DE202009018091U1

DE202009018091U1 - Vorrichtung zur Optimierung der lastabhängigen Reifeneinfederung bei Fahrzeugreifen von land- und forstwirtschaftlichen Fahrzeugen

Info

Publication number: DE202009018091U1
Application number: DE202009018091U
Authority: DE
Original assignee: GRASDORF WENNEKAMP GmbH
Current assignee: GRASDORF WENNEKAMP GmbH
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2019-06-20
Also published as: DE102009025494A1; DE102009025494B4

Abstract

Vorrichtung zur Optimierung der lastabhängigen Reifeneinfederung (E) bei Fahrzeugreifen (2, 4) von landwirtschaftlichen Fahrzeugen, gekennzeichnet durch eine den ein Maß für die Reifeneinfederung darstellenden Abstand (A) zwischen Felgenring (8) und Reifeninnenseite (10) ermittelnde Messeinrichtung, die einen im Felgenring (8) angeordneten Sensor (6) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Optimierung der lastabhängigen Reifeneinfederung bei Fahrzeugreifen von land- und forstwirtschaftlichen Fahrzeugen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und Anspruchs 11.
Bei landwirtschaftlichen Fahrzeugen, wie Traktoren, Arbeitsmaschinen und Transportfahrzeugen ist es bspw. oft erforderlich, zumindest aber wünschenswert, die mechanische Bodenbeanspruchung gering zu halten. Die Einfederung des Reifens stellt eine lastabhängige Verformung des Reifens dar und ist abhängig vom Reifeninnendruck. Sie ist wahrnehmbar durch die Abplattung des Reifens und stellt die vom Reifenhersteller begrenzte Größe der Reifenbelastung dar.
Da die tatsächliche Radlast im Betrieb nicht bekannt ist, ist es praktisch nicht möglich, den lastabhängigen, bodenschonenden Reifeninnendruck optimal einzustellen, zumal sich die Radlasten im Betrieb dauernd ändern, bspw. bei Traktoren durch Ausheben und Absenken von Anbaugeräten oder Aufsattelgeräten, bei Erntemaschinen, bspw. Zuckerrübenroder, Mähdrescher, Kartoffelernter, durch Gewichtszunahme durch Bunkerfüllung oder Entleerung, und bei Transportfahrzeugen, wie Gülletankwagen und Silowagen durch Veränderung des Füllvolumens.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung anzugeben, mit der die Einfederung des Reifens bei wechselnden Radlasten, insbesondere bei land- und forstwirtschaftlichen Fahrzeugen konstant gehalten werden kann – im Sinne des Bodenschutzes auf maximalem Wert.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Aufgabenlösungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung schlägt ein Messsystem vor, welches im Betrieb des Fahrzeugs ständig die Reifeneinfederung der drehenden Räder misst und die Messergebnisse vorzugsweise drahtlos einer Steuereinrichtung in der Fahrzeugkabine zuführt, in der diese Istwerte mit Sollwerten verglichen werden. Die Sollwerte sind in der Steuereinrichtung abgelegt und berücksichtigen u. a. die Bodenart, Bodenfeuchtigkeit und den durch die zur landwirtschaftlichen Bodennutzung eingesetzten Geräte verursachten Bodendruck. Ein von einem vorgebbaren Schwellenwert abweichender Vergleichswert wird dem Fahrer signalisiert, der dann geeignete Maßnahmen zur Einstellung des die Einfederung bestimmenden Reifeninnendrucks ergreifen kann. Die Einstellung des Reifeninnendrucks kann alternativ auch programmgesteuert automatisch erfolgen. Durch die Erfindung ist es möglich, Reifenschädigungen durch Überlastung, d. h. durch zu hohe Radlasten, zu vermeiden. Bei Betrieb von landschaftlichen Fahrzeugen auf dem Acker ermöglicht die Erfindung eine optimale Leistungsübertragung durch Minimierung von Spurtiefe und Schlupf. Hierdurch können der Kraftstoffverbrauch und die Arbeitserledigungskosten minimiert werden. Bei einem Einsatz der landwirtschaftlichen Fahrzeuge auf der Straße kann für höhere Fahrgeschwindigkeiten die Verkehrssicherheit durch entsprechend angepassten erhöhten Reifeninnendruck verbessert werden. Auch hier wird Kraftstoff eingespart und der Reifenverschleiß minimiert. Durch die Erfindung ist es möglich, die Kontaktfläche zwischen Reifen und Fahrbahn bzw. Boden, bzw. die Bodenaufstandsfläche des Reifens zu optimieren für eine Verbesserung der Leistungsübertragung. Durch die Erfindung ist es möglich, Bodenverdichtungen, u. a. durch Berücksichtigung der Bodenart, der Bodenfeuchtigkeit und des von den zur landwirtschaftlichen Benutzung eingesetzten Geräten verursachten Bodendrucks so gering wie möglich zu halten, so dass eine effektive Bodenschonung erzielt wird.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigt
1 einen Reifen mit geringer Radlast und
2 den Reifen nach 1 mit erhöhter Radlast.
Gleiche und einander entsprechende Bauteile sind in den Fig. der Zeichnung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Zeichnung zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Optimierung der lastabhängigen Reifeneinfederung E. Die Zeichnung zeigt in den 1 und 2 eine Gegenüberstellung zweier mit unterschiedlichen Radlasten R1 und R2 versehener Reifen 2, 4. In Abhängigkeit von der Radlast ändert sich die Reifeneinfederung. Bei Erhöhung der Radlast von R1 (1) auf R2 (2) erhöht sich durch die Verformung des Reifens die Einfederung von E1 auf E2 und entsprechend die Abplattung des Reifens und damit die Bodenaufstandfläche des Reifens 2, 4 von F1 auf F2, was aus der Zeichnung deutlich ersichtlich ist.
Je höher die Radlast ist, desto stärker ist die Verformung des Reifens, wenn der Reifeninnendruck konstant bleibt.
Erfindungsgemäß wird die Reifeneinfederung E mit Hilfe eines Sensors 6 ermittelt, der mittig im Felgenring 8 angeordnet ist und den Abstand A zwischen Felgenring 8 und Reifeninnenseite 10 ermittelt. Die vom Sensor 6 ermittelten Abstandswerte werden drahtlos einer Steuereinrichtung in der Fahrerkabine (nicht dargestellt) zugeführt. Die Steuereinrichtung vergleicht die Messwerte mit abgelegten Sollwerten, die u. a. die Bodenart, Bodenfeuchtigkeit und den von den eingesetzten Geräten und Fahrzeugen verursachten Bodendruck berücksichtigen. Sobald die Istwerte von den Sollwerten um mehr als einen vorgebbaren Schwellenwert abweichen, erzeugt die Steuereinrichtung ein Warnsignal für den Fahrer, der dann Maßnahmen ergreifen kann, um die Reifeneinfederung wieder optimal einzustellen. Diese Einstellung erfolgt durch geeignete Verstellung des Reifeninnendrucks. Die Veränderung des Reifeninnendrucks kann auch über die Steuereinrichtung programmgesteuert automatisch erfolgen.
Der Sensor 6 ist vorzugsweise ein berührungslos arbeitender Ultraschallsensor. Es können alternativ andere berührungslos arbeitende Abstandsmesseinrichtungen eingesetzt werden.
Die Steuereinrichtung verfügt vorzugsweise über einen selbstlernenden Softwarealgorithmus, durch den sichergestellt wird, dass die Ultraschallmessungen nur im Bereich der Kontaktfläche mit dem Boden, bzw. der Bodenaufstandsfläche F1, F2 vorzugsweise mit hoher Frequenz durchgeführt werden und jeweils nur der Maximalwert weitergeleitet wird, welcher einer Plausibilitätsprüfung unterzogen wird, derart, dass die Messeinrichtung bei Radstillstand abgeschaltet wird.
Die Messung des Abstands A zwischen Felgenring 8 und Reifeninnenseite 10 und damit die Messung der Reifeneinfederung erfolgt bei Betrieb des land- und forstwirtschaftlichen Fahrzeugs vorzugsweise ständig.
Bezugszeichenliste

