traktor enthält ein. hydraulisches Anhebesystem, mit dem die Schlepp- oder Zugkraft in den unteren Anhebearmen 132 und 134 festgestellt wird. Wenn diese Zugkraft eine vorher festgesetzte Höhe überschreitet, werden die Anhebelenkstangen 142 durch das hydraulische System betätigt, so daß die beiden unteren Anhebearme, angehoben werden. Die Anhebekraft kann so eingestellt werden, daß sie eine vorbestimmte Größe nicht überschreitet, selbst wenn hierbei keine merkliche Anhebung der Arme eintritt. "

Das Kupplungsglied 110 ist so ausgebildet, daß die Anhebekupplung sanordnung 130 des Traktors mit dem vorderen Ende 124 des Lenkbaumes des Arbeitsgerätes gekoppelt werden kann. Das Kupplungsglied umfaßt jedoch gleichfalls, eine Kraftübertragungsarmanordnüng 166, um das Kupplungsglied^ an dem Schlepparbeitsgerät an einer Stelle 144 zu befestigen. Die: Stelle 144 befindet sioh in einem beträchtlichen Abstand D von dem; vorderen Ende 124 des Lenkbaujnes. ~ ■

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Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, besitzt das Kupplungsglied 110 gleichfalls einen Hauptrahmen 146, der eine untere seitliche Strebe, die einen Bodenteil 148 bildet, zwei Seitenstreben 150 und 152, zwei im Winkel angeordnete Streben 14:9 .und-15T und eine Querstrebe aufweist, die einen oberen Teil 154 bildet« Ein Bügel 156 an dem oberen Teil des Rahmens, in dem löcher 153 ausgebildet sind, ist so ausgebildet, daß an ihm das Ende 135 des oberen Armes 136 der TraktοranhebekuppXlungsanordnung befestigt werden kann. Lagerungen 158 und 160 mit Lochern 155t die an den Seiten des Kupplungsgliedes angeordnet sind, sind so ausgebildet, daß an ihnen mit.Hilfe von Stiften die Enden 133 der unteren Arme 132 und 134 der Traktorkupplungsanordnung befestigt werden können. Der Hauptrahmen enthält gleichfalls eine untere Ankoppellagerstelle 162, um den Ankppplungspunkt 124 am vorderen Ende des Arbeitsgerätslenkbaumes schwenkbar hiermit zu verbinden. Eine andere Lagerstelle 164 ist vorgesehen, um die Übertragungsarmanordnung 166 hieran anzukoppeln, die sich zwischen der Oberseite des Hauptrahmens und dem lahmen des Arbeitsgerätes erstreckt.

Die Kraftübertragungsarmanordnung 166 umfaßt zwei untere Über- · tragungsarme 168 und. 170 und zwei obere Üb ertragungsarme 172 und 174. Ein oberer und ein unterer Übertragung'sarm -170 und 172 sind 'durch drei Schrauben 176 miteinander verbunden, die durch in den Armen ausgebildete Löcher geführt sind. Der andere untere und obere Arm 168 und 174 sind in ähnlicher Weise ;durch drei Schrauben miteinander verbunden. Die Übertragungsarme weisen viele in ihrer Längsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Löcher auf, so,daß die Übertragungsarmanordnung dadurch verlängert oder verkürzt werden kann, daß die drei Schrauben entfernt werden, daß die Arme- in verschiedenen relativen Längs st ellung en wieder neu angeordnet und mit Hilfe der Schrauben miteinander befestigt v/erden. Hierdurch können das Kupplungsglied und die Arme bei einer Vielzahl, von verschiedenen Schlepparbeitsgeräten verwandt werden.

