Die Erfindung betrifft eine Geräteanbauvorrichtung für
Arbeitsfahrzeuge, umfassend einen im Betrieb in sich
starren, zwei Unterlenker aufweisenden Rahmen, an einem
dem Arbeitsfahrzeug abgewandten Bereich des Rahmens ge
haltene Aufnahmen für ein Anbaugerät und eine am Arbeits
fahrzeug gehaltene Lagervorrichtung für den Rahmen, mit
tels welcher der Rahmen für eine Auf- und Abbewegung des
Anbaugeräts um eine Querachse, eine seitliche Neigung des
Anbaugeräts, um eine Längsachse und eine seitliche Bewe
gung des Anbaugeräts um eine fahrzeugfeste vertikale Achse
schwenkbar ist.
Eine derartige Geräteanbauvorrichtung ist insbesondere für
land- und forstwirtschaftliche sowie Kommunalfahrzeuge
vorgesehen und dient zur Aufnahme wechselnder vor oder
hinter dem Arbeitsfahrzeug angeordneter Anbaugeräte. Eine
solche Geräteanbauvorrichtung ist aus dem europäischen
Patent 0 259 801 bekannt.
Der Nachteil der bekannten Geräteanbauvorrichtung ist
jedoch darin zu sehen, daß diese aufwendig aufgebaut ist
und eine aufwendige Betätigung erfordert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ge
räteanbauvorrichtung der gattungsgemäßen Art derart zu
verbessern, daß diese möglichst einfach aufgebaut und
möglichst einfach einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Geräteanbauvorrichtung der
eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Querachse und die Längsachse fahrzeugfest ange
ordnet sind und daß sich die Querachse, die Längsachse und
die vertikale Achse in einem einzigen Gelenkpunkt schnei
den.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu
sehen, daß mit der fahrzeugfesten Anordnung aller Bewe
gungsachsen des Rahmens eine weit einfachere und vor allem
auch kostengünstigere Lagerung für den Rahmen erhältlich
ist.
Darüber hinaus ist bei der erfindungsgemäßen Lösung der
Rahmen ebenfalls einfach aufgebaut und erhält eine vor
teilhafte Bewegungskinematik.
Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die Lagervorrich
tung für den Rahmen durch ein kardanisches Gelenk gebildet
ist, dessen Gelenkachsen sich in einem Gelenkpunkt schnei
den. Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß
sich sämtliche Bewegungsmöglichkeiten des Rahmens in einem
Punkt zusammenfassen und durch ein Gelenk realisieren
lassen.
Darüber hinaus hat die Verwendung eines kardanischen Ge
lenks auch den Vorteil, daß sich die Aufnahmen für das An
baugerät jeweils auf einer Kugelfläche um das kardanische
Gelenk bewegen und somit in alle Richtungen die gleichen
Auslenkungsverhältnisse hinsichtlich der Schwenkachsen
vorliegen.
Eine besonders einfache technische Realisierung des karda
nischen Gelenks sieht vor, daß dieses ein Kugelgelenk ist.
Hinsichtlich der Anordnung des Gelenkpunkts relativ zu
Fahrzeugachsen des Arbeitsfahrzeugs wurden bislang keine
näheren Angaben gemacht. So sieht ein vorteilhaftes Aus
führungsbeispiel vor, daß der Gelenkpunkt, in welchem sich
die Querachse, die Längsachse und die vertikale Achse
schneiden, auf einer dem Rahmen zugewandten Seite einer
Fahrzeugachse angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, daß
damit, beispielsweise im Zugbetrieb eines Anbaugeräts, das
Anbaugerät im wesentlichen auch in einer Kurve dem
Arbeitsfahrzeug folgt, ohne einen größeren Bogen als das
Fahrzeug zu beschreiben.
Ferner ist es aus Gründen einer zuverlässigen Führung
eines Arbeitsgeräts zweckmäßig, wenn der Gelenkpunkt, in
welchem sich die Querachse, die Längsachse und die verti
kale Achse schneiden, unterhalb der Fahrzeugachse ange
ordnet ist. Dies ist insbesondere für erdbearbeitende
Arbeitsgeräte vorteilhaft, da in diesem Fall die Kraft auf
das Anbaugerät in möglichst geringem Abstand von einer
Erdoberfläche und in möglichst geringem Neigungswinkel zur
Erdoberfläche einwirkt.
Hinsichtlich der Möglichkeiten, den Rahmen um die ein
zelnen Achsen zu bewegen, wurden ebenfalls bislang keine
näheren Angaben gemacht.
So sieht ein zweckmäßiges Ausführungsbeispiel vor, daß der
Rahmen mit seinen Aufnahmen für das Anbaugerät durch zwei
Hubzylinder anhebbar ist.
Hierbei sieht eine konstruktiv einfache Lösung vor, daß
jeder Hubzylinder an einem fahrzeugfesten Haltepunkt an
greift.
Ferner ist es günstig, wenn die Haltepunkte für die Hub
zylinder symmetrisch zu einer vertikalen Fahrzeugmittel
ebene angeordnet sind.
Zum Anheben des Rahmens ist zweckmäßigerweise vorgesehen,
daß jeder Hubzylinder an einem rahmenfesten Zugangriffs
punkt angreift.
Hinsichtlich der Zugangriffspunkte ist es ebenfalls vor
teilhaft, wenn diese symmetrisch zu einer vertikalen
Längsmittelebene, welche durch eine Längsmittelachse des
Rahmens verläuft und senkrecht auf einer Rahmenebene
steht, des Rahmens angeordnet sind.
Die Hubzylinder können dabei in unterschiedlichster Art
und Weise ausgebildet sein. So sieht ein vorteilhaftes
Ausführungsbeispiel vor, daß die Hubzylinder parallel
geschaltete Hydraulikzylinder sind.
