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Nutzfahrzeuge der hier betrachteten Art können sowohl motorbetriebene selbständig fahrende Fahrzeuge sein aber auch Anhänger. Bei den Nutzfahrzeugen der hier betrachteten Art handelt es sich um solche für Schüttgut, also Gut das in schüttfähiger Form vorliegt. Insbesondere kann es sich um Sand, Kies, Kohle, Getreide, Dung usw. handeln. Die Nutzfahrzeuge weisen einen Laderaum auf, der von Seiten- und Stirnwänden sowie einem Boden gebildet ist. Mindestens die am Heck montierte Stirnwand lässt sich öffnen. In der Regel ist diese Stirnwand nach Art einer Klappe ausgebildet.
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Zu solchen Nutzfahrzeugen zählen auch solche, die mit einer Vorschubeinrichtung für die Ladung versehen sind. Dabei kann es sich um sog. Abschiebewagen handeln. Bei diesen ist entweder die Stirnwand an der Vorderseite des Laderaums horizontal entlang des Bodens verfahrbar oder es ist im Bereich der vorderseitigen Stirnwand im Laderaum eine separate Abschiebeeinrichtung vorgesehen. Diese Wand bzw. Einrichtung, auch als Abschiebeschlitten bezeichnet, wird beim Entladen bspw. mithilfe mehrerer Hydraulikzylinder entlang des Bodens der Mulde in Richtung Heck bewegt. Dadurch wird die Ladung bei geöffneter Heckklappe aus dem Laderaum herausgedrückt.
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Alternativ kann es sich bei der Vorschubeinrichtung auch um einen sog. Kratzboden handeln. Bei einem solchen sind in der Regel zwei Kettenstränge auf dem Boden des Laderaums vorgesehen. Auf den Kettensträngen sind in regelmäßigen Abständen Mitnehmerleisten angeordnet, die zur Beförderung der Ladung dienen. Der Antrieb erfolgt über Hydraulikmotoren.
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Soweit die Ladung nicht einfach nur abgelegt werden soll, sondern über einen weiten Bereich verteilt werden soll, befinden sich im Bereich des Hecks des Laderaums Dosiereinheiten, insbesondere zum Ausbringen von Mineraldünger, Mist, Dung oder Kompost. In der Regel handelt es sich um Streuwerke, die sowohl horizontal als auch vertikal angeordnet sein können. Es können aber auch Dosierwalzen zum Ausbringen von Silage, wie Mais oder Gras vorgesehen sein.
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Das Ausbringen der Ladung über einen weiten Bereich soll naturgemäß gleichmäßig erfolgen, was insbesondere bei ungleichmäßig aufgebautem, also heterogenem Material wie beispielsweise Mist, Dung oder Kompost schwierig ist. Aber auch bei rieselfähigem Material wie beispielsweise Mineraldünger kann es aufgrund von Verstopfungen in der Dosiereinheit zu Problemen beim Ausbringen des Materials kommen. Für ein gleichmäßiges Ausbringen ist eine kontinuierliche Anpassung der Zuführmenge an die Dosiereinheit erforderlich, um der heterogenen Zusammensetzung des Materials Rechnung zu tragen bzw. um Verstopfungen zu vermeiden. Das ist bei bekannten Abschiebewagen oder Fahrzeugen mit Kratzboden mit Dosiereinheiten, bei denen der Vorschub gleichmäßig und ohne Überwachung erfolgt, nicht möglich.
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Aus diesem Grund sind Nutzfahrzeuge mit Dosiereinheiten bekannt, bei denen eine Vorschubregulierung bspw. über eine Gewichtskontrolle mit Hilfe von Wiegezellen am Fahrzeug erfolgt. Zudem ist es bekannt, eine Regulierung des Vorschubs durch Ermittlung der Drehmomentaufnahme der Dosiereinheiten vorzunehmen. Zwar führen die bekannten Maßnahmen zu einer gleichmäßigeren Ausbringung des heterogenen Materials im Verhältnis zu Fahrzeugen ohne Überwachung. Allerdings ist die Anbringung einer Vielzahl von Wiegezellen ebenso aufwändig wie die Überwachung der Drehmomentaufnahme an den Dosiereinheiten.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung einer Vorschubeinheit zu schaffen, mit der eine gleichmäßige Ausbringung heterogenen Materials bei relativ geringem technischen Aufwand möglich ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Steuerung einer Vorschubeinheit geschaffen, mit der eine gleichmäßige Ausbringung heterogenen Materials bei relativ geringem technischem Aufwand möglich ist. Durch die Überwachung der Drehzahl der Dosiereinheit lässt sich unmittelbar auf die von der Dosiereinheit zu verteilende Masse an Material schließen. Ein Abfallen der Drehzahl deutet unmittelbar auf viel an der Dosiereinheit vorliegendem Material hin. Umgekehrt deutet ein Ansteigen der Drehzahl unmittelbar auf wenig Material hin. In Abhängigkeit von der ermittelten Drehzahl lässt sich daher der Vorschub steuern.
