DE69900045T2 - Landwirtschaftstraktor mit schnellem Wendemechanismus und Verfahren - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Landwirtschaftstraktor und ein Verfahren zum schnellen Wenden desselben.
• Die Erfindung wurde entwickelt, um die Totzeiten während des Pflügens zu reduzieren. Das Pflügen kann "in der Furche" ausgeführt werden, wobei sich ein Vorderrad und ein Hinterrad des Traktors in der Furche befinden, die vom Pflug während des vorherigen Durchgangs zur Lieferung eines Richtungsbezuges für den nachfolgenden Durchgang gebildet wurde, oder "außerhalb der Furche", wobei sich kein Rad in der vom Pflug geformten Furche befindet. Wenn der Traktor am Feldende (üblicherweise als Rain bezeichnet) ankommt, ist es in beiden Fällen erforderlich, den Traktor zu wenden, um den nachfolgenden Durchgang durchzuführen. Während des Wendens wird auch der Zweiwege- Anbaupflug gedreht.
• In den Fig. 9 bis 12 ist die Wendeabfolge eines konventionellen Traktors schematisch gezeigt. In diesen Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 10 einen Traktor, der ein Feld F mittels eines Zweiwege-Anbaupflugs 12 umpflügt. Der gepflügte Teil des Feldes F ist mit p bezeichnet, während f die vom Pflug 12 geformte Furche kennzeichnet. Das Feldende oder der Rain ist mit H angedeutet. Fig. 9 zeigt den Zeitpunkt, bei dem der Traktor 10 einen Durchgang beendet und den Rain H erreicht. Der Beginn des nachfolgenden Durchgangs ist üblicherweise sehr dicht an dem Bereich, in dem sich das äußere Hinterrad befindet, wenn der Traktor den vorherigen Durchgang beendet. Wie in Fig. 10, 11 und 12 gezeigt, muß sich zu Beginn des nachfolgenden Durchgangs der Traktor 10 vom Anfangspunkt des neuen Durchgangs entfernen, wie dies bei 14 in Fig. 10 angedeutet ist. Während dieses Schrittes ist der Traktor 10 rechtwinklig zur Pflügerichtung (Fig. 10), und der Traktor dreht den Pflug 12. Wie in Fig. 11 gezeigt, muß der Traktor ZO zurückgesetzt werden, so daß durch Lenken in die mit dem Pfeil 16 angedeutete Richtung der Traktor am Anfangspunkt des nachfolgenden Durchgangs wieder ansetzen kann, wie in Fig. 12 gezeigt.
• Dieses Manöver ist schwierig und bringt eine erhebliche Totzeit während der Arbeit mit sich.
• Ein Landwirtschaftstraktor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der GB-A-2138372 bekannt. Diese Druckschrift zeigt einen Traktor mit einer Fronthebevorrichtung, die nach unten in Kontakt mit dem Boden gedrückt werden kann, so daß die Vorderräder angehoben und schnell entfernt werden können.
• Die JP 05/208660 offenbart einen Traktor, der mit einer Stützeinheit ausgestattet ist, die abgesenkt werden kann und sich an der Bodenoberfläche abstützt, um den Traktor vom Boden abzuheben. Die Stützeinheit kann um eine Vertikalachse gedreht werden, so daß der Traktor um das Drehzentrum der Stützeinheit gedreht wird.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Schnellwende-Landwirtschaftstraktor mit einem einfachen und kostengünstigen Aufbau bereitzustellen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch einen Landwirtschaftstraktor und durch ein Verfahren zum schnellen Wenden desselben gelöst, die die Merkmale der Patentansprüche aufweisen.
• Die vorliegende Erfindung wird nun detailliert mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
• Fig. 1 und 2 eine Seitenansicht bzw. Vorderansicht eines Landwirtschaftstraktors gemäß der vorliegenden Erfindung sind,
