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Die Erfindung betrifft einen Ladewagen für aus Halm- oder Blattgut bestehendes Erntegut mit einer schwenkbaren Stirnwand, umfassend:
- – eine mit Aufnahmezinken besetzte Aufnahmevorrichtung, welche das Erntegut vom Boden aufnimmt,
- – eine Fördervorrichtung, die das von der Aufnahmevorrichtung aufgenommene Erntegut durch einen Förderkanal im Wesentlichen nach oben gerichtet in einen Laderaum abgibt,
- – den Laderaum, der von einer Stirnwand, zwei mit Seitenwandverlängerungen versehenen Seitenwänden, einer zu öffnenden Rückwand bzw. einem Dosiergerät, und von einem antreibbaren Roll- oder Kratzboden gebildet wird, wobei die Stirnwand um eine Achse schwenkbar ist und wobei vom in den Laderaum geförderten Erntegut eine Druckkraft auf die Stirnwand ausgeübt wird, welche bei Erreichen eines vorgegebenen Druckwertes die Verstellung der Stirnwand und/oder des Kratzbodens bewirkt,
- – einen variablen Zusatzladeraum, der den Laderaum im vorderen Bereich des Ladewagens erweitert,
- – einen von einem Fahrwerk getragenen Fahrzeugrahmen, durch welchen die Aufnahmevorrichtung, die Fördervorrichtung und der Laderaum miteinander verbunden sind.
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Bekannte Ladewagen werden in aller Regel von einem Traktor gezogen und angetrieben und zum Einbringen von Gras, Silage, Heu, Stroh oder anderem Erntegut im landwirtschaftlichen Ernteeinsatz genutzt. Im Allgemeinen verfügen solche Ladewagen über eine starr installierte Stirnwand. Bekannt sind jedoch auch Ladewagen mit ganz oder teilweise schwenkbarer Stirnwand. Unabhängig davon, ob die Stirnwand schwenkbar ist, wird bei allen Ladewagen das von der Aufnahmevorrichtung aufgenommene Erntegut durch eine Fördervorrichtung, bei der es sich beispielsweise um einen Förderrotor handeln kann, in einen nachgeordneten Laderaum gepresst. Dort wird das Erntegut entlang der vorderen Stirnwand hochgeschoben. Zur zusätzlichen Verdichtung des sich hierbei oberhalb des Förderkanals bildenden, relativ lockereren, Haufens kann eine Pressvorrichtung vorgesehen sein, gegen den das vom Förderkanal aufsteigende Erntegut gedrückt und damit verdichtet wird.
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Der Kratzboden wird in der Regel in Intervallen entweder manuell oder mittels einer sogenannten Ladeautomatik gestartet. Die Betätigung des Kratzbodens bewirkt somit einen stufenweisen Weitertransport des Ernteguts in den hinteren Bereich des Laderaums. Bei einer aus
DE 9013422 U1 bekannten Ladeautomatik ist am oberen Ende der Stirnwand eine Pressklappe gelenkig angeordnet. Bei Erreichen eines vorgegebenen Druckes gegen die Pressklappe wird der Kratzbodenantrieb ausgelöst, so dass der sich über dem Förderkanal befindliche Laderaumbereich von Erntegut geräumt wird. Dieser Vorgang kann so oft wiederholt werden, bis das auf dem Kratzboden befindliche Futter gegen die Rückwand des Laderaums oder, soweit vorhanden, gegen vor der Rückwand angeordnete Entlade-Dosierwalzen stößt und der Ladewagen damit voll ist.
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Zur Vergrößerung des durch starre Seiten- und Stirnwände begrenzten Laderaumes sind Ladewagen bekannt, bei denen die Stirnwand um eine im unteren Stirnwandbereich befindliche Drehachse schwenkbar ist.
DE 20 2013 010 413 U1 offenbart einen Ladewagen, bei dem die Schwenkbewegung mittels eines Hydraulikzylinders erfolgt. Der Hydraulikzylinder ist mit einem Drucklastsensor versehen, welcher bei Erreichen eines vorgegebenen Druckwertes die Verstellung des Kratzbodens und/oder der vorderen Stirnwand bewirkt. Der Drucklastsensor misst somit den auf die gesamte Stirnwand einwirkenden Druck. Insbesondere zu Beginn eines Beladevorganges ist es jedoch wünschenswert, das zunächst relativ locker durch den Förderkanal in den Laderaum einströmende Erntegut zu verdichten und anschließend, bei Erreichen eines vorgegebenen Druckwertes, das verdichtete Erntegut mittels eines dafür vorgesehen Kratzbodens stückweise nach hinten in den Laderaum zu transportieren. Eine kontrollierte Vorverdichtung ist bei einer Kratzbodensteuerung, die ihr Steuersignal auf Basis des auf die gesamte Stirnwand einwirkenden Druckes ermittelt, jedoch ungenau und fehleranfällig.
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Aus
EP 2545763 A1 ist ein Ladewagen bekannt, der an seiner Vorderseite, oberhalb des Förderkanals, von einer schwenkbaren Stirnwand begrenzt wird. Die Stirnwand ist relativ zur Vertikalen um mehr als 20° schwenkbar, wobei der Ausschwenkwinkel über einen Stützlastsensor steuerbar ist. Die Stirnwand ist in sich starr. Die Leitwirkung, die die Stirnwand auf das aus dem Förderkanal aufsteigende Futter ausübt, kann somit nicht an den Beladezustand bzw. die Schwenkposition der Stirnwand angepasst werden.