Die Hubzylinder können dabei in unterschiedlichster Art
und Weise ausgebildet sein. Ein vorteilhaftes Ausführungs
beispiel der Hubzylinder sieht vor, daß diese mit einer
Endlagenabschaltung versehen sind, die bei Erreichen einer
Endlage eines Hubzylinders eine weitere Verstellung beider
Hubzylinder unterbricht; das heißt, daß stets dann, wenn
ein Hubzylinder seine Endlage erreicht hat, beide Hubzy
linder in dieser Stellung verharren, solange, bis eine
anders geartete Ansteuerung beider Hubzylinder erfolgt.
Die Endlagenabschaltung kann im einfachsten Fall lediglich
für eine Endlage, vorzugsweise die obere Endlage, vorge
sehen sein. Noch vorteilhafter ist es jedoch, wenn die
Endlagenabschaltung sowohl bei Erreichen einer oberen als
auch bei Erreichen einer unteren Endlage die weitere Ver
stellung beider Hubzylinder unterbricht.
Die Endlagenabschaltung kann dabei beispielsweise extern
am Hubzylinder angeordnet sein und beispielsweise eine
Stellung eines Kolbens des Hubzylinders mittels eines
Sensors erfassen.
Hinsichtlich der Robustheit und Betriebssicherheit sieht
jedoch ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
vor, daß die Endlagenabschaltung im Hubzylinder angeordnet
ist.
Vorzugsweise ist dabei die Endlagenabschaltung als Ventil
ausgebildet, welches die beiden Zylinderkammern des
Hydraulikzylinders kurzschließt und somit das Hydrauliköl
über ein Steuerventil oder bei einem einfach wirkenden
Hydraulikzylinder in den Tank zurückfließen läßt.
Beispielsweise läßt sich die Endlagenabschaltung dadurch
realisieren, daß diese ein die beiden Zylinderkammern
kurzschließendes, durch einen Kolben betätigbares Ventil
umfaßt.
Um eine Seitenneigung des Rahmens vorgeben zu können ist
vorzugsweise vorgesehen, daß die Geräteanbauvorrichtung
eine Neigungsstelleinrichtung für den Rahmen umfaßt.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Neigungs
stelleinrichtung ein längenveränderliches Stellelement
umfaßt.
Eine konstruktiv besonders zweckmäßige Ausführungsform
sieht dabei vor, daß die Neigungsstelleinrichtung einen
mit dem längenveränderlichen Stellelement und dem Rahmen
gelenkig verbundenen Lenker umfaßt.
Vorzugsweise ist dieses längenveränderliche Stellelement
so ausgebildet, daß dieses eine Spindel mit einem fahr
zeugfest angeordneten Spindellager und einen durch die
Spindel verstellbaren Spindelläufer umfaßt, welcher ins
besondere mit dem Lenker gelenkig verbunden ist.
Zur Betätigung der Spindel ist vorzugsweise vorgesehen,
daß die Neigungsverstelleinrichtung einen Drehantrieb oder
einen Zylinder mit Sperrventilen für die Spindel umfaßt.
Dieser Drehantrieb kann entweder ein handbetätigter Dreh
antrieb für die Spindel sein. Noch vorteilhafter ist es
jedoch, wenn der Drehantrieb als motorischer Drehantrieb
für die Spindel ausgebildet ist.
Hinsichtlich des Angriffspunkts des Lenkers am Rahmen
wurden bislang ebenfalls keine näheren Ausführungen ge
macht. So sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor,
daß der Lenker am Rahmen an einer Neigungsachse angreift,
welche durch den Gelenkpunkt hindurch, senkrecht zur
Längsmittelachse und parallel zur Rahmenebene verläuft.
Um den Rahmen ferner eine seitliche Versatzbewegung durch
führen zu lassen ist vorzugsweise vorgesehen, daß die er
findungsgemäße Geräteanbauvorrichtung eine Seitenversatz
stelleinrichtung aufweist.
Zweckmäßigerweise ist diese Seitenversatzstelleinrichtung
so ausgebildet, daß sie den Rahmen entweder in einer
zwischen verschiedenen Versatzstellungen pendelnden oder
einer in einer Versatzstellung fixierenden Stellung hält.
Hinsichtlich der Seitenversatzstelleinrichtung ist vor
zugsweise vorgesehen, daß diese an einem fahrzeugfesten
Stützpunkt angreift. Dieser Stützpunkt ist vorzugsweise
seitlich der Längsachse, insbesondere an einem Achswellen
gehäuse angeordnet.
Hinsichtlich des Angriffspunktes der Seitenversatzstell
einrichtung am Rahmen wurden ebenfalls keine näheren An
gaben gemacht. So sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbei
spiel vor, daß die Seitenversatzstelleinrichtung am Rahmen
an einem Stützpunkt angreift, welcher in einem mittigen
Bereich eines Unterlenkers derselben liegt. Damit sind
günstige Kraft- und Winkelverhältnisse bei der Einstellung
des Seitenversatzes erhältlich.
Alternativ dazu ist vorgesehen, daß die Seitenversatz
stelleinrichtung an dem Lenker der Neigungsverstell
einrichtung angreift, wodurch in Querrichtung des Fahr
zeugs ein kompakte Bauweise resultiert.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Seitenver
satzstelleinrichtung ein längenveränderliches Stellelement
umfaßt.
Hinsichtlich der längenveränderlichen Stellelemente sowohl
für die Neigungsstelleinrichtung und/oder die Seitenver
satzstelleinrichtung ist vorzugsweise vorgesehen, daß
diese in einer längenfixierenden Stellung in einzelnen
Längenstellungen feststellbar oder in einer längenvaria
blen Stellung längenvariabel ist.
Dies läßt sich zweckmäßigerweise konstruktiv dadurch
lösen, daß das längenveränderliche Stellelement eine
Gewindespindel und eine Spindelmutter umfaßt, welche in
der längenfixierenden Stellung in die Spindel eingreift
und in der längenvariablen Stellung eine freie Längsver
schiebung der Spindel zuläßt.
Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer der
artigen Spindelmutter ist so ausgebildet, daß diese einen
halbseitigen Gewindeabschnitt und eine halbseitige Frei
bohrung aufweist und relativ zur Spindel derart quer ver
schiebbar ist, daß in der längenfixierenden Stellung der
Gewindeabschnitt in die Spindel eingreift und in der
längenvariablen Stellung außer Eingriff mit der Spindel
steht.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor,
daß das längenveränderliche Stellelement der Seitenver
satzstelleinrichtung durch ein Anheben oder Absenken des
Rahmens betätigbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn hierzu ein Betätigungs
gestänge, welches einerseits am Arbeitsfahrzeug gehalten
ist und andererseits auf das längenveränderliche Stellele
ment wirkt, vorgesehen ist.
Vorzugsweise wirkt dieses Betätigungsgestänge auf einen
Stellnocken für die Verstellung der Spindelmutter zwischen
der längenfixierenden und längenvariablen Stellung.
Um die Spindelmutter in die einzelnen Stellungen quer zur
Spindel bewegen zu können ist vorzugsweise vorgesehen, daß
die Spindelmutter über einen Nocken quer zur Spindel ver
schiebbar ist.
Darüber hinaus ist es, um in der längenfixierenden Stel
lung der Spindelmutter eine Fixierung mit möglichst
geringem Spiel zu erhalten, von Vorteil, wenn die Spindel
mutter mittels einer Feder in Richtung ihrer längenfixie
renden Stellung des längenveränderlichen Stellelements
beaufschlagt ist.
Hinsichtlich der Art der Ausbildung der Aufnahmen des An
baugeräts wurde im Zusammenhang mit der bisherigen Erläu
terung einzelner Ausführungsbeispiele keine näheren An
gaben gemacht. So sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbei
spiel vor, daß die Aufnahmen in unterschiedlichen Ab
ständen am Rahmen fixierbar sind.
Darüber hinaus ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die
Aufnahmen das Anbaugerät um eine zu ihrer Verbindungsachse
parallele Achse drehbar aufnehmen.
Insbesondere um unerwünschte Bewegungen des Anbaugeräts
ausschalten zu können ist ferner vorteilhafterweise vorge
sehen, daß die Aufnahmen das Anbaugerät ausschließlich um
die zur Verbindungsachse parallele Achse drehbar auf
nehmen.
Die eingangs genannte Aufgabe wird darüber hinaus bei
einem Arbeitsfahrzeug für Anbaugeräte mit den eingangs
beschriebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß dieses eine Geräteanbauvorrichtung mit den vorstehend
beschriebenen Merkmalen umfaßt.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel sieht dabei vor, daß die
Geräteanbauvorrichtung hinter einer Hinterachse des
Arbeitsfahrzeugs sitzt.
Alternativ oder ergänzend dazu ist es ebenfalls zweck
mäßig, wenn die Geräteanbauvorrichtung vor einer Vorder
achse des Arbeitsfahrzeugs sitzt.
Insbesondere um bei einem vor einer Vorderachse der Ge
räteanbauvorrichtung sitzenden Anbaugerät einen möglichst
kleinen Schwenkradius in Kurven zu erhalten ist vorzugs
weise vorgesehen, daß die Geräteanbauvorrichtung eine
ansteuerbare Seitenversatzstelleinrichtung aufweist.
Besonders vorteilhaft ist dies, um beispielsweise eine
Hangabdrift oder eine Abdrift bei Bodenbearbeitungen aus
zugleichen.
Diese Seitenversatzstelleinrichtung umfaßt vorzugsweise
einen Stellzylinder, welcher insbesondere als Hydraulik
zylinder ausgebildet ist.
Um automatisch in Kurven einen Seitenversatz des Anbau
geräts zu erhalten ist vorzugsweise vorgesehen, daß die
Seitenversatzstelleinrichtung proportional zu einem Lenk
einschlag des Arbeitsfahrzeugs steuerbar ist.
Besonders vorteilhaft treten die Eigenschaften des erfin
dungsgemäßen Arbeitsfahrzeugs mit einer Geräteanbauvor
richtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Merk
male dann zutage, wenn das Arbeitsfahrzeug eine Knick
lenkung umfaßt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegen
stand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichne
rischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Anbau
vorrichtung zusammen mit einem Achsgehäuse eines
erfindungsgemäßen Arbeitsfahrzeugs;
Fig. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 in Fig. 9;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Stabilisator der
erfindungsgemäßen Geräteanbauvorrichtung in Frei
gabestellung;
Fig. 4 einen Schnitt längs Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Stabilisator in Ein
griffstellung;
Fig. 6 einen Schnitt längs Linie 6-6 in Fig. 5;
Fig. 7 eine Rückseitenansicht eines erfindungsgemäßen
Arbeitsfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen
Geräteanbauvorrichtung;
Fig. 8 einen vergrößerten Schnitt längs Linie 8-8 durch
einen Hubzylinder in Fig. 7;
Fig. 9 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils S in
Fig. 7 mit teilweise geschnittener Neigungsver
stelleinrichtung;
Fig. 10 eine Ansicht ähnlich Fig. 9 eines zweiten Ausfüh
rungsbeispiels;
Fig. 11 eine Draufsicht ähnlich Fig. 2 des zweiten Aus
führungsbeispiels;
Fig. 12 eine Ansicht ähnlich Fig. 9 eines dritten Ausfüh
rungsbeispiels und
Fig. 13 eine Draufsicht auf ein schematisch dargestelltes
erfindungsgemäßes Arbeitsfahrzeug mit einer
erfindungsgemäßen Geräteanbauvorrichtung.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gerätean
bauvorrichtung 10, dargestellt in Fig. 1, umfaßt einen
als Ganzes mit 12 bezeichneten in sich starren und zwei
Unterlenker 14, 16 umfassenden Rahmen, welcher ferner noch
ein Mittelstück 18 aufweist, mit welchem die Unterlenker
14 und 16 fest verbunden sind und von welchem ausgehend
sich die Unterlenker 14 und 16 V-förmig erstrecken.
Vorteilhafterweise sind die Unterlenker 14, 16 auf unter
schiedliche Längen einstellbar.