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Die oberen Üb ertragungsarme 172 und 174 weisen Befestigungslö'eher 178 und 180 auf, die eine Achse 182 aufnehmen können, die durch diese Löcher und durch das Loch in der Lagersteile 164 am oberen Ende des Hauptrahmens gesteckt wird. Hierdurch wird ein Drehgelenk zwischen der Übertragungsarmanordnung und dem Hauptrahmen gebildet, und die Arme können verschiedene Winkelstellungen einnehmen. Die unteren Enden der unteren Übertra-_ gungsarme 168 und 170 weisen Befestigungslöcher 184 und 186 auf, mit deren Hilfe sie an dem Rahmen 116 des Arbeitsgerätes an einer Stelle befestigt werden können, die hinter dem Lenkbaum 122. liegt. Die Befestigung wird mit Hilfe von Schrauben vorgenommen, die durch die Befestigungelöcher 184 und 186 und durch Verstrebung splatten 188 und 190 an dem Rahmen des Arbeitsgerätes geführt werden. In der Zeichnung ist ein besonderer Rahmen 116 des _: ; Arbeitsgerätes dargestellt, der einen Längsträger 192 aufweist, der mit dem Lenkbaum 122 ausgerichtet ist und einen Querträger aufweist, der quer zu dem Längsträger verläuft. Selbstverständlich kann eine Vielzahl anderer Arten von Rahmen für ein Arbeitsgerät in Betracht gezogen werden, und die Übertragungsarme können innerhalb eines weiten Bereiches in einem beliebigen Winkel angeordnet werden, so daß die Befestigungslöcher 184 und 186 an ; Punkten befestigt werden können, die im Abstand voneinander auf einander gegenüberliegenden Seiten der Mittellinie des Rahmens liegen. .

Mit Hilfe des Ankopplungsgliedes 110 kann der Traktor nicht nur das Schlepparbeitsgerät 114 ziehen, sondern auch eine beträchtliche aufwärts gerichtete Kraft auf dieses ausüben, ohne das Arbeitsgerät übermäßig zu kippen. Wenn die Kraftübertragungsarmanordnung 166 nicht vorhanden wäre, so würde eine an dem vorderen Ende 124 des Lenkbaumes nach aufwärts gerichtete Kraft bestrebt sein, das Arbeitsgerät zu kippen, indem das Lenkbaum ende angehoben wird, während das hintere Ende des Arbeitsgerätes abgesenkt wird. Wegen der beträchtlichen Lange des Lenkbaumes wirkt dieser als ein langer Hebelarm, so daß durch eine lediglich verhältnismäßig kleine Anhebekraft bei 124 ein übermäßiges Kippen

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erzeugt werden kann, Durch die Kraftübertragungsarmanordnung kann die Anhebekraft im wesentlichen in einem Punkt in der Nähe des Schwerpunktes des Arbeitsgerätes angreifen. Dies beruht darauf, daß der Übertragungsarm an dem Punkte 144 befestigt ist, der sich in einem beträchtlichen Abstand D von dem" vorderen Ende des Lenkbaumes befindet.

Um das erfindungsgemäße Kupplungsglied bei einem dreiarmigen Traktor mit unteren !Fühlarmen zu verwenden, werden das erfindungsgemäße Kupplungsglied und das Arbeitsgerät in der gezeigten Art und Weise aneinander befestigt, wobei die die Übertragungsarme befestigende Achse 182 senkrecht mit der Lagerung 162 an dem Lenkbaum ausgerichtet ist. Das Kupplungsglied ist vorzugsweise in einer Höhe angebracht, in der die unteren Anhebearme sich ungefähr in ihrer Verschiebungsmittelstellung befinden, so daß .sie sowohl nach oben als auch nach unten um einen maximalen Ausschlag bewegt werden können. Die hydraulischen Steuerungen des Traktors sind so eingestellt, daß die,unteren Anhebearme 132 und 134 angehoben werden, wenn durch diese Arme eine Druck- oder Zugkraft festgestellt wird, die größer als eine festgesetzte Größe ist. Die Steuerungen sind gewöhnlich ungefähr auf einen Mittelwert ihres Leistungsbedarfs eingestellt. Bei der Feldarbeit und beim Überqueren von Gräben, Wasserrinnen oder toten Rinnen sollte das Kupplungsglied so verwandt werden, daß sich das Dreipunktsystem des Traktors in einer Zug-, Belastungsund Tiefen- oder Belastungssteuerung befindet. Die Stellung oder Tiefensteuerung sollte nicht verwandt werden. Der Hebel für die Anhebe-Absenksteuerung braucht nicht mehr in eine angehobene Stellung gebracht zu werden. Während des Fahrens über das Feld oder während des Wendens am Ende des Feldes wird lediglich das Schlepparbeitsgerät angehoben und nicht das Dreipunktsyst em mit dem daran befestigten Zugkupplungsglied. .

