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Die
Erfindung betrifft ein Mähgerät zum Anbau
an ein Fahrzeug, insbesondere zum Mähen von Straßenrandstreifen,
mit einer Mäheinrichtung
und einer Halterung zur schwenkbaren Anlenkung der Mäheinrichtung,
wobei das Mähgerät einen
die Schwenkbewegung der Mäheinrichtung
bewirkenden Hydraulikzylinder und eine Hydraulikschaltung zur Steuerung
des Hydraulikzylinders aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung
eine Hydraulikschaltung für ein
solches Mähgerät und auch
ein Fahrzeug mit einem Mähgerät.
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Derartige
Mähgeräte sind
bekannt. Typischerweise sind diese an einem Fahrzeug befestig. Die
Mäheinrichtung,
die beispielsweise ein Schneidwerk oder ein anderes Mähwerk aufweist,
ist dabei mit einer Halterung oder einem Ausleger schwenkbar an
dem Fahrzeug befestigt und wird mit der Arbeitsfläche parallel
zur Straße
geführt.
Etwas vorgelagert ist vor der Mäheinrichtung
typischerweise ein Tastarm oder Taststab angeordnet, der sich in
der Regel über
die gesamte Mähbreite
der Mäheinrichtung
erstreckt und auf Druck nachgiebig reagiert. Stößt dieser Taststab dann gegen
ein Hindernis, beispielsweise einen Leitpfosten, einen Grenzstein,
einen Baum oder ein anderes Hindernis, so gibt der Taststab nach und
löst gleichzeitig
eine hydraulisch gesteuerte Bewegung der Mäheinrichtung aus, die durch
einen Hydraulikzylinder bewirkt ist. Dabei wird die Mäheinrichtung typischerweise
an der Halterung eingeschwenkt und/oder seitlich an das Fahrzeug
herangeschwenkt. Nachdem das Fahrzeug mit dem Mähgerät an dem Hindernis vorbeigefahren
ist, wird die Mäheinrichtung an
der Halterung wieder ausgeschwenkt und in die Arbeitsposition gebracht.
Ein Problem kann darin gesehen werden, daß in einem gewissen Bereich
um das Hindernis herum, in dem die Mäheinrichtung eingeschwenkt
ist und in der eingeschwenkten Stellung war, eine entsprechende
Fläche
nicht gemäht
worden ist.
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Ein
Mähgerät der eingangs
genannten Art ist beispielsweise aus der
DE 20 2005 014 594 U1 bekannt.
Um die nicht gemähte
Fläche
möglichst
klein zu halten, wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, die
Ausweichbewegung der Mäheinrichtung
zu optimieren. Ein gänzlich
anderer Ansatz zur Lösung
dieses Problems wird beispielsweise in der
DE 10 2005 015 616 A1 vorgeschlagen,
in der ein Pfostenfreimäher
beschrieben ist, wobei eine zusätzliche
zweite Mäheinrichtung
verwendet wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mähgerät der eingangs genannten Art
zu schaffen, das im Bereich von Hindernissen ein besonders gutes
Mähergebnis
liefert.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt mit einem Mähgerät mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Bei
einem Mähgerät zum Anbau
an ein Fahrzeug, insbesondere zum Mähen von Straßenrandstreifen,
mit einer Mäheinrichtung
und einer Halterung zur schwenkbaren Anlenkung der Mäheinrichtung,
wobei das Mähgerät einen
die Schwenkbewegung der Mäheinrichtung
bewirkenden Hydraulikzylinder und eine Hydraulikschaltung zur Steuerung des
Hydraulikzylinders aufweist, ist erfindungswesentlich mindestens
einer Seite des Hydraulikzylinders ein Druckspeicher zugeordnet.