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Weiterhin ist aus
DE 10 2005 055 408 A1 ein Ladewagen mit einer in einem Teilbereich beweglichen, stirnseitigen Laderaumbegrenzung bekannt. Diese spezielle Ausführungsform erleichtert den Einsatz des Ladewagens als landwirtschaftliches Transportfahrzeug für die Häckselernte. Bei der Häckselernte fährt der Ladewagen, soweit möglich, parallel zu einem Feldhäcksler, welcher das gehäckselte Erntegut von der Seite her in den Ladewagen einbläst. Dort, wo der Ladewagen nicht parallel zum Häcksler fahren kann, insbesondere beim Anschnitt einer neuen Erntefläche, fährt der Ladewagen hinter dem Feldhäcksler her. Um in dieser Erntesituation die Befüllung des Ladewagens zu erleichtern umfasst die stirnseitige Laderaumbegrenzung einen unteren, vertikal ausgerichteten, nicht beweglichen Teil. An den nicht beweglichen Teil schließt sich eine schwenkbewegliche Stirnwand
8 und eine an dieser angelenkte Tastwand
11 an. Der schwenkbewegliche Teil der Stirnwand dient somit dazu, die Einblasöffnung des Laderaumes zu vergrößern bzw. die obere Einblaskante nach unten abzusenken. Eine Vergrößerung des Laderaums durch Ausschwenken zumindest eines Teiles der Stirnwand ist nicht vorgesehen.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, für einen Ladewagen eine verbesserte schwenkbare Stirnwand vorzuschlagen, die die oben beschriebenen Nachteile beseitigt.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen gattungsgemäßen Ladewagen, bei dem
- – die Stirnwand eine Basisklappe, einen Steuerklappenrahmen und eine Steuerklappe umfasst,
- – der Steuerklappenrahmen gegenüber der Basisklappe um eine Drehachse (A2) schwenkbar ist
- – die Steuerklappe um eine Drehachse (A3) gegenüber dem Steuerklappenrahmen schwenkbar ist,
- – an den Seitenwänden Führungsbahnen vorgesehen sind,
- – der Steuerklappenrahmen Führungselemente umfasst, welche bei der Schwenkbewegung der Basisklappe in den Führungsbahnen geführt werden,
- – die Stirnwand einen Sensor umfasst, der einen gegen die Steuerklappe wirkenden Kraftanteil der Druckkraft erfasst und in Form eines Steuersignals an ein Steuergerät sendet.
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Gegenüber den als Stand der Technik genannten Ausführungen umfasst die erfindungsgemäße Stirnwand somit gegeneinander bewegliche Baugruppen, welche über waagerechte Achsen schwenkbar miteinander verbunden sind. Diese Anordnung ermöglicht es, eine größere Futtermenge zu laden und die Steuerung des Kratzbodenvorschubs mit dem zusätzlich gewonnenen Ladevolumen abzustimmen.
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Die Stirnwand ist aufgeteilt in eine Basisklappe, die den Vorderwandbereich des Laderaums großflächig abdeckt, einen Steuerklappenrahmen sowie eine gegenüber der Basisklappe relativ kleine Steuerklappe. Vorzugsweise sind Basisklappe und Steuerklappe über den Steuerklappenrahmen so aneinander gekoppelt, dass die Steuerklappe bei in Endposition in Richtung Laderaum eingeschwenkter Stirnwand das durch den Förderkanal in etwa senkrecht in den Laderaum aufsteigende Futter waagerecht überdeckt.
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Das aufsteigende Futter drückt somit unmittelbar von unten gegen die Steuerklappe.
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Die Steuerung des Kratzbodens kann dann in bekannter Weise durchgeführt werden, indem bei Überschreiten eines vorgegebenen Sollwertes der Kratzbodenantrieb solange ausgelöst wird, bis ein neu vom Sensor gemessener Istwert den Sollwert wieder unterschreitet. Als Sensoren in Betracht kommen beispielsweise Drucksensoren, die den auf die Steuerklappe einwirkenden Druck messen oder Abstandsensoren, die eine Lageänderung der beweglich gelagerten Steuerklappe messen. Als Messgrößen in Betracht kommen neben bzw. alternativ zu einem an der Steuerklappe gemessenen Druckwert beispielsweise auch der Drehwinkel der Steuerklappe um eine Achse oder der Abstand von einem festen Basispunkt zur beweglichen Steuerklappe.
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Um eine Abstützung der Stirnwand zu ermöglichen und die Steifigkeit und Stabilität des Gesamtsystems „schwenkbare Stirnwand” zu verbessern, ist die Steuerklappe in einem Steuerklappenrahmen gelagert. Der Steuerklappenrahmen umfasst Führungselemente, bei denen es sich vorzugsweise um Führungsrollen handelt, die in Führungsbahnen laufen, welche an den Seitenwänden des Laderaums angeordnet sind. Um einerseits den Fluss des aufsteigenden Erntegutes möglichst wenig zu behindern und andererseits günstige Hebelverhältnisse hinsichtlich der Stabilität des Gesamtsystems „schwenkbare Stirnwand” zu realisieren, sind die Führungsbahnen im oberen, vorderen Bereich des Laderaumes, vorzugsweise an der Oberkante der Seitenwände, angeordnet.