Wenn der Traktor stillsteht, ruht das Gewicht des Schlepparbeitsgerätes 114 im wesentlichen lediglich auf seinen Rädern 120 und irgendwelchen Werkzeugen, wie etwa der Scheibenpflugschar 118,

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die auf dem Boden aufliegen. Wenn der Traktor das Arbeitsgerät 114 zieht, so wird durch das Arbeitsgerät ein Widerstand erzeugt, und in den unteren Armen 132 wird eine Zugkraft festgestellt. Wenn diese Zugkraft die eingestellte Größe überschreitet, werden die unteren Arme 132 und 134 angehoben.

Das obere Verbindungsglied wird ein- oder ausgedreht, so daß die Punkte A und B in einer senkrechten-Linie liegen. Die Übertra-gungsverstellarme 60 werden an dem Punkt A auf dem Zugkupplungsglied und an dem Punkt C auf dem angehängten Arbeitsgerät befestigt. Die Anhebeeinsteilsteuerungen werden in eine Zugzusatzstellung bei ungefähr mittlerem Leistungsbedarf gebracht. Wenn der Traktor in Fahrt ist und seine last zieht, kann ein größerer oder kleinerer Druck auf die Hinterreifen durch eine Verstellung des Zugzusatzhebels ausgeübt werden. Das Kupplungsglied sollte in einer solchen Höhe angebracht werden, daß sich die Anhebearme ungefähr in einer Mittelstellung befinden, so daß sie gleich weit nach aufwärts und abwärts bewegt werden können.

Durch das Anheben der unteren Arme 132 und 134 wird über die Kraftübertragungsarmanordnung 166 eine Anhebekraft auf das angehängte Arbeitsgerät an einer Stelle 144 ausgeübt, die auf einer Linie liegt, in der die Halterungen mit den Löchern 184 und 186 an dem Rahmen des Arbeitsgerätes befestigt sind. Über die Kraft— Übertragungsarmanordnung 166 wird eine erhebliche Anhebekraft übertragen, ohne daß das angehängte Arbeitsgerät wesentlich gekippt wird. Das Arbeitsgerät neigt nicht dazu, um die Räder 120 des Arbeitsgerätes, sondern eher um das vordere Ende 124 des Lenkbaumes zu kippen. Auf den Lenkbaum 122 kann_ ein Druck ausgeübt werden, während die Zug- oder Ziehkraft über die Kraftübertragungsarme 166 übertragen wird.

Durch das Anheben des Arbeitsgerätes an der Stelle 144 wird sowohl Gewicht von dem angehängten Arbeitsgerät 114 als auch von den Vorderrädern 128 auf die hinteren Antriebsräder 126 des Traktors verlagert. Die Gewichtsverlagerung von dem angehängten

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Arbeitsgerät auf den Traktor beruht einfach auf der Anhebekraft, die auf das angehängte Arbeitsgerät ausgeübt wird* Die Gewichtsverlagerung von den Vorderrädern 128 auf die hinteren Antriebsräder rührt von dem großen Drehmoment her, das durch die Wirkung der Anhebekräfte an der Stelle 144 erzeugt wird, die in einem beträchtlichen Abstand von den hinteren Antriebsrädern 146 liegt. Dieses Drehmoment versucht den Traktor in einer solchen Richtung zu drehe.n, daß die Vorderräder 128 angehoben werden. Aus diesem Grunde wird ein Teil des Gewichtes, das ursprünglich auf den Vorderrädern lastet, auf die Hinterräder verlagert.

Die durch das ICopplungsglied 110 auf den Traktor ausgeübten Kräfte können besser anhand der Kräfte- oder körρerfreien Diagramme der Figuren 5A bis 5G verstanden werden. In diesen Diagrammen sind die Kräfte dargestellt, die unter verschiedenen Bedingungen auf einen Kupplungskörper 200 wirken, der das Kupplungsglied 110, den Häuptrahmen und die Kraftübertragungsarme und den Lenkbaum 122 umfaßt. I¹Xg. 5A zeigt die Kräfte 133a, 135a und 144a, die auf den Kupplungskörper 200 wirken, wenn der Traktor das Arbeitsgerät zu ziehen beginnt. Die Kräfte treten an den Punkten 133'» 135' und 144' auf, die die Punkte 133,.135 und 144 auf dem Kupplungsglied darstellen. Durch das'Arbeitsgerät entsteht eine Kraft 144 a und durch den Kupplungskörper werden Kräfte 133^a .und- 135a auf den Traktor ausgeübt, um eine Gesamtkraft und ein Gesamtdrehmoment Null an dem Kupplungskörper her- -zustellen. Es wird angenommen, daß die Kraft 133a etwas kleiner als die Größe einer vorbestimmten Zugkraft ist, die erforderlich ist, um die Anhebearme des hydraulischen Systems des Traktors zu betätigen.

