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Bereich der Technik
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Technische Lösung betrifft den Transportwagen, der insbesondere zum Transport des Mähdrescher-Schneidwerks bestimmt ist, mit reversibler Lenkung der Vorder- und Hinterachse.
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Gegenwärtiger Stand der Technik
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Landwirtschaftliche Betriebe ringen zur Zeit sowohl mit finanziellen Schwierigkeiten, als auch mit fallender Anzahl der Arbeitskräfte, die bereit sind, in diesem Bereich zu arbeiten. Die Lösung dieser Probleme erfordert zum Beispiel Steigerung der Arbeitsproduktivität und Anwendung der neuen, wirksameren technischer Ausrüstung. Eine der Möglichkeiten betrifft den Einsatz der landwirtschaftlichen Mehrzweck-Agrartechnik, die imstande ist, alle Anforderungen sowohl direkt auf dem Feld, als auch außerhalb zu erfüllen, wobei die Geräte mit verschiedenen Aufsätzen und zusätzlichen Adaptern versehen werden. Ein Bestandteil des fahrbaren Mähdreschers ist das Schneidwerk. Damit man möglichst große bestellte Flächen mit niedrigsten Betriebskosten abernten kann, wurden diese Schneidwerke bis auf 9 m und manchmal sogar mehr verlängert. Dies führt jedoch zu Problemen bei ihrem Transport. Die Schneidwerke werden auf Transportwagen mit fester Hinterachse geladen, welche bei diesen Längen deutliche Schwierigkeiten in den Kurven, und vor allem an Ausfahrten aus den Feldwegen auf die Kreisstraßen verursachen, weil diese oft eng sind und das Manövrieren erschweren.
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Die Patentschrift
US 2010/0052289 stellt einen Transportwagen mit unabhängiger Steuerung aller vier Räder vor. Der Wagen ist mit zwei drehbaren Teilen in Dreieck-Form ausgestattet. Eine Ecke dieses Dreiecks ist drehbar mit dem vorderen, beziehungsweise hinterem Teil des Tragrahmens in seiner Längsachse verbunden, zweite Ecke des Dreiecks ist mittels Radzugstange verbunden mit dem Lenkaufsatz des zu diesem drehbaren Teil gehörenden Rades, und die dritte Ecke des Dreiecks ist mittels Längsverbindungsstange mit dem zweiten drehbaren dreieckigen Teil verbunden. Der auf diese Weise entworfene Lenkmechanismus macht das gleichzeitige Lenken von allen vier Rädern möglich, wobei die Vorderräder in einer und die hinteren Räder in der anderen Richtung eingeschlagen werden. Ein solcher Mechanismus ist jedoch ziemlich kompliziert und zur Lenkung der Räder langer Anhänger nicht geeignet, weil hier die Lenkstangen stark belastet und durch die entstehenden Kräfte deformiert werden. Die Lenkung der Räder beim Einsatz einer einzigen Radlenkstange ist außerdem unvollkommen und beim Befahren der nicht ebenen Fahrbahn werden die Räder nicht symmetrisch eingeschlagen.
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Die Patentschrift
US 2,483,684 stellt einen vierrädrigen Wagen mit reversibler Lenkung von allen vier Rädern vor, der auf der Vorder- und Hinterachse mit je einer waagerecht montierten Trommel ausgestattet ist. Über diese Trommeln werden kreuzweise zwei Stahlseile gespannt. Einschlagen der Vorderräder bewirkt das Drehen der vorderen Trommel, die eines der Verbindungsseile spannt, dadurch wird die zweite Trommel gedreht, was das reversible Einschlagen der Hinterachse bewirkt. Eine solche Ausführung ist jedoch durch Verwendung von Stahlseilen ziemlich unzuverlässig, wobei auch hier beim Einlenken die Zugseile nur einseitig belastet werden.
