WO2021176051A1 - Vorrichtung zum verbinden einer landwirtschaftlichen zugmaschine mit einem anhänger sowie ansteuerungsvorrichtung für einen oberlenker und verfahren zur ansteuerung eines oberlenkers - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Verbinden einer landwirtschaftlichen Zugmaschine (1), die einen Dreipunktkraftheber (23) aufweist, mit einem Anhänger (3), der eine Deichsel (9) aufweist, umfasst: einen Oberlenker (13) des Dreipunktkrafthebers (23), eine Oberlenkerkoppelvorrichtung (11) auf der Deichsel (9), und eine Ansteuerungsvorrichtung (17) für den Oberlenker (13), wobei der Oberlenker (13) mit der Oberlenkerkoppelvorrichtung (11) koppelbar ist und der Oberlenker (13) ausgebildet ist, eine Kraft (15) auf die Oberlenkerkoppelvorrichtung (11) aufzubringen, sodass ein Radlastverhältnis der Zugmaschine (1) und/oder eine Vorderradlast (5) der Zugmaschine (1) verändert wird, wenn die Deichsel (9) mit einer Anhängerkupplung (25, 27) der Zugmaschine (1) verbunden ist und der Oberlenker (13) mit der Oberlenkerkoppelvorrichtung (11) gekoppelt ist, und wobei die Ansteuerungsvorrichtung (17) ausgebildet ist, die Kraft (15) einzustellen.

Description

Vorrichtung zum Verbinden einer landwirtschaftlichen Zugmaschine mit einem Anhänger sowie Ansteuerungsvorrichtung für einen Oberlenker und Verfahren zur Ansteuerung eines Oberlenkers

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden einer landwirtschaftlichen Zugmaschine mit einem Anhänger, eine Ansteuerungsvorrichtung für einen Oberlenker eines Dreipunktkrafthebers einer landwirtschaftlichen Zugmaschine sowie ein Verfahren zur Ansteuerung eines Oberlenker eines Dreipunktkrafthe bers einer landwirtschaftlichen Zugmaschine.

Eine Zugmaschine, auch als Schlepper, Trecker oder Traktor bezeichnet, wird in der Landwirtschaft zum Ziehen und Antrieb landwirtschaftlicher Maschinen, die auch als Anbaugeräte bezeichnet werden, benutzt. An einer Heckseite der Zugmaschine ist ein Dreipunktkraftheber, der auch als Dreipunkthydraulik be zeichnet wird, angeordnet. Der Dreipunktkraftheber ist eine hydraulische Vor richtung, um Anbaugeräte anzukuppeln und anzuheben. Der Dreipunktkrafthe- ber umfasst zwei in Längsrichtung montierte Hebel, die als Unterlenker be zeichnet werden. Oberhalb der Unterlenker ist mittig ein weiterer Hebel vorge sehen, der als Oberlenker bezeichnet wird. Er ermöglicht eine Neigungsverstel lung des Anbaugeräts.

Eine Zugmaschine kann große Lasten ziehen, beispielsweise beim Schüttgut transport oder beim Transport und Ausbringen von Gülle. Trotz Allradfunktion der Zugmaschine kann es beim Einsatz der Zugmaschine für solche Transporte auf dem Feld ohne geeigneten Ballastausgleich zu einer unzureichenden Trak tion kommen, die zum Durchdrehen der Räder bis zum Festfahren der Zugma schine führen kann. Beim Transport schwerer Lasten auf der Straße ist das Fahrverhalten und damit die Sicherheit beeinträchtig, da das Gespann leicht zu schlingern beginnen kann. Um ein sicheres Fahrverhalten sowohl auf dem Feld als auch auf der Straße mit Geschwindigkeiten von bis zu 50 km/h zu erzielen, ist eine hohe Stützlast so wohl auf der Vorder- als auch auf der Flinterachse der Zugmaschine erforder lich.

Ein konventioneller Ansatz, um solche Radbelastungen zu erreichen, sieht vor, dass eine Ballastierung der Vorderachse mittels zusätzlicher Gewichte, die an der Zugmaschinenvorderseite angebracht werden, vorgenommen wird. Durch die Anbringung der Zusatzgewichte, beispielsweise an einer Fronthydraulik der Zugmaschine, kann die Stützlast auf der Vorderachse vergrößert werden und dadurch können die Fahreigenschaften verbessert werden. Abhängig von der Anhängerlast des Gespanns kann hierfür ein Gewicht von bis zu 2000 kg erfor derlich sein. Nachteilig bei diesem Ansatz ist, dass die Zusatzgewichte auch bei Leerfahrten des Gespanns transportiert werden, was mit einem erhöhten Ver schleiß der Reifen und einem erhöhten Treibstoffverbrauch einhergeht.

Ein weiterer Ansatz ist eine Untenanhängung an einer Kugelkupplung der Zug maschine, die insbesondere bei Tandem- und Tridemanhängern zum Einsatz kommt.

Ein weiterer Ansatz zur besseren Radlastverteilung sieht die Befestigung eines sogenannten Topzylinders am Anhänger vor. Der Topzylinder ist mittels einer Halterung fest mit der Anhängerdeichsel verbunden. Der fest montierte Topzy linder wird an einer Oberlenkerhalterung der Zugmaschine, von der der Ober lenker zuvor demontiert worden ist, eingehängt. Der Topzylinder drückt auf die Zugmaschine. Der vorgegebene Druck hängt von der Anhängerlast ab. Dies bewirkt eine zusätzliche Belastung der Vorderachse und macht die Ballastie rung durch Zusatzgewichte an der Zugmaschinenfrontseite überflüssig. Aller dings ist eine automatische Veränderung der vorgegeben Druckeinstellung am Topzylinder abhängig von der Anhängerlast nicht möglich. Dieser Ansatz ist aufwändig, da für jeden Anhänger ein Topzylinder mit entsprechender Ansteue rung vorgesehen werden muss.

