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Die Erfindung betrifft ein am Heck einer Zugmaschine ankoppelbares Arbeitsgerät. Arbeitsgeräte werden insbesondere in der Landwirtschaft zur Bearbeitung des Bodens, zur Ausbringung von Saatgut, Dünger und dergleichen, zur Pflege und Bearbeitung von Pflanzenbeständen und zur Ernte von Grünfutter und anderen Pflanzen in Verbindung mit Traktoren eingesetzt. Charakteristisch für ein Arbeitsgerät ist, dass bestimmte Baugruppen, in Transportstellung angehoben werden können und in Arbeitsstellung abgesenkt werden können, sodass ein Teil des Gerätegewichts auf dem Boden lastet. Derartige Baugruppen werden zusammenfassend als Arbeitselemente bezeichnet.
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Es ist bekannt, derartige Arbeitsgeräte mit einem bekannten Dreipunkthubwerk eines Zugfahrzeugs zu verbinden, sodass das gesamte Gewicht des Arbeitsgeräts beim Transport vom Zugfahrzeug getragen wird. Zum An- und Abkuppeln und zum Wechsel zwischen Arbeits- und Transportstellung wird das gesamte Arbeitsgerät über das Dreipunkthubwerk des Zugfahrzeugs angehoben oder abgesenkt. Für die Größe und das Gewicht des Arbeitsgerätes ist in dieser Ausführung oft das zulässige Gesamtgewicht oder die zulässige Achslast des Zugfahrzeugs begrenzende Faktoren. Daher kann das angebaute Arbeitsgerät nicht beliebig groß sein und ist somit in seiner Leistungsfähigkeit begrenzt.
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Es ist weiterhin bekannt, angebaute Geräte mit Stützfahrwerken auszustatten, welche einen, meist geringen Teil des Gerätegewichts tragen. Die Fahrwerke solcher Anbaugeräte weisen Räder auf, welche an einem frei drehbaren Radträger befestigt sind und sich automatisch in Rollrichtung, ähnlich den Rollen eines Bürostuhls, ausrichten (Nachlauflenkung). Diese Bauart beansprucht viel Bauraum, da die Räder in alle Richtungen schwenken müssen. Somit muss entweder entsprechend viel Platz vorgehalten werden, oder die Räder müssen relativ klein gewählt werden, was jedoch deren Tragfähigkeit begrenzt. Um diesem Problem zu begegnen, lässt sich der Lenkeinschlag der Radträger begrenzen, sodass keine volle Umdrehung möglich ist. Dadurch wird Bauraum eingespart, bei Rückwärtsfahrt muss die angebaute Maschine samt Fahrwerk jedoch angehoben werden, da sich die Räder nicht in Fahrtrichtung ausrichten können und sich sonst verkeilen würden. Somit ist das Fahrwerk nicht in allen Situationen zu verwenden und das Zugfahrzeug muss trotz Fahrwerk dafür ausgelegt sein, das Arbeitsgerät auch frei tragen zu können.
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Um größere Arbeitsgeräte realisieren zu können, ist es daher bekannt, diese mit einem Fahrwerk auszustatten, was einen Großteil des Gewichts des Arbeitsgerätes trägt. Das Zugfahrzeug wir dadurch entlastet und es können deutlich größere Maschinen mit dem Zugfahrzeug betrieben werden. Die Arbeitselemente des Arbeitsgerätes können über geeignete Hubvorrichtungen am Fahrgestell des Arbeitsgeräts angehoben oder abgelassen werden. Das Fahrwerk des gezogenen Arbeitsgeräts ist mit einer Zugdeichsel über die Unterlenker eines Dreipunkthubwerks, eine Kugelkopfkupplung oder über ein Zugmaul an das Zugfahrzeug gekoppelt. Die Verbindung zwischen Zugfahrzeug und Arbeitsgerät ist dabei so ausgeführt, dass sich die Zugdeichsel und das damit verbundene Arbeitsgerät relativ zur Zugmaschine in mehrere Richtungen bewegen kann. Dies führt dazu, dass sich das angehängte Arbeitsgerät aufgrund der Gierbewegung bei Kurvenfahrt auf das kurveninnere Rad des Zugfahrzeugs zubewegt. Das Arbeitsgerät benötigt daher eine lange, schmale Deichsel, was einer kompakten Bauweise entgegenspricht. Auf kleinen Ackerflächen sind angehängte Geräte oft unhandlich, da zum Wenden viel Platz benötigt wird. Das Rückwärtsrangieren mit angehängten Geräten ist deutlich aufwendiger und ungenauer als mit angebauten Geräten.
