WO2005100133A1 - Landwirtschaftliche zugmaschine mit rahmenknicklenkung - Google Patents

Landwirtschaftliche zugmaschine mit rahmenknicklenkung Download PDF

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WO2005100133A1
WO2005100133A1 PCT/DE2004/001943 DE2004001943W WO2005100133A1 WO 2005100133 A1 WO2005100133 A1 WO 2005100133A1 DE 2004001943 W DE2004001943 W DE 2004001943W WO 2005100133 A1 WO2005100133 A1 WO 2005100133A1
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frame
rear frame
main axis
joint
articulated
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PCT/DE2004/001943
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Inventor
Hartmut Döll
Toralf Schneider
Original Assignee
Dtu Deutsche Traktoren Union Gmbh
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D12/00Steering specially adapted for vehicles operating in tandem or having pivotally connected frames
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D49/00Tractors
    • B62D49/06Tractors adapted for multi-purpose use
    • B62D49/0621Tractors adapted for multi-purpose use comprising traction increasing arrangements, e.g. all-wheel traction devices, multiple-axle traction arrangements, auxiliary traction increasing devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D53/00Tractor-trailer combinations; Road trains
    • B62D53/005Combinations with at least three axles and comprising two or more articulated parts
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0841Articulated frame, i.e. having at least one pivot point between two travelling gear units

Definitions

  • the invention relates to an all-wheel drive, agricultural tractor with pneumatic tires and Rahikiknicklenkung with a north frame, a rear frame and an articulated joint, wherein a main axle with a driven shaft is arranged on the front frame and on the Hämi frame.
  • the invention is preferably applied to tralctors weighing more than 15 tons with powers between 300 and 800 HP and.
  • Agricultural towing vehicles with high performance are towing vehicles without direct loading and must regularly be heavy in order to transmit the necessary force to the ground in order to achieve a high tractive force.
  • High tractive forces are required for agricultural traction vehicles, especially when using large devices to be towed.
  • the use of large equipment is particularly necessary for the economic management of large fields.
  • there are often high ecological requirements; when driving on such floors, only small surface forces should act on the floor for soil protection. Solutions are known for maintaining low ground pressures when using agricultural trains with a high weight. For example, powerful, heavy tractors with track bands are known which, although heavy, should have a small contact area due to the size of the footprint of the track bands on level floors.
  • tractors with track belts support the load on the ground via rollers and cause very high contact pressures under the rollers.
  • a further disadvantage is that such tractors with glazing belts regularly have widths between 3 m and 4 m and therefore in Germany each require an exceptional permit for widths over 2.55 m in order to participate in road traffic.
  • the chassis design severely limits driving comfort, so that driving speeds of up to 30 km / h significantly affect road traffic.
  • tractors of this type can only be used to protect the soil in very flat fields; when driving on floors, that are not level, sometimes very high ground pressures are caused.
  • the ground is exposed to high pressures when driving over crests under the inner wheels and when driving through depressions under the outer wheels.
  • twin wheels the tire pressure is regularly increased by a factor of 1.75 in order to counteract the reduction of the soil load and the scuffing.
  • a higher driving and rolling resistance is effective on flexible soil with wide tires and with twin tires.
  • powerful, heavy, four-wheel drive, agricultural tractors with pneumatic tires with large diameters and with articulated frame steering are known in the prior art.
  • a driven axle with two wheels each is arranged on the north frame and rear frame.
  • the large wheels each have a large contact area, at least when the tire pressure is low, and thereby enable a low contact surface pressure to be maintained.
  • the disadvantage here is that as a result of the low tire air pressure of less than 1.0 bar required to protect the soil, in particular with wheel loads more than 2500 kg. There is a slip between the rims and the tires, which not only makes it impossible to transmit high power, but also causes damage to the tires sliding on the rims and can lead to the tractor being ready for operation or the tire being destroyed. It is particularly disadvantageous that such tractors with weights of more than 18,000 kg, which are required to achieve sufficient tractive forces, require special permits for road use due to exceeding the permissible axle loads.
  • Tractive force and vehicle weight - the so-called low driving force coefficient in a range of about 0.5O to 0.65 is insufficient. Furthermore, axle loads under tensile load can change unfavorably depending on the type of attachment.
  • Another disadvantage of the known powerful, heavy, all-wheel drive, agricultural tractors with pneumatic tires is the high fuel consumption resulting from the low driving force coefficient and the high slip.
  • the object of the invention is ZXL Grund, an all-wheel drive, powerful agricultural tractor with pneumatic tires and frame knickering.
  • a front frame, a rear frame and an articulated joint and in each case a main axis with a driven shaft on the north frame and on the rear frame which on the one hand have a high weight, in particular a weight between 14 and 24 t, and high performance, in particular a performance between 300-800 PS, even with tire air pressures between 0.60 to 0.80 " bar, with a wheel load of no more than 2500 kg with usual tire sizes, on the one hand there is little slip between tires and rims and a driving force coefficient of up to 80% and on the other hand with a vehicle width of cannot take part in public road traffic of more than 2.55 m and a driving speed of up to 60 km / h.
  • the invention has a number of advantages.
  • a two-armed pendulum at each end of a main axis, which is pivotable about the main axis and at the ends of which a single wheel is arranged by means of a wheel axis, on an all-wheel drive agricultural tractor with pneumatic tires and articulated steering, with a front frame, one Flinter frame and an articulated joint, with a main axle each having a driven shaft being arranged on the front frame and the line frame, and by arranging four of the eight wheels on each side of the tractor in the direction of travel in a row, two each arranged on a main axle
  • the pendulum can be rotated against each other around the main axis, it is possible to specify a tractor that can take part in public road traffic with a width of less than 2.55 m and a wheel load of less than 2500 kg, and can also be used in a way that is gentle on the ground when used on non-flat fields u nd driving force coefficients up
  • the arrangement of two mutually rotatable pendulums on the front frame and the rear frame ensures that the load of a single wheel on the ground is always constant regardless of the surface of the field and regardless of the deflections of individual wheels. This avoids peak loads when driving through depressions or hollows. Furthermore, it is advantageous that by arranging four wheels in a row one behind the other, only the first wheel, namely the front wheel, requires a relatively high proportion of the engine power to prepare the track, while the three wheels behind the engine power almost completely can be converted in propulsion or traction.
  • the arrangement of eight wheels means that the wheel loads and the transmitted forces can be kept low and that the slip between one wheel and the associated rim is very low, so that it is possible to reduce the tire pressure to approximately 0.6 bar compared to 1.2 in conventional tractors to reduce bar to 1.6 bar; this effectively reduces the maximum contact pressure under a single wheel to protect the soil and reduce slip.
  • the arrangement of the so-called tandem pendulum construction of two mutually “rotatable pendulums the arrangement of a suspension is not necessary; when driving over an obstacle of height H with a single wheel, the deflection of the subframe of the wheel is only a quarter the height of the obstacle.
  • Another all-wheel drive, agricultural tractor with pneumatic tires and articulated frame steering, a northern frame, a rear frame and an articulated joint provides for two flat axles to be arranged on the front and rear frames, at the ends of which a single wheel is arranged by means of a wheel axle, respectively four of the eight wheels on each side of the tractor, one behind the other in the direction of travel are arranged.
  • Another advantage is the high driving force coefficient, which is made possible by the fact that the tires are optimally loaded and the wheels running one behind the other develop increasingly higher traction in pre-compacted soil with increasingly lower rolling resistance.
  • a coupling rod with two articulated ends is arranged. It is particularly advantageous that this articulation of the articulated joint is suitable both for the transmission of very high tensile forces and can therefore be used for engine outputs of up to 800 hp, as well as through the
  • the coupling rod which can be arranged as a push rod or as a pull rod on the upper or lower joint, enables a low-wear technical solution in a simple manner.
  • An advantageous embodiment provides that the vertical "axis of rotation of the lower joint and the vertical rotation axis of the upper joint identical are.
  • a kinematically simple and clean is advantageous. Steering behavior, which enable the driving properties of the tractor according to the invention, which correspond approximately to those of a truck.