Y/enn die V/erkzeuge des Arbeitsgerätes auf einen harten Boden treffen oder in dem Boden auf starken Widerstand stoßen, so erhöht sich die Zugkraft auf die in Pig. 5B gezeigte Größe 144b. Wenn durch die unteren Anhebearme keine aufwärts gerichtete oder Anhebekraft im Punkt 133' ausgeübt würde* wurden sich/ die Kräfte 133b und 135 einstellen. Da jedoch die Kraft 133b über

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die vorbestimmte Höhe der Zugkraft· ansteigt, die dem bei 133a gezeigten Wert entspricht, werden die unteren Arme angehoben, so daß auf den Punkt 133' gleichfalls die senkrechte Kraft ausgeübt wird. Hierdurch wird der.Kupplungskörper 200 leicht .. angehoben, und es tritt eine Anhebekraft an der Stelle 144' des angehängten Arbeitsgerätes auf. Durch das angehängte Arbeitsgerät ergibt sich deshalb im Punkte 144' eine abwärts gerichtete Kraft 144bv, die einen Teil des Gewichtes des Arbeitsgerätes darstellt, mit dem der Kupplungskörper belastet ist. .' ■".. -

Die beiden senkrechten Kräfte 133bv und 144bv heben sich genau gegenseitig auf. Durch diese Kräfte entsteht jedoch ein großes PP im Uhrzeigersinn gerichtetes Drehmoment, dem entgegengewirkt werden muß. Diesem Drehmoment wirken die horizontalen Kräfte 133^ und 135bt in den Punkten 133' bzw. 135' entgegen* In Fig. 50 sind die sich einstellenden Kräfte dargestellt, die aus den Summen der in Fig. 5B gezeigten Kräfte gebildet sind.

Durch den Traktor müssen die Kräfte 133c, 133cv und 135c,. wie sie in Fig. 50 gezeigt sind, aufgebracht werden. Die Kraft I33cv stellt oiiT zusätzliches Gewicht dar, das·auf den Traktorrädern lastet, wodurch die Zugkraft erhöht wird. Da die Kraft 133cv einige Dezimeter hinter den hinteren Antriebsrädern des Traktors angreift, so wird zusätzlich ein Drehmoment erzeugt, das ver-& sucht, die Vorderräder 128 des Traktors anzuheben, wodurch ein zusätzliches Gewicht auf den hinteren Antriebsrädern lastet. Zusätzlich versucht das Drehmoment, das aus der Trennung der Angriffspunkte der Kräfte 133c und 135c herrührt, den Traktor -. . im Uhrzeigersinn zu drehen, so daß hierdurch gleichfalls die Vorderräder 128 angehoben und das Gewicht, das..durch sie geträ- _ gen wird, auf die hinteren Antriebsräder verlagert wird. Auf ■'" diese Weise wird das Zugvermögen der hinteren Antriebsräder 126 _. durch einen Teil des Gewichtes des angehängten Arbeitsgerätes 114 und durch einen Teil des Gewichtes, das ansonsten durch die Vorderräder 128 getragen wird, sehr erhöht. Dieses zusätzliche Zugvermögen wird nur dann erzeugt, wenn sich der Zug des ange- ',.

hängten Arbeitsgerätes erhöht, z.B. wenn es< auf einen härteren

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Boden trifft.

