DE10317845A1

DE10317845A1 - Packer und Verfahren zur Verbesserung der Leistungsausnutzung und/oder Leistungsverbesserung einer Zugmaschine

Info

Publication number: DE10317845A1
Application number: DE10317845A
Authority: DE
Inventors: Herbert Fettweis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-18
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2003-12-18
Also published as: WO2003086842A1; EP1497168A1; AU2003240399A1

Abstract

Es wird ein Packer für Zugmaschinen (z. B. Ackerschlepper, Schmalspurschlepper, Forstschlepper, Selbstfahrer, Baufahrzeuge, Selbstfahrer o. dgl.) und ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Verbesserung der Leistungsausnutzung und/oder Leistungsverbesserung einer Zugmaschine (z. B. Ackerschlepper, Schmalspurschlepper, Forstschlepper, Selbstfahrer, Baufahrzeuge, Selbstfahrer o. dgl.) vorgeschlagen, bei dem die nicht genutzten Leistungsreserven der Zugmaschine bzw. zusätzlich bereitgestellt Leistung in Zugleistung umsetzbar sind.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung bezieht sich auf einen Packer für Zugmaschinen, und einem Verfahren zur Verbesserung der Leistungsausnutzung einer Zugmaschine, nach der Gattung des Anspruchs 1 und 18.
Die Zugleistung einer Zugmaschine (Ackerschlepper, Schmalspurschlepper, Forstschlepper, Selbstfahrer, Baufahrzeuge, odgl.) ist von der Kraft abhängig, die über die angetriebene Achse, beispielsweise die Hinterachse, bzw. die angetriebenen Achsen (Vorder- und Hinterachse) auf den Untergrund übertragen wird. Dabei wird die Höhe der durch Schlupf nicht umgesetzten Zugleistung von einer Vielzahl von Parametern beeinflusst. So spielen z. B. die Bodenverhältnisse, die Witterung, der Boden selber, das Gewicht des Ackerschleppers, die Bereifung (Reifen, Raupen) und deren Zustand (Reifenluftdruck, Profil), die Ballastierung auf den unterschiedlichen Achsen, das Gewicht auf der bzw. den angetriebenen Achsen eine wichtige Rolle und führen einzeln oder in ihrem Zusammenspiel zu einer Verringerung oder Erhöhung des Schlupfs.
Eine bekannte Möglichkeit dem Schlupf entgegen zuwirken, besteht in der Reduzierung des Reifendrucks. Dadurch liegt der Reifen der Zugmaschine breiter auf der Oberfläche auf, so dass sich der Bodendruck verringert und die Stollen der Reifen besser in den Boden greifen, wodurch sich die umgesetzte Zugleistung erhöht. Nachteilig ist aber, dass der für die Feldarbeit reduzierte Reifendruck für die Straßenfahrt ungeeignet ist, so dass dieser vorher, um Reifenschädigungen vorzubeugen, wieder erhöht werden muß. Dies ist aber technisch aufwendig.
Eine andere bekannte Möglichkeit dem Schlupf entgegen zuwirken, besteht in der Verwendung einer Zwillingsbereifung, die aber mit aufwendigen Umbauarbeiten verbunden ist. Vorteilhaft wirkt sich die Verringerung des Auflagedrucks aus. Allerdings wird bei der Verwendung einer Zwillingsbereifung möglicherweise die Fahrzeugbreite von 3 m überschritten, so dass Straßenfahrten nachteilig zu beurteilen sind. Auch ist ein Pflügen, bei dem jeweils ein Vorder- und ein Hinterrad in der Pflugfurche läuft, mit einer Zwillingsbereifung nicht möglich.
Es gibt auch Zugmaschinen, die mit einem Raupenlaufwerk ausgestattet sind. Durch die Raupen wird die Auflagefläche vergrößert und der Bodendruck minimiert. Diese Fahrzeuge werden aber nur in den hohen Leistungsklassen angeboten und sind dementsprechend in ihrer Anschaffung recht teuer. Kurvenfahrten bei nassen Bodenverhältnissen sowie Straßenfahrten sind allerdings nachteilig zu beurteilen.
In der Offenlegungsschrift DE 37 34 521 A1 wird ein Frontreifenpacker für Traktoren beschrieben, der zum Verfestigen des Ackerbodens zwischen den Traktorrädern dient. Zwar wird durch einen Drehstempel der Rollwiderstand vermindert, doch muß dieser immer noch durch die Zugleistung des Traktors überwunden werden, so dass Schlupf nicht auszuschliessen ist.
In der Offenlegungsschrift DE 199 19 745 A1 ist eine selbstfahrende Arbeitsmaschine beschrieben, die ein bodenschonendes Befahren und Bearbeiten von landwirtschaftlichen Gelände ermöglicht. Hierbei werden die aktiven und/oder passiven walzenförmigen Werkzeuge durch einen Rahmen verbunden, so dass diese das Fahrwerk des Selbstfahrers bilden. Der Bodenschonung durch die Verteilung des Bodendrucks auf die walzenförmigen Werkzeuge steht aber ein konstruktiver Aufwand entgegen.