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Bei bekannten angehängten Arbeitsgeräten ist es zumindest bei Fahrten auf öffentlichen Straßen erforderlich, dass auf dem Koppelpunkt des Zugfahrzeugs Gewicht des angehängten Arbeitsgerätes lastet. Negative Stützlasten führen zu einem schlechten Bremsverhalten und sind daher im Straßenverkehr nicht gestattet. Daher muss der Schwerpunkt des angehängten Arbeitsgeräts immer in Fahrtrichtung vor der Achse des Arbeitsgeräts liegen. Dies beinhaltet, dass die Baugruppen vor der Achse schwerer sein müssen als jene hinter der Achse. Zum Beispiel bei Säkombinationen, welche oft vor der Achse eine Baugruppe/Arbeitselemente zur Vorbereitung des Bodens aufweisen und hinter der Achse eine Baugruppe/Arbeitselemente zur Ausbringung des Saatgutes aufweisen, stellt dies einen Nachteil dar. Die Räder der Säkombination überrollen den von der Bodenbearbeitungseinheit gelockerten Boden sofort wieder und verdichten ihn dadurch. Eine Bauweise, bei welcher der Schwerpunkt des Arbeitsgerätes auch hinter der Achse liegen kann, würde diesem Problem entgegenwirken. Weiterhin führt die oben genannte Anforderung nach ausreichend Stützlast tendenziell dazu, dass die Achse des Arbeitsgeräts weit nach hinten verlagert wird um Bauraum vor der Achse zu gewinnen. Aufgrund dieser Tatsache, wird das Arbeitsgerät weniger kompakt und benötigt dadurch mehr Platz zum Wenden, was am Vorgewende eines Feldes einen Nachteil darstellt.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Fahrwerk für Arbeitsgeräte bereitzustellen, was die im Stand der Technik genannten Nachteile überwindet und dem Arbeitsgerät trotz Fahrwerk eine kompakte und damit wendige Bauweise ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch das Arbeitsgerät gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Aspekte bilden den Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
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Die Erfindung umfasst ein Arbeitsgerät zur Ankopplung an eine Zugmaschine, in der Regel einen Traktor. Da sich die Erfindung im Wesentlichen auf das Fahrwerk des Arbeitsgeräts bezieht, kann es sich auch um ein Trägerfahrwerk handeln, welches mit verschiedenen Arbeitsgeräten bestückt werden kann. Auch eine Variante mit Vorratsbehälter für Schüttgüter (wie Dünger oder Saatgut) ist vorstellbar, welche mit weiteren, ggf. auswechselbaren Arbeitselementen ausgebracht werden. Das Arbeitsgerät umfasst ein Fahrgestell mit daran befindlichen Rädern, welche vorzugsweise mittels einer Achse am Fahrgestell befestigt sind. Die Verbindung zur Zugmaschine wird über eine Koppeleinheit hergestellt. Die Koppeleinheit umfasst mindestens zwei Koppelstücke, die derart ausgebildet sind, um an mindestens zwei separate Aufnahmen einer Zugmaschine ankoppelbar zu sein. Die Kopplungspunkte der Koppeleinheit sind dabei annähernd symmetrisch zur Fahrzeuglängsachse angeordnet und in etwa gleicher Höhe vom Boden befestigt, sodass diese zur Verbindung mit den Unterlenkern eines Dreipunkthubwerks geeignet sind. Dreipunkthubwerke verfügen in der Regel über Seitenstreben, welche die seitlichen Bewegungen der Unterlenker unterbinden können. In bevorzugter Ausführung werden die Unterlenker der Zugmaschine durch die vorhandenen Seitenstreben fixiert, sodass keine seitliche Bewegung der Unterlenker möglich ist. Am Fahrgestell zwischen den Kopplungspunkten des Arbeitsgeräts und der Fahrwerksachse befindet sich in bevorzugter Ausführung kein Drehpunkt um eine Hochachse welcher eine Relativbewegung zwischen Zugfahrzeug und Arbeitsgerät (gieren) bei Kurvenfahrt ermöglichen würde. Die Verbindung zwischen dem Fahrgestell des Arbeitsgeräts und Zugfahrzeug ist somit starr ausgeführt, sodass die Bewegung relativ zueinander um eine Hochachse weitgehend unterbunden ist (geringes Spiel kann möglich sein). Wegen der starren Verbindung über mindestens zwei Ankopplungspunkte zur Kraftübertragung ist es möglich, dass die Bewegung des Arbeitsgeräts relativ zur Zugmaschine zur Vermeidung des Gierens fast völlig unterbunden ist. Jedes Koppelstück ist fest mit dem Rahmengestell des Fahrwerks verbunden. Das Rad bzw. die Räder sind in der Rollrichtung relativ zum Fahrgestell aktiv steuerbar, was ein Einlenken zur Änderung der Richtung ermöglicht (Achsschenkellenkung).