  • ⁇ 5 Another embodiment provides for arranging a twist between the front frame and rear frame counteracting restoring device; It is particularly advantageous that when driving on very uneven terrain, moments that are proportional to the rotation can be transmitted from one subframe to the other partial frame, and that this enables the vehicle to calm down about the longitudinal axis of the vehicle. It is also possible, ⁇ the counteracting a twist resetting device to couple with damping elements to do so. that a particularly effective calming of the vehicle around its longitudinal axis is made possible when driving fast.
  • a further embodiment of the tractors according to the invention provides that a differential gear with a selectable differential lock is arranged between the at least one main axis of the front frame and the at least one main axis of the rear frame; It is advantageous here that the towing vehicle is subject to low wear both under normal operating conditions and that a large differential slip between the towing vehicle and the ground enables an increase in the driving force coefficient by means of a switchable differential lock.
  • a further embodiment provides for a device for measuring the articulation angle between the front frame and the rear frame, as well as a control for automatically switching off differential locks when a certain articulation angle is exceeded; it is advantageous here that it is prevented that tires are caused by inattentiveness of the
  • the tractor also makes steering corrections in particular, mounted agricultural machines and trailers in the area of the trailer coupling are not exposed to any or relatively small impulses and forces transversely to the direction of travel during the working process. Furthermore, the towbars are damped due to the possible change in force or are positively guided according to the steering movement.
  • each pendulum is in several parts and each has two upper pressure bars and a lower tension bar and that two upper pressure bars and one lower tension bar form a triangle, the two upper pressure bars in the area of one End of a main axis rotatably connected to each other about this main axis. It is advantageous that such pendulums with a low weight and high
  • Resilience can be produced and that an increase in the ground clearance of the tractor can be made possible by a height difference between the height of the main axle and the height of the wheel axles.
  • a further embodiment provides that an adjusting device for changing the length is arranged on the lower tension rods of the three-part pendulum; It is advantageous here that the ground clearance of such tractors is variable, which is useful for driving in higher plant stocks.
  • the arrangement of a spring on the lower tie rods of three-part pendulums enables the formation of an additional suspension for such tractors in a simple manner.
  • the arrangement of measuring devices for determining the tensile force on the lower tie rods of three-part pendulums enables the sum of the wheel loads of both wheels arranged on this pendulum to be determined in a simple manner and, with a permanent measurement of the tensile force, the determination of vehicle dynamics data.
  • Another embodiment provides for an elastic stretching of the coupling rod. It is particularly advantageous to enable a reduction in shock loads in the longitudinal direction of the vehicle both for the joint on which the coupling rod is arranged and for the joint arranged above or below it.
  • a further embodiment of tractors with a tandem axle provides that a differential gear with a selectable differential lock is arranged between two pendulums, one main axle each; It is advantageous that both a wear-free driving through tight curve radii and the build-up of a high tractive force when driving straight ahead or with small steering movements under adverse driving conditions is made possible.
  • Drawbars are each arranged with two articulated ends, the first end of each drawbar is attached to a front or a rear end of a pendulum and the further pendulum of the drawbar is attached either to a frame or to the associated main axis in the area of the associated frame. It is advantageous that while maintaining one
  • Each pendulum can be rotated clearly around the main axis Reduction of moments for both the main axis and for the pendulum is made possible. It is also advantageous that horizontal forces, especially when driving quickly through tight curves, are introduced almost immediately into the relevant subframe and do not cause any additional forces or moments in the main axes and pendulums.
  • Figure 1 shows this. 2 shows a schematic side view of a first embodiment of a pendulum
  • FIG. 3 shows a schematic top view of a second embodiment of a pendulum
  • FIG. 4 shows an associated side view
  • FIG. 5 shows an isometric illustration of a first embodiment of an articulated joint with a coupling rod
  • FIG. 6 shows an isometric illustration of a second embodiment of an articulated joint with a coupling rod
  • FIG. 7 shows a plan view of a system illustration of a first embodiment of a reset device
  • 8 shows a plan view of a system representation of a second embodiment of a reset device
  • FIG. 9 shows a bottom view of a system representation of an embodiment of a steering device
  • FIG. 10 shows a side view of a system representation of an embodiment of an articulated joint according to FIG. 5 (mirrored horizontally according to FIG. 6).
  • Figure 1 ' shows the top view of an agricultural tractor with a front frame 1 and a rear frame 2, which are connected to an articulated joint 3, only the part of the rear frame 2 being shown for better clarity, which is indirectly connected to the articulated joint.
  • a main axis 4 with a driven shaft is arranged on both the front frame 1 and the rear frame 2, an approximately horizontally extending pendulum 5 being centered and rotatable about the at each end of each main axis 4
  • Main axis 4 is arranged. At each front and rear end of a pendulum 5 there is a wheel 6 with a driven wheel axle 6.1. All wheel axles 6.1 and the main axis 4 of each subframe 1 and 2 run parallel to one another. In the top view, an upper joint 3.1 is shown, which is rigid with a vertically
  • Rear frame connected plate 2.1 is hingedly connected.
  • a lower joint 3.2 not shown in the plan view, forms one end of a lower coupling rod 3.3.
  • the second end of this coupling rod 3.3 is connected to the rear frame 2; the relevant area of the rear frame 2 is shown in plan view. The mode of operation of the presented here
  • Articulated joint 3 is shown and described in detail in FIG. 6. All four wheels of a subframe 1 and 2 Figure 1: always stand on the ground with the same force; suspension is not necessary due to the low air pressure and the design of the tandem axle. The mode of operation of the articulated joint 3 shown here is shown and described in detail in FIG. 6.
  • the pendulum 5 is formed from two upper pressure rods 5.1 and a lower pressure rod 5.2, the pressure rods 5.1 being at an obtuse angle to one another.
  • the connection points between the pressure rods 5.1 and the tension rod 5.2 are articulated; the connection point of the two pressure rods 5.1 arranged at the top is located approximately at the height of the main axis 4.
  • the length of the tension rod 5.2 is variably adjustable, so that a height difference between the height of the main axis 4 and the height of the wheel axes 6.1 and thus the ground clearance of the towing vehicle can be set ,
  • a spring 5.3 is arranged, which serves the suspension of the entire vehicle.
  • Drawbars 8 arranged.
  • the tie rods 8 serve to stabilize the
  • Pendulum 5 four pull rods 8 each, namely two pull rods above the pendulum 5 and two pull rods below the
  • the ends of the tie rods 8 are each articulated, one end at the front or rear of the pendulum 5 above or below the wheel axles 6.1 on the pendulum 5 and the other end above or below the flap axis 4 either is arranged on the frame 1, 2 or on the main axis 4 in the region of the frame 1, 2.
  • the associated side view shown in Figure 4 shows the height of the four tie rods 8; the articulated connection points of the tie rods 8 are designed to be elastic, so that the tie rods 8 do not hinder rotation of the pendulum 5 about the main axis 4.
  • FIG. 5 shows a possible embodiment of an articulated joint with an opposing rod 3.3, the coupling rod 3.3 being connected to the upper joint 3.1.
  • the upper joint 3.1 indirectly connects the front frame 1 to the rear frame 2, the frame end 1.1 firmly connected to the front frame 1 being articulated to the coupling rod 3.3.
  • the vertical axis of rotation of the upper joint 3.1 is identical to the axis of rotation of the lower joint 3.2, which is shown hidden in the present figure.
  • On the lower gel 3.2 a fixed end of the front frame 1 1.2 is directly connected to the rear frame 2, namely with two horizontal flanges which are welded to a vertically arranged plate 2.1.
  • the plate 2.1 forms the end of the rear frame 2 and is firmly connected to it.
  • a hydraulic cylinder 3.5 is articulated, the second end of which is articulated to the front frame 1.
  • the two hydraulic cylinders 3.5 are controlled alternately and are used to set an articulation angle for the articulated joint 3.
  • the axes of rotation of the joints at the ends of the hydraulic cylinders 3.5 run vertically.
  • the end of the coupling rod 3.3 is directly articulated to the rear frame 2.
  • the coupling rod 3.3 serves to twist between the front frame and the rear frame about the longitudinal axis of the vehicle; to Damping a torsion between front frame 1 and rear frame 2, a restoring device is arranged on the coupling rod 3.3.