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Vorzugsweise wird mittels des an der Stirnwand installierten Sensors eine Ladeautomatik gesteuert. Hierzu übermittelt der Sensor die ermittelte Meßgröße an das Steuergerät, welches bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes einen für den Kratzboden vorgesehenen Antrieb einschaltet sowie bei Unterschreiten des vorgegebenen Wertes, oder nach einem vorgegebenen Zeitintervall, den Antrieb wieder ausschaltet,
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Die vom aufsteigenden Erntegut auf die Stirnwand ausgeübte Gesamt-Druckkraft teilt sich auf in einen Anteil der gegen die Steuerklappe drückt und in einen Teil, der gegen die Basisklappe drückt. Die Gesamt-Druckkraft ist somit grundsätzlich größer als die gegen die Steuerklappe wirkende Kraftkomponente. Hierdurch wird es möglich, die Ladeautomatik so zu steuern, dass bei Überschreiten eines vorgegebenen Druckwertes in einer ersten Ladephase der Bereich oberhalb des Förderkanals frei geräumt wird, indem der Kratzboden ein Stück weit in Richtung Rückwand bewegt wird. Erst wenn der Laderaum nach hinten komplett voll ist, wird in einer zweiten Ladephase zur Vergrößerung des Laderaums die Stirnwand nach vorne geschwenkt.
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Die Unterteilung in die beiden genannten Ladephasen hat den Vorteil, dass Stützlastprobleme am Anhängepunkt des von einem Traktor gezogenen Ladewagens reduziert werden: Die durch das aufgenommene Erntegut ausgeübte Last belastet somit in Ladungsphase 1 vorrangig das Fahrwerk und nicht die Anhängung des Traktors. Erst nachdem der bei eingeschwenkter Stirnwand vorhandene Laderaum gefüllt ist wird durch Schwenken der Stirnwand der zusätzliche Laderaum, der sich im Wesentlichen oberhalb der Zugdeichsel des Ladewagens befindet und die Traktoranhängung deshalb zusätzlich belastet, erzeugt und nachfolgend befüllt. Das Fahrwerk ist so positioniert, dass bei bestimmungsgemäßer Verwendung auch bei Nutzung des zusätzlichen Laderaums eine vom Gesetzgeber vorgegebene maximale Stützlast nicht überschritten wird.
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Nachdem der bei eingeschwenkter Stirnwand vorhandene Laderaum befüllt ist, kann der Laderaumbereich oberhalb des Förderkanals nicht mehr durch Betätigung des Kratzbodens frei geräumt werden. In den Laderaum weiter einströmendes Erntegut erhöht folglich den Druck auf Stirnwand und Steuerklappe. Der Druckanstieg hat zur Folge, dass die Stirnwand bei Überschreiten einer definierten Vorspannkraft, mit der die um eine Achse schwenkbare Stirnwand gegen die aufsteigende Ladung gedrückt wird, um die genannte Achse zurückschwenkt und so den Laderaum vergrößert. Die Vorspannkraft kann durch mechanische, hydraulische oder pneumatische Vorspannelemente, beispielsweise mechanische Spiralfedern oder hydraulische bzw. pneumatische Druckspeicher oder Zylinder bewirkt werden.
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Zur Entladung des Ladewagens wird die Ladung bei geöffneter Rückwand vom Kratzboden nach hinten aus dem Laderaum herausgefördert. Um einen lückenlosen Gutfluss der Gesamtladung, also der im zusätzlichen Laderaum befindlichen Ladung gemeinsam mit der auf dem Kratzboden liegenden Ladung zu bewirken, wird während des Entladevorganges nicht nur der Kratzboden nach hinten bewegt, sondern gleichzeitig die Stirnwand in ihre Ausgangsposition geschwenkt.
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Vorzugsweise sind hierfür an der Stirnwand Hydraulikzylinder vorgesehen, die sich gegen den Ladewagenrahmen bzw. die Deichsel abstützen. Die Hydraulikzylinder können auch während der Beladephase unter Einsatz einer hierfür geeigneten Steuerung als Vorspannelemente genutzt werden und/oder das Ausschwenken der Stirnwand während der Beladephase unterstützen oder alleine bewirken. In letzterem Fall könnte die Ausschwenkbewegung beispielsweise gesteuert werden, indem der weiter oben bereits genannte oder ein zusätzlicher Sensor einen Messwert an das Steuergerät weiterleitet und, soweit ein entsprechender Vorgabewert überschritten wird, die Stirnwand durch die Hydraulikzylinder geschwenkt wird.
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In einer bevorzugten Ausführung umfasst die Führungsbahn wenigstens zwei Bahnbereiche, wobei der eine Bahnbereich einen im Wesentlichen geraden und der andere einen im Wesentlichen kurvenförmigen Bahnverlauf aufweist. Dabei erstreckt sich der gerade Bahnverlauf bei der Schwenkbewegung der Stirnwand von einer Position P1 bis zu einer Position P2, und der kurvenförmige Bahnverlauf von der Position P2 bis zu einer Position P3.