Die Erfindung und ihre Vorteile

Der erfindungsgemäße Packer für Zugmaschinen (z. B. Ackerschlepper, Schmalspurschlepper, Forstschlepper, Selbstfahrer, Baufahrzeuge, Selbstfahrer, odgl.) und das erfindungsgemäße Verfahren zur Verbesserung der Leistungsausnutzung und/oder Leistungsverbesserung einer Zugmaschine (z. B. Ackerschlepper, Schmalspurschlepper, Forstschlepper, Selbstfahrer, Baufahrzeuge, Selbstfahrer, odgl.), mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und 18, hat demgegenüber den Vorteil, dass nicht genutzte Leistungsreserven der Zugmaschine bzw. zusätzlich bereitgestellte Leistung in Zugleistung umsetzbar sind. Diese Leistungsreserven sind beispielsweise an der Zapfwelle (Frontzapfwelle, Heckzapfwelle) abgreifbar, wenn diese nicht bei Feldarbeiten, wie z. B. pflügen, grubbern oder Drillarbeiten benötigt wird. Ebenso sind Leistungsreserven der Hydraulik (Fronthydraulik, Heckhydraulik) durch Umwandlung in mechanische Leistung mobilisierbar. Beispielsweise besitzen moderne Ackerschlepper hydraulische Zusatzsteuergeräte mit Hydraulikkreisläufen von ca. 60-130 l/min bei bis zu 200 bar, so dass diese Leistung, wenn sie in Zugleistung umgesetzt wird eine schlupffreie Feldarbeit ermöglicht. Um diese Leistungsreserven zu nutzen, wird mindestens ein Rad des Packers durch eine angetriebenen Achse angetrieben.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Anbau des erfindungsgemäßen Packers frontseitig an der Zugmaschine.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Anbau des erfindungsgemäßen Packers heckseitig an der Zugmaschine.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Antrieb der angetriebenen Achse des erfindungsgemäßen Packers mittels einer Zapfwelle der Zugmaschine und/oder einer Hydraulik der Zugmaschine und/oder einem zusätzlichen Antrieb.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Antrieb der angetriebenen Achse des erfindungsgemäßen Packers mittels eines Ölmotors. Dieser Ölmotor treibt die Achse des erfindungsgemäßen Packers an.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die angetriebene Achse des erfindungsgemäßen Packers als Vielzahnwelle ausgebildet. Denkbar sind aber auch andere Ausgestaltungen, wie beispielsweise eine Nutwelle, Sternprofile, Viekantrohr, odgl.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Packer durch ein Drehlager (Drehkranz) drehbar gelagert, bevorzugt mittig.
In einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung ist die Drehbarkeit durch ein Federstoßdämpferpaket und/oder Anschläge begrenzt.
In einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung sind die Anschläge verstellbar oder fest.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Packer lenkbar.
In einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung weist die Lenkung eine Drehachse auf.
In einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung ist die Lenkbewegung des Packers und die Lenkbewegung der Zugmaschine anpassbar, wobei die Anpassung automatisch und/oder manuell erfolgt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Geschwindigkeit mindestens eines angetriebenen Rades durch einen Sensor messbar.
In einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung erfolgt durch Geschwindigkeitsregulation der angetriebenen Achse ein Abgleich auf die Zugmaschinengeschwindigkeit, wobei der Abgleich automatisch oder manuell erfolgt.
In einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung wird durch den Abgleich eine von der Zugmaschinengeschwindigkeit abweichende Geschwindigkeit, beispielsweise eine Voreilung, erzielt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Rad (Antriebsrad) auf der angetriebenen Achse und/oder der gesamte Packer im Hinblick auf seine Anbauvorrichtung verschiebbar angeordnet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Packer in konventionelle Bodenbearbeitungsgeräte, in denen er beispielsweise Zahnwalzenpacker, Reifenpacker, Rohrpacker, odgl. ersetzt, nachrüstbar.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verbesserung der Leistungsausnutzung und/oder Leistungsverbesserung einer Zugmaschine wird für den Antrieb der Zugmaschine nicht genutzte Leistung und/oder zusätzlich bereitgestellte Leistung zumindest teilweise für den Antrieb des Packers verwendet.