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Die Patentschrift
US 2007/0090625 stellt einen Wagen mit koordiniertem reversiblem Einschlagen der Räder vor, wobei die Vorder- und die Hinterachse kreuzweise mit Lenkstangen miteinander verbunden sind, und zwar so, dass das Einschlagen der Vorderachse nach rechts zum Einschlagen der Hinterachse nach links führt. Beide Achsen sind mit der tragenden Konstruktion drehbar mittels Bolzen verbunden. Der Nachteil einer solchen Ausführung ist, dass das Durchfedern der Achsen bei Überfahren der Unebenheiten im Gelände kaum möglich ist, und außerdem ist die Längsverformung der Lenkstangen infolge ihrer Zug- und Druckbelastung nicht zufriedenstellend gelöst.
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Das Ziel der vorgestellten technischen Lösung ist es, einen Transportwagen mit reversibler Lenkung der Vorder- und Hinterachse zu präsentieren, welcher die oben erwähnten Nachteile des derzeitigen Standes der Technik beseitigt und das Transportieren auch sehr langer Lasten möglich macht.
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Gegenstand der technischen Lösung
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Oben erwähnte Nachteile werden größtenteils von einem Transportwagen mit reversibler Lenkung der Vorder- und Hinterachse beseitigt, der aus einem Fahrgestell und einem Tragrahmen besteht, wobei das Fahrgestell aus Vorderachse mit Rädern und Deichsel, und aus Hinterachse mit Rädern besteht, wobei die Vorder- und Hinterachse mit je zwei Befestigungspunkten versehen sind, wobei die Befestigungspunkte beider Achsen kreuzweise mit zwei Verbindungsstangen verbunden sind, und zwar so, dass der linke Befestigungspunkt der Vorderachse mittels einer Verbindungsstange mit dem rechten Verbindungspunkt der Hinterachse und der rechte Befestigungspunkt der Vorderachse mittels einer Verbindungsstange mit dem linken Befestigungspunkt der Hinterachse verbunden sind, wobei mindestens eine der Verbindungsstangen, die unter dem Rahmen angeordnet sind, mindestens an einem ihrer Enden mit einer flexiblen Dilatationskupplung ausgestattet ist, die aus einer walzenförmigen Außenhülle besteht, welche in eine Befestigungsschraube übergeht, die wiederum in die Verbindungsstange eingeschraubt ist, wobei in die Außenhülle ein Kolben eingesetzt ist, der an seinem freien Ende mit einer Öse versehen ist, in die ein Bolzen, der sich am Befestigungspunkt befindet, eingeführt werden kann, und auf dem anderen Ende, welches in die Außenhülle eingesetzt ist, mit einem festen Stützflansch versehen ist, wobei der Kolben mit einer längs verlaufenden Nut versehen ist, durch welche senkrecht eine Schraube durchgesteckt ist, die gleichzeitig durch eine Öffnung in der Außenhülle verläuft, wobei auf diesem Kolben zwischen der Schraube und dem festen Befestigungsflansch ein Stützring frei aufgesetzt ist, und zwischen diesem Stützring und dem festen Stützflansch sich eine Druckfeder befindet.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist die Vorderachse in ihrer Mitte weiter mit einem horizontal fest eingesetztem unterem Drehschemel versehen, mit einem nach oben offenem Hohlraum, in welchen wälzgelagert der obere Drehschemel eingelegt ist, der mittels Verbindungsösen pendelnd zum Tragrahmen befestigt ist, und die Hinterachse ist weiter in ihrer Mitte mit einem horizontal fest eingesetztem unterem Drehschemel mit einem nach oben offenem Hohlraum, in welchen wälzgelagert der obere Drehschemel eingesetzt ist, der zum Tragrahmen fest montiert ist, wobei sich immer ein Befestigungspunkt in der Nähe jedes Rades befindet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die Vorderachse in ihrer Mitte weiter mit einem Verbindungspunkt versehen, und seitlich ist sie mit Verankerungen ausgestattet, zu welchen pendelnd der Radpendelelement befestigt ist, wobei durch den Verbindungspunkt der Vorderachse und Verbindungspunkt des steuernden Elements an die Vorderachse Lenkmechanismus angeschlossen ist, bestehend aus Deichsel, einem Querbefestigungsstück der Verbindungsstangen und einem Längsbefestigungsstück der Pendelstangen, wobei das Querbefestigungsstück die Funktion des Befestigungspunktes der Pendelstangen übernimmt, wobei die Hinterachse weiter in ihrer Mitte mit einem Verbindungspunkt versehen ist, und seitlich ist sie mit Verankerungen ausgestattet, zu welchen pendelnd der Radpendelelement befestigt ist, wobei