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Die Führungselemente des Steuerklappenrahmens sind in der Führungsbahn zwangsgeführt. Die Steuerklappe ist am Steuerklappenrahmen und dieser an der Basisklappe schwenkbar gelagert. Die Zwangsführung des Steuerklappenrahmens über einen geraden Führungsbahnbereich bewirkt hierdurch bei Schwenken der Stirnwand um einen Winkel α von Position P1 in Position P2 ein Ausschwenken der Steuerklappe gegenüber dem Steuerklappenrahmen um einen Winkel β. Die in Position P1 als horizontale Abdeckung fungierende und die Ladeautomatik steuernde Steuerklappe ist in Position P2 weitgehend vertikal ausgerichtet. Der Bereich oberhalb des Förderkanals ist hierdurch abdeckungsfrei.
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Die Schwenkbewegung der Stirnwand von Position P1 in Position P2 wird bewirkt durch das gegen die Stirnwand drückende, aus dem Förderkanal aufsteigende, Erntegut und/oder hydraulische mittels der weiter oben schon genannten Hydraulikzylinder, die zwischen Stirnwand und Ladewagenrahmen bzw. Deichsel angeordnet sind.
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Die Schwenkbewegung der Stirnwand von P2 in Position P3 erfolgt über einen kurvenförmigen Bahnabschnitt. Der Bahnabschnitt entspricht vorzugsweise einem Kreisbogensegment und ist derart angeordnet, dass während der Schwenkbewegung ein im Wesentlichen konstanter Winkel zwischen aufgerichteter Steuerklappe und zwangsgeführtem Steuerklappenrahmen beibehalten werden kann. Die Schwenkbewegung wird wiederum entweder durch die vom einströmenden Erntegut auf die Basisklappe ausgeübte Druck- und/oder Gewichtskraft bewirkt und/oder durch eine hydraulische Unterstützung.
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Vorzugsweise sind mehrere Hydraulik-Einzelzylinder zu Hydraulikzylindereinheiten zusammengefasst. Die Hydraulikzylindereinheiten sind an ihrem einen Kolbenstangen-Ende mit dem Fahrzeugrahmen und an ihrem anderen Kolbenstangen-Ende mit der Basisklappe verbunden, so dass mittels der Hydraulikzylindereinheiten eine Schwenkbewegung der Basisklappe um die Achse (A1) bewirkt werden kann. Die Hydraulikzylindereinheiten enthalten wenigstens zwei Einzelzylinder, die parallel zueinander angeordnet und starr aneinander gekoppelt sind. Hierdurch wird bewirkt, dass die Zylinder im eingefahrenen Zustand eine relativ geringe Baulänge aufweisen, im ausgefahrenen Zustand jedoch einen sehr große gesamte Hubbewegung realisieren können, da sich die Hubbewegungen der gegenläufig ausfahrenden Zylinder addieren.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Hydraulikzylindereinheit eine ungerade Anzahl, vorzugsweise drei, gleiche Einzelzylinder umfasst, wobei zwei Kolbenstangen an die Basisklappe und eine Kolbenstange an den Fahrzeugrahmen gekoppelt ist. Die bei langhubigen Zylindern, insbesondere bei Verwendung von Kolbenstangen mit relativ kleinem Kolbenstangendurchmesser, vorhandene Neigung zum Abknicken reduziert sich hierdurch.
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Weiterhin ist es günstig, wenn der weiter oben bereits genannte Sensor an der Steuerklappe nicht nur den Kraftanteil F2 der gesamten, auf die Stirnwand wirkenden Druckkraft F1 misst, sondern auch die Druckkraft F1 selbst. Die Messung der gesamten Druckkraft F1 kann beispielsweise erfolgen, indem die Steuerklappe gegen Anschläge gedrückt wird, die am Steuerklappenrahmen oder an Verlängerungen der Basisklappe angeordnet sind. Sobald der auf die Steuerklappe einwirkende Kraftanteil F2 somit keinen Vorschub des Kratzbodens bzw. kein Starten der Ladeautomatik bewirkt bzw. bewirken kann, legt sich die Steuerklappe an die Anschläge an und der Sensor misst die gesamte vom aufsteigenden Erntegut gegen die Stirnwand ausgeübte Kraft F1.
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Alternativ zur Messung einer Druckkraft F1 oder des Kraftanteils F2 oder zusätzlich hierzu kann auch ein Sensor vorgesehen sein, der eine durch das Erntegut auf die Steuerklappe von der Druckkraft F1 oder des Kraftanteils F2 bewirkte Positionsänderung erfasst. In Betracht kommen beispielsweise Abstandssensoren oder Winkelsensoren, die an geeigneter Stelle der Steuerklappe, des Steuerklappenrahmens oder der Basisklappe bzw. an einer Drehachse angeordnet sind.