Mit Hilfe dieses Druckspeichers ist eine besonders schnelle und
präzise
Bewegung des Hydraulikzylinders möglich. Dadurch kann die Mäheinrichtung
genau definiert eingefahren werden und der Bereich um das Hindernis,
der nicht gemäht
wird, ist besonders klein. Durch die Verwendung eines Druckspeichers
werden Totzeiten beim Druckaufbau vermieden und es ist eine besonders
schnelle Bewegung möglich.
Zudem kann im Druckspeicher eine genau vorgegebene Energiemenge
gespeichert werden, die direkt abrufbar ist und ein Einschwenken
der Mäheinrichtung
um einen genau definierten Winkel bewirkt.
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Der
Druckspeicher beaufschlagt bevorzugt die Seite des Hydraulikzylinders,
die ein Einschwenken der Mäheinrichtung
bewirkt. Durch den Druckspeicher wird eine Bewegung der Mäheinrichtung nach
hinten bewirkt. Je nach Ausrichtung und Anordnung des Hydraulikzylinders
kann dies entweder die Bodenseite oder die Ringseite bzw. Zylinderstangenseite
sein. Bevorzugt wird die Bodenseite des Hydraulikzylinders vom Druckspeicher
beaufschlagt. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
ist dem Druckspeicher ein Überdruckventil
zugeordnet. Dadurch wird ein definiert eingestellter Druck in dem
Druckspeicher erreicht. In einer bevorzugten Ausgestaltung beträgt dieser
Druck etwa 70 bar. Der bzw. jeder Druckspeicher ist dabei bevorzugt ausschließlich einer
Seite des Hydraulikzylinders zugeordnet. Die andere Seite des Hydraulikzylinders
ist durch geeignete Einrichtungen, insbesondere ein Rückschlagventil,
von dem Druckspeicher getrennt.
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Das
Mähgerät weist
bevorzugt einen in Arbeitsrichtung vorgelagerten Sensor, insbesondere
einen Tastarm oder Taststab zur Detektion von Hindernissen auf.
Dieser Taststab ist mit mindestens einem Ventil der Hydraulikschaltung
in Schaltverbindung. In einer bevorzugten Ausführungsform werden zwei hintereinander
geschaltete Ventile offen geschaltet, so daß ein Abfluß von einer Seite des Zylinders,
insbesondere von der Zylinderstangenseite erfolgt. Die angesteuerten
Ventile sind bevorzugt im Rücklauf der
Hydraulikschaltung angeordnet. Die Geschwindigkeit und die Weite
der Schwenkbewegung der Mäheinrichtung
sind bevorzugt wesentlich durch die Regelung des so angesteuerten
Ventils bestimmt. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung sind die Hydraulikschaltung, insbesondere die Regelung
der angesteuerten Ventile und der Druckspeicher derart eingestellt,
daß der
Hydraulikzylinder die Mäheinrichtung
beim Anfahren an ein Hindernis nur soweit zurückführt, daß die Mäheinrichtung mit ihrem äußeren Ende
das Hindernis noch berührt
und die Schwenkbewegung der Mäheinrichtung
um den Fehlwinkel aus dem Kontakt mit dem Hindernis resultiert.
Dadurch ist eine möglichst
nahe Heranführung
des Mähgeräts an das
Hindernis, insbesondere einen Leitpfosten gewährleistet und es verbleibt
nur ein minimaler Mähschatten
hinter dem Hindernis. Eine derartige Steuerung ist durch den Einsatz
des erfindungsgemäß angeordneten
Druckspeichers möglich.
Bevorzugt wird die gesamte Mechanik des Mähgeräts weniger und materialschonender
bewegt. Auch das Ummähen
von Leitpfosten ist durch diese Steuerung wesentlich verbessert.