• Fig. 3 und 4 Ansichten ähnlich zu Fig. 1 und 2 sind und den Traktor während einer schnellen Wendung zeigen,
• Fig. 5 bis 8 schematische Draufsichten sind, die ein Schnellwendeverfahren gemäß der Erfindung zeigen, und
• Fig. 9 bis 12 bereits angesprochene Draufsichten sind, die eine traditionelle Wendeabfolge zeigen.
• Bezugnehmend auf Fig. 1 bis 4 bezeichnet 20 einen Landwirtschaftstraktor, der in konventioneller Weise einen eine Fahrerkabine 24 tragenden Hauptrahmen 22 aufweist. In an sich bekannter Weise besitzt der Traktor 20 ein Paar starr am Hauptrahmen 22 befestigter Hinterräder 261, 26r und ein Paar von einer Vorderachse 30 getragener Vorderräder 28k, 28r. Die Achse 30 kann starr am Hauptrahmen 22 befestigt sein oder, wie bei den meisten modernen Traktoren, um eine Längsachse schwenkbar am Hauptrahmen 22 befestigt sein. In dem in den Figuren gezeigten Beispiel ist die Vorderachse 30 schwenkbar um eine Längsachse 32 montiert, die senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 2 und 4 ist.
• Ein an sich bekanntes, doppeltwirkendes Hydraulik-Hebewerk 34 ist am Vorderende des Hauptrahmens 22 montiert. Das Hebewerk 34 umfaßt ein Paar Arme 36, an deren Enden ein Ballastgewicht 38 angeschlossen ist. Am Ballastgewicht 38 ist eine Lagervorrichtung 40 angekuppelt und dazu ausgelegt, zum Anheben der Vorderräder 28k, 28r vom Boden mit diesem in Folge der nach unten gerichteten Kraftanwendung vom Hebewerk 34 aus zusammenzuwirken. In der in den Figuren gezeigten Ausführung beinhaltet die Lagervorrichtung 40 ein Paar Walzen 42, die vom Ballastgewicht 38 drehbar um diesbezügliche Achsen getragen sind, die parallel zur Fahrzeug-Längsachse sind. Die Lagervorrichtung 40 hat eine Bewegung ihrer eigenen Kontaktfläche zum Boden in einer Richtung zuzulassen, die im wesentlichen quer zur Fahrzeug-Längsachse ist. Die Lagervorrichtung 40 kann in jeglicher Form ausgestaltet sein, die eine solche Querbewegung zuläßt. Anstatt eines Paars von Walzen 42 könnte die Vorrichtung beispielsweise mit einem einzigen Rad ausgerüstet sein, das um eine feste Längsachse drehbar ist oder mit einem Nachlaufrad, das schwenkbar um eine Vertikalachse montiert ist, so daß es seine eigene Drehachse an die Bewegungsrichtung des Traktorvorderteils anpassen kann. Die Lagervorrichtung 40 könnte auch kein Drehelement aufweisen und durch eine einfache Stützplatte gebildet sein, die zum Gleiten auf dem Boden ausgelegt ist. Wenn die Lagervorrichtung 40 mit Drehelementen (Walzen oder Räder) ausgerüstet ist, können diese entweder mitlaufend oder mit einem Antriebssystem ausgestattet sein (zum Beispiel könnten sie mit einem Hydraulikmotor verbunden sein). Solche Drehelemente könnten auch mit dem Lenkmechanismus des Fahrzeuges verbunden sein, um die Steuerung ihrer Rotationsrichtung mit dem Lenkrad zu ermöglichen.
• In Fig. I und 2 ist das Hebewerk 34 in einer angehobenen Außerbetriebsposition, in der die Lagervorrichtung 40 vom Boden abgehoben ist. In der in Fig. 3 und 4 gezeigten Stellung ist das Hebewerk 34 in einer Betriebsgosition, in der es die Lagervorrichtung 40 nach unten drückt, wodurch die Vorderräder 281, 28r angehoben werden.
• Wenn die Vorderachse 30 um eine Längsachse schwenkbar ist, wird der Traktor 20 bevorzugt mit einer Feststelleinrichtung ausgestattet, um ein freies Schwingen der Vorderachse 30 zu verhindern. Wie in Fig. 2 gezeigt, kann die Feststelleinrichtung von einem kleinen Hydraulikzylinder 44 gebildet sein, dessen Enden am Hauptrahmen 22 bzw. an der Vorderachse 30 angelenkt sind. Wenn der Zylinder 44 entriegelt ist, ist die Vorderachse 30 zur Schwingung um die Achse 32 frei. Der Zylinder 44 kann in jeder Position verriegelt werden, um die Vorderachse 30 mit einer bestimmten Winkelstellung zum Hauptrahmen 22 zu halten.