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Bei in Endposition in den Laderaum eingeschwenkter Stirnwand überragt die Stirnwand bzw. die in der Stirnwand enthaltene Steuerklappe, den Laderaum nicht, die Oberkanten von Steuerkante und Laderaum sind vielmehr zumindest in etwa in gleicher Höhe angeordnet. Während des Beladevorgangs, und hier während des Schwenkens der Stirnwand um die Drehachse, wird die Steuerklappe zeitweise über die Höhe der Seitenwände hinaus geschwenkt. Im Gegensatz zu Fahrten auf öffentlichen Straßen, insbesondere unter Brücken, wirkt sich die hochgeschwenkte Steuerklappe im Ernteeinsatz nicht störend aus.
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Um bei sich aufrichtender Steuerklappe und im Laderaum aufsteigendem Erntegut Futterverluste durch die Seitenwand überfließendes Erntegut zu vermeiden, kann eine bewegliche Seitenbegrenzung vorgesehen sein, welche sich an die Seitenwände des Laderaums anschließt und gemeinsam mit dem die Seitenwände überragenden Teil der Stirnwand ein den Laderaum vergrößerndes Zusatzvolumen ausbildet.
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Weiterhin kann eine Laderaum-Abdeckvorrichtung vorgesehen sein, welche einerseits an einem zwischen den Seitenwänden angebrachten Halter und andererseits an der Stirnwand befestigt ist. Bei der Abdeckung kann es sich um eine Plane, ein Netz oder um Spannseile handeln. Die Abdeckung passt sich der von ihr überdeckten Fläche vorzugsweise automatisch der jeweiligen Schwenk-Stellung der Stirnwand an. Hierzu kann eine Rolle vorgesehen sein, die sich bei Schwenken der Stirnwand beispielsweise federunterstützt auf- bzw. abwickelt.
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Um bei schwerem Erntegut und vollständig in Richtung Zugmaschine ausgeschwenkter Stirnwand die von der Ladewagenanhängung auf die Anhängevorrichtung der Zugmaschine ausgeübte Stützlast zu reduzieren kann für das Fahrwerk eine Achsverschiebevorrichtung vorgesehen sein. Damit ist die Position des Fahrwerks gegenüber dem Ladungsschwerpunkt variabel. Vorzugsweise ist die Variabilität so konzipiert, dass sich das Fahrwerk bei in Richtung Laderaum ausgeschwenkter Stirnwand (Position P1) in einer in Fahrtrichtung hinteren Lage (H) und bei in Richtung Deichsel bzw. Zugmaschine ausgeschwenkter Stirnwand (Position P3) in einer in Fahrtrichtung vorderen Lage (V) befindet.
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Die Erfindung wird nachstehend als Beispiel beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt.
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1 zeigt einen Ladewagen in einer Seitenansicht;
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2 zeigt den Aufbau des in 1 dargestellten Ladewagens in einer perspektivischen Ansicht;
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3 zeigt einen Teilbereich des Ladewagenaufbaus mit in drei Positionen geschwenkter Stirnwand,
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4 zeigt die Anordnung der Steuerklappe und des Steuerklappenrahmens in Anfangsstellung (Position P1).
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1 zeigt einen Ladewagen 1 der mittels einer an einer Deichsel 19 angebrachten Zugöse bzw. Kugelkopfkupplung 17 mit einer nicht dargestellte Zugmaschine verbunden werden kann. Über die Kugelkopfkupplung 17 wirkt eine Stützlast F4 auf den Anhängepunkt der Zugmaschine ein. Der Ladewagen umfasst eine Aufnahmevorrichtung 2, eine Fördervorrichtung 3, einen Fahrzeugrahmen 8, ein Fahrwerk 43 sowie einen Laderaum 5. Der Laderaum 5 wird gebildet durch zwei Seitenwände 7, eine Rückwand 9 und eine schwenkbare Stirnwand 6. Vor der Rückwand 9 ist im Ausführungsbeispiel ein im Wesentlichen drei Dosierwalzen umfassendes Dosiergerät 23 angeordnet. Oberhalb der Fördervorrichtung 3 sind an den Seitenwänden 7 Seitenwandverlängerungen 18 vorgesehen, diese vergrößern beim Ausschwenken der Stirnwand 6 den Laderaum 5 mit einem Zusatz-Laderaum 33.
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An der Oberkante der Seitenwandverlängerung 18 ist eine Führungsbahn 30 angeordnet, die sich bis in das Vorderdrittel der Seitenwand 7 erstreckt. Im Bereich der Seitenwandverlängerung 18 ist die Führungsbahn in einem Teilbereich 32 im Wesentlichen kurvenförmig ausgebildet, in einem zweiten, oberhalb der Seitenwand 7 angeordneten Teilbereich 31, erstreckt sie sich gradlinig.
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Die Seitenwandverlängerungen 18 weisen jeweils einen unteren Rand 34 auf, an dem sie zur Aussteifung mittels einer Quertraverse 42 miteinander verbunden sind. Die Quertraverse umfasst ein Rohr 41 und zwei Anschlussplatten 35.
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2 zeigt den Aufbau des Ladewagens mit der um eine Achse A1 (s. 3) schwenkbaren Stirnwand 6. Die Stirnwand 6 umfasst im Wesentlichen eine Basisklappe 11, einen Steuerklappenrahmen 14 und eine Steuerklappe 12. Der Steuerklappenrahmen 14 ist gegenüber der Basisklappe 11 um die Achse A2 schwenkbar, die Steuerklappe 12 ist gegenüber dem Steuerklappenrahmen um die Achse A3 schwenkbar (s. 4).
