NL1000976C2 - Een duwarm alsmede een samenstel van duwarmen in het aankoppelings- trajekt tussen landbouwtrekker en -werktuig. - Google Patents

Description

EEN DUWARM ALSMEDE EEN SAMENSTEL VAN DUWARMEN IN HET AANKOPPELINGSTRAJEKT TUSSEN LANDBOUWTREKKER EN -WERKTUIG

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een duwarm, 5 alsmede een samenstel van duwarmen waarmee een landbouwwerktuig meesturend door een landbouwtrekker kan worden voortbewogen.

Bij een aantal bewerkingen kan het raadzaam zijn een aan de 10 voorzijde van de trekker aangebouwd werktuig, in zijdelingse richting, niet star aan de trekker te koppelen. Het dwingend effect van het werktuig op de verplaatsing van de trekker, met name in bochten, wordt hiermee voorkomen. De bestuurbaarheid van de combinatie, hetzij trekker of 15 werktuig, kan worden bevorderd door het werktuig meesturend aan de trekker te koppelen. Het werktuig richt zich daarbij in een door de trekker gedirigeerde rijrichting.

Uit de literatuur zijn een aantal oplossingen bekend. In 20 het octrooischrift DE 34 19 174 wordt een constructie beschreven welke vanaf de voorzijde van de trekker over het werktuig heen wordt gebouwd, zodanig dat vanuit het vrije uiteinde het werktuig kan worden voortgetrokken. Deze constructie neemt veel ruimte in en zicht van de trekkerbe-25 stuurder weg en zal dus met het werktuig moeten worden aan-en afgebouwd. Bovendien is het vanwege de verschillen in gewenste bouwhoogte en -lengte niet universeel toepasbaar voor uiteenlopende werktuigen.

30 Een andere oplossing is bekend uit octrooischrift DE 36 07 691. Hierin wordt een constructie beschreven welke tussen de fronthefinrichting van de trekker en het werktuig wordt geplaatst. Middels een stangenstelsel of schaalconstructie wordt er een denkbeeldig trek- of duwpunt (Momentanpol) 35 gecreëerd, welke in de rijrichting gezien voor het werktuig gelegen is. Deze constructie is universeler en neemt minder ruimte in dan de eerdergenoemde oplossing. Het nut van een naar voren verlegd trekpunt is duidelijk. Echter het nut 1000976 2 van een naar voren verlegd duwpunt is betrekkelijk voor zover het de bestuurbaarheid en stabiliteit van het werktuig aangaat. De beschreven constructie is complex met een aantal extra overbrengingen. Bovendien gaat de 5 convergerende structuur van het stangenstelsel in tegen de divergerende, meest stabiele, structuur van een standaard fronthefinrichting. Mede daardoor verlangt de oplossing een extra constructieve inspanning om het geheel voldoende sterk te maken, hetgeen met name speelt bij het heffen en ' 10 transporteren van het werktuig.

Het doel van de onderhavige uitvinding is erin gelegen een meer functionele koppeling tussen trekker en front-aangebouwd werktuig te realiseren, waarbij het werktuig 15 zich stelt in de richting waarop het door de trekker wordt gedirigeerd. De functionaliteit wordt daarbij gemeten aan de directe inpasbaarheid in het gebruikelijke aankoppe-lingstraject tussen trekker en werktuig, de benodigde ruimte, de universele toepasbaarheid, de aan- en uitscha-20 kelbaarheid, de belastbaarheid van de constructie buiten gebruik (heffen), en het oplossend vermogen bij overige besturingsproblemen.

Dit doel wordt met de onderhavige uitvinding gerealiseerd 25 door uit te gaan van de gebruikelijke divergerende bouwwijze van het fronthefarmenstelsel. Tijdens een bewerking met bijvoorbeeld een grondbewerkingswerktuig, gekoppeld met een fronthefinrichting aan de trekker, wordt de voortstuwende kracht in hoofdzaak via de fronthefarmen 30 op het werktuig overgebracht. Deze armen lopen over het algemeen vanaf de trekker divergerend naar het werktuig toe. Gezien het functioneren laten deze armen zich het best beschrijven als hefduw-armen. In het kader van de onderhavige aanvrage is het functioneren als duwarm van betekenis, 35 vandaar dat deze benaming gehanteerd wordt.