durch den Verbindungspunkt der Hinterachse und Verbindungspunkt des gesteuerten Elements an die Hinterachse der gesteuerte Lenkmechanismus angeschlossen ist, bestehend aus einem Querbefestigungsstück der Verbindungsstangen und aus einem Längsbefestigungsstück der Pendelstangen, wobei das Querbefestigungsstück die Funktion des Befestigungspunktes der Pendelstangen erfüllt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung befindet sich an der Unterseite des Fahrgestells mindestens eine Aufhängung, an der Innenseite mit Gleitmaterial versehen, auf welchem eine Verbindungsstange und/oder eine Verbindungsstange liegt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Gleitmaterial Teflon. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Befestigungspunkt der Verbindungsstangen als Plättchen ausgeführt, welches an die Achse angeschweißt ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Tragrahmen in seiner Mitte mit Verstärkungsrippen und Stegen ausgestattet, zwischen welchen sich ein Raum befindet, von allen Seiten mit Brettern versehen, die einen geschlossenen Ablagekasten bilden, wobei das obere Brett als abklappbarer Deckel ausgeführt ist.
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Übersicht der Abbildungen in den Zeichnungen
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Technische Lösung wird weiter durch Zeichnungen erklärt, wobei:
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1 zeigt die Gesamtdraufsicht auf die erste Ausführung des Transportwagens entsprechend der technischen Lösung,
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2 zeigt Draufsicht auf das Fahrgestell des Transportwagens entsprechend der ersten Ausführung der vorgestellten technischen Lösung,
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3 stellt Draufsicht auf den Tragrahmen des Transportwagens dar, nach der ersten Ausführung der vorgestellten technischen Lösung, die in der 2 abgebildet ist,
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4 stellt die Seitenansicht auf den Tragrahmen des Transportwagens dar, nach der ersten Ausführung der vorgestellten technischen Lösung, die in der 2 abgebildet ist,
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5 stellt Frontansicht auf die Vorderachse des Transportwagens nach erster Ausführung der vorgestellten technischen Lösung dar, die in der 2 abgebildet ist,
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6 stellt Frontansicht auf die Hinterachse des Transportwagens nach erster Ausführung der vorgestellten technischen Lösung dar, die in der 2 abgebildet ist,
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7 stellt Fahrgestell des Transportwagens dar, entsprechend der zweiten Ausführung der vorgestellten technischen Lösung,
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8 stellt Draufsicht auf die Vorderachse des Transportwagens mit Lenkmechanismus dar, nach der zweiten Ausführung der technischen Lösung, die in der 7 abgebildet ist,
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9 zeigt Draufsicht auf die Vorderachse des Transportwagens nach der zweiten Ausführung der technischen Lösung, die in der 7 abgebildet ist,
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10 zeigt Draufsicht auf das Rad mit Pendelelement des Fahrgestells des Transportwagens nach der zweiten Ausführung der technischen Lösung, die in der 7 abgebildet ist,
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11 stellt Draufsicht auf Lenkelement des Transportwagens nach der zweiten Ausführung der technischen Lösung dar, die in der 7 abgebildet ist,
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12 zeigt Seitenansicht auf steuernden Lenkmechanismus des Transportwagens nach der zweiten Ausführung der technischen Lösung, die in der 7 abgebildet ist,
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13 stellt den schematischen Schnitt durch die Feder-Dilatationskupplung,
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14 zeigt die Aufhängung der Verbindungsstangen,
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15 zeigt zwei übereinander liegende Aufhängungen der Verbindungsstangen, die zueinander in einem Winkel von 90° angeordnet sind, und
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16 stellt in Draufsicht das reversible Einlenken der Achsen des Transportwagens nach erster Ausführung der technischen Lösung dar, die in der 2 abgebildet ist.