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Um eine Kurve mit dem beschriebenen Arbeitsgerät möglichst spannungsfrei befahren zu können, muss ein ausreichend großer Lenkeinschlag der Räder am Fahrwerk gewährleistet sein. Der erforderliche Lenkeinschlag am Arbeitsgerät wird im Wesentlichen beeinflusst durch den Radstand des Zugfahrzeugs von gelenkter Vorderachse zur Hinterachse, dem Lenkeinschlag des Zugfahrzeugs und dem Abstand der Fahrwerksachse zum Zugfahrzeug. Da es nicht in allen Fällen möglich ist, letzteren Abstand ausreichend kurz bzw. den Lenkeinschlag am Fahrwerk ausreichend groß zu realisieren, kann ein weiteres Element erforderlich sein. Zusätzlich zu den um die Hochachse schwenkbaren Rädern, kann sich am Fahrgestell zwischen den Koppelpunkten und der Fahrwerksachse ein Drehpunkt um die Hochachse befinden, welcher eine geringe Gierbewegung von max. 20 Grad in beide Richtungen (in Summe 40 Grad) ermöglicht.
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Gemäß einem bevorzugten Aspekt umfasst die Koppeleinheit ein erstes Koppelstück (zum Beispiel mit einer Kugelhülse zur Befestigung in einem Fanghaken eines Dreipunkthubwerks) zur Ankopplung an einen ersten Unterlenker (mittels Fanghaken) eines Dreipunkthubwerks, ein zweites Koppelstück (zum Beispiel mit einer Kugelhülse zur Befestigung in einem Fanghaken eines Dreipunkthubwerks) zur Ankopplung an einen zweiten Unterlenker (mittels Fanghaken) eines Dreipunkthubwerks und ein drittes Koppelstück zur Verbindung mit einer Oberlenkeraufnahme eines Dreipunkthubwerks, welches sich oberhalb der Aufnahme für die Unterlenker befindet. Auf diese Weise lässt sich die Verbindung zwischen dem Arbeitsgerät und der Zugmaschine so ausführen, dass zusätzlich die Bewegung des Nickens relativ zueinander starr gestellt, das heißt unterbunden ist. Außerdem kann über die Verbindung über drei Punkte die Gewichtsbelastung durch das Arbeitsgerät auf die Zugmaschine gesteuert werden.
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Die Verbindung am dritten Kopplungspunkt kann auch hydraulisch oder mechanisch vorgespannt sein, sodass durch die Wahl der Vorspannung die Gewichtsverteilung zwischen Zugfahrzeug und Fahrwerksachse gesteuert werden kann und eine begrenzte Drehbewegung um eine Querachse (zum Beispiel um die Verbindungsachse der beiden unteren Koppelpunkte) weiterhin möglich ist. Dies kann zugmaschinenseitig durch eine variable Länge des Oberlenkers oder geräteseitig durch einen variablen Kopplungspunkt für den Oberlenker (z.B. eine hydropneumatisch federnde Aufnahme für den Oberlenkerbolzen) erfolgen. Das Maß der Beweglichkeit ist derart gewählt, um auftretende Spannungen am Rahmengestell zu reduzieren oder abzufedern, sowie um eine bessere Geländeanpassung des Gespanns zu erreichen. Eine derartige Verbindung wird als begrenzt drehbare Verbindung um eine Querachse bezeichnet. Sofern keine Oberlenkerverbindung zwischen Zugfahrzeug und Maschine besteht, ist eine freie Nickbewegung zum Beispiel um die Verbindungsachse der Unterlenker (Querachse) möglich.