Bij een voortbewegen in een rechte lijn, een in de breedte 1000976 3 symmetrische aaanbouw en belasting van het werktuig, zal de belasting die door het werktuig op de trekker wordt uitgeoefend gelijkmatig over beide duwarmen verdeeld zijn. Bij het beschrijven van een bocht zal de bodem een 5 zijdelingse kracht uitoefenen op het werktuig, waardoor het achter zal willen blijven op de zijdelingse beweging van de trekker. Bij divergerend geplaatste duwarmen en een bocht naar rechts neemt de belasting in de lengterichting van de rechter duwarm toe, de belasting in de lentegrichting van 10 de linker duwarm af. Van deze belastingverdeling in bochten kan eenvoudig gebruik worden gemaakt als me een meesturend effect in het werktuig wil verkrijgen.

De onderhavige uitvinding voorziet in een constructie 15 waarbij in een samenstel van divergerend geplaatste duwarmen de toenemende belasting in de lengterichting van een duwarm resulteert in een lengtevermindering van deze duwarm, hetzij, de afmenende belasting in de lengterichting van een duwarm resulteert in een verlenging van deze 20 duwarm. Hiermee wordt het verlangde meesturende effect verkregen, waarbij het voortgeduwde werktuig zich ten opzichte van de trekker stelt in de richting waarop het door de trekker gedirigeerd wordt.

25 Al naar gelang de toepassing kan betrokken constructie aan de trekker, aan het werktuig of tussen trekker en werktuig worden gesitueerd. Bij plaatsing aan de trekker zal het in veel gevallen mogelijk zijn de bestaande duwarmen van de fronthefinrichting te vervangen door belasting-afhankelij-30 ke, in lengte variabele duwarmen. Bij plaatsing tussen trekker (met fronthef) en werktuig zal het in de meeste gevallen mogelijk zijn de duwarmen volgens de vinding direkt boven of onder of naast de fronthefarmen te plaatsen. Bij deze toepassingen kunnen de bestaande 35 koppelpunten aan het werktuig veelal worden gehandhaafd. Uiteraard is het ook mogelijk de duwarmen naar de onderhavige vinding te integreren in het werktuig. In al deze 1000976 4 toepassingen zal de totale lengte van de combinatie trekker-werktuig niet of nauwelijks hoeven toe te nemen.

Een belasting-afhankelijke, in lengte variabele duwarm kan 5 op verschillende wijzen worden geconstrueerd. Van belang daarbij is dat de effectieve lengte, dat wil zeggen de kortste afstand tussen het aankoppelpunt aan (de kant van) de trekker en het aankoppelpunt aan (de kant van) het werktuig, zich wijzigt onder invloed van de belasting in de 10 richting van die effectieve lengte.

Een in lengte variabele duwarm kan bij voorkeur eenvoudig worden geconstrueerd met onder meer twee in elkaar schuivende delen. Bij belasting in de dwarsrichting, 15 bijvoorbeeld bij het heffen van het werktuig, kan uit standaard profielen eenvoudig een voldoende sterke combinatie worden samengesteld. Bovendien laat een dergelijke constructie zich eenvoudig fixeren in situaties waarin het met de vinding beoogde effect niet gewenst is.

20

De belastingafhankelijkheid kan eenvoudig in een lengte variabele duwarm worden ingebracht door middel van enig verend systeem dat werkt in de langsrichcing van de duwarm.

25 Bij een gecombineerde toepassing van twee of meerdere duwarmen kan er worden gesproken van een samenstel van duwarmen. Binnen een dergelijk samenstel is het mogelijk de belasting op en de lengteverandering van de afzonderlijke duwarmen direkt of indirekt aan elkaar te koppelen. Een 30 dergelijke koppeling optimaliseert het meesturend effect.

De duwarmen nemen gekoppeld een lengte aan waarbij de afzonderlijke belastingen in de langsrichting van de duwarmen met elkaar in evenwicht verkeren. In de regel is dit het geval als het werktuig spoort met de richting 35 waarin het door de trekker wordt gedirigeerd. Het werktuig staat dan vlak ten opzichte van de richting waarin het wordt voortbewogen. In het bijzondere geval van een i 1000976 5 asymmetrische belasting van het werktuig, kan het evenwicht in belasting worden verlegd met een onevenredige lengtever-andering van de gekoppelde duwarmen.

5 Al naar gelang de toepassing kan de hoek waaronder de afzonderlijke duwarmen divergeren worden aangepast. Het stuurgedrag van de combinatie trekker-werktuig kan daarmee worden beïnvloed. De hoek is bepalend voor de mate waarin belastingverschillen op de duwarmen optreden. Met ongelijke 10 hoeken kan bovendien een asymmetrische belasting van het werktuig worden gecompenseerd.