Das Dokument EP 0617881 B1 zeigt eine Vorrichtung mit einer Deichsel, einem Deichselteil und einem doppeltwirkenden Kolbenzylinder zum Verbinden min destens eines Gerätes mit einer Zugeinrichtung.

Das Dokument EP 2425695 B1 zeigt ein aufsattelbares Bodenbearbeitungsge rät mit zugkraftverstärkender Hydraulik.

Die DE 199 08 239 A1 zeigt einen landwirtschaftlichen Bestellzug, bestehend aus einem Ackerschlepper und einem eine Zugdeichsel aufweisenden einach sigen Anhängegerät, wobei das Anhängegerät mittels einer Zugdeichsel an ei nem Unterlenker einer unteren Anhängekuppeleinrichtung des Ackerschleppers angekuppelt ist. Oberhalb der Zugdeichsel und im Abstand zu deren Anlenk punkt ist an der Anhängekuppeleinrichtung ein teleskopierbarer und einstellba rer Lenker angebracht.

Es stellt sich die Aufgabe, eine alternative Vorrichtung zur Verbesserung der Fahreigenschaften einer Zugmaschine mit angekoppeltem Anhänger bereitzu stellen.

Dies wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Die Vorrichtung ist geeignet zum Verbinden einer landwirtschaftlichen Zugma schine, die einen Dreipunktkraftheber aufweist, mit einem Anhänger, der eine Deichsel aufweist. Die Vorrichtung umfasst einen Oberlenker des Dreipunkt krafthebers, eine Oberlenkerkoppelvorrichtung auf der Deichsel, und eine An steuerungsvorrichtung für den Oberlenker. Der Oberlenker ist mit der Oberlen kerkoppelvorrichtung koppelbar, und der Oberlenker ist ausgebildet, eine Kraft auf die Oberlenkerkoppelvorrichtung aufzubringen, sodass ein Radlastverhält- nis der Zugmaschine und/oder eine Vorderradlast der Zugmaschine verändert wird, wenn die Deichsel mit einer Anhängerkupplung der Zugmaschine verbun den ist und der Oberlenker mit der Oberlenkerkoppelvorrichtung gekoppelt ist. Die Ansteuerungsvorrichtung ist ausgebildet, die Kraft einzustellen, das heißt anzusteuern.

Das Radlastverhältnis betrifft das Verhältnis von Vorder- und Hinterradlast. Der Begriff umfasst auch das Achslastverhältnis von Vorder- und Hinterachslast. Statt Last kann in diesem Zusammenhang auch der Begriff Gewicht verwendet werden. Ähnliches gilt für die Vorderradlast, die die Belastung oder das Gewicht auf den Vorderrädern ist, aber auch die Vorderachslast, beziehungsweise die Belastung oder das Gewicht auf der Vorderachse, umfasst. Die Ansteuerungs vorrichtung ist vorteilhafterweise eine Hydraulikansteuerungsvorrichtung eines hydraulischen Oberlenkers, wobei die Ansteuerungsvorrichtung die vom Ober lenker aufgebrachte Kraft steuert. Die Kopplung von Oberlenker und Oberlen kerkoppelvorrichtung ist eine mechanische Verbindung, die durch Ineinander greifen von Oberlenker und Oberlenkerkoppelvorrichtung oder einem Verbin dungselement zwischen Oberlenker und Oberlenkerkoppelvorrichtung erfolgt, sodass der Oberlenker eine Druckkraft auf die Oberlenkerkoppelvorrichtung aufbringen kann. Üblicherweise ist zumindest ein einseitiger Formschluss in Kraftrichtung vorgesehen.

Mit der Vorrichtung bringt der Oberlenker eine Kraft auf die Oberlenkerkoppel vorrichtung auf, sodass das resultierende Verspannen von Zugmaschine und Anhänger zu einer Veränderung des Radlastverhältnis der Zugmaschine im Vergleich zu einem Gespann, dessen Zugmaschine und Anhänger nicht ver spannt sind, führt und die Vorderradlast erhöht wird, was eine Verbesserung der Fahreigenschaften bewirkt. Die Vorrichtung reduziert den Aufwand im Ver gleich zu einem Topzylinder, da die Druckkraft vom bei der Zugmaschine be reits vorgesehenen Oberlenker ausgebracht wird und damit Topzylinder, die sonst an jedem Anhänger vorgesehen wären, überflüssig macht. Zudem muss der schwere Oberlenker, anders als bei Verwendung eines Topzylinders, nicht mehr an- und abmontiert werden, wodurch das An- und Abkoppeln des Anhä ngers schneller und leichter wird. Am Anhänger ist lediglich eine Oberlenker koppelvorrichtung erforderlich, die bespielweise als Anbaukonsole montiert sein kann. Eine Ballastierung mit Zusatzgewichten ist nicht mehr erforderlich, sodass die Vorrichtung einen geringeren Kraftstoffverbrauch bewirkt. Die anhängerlast abhängige Einstellung der Vorderradlast reduziert den Reifenverschleiß an der Vorderachse, aber auch den Materialverschleiß an der Zugmaschine, was unter anderem durch die Entlastung der Vorderachse bei Leerfahrten bedingt ist.