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Ausführungsbeispiele der technischen Lösung
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Transportwagen 1 entsprechend der technischen Lösung, abgebildet in der 1, bestehend aus Fahrgestell 2, abgebildet selbstständig in der 2, und aus Tragrahmen 3, abgebildet selbstständig in den 3 und 4. Das Fahrgestell 2 besteht weiter aus Vorderachse 4a mit Rädern 5a und aus Hinterachse 4b mit Rädern 5b.
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Der tragende Rahmen 3 in den 3 und 4 ist in der vorgestellten Ausführung in seiner Mitte mit Verstärkungsrippen A und Stegen B ausgestattet, zwischen welchen ein Raum ausgeführt ist, von allen Seiten mit Brettern versehen. So entsteht ein geschlossener Ablagekasten C zur Aufbewahrung von weiterem Zubehör. Das obere Brett ist als abklappbarer Deckel ausgeführt.
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2 zeigt die Vorderachse 4a, welche in ihrer Mitte mit einem horizontal fest eingesetzten unterem Drehschemel 6a mit einem nach oben offenem Hohlraum ausgestattet ist, wobei dieser Hohlraum auf den Abbildungen nicht abgebildet ist. In diesen Hohlraum ist wälzgelagert der obere Drehschemel 7a eingesetzt, der mittels Verbindungsösen 8 pendelnd zum Tragrahmen 3 befestigt ist, wie dies in der 5 dargestellt ist. Diese Verbindungsösen 8 sind zum oberen Drehschemel 7a befestigt und mittels Drehbolzen mit Tragrahmen 3 verbunden, der dank diesen Bolzen pendeln kann. Die auf diese Weise ausgeführte Pendelverbindung dient zur Eliminierung der Auswirkungen kleiner Unebenheiten der Fahrbahn. Die Vorderachse 4a ist weiter mit einer Deichsel 9 ausgestattet, welche senkrecht zur Achse der Vorderachse 4a steht. In der Nähe der vorderen Räder 5a ist die Vorderachse auf beiden Seiten mit je einem Befestigungspunkt 10a der Verbindungsstangen 11, 12 versehen. In der vorgestellten Ausführung dient als Befestigungspunkt 10a ein Plättchen, angeschweißt an die Vorderachse 4a, zu welchem mittels Bolzen eine der Verbindungsstangen 11, 12 befestigt ist.
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Die Hinterachse 4b ist in ihrer Mitte auch mit einem horizontal fest eingesetzten unterem Drehschemel 6b mit einem nach oben offenem Hohlraum ausgestattet, der in den Abbildungen nicht abgebildet ist, in den wälzgelagert der obere Drehschemel 7b eingesetzt ist, wie es die 5 zeigt, der zum Tragrahmen 3 befestigt ist. Die Hinterachse 4b ist weiter in der Nähe der Räder, 5b mit je einem Befestigungspunkt 10b der Verbindungsstangen 11, 12 ausgerüstet. In der vorgestellten Ausführung dient, gleich wie bei der Vorderachse 4a, als Befestigungspunkt 10b ein Plättchen, angeschweißt an die Hinterachse 4b, zu dem mittels Bolzen eine der Verbindungsstangen 11, 12 befestigt ist.
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Die Befestigungspunkte 10a und 10b sind kreuzweise durch zwei Verbindungsstangen 11a 12 miteinander verbunden, und zwar so, dass der linke vordere Verbindungspunkt 10a mittels Verbindungsstange 11 mit dem rechten hinteren Befestigungspunkt 10b und der rechte vordere Befestigungspunkt 10a mittels Verbindungsstange 12 mit dem linken hinteren Befestigungspunkt 10b verbunden sind.