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Vorteilhaft steht die Steuereinheit mit einer Vorschubunterbrechung in Verbindung. Mit Hilfe der Vorschubunterbrechung ist in einfacher und zugleich zuverlässiger Weise die Möglichkeit geschaffen, einem Drehzahlabfall aufgrund von zu großen Mengen an Material oder zu dichtem Material in der Dosiereinheit entgegen zu wirken.
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In Weiterbildung der Erfindung steht die Steuereinheit mit einer Regeleinrichtung in Verbindung. Mit Hilfe der Regeleinrichtung lässt sich eine kontinuierliche Steuerung der Vorschubeinheit vornehmen, die zu einer feineren Dosierung des Vorschubs führt.
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Bevorzugt ist mit der Regeleinrichtung der hydraulische Zufluss vom Antrieb zur Vorschubeinheit in einem Bereich zwischen vollständiger Absperrung und vollständigem Öffnen stufenlos regelbar. Dies bietet die Möglichkeit, auf kleinste Veränderungen der Drehzahl zu reagieren, wodurch eine optimale Materialzufuhr in die Dosiereinrichtung ermöglicht ist.
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Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Die einzige Figur zeigt die schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung einer Vorschubeinheit an Nutzfahrzeugen mit Dosiereinheit.
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Die als Ausführungsbeispiel gewählte Vorrichtung ist in einem Abschiebewagen verbaut, der mit einer Dosiereinheit versehen ist. Die Vorschubeinheit ist von einer Abschiebeeinrichtung gebildet. Die Abschiebeeinrichtung ist nach Art eines Schlittens ausgebildet und bildet gleichzeitig die Stirnwand an der Vorderseite des Laderaums, sog. Frontwand. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann auch eine feststehende Frontwand vorgesehen sein. Der Abschiebeschlitten ist dann als separates Bauteil in der Mulde angeordnet. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann die Vorschubeinheit auch von einem Kratzboden gebildet sein.
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Die Frontwand bzw. der Schlitten wird beim Entladen des Materials mithilfe einer hydraulischen Vorschubeinheit 1 in Richtung des Hecks bewegt. Hierzu ist die Vorschubeinheit 1 hydraulisch mit einem Antrieb 2 verbunden. Die Vorschubeinheit 1 selbst ist im Ausführungsbeispiel von mehreren Hydraulikzylindern gebildet. Zum Ausbringen des Materials ist der Abschiebewagen im Heck mit einer Klappe versehen.
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Benachbart zu der Klappe ist im Heck des Laderaums die Dosiereinheit 3 angeordnet, bei der es sich vorzugsweise um vertikal ausgerichtete Streuwerke in Form von Fräswalzen mit Wurfschaufeln handelt. Alternativ ist auch eine horizontale Ausrichtung der Streuwerke möglich. Die Dosiereinheit 3 ist von mindestens einem Hydraulikmotor angetrieben. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann die Dosiereinheit 3 von einer Zapfwelle angetrieben sein.
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Die Dosiereinheit 3 umfasst einen Drehzahlsensor 4, der die Drehzahl an der Dosiereinheit 3 erfasst. Der Drehzahlsensor 4 ist im Ausführungsbeispiel im Antriebsstrang 5 der Dosiereinheit 3 angeordnet. Der Drehzahlsensor 4 steht mit einem Komparator 6 in Verbindung. Der Komparator 6 vergleicht die vom Drehzahlsensor 4 gemessene Drehzahl mit einer im Komparator hinterlegten Drehzahl für die Dosiereinheit 3. Bei der hinterlegten Drehzahl handelt es sich um diejenige Drehzahl, die in Abhängig vom auszubringenden Material bzw. dessen Homogenität eine optimale Verteilung des Materials auf der Fläche ermöglicht, auf der das Material ausgebracht werden soll.
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Der Komparator 6 ist mit einer Steuereinheit 7 verbunden, die mit dem Antrieb 2 der Vorschubeinheit 1 korrespondiert. Die Steuereinheit 7 steht in Verbindung mit einer Vorschubunterbrechung 8, die in der hydraulischen Verbindung 9 zwischen Vorschubeinheit 1 und hydraulischem Antrieb 2 angeordnet ist. Die Vorschubunterbrechung 8 ist nach Art einer Absperreinrichtung ausgeführt, welche ein Öffnen und Schließen der hydraulischen Verbindung 9 zwischen Vorschubeinheit 1 und hydraulischem Antrieb 2 ermöglicht. Die Vorschubunterbrechung 8 ist vorzugsweise elektrisch ansteuerbar.