Us soll nochmals festgestellt werden, daß das angehängte Arbeitsgerät 114 im allgemeinen nicht merklich angehoben wird, da zu diesem Zwecke eine unzureichende Anhebekraft ausgeübt wird. Auch wird das Arbeitsgerät nicht merklich gekippt, was zum Teil darauf beruht, daß die Anhebekraft verhältnismäßig nahe an dem Schwerpunkt des Arbeitsgerätes angreift. (Zusätzlich kann eine abwärts gerichtete Kraft auf das vordere Ende 124 des Lenkbaumes ausgeübt werden») Wenn ein weicherer Boden vorliegt oder wenn die den Boden berührenden Werkzeuge des Arbeitsgerätes angehoben sind, so findet im wesentlichen keine Gewichtsverlagerung statt. Hierdurch wird ein erhöhter Zug der Vorderräder 128 erzielt, der zu einer besseren Steuerung beiträgt und ein Wenden am Ende eines Feldes gestattet, ohne daß die Traktorbremsen überbeansprucht werden. Um ein maximales Zugvermögen an den Hinterrädern zu erhalten, wenn maximale Lasten gezogen werden, können Gewichte 129 an den Vorderrädern angebracht werden, und das hydraulische System des Traktors wird so eingestellt, daß eine große Anhebekraft erzeugt werden kann.

Anstatt die Anhebekräfte an dem Arbeitsgerät hinter dem Lenkbaum angreifen zu lassen, könnte man diese auf einem Punkt entlang des Lenkbaumes selbst angreifen lassen. Hierdurch würde jedoch eine bedeutend größere Anhebekraft in der Kraftübertragungsarmanordnung und eine bedeutend größere abwärts gerichtete Kraft am vorderen Ende des Lenkbaumes auftreten. Die Biegebeanspruchung in dem Lenkbaum würde so groß sein, daß dieser selbst bei einer geringen Gewichtsverlagerung, brechen würde. Dementsprechend ist , es zweckmäßiger, die nach oben gerichteten Kräfte hinter dem Lenkbaum angreifen zu lassen und die Kraftübertragungsarmanordnung länger als den Lenkbaum des Arbeitsgerätes zu machen. TJm eine übermäßige Spannung in der Übertragungsarmanordnung zu verhindern und die Kräfte, die an dieser Anordnung an der Stelle 144 angreifen, zu begrenzen, sollte diese unter einem großen Winkel gegen die Horizontale verlaufen. Dies wird daduroh erreicht, daß ein Hauptrahmen verwandt wird, bei dem der senk-

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ORIGINAL. INSPECTED

rechte Abstand der unteren und oberen Lagerlöcher 181 und 183 · zweimal so groß wie der senkrechte Abstand L der Befestigungspunkte 153 und 155 an dem Hauptrahmen ist.. . - . :

Die Kraftübertragungsarmanordnung kann auf verschiedene Längen ' eingestellt werden. Eine optimale Länge ist für die meisten Bedingungen dann gegeben, wenn der Zugkraftmittelpunkt des- i Arbeitsgerätes etwas unter der Bodenoberfläche liegt... Dies wird durch eine Übertragungsarmlänge erreicht, deren Verlängerung:, ., wie es durch die Linie 147 dargestellt ist, eine senkrechte ; Linie 149 durch den Schwerpunkt des Arbeitsgerätes^ im Punkt .1.51 schneidet, der annähernd die halbe Tiefe S der Werkzeuge, wie etwa der Scheibenpflugschar 118, aufweist. Hierdurch erhält man einen Zugkraftmittelpunkt im Punkte 151, der den Mittelpunkt der Zug-erzeug end en Kräfte darstellt, die durch die 7/echselwirkung des Bodens mit den Werkzeugen hervorgerufen werden. ■-■. Wenn der Zugkraftmittelpunkt in diesem Punkte liegt,-so weist· das Arbeitsgerät eine minimale Neigung zum Schwanken auf. Ansonsten würde ein Schwanken auftreten, wenn das Arbeitsgerät auf einen Fels- oder harten Bodenabschnitt trifft.-, . ...

Die Zugkraft tritt im Punkte 151 auf, weil ein großer Teil der Zugkraft bei schweren Zuglasten über die Kraftübertragungsarmanordnung 166 anstatt über den Lenkbaum 122 übertragen wird. Durch die Einstellbarkeit der Länge der Übertragungsarme kann das Kupplungsglied bei einer Vielzahl von geschleppten Arbeitsgeräten verwandt werden.