  • This resetting device consists of two spring elements 3.4 with two articulated ends, each with approximately horizontal axes of rotation, an upper joint on the coupling rod 3.3 and a lower joint in the end region of the rear frame 2. It is also possible to couple the spring elements 3.4 with a damping system; Furthermore, it is possible to arrange hydraulic cylinders instead of the spring elements 3.4 for the scheduled setting of a torsion angle between the north frame 1 and the rear frame 2.
  • the isometric illustration of an articulated joint 3 shown in FIG. 6 shows an embodiment with a coupling rod 3.3 which is arranged on the lower joint 3.2.
  • the embodiment shown here is the spatial representation of the top view shown in FIG. 1.
  • the coupling rod 3.3 is designed as a pull rod between the frame end 1.1 and the end of the rear frame 2, not shown here.
  • the hydraulic cylinders 3.5 which are arranged between the front frame 1 and the plate 2.1, which is fixedly attached to the rear frame 2, are located in the upper area of the Kxrick joint.
  • the two spring elements 3.4 which are connected to a lower articulated joint 3, run slightly upwards away from the coupling rod 3.3 to the rear frame 2.
  • FIGS. 7 to 10 show in a schematic mode of operation an articulated joint with a coupling rod 3.3 arranged at the top. •
  • Figure 7 shows the upper area of the articulated joint 3, being between the front frame. 1 and the plinter frame 2 a coupling rod 3.3 is connected in an articulated manner.
  • a return device with two spring elements 3.4 is arranged, one end of each spring element 3.4 on the coupling rod 3.3 in the vicinity of the upper one
  • each spring element 3.4 is connected to a lateral projection of the flinter frame 2 which is firmly connected to the rear frame 2.
  • the restoring force of the spring elements 3.4 shown here acts at right angles to the rod axis of the coupling rod 3.3 and ⁇ 5 is approximately proportional to the degree of rotation between the front frame 1 and the rear frame 2.
  • FIG. 8 shows a modified embodiment, in which the end of the rear frame 2 facing the front frame 1 forms a lateral configuration of the rear frame 2, at the ends of which spring elements 3.4 are also arranged, which run at an angle to the coupling rod 3.3 and also as Serve reset device.
  • FIG. 9 shows the lower region of the articulated joint without the coupling rod 3.3 arranged above.
  • the plate 2.1 is firmly connected, at the lateral ends of which the hydraulic cylinders 3.5 are connected to set an articulation angle in the lower joint 3.2.
  • Figure 10 shows the associated side view with the upper joint 3.1 and. the joint 3.2 arranged underneath without showing the hydraulic cylinder 3.5 and the resetting device with the spring elements 3.4.
  • torsional moments are applied, which bring about a rotation which is made possible by the arrangement of the coupling rod, which can deflect laterally.
  • the magnitude of the normal force in the coupling rod 3.3 can be reduced by increasing the distance between the upper joint 3.1 and the lower joint 3.2. It is also possible to arrange high additional ballast removably in the area of the rear tandem pendulum of the tractor, the ball load for • effective transmission of the tractive load on the tractor, and the Ballast in exchange for technical masses, especially for goods to be transported or for work equipment and units to be accommodated.

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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine allradgetriebene, landwirtschaftliche leistungsstarke Zugmaschine mit luftbereiften Rädern und Rahmenknicklenkung anzugeben, die bei hohem Gewicht und hoher Leistung und bei Reifenluftdrücken zwischen 0,60 bis 0,80 bar, bei einer Radlast von nicht mehr als 2500 kg mit üblichen Reifengrössen am öffentlichen Strassenverkehr teilnehmen kann. Erfindungsgemäss gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass an Enden von Hauptachsen um die Hauptachse schwenkbare Tandempendel angeordnet sind, an deren Enden jeweils einzelne Räder angeordnet sind, dass jeweils vier der acht Räder (6) in Fahrtrichtung in einer Spur hintereinander angeordnet sind, und dass das Knickgelenk (3) entweder ein oberes Gelenk und ein unteres Gelenk oder ein Buchsendrehgelenk beinhaltet. Die Erfindung betrifft eine allradgetriebene, landwirtschaftliche Zugmaschine mit luftbereiften Rädern und Rahmenknicklenkung, wobei am Vorderrahmen (1) und am Hinterrahmen (2) jeweils eine Hauptachse mit einer angetriebenen Welle angeordnet ist.

Description

Landwirtschaftliche Zugmaschine mit Rahmenknicklenkung
Die Erfindung betrifft eine allradgetriebene, landwirtschaftliche Zugmaschine mit luftbereiften Rädern und Rahmeriknicklenkung mit einem Norderrahmen, einem Hinterrahmen und einem Knickgelenk, wobei am Vorderrahmen und am Hmteirahmen jeweils eine Hauptachse mit einer angetriebenen Welle angeordnet ist.
Oie Erfindung wird vorzugsweise für Tralctoren mit einem Gewicht von mehr als 15 Tonnen mit Leistungen zwischen 300 und 800 PS und angewendet.
Landwirtschaftliche Zugfahrzeuge mit hoher Leistung sind Schleppfahrzeuge ohne unmittelbare Beladung und müssen regelmäßig ein hohes Gewicht aufweisen, um zur Erzielung einer hohen Zugkraft die erforderliche Kraft auf den Boden zu übertragen. Höhe Zugkräfte sind bei landwirtschaftlichen Zugfahrzeugen, insbesondere beim Einsatz von zu schleppenden Großgeräten erforderlich. Der Einsatz von Großgeräten ist insbesondere zur ökonomischen Bewirtschaftung großer Felder erforderlich. Bei einer Vielzahl von Feldern bestehen demgegenüber häufig hohe ökologische Anforderungen; beim Befahren derartiger Böden sollen zur Bodenschonuαg lediglich geringe Flächenkräfte auf den Boden einwirken. Zur Einhaltung geringer Bodendrücke beim Einsatz von landwirtschaftlichen Zugfah zeύgen mit hohem Gewicht sind Lösungen bekannt. Beispielsweise sind, leistungsstarke, schwere Traktoren mit Gleisbändern bekannt, die zwar hohe Gewichte, aber durch die Größe der Aufstellfläche der Gleisbänder auf ebenen Böden einen geringen Kontaktflächendrack aufweisen sollen.
Nachteilig ist dabei, dass Traktoren mit Gleisbändern die Last über Laufrollen auf den Boden abstützen und dabei unter den Laufrollen sehr hohe Kontaktdrücke verursachen. Des weiteren ist dabei nachteilig, dass derartige Traktoren mit Gl eisbändern regelmäßig Breiten zwischen 3 m und 4 m aufweisen und dadurch in Deutschland zur Teilnahme am Straßenverkehr jeweils einer Ausnahmegenehmigαng für Breiten über 2,55 m bedürfen. Weiterhin wird durch die Fahrwerkskonstruktion der Fahrkomfort stark eingeschränkt, so dass Fahrgeschwindigkeiten von maximal 30 km/h den Straßenverkehr erheblich beeinträchtigen.
Bei leistungsstarken, schweren Traktoren ist weiterhin die Anordnung von Breitreifen oder von Zwillingsreifen bekannt, die ebenfalls eine Reduzierung des Kontaktdrucks bewirken sollen.