In einer diesbezüglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ersetzt der Packer in einem konventionellen Bodenbearbeitungsgerät Zahnwalzenpacker, Reifenpacker, Rohrpacker, odgl., wodurch dieses Gerät durch die Zugmaschine und/oder durch die zusätzlich bereitgestellte Leistung antreibbar wird.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht eines erfindungsgemäßen Packers im Frontanbau an einen Traktor,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Packers im Frontanbau an einen Traktor,
Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Packer in durch die Fronthydraulik einer Zugmaschine angehobener Transportstellung,
Fig. 4 eine Detailansicht auf das Drehlager eines erfindungsgemäßen Packers und
Fig. 5 eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Packers in Schrägstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Packer, der an einen Traktor 2, der nur teilweise dargestellt ist, mittels der Fronthydraulik 3 angebaut ist. Auf einer Achse 4, z. B. einer Vielzahnwelle, sind die Reifen 5 angeordnet. Teilweise sind zwischen den Reifen 5 verstellbare Lagerhalterungen 6 für die Achse 4 vorgesehen. Die Achse 4 ist mittels eines Ölmotors 7, der an die Traktorhydraulik angeschlossen ist oder einen eigenen Ölhaushalt aufweist, antreibbar. Denkbar ist aber auch ein anderer Antrieb, beispielsweise über eine Zapfwelle, und neben dem Vorwärtslauf ein Rückwärtslauf. Mittels eines Sensors 8 ist die Geschwindigkeit der Reifen 5 meßbar. Diese wird über ein nicht dargestelltes Anzeigegerät dem Fahrer angezeigt und ist von dem Fahrer regulierbar. Die Lenkbarkeit des erfindungsgemäßen Packers 1 wird durch Lenkzylinder 9 bewirkt. Zusätzlich kann der erfindungsgemäße Packer 1 eine Pendelbewegung durchführen, die durch die Anschläge 10 begrenzt ist.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Packers 1 im Frontanbau (Fronthydraulik 3 und Oberlenker 11) an einen Traktor 2. Mit dem Verbindungsflansch 12 wird die durch den Ölmotor 7 antreibbare Achse 4 mit der Felge verbunden. Durch das Drehlager 13 wird die Anpassung der Reifen 5 an die Bodengegebenheiten sichergestellt. Die Drehachse 14 dient zur Lenkung des erfindungsgemäßen Packers 1.
Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Packer 1 in durch die Fronthydraulik 3 eines Taktors 2 angehobener Transportstellung. In dem Ausführungsbeispiel sind fünf Reifen 5 (Größe 12.4 R 24) nebeneinander auf einer Achse 4 (Vielzahnwelle), die fünffach gelagert ist, aufmontiert, wobei sämtliche Reifen 5 miteinander verbunden sind. Auf der Achse 4 ist ein Ölmotor 7 montiert, der die Achse 4 antreibt. Um zusätzliche Leistung zur Schlupfreduzierung vom Traktor 2 in mechanische Arbeit umzusetzen, gibt es neben dem Anschluß an die Zapfwelle unterschiedliche Möglichkeiten.
Zum einen ist es möglich die hydraulischen Zusatzsteuergeräte über Hydraulikschlauchleitungen mit dem Ölmotor 7 zu verbinden. Wird das entsprechende Steuerventil bei der Feldarbeit geöffnet, so treibt dieser Ölmotor 7 die Achse 4 mit den festverbundenen Reifen 5 an, so dass der erfindungsgemäße Packer 1, der in der Fronthydraulik 3 angekoppelt ist und zu Boden gelassen wird, jetzt zusätzlich den Traktor 2 mit antreibt. Mittels der Hydraulik wird somit zusätzliche Zugkraft umgesetzt, da fünf zusätzliche Räder den Traktor 2 antreiben. Um eine auf einander abgestimmte Arbeitsgeschwindigkeit zwischen Traktor 2 und erfindungsgemäßen Packer 1 zu erreichen, so dass der erfindungsgemäße Packer 1 nicht zu langsam oder zu schnell läuft, wird an dem erfindungsgemäßen Packer 1 ein Geschwindigkeitsmesser (Schleppermonitor) angebracht. Ein Radfühler gibt dem Fahrer über einem im Traktor 2 montierten Monitor die Geschwindigkeit des erfindungsgemäßen Packers 1 an. Nun kann der über einen im Traktor 2 montierten Mengenteiler und dem Tacho des Traktors 2 genau die Geschwindigkeit des erfindungsgemäßen Packers 1 anpassen oder so einstellen, dass der erfindungsgemäße Packer 1 eine gewisse Voreilung hat, wie beim Allradantrieb die Vorderräder. Neben dieser manuellen Anpassung ist die Anpassung selbstverständlich auch automatisch denkbar. Der Gleichlauf wird bevorzugt durch einen Ölmengenteiler gewährleistet.