Die zugmaschinenseitige Ansteuerung ermöglicht individuelle Einstellmöglich keiten der Kraft für verschiedene Anhänger mit variierendem Beladungsgewicht. Die Ansteuerungsvorrichtung ermöglicht in Abhängigkeit eines Beladezustands des Anhängers und/oder eines vorgegebenen Radlastverhältnis und/oder einer vorgegebenen Vorderradlast und/oder einer Untergrundbeschaffenheit die er forderliche Kraft zu bestimmen und einzustellen. Diese Informationen können beispielsweise über eine Benutzerschnittstelle in der Zugmaschine eingegeben werden. Die Benutzerschnittstelle ist ausgebildet, Informationen über einen Beladezustand des Anhängers und/oder eine Untergrundbeschaffenheit und/oder ein vorgegebenes Radlastverhältnis und/oder eine vorgegebene Vor derradlast durch eine Benutzerin oder einen Benutzer einzugeben und der An steuerungsvorrichtung bereitzustellen. Insbesondere die Eingabe des ge wünschten Radlastverhältnis oder der gewünschten Vorderradlast ermöglicht verkehrssicheres Fahren sowohl bei Leerfahrten mit Anhänger als auch bei be ladenem Anhänger. Auch beim Rückwärtsfahren wird die Traktion optimiert. Umgebungsparameter wie die Beschaffenheit des Untergrunds, z.B. Feld oder Straße, können in die Bestimmung der geeigneten Kraft einfließen. Dadurch wird die Traktion sowohl im Gelände als für Fahrten auf der Straße mit belade nem Anhänger optimiert. Die Benutzerschnittstelle kann zusätzlich ausgebildet sein, Einstellungen für weitere Anbaugeräte und deren Betrieb zu optimieren. Dies ermöglicht weitere Anwendungsmöglichkeiten für die Ansteuerung des Oberlenkers bei Feldarbeiten mit Anbaugeräten, wie Scheibenegge, Grubber, Kreiselegge usw. Der Oberlenker bietet weitere Einstellmöglichkeiten für den Betrieb solcher Anbaugeräte. Beispielsweise kann die Bodenrückverfestigung eines Nachlaufgeräts individuell am Display eingestellt werden.

Die Bestimmung der vorgegebenen Kraft, die der Oberlenker aufbringen soll, kann durch formelmäßige Berechnungen oder Näherungen oder mittels tabella risch gespeicherter Kraftwerte für verschiedene Eingangswerte erfolgen. Alter nativ kann die Bestimmung und Einstellung der Kraft mittels einer Regelung mit einer Rückkopplungsschleife erfolgen, bei der die Ansteuerungsvorrichtung ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer gemessenen Regelgröße die Kraft zu be stimmen und einzustellen. Die Regelgröße wird mit einer vorgegeben Führgrö ße verglichen und in Abhängigkeit des Ergebnisses wird die Kraft als Stellgröße eingestellt. Die Führgröße muss nicht unbedingt das gewünschte Radlastver hältnis oder die gewünschte Vorderradlast sein, sondern kann ein damit zu sammenhängender Parameter sein.

Nichtsdestotrotz umfasst eine Ausführung der Vorrichtung einen Kraftmesser am Oberlenker oder einer Oberlenkerlagerung, um den momentanen Kraftwert, den der Oberlenker aufbringt, mit einem gewünschten, vorgegebenen Kraftwert vergleichen und gegebenenfalls verändern zu können. Der Kraftmesser kann als externe Komponente, die zusätzlich am Oberlenker vorgesehen ist, oder als Teil des Flydrauliksystems des Oberlenkers ausgebildet sein. Der Kraftmesser kann als Druckmessdose oder als Messbolzen ausgebildet sein. Auch die Ver wendung eines Dehnungsmessstreifens ist möglich. In der Ausführung, bei der der Kraftmesser im Hydrauliksystems des Oberlenkers integriert ist, ist er Teil einer intelligenten Hydraulik. In einer Ausführung ist die Ansteuerungsvorrichtung ausgebildet, die Kraft in Abhängigkeit von einem Fahrdynamikparameter, der von einem Fahrdyna miksensor der Zugmaschine detektierbar ist, zu bestimmen und einzustellen. Solche Fahrdynamikparameter können Fahrzeugschwingung, Lenkeinschlag oder Fahrgeschwindigkeit sein, die zugmaschinenseitig erfasst und der Ansteu erungsvorrichtung bereitgestellt werden, damit sie in die Bestimmung und Op timierung der Kraft auf die Oberlenkerkoppelvorrichtung einfließen können. Da die Ansteuerung zugmaschinenseitig erfolgt, ist eine Bereitstellung solcher Pa rameter durch die Zugmaschine mit wenig Aufwand zu erzielen. Insbesondere Kurvenfahrten werden durch diese Ausführung sicherer.

In einer Ausführung weist die Ansteuerungsvorrichtung einen Speicher für Bel adezustände von Anhängern und/oder Untergrundbeschaffenheiten und/oder vorgegebene Radlastverhältnissen und/oder vorgegebene Vorderradlasten auf. Dies ermöglicht der Benutzerin oder dem Benutzer für typische Beladesituatio nen der Anhänger ihres beziehungsweise seines Landmaschinenfuhrparks be reits eingegebene Datensätze wieder abzurufen. Falls erforderlich können die abgerufenen Datensätze geändert werden.

Eine Ansteuerungsvorrichtung für einen Oberlenker eines Dreipunktkrafthebers einer landwirtschaftlichen Zugmaschine ist ausgebildet, eine Kraft am Oberlen ker einzustellen, die auf eine Oberlenkerkoppelvorrichtung auf einer Deichsel eines Anhängers aufgebracht wird, sodass ein Radlastverhältnis und/oder eine Vorderradlast der Zugmaschine verändert wird, wenn die Deichsel mit einer Anhängerkupplung der Zugmaschine verbunden ist und der Oberlenker mit der Oberlenkerkoppelvorrichtung gekoppelt ist.

Solch eine Ansteuervorrichtung kann den Oberlenker der Zugmaschine derart ansteuern, dass Zugmaschine und Anhänger verspannen und dadurch das Radlastverhältnis und/oder die Vorderradlast der Zugmaschine verändert wird, was zu einer Verbesserung der Fahreigenschaften führt.