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Durch die längenveränderliche Verbindung mit dem Oberlenker ist es daher insbesondere möglich, dass sich der Schwerpunkt des Arbeitsgerätes auch hinter der Fahrwerksachse befinden kann. Durch Spannung der Oberlenkerverbindung ist es möglich, die Koppelstücke der Unterlenkerverbindung und damit die Hinterachse der Zugmaschine mit Gewicht zu beaufschlagen. Gedanklich wird das Arbeitsgerät leicht angehoben.
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Das Gewicht welches auf dem Fahrgestell lastet, hängt stark davon ab, ob sich die Arbeitselemente des Arbeitsgeräts in abgesenktem Zustand befinden und sich somit am Boden abstützen, oder ob diese angehoben sind. Daher ist es besonders bevorzugt, wenn sich die Spannung des Oberlenkers in Abhängigkeit von der Stellung der Arbeitsgruppen oder dem Füllstand eines ggf. vorhandenen Vorratsbehälters zum Beispiel für Saatgut oder Dünger variieren lässt. Hierzu kann eine Steuerung verbaut sein, welche den Druck der hydraulischen Oberlenkerverbindung in Abhängigkeit von der Stellung der Arbeitselemente oder dem Füllstand des Vorratstanks regelt.
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Das Fahrgestell oder die Koppeleinheit kann außerdem einen Drehpunkt um die Längsachse des Gespanns zur besseren Geländeanpassung aufweisen. Das Fahrgestell oder die Koppeleinheit kann zur Begrenzung der Rotationsbewegung zum Beispiel feste Anschläge zur Begrenzung der Drehbewegung um die Längsachse aufweisen. Eine derartige Verbindung wird als begrenzt drehbare Verbindung um eine Längsachse bezeichnet. Sofern sich kein Drehpunkt um eine Längsachse am Fahrgestell befindet, wird die Verbindung als starr bezeichnet, da durch die Ankopplung der beiden Unterlenker dann keine Drehbewegung des Fahrgestells um die Längsachse mehr möglich ist. Die Geländeanpassung quer zur Fahrtrichtung erfolgt dann zum Beispiel über eine drehbar am Fahrgestell gelagerte Achse (Pendelachse) oder eine Federung welche den Rädern eine Vertikalbewegung relativ zum Fahrgestell erlaubt.
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Gemäß einem bevorzugten Aspekt sind zwei Räder an der Achse angeordnet. Jedes Rad ist über einem um die Hochachse schwenkbaren Radträger an der Achse angeordnet. Auf diese Art und Weise lässt sich die aufgrund ihrer Stabilität bei landwirtschaftlichen Geräten bewährte Achsschenkellenkung herstellen. Dazu verfügt das Fahrgestell über eine Lenkeinheit, wobei Spurstange und Lenkaktor mit beiden Radträgern der Achse verbunden sind. Die Spurstange wird über den Lenkaktor bewegt. Lenkaktor und Spurstange können in einem Bauteil vereint sein, sodass zum Beispiel die Kolbenstange eines hydraulischen Lenkzylinders einen Teil der Spurstange bildet. Nicht frei schwenkbare Radträger ermöglichen somit, dass diese mit einer aktiven Lenkung und auch einer Betriebsbremse ausgestattet werden können. Die Lenkung erfolgt bevorzugt automatisiert, sodass mindestens ein an der Achse angeordnetes Rad in Rollrichtung relativ zum Fahrgestell in Abhängigkeit von der Lenkstellung des Zugfahrzeugs automatisch steuerbar ist. Es ist besonders bevorzugt, dass die Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, um die Lenkstellung des damit verbundenen Zugfahrzeugs zu ermitteln. Dadurch kann die Rollrichtung der Räder relativ zum Fahrgestell automatisch anhand der Lenkstellung