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Das Prinzip der Lenkung der Achsen 4a, 4b des Transportwagens 1 entsprechend der ersten Ausführung des Fahrgestells 2 nach technischer Lösung, die in der 2 abgebildet ist, wird in Weiterem in der 16 beim Einlenken des Transportwagens 1 nach rechts erklärt: Beim Schwenken der Deichsel 9 nach rechts schwenkt die Vorderachse 4a nach rechts mit. Durch das Einschwenken der Vorderachse 4a wird die Verbindungsstange 12 gedrückt und die Verbindungsstange 11 gezogen, beide Verbindungsstangen zusammen drehen dabei die Hinterachse 4b nach links.
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Bei der zweiten Ausführung des Fahrgestells 102 des Transportwagens 1 abgebildet in der 7, besteht das Fahrgestell 102 aus Vorderachse 104a mit Rädern 105a, Hinterachse 104b mit Rädern 105b, steuerndem Lenkmechanismus 113a, gesteuertem Lenkmechanismus 113b, Verbindungsstangen 11, 12 und Pendelstangen 114a, 114b.
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Die im Detail in der 9 abgebildete Vorderachse 104a ist in der Mitte mit einer Verbindungsöse 108a und an beiden Seiten mit Verankerungen 119a ausgestattet, zu welchen mittels Bolzen schwenkbar das Endstück 120a des Rads 105a angeschlossen ist, welches in der 10 im Detail abgebildet ist.
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Der steuernde Lenkmechanismus 113a, im Detail in 11 und 12 gezeigt, besteht aus Deichsel 109, Querbefestigungsstück 115a, der die Verbindungsstangen 11, 12 verankert, aus Verbindungsstangen 11, 12, Verbindungspunkt 116a und aus Längsbefestigungsstück 117a der Pendelstangen 114a. Der Längsbefestigungsstück 117a ist über Pendelstange 114a mit dem schwenkbaren Endstück 120a des Rads 105a verbunden. Der steuernde Lenkmechanismus 113a ist über Verbindungspunkt 116a des steuernden Mechanismus 113a und die Verbindungsöse 108a der Vorderachse 105a drehbar mit der Vorderachse 104 gekoppelt, siehe 8.
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Die Hinterachse 104b ist auf eine ähnliche Weise wie die Vorderachse 104a aufgebaut. In ihrer Mitte ist sie mit einem Verbindungspunkt versehen, der in den Abbildungen nicht gezeigt wird, und an beiden Seiten befinden sich Verankerungen 119b, zu welchen mittels Bolzen schwenkbar das Endstück 120b des Rades 105b befestigt ist.
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Der gesteuerte Lenkmechanismus 113b ist ähnlich wie der steuernde Lenkmechanismus 113a aufgebaut. Er enthält jedoch keine Deichsel 109. Er besteht also aus einem Querbefestigungsstück 115b, aus Verbindungsstangen 11, 12, Verbindungspunkt 116b und aus dem Längsbefestigungsstück 117b der Pendelstangen 114b. Der Längsbefestigungspunkt 117b ist über Pendelstange 114b mit dem schwenkbaren Endstück 120b des Rads 105b verbunden. Der gesteuerte Lenkmechanismus 113b ist über Verbindungspunkt 116b des gesteuerten Lenkmechanismus 113b und über Verbindungsöse 108b der Hinterachse 104b drehbar mit der Hinterachse 104b gekoppelt.
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Die Querbefestigungsstücke 115a und 115b sind miteinander durch zwei Verbindungsstangen 11a 12 kreuzweise verbunden, und zwar so, dass die linke Seite des vorderen Querbefestigungsstücks 115a mittels Verbindungsstange 11 mit der rechten Seite des hinteren Querbefestigungsstücks 115b und die rechte Seite des vorderen Querbefestigungsstücks 115a durch Verbindungsstange 12 mit der linken Seite des hinteren Querbefestigungsstücks 115b gekoppelt sind.