Ein Verfahren zur Ansteuerung eines Oberlenker eines Dreipunktkrafthebers einer landwirtschaftlichen Zugmaschine umfasst die folgenden Schritte:

- Koppeln des Oberlenkers und einer Oberlenkerkoppelvorrichtung auf einer Deichsel eines Anhängers, die mit einer Anhängerkupplung der Zugmaschine verbunden ist oder verbindbar ist,

- Aufbringen einer Kraft durch den Oberlenker auf die Oberlenkerkoppelvorrich tung, sodass ein Radlastverhältnis der Zugmaschine verändert wird, wenn die Deichsel mit der Anhängerkupplung verbunden ist und der Oberlenker mit der Oberlenkerkoppelvorrichtung gekoppelt ist.

Diese Verfahren nutzt den Oberlenker, um Zugmaschine und Anhänger zu ver spannen und dadurch das Radlastverhältnis und/oder die Vorderradlast der Zugmaschine zu verändern.

Bei dem Verfahren kann in Abhängigkeit eines Beladezustands des Anhängers und/oder eines vorgegebenen Radlastverhältnis und/oder einer vorgegebenen Vorderradlast und/oder einer Untergrundbeschaffenheit die Kraft bestimmt und eingestellt, das heißt gesteuert, werden. Ferner kann bei dem Verfahren ein Fahrdynamikparameter detektiert und in dessen Abhängigkeit die Kraft be stimmt und einstellt werden. Die Bestimmung der Kraft, auch unter Einfluss wei terer Parameter, die eine bessere Anpassung des Radlastverhältnis und/oder der Vorderradlast an die Fahrsituation ermöglichen, kann rechnerisch, tabella risch oder mittels einer Regelung erfolgen.

Des Weiteren kann bei dem Verfahren oder der Ansteuervorrichtung eine Be lastung des Anhängers in Form einer Stützlast an der Anhängerkupplung unab hängig von einer Beladung oder einer Untergrundbeschaffenheit durch Steue- rung bzw. Regelung der Kraft am Oberlenker während der Fahrt konstant blei ben. Dabei kann die Stützlast des Anhängers während der Fahrt über einen weiteren Kraftaufnehmer dynamisch bestimmt und einer Regelung zugeführt werden.

Demnach kann nach dem Ankoppeln des Anhängers die gewünschte bzw. be nötigte Belastung/Kraft als Stützlast auf die Anhängerkupplung, welche bei spielsweise eine Kugelkopfkupplung ist, durch den Anwender über die oben beschriebene Benutzerschnittstelle eingestellt werden, wobei z.B. ein Wert von 2000kg als Belastung vorgegeben wird. Nun ist es entscheidend, dass nach dem Beladen, sowohl bei der Fahrt auf der Straße als auch beim Entladen unter sich ändernden Bedingungen wie Bodengegebenheiten und Beladungsgewicht immer der eingestellte Wert der Stützlast (z.B. 2000 kg) durch die Oberlenker steuerung gehalten wird, indem der Oberlenker aus- oder eingefahren wird.

Dies soll durch das Verfahren bzw. die oben beschrieben Ansteuerungsvorrich tung intelligent gesteuert werden, d.h. dynamisch während der Fahrt. Hierfür ist die Kraftmessung an der Anhängerkupplung (Kugelkopfkupplung) des Schlep pers mittels Messbolzen oder vergleichbaren Varianten notwendig.

Durch die Verwendung der beschriebenen Vorrichtung, der Ansteuerungsvor richtung und des Verfahrens ergibt sich eine Aufwandsreduktion und damit na türlich auch eine Kostenreduktion für die Benutzerinnen und Benutzer sowie die Zugmaschinenhersteller. Die beschriebene Ausgestaltung der Ansteuerungs vorrichtung zur Ansteuerung des bereits vorhandenen Oberlenkers ist ein ge ringerer Aufwand als das Vorsehen eines Topzylinders auf der Anhängerseite, da der Flardwareaufwand geringer ist. Ebenso wird bei der erfindungsgemäßen Lösung der vorhandene Oberlenker des Schleppers genutzt. Dies stellt eine große Erleichterung für den Anwender dar, da die Montage bzw. Demontage des separaten Zylinders entfallen. Der Anschaffungspreis für die Anhänger re duziert sich, da anhängerseitig weder ein Topzylinder noch eine separate Steu- erung hierfür erforderlich ist. Des Weiteren kann kosten- und aufwandsgünstig die Ansteuerungsvorrichtung einer Zugmaschine im Bestand der Benutzerin oder des Benutzers nachgerüstet werden, da die erforderlichen Hydrauliksteue rungskomponenten an der Zugmaschine zumindest teilweise bereits vorgese hen sind und noch in entsprechender Weise programmiert werden müssen. An den Anhängern ist lediglich die Oberlenkerkoppelvorrichtung, beispielsweise in Form einer Topzylinderhalterung ohne Topzylinder, erforderlich. Solch eine Oberlenkerkoppelvorrichtung ohne elektronische oder hydraulische Komponen ten kann in einfacher Weise nachgerüstet werden oder ist bereits vorhanden, was sinngemäß auch das vorhandene Steuerungssystem gilt, in welches die Erfindung integriert werden kann.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläu tert. Es zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines Gespanns mit einer Zugmaschine und einem Anhänger in schematischer Darstellung,

Figur 2 ein Ausführungsbeispiel eines Dreipunktkrafthebers und einer An hängekupplung, die mit einer Anhängerdeichsel verbunden ist, in schematischer Darstellung.