Zum anderen ist es möglich, beispielsweise falls nicht genügend hydraulische Energie durch ein Zusatzsteuergerät zur Verfügung steht, einen eigenen hydraulischen Antrieb (z. B. bestehend aus Pumpe, Öltank, Ölkühler) auf den erfindungsgemäßen Packer 1 oder an einer geeigneten Stelle an der Zugmaschine zu installieren. Durch die Verwendung einer auf die Zapfwelle aufgesteckten Pumpe wird somit der erfindungsgemäße Packer 1 angetrieben. Diese Möglichkeit der effizienten Ausnutzung von Motorleistung und Zapfwellenleistung und deren Umsetzung in Zugleistung eignet sich besonders bei Arbeiten, wie Pflug- oder Grubberarbeiten, bei denen die Zapfwelle nicht benötigt wird. Am Vorgewende wird der erfindungsgemäße Packer 1 ausgehoben und die jeweilige Zapfwelle oder Steuergerät ausgeschaltet oder es wird der Packer 1 um die Kurve gelenkt.
Fig. 4 zeigt eine Detailansicht auf das Drehlager 13 eines erfindungsgemäßen Packers 1. Der durch den Drehkranz drehbar gelagerte erfindungsgemäße Packer 1 wird über ein Federstoßdämpferpaket und verstellbare Anschläge 10 in zwei Richtungen begrenzt. Das Drehlager 13 dient zum Anpassen des erfindungsgemäßen Packers 1 an den Boden, da sich z. B. beim Pflügen der Traktor 2 neigt, weil eine Traktorseite in der Furche läuft. Dadurch ist es möglich, dass sich der Packer 1 über das unbearbeitete Feld bewegt.
Um den Drehkreis zu begrenzen und eine Nullstellung beispielsweise für den Transport zu erreichen, werden gefederte Anschlagblöcke verwendet.
Fig. 5 zeigt eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Packers 1 in Schrägstellung. Diese Lageänderung ist vor allem bei Pflugarbeiten vorteilhaft, da dort, wie oben beschrieben, jeweils ein Rad (Vorder- und Hinterrad) in der Pflugfurche und jeweils ein Rad auf dem ungepflügten Boden läuft. Da der erfindungsgemäße Packer 1 mittig drehbar gelagert ist und sein Drehkreis über verstellbare Anschläge 10 begrenzt ist, läuft der erfindungsgemäße Packer 1 immer parallel mit auf ungepflügten Land und nutzt somit die volle Auflage der Reifen des erfindungsgemäßen Packers 1, so dass gerade bei Pflugarbeiten Schlupf und Bodenverdichtung in der Furche verhindert wird. Zusätzlich dienen die Anschläge 10, die gefedert ausgestaltet sein können, zur Einstellung der für den Transport geeigneten Nullstellung.
Selbstverständlich ist der erfindungsgemäße Packer 1 auch in Bodenbearbeitungsgeräten integrierbar. Bevorzugt kann er in diesen Geräten Zahnwalzenpacker, Reifenpacker, Rohrpacker, odgl. ersetzen, so dass das dadurch modifizierte Gerät durch die Zugmaschine antreibbar wird und somit den Traktor 2 schiebt bzw. zieht, die Zugleistung erhöht und sogar den Arbeitseffekt dieser Walzen verbessert. Durch eine gewisse Voreilung werden Kluten auf schweren Boden besser zerkleinert und eine Rückverfestigung gewährleistet.
Denkbar ist auch die Verwendung oder ein Einbau der Erfindung bei großen Erntemaschinen, wie z. B. Mähdreschern mit breiten Schneidwerken. Kleiner dimensionierte Reifen könnten hinter dem Schneidwerk installiert werden und beispielsweise wie oben beschrieben hydraulisch angetrieben werden, um den hohen Bodendruck dieser schweren Erntemaschinen gleichmäßig zu verteilen. Eine Anwendung wäre auch bei mehrreihigen Rübenrodern, Kartoffelrodern, großen Güllewagen, Überladewagen oder dergleichen denkbar.
Alle hier dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. Bezugszahlenliste 1 Packer
2 Traktor
3 Fronthydraulik
4 Achse
5 Reifen bzw. Rad
6 verstelbare Lagerhalterung
7 Ölmotor
8 Sensor
9 Lenkzylinder
10 Anschlag
11 Oberlenker
12 Verbindungsflansch
13 Drehlager
14 Drehachse