Bevorzugt ist der Druckspeicher mit einem zweiten Druckspeicher
verbunden. Der erste erfindungsgemäße Druckspeicher ist dabei
so ausgelegt, daß er
ausreichend Energie zum Schwenken der Mäheinrichtung um einen bestimmten
Winkel nach hinten zur Verfügung
stellt. Soll jedoch die Mäheinrichtung
vollständig
oder in die Transportstellung geschwenkt werden, so ist ein größerer Energiebetrag
notwendig. Hierzu werden die beiden Druckspeicher parallel geschaltet und
die in beiden Druckspeichern gespeicherte Energie wird zum vollständigen Einschwenken
der Mäheinrichtung
verwendet. Bevorzugt sind die beiden Druckspeicher gleich groß.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung liegt in der Bereitstellung einer
Hydraulikschaltung für
ein oben beschriebenes Mähgerät, bei dem
die Hydraulikschaltung einen Druckspeicher aufweist, der einem Hydraulikzylinder
zur Bewegung einer Mäheinrichtung
zugeordnet ist oder zur Verbindung mit diesem vorgesehen ist.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines
Fahrzeugs mit einem Mähgerät, wobei
das Mähgerät eine schwenkbare
Mäheinrichtung,
einen die Schwenkbewegungen der Mäheinrichtung bewirkenden Hydraulikzylinder
und eine Hydraulikschaltung zur Steuerung des Hydraulikzylinders
aufweist, wobei einer Seite des Hydraulikzylinders ein Druckspeicher
zugeordnet ist. Weitere Details dieser Hydraulikschaltung und dieses Fahrzeugs
ergeben sich aus der obigen Beschreibung des Mähgeräts.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
weiter erläutert.
Im einzelnen zeigen die schematischen Darstellungen in:
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1 bis 4:
ein erfindungsgemäßes Mähgerät an einem
Fahrzeug, wobei die Mäheinrichtung
des Mähgeräts in verschiedene
Positionen geschwenkt ist; und
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5:
einen Schaltplan der Hydraulikschaltung des Mähgerätes.
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In 1 ist
ein erfindungsgemäßes Mähgerät 1 dargestellt,
das eine Mäheinrichtung 3 aufweist, die
auch als Arbeitskopf bezeichnet wird, und eine Halterung 4 aufweist,
die hier als Ausleger ausgebildet ist. Die Mäheinrichtung 3 ist
schwenkbar an der Halterung 4 befestigt. Die Mäheinrichtung 3 wird über einen
Hydraulikzylinder 7, der mit einem Endbereich an der Mäheinrichtung 3 und
mit dem anderen Endbereich an der Halterung 4 befestigt
ist, ein- und ausgeschwenkt. In der in 1 gezeigten
Stellung ist die Mäheinrichtung 3 in
einer Grundstellung. An dem Hydraulikzylinder 7 liegt an
beiden Enden kein Druck an.
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In
der in 2 gezeigten Stellung wird die Mäheinrichtung 3 in
Arbeitsstellung geschwenkt. Dazu wird der Hydraulikzylinder 7 einseitig
mit Druck beaufschlagt. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Montagebeispiel
fährt der
Hydraulikzylinder 7 ein und schwenkt dabei die Mäheinrichtung 3 aus.
Daher muß in
diesem Ausführungsbeispiel
die Ringseite oder Zylinderstangenseite beaufschlagt werden. Der Figur
läßt sich
auch entnehmen, daß der
Mäheinrichtung 3 in
Arbeitsrichtung ein Tastarm 5 oder Taststab vorgelagert
ist. Bevor die Mäheinrichtung 3 gegen
ein Hindernis stößt, stößt der insbesondere
schwenkbare Tastarm 5 gegen dieses Hindernis und löst dabei einen
Kontakt aus, durch den ein rasches Einschwenken der Mäheinrichtung
bewirkt wird, so daß das
angefahrene Hindernis umgangen wird.