In den Figuren sind gleiche oder funktional gleichwirkende Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Gespanns mit einer Zugmaschine 1 und einem Anhänger 3. Die Radlast an Vorder- und Hinterach se der Zugmaschine 1 ist durch Pfeile 5, 7 veranschaulicht. Der Anhänger 3 weist eine Deichsel 9 auf, die mit einer Anhängerkupplung der Zugmaschine 1 verbunden ist. Die Anhängerkupplung kann als Kugelkupplung oder Bolzenkupplung, gegebenenfalls in Kombination mit weiteren Komponen ten wie einer Ackerschiene oder einer anderen Verbindungsvorrichtung, ausge bildet sein. Insbesondere Kugel- oder Kugelkopfkupplungen sind die bevorzugte Art der Ankopplung sowohl eines einachsigen Anhängers als auch bei Tandem oder Tridem-Anhängern. Eine Befestigung an einem Unterlenker wird bei ein- oder mehrachsigen Anhängern aufgrund der mechanischen Belastungen als nachteilig angesehen.

Des Weiteren ist eine Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 auf der Deichsel 9 vor gesehen, die mit einem an der Zugmaschine 1 vorhandenen Oberlenker 13 der Zugmaschine 1 gekoppelt ist. Der Oberlenker 13 ist Teil eines Dreipunktkraft- hebers. Der Oberlenker 13 ist ausgebildet, eine Kraft 15 auf die Oberlenkerkop pelvorrichtung 11 aufzubringen. Diese Kraft 15 drückt gegen die Oberlenker koppelvorrichtung 11 und kann deshalb auch als Druckkraft oder nur Druck be zeichnet werden. Demnach kann der Oberlenker 13 ein- bzw. ausgefahren werden.

Die Zugmaschine 1 weist ferner eine Ansteuerungsvorrichtung 17 für den Ober lenker 13 auf. Die Ansteuerungsvorrichtung 17 ist ausgebildet, die Kraft 15 ein zustellen, die auf die Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 drückt. Über eine Benut zerschnittstelle 19 in der Zugmaschine 1, die mit der Ansteuerungsvorrichtung 17 elektrisch gekoppelt ist, ist ein Datenaustausch zwischen einer Benutzerin oder einem Benutzer und der Ansteuerungsvorrichtung 17 möglich. Die Benut zerin oder der Benutzer ist üblicherweise die Fahrerin beziehungsweise der Fahrer des Gespanns. Die Erfindung soll explizit in das vorhandene Steue rungssystem integriert und durch ein vorhandenes Display gesteuert und be dient werden können. Ferner ist ein Kraftmesser 21 am Oberlenker 13 oder ei ner Oberlenkerlagerung vorgesehen, der die vom Oberlenker 13 aufgebrachte Kraft 15 detektiert und diese Information der Ansteuerungsvorrichtung 17 be reitstellt. Der Kraftmesser 21 kann als Druckmessdose oder Messbolzen an der Oberlenkerlagerung ausgebildet sein.

Bei hoher Anhängerlast wird die Hinterachse der Zugmaschine 1 stark belastet. Durch die Druckkraft 15, die der Oberlenker 13 auf die Oberlenkerkoppelvor richtung 11 aufbringt, werden die Radlasten 5, 7 derart beeinflusst, dass sich das Radlastverhältnis zu Gunsten der Vorderachse verschiebt. Mit anderen Worten: Die Radlast 5 auf der Vorderachse wird erhöht, wodurch sich die Trak tion erhöht und die Fahreigenschaften verbessern.

Figur 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Dreipunktkrafthebers 23 und einer Anhängerkupplung 25 an einer Zugmaschine 1 , wobei die Anhän gerkupplung 25 mit einer Anhängerdeichsel 9 verbunden ist.

Der Dreipunktkraftheber 23 ist am Heckbereich 33 der Zugmaschine 1 befestigt. Der Dreipunktkraftheber 23 ist eine hydraulische Vorrichtung, um Anbaugeräte anzukuppeln und anzuheben. Der Dreipunktkraftheber 23 umfasst zwei in Längsrichtung montierte Hebel, die als Unterlenker 27 bezeichnet werden. Oberhalb der Unterlenker 27 ist mittig ein weiterer Hebel vorgesehen, der als Oberlenker 13 bezeichnet wird.

Die Unterlenker 27 können direkt oder, wie in Figur 2 dargestellt, mittels eines Hebelsystems mit Hydraulikzylindern 29 angehoben werden. An den freien En den der Unterlenker 27 können Anbaugeräte angekoppelt gekoppelt werden.

Bei der Ankopplung eines Anhängers 3 als Anbaugerät dienen die Unterlenker 27 als Anhängerkupplung. Der Oberlenker 13 ermöglicht eine Verstellung der Neigung des Anbaugeräts. Dies kann durch Veränderung der Oberlenkernei gung aber insbesondere durch eine Längenveränderung des Oberlenkers 13 erreicht werden. Vorteilhafterweise erfolgt die Längenveränderung des Ober- lenkers 13 hydraulisch. Die Aufhängebereiche an den Enden von Ober- und Unterlenkern 13, 27 können hakenförmig ausgebildet sein. Dies ermöglicht ein schnelles An- und Abkoppeln der Anbaugeräte.

An der Deichsel 9 ist eine über die Kuppelebene, in der die Kupplung von An hängerkupplung 25 und Deichsel 9 erfolgt, aufragende Oberlenkerkoppelvor richtung 11 vorgesehen. Die Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 ist fest mit der Deichsel 9 verbunden, beispielsweise durch Verschrauben oder Verschweißen.