des Zugfahrzeugs gesteuert werden. So kann es vorteilhafterweise vorgesehen sein, anhand der Lenkbewegung der Zugmaschine, die Lenkbewegung der Räder des Arbeitsgeräts automatisch folgen zu lassen. Der Aufbau einer derartigen automatisierten Lenkung kann so sein, dass ein Winkelmesser oder ein anderer geeigneter Sensor den Einschlag der Vorderachse des Zugfahrzeugs ermittelt (möglich ist auch die Nutzung eines bereits vorhandenen Lenkwinkelsensors der Zugmaschine), und an eine Recheneinheit (Steuerung) weitergibt. Diese errechnet dann anhand vorgegebener Parameter den erforderlichen Lenkwinkel-Sollwert der Fahrwerksachse am Arbeitsgerät. Die Fahrwerksachse verfügt ebenfalls über mindestens einen Lenkwinkelsensor, der die Winkelstellung der Räder relativ zum Fahrgestell widergibt. Der Lenkaktor bewegt nun die Räder in die gewünschte Lenkrichtung, bis der Sollwert am Lenkwinkelsensor des Arbeitsgeräts erreicht ist. In die Berechnung des Lenkwinkel-Sollwertes können verschiedene Parameter einbezogen werden. Vor allem, jedoch nicht ausschließlich sind dies der Radstand des Zugfahrzeugs, der Radstand zwischen der Hinterachse des Zugfahrzeugs und der Fahrwerksachse des Arbeitsgeräts und die Fahrgeschwindigkeit. Auch eine Freigabe der Lenkung kann in bestimmten Situationen sinnvoll sein. Dazu ist es erforderlich, dass die Fahrwerksachse einen Nachlauf in Fahrtrichtung aufweist. Dies ermöglicht es, dass bei Vorwärtsfahrt die Räder des Fahrwerks bei deaktivierter Steuerung der Richtung des Zugfahrzeugs automatisch folgen. Der Lenkaktor wird dazu auf freie Beweglichkeit geschaltet, sodass nicht der Lenkaktor die Räder bewegt, sondern umgekehrt die Räder den Lenkaktor bewegen. Bei Fahrten in Schichtlinie am Hang, kann es erforderlich sein, dass die Fahrwerksachse manuell bedient werden muss oder die Lenkachsen am Zugfahrzeug und am Arbeitsgerät parallel einschlagen (sogenannter Hundegang) um den seitlichen Hangabdrift auszugleichen.
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Sofern sich am Fahrgestell des Arbeitsgeräts ein Drehpunkt um die Hochachse befindet, welcher eine geringe Gierbewegung ermöglicht, kann auch dieser Drehpunkt mit einem Lenkaktor und einem Winkelmesser zur Erfassung der Lenkstellung am Drehpunkt ausgestattet sein. Dieser Drehpunkt kann dann ebenso in die automatisierte Lenkung integriert sein und zur Erreichung des gewünschten Lenkeinschlags durch einen Lenkaktor bewegt werden.
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Die automatisierte aktive Lenkung ermöglicht es, das Fahrwerk auch bei Rückwärtsfahrt präzise zu lenken und bereits im Stillstand durch Drehung des Lenkrads am Zugfahrzeug die gewünschte Richtung auch am Arbeitsgerät zu beeinflussen. Dies bedeutet vor allem bei Rückwärtsfahrten und Rangiermanövern eine höhere Präzision und für den Fahrer eine vereinfachte Bedienung.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele zusätzlich erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Arbeitsgeräts, in diesem Falle eine Säkombination welche an einem Zugfahrzeug (Traktor) angekoppelt ist.
- 2 eine schematische Draufsicht eines Gespanns aus Arbeitsgerät und Zugfahrzeug bei einer Kurvenfahrt.
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In 1 ist ein Arbeitsgerät 1, das an eine Zugmaschine 10 angekoppelt ist, zur Verdeutlichung der Erfindung in einer schematischen Strichzeichnung dargestellt.