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Der Steuerklappenrahmen 14 umfasst einen Querträger 50 und zwei Seitenholme 49 und ist durch Führungselemente 16, bei denen es sich im dargestellten Beispiel um Führungsrollen handelt, an die Führungsbahn 30 gekoppelt und wird darin bei Verschwenken der Stirnwand 6 zwangsgeführt.
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An der Steuerklappe 12 ist mindestens ein geeigneter Sensor 36 angebracht. Der Sensor 36 misst einen auf die Steuerklappe 12 von im Laderaum aufsteigendem Erntegut ausgeübte Kraftanteil F2. Alternativ zur Messung der Drucklast kann auch ein Abstands- oder Winkelsensor vorgesehen sein, mittels derer eine Positionsänderung der in der Achse A3 des Steuerklappenrahmens beweglich gelagerten Steuerklappe 12 gemessen wird.
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Die mittels des Sensors 36 ermittelten Werte werden an ein Steuergerät 40 übertragen und dort zur Steuerung, beispielsweise des Antriebs eines am Boden des Laderaums 5 installierten Kratzbodens 10, weiterverarbeitet.
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Zwischen Stirnwand 6 und Deichsel 19 sind zwei Hydraulikzylindereinheiten 20 angebracht, die jeweils aus Hydraulikzylindern 21 bestehen. Die Hydraulikzylinder 21 sind im Bereich ihrer Zylinderrohre 22 starr miteinander verbunden. Dabei sind die beiden jeweils äußeren Hydraulikzylinder 21 mit ihren Kolbenstangen 24 an deren Ende 26 beweglich an der Stirnwand 6 gelagert. Der jeweils mittlere Hydraulikzylinder 21 ist, ebenfalls beweglich mit dem Ende 25 seiner Kolbenstange 24 an der Deichsel 19 gelagert. Mittels der Hydraulikzylindereinheiten 20 kann ein ggf. über ein Drosselventil einstellbarer Druck auf die Stirnwand 6 und damit auf etwaig im Laderaum 5 gegen die Stirnwand drückendes Erntegut ausgeübt werden.
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Die Hydraulikzylinder, bzw. Hydraulikzylindereinheiten 20 haben die Aufgabe, beim Beladen des Laderaums 5 die Stirnwand 6 bis zur vollständigen Befüllung in der Position P1, gegen die beim Beladen im Erntegut auftretenden Druck- und Expansionskräfte, einen derart hohen Gegendruck aufzubauen, dass die Stirnwand 6 in ihrer Position P1 verbleibt.
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Nach der Befüllung des Laderaums 5, weicht die Stirnwand, aus ihrer Position P1 um die Achse A1 schwenkende, über die Position P2 bis in die Position P3 aus (s. 3). Hierbei füllt sich der Zusatzladeraum 33 mit Ladegut. Bei diesem Vorgang sind durch die Installation geeigneter Steuermechanismen die Druckkräfte im Hydrauliksystem derart steuerbar, dass sie mittels der Hydraulikzylinder 21, 22 bzw. der Hydraulikzylindereinheiten 20 nach Bedarf eine Vorspannkraft F3 aufbauen, mit der je nach Zustand oder Art des Erntegutes die Dichte desselben im Zusatzladeraum 33 optimal eingestellt werden kann. Die Vorspannkraft F3 wird hierbei gegen die auf die Innenseite der Stirnwand 6 wirkende Druckkraft F1 abgestimmt.
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Weiterhin werden die Hydraulikzylindereinheiten 20 genutzt um während des Entladevorganges die Stirnwand in Richtung Laderaum 5 zurückzuschwenken und das Erntegut gemeinsam mit dem Kratzboden 10 unter der dann geöffneten Rückwand 9 bzw. dem davor angeordneten Dosiergerät 23 hindurch abzuladen. Dabei wirken der Kratzboden 10 und die zurückschwenkende Stirnwand 6 zusammen, so dass das gesamte Ladegut kontinuierlich und gleichmäßig abgeladen werden kann.
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Die Stirnwand 6 hat eine Oberkante 27, die sich bei in Position P1 befindlicher Stirnwand in etwa auf Höhe einer Oberkante 28 der Seitenwände 7 befindet bzw. diese Höhe nur unwesentlich überschreitet. Bei in Position P3 vollständig ausgeschwenkter Stirnwand 6 befindet sich die Oberkante 27 unterhalb der Oberkante 28. Bei Straßenfahrt befindet sich die Stirnwand 6 bei unbeladenem Ladewagen 1 in Position P1 und bei voll geladenem Ladewagen in Position P3. Während des Beladeprozesses überragt die Oberkante 27 die Seitenwände 7 bzw. deren Oberkante 28 zeitweise (s. Position P2). Hierdurch wird im Ernteeinsatz während des Beladeprozesses der Gutfluss optimiert. Während der Straßenfahrt, bei in Position P1 oder P3 befindlicher Stirnwand 6, überragt die Oberkante 27 das durch die Höhe der Oberkante 28 der Seitenwand festgelegte Maß nicht, bzw. nur unwesentlich. Hierdurch wird bei Straßenfahrt die Kollisionsgefahr insbesondere beim Durchfahren von Unterführungen, z. B. Brücken, herabgesetzt.