Endbereiche von Oberlenker 13 und Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 sind der art ausgebildet, dass bei ihrer mechanischen Kopplung eine Kraftübertragung ermöglicht wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Endbereich der Oberlen kerkoppelvorrichtung 11 so ausgebildet, dass er vom Haken des Oberlenkers 13 umgriffen wird, um so die Kraft 15 vom Oberlenker 13 auf die Oberlenker koppelvorrichtung 11 aufbringen zu können. In einem alternativen Ausfüh rungsbeispiel kann das Ende des Oberlenkers 13 in eine Aufnahme der Ober lenkerkoppelvorrichtung 11 eingreifen, um so die Kraftübertragung zu ermögli chen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann eine Verbindungsvorrichtung als weitere Komponente (in Figur 2 nicht dargestellt) zwischen der Oberlenker koppelvorrichtung 11 und dem Oberlenker 13 vorgesehen sein. Die Oberlen kerkoppelvorrichtung 11 ist vorteilhafterweise so ausgebildet, dass sie in eine standardisierte Aufnahme eines Oberlenkers 13 eingreifen oder mit ihr Zusam menwirken kann und so mit ihr gekoppelt werden kann. Die Oberlenkerkoppel vorrichtung 11 ist derart ausgebildet, dass zumindest ihr Kopfbereich, an dem sie mit dem Oberlenker 13 gekoppelt ist, drehbar ist, sodass die Kopplung und Kraftübertragung zwischen Oberlenker 13 und Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 auch bei Kurvenfahrten gegeben sind und ein Schlingern des Gespanns ver hindern können. Dies kann beispielsweise durch einen drehbaren Kopfbereich der Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 auf einem fest mit der Deichsel 9 verbun denen Fußbereich der Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 erreicht werden, wie durch die gestrichelte Linie der Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 in Figur 2 an gedeutet.

Des Weiteren weist die Zugmaschine 1 eine Zapfwelle 35 auf, die über eine daran befestigte Welle 31 ein Anbaugerät antreiben kann. In diesem Ausfüh rungsbeispiel wird die Welle 31 durch eine Aussparung in der Oberlenkerkop pelvorrichtung 11 geführt.

Der Oberlenker 13 ist ausgebildet, eine vorgegebene Kraft 15 auf die Oberlen kerkoppelvorrichtung 11 zu übertragen. Diese auf die Oberlenkerkoppelvorrich tung 11 wirkende Druckkraft 15 bewirkt eine Verspannung zwischen der Zug maschine 1 und dem Anhänger 3, die die Radlasten 5, 7 und Fahrzeugschwin gungen beeinflusst. Das Aufbringen der Druckkraft 15 erfolgt oberhalb der An hängerkupplung 25. Die Druckkraft 15 verläuft vorteilhafterweise im Wesentli chen parallel zur Zugmaschinenlängsachse. Der Oberlenker 13 ist vorteilhaf terweise ebenfalls im Wesentlichen parallel zur Zugmaschinenlängsachse aus gerichtet, um die Kraft 15 in der gewünschten Richtung aufzubringen. Nichts destotrotz kann der Oberlenker 13 zur Aufbringung der Kraft 15 auch geneigt sein.

Die Ansteuerungsvorrichtung 17 steuert den Oberlenker 13, insbesondere seine längenverändernde Hydraulik, derart, dass die vorgegebene Kraft 15 auf die Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 wirkt. Da die Ansteuerung zugmaschinenseitig erfolgt, kann sie in einfacher Weise durch die Benutzerin oder den Benutzer über die Benutzerschnittstelle vorgegeben und verändert werden.

Ein typischer Betriebsablauf bei der Verwendung der beschriebenen Vorrich tung zum Verbinden der Zugmaschine 1 mit dem Anhänger 3 kann wie folgt aussehen: Der an der Zugmaschine 1 vorhandene hydraulische Oberlenker 13 wird an die Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 auf der Anhängerdeichsel 9 einge- hängt. Die zugmaschinenseitige Steuerung des Radlastverhältnis mittels des Oberlenkers 13 erfolgt durch die Ansteuerungsvorrichtung 17, die eine geeigne te Programmierung der Hydrauliksteuerung des Oberlenkers 13, wie im Fol genden beschrieben, umfasst.

Die Ansteuerung und Interaktion der Benutzerin oder des Benutzers mit der Benutzerschnittstelle 19 kann dann wie folgt aussehen: Zunächst erfolgt eine Aktivierung der Ansteuerungsvorrichtung 17 für den Oberlenker 13 über ein Display der Benutzerschnittstelle 19 in der Zugmaschine 1. Mittels einer Menü steuerung der Benutzerschnittstelle 19 wird eine gewünschte Vorderradlast 5 für die Zugmaschine 1 , sowohl im beladenen als auch im leeren Zustand des Anhängers 3, eingestellt. Zur Veranschaulichung kann im Display bildlich eine Zugmaschine mit Anhänger dargestellt werden, auf der die eingestellte Vorder radlast 5 angezeigt wird. Vorteilhafterweise wird die Ballastierung der Vorder achse sowohl im beladenen als auch im leeren Zustand des Anhängers 3 in Kilogramm oder Tonnen angezeigt. Da für eine Zugmaschine 1 oftmals nur eine begrenzte Anzahl verschiedener Anhänger 1 und angehängte Lasten verwen det werden - diese jedoch immer wieder - weist die Ansteuerungsvorrichtung 17 eine Speicherfunktion auf, mittels der bisherige Einstellungen abrufbar sind. Die erneute Einstellung aller Parameter vor jeder Fahrt kann dadurch entfallen. Soll ten sich Paramater geändert haben, kann die Einstellung angepasst werden. Nach der Eingabe der relevanten Parameter zur Lasteinstellung werden die Werte mittels einer „OK“ -Taste an der Benutzerschnittstelle 19 bestätigt.