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Das Arbeitsgerät 1 hat ein Fahrgestell 2, an dem eine Achse 3 mit zwei Rädern 51, 52 angeordnet ist. Diese liegen hintereinander, sodass nur ein Rad erkennbar ist. Zum Ankoppeln an die Zugmaschine 10 hat das Fahrgestell 2 eine Koppeleinheit 4. Auf dem Fahrgestell 2 ist beispielhaft ein Behälter 9 für Schüttgut wie Dünger oder Saatgut angeordnet, wie dies bei Sämaschinen bekannt ist. Am Fahrgestell 2 befinden sich sowohl vor der Achse als auch hinter der Achse Arbeitswerkzeuge 81, 82, welche hier in Arbeitsstellung abgebildet sind, sodass sich diese auf dem Boden abstützen. Beim Arbeitselement 81 kann es sich wie hier angedeutet beispielsweise um ein Scheibeneggenfeld oder ähnliches Element zur Bearbeitung des Bodens handeln. Beim Arbeitselement 82 handelt es sich in diesem Fall um Säschare, welche das Schüttgut aus dem Vorratsbehälter 9 ausbringen. Die Arbeitselemente sind am Fahrgestell 2 angeordnet und können zum Transport angehoben werden. Auch das Anheben oder Absenken über das Hubwerk 7 des Traktors und über eine vertikal zum Fahrgestell 2 bewegliche Achse 3 ist denkbar. Auch Arbeitsgeräte, an welchen alle Arbeitselemente 81, 82 vor oder hinter der Achse liegen sind möglich. Arbeitselemente sind in den verschiedensten Formen denkbar, insbesondere zur Bearbeitung des Bodens, zur Ausbringung von Dünger, Saatgut und dergleichen, zum Mähen, verteilen, sammeln und ernten. Allen derartigen Arbeitsgeräten ist gemein, dass sich die Arbeitselemente in eine Transportstellung anheben lassen und sich in Arbeitsstellung teilweise am Boden abstützen.
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Die Koppeleinheit 4 hat drei Koppelstücke 41,42,43 mit denen diese an drei separaten Aufnahmen des Dreipunkthubwerks 7 an der Zugmaschine 10 angekoppelt ist. Die Koppeleinheit 4 umfasst dazu das erste Koppelstück 41 zur Ankopplung an einen ersten Unterlenker 71 eines Dreipunkthubwerks 7 an der Zugmaschine 10 und das zweite Koppelstück 42 zur Ankopplung an einen zweiten Unterlenker 72 des Dreipunkthubwerks 7, wobei die Koppelstücke 41, 42 in der gezeigten Darstellung hintereinander liegen und nicht separat dargestellt sind. Ein drittes Koppelstück 43 wird oben an der Koppeleinheit 4 durch eine Aufnahme gebildet, in der ein Oberlenker 73 des Dreipunkthubwerks 7 befestigt werden kann.
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Wegen der Verbindung über drei Ankopplungspunkte (Koppelstücke 41, 42, 43), bei der sich die Länge entlang der jeweiligen Verbindungsachse nicht ändert, ist es möglich, die Bewegung des Arbeitsgeräts 1 relativ zur Zugmaschine 10 einzuschränken und die bereits erläuterten Bewegungen wie Gieren, Nicken und Rotieren zu unterbinden (starre Verbindung) oder einzuschränken (begrenzt drehbare Verbindung um eine Hoch-, Quer- oder Längsachse). Durch die Ankopplung an allen drei Punkten eines Dreipunkthubwerks 7 kann über die Verbindung die Gewichtsbelastung durch das Arbeitsgerät 1 auf die Zugmaschine 10 gesteuert werden, indem beispielsweise die Unterlenker 71, 72 bei starrer Oberlenkerverbindung 43 angehoben oder abgesenkt werden. Bevorzugt kann bei gleichbleibender Position der Unterlenker 71, 72 zur Steuerung der Gewichtsbelastung auch die Länge bzw. der Vorspanndruck des Oberlenkers 73 oder die Position bzw. der Vorspanndruck der Oberlenkeraufnahme 43 am Arbeitsgerät variiert werden. Als begrenzt drehbar wird eine Verbindungsachse zwischen Arbeitsgerät 1 und Zugfahrzeug 10 bezeichnet, sofern um die Hoch-, Längs- oder Querachse eine Bewegung in begrenztem Umfang möglich ist. Hierzu kann das Arbeitsgerät 1 über entsprechende Drehpunkte (nicht dargestellt) am Fahrgestell 2 oder der Koppeleinheit 4 verfügen. In bevorzugter Ausführung ist nur eine Bewegung um die Verbindungsachse der Unterlenkeraufnahmen 41, 42 möglich, welche durch eine variable Oberlenkerverbindung 43 ermöglicht und gleichzeitig begrenzt wird.