Die Unterlenker 14, 16 tragen an ihren dem Mittelstück 18
abgewandten Enden 20 bzw. 22 Aufnahmen 24 für ein als
Ganzes mit 26 bezeichnetes Anbaugerät, wobei die Aufnahmen
24 vorzugsweise Haken 28 umfassen, in welche Bolzen 30 des
Anbaugeräts 26 eingreifen.
Das Mittelstück 18 erstreckt sich zwischen den beiden
Unterlenkern 14 und 16 mit einem Quersteg 32, von welchem
ausgehend sich ein Lagerarm 34 in entgegengesetzter Rich
tung der Unterlenker 14, 16 erstreckt. Der Lagerarm 34
erstreckt sich vorzugsweise längs einer Längsmittelachse
36 des Rahmens 12, zu welchem auch die Unterlenker 14 und
16 symmetrisch angeordnet sind.
In einem dem Quersteg 32 abgewandten Endbereich 38 ist der
Lagerarm 34 mit einem Durchbruch 40 versehen, in welchen
ein Innenteil 42 mit einer konkavsphärischen Innenfläche
44 eingesetzt ist, das seinerseits eine Lagerkugel 46 auf
ihrer Außenfläche 48 ringförmig umgreift, wobei die Lager
kugel 46 ihrerseits von einem Lagerbolzen 50 durchsetzt
ist. Der Lagerbolzen 50 ist seinerseits beidseitig des
Lagerarms 34 in einem Lagergehäuse 52 für die Geräteanbau
vorrichtung 10 gelagert. Dieses Lagergehäuse ist vorzugs
weise einstückig an ein Achswellengehäuse 54 angeformt und
trägt beiderseits des Lagerarms 34 zwei Lageraugen 56 für
den Lagerbolzen 50.
Durch die in dem Durchbruch 40 angeordnete Lagerkugel 46
und das auf dieser gleitende Innenteil 42, welches fest
mit dem Lagerarm 34 verbunden ist, ist der Rahmen 12
gegenüber dem Lagergehäuse 52 um drei senkrecht zueinander
stehende und gegenüber dem Lagergehäuse 52 fest ange
ordnete Achsen bewegbar, nämlich um eine Querachse 60,
eine Längsachse 62 und eine vertikale Achse 64, welche
sich alle in einem gemeinsamen Gelenkpunkt 66 schneiden.
Zur Fixierung und Freigabe der Schwenkbewegung des Rahmens
12 um die vertikale Achse 64 ist ein als Seitenversatz
stelleinrichtung wirkender Stabilisator 70 vorgesehen,
welcher als längenveränderliches Stellelement ausgebildet
ist und einerseits an einem Lagerauge 72 des Unterlenkers
16 angreift, welches in einem mittleren Bereich zwischen
dem Quersteg 32 und dem Ende 22 angeordnet ist, und
andererseits an einem Lagerauge 74 angreift, welches fest
am Achswellengehäuse 54 des Arbeitsfahrzeugs gehalten ist.
Das Lagerauge 74 ist dabei so angeordnet, daß sich bei mit
der Längsachse 62 fluchtender Längsmittelachse 36 des
Rahmens 12 der Stabilisator 70 mit seiner Längsachse 76
ungefähr parallel zur Längsachse 62 erstreckt.
Die Verbindung zwischen dem Stabilisator 70 und den Lager
augen 72 und 74 erfolgt jeweils ebenfalls über ein karda
nisches Gelenk 78 bzw. 80.
Der Stabilisator 70 umfaßt, wie in Fig. 3 bis 6 darge
stellt, eine Spindel 82 mit einem Außengewinde 84, welche
an einem Ende 86 das kardanische Gelenk 78 trägt und sich
mit ihrem anderen Ende 88 in ein Hüllrohr 90 hineiner
streckt, wobei das Ende 88 in dem Hüllrohr 90 durch einen
Gleitkörper 92 zentriert geführt ist.
An dem Hüllrohr 90 ist eine als Ganzes mit 94 bezeichnete
Querverschiebeführung für eine als Ganzes mit 96 bezeich
nete Spindelmutter vorgesehen, wobei die Querverschiebe
führung vorzugsweise einen sich mit seiner Achse 98 senk
recht zur Spindelachse 100 erstreckenden Querkanal 102
aufweist, in welchem die Spindelmutter mit ihren Mantel
flächen 104 in Richtung der Achse 98 verschieblich geführt
ist.
Die Spindelmutter 96 umfaßt einen sich in Richtung der
Spindelachse 100 erstreckenden Spindeldurchbruch 106,
welcher durch eine senkrecht zur Achse 98 stehende
Teilungsebene 108 geteilt ist und auf einer Seite der
Teilungsebene 108 eine gewindelose Freibohrung 110 und auf
der anderen Seite der Teilungsebene 108 einen Innenge
windeabschnitt 112 aufweist.
Der Spindeldurchbruch 106 ist dabei so dimensioniert, daß
die Spindelmutter 96 einerseits mit dem Innengewindeab
schnitt 112 in das Außengewinde 84 der Spindel 82 ein
greift. In diesem Fall liegt die Teilungsebene 108 auf der
dem Innengewindeabschnitt 112 gegenüberliegenden Seite der
Spindelachse 100. Andererseits ist die Spindelmutter 98
durch die Querverschiebeführung 94 so verschiebbar, daß
die Teilungsebene 108 auf der der Freibohrung 110 gegen
überliegenden Seite der Spindelachse 100 liegt. In diesem
Fall ist der Innengewindeabschnitt 112 mit dem Außenge
winde 84 der Spindel 82 außer Eingriff, und die Freiboh
rung 110 läßt das Außengewinde 84 frei gleiten, so daß die
Spindel 82 frei in der Spindelmutter 96 verschiebbar ist.
Die Stellung, in welcher der Innengewindeabschnitt 112 mit
dem Außengewinde 84 in Eingriff ist, ist in Fig. 6 darge
stellt und wird als längenfixierende Stellung oder Ein
griffstellung der Spindelmutter 96 bezeichnet, während die
Stellung, in welcher der Innengewindeabschnitt 112 außer
Eingriff mit dem Außengewinde 84 ist und die Spindel 82
frei durch den Spindeldurchbruch 106 hindurchgleiten kann,
wird als längenvariable Stellung oder Freigabestellung
bezeichnet und ist in Fig. 4 dargestellt.