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In 3 ist
dargestellt wie der Tastarm 5 ein Hindernis 8,
hier einen Leitpfosten, kontaktiert. Durch die Hydraulikschaltung
fährt der
Hydraulikzylinder 7 aus und schwenkt dadurch die Mäheinrichtung 3 ein. Dabei
wird unter Berücksichtigung
beispielsweise auch der Fahrzeuggeschwindigkeit und eventuell weiterer
Parameter und im Zusammenspiel mit dem Ladedruck und der Ölmenge des
Druckspeichers, der dem Hydraulikzylinder zugeordnet ist, die Mäheinrichtung 3 nur
soweit zurückgedrückt wird,
daß diese
mit ihrem letzten Ende noch das Hindernis 8, berührt und
das Hindernis oder hier der Leitpfosten die Mäheinrichtung 3 um
diesen letzten kleinen Fehlwinkel aus der eigenen Standfestigkeit
heraus weiterschiebt. Dadurch wird der Mähschatten minimal.
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In 5 ist
die Hydraulikschaltung des erfindungsgemäßen Mähgerätes dargestellt. An der Stelle 19 ist
der Hydraulikkreis mit dem Hydraulikkreis des Fahrzeugs verbunden.
Von dort strömt
die Hydraulikflüssigkeit,
im folgenden als Öl
bezeichnet durch ein Rückschlagventil 24 in
die Vorlaufleitung 15. Das dahintergeschaltete Magnetventil 22 ist
ein 2/2-Wegeventil, das stromlos geschlossen ist. Diesem ist das
Rückschlagventil 24 und
ein Druckspeicher 25 mit einem Vorspanndruck von 80 bar
vorgeschaltet. Das Rückschlagventil 24 ist
so in der Vorlaufleitung 15 montiert, daß das Öl nur in
Richtung des Ventils 22 strömen kann und daß sich der
Speicher 25 nicht in Richtung des Anschlusses 19 entladen
kann. Parallel zum Magnetventil 22 ist ein Blockkugelhahn 26 geschaltet.
Die Blockkugelhähne
können
durch Ventile mit Nothandbetätigung
ersetzt werden. An der Vorlaufleitung 15 sind zwei Magnetventile
parallel angeschlossen, nämlich
neben dem Magnetventil 22 ein weiteres Magnetventil 21.
Das Magnetventil 21 ist ein 2/2-Wegeventil, das stromlos offen ist.
Dem Magnetventil 21 ist ein Blockkugelhahn 23 vorgeschaltet.
Die Ausgangseite des Magnetventils 21 ist mit einem separaten
Ventilblock verbunden. Hinter dem Magnetventil 22 ist ein
Hydraulikzylinder 7 an die Vorlaufleitung 15 angeschlossen.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Ringseite oder Zylinderstangenseite 18 des Hydraulikzylinders 7 über ein
Rückschlagventil 34 an
die Vorlaufleitung 15 angeschlossen. Die Zylinderstangenseite 18 ist
auch mit einer Meßkupplung 39 verbunden.
Im zweiten Weg ist die Vorlaufleitung 15 über eine
Rückschlagkupplung 29,
eine dahinter angeordnete Blende 30, bevorzugt mit einem
Durchmesser von 0,5 mm, und einem Überdruckventil 31 mit
der zweiten Seite 17 des Hydraulikzylinders 7,
nämlich
der Bodenseite 17 verbunden. Die Bodenseite 17 ist
auch mit einer Meßkupplung 33 verbunden.
Hier ist der zwischen dem Überdruckventil 31 und
der Bodenseite 17 angeschlossene Druckspeicher 27 hervorzuheben.