Obgleich ein einziges Übertragungsarmpaar mit einem unteren und einem oberen Arm verwandt werden könnte, um eine -Gewichtsyer— ' lagerung herbeizuführen, so ist oftmals nicht genügend Platz auf der Mitte des Arbeitsgerätrahmens vorhanden, wo-das hintere Ende der Kraftübertragungsarmanordnung befestigt, werden könnte. , Aus diesem Grunde werden im allgemeinen zwei solcher Paare vorgesehen, wobei je eines auf jeder Seite der Mittellinie ■- des

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Arbeitsgerätes befestigt wird. Durch die Verwendung von zwei gespreizten Übertragungsarmen kann ebenfalls ein Schwanken des Arbeitsgerätes von einer Seite auf die andere Seite verringert werden, wenn die Werkzeuge des Arbeitsgerätes auf ungleiche Bodenbedingungen treffen.

Durch das erfindungsgemäße Kupplungsglied wird der Traktor mit einer äquivalenten Vierrad-Antriebseinheit vergleichbar, indem seine wirksame Zugleistung um 30 bis 50 <f₀ erhöht wird, wodurch die Leistung in der Bodenbestellung erhöht und diese selbst verbessert wird. Gleichzeitig können die angehängten Arbeitsgeräte schneller und tiefer mit einem geringeren Durchschlüpfen, einer geringeren Reifenabnutzung und einem bemerkenswert geringeren Brennstoffverbrauch gezogen werden. Dadurch- daß größere Einheiten gezogen werden können, können breitere Stemmpflüge und breitere Feldkultivatoren, ein öder zwei Pflugunterteile mehr, größere kombinierte Geräte und Erbsen- und Kartoffelerntemaschinen verwandt werden.

Durch das erfindungsgemäße Kupplungsglied entfallen vollständig Gewichte für die Hinterräder, eine Verwendung von Reifenflüssigkeit und Doppelreifen, wo keine Einsinkgefahr besteht. Selbst kleinere Traktoren, die lediglich mit 180 bis 320 kg Vordergewichten und dem erfindungsgemäßen Kupplungsglied ausgestattet sind, können größere Traktoren herausziehen, die mit Hinterrädergewichten, Doppelreifen und Reifenflüssigkeit ausgestattet sind.

Die angehängten Arbeitsgeräte können jetzt an die regulierte Traktorleistung angepaßt werden, da die Zugkraft dorthin verlagert ist, wo sie benötigt wird, d.h. auf die Hinterräder. Die Gewichtsverlagerung ist so merklich, daß eine verbesserte Zugkraft selbst dann beobachtet wird, wenn ein Wagen auf einer eisigen Straße gezogen wird. : '. ■

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Claims (13)

1. P a t e η t a η s ρ r ü c h e

   1«,) Traktorkupplungsglied zur Ankopplung eines Schlepparbeitsgerätes an einen Traktor, wobei das Gewicht dieses Arbeitsgerätes hauptsächlich auf den eigenen Rädern des Arbeitsgerätes ruht und das Arbeitsgerät einen Lenkbaum aufweist, gekennzeichnet durch einen Haupt rahm en (14-6), der einen oberen und einen unteren Teil (14-8, 154) und im Abstand voneinander angeordnete Seitenteile (150, 152) aufweist, durch an jedem Seitenteil und an dem oberen Teil des Hauptrahmens ausgebildete Lagerungen (156, 158, 160) zur Befestigung an dem Traktor, durch eine im wesentlichen in der Mitte des unteren Teiles des Hauptrahmens angeordnete Lagerung (162) zur Befestigung des Lenkbaumes (122) des Schlepparbeitsgerätes (II4), und durch eine langgestreckte Kraftübertragungsarmanordnung (166), die einen ersten Endteil zur Ankopplung an dem oberen Teil des Hauptrahmens und einen zweiten Endteil zur Ankopplung an dem Arbeitsgerät aufweist.
2. 2. Traktorkupplungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsarmanordnung aus mehreren Armen (168, 170, 172, 174) besteht, die mit Hilfe von Befestigungseinrichtungen (176) in mehreren relativen Längsstellungen zur Einstellung des Abstandes zwischen dem oberen Teil des Hauptrahmens und der Befestigungsstelle des zweiten Endteiles der Kraftübertragung sarmanordnung an dem Arbeitsgerät aneinander befestigbar sind.
3. 3. Traktorkupplungsglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsarmanordnung zwei langgestreckte Glieder aufweist, die jeweils mit einem zweiten Ende an seitlich einander gegenüberliegenden Seiten des Arbeitsgerätes befestigbar sind und deren erste Enden mit Hilfe eines Achsstiftes (182) verschwenkbar mit dem oberen Teil des Haupt-/ rahmens verbindbar sind.