Al naar gelang de toepassing kan het te besturen werktuig worden voorzien van extra stabilisatie in zijwaartse 15 richting, bijvoorbeeld spoorschijven, waarmee de krachtenoverdracht en -verdeling op en over de duwarmen wordt geoptimaliseerd.

Al naar gelang de toepassing kan het samenstel van duwarmen 20 worden gebruikt als automatische dwarsstelling van het werktuig op de rijrichting. Dit speelt met name als de duwarmen deel uitmaken van een besturingssysteem waarbij een gewenste zijdelingse beweging van het werktuig middels een geforceerde hoekverdraaiing van de duwarmen op het 25 werktuig wordt overgebracht.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van hetgeen in de stand der techniek bekend is en enkele uitvoeringvoorbeel-den van de uitvinding nader verduidelijkt worden. Daarbij 30 toont:

Figuur la en lb in bovenaanzicht een duwarmen-stelsel volgens de stand der techniek; 35 Figuur 2a, 2b, 2c en 2d in zijaanzicht enige voorbeelden van duwarmen volgens de uitvinding; 1000976 6

Figuur 3 in bovenaanzicht een samenstel van onafhankelijke duwarmen volgens de uitvinding;

Figuur 4 in bovenaanzicht een samenstel van duwarmen 5 volgens de uitvinding welke hydraulisch gekoppeld zijn;

Figuur 5a en 5b in bovenaanzicht een samenstel van duwarmen volgens de uitvinding welke middels een schommelstuk gekoppeld zijn; 10

Figuur 6 in bovenaanzicht een samenstel van duwarmen waarvan afzonderlijk de werkrichting versteld kan worden.

Figuur 7 in bovenaanzicht een samenstel van duwarmen welke 15 toegepast kan worden als signaalverwerker in een besturingssysteem.

In figuur la is een situatie volgens de stand der techniek weergegeven waarin werktuig 1 door trekker 2 wordt 20 voortgeduwd door de duwarmen 3 en 4. De duwarmen hebben een vaste divergerende stand ten opzichte van de lengterichting van de trekker. Het koppelpunt van de duwarmen met het werktuig wordt aangegeven met een A, het koppelpunt van de duwarmen met de trekker met een B. De werkende lengte van 25 een duwarm kan worden bepaald als de afstand A-B. De richting van de werkende lengte kan worden bepaald als de richting van de lijn AB. De sturende voorwielen 5 sturen het geheel in een rechte lijn. Dit heeft een door de bodem op het werktuig uitgeoefende kracht Fww tot gevolg, welke 30 door het werktuig als belasting Fw op de duwarmen wordt uitgeoefend. In de richting van de werkende lengte resulteert dit in de belasting Fwr. Uit de figuur kan worden opgemaakt dat bij een rechtlijnige beweging de belasting Fwr in beide duwarmen gelijk is.

35

In figuur lb maakt de combinatie trekker-werktuig een bocht naar rechts. Door de afwijkende hoek van belasting Fw met 1000976 7 de afzonderlijke duwarmen 3 en 4 ontstaat er in de rechter duwarm 4 een grotere belasting Fwr dan in de linker duwarm 3 .

5 In figuur 2a tot en met d worden een aantal uitvoerings-voorbeelden weergegeven van een duwarm volgens de uitvinding. De weergave is in zijaanzicht loodrecht cp de armen. De afzonderlijke armen zijn samengesteld uit een met koppelpunt A aan het werktuig verbonden deel 6 en een met 10 koppelpunt B aan de trekker verbonden deel 8. Over de delen 6 en 8 wordt een spanning uitgeoefend met verend element 7. Deze is gericht op de grootst mogelijke lengte A-B en werkt als zodanig tegengesteld aan de door het werktuig uitgeoefende belasting Fwr. In de figuren 2a en 2b zijn de delen 6 15 en 8 schuifbaar ten opzichte van elkaar, in de figuren 2c en 2d draaibaar. In de figuur 2a bestaat het verend element 7 uit een trekveer, in de figuur 2d uit een drukveer. In de figuren 2b en 2c bestaat het verend element uit een hydraulische cilinder gekoppeld aan een drukvat.