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In Abwandlung des Ausführungsbeispiels besteht auch die Möglichkeit, anstelle der Vorschubunterbrechung 8 in der hydraulischen Verbindung 9 eine Regeleinrichtung vorzusehen, mit der der hydraulische Zufluss vom Antrieb 2 zur Vorschubeinheit 1 in einem Bereich zwischen vollständiger Absperrung und vollständigem Öffnen stufenlos regelbar ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung einer Vorschubeinheit 1 an Nutzfahrzeugen mit Dosiereinheit 3, insbesondere Abschiebewagen, wird zum Ausbringen des Materials die Heckklappe des Abschiebewagens geöffnet. Sodann wird die Dosiereinheit 3 in Betrieb genommen und die Vorschubeinrichtung 1 mit Hilfe des hydraulischen Antriebs 2 in Bewegung gesetzt. Dadurch wird Material in Richtung der Dosiereinrichtung 3 geschoben und von der Dosiereinrichtung 3 großflächig auf der jeweiligen Fläche verteilt.
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Mit ihrer Inbetriebnahme wird die Drehzahl der in der Dosiereinrichtung 1 vorgesehenen Streuwerke mit Hilfe des Drehzahlsensors 4 überwacht. Dies erfolgt im Ausführungsbeispiel durch Überwachung des Antriebsstrangs 5 der Dosiereinheit 3. Die ermittelte Drehzahl wird vom Drehzahlsensor 4 kontinuierlich an den Komparator 6 weitergeleitet, in dem die für die optimale Ausbringung des Materials erforderliche Drehzahl hinterlegt ist.
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Stellt der Komparator 6 fest, dass die Drehzahl in der Dosiereinheit 3 unter den voreingestellten Wert fällt, es also zu einem Drehzahlabfall kommt, ist dies ein Indiz dafür, dass zu viel oder zu dichtes Material in die Dosiereinrichtung 3 geschoben wird. Aufgrund dieser festgestellten Abweichung sendet der Komparator 6 ein Signal an die Steuereinheit 7, die daraufhin die Vorschubunterbrechung 8 ansteuert und die hydraulische Verbindung 9 zwischen Vorschubeinheit 1 und hydraulischem Antrieb 2 absperrt. Dies führt zu einem Stillstand der Vorschubeinheit 1. Die Dosiereinheit 3 wird dann nicht mit weiterem Material versorgt, sondern ist in der Lage, die bereits herangeschobene Menge an Material auszubringen.
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Nach dem Ausbringen eines Teils des in der Dosiereinrichtung 3 befindlichen Materials wird die Drehzahl in der Dosiereinheit 3 wieder ansteigen, was vom Drehzahlsensor 4 erfasst wird und an den Komparator 6 weitergeleitet wird. Steigt die ermittelte Drehzahl über den im Komparator 6 hinterlegten Wert, ist dies ein Indiz dafür, dass sich zu wenig oder weniger dichtes Material in der Dosiereinrichtung 3 befindet. Aufgrund dieser festgestellten Abweichung sendet der Komparator 6 erneut ein Signal an die Steuereinheit 7, die daraufhin die Vorschubunterbrechung 8 ansteuert und die hydraulische Verbindung 9 zwischen Vorschubeinheit 1 und hydraulischem Antrieb 2 wieder öffnet. Dadurch wird die Vorschubeinheit 1 wieder in Bewegung gesetzt, so dass wieder Material in die Dosiereinrichtung geschoben wird. Sobald es erneut zu einem Drehzahlabfall unter den voreingestellten Wert kommt, erfolgt eine erneute Absperrung der hydraulischen Verbindung 9 in der oben beschriebenen Weise.
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Ist in Abwandlung des Ausführungsbeispiels eine Regeleinrichtung im hydraulischen Zufluss 9 vom Antrieb 2 zur Vorschubeinheit 1 vorgesehen, kann auch eine Verlangsamung des Vorschubs oder eine Beschleunigung des Vorschubs der Vorschubeinheit 1 vorgenommen werden, um eine feinere Abstimmung auf die Konsistenz bzw. Menge auf das jeweils in der Dosiereinrichtung 3 befindliche Material zu ermöglichen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung einer Vorschubeinheit 1 an Nutzfahrzeugen, insbesondere Abschiebewagen mit Dosiereinheit 3 ist konstruktiv einfach und zugleich robust aufgebaut. Da die Überwachung der Drehzahl in der Dosiereinheit deutlich weniger aufwändig ist als die Überwachung des Drehmoments, ist sie bei gleicher Zuverlässigkeit deutlich günstiger herstellbar. Gleichzeitig ist diese Art der Steuerung weniger störanfällig.