Die Ansteuerungsvorrichtung 17 wird bei der Aktivierung in einen ersten Zu stand gesetzt, der in Anlehnung an eine beispielhafte Kennzeichnung einer da bei angesteuerten Hydraulikleitung auch als „rot minus“ bezeichnet wird. Dies ist der Zustand für eine Leerfahrt, der während der gesamten Leerfahrt nicht mehr geändert werden muss. Bei der Leerfahrt ist der Oberlenker 13 in einer sogenannten Schwimmstellung. Nach dem Beladen des Anhängers 3 wird vor Fortsetzung der Fahrt die An steuerungsvorrichtung 17 in einen zweiten Zustand gesetzt, der in Anlehnung an eine beispielhafte Kennzeichnung einer dabei angesteuerten Hydrauliklei tung auch als „rot plus“ bezeichnet wird, wobei die Ansteuerung durch einmali ge Betätigung eines Flydrauliksteuerhebels erfolgen kann. Die Ansteuerung des Oberlenkers 13 erfolgt in Abhängigkeit der zuvor eingegebenen Daten für die Fahrt mit beladenem Anhänger 3. Nun wird die Zugmaschine 1 mit dem ge wünschten Gewicht auf der Vorderachse belastet. Nach dem Entladen des An hängers 3 wird die Ansteuerungsvorrichtung 17 wieder in den ersten Zustand „rot minus“ gesetzt, sodass die Zugmaschine 1 auf der Vorderachse wieder ent lastet wird und der Oberlenker 13 wieder in die Schwimmstellung gebracht wird. Die Zustandsänderungen können mittels der Benutzerschnittstelle 19 erfolgen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Ansteuerungsvorrichtung 17 aus gebildet, die Ballastierung der Vorderachse während des Betriebs, insbesonde re während der Fahrt, zu verändern. So ist für Fahrten auf dem Feld, sei es im beladenen oder leeren Zustand, eine größere Traktion erforderlich als bei Stra ßenfahrten des Gespanns. Dies gilt insbesondere für Fahrten auf nassem Feld boden, die noch mehr Traktion erfordern als Fahrten auf trockenem Feldboden. Eine größere Traktion lässt sich durch eine größere Vorderradlast 5 erzielen.

So kann beispielsweise bei einer Straßenfahrt 100% einer voreingestellten Vor derradlast 5 aufgebracht werden. Dieser Wert wird bei einer Fahrt auf dem Feld erhöht, beispielsweise auf 150% - 200% der voreingestellten Vorderradlast 5.

Alternativ können verschiedene absolute Vorderradlastwerte, z.B. in Kilogramm oder Tonnen, für Straßen- und Feldfahrten vorgegeben werden. Die Umstellung zwischen den Zuständen „Straßenfahrt“ und „Feldfahrt“ und der damit einher gehenden Veränderung der Vorderradlast 5 kann automatisch in Anhängigkeit eines Fahrdynamikparameters, detektiert über einen Fahrdynamiksensor, erfol- gen oder manuell während Fahrt durch die Fahrerin oder den Fahrer über die Benutzerschnittstelle 19. Manuelles Nachsteuern der Vorderradlast 5, bei spielsweise durch Drücken von Plus- und Minustasten, kann eine noch bessere Anpassung an den Untergrund, beispielweise schwerer, nasser Ackerboden, ermöglichen. Für Straßenfahrten können zusätzlich geschwindigkeitsabhängig mehrere Zustände und damit einhergehende Vorderradlast 5 durch die Ansteu erungsvorrichtung 17 angesteuert werden. So kann für Fahrten unterhalb eines Schwellwertes, z.B. 15 km/h, eine Vorderradlast 5 eingestellt werden, die sich von der Vorderradlast 5 für höhere Geschwindigkeiten unterscheidet und größer ist. Auch hier kann die Vorgabe der Vorderradlast 5 relativ oder absolut erfol gen, wie oben beschrieben. Auf diese Weise wird eine variable und intelligente Ballastierung erzielt. Sie erfolgt durch die Ansteuerungsvorrichtung 17.

Außerdem kann nach dem Ankoppeln des Anhängers 3 die gewünschte bzw. benötigte Belastung/Kraft als Stützlast auf die Anhängerkupplung 25 (bei spielsweise als Kugelkopfkupplung) durch den Anwender über die Benutzer schnittstelle 19 eingestellt werden. So kann z.B. ein Wert der Stützlast von 2000 kg über das vorhandene Display der Ansteuerungsvorrichtung 17 eingegeben werden, die dann vom Oberlenker 13 aufgebrachte Kraft 15 steuert oder regelt.

Nach dem Beladen, sowohl bei der Fahrt auf der Straße als auch beim Entla den unter sich ändernden Bedingungen wie Bodengegebenheiten und Bela dungsgewicht wird immer der eingestellte Wert der Stützlast durch die Ansteue rungsvorrichtung 17 gehalten, indem der Oberlenker 13 wird aus- oder einge fahren wird. Dies wird durch die Ansteuerungsvorrichtung 17 als intelligente bzw. dynamische Steuerung bzw. Regelung während der Fahrt erreicht. Hierfür ist die Kraftmessung an der Anhängerkupplung 25 (beispielsweise als Kugel kopfkupplung) der Zugmaschine 1 mittels Messbolzen oder vergleichbaren Va rianten notwendig, die als Regelgröße für eine Regelung verwendet wird. Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbil dungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebe nen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.