20

Figuur 3 toont een situatie vergelijkbaar met figuur lb, echter nu met toepassing van de duwarmen volgens de uitvinding. De combinatie maakt een bocht naar rechts. De toename van de belasting in de langsrichting van de rechter duwarm 25 resulteert in een kortere werkende lengte. De afname van de belasting in de langsrichting van de linker duwarm resulteert in een langere werkende lengte. Het werktuig neemt daardoor een schuine stand aan ten opzichte van de trekker en stelt zich in de richting waarin het door de 30 trekker wordt gedirigeerd. Werktuig 1 is voorzien van spoorschijven 10. Deze schijven verhogen de stabiliteit in zijwaartse richting van het werktuig. Dit bevordert de belastingverdeling over de hefarmen en het meesturend effekt.

35

Figuur 4 toont een situatie vergelijkbaar met figuur 3, echter nu met toepassing van een samenstel gekoppelde 1000976 8 duwarmen volgens de uitvinding. De koppeling komt hydraulisch tot stand middels de onderling verbonden cilinders 9 die de lengte van de duwarmen bepalen. Toename van de belasting in de langsrichting van de rechter duwarm 5 resulteert in een hogere druk in de rechter cilinder 9, afname van de belasting in de langsrichting van de linker duwarm resulteert in een lagere druk in de linker cilinder 9. Nivellering van het drukverschil leidt tot de gewenste vlakstelling van het werktuig ten opzichte van de, 10 veranderende, rijrichting.

Figuur 5a en 5b tonen een detail van een samenstel gekoppelde duwarmen volgens de uitvinding waarbij de koppeling tot stand komt via een schommelstuk welke 15 draaibaar is om de vertikale as 12. Figuur 5a toont een uitvoering waarbij de aan het werktuig verbonden delen 6 middels rollen 13 aangrijpen op schommelstuk 11. Optredende belastingverschillen worden door omstelling van het schommelstuk genivelleerd, waarmee de vlakstelling van het 20 werktuig ten opzichte van de rijrichting wordt gerealiseerd. Figuur 5b toont een uitvoering waarbij de aan het werktuig verbonden delen 6 middels hulparmen 14 aangrijpen op schommelstuk 15. Optredende belastingverschillen worden door omstelling van het schommelstuk genivelleerd. Door de 25 bevestiging van de hulparmen 14 in de sleufgaten 16 te verstellen kan het evenwicht in belasting ten gunste van een van de duwarmen worden verlegd.

Figuur 6 toont een detail van een samenstel duwarmen 30 volgens de uitvinding waarbij de duwarmen draaibaar om de vertikale assen 19 bevestigd zijn aan de trekker. Met de spindels 17 kan de divergerende stand van de afzonderlijke duwarmen worden bij gesteld.

35 Figuur 7 toont een uitvoering vergelijkbaar met figuur 6.

De divergerende stand van de duwarmen wordt nu gekoppeld bijgesteld met cilinder 18. Daarmee verplaatst het werktuig 1000976 9 zich zijdelings ten opzichte van de trekker, bijvoorbeeld als uitvoering van een besturingssignaal in een automatisch systeem. Met de duwarmen wordt het werktuig daarbij automatisch vlakgesteld ten opzichte van de rijrichting.

5

Hoewel de uitvinding hierboven aan de hand van voorkeurs-uitvoeringen beschreven is, moet begrepen worden dat daaraan talrijke wijzigingen aangebracht kunnen worden zonder buiten het bereik van de onderhavige aanvraag als 10 bepaald door de conclusies te geraken. Zo is het mogelijk dat de beschreven middelen dusdanig in het aankoppelings-trajekt tussen trekker en werktuig, waaronder de trekker en werktuig zelf, worden geïntegreerd dat er nauwelijks nog sprake is van, als zodanig herkenbare, armen.

1000976

Claims (16)

1. Een duwarm, met een overwegend horizontale werkrich- ting, welke deel uitmaakt van het aankoppelingstrajeet 5 tussen landbouwtrekker en geduwd landbouwwerktuig, met het kenmerk. dat de werkende lengte van de duwarm mede wordt bepaald door de op de duwarm, in de richting van de werkende lengte, uitgeoefende belasting.

2. Een duwarm volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat binnen een bepaald belastingstrajekt, een toenemende belasting in de richting van de werkende lengte, zal leiden tot een kortere werkende lengte van de duwarm en een afnemende belasting in de richting van de 15 werkende lengte zal leiden tot een langere werkende lengte van de duwarm.