Nachteilig ist dabei ebenfalls, dass diese Traktoren regelmäßig Breiten von über 2,55 m aufweisen und dadurch zur Teilnahme am Straßenverkehr jeweils einer Ausnahmegenebmi gung für Breiten bedürfen. Bei temporär zu verwendenden Zwillingsreifen, die lediglich auf dem Feld verwendet werden sollen, ist nachteilig, dass eine Montage der Zwillingsräder nur unter erheblichem zeitlichen und technischen Aufwand möglich ist und so bei jedem Wechsel zusätzliche
Kosten verursacht. Des weiteren ist auch bei derartigen Traktoren nachteilig, dass diese nur für sehr ebene Felder bodenschonend einsetzbar sind; beim Befahren von Böden, die nicht eben sind, werden partiell sehr hohe Bodendrücke verursacht. Insbesondere wird der Boden beim Überfahren von Kuppen unter den inneren Rädern und beim Durchfahren von Senken unter den äußeren Rädern jeweils hohen Drücken ausgesetzt. Bei der Verwendung von Zwillingsrädern wird der Reifendruck regelmäßig um den Faktor 1,75 erhöht, um der Verminderung der Bodenbelastung und des Scblupfes entgegenzuwirken. Weiterhin wird auf nachgiebigem Ackerboden bei breiten Reifen und bei Zwillingsreifen ein höherer Fahr- bzw. Rollwiderstand wirksam. Im Stand der Technik sind darüber hinaus leistungsstarke, schwere, allradgetriebene, landwirtschaftliche Zugmaschinen mit luftbereiften Rädern mit großen Durclrmessem und mit Rahmenknicklenkung bekannt. Dabei ist an Norderrahmen und Hinterrahmen jeweils eine angetriebene Achse mit je zwei Rädern angeordnet. Die großen Räder weisen zumindest bei geringem Reifenluftdruck eine jeweils große Aufstandsfläche auf und ermöglichen dadurch die Einhaltung eines geringen Kontaktflächendruckes.
Nachteilig ist dabei, dass in Folge des zur Bodenschonung erforderlichen geringen Reifenluftdruckes von weniger als 1,0 bar, insbesondere bei Radlasten mehr als 2500 kg. ein Schlupf zwischen Felgen und Reifen zu verzeichnen ist, der nicht nur die Übertragung hoher Leistungen unmöglich macht, sondern darüber hinaus eine Schädigung der auf den Felgen rutschenden Reifen zur Folge hat und bis zur Einstellung der Betriebsbereitschaft des Traktors oder zur Zerstörung des Reifens führen kann. Dabei ist besonders nachteilig, dass für derartige Traktoren mit Gewichten von mehr als 18.000 kg, die zur Erzielung ausreichender Zugkräfte erforderlich sind, Ausnahmegenehmigungen für die Straßenbenutzung wegen Überschreitung zulässiger Achsenlasten notwendig ist.
Des weiteren ist bei derartigen Zugmaschinen das Verhältnis zwischen
Zugkraft und Fahrzeuggewicht-, der so genannte geringe Triebkraftbeiwert in einem Bereich von etwa zwischen 0,5O und 0,65 unzureichend. Des weiteren können sich Achslasten unter Zugbelastung in Abhängigkeit von der Art der Anhängung ungünstig verändern. Nachteilig bei den bekannten leistungsstarken, schweren, allradgetriebenen, landwirtschaftlichen Zugmaschinen mit luftbereiften Rädern ist außerdem der aus dem geringen Triebkraftbeiwert und dem hohen Schlupf resultierende hohe Kraftstoffverbrauch. Der Erfindung liegt die Aufgabe ZXL Grunde, eine allradgetriebene, landwirtschaftliche leistungsstarke Zugmaschine mit luftbereiften Rädern und Rahmeriknicklerrkung, mit. einem Vorderrahmen, einem Hinterrahmen und einem Knickgelenk und jeweils einer Hauptachse mit einer angetriebenen Welle am Norderrahmen und am Hinterrahmen anzugeben, die einerseits bei hohem Gewicht, insbesondere bei einem Gewicht zwischen 14 und 24 t, und hoher Leistung, insbesondere einer Leistung zwischen 300 - 800 PS, auch bei Reifenluftdrücken zwischen 0,60 bis 0,80 "bar, bei einer Radlast von nicht mehr als 2500 kg mit üblichen Reifengrößea einerseits einen geringen Schlupf zwischen Reifen und Felgen und einem Triebkraftbeiwert bis 80 % aufweist und die andererseits mit einer Fahrzeugbreite von nicht mehr als 2,55 m sowie einer Fahrgeschwindigkeit bis 60 km/h am öffentlichen Straß enverkehr teilnehmen kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den in den Ansprächen 1 bis 4 angegebenen Merkmalskombinationen gelö st.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. ie Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Durch die Anordnung eines zweiarmigen Pendels an jedem Ende einer Hauptachse, welches um die Hauptachse schwenkb ar ist und an dessen Enden jeweils ein einzelnes Rad mittels einer Radachse angeordnet ist, an einer allradgetri ebenen landwirtschaftlichen Zugmaschine mit luftbereiften Rädern und Rahmenknicklenkung, mit einem Vorderrahmen, einem Flinterrahmen und einem Knickgelenk, wobei am Vorderrahmen und am LIinteιτahmen jeweils eine Hauptachse mit einer angetriebenen Welle angeordnet ist, sowie durch die Anordnung von jeweils vier der acht Räder an jeder Seite der Zugmaschine in Fahrtrichtung in einer Spur hintereinander, wobei jeweils zwei an einer Hauptachse angeordnete Pendel um die Hauptachse gegeneinander verdrehbar sind, gelingt es, eine Zugmaschine anzugeben, welche bei einer Breite von weniger als 2,55 m und einer Radlast von weniger als 2500 kg sowohl am öffentlichen Straßenverkehr teilnehmen kann, als auch beim Einsatz auf nichtebenen Feldern bodenschonend einsetzbar und Triebkraftbeiwerte bis 0,80 ermöglicht. Insbesondere ist durch die Anordnung von jeweils zwei gegeneinander verdrehbaren Pendeln an jeweils dem- Vorderrahmen und dem Hinterrahmen sichergestellt, dass unabhängig von der Oberfläche des Feldes und unabhängig von Auslenkungen einzelner Räder die Last eines einzelnen Rades auf dem Boden stets konstant ist. Dadurch werden Spitzenbelastungen beim Durchfahren von Senken oder Hohlen vermieden. Des weiteren ist vorteilhaft, dass durch die Anordnung von jeweils vier Rädern in einer Spur hintereinander lediglich durch das erste, nämlich das vordere Rad ein relativ hoher Anteil der Motorleistung zur Bereitung der Spur aufgewendet werden muss, während durch die drei nachfolgenden Räder die Motorleistung fast vollständig im Vortrieb bzw. Zugkraft umgewandelt werden kann.
Außerdem ist vorteilhaft, dass durch die Anordnung von acht Rädern die Radlasten uns somit auch die übertragenen Kräfte jeweils niedrig gehalten werden können und somit der Schlupf zwischen jeweils einem Rad und der zugehörigen Felge sehr gering ist, so dass es möglich ist, den Reifendruck auf etwa 0,6 bar gegenüber bei herkömmlichen Zugmaschinen üblicherweise 1,2 bar bis 1,6 bar zu reduzieren; dadurch gelingt eine wirkungsvolle Reduzierung des maximalen Kontaktdruckes unter einem, einzelnen Rad zur Bodenschonung und zur Schlupfminderung. Des weiteren ist vorteilhaft, dass durch die Anordnung der als Tandem-Pendel bezeichneten Konstruktion zweier gegeneinander "verdrehbarer Pendel die Anordnung einer Federung nicht erforderlich ist; beim Überfahren eines Hindernisses der Höhe H mit einem einzelnen Rad beträgt die Auslenkung des Teilrahmens des Rades lediglich ein Viertel der Höhe des Hindernisses. Durch diese ausgleichende Eigenschaft ergeben sich sehr komfortable Fahreigenschaften, insbesondere weisen die erfindungsgemäßen Zugmaschinen nicht die Springeffekte herkömmlicher luftbereifter Zugmaschinen mit insgesamt vier Rädern auf. Durch die Ausbildung des Knickgelenkes für die Rahmenlc cHenkung mit einem oberen Gelenk und einem unteren Gelenk gelingt eine Reduzierung der Belastung für das Knickgelenk hei Momenteneinwirkung um die Fahrzeugquerachs e. Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, zur Tordierbarkeit zwischen Vorderrahmen und Hinterrahmen ein Buchsendrehgelenk anzuordnen. Dadurch wird auf technisch einfache Weise eine Tordierbarkeit ermöglicht; diese Ausführungsform ist insbesondere für Zugmaschinen mit einer Motorleistung bis 800 PS geeignet.