Bezugszeichen

I Zugmaschine

3 Anhänger 5 Vorderrad last

7 Hinterradlast

9 Deichsel

I I Oberlenkerkoppelvorrichtung

13 Oberlenker 15 Kraft

17 Ansteuerungsvorrichtung 19 Benutzerschnittstelle 21 Kraftmesser

23 Dreipunktkraftheber 25 Anhängerkupplung

27 Unterlenker

29 Hydraulikzylinder

31 Welle

33 Heckseite 35 Zapfwelle

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Verbinden einer landwirtschaftlichen Zugmaschine (1), die einen Dreipunktkraftheber (23) aufweist, mit einem Anhänger (3), der eine Deichsel (9) aufweist, wobei die Vorrichtung umfasst: einen an der Zugmaschine (1) vorhandenen Oberlenker (13) des Dreipunkt krafthebers (23), welcher ein- und ausfahrbar ist, eine Oberlenkerkoppelvorrichtung (11) auf der Deichsel (9), und eine Ansteuerungsvorrichtung (17) für den Oberlenker (13), wobei der Oberlenker (13) mit der Oberlenkerkoppelvorrichtung (11) koppelbar ist und der Oberlenker (13) ausgebildet ist, eine Kraft (15) auf die Oberlenker koppelvorrichtung (11) aufzubringen, sodass ein Radlastverhältnis der Zugma schine (1 ) und/oder eine Vorderradlast (5) der Zugmaschine (1 ) verändert wird, wenn die Deichsel (9) mit einer Anhängerkupplung (25) der Zugmaschine (1) verbunden ist und der Oberlenker (13) mit der Oberlenkerkoppelvorrichtung (11) gekoppelt ist, und wobei die Ansteuerungsvorrichtung (17) ausgebildet ist, die Kraft (15) ein zustellen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Ansteuerungsvorrichtung (17) ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines Beladezustands des Anhängers (1) und/oder eines vorgegebenen Radlastver hältnis und/oder einer vorgegebenen Vorderradlast (5) und/oder einer Unter grundbeschaffenheit die Kraft (15) zu bestimmen und einzustellen.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerungsvorrichtung (17) ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer gemessenen Regelgröße die Kraft (15) zu bestimmen und einzustellen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Kraftmesser (21) am Oberlenker (13) oder einer Oberlenker lagerung.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Kraftmesser (21 ) als Druckmessdose oder als Messbolzen ausgebil det ist und/oder von einem Hydrauliksystems des Oberlenkers (13) umfasst ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerungsvorrichtung (17) ausgebildet ist, die Kraft (15) in Ab- hängigkeit von einem Fahrdynamikparameter, der von einem Fahrdyna miksensor der Zugmaschine (1) detektierbar ist, zu bestimmen und einzustel len.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, umfassend eine Benutzerschnittstelle (19), die mit der Ansteuerungsvorrichtung (17) gekoppelt ist, wobei die Benutzerschnittstelle (19) ausgebildet ist, Informa tionen über den Beladezustand des Anhängers (3) und/oder das vorgegebene Radlastverhältnis und/oder die vorgegebene Vorderradlast (5) und/oder die Un tergrundbeschaffenheit einzugeben und der Ansteuerungsvorrichtung (17) be- reitzustellen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Benutzerschnittstelle (19) ausgebildet ist, der Ansteuerungsvorrich tung (17) Einstellungen für weitere Anbaugeräte bereitzustellen.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerungsvorrichtung (17) einen Speicher für Beladezustände von Anhängern (3) und/oder Untergrundbeschaffenheiten und/oder vorgegebene Radlastverhältnisse und/oder vorgegebene Vorderradlasten (5) aufweist.

10. Ansteuerungsvorrichtung (17) für einen Oberlenker (13) eines Dreipunkt krafthebers (23) einer landwirtschaftlichen Zugmaschine (1), wobei die Ansteuerungsvorrichtung (17) ausgebildet ist, eine Kraft (15) am Oberlenker (13) einzustellen, die der Oberlenker (13) auf eine Oberlenker koppelvorrichtung (11 ) auf einer Deichsel (9) eines Anhängers (3) aufbringt, sodass ein Radlastverhältnis und/oder eine Vorderradlast (5) der Zugmaschine (1 ) verändert wird, wenn die Deichsel (9) mit einer Anhängerkupplung (25) der Zugmaschine (1) verbunden ist und der Oberlenker (13) mit der Oberlenker koppelvorrichtung (11) gekoppelt ist.

11. Verfahren zur Ansteuerung eines Oberlenker (13) eines Dreipunktkrafthe bers (23) einer landwirtschaftlichen Zugmaschine (1) umfassend:

- Koppeln des Oberlenkers (13) und einer Oberlenkerkoppelvorrichtung (11) auf einer Deichsel (9) eines Anhängers (3), die mit einer Anhängerkupplung (25) der Zugmaschine (1) verbunden ist oder verbindbar ist,

- Aufbringen einer Kraft (15) durch den Oberlenker (13) auf die Oberlenkerkop pelvorrichtung (11), sodass ein Radlastverhältnis und/oder eine Vorderradlast (5) der Zugmaschine (1 ) verändert wird, wenn die Deichsel (9) mit der Anhän gerkupplung (25, 27) verbunden ist und der Oberlenker (13) mit der Oberlen kerkoppelvorrichtung (11) gekoppelt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11 , wobei in Abhängigkeit eines Beladezustands des Anhängers (3) und/oder eines vorgegebenen Radlastverhältnis und/oder einer vorgegebenen Vorderradlast (5) und/oder einer Untergrundbeschaffenheit die Kraft (15) bestimmt und einge stellt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei ein Fahrdynamikparameter detektiert und in dessen Abhängigkeit die Kraft (15) bestimmt und einstellt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem eine Stützlast des Anhängers (3) an der Anhängerkupplung (25) unabhängig von einer Beladung oder einer Untergrundbeschaffenheit konstant bleibt, indem die Kraft (15) wäh rend der Fahrt entsprechend gesteuert oder geregelt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Stützlast des Anhängers (3) an der Anhängerkupplung (25) während der Fahrt über einen weiteren Kraftauf nehmer dynamisch bestimmt und einer Steuerung oder Regelung zugeführt wird.