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Das Prinzip der Lenkung der Achsen 104a, 104b des Transportwagens 1 entsprechend der zweiten vorgestellten Ausführung des Fahrgestells 102 entsprechend der technischen Lösung, die in der 7 abgebildet ist, wird in Folgendem beim Einlenken des Transportwagens 1 nach rechts erklärt: Beim Schwenken der Deichsel 109 wird gleichzeitig auch der steuernde Lenkmechanismus 113a gedreht. Durch Einschwenken des steuernden Mechanismus 113a wird die linke Pendelstange 114a gedrückt. Sie schwenkt das linke Vorderrad 105a nach rechts, gleichzeitig wird die rechte Pendelstange tyč 114a gezogen, die dabei das rechte Vorderrad 105a nach rechts schwenkt. Beim Einschwenken des steuernden Lenkmechanismus 113a entsteht gleichzeitig Druck in der Verbindungsstange 12 und Zug in der Verbindungsstange 11, wodurch der gesteuerte Lenkmechanismus 113b nach links gedreht wird. Dabei entsteht durch Schwenken des gesteuerten Lenkmechanismus 113b Druck in der linken Pendelstange 114b, welche dabei das linke Hinterrad 105b nach links schwenkt, und gleichzeitig wird die rechte Pendelstange 114b gezogen, wobei das rechte Hinterrad 105b nach links einschwenkt.
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Die Verbindungsstangen 11, 12 sind an beiden Enden mit Endstücken 20 versehen, die in unserem Fall als Ösen ausgeführt sind. Diese Endstücke werden mittels Bolzen zu Befestigungspunkten 10a, 10b oder zu querliegenden Fixierungselementen 115a, 115b befestigt. In einer vorteilhaften Ausführung können diese Endstücke 20 als selbstständige Komponenten ausgeführt werden, welche in die Verbindungsstangen 11, 12 eingeschraubt werden, wodurch in bestimmten Grenzen die Veränderung ihrer Gesamtlänge möglich wird.
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In einer vorteilhaften Ausführung sind die Endstücke 20 als federnde Dilatationskupplungen 21 ausgeführt, welche in der 13 abgebildet sind. Die Dilatationskupplung besteht aus einer walzenförmigen Außenhülle 22, welche in eine Befestigungsschraube 23 übergeht, die in die Verbindungsstange 11, 12 eingeschraubt wird. In dieser Außenhülle 22 ist der Kolben 24 eingesetzt, der an seiner freien Seite mit Öse 25 versehen ist, und an der anderen Seite, die in der Außenhülle 22 eingesetzt ist, er einen festen Stützflansch 26 hat. Der Kolben 24 ist mit einer Längsnut 27 ausgeführt, durch welche senkrecht die Schraube 28 durchgesteckt ist, welche gleichzeitig durch die nicht abgebildete Öffnung in der Außenhülle 22 läuft. Auf dem Kolben 24 ist zwischen der Schraube 28 und dem festen Stützflansch 26 der Stützring 29 frei aufgesetzt. Auf dem Kolben 24 befindet sich weiter zwischen dem Stützring 29 und dem festen Stützflansch 26 eine Druckfeder 30. Denkbar ist auch eine Ausführung der federnden Dilatationskupplung 21, die keinen Stützring 29, keine Längsnut 27 und auch keine Schraube 28 enthalten würde, wobei die Druckfeder 30 dann direkt zwischen dem festen Stützflansch 26 und der Wand der Außenhülle 22 eingesetzt wäre.
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Wie in der 14 dargestellt ist, im unteren Teil des Fahrgestells 2, 102 befindet sich mindestens eine „U”-förmige Aufhängung 31, welche auf ihrer Innenseite mit Gleitmaterial 32 ausgestattet ist, in unserem Fall ist es Teflon, auf dessen Oberfläche die Verbindungsstangen 11, 12 gleiten. Entlang der gesamten Länge der Verbindungstangen 11, 12 können sich gleich mehrere solche Aufhängungen 31 befinden. In unserem Fall, abgebildet in der 14, sind in dem Bereich, wo sich die Verbindungsstangen 11, 12 kreuzen, zwei gegeneinander senkrecht orientierte Aufhängungen 31a, 31b befestigt, die so übereinander angeordnet sind, dass die Verbindungsstange 11 durch die obere Aufhängung 31b und die Verbindungsstange 12 durch die untere Aufhängung 31a verlaufen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2010/0052289 [0003]
- US 2483684 [0004]
- US 2007/0090625 [0005]