Eine weitere allradgetriebene, landwirtschaftliche Zugmaschine mit luftbereiften Rädern und Rah enknicklenkung, einem Norderrah en, einem Hinterrahmen und einem Knickgelenk sieht vor, an Vorder- und Hinterrahmen jeweils zwei Flauptachsen anzuordnen, an deren Enden jeweils ein einzelnes Rad mittels einer Radachse angeordnet ist, wobei jeweils vier der acht Räder an jeder Seite der Zugmaschine, in Fahrtrichtung in einer Spur hintereinander angeordnet sind. Vorteilhaft ist dabei ebenfalls insbesondere der hohe Triebkraftbeiwert, der dadurch ermöglicht wird, dass die Reifen optimal belastet werden und die hintereinander laufenden Räder in vorverdichtetem Boden bei zunehmend geringerem Rollwiderstand zunehmend höhere Zugkraft entwickeln.
Eine weitere allradbetriebene, wirtschaftliche Zugmaschine mit luftbereiften Rädern und Ralrmenhricklenkung, einem Vorderrahmen, einem Hinterrahmen und einem Knickgelenk, wobei am Vorderralnnen und am Hinterrahmen jeweils eine Hauptachse mit einer angetriebenen Welle angeordnet ist und bei dem ebenfalls an jedem Teilrahmen eine Tandemachse mit zwei Pen-deln mit jeweils zwei Rädern an einer Hauptachse angeordnet ist und bei dem ebenfalls jeweils vier der acht Räder an jeder Seite der Zugmaschine in Fahrtrichtung in einer Spur hintereinander angeordnet sind, und bei dem jeweils zwei an einer Hauptachse angeordneten Pendel um die Hauptachse gegeneinander verdrehbar sind, sieht vor, dass das Knickgelenk ebenfalls ein oberes Gelenk und ein darunter angeordnetes unteres Gelenk mit jeweils wenigstens einer etwa frei drehbaren Drehachse beinhaltet, wobei die Gelenke jeweils ein Ende des Vorderrahmens mit einem Ende des Hinterrahmens wenigstens mittelbar verbinden und dass zur Tordierbarkeit zwischen Vorderrahmen und
Hinterrahmen zwischen einem der Gelenice und einem der Enden entweder des Vorder- oder Hinterrahmen eine Koppelstange mit zweigelenkigen Enden angeordnet ist. Vorteilhaft ist dabei insbesondere, dass diese Ausbildung des Knickgelenkes sowohl zur Übertragung sehr hoher Zugkräfte geeignet ist und somit für Motorleistungen bis 800 PS einsetzbar ist, als auch das durch den
Einsatz der Koppelstange, die als Druck- oder als Zugstange jeweils am oberen oder am unteren Gelenk angeordnet werden kann, auf einfache Weise eine verschleißarme technische Lösung ermöglicht wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die vertikale" Drehachse des unteren Gelenkes und die vertikale Drehachse des oberen Gelenkes identisch sind. Vorteilhaft ist dabei ein kinematisch einfaches und sauberes . Lenkverhalten, welches Fahreigenschaften der erfϊndungsgemäßen Zugmaschine ermöglichen, die etwa denen eines Lastkraftwagens entsprechen.
5 Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, einer Torsion zwischen Vorderrahmen und Hinterrahmen entgegenwirkende Rückstelleinrichtung anzuordnen; vorteilhaft ist dabei insbesondere, dass beim Befahren von sehr unebenem Gelände verdrehungsproportionale Momente von einem Teilrahmen auf den jeweils anderen Teikahmen übertragen werden können und dass dadurch eine 10 Beruhigung des Fahrzeugs um die Fahrzeuglängsachse ermöglicht wird. Es ist auch möglich, die einer Torsion entgegenwirkende Rückstelleinrichtung mit Dämpfungselementen zu koppeln, so. dass eine besonders wirkungsvolle Beruhigung des Fahrzeuges um seine Fahrzeuglängsachse bei schneller Fahrt ermöglicht wird. 15 Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zugmaschinen sieht vor, dass zwischen der mindestens einen Hauptachse des Vorderrahmens und der mindestens einen Hauptachse des Hinterrahmens ein Differentialgetriebe mit einer zuschaltbaren Differentialsperre angeordnet ist; vorteilhaft ist dabei, dass 20 sowohl bei üblichen Einsatzbedingungen das Zugfahrzeug einem geringen Verschleiß unterliegt als auch das bei großem Schlupf zwischen Zugfahrzeug und Boden durch eine zuschaltbare Differentialsperre eine Vergrößerung des Triebkraftbeiwertes ermöglicht wird.
25 Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, eine Einrichtung zur Messung des Knickwinkels zwischen Vorderrahmen und Hinteirahmen sowie eine Steuerung zur automatischen Abschaltung von Differentialsperren bei Überschreiten eines bestimmten Knickwinkels anzuordnen; dabei ist vorteilhaft, dass verhindert wird, dass Reifen durch Unaufmerksamkeit des
30 Fahrers beim Fahren von Kurven die Zugmaschine infolge zugeschalteter Differentialsperren einem unnötig hohen Verschleiß unterworfen sind. Bei einer in einer weiteren Ausführungsform vorgesehenen Anordnung der Anhängekupplungen für landwirtschaftliche Geräte, insbesondere Zugpendel und Drei-Punkt-Anhängung, sowie der Anhängerkupplung für Anhänger vertikal drehbar im Bereich des Mittelpunktes zwischen den vier Rädern des hinteren Rahmens ist vorteilhaft, dass auch bei Lenkkorrekturen der Zugmaschine insbesondere aufgesattelte landwirtschaftliche Maschinen und Anhänger im Bereich der Anhängerkupplung während des Arbeitsprozesses keinen bzw. relativ geringen Impulsen und Kräften quer zur Fahrtrichtung ausgesetzt werden. Weiterhin werden die Anhängerkupplungen wegen des möglichen Kraftwechsels gedämpft bzw. entsprechend der Lenkbewegung zwangsgeführt.
Eine Ausgestaltung der Zugmaschinen mit einer oder zwei Tandempendelachsen sieht vor, dass jedes Pendel mehrteilig ist und jeweils zwei obere Druckstäbe und jeweils einen unteren Zugstab aufweist und dass jeweils zwei obere Druckstäbe und ein unterer Zugstab ein Dreieck bilden, wobei die beiden oberen Druckstäbe im Bereich eines Endes einer Hauptachse um diese Hauptachse verdrehbar miteinander verbunden sind. Vorteilhaft ist dabei, dass derartige Pendel mit einem geringen Gewicht bei hoher
Belastbarkeit herstellbar sind und dass durch eine Höhendifferenz zwischen der Höhenlage der Hauptachse und der Höhenlage der Radachsen eine Vergrößerung der Bodenfreiheit der Zugmaschine ermöglicht werden kann.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass an unteren Zugstäben der dreiteiligen Pendel jeweils eine EinStelleinrichtung zur Längenveränderung angeordnet ist; vorteilhaft ist dabei, dass die Bodenfreiheit derartiger Zugmaschinen variabel ist, was dem Fahren in höheren Pfianzenbeständen dienlich ist. Durch die Anordnung einer Feder an den unteren Zugstäben von dreiteiligen Pendeln gelingt auf einfache Weise die Ausbildung einer zusätzlichen Fahrwerksfederung für derartige Zugmaschinen.
Durch die Anordnung von Messeinrichtungen zur Ermittlung der Zugkraft an den unteren Zugstäben von dreiteiligen Pendeln gelingt auf einfache Weise die Ermittlung der Summe der Radlasten beider an diesem Pendel angeordneter Räder sowie bei permanenter Messung der Zugkraft die Ermittlung fahrdynamischer Daten der Zugmaschine.
Eine weitere Ausgestaltung sieht eine dehnelastische Ausbildung der Koppelstange vor. Vorteilhaft ist dabei insbesondere die Ermöglichung einer Reduzierung von Stoßbelastungen in Fahrzeuglängsrichtung sowohl für das Gelenk, an welchem die Koppelstange angeordnet ist, als auch das darüber oder darunter angeordnete Gelenk.
Eine weitere Ausgestaltung von Zugmaschinen mit Tandemachse sieht vor, dass zwischen zwei Pendeln jeweils einer Hauptachse ein Differentialgetriebe mit einer zuschaltbaren Differentialsperre angeordnet ist; vorteilhaft ist dabei, dass sowohl ein verschleiß armes Durchfahren von engen Kurvenradien als auch der Aufbau einer hohen Zugkraft bei Geradeausfahrt bzw. bei geringen Lenkbewegungen unter widrigen Fahrbedingungen ermöglicht wird.