Zur Verschiebung der Spindelmutter 96 von der Eingriff
stellung in die Freigabestellung und umgekehrt ist ein
Stellnocken 120 vorgesehen, welcher an der Querverschiebe
führung 94 um eine senkrecht zur Achse 98 verlaufende
Schwenkachse 122 verschwenkbar ist und mit einer Nocken
fläche 124 auf eine sich quer zur Achse 98 erstreckende
Querfläche 126 der Spindelmutter 96 wirkt und entsprechend
seiner Exzentrizität bezüglich der Schwenkachse 122 ent
weder die Spindelmutter 96 in der Eingriffstellung hält
oder in die Freigabestellung bewegt. Die Lagerung des
Stellnockens 120 erfolgt vorzugsweise in zwei Bohrungen
130 in einem Gehäuse 132 der Querverschiebeführung 94,
wobei in den Bohrungen 130 jeweils ein Lagerstück 134
drehbar gelagert ist. Ferner trägt eines der Lagerstücke
134 einen Betätigungshebel 136, welcher zur Verschwenkung
des Stellnockens, beispielsweise um einen Winkel von 90°,
verschwenkbar ist.
Um die Spindelmutter 96 vorzugsweise in ihrer Eingriff
stellung zu halten und zu erreichen, daß auf den Betä
tigungshebel 136 eingewirkt werden muß, um die Spindel
mutter 96 in ihrer Freigabestellung zu halten, ist in der
Querverschiebeführung 94 und zwar auf der dem Stellnocken
120 gegenüberliegenden Seite eine Druckfeder 140 vorge
sehen, welche auf einer der Querfläche 126 gegenüber
liegenden Querfläche 142 wirkt und sich andererseits in
einer die Druckfeder 140 übergreifenden und im Gehäuse 132
der Querverschiebeführung 94 gehaltenen Kappe 144 ab
stützt. Die Druckfeder 140 beaufschlagt somit die Spindel
mutter stets in Richtung ihrer Eingriffstellung, so daß
auch der Stellnocken 120 stets das Bestreben hat, in die
Stellung zurückzukehren, in welcher die Spindelmutter 96
in der Eingriffstellung steht.
Lediglich durch Einwirken auf den Betätigungshebel 136
erfolgt eine Drehung des Stellnockens 120 dergestalt, daß
die Spindelmutter 96 in ihrer Freigabestellung bewegt wird
und somit die Spindel 82 frei in dem Spindeldurchbruch 106
gleiten kann.
Vorzugsweise ist die Nockenfläche 124 noch mit einem
Flächenabschnitt 146 versehen, welcher eine zur Schwenk
achse 122 zylindrische Mantelfläche aufweist, so daß dann,
wenn dieser Flächenabschnitt 146 auf die Querfläche 126
einwirkt, die Wirkung der Druckfeder 140 nicht dazu führt,
daß der Stellnocken 120 das Bestreben hat, selbständig in
die Eingriffstellung überzugehen.
Somit ist der Stabilisator 70 je nach Stellung des Be
tätigungshebels 136 dann in seiner Länge fixiert, wenn die
Spindelmutter 96 in Eingriffstellung steht. In dieser
Stellung ist eine Längenvariation durch Drehen der Spindel
82 und somit Feineinstellung der Länge möglich. Damit ist
durch den Stabilisator 70 die Schwenkstellung des Rahmens
12 bezüglich der vertikalen Achse 64 fest einstellbar.
Ist dagegen die Spindelmutter 96 in ihrer Freigabe
stellung, so ist der Stabilisator 70 durch die frei gegen
über der Spindelmutter 96 gleitende Spindel 82 längen
variabel und bewirkt somit auch keine definierte Stellung
des Rahmens 12 um die vertikale Achse 64. Vielmehr kann
der Rahmen 12 frei um die vertikale Achse 64 pendeln.
Der Rahmen 12 trägt darüber hinaus an den Unterlenkern 14
und 16 gehaltene und nach außen überstehende Zugzapfen 150
und 152, welche symmetrisch zur Längsmittelachse 36 des
Rahmens und in einem dem Quersteg 32 naheliegenden Bereich
den Unterlenkern 14 und 16 angeordnet sind. Die Zugzapfen
150 und 152 bilden Zugangriffspunkte für zwei in Fig. 1
und 7 dargestellte Hubzylinder 154 und 156, welche ihrer
seits an über dem Achswellengehäuse 54 fahrzeugfest ange
ordneten Haltepunkten 158 bzw. 160 angreifen, welche eben
falls als Haltezapfen ausgebildet sind. Der Angriff sowohl
an den Zugangriffspunkten 150 und 152 sowie an den Halte
punkten 158 und 160 erfolgt jeweils wiederum über karda
nische Gelenke 162 bzw. 164 sowie 166 bzw. 168.
Jeder der Hubzylinder 154, 156 umfaßt, wie in Fig. 8 dar
gestellt, ein Zylindergehäuse 170 und einen in dem Zylin
dergehäuse verschieblich angeordneten Kolben 172, welcher
mit einer Kolbenstange 174 verbunden ist, die mit einem
dem Kolben 172 abgewandten Ende mit einem der kardanischen
Gelenke 162 oder 164 verbunden ist, während das Zylinder
gehäuse seinerseits eines der kardanischen Gelenke 166
oder 168 trägt.
Der in dem Zylindergehäuse verschiebliche Kolben 172
unterteilt einen Innenraum des Zylindergehäuses 170 in
eine erste Zylinderkammer 176 und eine zweite Zylinder
kammer 178, wobei jede dieser Zylinderkammern 176 bzw. 178
mit einem Druckanschluß 180 bzw. 182 für Hydraulikmedium
versehen ist. Je nach dem, welche der Zylinderkammern 176
bzw. 178 mit unter Druck stehendem Hydraulikmedium über
den jeweiligen Druckanschluß 180 bzw. 182 beaufschlagt ist,
bewegt sich der Kolben 172 entweder in Richtung eines von
der Kolbenstange 174 durchsetzten Abschlußstücks 184 oder
eines gegenüberliegenden Zylinderbodens 186.