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Besonders bevorzugt ist es weiterhin, wenn sich entweder die Spannung des Oberlenkers 73 oder die Spannung der Oberlenkeraufnahme 43 in Abhängigkeit von der Stellung der Arbeitselemente 81, 82 oder in Abhängigkeit vom Füllstand des Vorratsbehälters 9 variieren lässt. Somit lässt sich die Gewichtsbelastung auf das Zugfahrzeug 10 variabel steuern.
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2 ist eine schematische Draufsicht eines Gespanns aus einem Arbeitsgerät 1 und Zugfahrzeug 10 bei einer Kurvenfahrt.
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Die Unterlenker 71, 72 des Dreipunkthubwerks 7 verfügen über Seitenstreben 74, 75, welche diese seitlich fixieren. Wegen der starren Verbindung von Koppeleinheit 4 an dem Dreipunkthubwerk 7 ist die Bewegung des Arbeitsgeräts 1 relativ zur Zugmaschine 10 in drei Richtungen eingeschränkt und die bereits erläuterten Bewegungen wie Nicken, Rotieren, Gieren nicht oder nur eingeschränkt möglich.
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Am Fahrgestell 2 befindet sich in dieser Variante ein Drehpunkt um die Hochachse 21, welcher eine geringe Gierbewegung von maximal 20 Grad in beide Richtungen zulässt. Dies kann erforderlich sein, falls der Lenkeinschlag der Achse 3 nicht ausreichend groß ist. Der Drehpunkt 21 kann auch mit einem Winkelmesser und einem Lenkaktor versehen sein (hier nicht dargestellt), sodass auch dessen Drehbewegung aktiv gesteuert werden kann und in die im Folgenden beschriebenen Lenkungssteuerung integriert ist. In bevorzugter Ausführung weist das Fahrgestell jedoch keinen Drehpunkt um eine Hochachse auf, sodass der Lenkeinschlag ausschließlich über die Drehpunkte 33, 34 der Achse 3 erzeugt wird.
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Die Steuerung 61 ermittelt die Lenkstellung der Zugmaschine 10 über eine Verbindung zur Zugmaschine 62. Der Begriff Verbindung schließt alle bekannten Möglichkeiten der Daten- und Elektrizitätsübertragung ein. Der Lenkeinschlag wird vorzugsweise über einen bereits an der Zugmaschine 10 vorhandenen oder einen für diesen Zweck angebrachten Winkelmesser (nicht dargestellt) gemessen und an die Steuerung 61 übermittelt. Die Steuerung 61 errechnet dann den benötigten Lenkwinkel-Sollwert am Arbeitsgerät 1. Der Lenkwinkel-Istwert des Arbeitsgeräts 1 wird ebenfalls vorzugsweise über einen Winkelmesser (nicht dargestellt) gemessen und über eine Verbindung 63 an die Steuerung 61 übermittelt. Die Steuerung 61 bewegt nun zum Beispiel mittels hydraulischen Drucks den Lenkaktor 64 (und ggf. weitere Aktoren) in die gewünschte Richtung, bis der Lenkwinkel-Istwert dem Lenkwinkel-Sollwert am Arbeitsgerät 1 entspricht. Der Lenkaktor 64, welcher hier in Form eines hydraulischen Lenkzylinders dargestellt ist, ist über eine Spurstange 65 mit beiden Radträgern 31, 32 verbunden. An den Radträgern 31, 32 sind die Räder 51, 52 über ein Radlager (nicht dargestellt) drehbar angeordnet. Die Drehpunkte 33, 34 der Achse 3 befinden sich in bevorzugter Ausführung in Fahrtrichtung vor den jeweiligen Mittelpunkten der Räder 53, 54. Dies bewirkt, dass sich die Räder 51, 52 bei Vorwärtsfahrt auch bei deaktivierter Steuerung 61 und frei beweglichem Lenkaktor 64 automatisch in Fahrtrichtung ausrichten können (Nachlauflenkung).
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Die Steuermöglichkeit erlaubt das Ausscheren des Arbeitsgeräts 1 bei Kurvenfahrt aufgrund der starren Verbindung um die Hochachse. Eine Alternative dazu ist die manuelle Lenkung der Rollrichtung, zum Beispiel über eine Hydraulikbedienvorrichtung in der Kabine des Zugfahrzeugs 10 welche auf den Lenkaktor 64 wirkt.