Parallel dazu ist ein weiterer Druckspeicher 28 angeordnet,
dem noch ein 2/2-Wegeventil 32, das stromlos geschlossen
ist, vorgeschaltet ist. Die Druckspeicher 27 und 28 haben
jeweils einen Vorspanndruck von etwa 40 bar. Das zum Befüllen der
Druckspeicher 27 und 28 benötigte Öl wird über das Rückschlagventil 29,
die Blende 30 und das Druckbegrenzungsventil 31 aus
der Vorlaufleitung 15 entnommen. Das im Speicher 28 gespeicherte Öl kann kontrolliert
mittels des 2/2-Wegeventils 32 entnommen werden. Das Rückschlagventil 29 ist
so montiert, daß das Öl aus den
Druckspeichern 27 und 28 nur zur Bodenseite 17 des
Hydraulikzylinders 7 geführt wird. Aus der Zylinderstangenseite 18 des
Hydraulikzylinders 7 ablaufendes Öl kann aufgrund des Rückschlagventils 34 nicht
in den Vorlauf 15 gelangen, sondern wird über den
Rücklauf 16 zurückgeführt. Im
Rücklauf 16 ist
ein Druckbegrenzungsventil 35, ein proportionales Druckbegrenzungsventil 36,
eine Blende 37, bevorzugt mit einem Durchmesser von 2,5
mm und ein 2/2-Wegeventil 38, das stromlos geschlossen,
montiert. Parallel zu dem 2/2-Wegeventil 38 ist ein Kugelhahn 40 mit
einer Blende 41, bevorzugt mit einem Druckmesser von 1,0
mm, montiert. Die T-Anschlüsse
der Druckbegrenzungsventile 31 und 35 sind mit dem
Rücklauf 16 hinter
dem Ventil 38 verbunden.
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Der
Arbeitsablauf der oben beschriebenen Schaltung ist wie folgt:
Wenn
die Mäheinrichtung
gemäß 1 in
Grundstellung ist, so liegt an den beiden Seiten 17 und 18 des Hydraulikzylinders 7 kein
Druck an.
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In 2 geht
der Mäher
in Mähstellung,
wobei das Ventil 22 Öl
auf die Ringseite 18 des Hydraulikzylinders 7 gibt.
Der Hydraulikzylinder 7 schwenkt die Mäheinrichtung 3 in
Mähstellung.
Gleichzeitig wird eine bestimmte Menge Öl in den Druckspeicher 27 (und
auch 28) gedrückt
und etwas mit Öl überladen.
Beim Schwenken der Mäheinrichtung 3 wird dann
dieser Speicher 27 durch das einfließende und dann vom Druckzylinder 7 eingepreßte Öl auf Druck gebracht.
Der Druckspeicher, der bevorzugt aus einer Kombination der beiden
einzelnen Speicher 27 und 28 zusammengesetzt ist,
hat insgesamt einen Druck von ca. 70 bar. Er wird begrenzt und definiert eingestellt
durch das Überdruckventil 31.
Mit diesem gleichmäßigen Druck
kann eine exakte Bewegung der Mäheinrichtung 3 erfolgen.
In 3 erfaßt
der Tastarm 5 einen Leitpfosten 8. Es werden dann
die Ventile 36 und 38 geöffnet. Das Öl fließt von der Ringseite 18 des
Hydraulikzylinders 7 über
die Ventile 36 und 38 zurück in den Tank des Hydraulikkreises,
der bevorzugt auf dem Fahrzeug 1 angeordnet ist. Der Druckspeicher 27 und 28 drückt sein Öl jetzt auf
die Ring- oder Kolbenseite 17 des Hydraulikzylinders 7 und
dieser schwenkt die Mäheinrichtung 3 vom
Leitpfosten 8 weg. Die Geschwindigkeit und die Weite des
Schwenkens hängen
dabei wesentlich von der Regelung des Ventils 36 ab. Die
Mäheinrichtung wird
soweit zurückgedrückt, daß diese
mit ihrem letzten Ende noch den Pfosten berührt. Die Mäheinrichtung wird um den letzten
Winkel von dem Pfosten aus dessen eigener Standfestigkeit heraus
weiter geschoben. Nach Freigabe des Tastarmes 5 hinter
dem Leitpfosten 8 wird die Mäheinrichtung 3 wieder
durch Öffnen
des Ventils 22 in Mähstellung
gebracht.