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4. 4. Traktorkupplungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrahmen eine untere Querstrebe (148), zwei sich von den einander gegenüberliegenden Enden dieser unteren Querstrebe aus nach aufwärts erstreckende Seitenstreben (150, 152), zwei im Winkel angeordnete Streben (149, 151)> deren untere Enden mit den oberen Enden der Seitenstreben verbunden sind und die sich unter einem gegenseitigen Winkel nach aufwärts erstrecken, und eine obere Querstrebe (154) aufweist, die die oberen Enden der im Winkel angeordneten Streben miteinander verbindet. '
5. 5. Traktorkupplungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche für einen Kupplungsarme aufweisenden Traktor, gekennzeichnet durch zwei Lager (158, 16O), die zur Befestigung der unteren Arme (132) des Traktors in den Seitenstreben "ausgebildet" sind, und durch eine an der oberen Querstrebe (145) befestigte Lagerung (156) zur Befestigung eines oberen Armes (136) des. Traktors.
6. 6. Traktorkupplungsglied nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die an der oberen Querstrebe befestigte Lagerung aus einem von der oberen Querstrebe sich nach abwärts erstreckenden Bügel (156) besteht, in dessen einander gegenüberliegenden Schenkeln Lager (153) ausgebildet sind.
7. 7. Traktorkupplungsglied insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrahmen im wesentlichen senkrecht angeordnet ist.
8. 8. Traktorkupplungsglied nach einem der vorhergehenden ■Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der unteren Qüerstrebe (148) des Hauptrahmens ein Lager (162) für die Ankopplung des Lenkbaumes des Arbeitsgerätes vorgesehen ist.

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9. 9. Traktorkupplungsglied insbesondere nach einem der vorher-^ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der oberen -» Querstrebe (154) des Hauptrahmens ein läger (164) für die . Befestigung der ersten Enden der langgestreckten Glieder der -.-■_ Kraftübertragungsarmanordnung vorgesehen ist. :
10. 1Q. Traktorkupplungsglied insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, .daß der senkrechte Abstand zwischen dem Lager an der oberen Querstrebe für die Kraftübertragungsarmanordnung und dem Lager an der unteren ..".. Querstrebe für die Ankopplung des Lenkbaümes mindestens zweimal -so- groß ist wie der senkrechte Abstand zwischen dem an der oberen Querstrebe befestigten Lager (156) für-den oberen -Arm ' des Traktors und den beiden an den seitlichen Streben.(152» 15©) ausgebildeten Lagern (158, I6O) für die unteren Arme (132) des Traktors. .·"'■■ ; - ." -^: . ;
11. 11. Traktorkupplungsglied insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kräftübertrag ungsarmanordnung aus zwei Armen besteht, deren vordere Enden νerschwenkbar in dem an der oberen Querstrebe (154) ausgebildeten Lager (164) befestigt sind. ;
12. 12. Traktorkupplungsglied insbesondere nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme der Kraftübertragungsarmanordnung wenigstens bis in die Nähe des Schwerpunktes des Schlepparbeitsgerätes reichen. _ ^ : =
13. 13. Traktorkupplungsglied insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das an den Traktor angehängte Arbeitsgerät in den Boden vorstehende, an dem Rahmen des Arbeitsgerätes befestigte Werkzeuge aufweist-und an dem Rahmen des Arbeitsgerätes Räder vorgesehen sind, die im wesentlichen das gesamte Gewicht des Rahmens tragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsarmanordnung wenigstens einen langgestreckten Arm aufweist, der sich entlang einer Linie erstreckt, die^eine

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    durch den Schwerpunkt des Arbeitsgerätes führende senkrechte Linie in einem Punkt schneidet, der unter der Erdoberfläche, auf der die den Rahmen tragenden Räder aufliegen, und über dem tiefsten Teil der in die Erde ragenden Ytferkzeuge liegt.

    14· Traktorkupplungsglied insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Arme der· Kraftübertragungsarmanordnung an dem geschleppten Arbeitsgerät an einer Stelle befestigt ist, die näher zu dem. Schwerpunkt des Arbeitsgerätes als das vordere Ende des Lenkbauines des Arbeitsgerätes liegt.

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