Die Hubzylinder 154, 156 sind erfindungsgemäß mit einer
Endlagenabschaltung versehen. Diese wird beispielsweise
gebildet durch ein in dem Kolben 172 angeordnetes Ab
schaltventil 190, welches zwei Ventilkörper 192 bzw. 194
aufweist, die durch eine Ventilfeder 195 in Richtung von
einander weg beaufschlagt sind und gegen Dichtflächen 196
bzw. 198 anliegen, welche eine Bewegung der beiden Ventil
körper 192 und 194 voneinander weg aufgrund der Wirkung
der Ventilfeder 196 begrenzen.
Ferner umfaßt jeder der Ventilkörper 192 bzw. 194 ein
Betätigungselement 200 bzw. 202, wobei das Betätigungsele
ment 200 ein über den Kolben 172 in Richtung des Zylinder
bodens 186 hervorstehender Stift ist, während das Betäti
gungselement 202 ein seitlich über die Kolbenstange 174
überstehender Querstift ist, welcher über einen Betäti
gungsstift auf den Ventilkörper 194 wirkt.
Die beiden Betätigungselemente 200 bzw. 202 liegen dabei
in gleichzeitig zu den Dichtflächen 196 bzw. 198 führenden
Durchlaßkanälen 204 bzw. 206, welche an der jeweiligen
Dichtfläche 196 bzw. 198 nicht anliegendem Ventilkörper
192 bzw. 194 mit einem Ventilinnenraum 208 in Verbindung
stehen, welcher die beiden Ventilkörper 192 und 194 sowie
die Ventilfeder 196 aufnimmt.
Das Ventil 190 wirkt nun folgendermaßen:
Wird beispielsweise bei Druckbeaufschlagung der zweiten
Zylinderkammer 178 der Kolben 172 in Richtung des Zylin
derbodens 186 bewegt, so dringt das Hydraulikmedium aus
der zweiten Zylinderkammer 178 durch den Durchlaßkanal 206
in Richtung des Ventilkörpers 194 vor, beaufschlagt diesen
gegen die Wirkung der Ventilfeder 196 und dringt in den
Ventilinnenraum 208 ein. Das Hydraulikmedium beaufschlagt
aber von seiten des Ventilinnenraums 208 den Ventilkörper
192 und drückt diesen gegen die Dichtfläche 196, so daß
das Hydraulikmedium nicht in die erste Zylinderkammer 176
strömen kann. Dieser Zustand wird solange aufrechter
halten, bis das Betätigungselement 200 an dem Zylinder
boden 186 ansteht und sich der Kolben 172 aufgrund der
Wirkung des Hydraulikmediums in der zweiten Zylinderkammer
weiter in Richtung des Zylinderbodens 186 bewegt. Dadurch
wird der Ventilkörper 192 von der Dichtfläche 196 abge
hoben, so daß nunmehr das Hydraulikmedium über den Durch
laßkanal 206 in den Ventilinnenraum 208 und von diesem
wiederum über den Durchlaßkanal 204 in die erste Zylinder
kammer 176 strömen kann. Damit wird ein "Bypass" im Kolben
172 geöffnet, welcher dafür sorgt, daß das Hydraulikmedium
über die erste Zylinderkammer 176 und den Druckanschluß
180 abfließt, dabei aber den Kolben 172 in seiner dem
Zylinderboden 186 nahen oberen Stellung hält, jedoch einen
übermäßigen Druckaufbau in der zweiten Zylinderkammer 178
verhindert.
In gleicher Weise funktioniert das Ventil 190 dann, wenn
der Kolben soweit in Richtung des Abschlußstücks 184 be
wegt ist, bis das Betätigungselement 202, das heißt der
Querstift desselben, an dem Abschlußstück 184 zur Anlage
kommt, ebenfalls den Ventilkörper 194 von der Dichtfläche
198 abhebt, so daß das unter Druck stehende Hydraulikme
dium von der ersten Zylinderkammer 176 über den Durchlaß
kanal 204 in den Ventilinnenraum 208 und von diesem über
den Durchlaßkanal 206 in die zweite Zylinderkammer 178
einströmen und über den Druckanschluß 182 abströmen kann.
Dabei wird der Kolben 172 ebenfalls in seiner dem An
schlußstück 184 nahen unteren Stellung aufgrund des Drucks
in der ersten Zylinderkammer 176 gehalten. Es erfolgt je
doch kein übermäßiger Druckaufbau in der ersten Zylinder
kammer 176.
Die Druckanschlüsse 180 und 182 der beiden Hubzylinder 154
bzw. 176 sind nun, wie schematisch in Fig. 7 angedeutet,
parallel geschaltet und werden von einem gemeinsamen
Steuerventil 210 aus angesteuert, wobei dieses Steuerven
til entweder die erste Zylinderkammer 176 oder die zweite
Zylinderkammer 178 mit einer Druckleitung 212 für Hydrau
likmedium verbindet und die jeweils andere Zylinderkammer
178 bzw. 176 mit einer Rücklaufleitung 214.
Diese Steuerung bewirkt, daß bei beliebiger Seitenneigung
des Rahmens 12, wie beispielsweise in Fig. 7 dargestellt,
dann, wenn der Hubzylinder 156 seine obere Endlage er
reicht, das in dem Kolben 172 desselben angeordnete Ventil
190 öffnet und somit innerhalb des Hubzylinders 156 einen
"Bypass" eröffnet, so daß sich in der zweiten Zylinder
kammer 178 desselben kein übermäßig hoher Druck aufbauen
kann. Der "Bypass" ist dabei so dimensioniert, daß der
Druck in der zweiten Zylinderkammer 178 des Hubzylinders
156 nicht abfällt, sondern erhalten bleibt, so daß der
Hubzylinder 154, welcher noch nicht die Endlage erreicht
hat, nach wie vor in der zweiten Zylinderkammer 178 einen
ausreichenden Druck anliegen hat, welcher den Kolben 172
in der Stellung hält, die dieser Kolben 172 in dem Moment
erreicht hat, in dem der Kolben 172 des Hubzylinders 156
die Endlage erreicht hat.