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Die Steuerklappe 12 ist in der Position P1 um die Achse A3 im Steuerklappenrahmen 14 zwischen dessen Seitenholmen 49 schwenkbar gelagert und liegt an ihrem äußeren Ende mit an ihr angebrachten Anschlagbolzen 37 in ebenfalls am Steuerklappenrahmen 14 angebrachten Aufnahmetaschen 38 frei auf.
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Durch den Druck der Ladung gegen die Steuerklappe 12 hebt sich diese an und legt sich gegen Rollen 46 der Stirnwandanschläge 44. Hiernach beginnt der Schwenkvorgang der Stirnwand 6 um die Achse A1.
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Über fest an der Basisklappe 11 angeordnete Verlängerungsarme 15 und mittels der daran befindlichen Bolzen 47, welche die Anschläge 13 in einer als Langloch 48 ausgebildeten Anschlussstelle durchgreifen, werden hierbei die Anschläge 13, die über den Drehpunkt 45 am Steuerklappenrahmen 14 gelagert sind, durch die Zwangsführung des Steuerklappenrahmens 14 in der Führungsbahn 30 und durch die daraus zwangsläufig entstehende Schwenkbewegung um die Achse A2 aufgerichtet.
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Die zwischen den Seitenholmen 49 des Steuerklappenrahmens 14 angeordnete Steuerklappe 12 hebt sich, um die Achse A3 schwenkend, unter dem Druck der Ladung und bildet beim Anliegen an den Rollen 46 einen Winkel β. Ohne den Druck der Ladung verbleibt die Steuerklappe 12 zwischen den Seitenholmen 49 liegend.
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Im weiteren Verlauf der Schwenkbewegung von Position P2 in Position P3 bewirkt der kurvenförmige Verlauf der Führungsbahn 30 im Teilbereich 32, dass der Winkel β sich nur noch unwesentlich verändert. Durch die Positionsänderung der Stirnwand von Position P1 in Position P3 bildet sich der Zusatz-Laderaum 33 und vergrößert den ursprünglichen Laderaum 5 erheblich.
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Um den zusätzlich entstandenen Laderaum komplett zu nutzen und Verluste durch herausfallendes Erntegut zu vermeiden, können für den Bereich zwischen Führungsbahn 30 und Oberkante 27 der Stirnwand in Position P3 nicht näher dargestellte Seitenbegrenzungen vorgesehen sein. Zur vollständigen Ladungssicherung kann weiterhin eine sich an die Position der Stirnwand 6 anpassende Laderaumabdeckung vorgesehen sein, bei der es sich beispielsweise um ein aufrollbares Netz oder flexible Spannseile handeln kann.
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Im Ernteeinsatz wird das Erntegut in bekannter Weise zunächst von der Aufnahmevorrichtung 2 aufgenommen und von der Fördereinrichtung 3, bei der es sich in der Regel um einen Rotor handelt, durch einen Förderkanal 4 an Schneidmessern (nicht dargestellt) vorbei in den Laderaum 5 transportiert. Das aus dem Förderkanal 4 austretende Erntegut steigt an der zunächst in Position P1 (vergl. 3) befindlichen Stirnwand 6 im Wesentlichen senkrecht auf. Oberhalb des Förderkanals 4 bildet sich ein stetig wachsender Haufen Erntegut. Der Ernteguthaufen wächst solange an, bis er gegen die in die Stirnwand 6 integrierte Steuerklappe 12 drückt.
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Der Beladeprozess wird mittels einer Ladeautomatik gesteuert. Hierzu ist die Steuerklappe 12 mit mindestens einem Sensor 36 ausgestattet. Vom aufsteigenden Erntegut wird eine Kraft F1 auf die Stirnwand 6 ausgeübt. Dabei wirkt ein Kraftanteil F2 auf den Sensor 36. Die vom Sensor 36 ermittelte Last wird an ein Steuergerät 40 übermittelt. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Lastwertes wird mittels des Steuergerätes 40 ein Impuls an einen Kratzbodenantrieb übermittelt und der Kratzboden 10 wird kurzzeitig gestartet, so dass der Laderaumbereich oberhalb des Förderkanals 4 frei geräumt und die auf den Sensor 36 ausgeübte Last abgebaut wird.
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Ist der Laderaum 5 nach mehrmaligem Freiräumen des Bereiches oberhalb des Förderkanals schließlich bis zum Dosiergerät 23 gefüllt, bewirkt ein Überschreiten des zum Start der Ladeautomatik bzw. des Kratzbodens 10 erforderlichen Vorgabewertes keinen erneuten Ladungstransport nach hinten und damit keine Druckentspannung am Sensor 36. Der auf die Steuerklappe 12 wirkende Kraftanteil F2 drückt die Steuerklappe gegen Anschläge 13, die an Verlängerungsarmen 15 der Basisklappe 11 angeordnet sind. Die Steuerklappe 12 stützt sich gegen diese Anschläge 13 ab. Bei weiter nachströmendem Erntegut steigt der durch den Kraftanteil F2 ausgeübte Druck auf die Steuerklappe 12 sowie der durch die von der Druckkraft F1 auf die Stirnwand ausgeübte Druck insgesamt solange weiter an, bis ein für den Start der Schwenkbewegung erforderlicher Druckwert überschritten wird, so dass die Stirnwand um die Achse A1 von Position P1 in Richtung Position P3 schwenkt.