3. Een duwarm volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk. dat een afname respectievelijk een toename van de 20 werkende lengte resulteert in een toename respectieve lijk afname van een direkt of indirekt aangelegde spanning in of aan de duwarm, welke tegengesteld gericht is ten opzichte van de door het werktuig uitgeoefende belasting. 25

4. Een samenstel van duwarmen, met een divergerende, overwegend horizontale werkrichting, welke deel uitmaakt van het aankoppelingstrajekt tussen landbouwtrekker en geduwd landbouwwerktuig, met het kenmerk. 30 dat het samenstel bestaat uit ten minste twee duwarmen volgens de conclusies 1 of 2 of 3.

5. Een samenstel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de toename respectievelijk afname van de werkende 35 lengte van de afzonderlijke duwarmen op enige wijze binnen het samenstel aan elkaar gekoppeld zijn. 1000976

6. Een samenstel volgens conclusie 5, met het kenmsrk. dat een verandering van de werkende lengte van de ene duwarm een stroom op gang brengt, welke resulteert in een tegenovergestelde verandering van de werkende 5 lengte van de andere duwarm.

7. Een samenstel volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat een verandering van de werkende lengte van de ene duwarm een omstelling van een schommelstuk tot gevolg 10 heeft, welke resulteert in een tegenovergestelde verandering van de werkende lengte van de andere duwarm.

8. Een samenstel volgens een der conclusies 5-7, met 15 het kenmerk, dat de verandering van de werkende lengte van de afzonderlijke duwarmen zodanig binnen het samenstel aan elkaar gekoppeld zijn dat de verandering van de werkende lengte van de ene duwarm resulteert in een verhoudingsgewijs grotere of kleinere verandering 20 van de werkende lengte van de andere duwarm.

9. Een samenstel volgens conclusie 8, met het kenmerk. dat de verhouding in relatieve lengteverandering naar een geldende behoefte kan worden bijgesteld. 25

10. Een samenstel volgens een der conclusies 4-9, met het kenmerk. dat de richting waarin de afzonderlijke duwarmen divergeren, ten opzichte van de lengterichting van de trekker, kan worden bijgesteld. 30

11. Een samenstel volgens een der conclusies 4-10, met het kenmerk, dat het samenstel aangrijpt op de hefinrichting van de trekker of werktuig.

12. Een samenstel volgens een der conclusies 4-10, met het kenmerk. dat het samenstel is geïntegreerd in de 1000976 hefinrichting van de trekker of werktuig.

13. Een samenstel volgens een der conclusies 4-10, met het kenmerk, dat het samenstel is geïntegreerd in het 5 werktuig.

14. Een samenstel volgens een der conclusies 4-10, met het kenmerk, dat het samenstel is opgenomen in een losstaand aanbouwdeel wat tussen de trekker en het 10 voort te duwen werktuig kan worden geplaatst.

15. Inrichting voor het bevestigen van een landbouwwerktuig aan de voorzijde van een landbouwtrekker, voorzien van tenminste twee duworganen die enerzijds 15 nabij de voorzijde van de landbouwtrekker zijn bevestigd en anderzijds aan het landbouwwerktuig zijn bevestigd, waarbij de bevestigingsplaatsen van de duworganen op de landbouwtrekker dichter bij elkaar liggen dan de bevestigingsplaatsen op het landbouw- 20 werktuig zodat de duworganen in de rijrichting van de landbouwtrekker divergeren, welke inrichting is voor zien van middelen voor het verkleinen respectievelijk vergroten van de afstand tussen de bevestigingsplaatsen van een duworgaan wanneer de duwkracht tussen die 25 bevestigingsplaatsen toeneemt respectievelijk afneemt.

16. Werkwijze voor het aan de voorzijde van een landbouwtrekker voortduwen van een landbouwwerktuig, waarbij tenminste twee duworganen enerzijds nabij de voorzijde 30 van de landbouwtrekker zijn bevestigd en anderzijds aan het landbouwwerktuig zijn bevestigd, waarbij de bevestigingsplaatsen van de duworganen op de landbouwtrekker dichter bij elkaar liggen dan de bevestigingsplaatsen op het landbouwwerktuig zodat de duworganen 35 in de rijrichting van het landbouwtrekker divergeren, waarbij de afstand tussen de bevestigingsplaatsen van 1000976 een duworgaan afneemt respectievelijk toeneemt wanneer de duwkracht tussen die bevestigingsplaatsen toeneemt respectievelijk afneemt. 1000976