2, 4: Reifen
6: Sensor
8: Felgenring
10: Reifeninnenseite
R1: Radlast
R2: Radlast
E: Reifeneinfederung
F1: Bodenaufstandsfläche
F2: Bodenaufstandsfläche
A: Abstand

Claims

Vorrichtung zur Optimierung der lastabhängigen Reifeneinfederung (E) bei Fahrzeugreifen (2, 4) von landwirtschaftlichen Fahrzeugen, gekennzeichnet durch eine den ein Maß für die Reifeneinfederung darstellenden Abstand (A) zwischen Felgenring (8) und Reifeninnenseite (10) ermittelnde Messeinrichtung, die einen im Felgenring (8) angeordneten Sensor (6) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) mittig im Felgenring (8) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) ein berührungslos arbeitender Sensor ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) ein Ultraschallsensor ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensormesssignale drahtlos in eine die Messsignale durch Vergleich mit Reifeneinfederungs-Sollwerten auswertende Steuereinrichtung eingespeist werden, die bei Abweichung des Messwertes vom Sollwert ein Warnsignal erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal bei Abweichung des Messwertes vom Sollwert um mehr als einen vorgebbaren Schwellenwert erzeugt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung über einen selbstlernenden Softwarealgorithmus verfügt, durch den sichergestellt wird, dass die Ultraschallmessungen nur im Bereich der Kontaktfläche mit dem Boden, bzw. der Bodenaufstandsfläche (F1, F2) durchgeführt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messungen mit hoher Frequenz durchgeführt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils nur der maximale Messwert weitergeleitet wird, welcher einer Plausibilitätsprüfung unterzogen wird, derart, dass die Messeinrichtung bei Radstillstand abgeschaltet wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Radlast ein Drucksensor vorgesehen ist, aus dessen Messwerten in Verbindung mit vom Reifenhersteller zur Verfügung gestellten Kennlinien die Radlast ermittelbar ist.