Claims

1. Packer zum Anbau an eine Zugmaschine (Ackerschlepper, Schmalspurschlepper, Forstschlepper, Selbstfahrer, Baufahrzeuge, Selbstfahrer, odgl.),

- mit einer mit der Zugmaschine korrespondierenden Anbauvorrichtung und

- mit mindestens einem sich in Arbeitsstellung am Boden abstützenden Rades,

dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Rad (5) an einer angetriebenen Achse (4) fixiert ist.

2. Packer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbau frontseitig an der Zugmaschine erfolgt.

3. Packer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbau heckseitig an der Zugmaschine erfolgt.

4. Packer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der angetriebenen Achse mittels einer Zapfwelle der Zugmaschine und/oder einer Hydraulik der Zugmaschine und/oder einem zusätzlichen Antrieb erfolgt.

5. Packer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der angetriebenen Achse (4) mittels eines Ölmotors (7) erfolgt.

6. Packer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die angetriebene Achse (4) als Vielzahnwelle ausgebildet ist.

7. Packer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Packer (1) durch ein Drehlager (13) (Drehkranz) drehbar gelagert ist.

8. Packer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbarkeit durch ein Federstoßdämpferpaket und/oder Anschläge (10) begrenzt ist.

9. Packer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (10) verstellbar oder fest sind.

10. Packer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Packer (1) lenkbar ist.

11. Packer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkung eine Drehachse (14) aufweist.

12. Packer nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass seine Lenkbewegung und die Lenkbewegung der Zugmaschine automatisch und/oder manuell aufeinander anpaßbar ist.

13. Packer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit mindestens eines angetriebenen Rades (5) durch einen Sensor (8) messbar ist.

14. Packer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch Geschwindigkeitsregulation der angetriebenen Achse (4) ein automatischer und/oder manueller Abgleich auf die Zugmaschinengeschwindigkeit erfolgt.

15. Packer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Abgleich eine von der Zugmaschinengeschwindigkeit abweichende Geschwindigkeit (Voreilung) des Packers (1) erzielt wird.

16. Packer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Rad (5) auf der angetriebenen Achse (4) und/oder der gesamte Packer (1) im Hinblick auf seine Anbauvorrichtung verschiebbar angeordnet ist.

17. Packer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Packer(1) in Bodenbearbeitungsgeräte nachrüstbar ist.

18. Verfahren zur Verbesserung der Leistungsausnutzung und/oder Leistungsverbesserung einer Zugmaschine mittels eines Packers, insbesondere eines Packers (I) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass für den Antrieb der Zugmaschine nicht genutzte Leistung und/oder durch zusätzlich bereitgestellte Leistung zumindest teilweise für den Antrieb des Packers (1) verwendet wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Packer (1) in einem konventionellen Bodenbearbeitungsgerät Zahnwalzenpacker, Reifenpacker, Rohrpacker, odgl. ersetzt, wodurch dieses Gerät durch die Zugmaschine und/oder durch die zusätzlich bereitgestellte Leistung antreibbar wird.