Eine weitere Ausgestaltung der Zugmaschinen mit Tandem-Doppelpendel sieht vor, dass an den Pendeln zumindest annähernd horizontal verlaufende
Zugstangen mit jeweils zwei gelenkigen Enden angeordnet sind, wobei das erste Ende jeder Zugstange an einem vorderen oder einem hinteren Ende eines Pendels befestigt ist und das weitere Pendel der Zugstange entweder an einem Rahmen oder an der dazugehörigen Hauptachse im Bereich des dazugehörigen Rahmens befestigt ist. Vorteilhaft ist dabei, dass unter Aufrechterhaltung einer
Verdrehbarkeit eines jeden Pendels um die Hauptachse eine deutliche Reduzierung von Momenten sowohl für die Hauptachse als auch für die Pendel ermöglicht wird. Des weiteren ist vorteilhaft, dass Horizontalkräfte, insbesondere beim schnellen Durchfahren enger Kurven, nahezu unmittelbar in den betreffenden Teilrahmen eingeleitet werden und keine zusätzlichen Kräfte oder Momente in Hauptachsen und Pendeln hervorrufen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Dazu zeigen Figur 1 . eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Zugmaschine, Figur 2 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausfύhrungsfoπn eines Pendels,
Figur 3 eine schematische Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines Pendels,
Figur 4 eine zugehörige Seitenansicht,
Figur 5 eine isometrische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Knickgelenkes mit Koppelstange,
Figur 6 eine isometrische Darstellung einer zweiten Ausfuhrungsform eines Knickgelenkes mit Koppelstange, Figur 7 eine Draufsicht auf eine Systemdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Rückstelleinrichtung, Figur 8 eine Draufsicht auf eine Systemdarstellung einer, zweiten Ausführungsform einer Rückstelleinrichtung, Figur 9 eine Untersicht auf eine Systemdarstellung einer Ausführungsform einer Lenkeinrichtung, und Figur 10 eine Seitenansicht einer Systemdarstellung einer Ausführungsform eines Knickgelenkes nach Figur 5 (nach Figur 6 horizontal gespiegelt).
Figur 1' zeigt die Draufsicht einer- landwirtschaftlichen Zugmaschine mit einem Vorderrahmen 1 und einem Hinterrahmen 2, die mit einem Knickgelenk 3 verbunden sind, wobei vom Hinterrabmen 2 zur besseren Übersicht nur der Teil dargestellt ist, der mittelbar mit dem Knickgelenk verbunden ist. Auf dem Vorderrahmen 1 sind ein Triebwerk sowie ein Führerhaus dargestellt. Sowohl am Vorderrahmen 1 als auch Hinterrahmen 2 ist jeweils eine Hauptachse 4 mit einer angetriebenen Welle angeordnet, wobei an jedem Ende jeder Hauptachse 4 ein etwa horizontal verlaufendes Pendel 5 mittig und drehbar um die
Hauptachse 4 angeordnet ist. An jedem vorderen und hinteren Ende eines Pendels 5 ist jeweils ein Rad 6 mit einer angetriebenen Radachse 6.1 angeordnet. Alle Radachsen 6.1 sowie die Hauptachse 4 eines jeden Teilrahmens 1 und 2 verlaufen zueinander parallel. In der Draufsicht ist ein oberes Gelenk 3.1 dargestellt, welches mit einer vertikal starr mit dem
Hinterrahmen verbundenen Platte 2.1 gelenlcig verbunden ist. Ein in der Draufsicht nicht dargestelltes unteres Gelenk 3.2 bildet ein Ende eines unteren Koppelstabes 3.3. Das zweite Ende dieses Koppelstäbes 3.3 ist mit dem Hinterrahmen 2 verbunden; der betreffende Bereich des Hinterrahmens 2 ist in der Draufsicht dargestellt. Die Wirkungsweise des hier dargestellten
Knickgelenkes 3 ist ausführlich in Figur 6 dargestellt und beschrieben. Alle vier Räder eines Teilrahmens 1 und 2 Figur 1: stehen jederzeit mit jeweils der gleichen Kraft auf dem Boden; eine Federung ist wegen des geringen Luftdrucks und der Konstruktion der Tandemachse nicht erforderlich. Die Wirkungsweise des hier dargestellten Knickgelenks 3 ist ausführlich in Figur 6 dargestellt und beschrieben.
Bei der in Figur 2 dargestellten Seitenansicht einer Ausführungsform eines Pendels 5 wird das Pendel 5 aus zwei oberen Druckstäben 5.1 und einem unteren Druckstab 5.2 gebildet, wobei die Druckstäbe 5.1 stumpfwinklig zueinander verlaufen. Die Verbindungspunkte zwischen den Druckstäben 5.1 und dem Zugstab 5.2 sind gelenkig ausgebildet; der oben angeordnete Verbindungspunkt der beiden Druckstäbe 5.1 befindet sich etwa in Höhe der Hauptachse 4. Die Länge des Zugstabes 5.2 ist variabel einstellbar, so dass eine Höhendifferenz zwischen der Höhenlage der Hauptachse 4 und der Höhenlage der Radachsen 6.1 und damit die Bodenfreiheit des Zugfahrzeuges einstellbar ist. Im unteren Zugstab 5.2 ist eine Feder 5.3 angeordnet, die der Federung des gesamten Fahrzeuges dient.
Bei der in Figur 3 gezeigten Draufsicht auf ein einteiliges Pendel 5, an dessen Enden jeweils ein Rad 6 mittels jeweils einer Radachse 6.1 angeordnet ist, sind
Zugstangen 8 angeordnet. Die Zugstangen 8 dienen einer Stabilisierung des
Fahrverhaltens und einer Reduzierung von Momentenbelastungen für die
Hauptachse 4 und das Pendel 5 um die vertikale Achse. Dabei sind an jedem
Pendel 5 jeweils vier Zugstangen 8 angeordnet, nämlich jeweils zwei Zugstangen oberhalb des Pendels 5 und zwei Zugstangen unterhalb des
Pendels 5. Die Enden der Zugstangen 8 sind jeweils gelenkig ausgebildet, wobei jeweils ein Ende am vorderen oder hinteren Bereich des Pendels 5 ober- bzw. unterhalb der Radachsen 6.1 am Pendel 5 und das jeweils andere Ende ober- bzw. unterhalb der Flauptachse 4 entweder am Rahmen 1, 2 oder an der Hauptachse 4 im Bereich des Rahmens 1, 2 angeordnet ist. Die in Figur 4 dargestellte zugehörige Seitenansicht zeigt die Höhenlage der vier Zugstangen 8; die gelenkigen Anschlusspunkte der Zugstangen 8 sind elastisch ausgebildet, damit die Zugstangen 8 eine Verdrehung des Pendels 5 um die Plauptachse 4 nicht behindern. Es ist auch möglich, die in der Mitte der Darstellung abgebildeten Enden der Zugstangen 8 an einem Kranz auf der Hauptachse 4 anzuordnen und dadurch eine Verdrehbarkeit des Pendels 5 um die Hauptachse 4 zu ermöglichen. Insbesondere ist es dabei möglich, entweder den Kranz auf der Hauptachse 4 drehbar zu befestigen oder die Hauptachse 4 gegenüber dem Pendel 5 drehbar anzuordnen.