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Die Vorspannkraft F3 gegen die Druckkraft E1 wird durch die Druckeinstellung in den Hydraulikzylindereinheiten 20 bestimmt. Darüber hinaus können (nicht dargestellt) mechanische Federn oder hydraulische bzw. hydropneumatische Druckspeicher vorgesehen sein, mittels derer ein zum Verschwenken der Stirnwand 6 erforderlicher Druckwert einstellbar ist. Der Druck der Stirnwand 6 gegen das durch den Förderkanal aufsteigende Erntegut kann auch durch die Hydraulikzylindereinheiten 20 in Verbindung mit einem an den Rücklauf angeschlossenen Drosselventil eingestellt werden.
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Wesentlich für den Ladevorgang ist, dass die Ansprechschwelle für den Start der Schwenkbewegung der Stirnwand 6 größer ist als die Ansprechschwelle für den Start der Kratzbodenautomatik, so dass in einer ersten Beladephase der Laderaum 5 vom Förderkanal in Richtung Rückwand 9 befüllt wird und erst dann, wenn dieser Laderaumbereich gefüllt ist, durch das Verschwenken der Stirnwand ein Zusatzladeraum 33 gebildet wird, der in einer zweiten Beladephase gefüllt wird.
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Das Schwenken der Stirnwand von Position P1 in Position P3 kann somit wie beschrieben durch den Ladungsdruck allein bzw. die Druckkraft F1 ohne zusätzliche hydraulische Unterstützung, beispielsweise durch die Hydraulikzylindereinheiten 20, erfolgen. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass die Hydraulikzylindereinheiten 20 oder andere Stellelemente die Schwenkbewegung unterstützen oder bewirken.
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Zum Entladen schiebt die Stirnwand
6 bei Veränderung ihrer Position P3 in die Position P1, von den Hydraulikzylindereinheiten
20 verschwenkt, den Inhalt des Zusatz-Laderaums
33 im Anschluss an die aus dem Laderaum
5 entweichende Ladung, in den Laderaum
5 und auf den dort umlaufenden Kratzboden
10, der sie übernimmt und mit Unterstützung des im Ausführungsbeispiel vorgesehenen Dosiergerätes
23 unter der angehobenen Rückwand
9 hindurch entlädt. Bezugszeichenliste
| 1 | Ladewagen | | 41 | Rohr |
| 2 | Aufnahmevorrichtung | 42 | Quertraverse |
| 3 | Fördervorrichtung | 43 | Fahrwerk |
| 4 | Förderkanal | 44 | Stirnwandanschlag |
| 5 | Laderaum | 45 | Drehpunkt |
| 6 | Stirnwand | 46 | Rolle |
| 7 | Seitenwand | 47 | Bolzen |
| 8 | Fahrzeugrahmen | 48 | Langloch |
| 9 | Rückwand | 49 | Seitenholm (der Steuerklappe) |
| 10 | Kratzboden | 50 | Querträger |
| 11 | Basisklappe | | |
| 12 | Steuerklappe | | |
| 13 | Anschlag | | |
| 14 | Steuerklappenrahmen | | |
| 15 | Verlängerungsarm | | |
| 16 | Führungselement | | |
| 17 | Kugelkopfkupplung | | |
| 18 | Seitenwandverlängerung | | |
| 19 | Deichsel | F1 | Druckkraft (auf die Stirnwand 6) |
| 20 | Hydraulikzylindereinheit | F2 | Kraftanteil (auf die Steuerklappe 12) |
| 21 | Hydraulikzylinder | F3 | Vorspannkraft |
| 22 | Zylinderrohr | F4 | Stützlast |
| 23 | Dosiergerät | A1 | Achse (Drehachse der Stirnwand 6) |
| 24 | Kolbenstange | A2 | Achse (Drehachse der Steuerklappenrahmens 14) |
| 25 | Ende (der Kolbenstange 24) | A3 | Achse (Drehachse der Steuerklappe 12) |
| 26 | Ende (der Kolbenstange 24) | | |
| 27 | Oberkante (der Stirnwand 6) | | |
| 28 | Oberkante (der Seitenwand 7) | V | Lage (vorn) |
| 29 | - | H | Lage (hinten) |
| 30 | Führungsbahn | | |
| 31 | Teilbereich | P1 | Position |
| 32 | Teilbereich | P2 | Position |
| 33 | Zusatzladeraum | P3 | Position |
| 34 | Rand (unten) | | |
| 35 | Anschlussplatte | α | Schwenkwinkel (der Basisklappe 11) |
| 36 | Sensor | β | Schwenkwinkel (der Steuerklappe 12) |
| 37 | Anschlagbolzen | | |
| 38 | Aufnahmetasche | | |
| 39 | - | | |
| 40 | Steuergerät | | |