• In an sich bekannter Weise ist der Traktor 20 mit einem getrennten Bremskreissystem ausgerüstet, das das Bremsen entweder der linksseitigen Räder oder der rechtsseitigen Räder ermöglicht. Wenn der Traktor 20 selbstsperrende Differentiale besitzt, ist dieser auch mit einer an sich bekannten Vorrichtung zum Entsperren der Differentiale ausgestattet.
• Fig. 5 bis 8 zeigen die Schnellwendeabfolge eines Traktor gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 5 beendet der Traktor 20 gerade einen Durchgang und formt eine Furche f mittels eines Zweiwege-Anbaupfluges 50, der an einem Heck-Hebewerk angekuppelt ist. Der gepflügte Bereich p des Feldes F befindet sich auf der rechten Seite des Traktors 20, bezogen auf die durch den Pfeil A angedeutete Fahrtrichtung.
• Fig. 6 zeigt den Schritt, in dem der Traktor 20 den Rain H erreicht hat. In dieser Ausführung vollzieht der Traktor 20 in dem Bereich, in dem er den Durchgang beendet hat und ohne diesen zu verlassen, eine schnelle Wendung, wie dies nachfolgend beschrieben wird. Zum Wenden des Traktors 20 entgegen der Uhrzeigerrichtung (mit Bezug auf Fig. 6) bremst der Fahrer die linksseitigen Räder und schaltet eine Schnellwendesteuerung ein. Diese Steuerung führt automatisch die folgenden Vorgänge aus:
• - Sperren der Schwingbewegung der Vorderachse 30,
• - Entriegeln der selbstsperrenden Differentiale, und
• - Aktivieren des Front-Hebewerks 34 zum Anheben der Vorderräder 281, 28r.
• In diesem Zustand legt der Fahrer einen Gang ein und beschleunigt leicht. Der Traktor 20 reagiert durch Drehen um eine Vertikalachse entlang dem Bodenkontaktpunkt des gebremsten Hinterrades.
• In Fig. 7 gibt der Pfeil B die Drehrichtung des Traktors um das Drehzentrum CR an. In Fig. 7 hat der Traktor eine Drehung um 90º vollzogen, und in Fig. 8 hat der Traktor die Schnellwendung mit einer Drehung um 180º bezüglich der Ausgangsposition abgeschlossen. Während dieses Manövers wird der Pflug 50 um 180º zur Horizontalachse gedreht. Der Traktor könnte auch mit einem Sensor ausgestattet sein, der zur Erfassung, welche Räder gebremst worden sind, ausgelegt ist. Dies würde der die Schnellwendung des Traktors kontrollierenden Steuerung ermöglichen zu bestimmen, ob der Traktor eine Drehung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn ausführen muß. Folglich ist die Steuerung in der Lage, die Drehung des Pfluges 50 automatisch zu kontrollieren, um diesen in die korrekte Arbeitsposition zu bringen.
• Wenn der Traktor die Schnellwendung beendet hat, schaltet der Fahrer die Schnellwendesteuerung ab, was folglich die Lagervorrichtung 40 anhebt, die Vorderachse 30 entriegelt und die Entsperrung der Differentiale ausschaltet. Auf diese Weise werden die normalen Fahrbedingungen wiederhergestellt und der Traktor 20 ist bereit zu einem zweiten Durchgang. Die nach den gepflügten Bereich p schauenden Räder sind exakt am Anfangspunkt für den nachfolgenden Durchgang, ohne daß weitere Manöver erforderlich wären.
• Dieses System ermöglicht eine Reduzierung der Wende-Totzeit um etwa 80%. Tatsächlich wird angenommen, daß ein herkömmlicher Wendevorgang etwa 30 Sekunden beansprucht, während bei dem System gemäß der Erfindung 6 Sekunden ausreichen.