Wie in Fig. 7 und 9 dargestellt, ist zur Einstellung einer
Seitenneigung des Rahmens 12 und somit des Anbaugeräts 26
eine Neigungsstelleinrichtung 220 vorgesehen, welche ein
längenveränderliches Stellelement 222 umfaßt, das seiner
seits eine fahrzeugfest montierte Führungshülse 224 umfaßt,
an welcher eine Gewindespindel 226 drehbar, jedoch
in Richtung von deren Längsachse unverschieblich gelagert
ist. Die Gewindespindel 226 ist dabei in ein Innengewinde
230 eines Gewinderohrs 232 eingeschraubt, das seinerseits
ebenfalls in der Führungshülse 224 in Richtung der Längs
achse 228 verschieblich geführt ist.
Das Gewinderohr 232 trägt an einem der Gewindespindel 226
gegenüberliegenden Ende 234 ein Gelenk 236, mit welchem
ein Lenker 238 verbunden ist, der seinerseits wiederum mit
einem dem Gelenk 236 gegenüberliegenden Gelenk 240 mit dem
Rahmen verbunden ist. Durch das Gelenk 240 ist der Lenker
238 um eine Schwenkachse 242 verschwenkbar, welche durch
den Gelenkpunkt 66 hindurchgeht und senkrecht zur Längs
mittelachse 36 verläuft, so daß die Schwenkachse 242 bei
mit der Längsachse 62 fluchtender Längsmittelachse 36 mit
der Querachse 60 dann zusammenfällt, wenn eine Rahmenebene
244, in welcher sich die Unterlenker 14 und 16 erstrecken,
parallel zur Querachse 60 ausgerichtet ist.
Darüber hinaus sind die Gelenke 240 und 236 vorzugsweise
als kardanische Gelenke ausgebildet.
Zum Drehen der Gewindespindel 236 ist eine Betätigungsvor
richtung 246 vorgesehen, welche im einfachsten Fall als
Knebel oder Ratsche 248 mit einem Handbetätigungshebel 249
ausgebildet ist. Alternativ dazu ist es ebenfalls denkbar,
zum Antrieb der Gewindespindel 226 einen Stellmotor, bei
spielsweise einen elektrisch schaltbaren Stellmotor vorzu
sehen.
Je nach axialer Verschiebung des Gewinderohrs 232 relativ
zur Führungshülse 224 ist auch der Lenker 238 verschiebbar
und somit, wie in Fig. 7 dargestellt, eine Seitenneigung
des Rahmens 12 und somit der Rahmenebene 244 einstellbar,
wobei diese Seitenneigung der Rahmenebene 244 unabhängig
von den Stellungen der Hubzylinder 154 und 156 einstellbar
ist und somit die Seitenneigung unabhängig davon ist, ob
und wie weit der Rahmen 12, das heißt die Aufnahmen 24 in
einer, in Fig. 9 dargestellten abgesenkten Stellung 250
oder einer angehobenen Stellung 252 oder einer Zwischen
stellung zwischen diesen steht.
Hierzu ist die Endlagenabschaltung mittels des Ventils 190
der Hubzylinder 154 und 156 sowie die Parallelansteuerung
derselben über das Steuerventil 210 wichtig, da das Ventil
190 bereits dann abschaltet, wenn einer der Hubzylinder
154 oder 156 seine Endlage erreicht hat, so daß, wie bei
spielsweise in Fig. 7 dargestellt und bereits beschrieben,
das Erreichen der Endlage beim Hubzylinder 156 ausreicht,
um ein weiteres Anheben des Rahmens 12 mittels des noch
nicht in Endstellung stehenden Hubzylinders 156 und somit
ein Gegenwirken desselben gegen die Neigungsstelleinrich
tung 220, zu verhindern.
Die erfindungsgemäße Geräteanbauvorrichtung ist sowohl für
einen Frontanbau eines Anbaugeräts oder einen Heckanbau
eines Anbaugeräts vorgesehen.
Im Fall eines Heckanbaus ist der Gelenkpunkt 66 nahe bei
einer durch das Achswellengehäuse 54 verlaufenden Dreh
achse 254 der Hinterräder, vorzugsweise dicht hinter und
unterhalb dieser, angeordnet. Im Fall eines Frontanbaus
ist der Gelenkpunkt 66 nahe einer Drehachse der Vorder
räder und zwar vorzugsweise ebenfalls unter derselben an
geordnet.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsge
mäßen Geräteanbauvorrichtung, dargestellt in Fig. 10 und
11, ist der Stabilisator 70, welcher in Fig. 1 im Fall
einer Heckanbauvorrichtung hinter dem Achswellengehäuse 54
liegt, ersetzt durch einen Stabilisator 270, welcher an
einer über das Gelenk 240 hinausgeführten Verlängerung 272
des Lenkers 238 ebenfalls über ein kardanisches Gelenk 274
angreift. Dieser Stabilisator 270 ist im übrigen auf einer
dem Gelenk 274 abgewandten Seite ebenfalls kardanisch
fahrzeugfest gehalten und identisch ausgebildet wie der
Stabilisator 70, so daß diesbezüglich vollinhaltlich auf
die Ausführungen zum Stabilisator 70 Bezug genommen werden
kann.
Zusätzlich ist ein Gelenkzapfen 276 des Gelenks 240 in
Richtung eines Rades 277 des Fahrzeugs herausgeführt und
durchsetzt einen Durchbruch 278 in einem Kulissenteil 280.