Figur 5 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Knickgelenkes mit einem I oppelstab 3.3, wobei der Koppelstab 3.3 an dem oberen Gelenk 3.1 angeschlossen ist. Das obere Gelenk 3.1 verbindet mittelbar den Vorderrahmen 1 mit dem Hinterrahmen 2, wobei das fest mit dem Vorderrahmen 1 verbundene Rahmenende 1.1 gelenkig mit der Koppelstange 3.3 verbunden ist. Die vertikale Drehachse des oberen Gelenkes 3.1 ist identisch mit der Drehachse des unteren Gelenkes 3.2, welches in der vorliegenden Abbildung verdeckt dargestellt ist. Am unteren Gelen 3.2 ist ein mit dem Vorderrahmen 1 fest verbundenes Rahrnenende 1.2 unmittelbar mit dem Hinteixahmen 2, nämlich mit zwei horizontalen Flanschen, welche an einer vertikal angeordneten Platte 2.1 verschweißt sind, gelenkig verbunden. Die Platte 2.1 bildet das Ende des hinteren Rahmens 2 und ist fest mit diesem verbunden. An den seitlichen Rändern der Platte 2.1 ist jeweils ein Hydraulikzylinder 3.5 gelenkig angeschlossen, dessen zweites Ende gelenkig mit dem Vorderrahmen 1 verbunden ist. Die beiden Hydraulikzylinder 3.5 werden wechselweise angesteuert und dienen der Einstellung eines Knickwinkels für das Knickgelenk 3. Die Drehachsen der Gelenke an den Enden der Hydraulikzylinder 3.5 verlaufen vertikal. Das in dieser Abbildung nicht gezeigte Ende des Koppelstabes 3.3 ist unmittelbar gelenkig mit dem Hinterrahmen 2 verbunden. Der Koppelstab 3.3 dient einer Tordierbarkeit zwischen Vorderrahmen und Hinterrahmen um die Fahrzeuglängsachse; zur Dämpfung einer Torsion zwischen Vorderrahmen 1 und Hinterrahmen 2 ist eine Rückstelleinrichtung am Koppelstab 3.3 angeordnet. Diese Rückstelleinrichtung besteht aus zwei Federelementen 3.4 mit zwei gelenkigen Enden mit jeweils etwa horizontal verlaufenden Drehachsen, wobei jeweils ein oberes Gelenk am Koppelstab 3.3 und ein unteres Gelenk im Endbereich des Hinterrahmens 2 angeordnet ist. Es ist auch möglich, die Federelemente 3.4 mit einem Dämpfungssystem zu koppeln; des weiteren ist es möglich, anstelle der Federelemente 3.4 Hydraulikzylinder zur planmäßigen Einstellung eines Torsionswinkels zwischen Norderrahmen 1 und Hinterrahmen 2 anzuordnen.
Die in Figur 6 gezeigte isometrische Darstellung eines Knickgelenkes 3 zeigt eine Ausführungsform mit einer Koppelstange 3.3, welche am unteren Gelenk 3.2 angeordnet ist. Die hier gezeigte Ausfuhrungsform ist die räumliche Darstellung der in Figur 1 gezeigten Draufsicht. Die Koppelstange 3.3 ist als Zugstange zwischen dem Rahmenende 1.1 und dem hier nicht dargestellten Ende des Hinterrahmens 2 ausgebildet. Die Hydraulikzylinder 3.5, welche zwischen dem Vorderrahmen 1 und der Platte 2.1, welche fest am Hinterrahmen 2 befestigt ist, angeordnet sind-, befinden sich im oberen Bereich des Kxrickgelenkes. Die, beiden Federelemente 3.4, welche a unteren Knickgelenk 3 angeschlossen sind, verlaufen von der Koppelstange 3.3 weg zum Hinterrahmen 2 hin leicht ansteigend.
Figuren 7 bis 10 zeigen in schematischer Wirkungsweise ein Knickgelenk mit oben angeordnetem Koppelstab 3.3. •
Figur 7 zeigt den oberen Bereich des Knickgelenkes 3, wobei zwischen dem Vorderrahmen. 1 und dem Plinterrahmen 2 ein Koppelstab 3.3 gelenkig angeschlossen ist. Im Endbereich des Hinterrahmens 2 ist eine Rückstelleinrichtung mit zwei Federelementen 3.4 angeordnet, wobei jeweils ein Ende eines Federelementes 3.4 an dem Koppelstab 3.3 in Nähe des oberen
Gelenkes 3.1, in dem der Koppelstab 3.3 mit dem Vordenahmen 1 verbunden ist, angeordnet ist und das andere Ende jedes Federelementes 3.4 an einer fest mit dem Hinterrahmen 2 verbundenen seitlichen Ausragung des Flinterrahmens 2 verbunden ist. Die Rϋckstellkraft der hier gezeigten Federelemente 3.4 wirkt rechtwinklig zur Stabachse des Koppelstabes 3.3 und 5 ist etwa proportional zum Verdrehungsgrad zwischen Vorderrahmen 1 und Hinterr ahmen 2.
Figur 8 zeigt eine modifizierte Ausführungsfoπn, bei der das dem Vordemahmen 1 zugewandte Ende des Hinterrahmens 2 eine seitliche 0 Ausbildung des. Hintenahmens 2 bildet, an deren Enden ebenfalls Federelemente 3.4 angeordnet sind, die im Grundriss in einem Winkel zum Koppelstab 3.3 verlaufen und ebenfalls als Rückstelleinrichtung dienen.
Figur 9 zeigt den unteren Bereich des Knickgelenkes ohne die oben5 angeordnete Koppelstange 3.3. Am Ende des Hintenahmens 2 ist fest die Platte 2.1 angeschlossen, an deren seitlichen Enden die Hydraulikzylinder 3.5 zur Einstellung eines Knickwinkels in dem unteren Gelenk 3.2 angeschlossen sind. 0 Figur 10 zeigt die zugehörige Seitenansicht mit dem oberen Gelenk 3.1 und . dem darunter angeordneten Gelenk 3.2 ohne Darstellung der Hydraulikzylinder 3.5 und der Rückstelleinrichtung mit den Federelementen 3.4. An den Enden des Vorderrahmens 1 und des Hintenahmens 2 sind Torsionsmomente angetragen, die eine Verdrehung bewirken, welche sich5 durch die Anordnung der Koppelstange, die seitlich ausweichen kann, ermöglicht wird. Die Größe der Normalkraft in der Koppelstange 3.3 lässt sich durch eine Vergrößerung des Abstandes zwischen dem oberen Gelenk 3.1 und dem unteren Gelenk 3.2 reduzieren. Es ist auch möglich, hohe zusätzliche Ballast im Bereich des hinteren Tandempendel der Zugmaschine entfembar anzuordnen, wobei der Bällast zur effektiven Zugkraftüb ertragung die Zugmaschine belastet, und wobei der Ballast im Austausch für teclmologisch bedingte Nutzmassen, insbesondere für zu transportierende Güter oder für aufzunehmende Arbeitsgeräte und -aggregate entfernt wird.
BEZUGSZEICHENLISTE
5 1 Vorderrahmen 1.1 Rahmenende 2 Hintenahmen 2.1 Platte 3 Knickgelenk 10 3.1 oberes Gelenk 3.2 unteres Gelenk 3.3 Koppelstange 3.4 Federelemente 3.5 Hydraulikzylinder
15 4 Hauptachse 4.1 Differentialgetrieb e 5 Pendel 5.1 Druckstab 5.2 Zugstab
20 5.3 Feder 6 Rad 6.1 Radachse 7 Anhängekupplung 8 Zugstange

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Allradgetriebene, landwirtschaftliche Zugmaschine mit luftbereiften Rädern (6) und Rahmenknicklenlcung, mit einem Vorderrahmen (1), einem Hinterrahmen (2) und einem Knickgelenk (3), wobei am Vorderrahmen (1) und am Hinterrahmen (2) jeweils eine Hauptachse (4) mit einer angetriebenen Welle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende jeder Hauptachse (4) jeweils ein um die Hauptachse (4) schwenkbares, zweiarmiges Pendel (5) angeordnet ist, an dessen Enden jeweils ein einzelnes Rad (6) mittels einer Radachse (6.1) angeordnet ist, wobei jeweils eine Hauptachse (4) mit zwei Pendeln (5) und vier Rädern (6) ein Tandempendel bildet, wobei jedes zweiarmige Pendel (5) gegenüber dem korrespondierenden Pendel (5) der gleichen Hauptachse (4) unabhängig um die Hauptachse (4) schwenkbar ist, dass jeweils vier der acht Räder (6) an jeder Seite der Zugmaschine in Fahrtrichtung in einer Spur hintereinander angeordnet sind, dass jeweils zwei an einer Hauptachse (4) angeordnete Pendel (5) um die
Hauptachse (4) gegeneinander verdrehbar sind, dass das nickgelenk (3) ein oberes Gelenk (3.1) und ein darunter angeordnetes unteres Gelenk (3.2) mit jeweils wenigstens einer etwa vertikalen Drehachse beinhaltet, wobei die Gelenke (3.1, 3.2) jeweils ein Ende des Vordenalimens (1) mit einem Ende des Hinterrahmens (2) wenigstens mittelbar verbinden und dass zur Tordierbarkeit zwischen Vorderrahmen (1) und Hintenahmen (2) entweder am Vordenahmen (1) oder am Hintenahmen (2) ein Buchsendrehgelenk angeordnet ist.