Claims (10)

1. Landwirtschaftstraktor (20) mit einem Paar Hinterräder (261, 26r), einem Paar Vorderräder (281, 28r) und einem Hebewerk (34), das am Vorderteil des Traktors montiert ist und eine Lagervorrichtung (40) trägt, die dazu vorgesehen ist, in Zusammenarbeit mit dem Boden die Vorderräder (281, 28r) hochzuheben, dadurch gekennzeichnet, daß der Traktor ein getrenntes Bremskreissystem aufweist, um entweder die Räder auf der rechten Seite oder die Räder auf der linken Seite getrennt abzubremsen, und daß die Lagervorrichtung (40) geeignet ist, sich bezüglich des Bodens entlang einer im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung des Traktors (20) verlaufenden Richtung zu bewegen, um eine Drehung des Traktors (20) um einen vertikalen Achsenverlauf für ein Hinterrad zu ermöglichen, wenn dieses Hinterrad gebremst wird, während das andere Hinterrad angetrieben wird.

2. Landwirtschaftstraktor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagervorrichtung (40) zumindest ein um eine Längsachse drehbares Drehelement (42) umfaßt.

3. Landwirtschaftstraktor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehelement um eine vertikale Achse verschwenkbar ist.

4. Landwirtschaftstraktor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehelement mittels des Lenkgetriebes des Traktors gesteuert werden kann.

5. Landwirtschaftstraktor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehelement motorgetrieben ist.

6. Landwirtschaftstraktor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderräder (28k, 28r) an einer um eine Längsachse (32) schwenkbaren Achse (30) gelagert sind und daß Mittel (44) zum Feststellen der Achse (30) in einer vorbestimmten Position vorgesehen sind.

7. Landwirtschaftstraktor gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er ein selbstsperrendes Differential umfaßt, das mit den Hinterrädern (261, 26r) verbunden ist, und daß er ferner eine Vorrichtung zum Entriegeln des Differentials umfaßt.

8. Landwirtschaftstraktor gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Steuereinheit umfaßt, die zur Vorbereitung des Traktors für ein Schnellwendemanöver geeignet ist, wobei die Steuereinheit mit dem Hebewerk (34), der Feststellvorrichtung (44) für die Vorderachse und der Vorrichtung zum Entriegeln des Differentials betriebsfähig verbunden ist.

9. Landwirtschaftstraktor gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner eine Meßfühlereinrichtung aufweist, um zu erfassen, welches Rad gebremst wurde, und folglich die Drehrichtung eines von dem Traktor gezogenen Pfluges zu bestimmen.

10. Verfahren zum schnellen Wenden eines Landwirtschaftstraktors, dadurch gekennzeichnet, daß es die Schritte umfaßt:

- Abheben der Vorderräder vom Boden mittels eines Hebewerks (34), das mit einem Lagerelement (40) versehen ist, das zur Zusammenarbeit mit dem Boden vorgesehen ist, und

- Abbremsen eines Hinterrads des Traktors und Antreiben des anderen Hinterrads in einer Kreisbewegung, um eine Drehung des Traktors um einen vertikalen Achsenverlauf für das gebremste Hinterrad zu erzeugen.