Dieser Durchbruch begrenzt mit seinen Rändern 282 die
Schwenkbewegungen des Rahmens 12 dadurch, daß der Gelenk
zapfen 276 sowohl bei Erreichen eines maximalen Seitenver
satzes des Rahmens 12 durch Verschwenkung desselben um die
vertikale Achse 64 als auch bei Erreichen einer maximalen
Seitenneigung des Rahmens 12 durch Verschwenken des Rah
mens 12 um die Längsachse 62 an den Rändern 282 des Durch
bruchs 278 zur Anlage kommt und somit eine weitere
Schwenkbewegung des Rahmens 12 in diesen Richtungen unter
bindet.
Der Gelenkzapfen 276 ist dabei koaxial zur Schwenkachse
242 angeordnet, so daß das Kulissenteil 280 ein Anheben
und Absenken des Rahmens 12 nahezu nicht beeinflußt.
Ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt in Fig. 12,
ist identisch ausgebildet, wie das erste Ausführungsbei
spiel gemäß den Fig. 1 bis 9, und umfaßt eine von der
Schwenkbewegung des Rahmens 12 um die Achse 242 abhängige
Betätigung des Betätigungshebels 136 des Stabilisators 70.
Hierzu ist ein Betätigungsgestänge 284 vorgesehen, welches
ein Führungsrohr 286 und einen in dieses einschiebbaren
Stellstab 288 umfaßt, welcher seinerseits gelenkig mit dem
Betätigungshebel 136 verbunden ist.
Der Stellstab weist an einer definierten Stelle einen Ein
stich 290 auf, welcher an einem an dem Führungsrohr 286 an
einem unteren Ende 292 gehaltenen Rastelement 294, vor
zugsweise mit einer Rastkugel 296, beim Anheben oder Ab
senken des Rahmens 12 vorbeibewegbar ist. Steht der Be
tätigungshebel 136 bei abgesenktem Rahmen 12 in seiner
oberen, in Fig. 12 durchgezogen gezeichneten Stellung, so
führt beim Anheben des Rahmens das Vorbeibewegen des Ein
stichs 290 an dem Rastelement 294 zu einem kurzen Ein
rasten, somit zu einem Widerstand des in das Führungsrohr
286 eingleitenden Stellstabs 288 und dazu, daß der Betä
tigungshebel 136 in seine in Fig. 12 strichpunktierte
Stellung nach unten bewegt wird. Ausgehend von dieser
Stellung wird der Einstich 290 weiter über das Rastelement
294 hinwegbewegt, so daß der Stellstab 288 in das Füh
rungsrohr 286 hineingleiten kann, ohne einen weiteren
Widerstand zu erfahren. Beim Absenken des Rahmens 12
gleitet der Stellstab 288 wiederum kräftefrei aus dem
Führungsrohr 286 so lange, bis der Einstich 290 wiederum
das Rastelement 294 erreicht. Auch in dieser Stellung
erfolgt wieder ein Einrasten des Rastelements 294 in den
Einstich 290, damit eine Kraft auf den Betätigungshebel
136, welcher hierdurch nach oben in seine in Fig. 12
durchgezogen gezeichnete Stellung bewegt wird.
Ausgehend von dieser Stellung erfolgt ein Hinweggleiten
des Einstichs 290 über das Rastelement 294, so daß
wiederum der Stellstab 288 beim weiteren Absenken des
Rahmens 12 frei im Führungsrohr 286 gleiten kann.
Ist der Betätigungshebel 136 derart mit dem Stellnocken
120 verbunden, daß dieser die Spindelmutter 96 in seiner
nach oben stehenden, in Fig. 12 durchgezogen gezeichneten
Stellung in ihrer längenvariablen Stellung hält und in
seiner in Fig. 12 gestrichelt gezeichneten, nach unten
gerichteten Stellung über den Stellnocken 120 die Spindel
mutter 96 in der längenfixierenden Stellung hält, so führt
ein Bewegen des Rahmens 12 von der abgesenkten in die an
gehobene Stellung zu einer Längenfixierung des Stabili
sators 70 und in der abgesenkten Stellung zu einem freien
Pendeln 12 um die Achse 66 aufgrund des längenveränder
lichen Stabilisators 70.
Um festlegen zu können, ab welcher Höhe des Rahmens 12 das
Rastelement 294 in den Einstich 290 eingreift und den
Betätigungshebel 136 umstellt, ist das Führungsrohr 286
verschieblich in einem Halter 298 geführt, der seinerseits
fest an dem Arbeitsfahrzeug gehalten ist. Hierzu ist das
Führungsrohr 286 auf seiner Außenseite mit einer Vielzahl
von Nuten 300 versehen, wobei bei Verschiebung des Füh
rungsrohrs 286 in Richtung seiner Längsachse eine der
Vielzahl von Nuten 300 mit einer Nase 302 des Halters 298
in Eingriff bringbar ist, um das Führungsrohr 286 in Rich
tung seiner Längsrichtung relativ zum Halter 298 festzu
legen.
Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines er
findungsgemäßen Arbeitsfahrzeugs, dargestellt in Drauf
sicht in Fig. 12 umfaßt eine Vorderachseinheit 310 und
eine Hinterachseinheit 312, von denen eine einen An
triebsmotor 314 trägt. Die Vorderachseinheit 290 und die
Hinterachseinheit 312 sind dabei über eine Knicklenkung
316 miteinander verbunden.
Im Fall einer erfindungsgemäßen Geräteanbauvorrichtung 10
als Frontanbauvorrichtung ist anstelle der Stabilisatoren
70 oder 270 eine ansteuerbare Seitenversatzstelleinrich
tung 318 vorgesehen, welche anstelle eines Stabilisators
70 oder 270 einen Stellzylinder 320 umfaßt, der seiner
seits mit der Knicklenkung 316 gekoppelt ist und das An
baugerät 26 beispielsweise stets proportional zum Knick
winkel der Knicklenkung 296 so verschwenkt, daß zwischen
der Längsachse 62 und der Längsmittelachse 36 des Rahmens
12 ebenfalls ein in Knickrichtung weisender Winkel α ent
steht, so daß das Anbaugerät 36 sich der Lenkbewegung
vorauseilend bewegt und somit ein Einfahren in eine enge
Gasse 322 mit einem besonders kleinen Lenkradius erlaubt.