2. Allradgetriebene, landwirtschaftliche Zugmaschine mit luftbereiften Rädern (6) und Rahmenknicklenkung, mit einem Vordenahmen (1), einem Hintenahmen (2) und einem Knickgelenk (3), wobei am Vordenahmen (1) und am Hintenalimen (2) jeweils eine Hauptachse (4) mit einer angetriebenen Welle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Vordenahmen (1) und am Hintenahmen (2) jeweils zusätzlich eine zweite Hauptachse (4) angeordnet ist, an deren Enden jeweils ein einzelnes Rad (6) mittels einer Radachse (6.1) angeordnet ist, dass jeweils vier der acht Räder (6) an jeder Seite der Zugmaschine in Fahrtrichtung in einer Spur hintereinander angeordnet sind, dass das Knickgelenk (3) ein oberes Gelenk (3.1) und ein darunter angeordnetes unteres Gelenk (3.2) mit jeweils wenigstens einer etwa vertikalen Drehachse beinhaltet, wobei die Gelenke (3.1, 3.2) jeweils ein Ende des Vordenahmens (1) mit einem Ende des Hintenahmens (2) wenigstens mittelbar verbinden und dass zur Tordierbarkeit zwischen Vordenahmen (1) und Hintenahmen (2) entweder am Vordenahmen (1) oder am Hintenahmen (2) ein Buchsendrehgelenk angeordnet ist.
3. Allradgetriebene, landwirtschaftliche Zugmaschine mit luftbereiften Rädern (6) und Rahmenknicklenkung, mit einem Vordenahmen (1), einem Hintenahmen (2) und einem Knickgelenk (3), wobei am Vordenahmen (1) und am Hintenahmen (2) jeweils eine Hauptachse (4) mit einer angetriebenen Welle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Nordenahmen (1) und am Hintenalimen (2) jeweils eine zweite
Hauptachse (4) angeordnet ist, an deren Enden jeweils ein einzelnes Rad (6) angeordnet ist, dass jeweils vier der acht Räder (6) an jeder Seite der Zugmaschine in Fahrtrichtung in einer Spur hintereinander angeordnet sind, dass das Knickgelenk (3) ein oberes Gelenk (3.1) und ein darunter angeordnetes unteres Gelenk (3.2) mit jeweils wenigstens einer etwa vertikalen Drehachse beinhaltet, wobei die Gelenke (3.1, 3.2) jeweils ein Ende des Norderrahmens (1) mit einem Ende des Hintenahmens (2) wenigstens mittelbar verbinden und dass zur Tordierbarkeit zwischen Nordenahmen (1) und Hintenahmen (2) zwischen einem der Gelenke (3.1, 3.2) und einem der Enden entweder des Vordenahmens (1) oder des Hintenahmens (2) eine Koppelstange (3.3) mit zwei gelenkigen Enden angeordnet ist.
4. Allradgetriebene, landwirtschaftliche Zugmaschine mit luftbereiften Rädern (6) und Rahmenknicklenkung, mit einem Nordenahmen (1), einem Hintenahmen (2) und einem Knickgelenk (3), wobei am Nordenahmen (1) und am Hintenalimen (2) jeweils eine Hauptachse (4) mit einer angetriebenen
Welle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende jeder Hauptachse (4) jeweils ein um die Hauptachse (4) schwenkbares, zweiarmiges Pendel (5) angeordnet ist, an dessen Enden jeweils ein einzelnes Rad (6) mittels einer Radachse (6.1) angeordnet ist, wobei jeweils eine Hauptachse (4) mit zwei Pendeln (5) und vier Rädern (6) ein
Tandempendel bildet, dass jeweils vier der acht Räder (6) an jeder Seite der Zugmaschine in Fahrtrichtung in einer Spur hintereinander angeordnet sind, dass jeweils zwei an einer Hauptachse (4) angeordnete Pendel (5) um die Hauptachse (4) gegeneinander verdrehbar sind, dass das Knickgelenk (3) ein oberes Gelenk (3.1) und ein darunter angeordnetes unteres Gelenk (3.2) mit jeweils wenigstens einer etwa vertikalen Drehachse beinhaltet, wobei die Gelenke (3.1, 3.2) jeweils ein Ende des Vorderrahmens (1) mit einem Ende des Hintenahmens (2) wenigstens mittelbar verbinden und dass zur Tordierbarkeit zwischen Nordenahmen (1) und Hintenahmen (2) zwischen einem der Gelenke (3.1, 3.2) und einem der Enden entweder des Vordenahmens (1) oder des Hintenahmens (2) eine Koppelstange (3.3) mit zwei gelenkigen Enden angeordnet ist.
5. Zugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Drehachse des unteren Gelenkes (3.2) mit der vertikale Drehachse des oberen Gelenkes (3.1) identisch ist.
6. Zugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine einer Torsion zwischen Vordenahmen (1) und Hintenahmen (2) entgegen wirkende Rückstelleinrichtung angeordnet ist.
7. Zugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der mindestens einen Hauptachse (4) des Vordenahmens (1) und der mindestens einen Hauptachse (4) des Hintenahmens (2) ein Differentialgetriebe (4.1) mit einer zuschaltbaren
Differentialspene angeordnet ist.
8. Zugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anhängekupplung für landwirtschaftliche Geräte und Anhänger vertikal drehbar im Bereich des Mittelpunktes zwischen den vier Rädern des Hintenahmens (2) angeordnet ist.
9. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Pendel (5) mehrteilig ist und jeweils zwei obere Druckstäbe (5.1) und jeweils einen unteren Zugstab (5.2) aufweist und dass jeweils zwei obere Druckstäbe (5.1) und ein unterer Zugstab (5.2) ein Dreieck bilden, wobei die beiden oberen Druckstäbe (5.1) im Bereich eines Endes einer Hauptachse (4) tun diese Hauptachse (4) drehbar miteinander verbunden sind.
10. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an den unteren Zugstäben (5.2) jeweils eine EinStelleinrichtung zur Längenverähderung angeordnet ist.
11. Zugmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass an den unteren Zugstäben (5.2) jeweils eine Feder (5.3) angeordnet ist.
12. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an den unteren Zugstäben (5.2) jeweils eine Messeimichtung zur Ermittlung der Zugkraft im Zugstab (5.2) angeordnet ist.
13. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstange (3.3) dehnelastisch ausgebildet ist.
14. Zugmaschine nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Rückstelleinrichtung wenigstens ein Federelement (3.4) angeordnet ist, dessen erstes Ende an einem Ende entweder des Vordenalimens (1) oder des Hintenahmens (2) angeordnet ist und dessen zweites Ende am Koppelstab (3.3) angeordnet ist.
15. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Pendeln (5) jeweils einer der Hauptachse (4) ein Differentialgetriebe (4.1) mit einer zuschaltbaren Differentialspene angeordnet ist.
16. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an den Pendeln (5) zumindest annähernd horizontal verlaufende Zugstangen (8) mit jeweils zwei gelenkigen Enden angeordnet sind, wobei das erste Ende jeder Zugstange (8) jeweils an einem vorderen oder einem hinteren Ende eines Pendels (5) befestigt ist und das weitere Ende der Zugstange (8) entweder an einem Rahmen (1, 2) oder an der zugehörigen Hauptachse (4) im Bereich des zugehörigen Rahmens (1, 2) befestigt ist.
17. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Messung des Knickwinkels zwischen Vordenahmen (1) und Hintenalimen (2) sowie eine Steuerung zur automatischen Abschaltung von Differentialspenen (4.1) bei Messung eines Knickwinkels angeordnet sind.
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