Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß stets eine optimale Balastierung
des Fahrzeuges und somit zu jeder Zeit die benötigte Zugkraft bei gleichzeitig
verringertem Gesamtgewicht des Fahrzeuges gewährleistet ist.
Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung mit
den Merkmalen des Schutzanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen
und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist vorgesehen, daß das
Gegengewicht an zumindest einem Ausleger am Fahrzeug um eine horizontale ausgerichtete
Schwenkachse schwenkbar angelenkt ist.
Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist es somit nicht vorgesehen, das Gegenwicht in einer Ebene parallel
zur Längsrichtung
des Fahrzeuges zu verschieben. Vielmehr erfolgt ein Verschwenken
des Gegengewichtes. Das Verschwenken erfolgt dabei um eine horizontal
ausgerichtete Schwenkachse, so daß bei dem Verschwenken zugleich
eine Änderung der
Höhenanordnung
des Gegengewichtes und des Abstandes zwischen dem Gegengewicht und
dem Fahrzeug eintritt. Insbesondere durch die Abstandsänderung
wird eine vorteilhafte Verschiebung des Schwerpunktes in den Fahrzeugbereich
erreicht, in dem das Gegengewicht angeordnet ist. Wird dieses Gegengewicht
nach unten geschwenkt, so verlagert sich der Schwerpunkt in Richtung
des Gegengewichtes. Eine größere Kraft
wirkt somit auf die in diesem Bereich angeordnete Achse des Fahrzeuges,
so daß eine
größere Kraft über die
der Achse zugeordneten Räder
auf den Boden aufgebracht werden kann. Wird das Gegengewicht nach
oben geschwenkt, tritt eine Entlastung der jeweiligen Achse ein,
so daß die
Walkarbeit an den zugehörigen
Rädern
verringert wird. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann im Gegensatz
zur herkömmlichen
Balastierung auf vorteilhafte Weise bereits mit einem vergleichsweise
geringen Gewicht an einem schwenkbaren Hebelarm eine große Wirkung
erzielt werden, wodurch eine optimale und individuelle Achslastverteilung
erfolgen kann. Des weiteren hat die Mitnahme des niedrigen Gewichtes
am Fahrzeug den Vorteil, daß ein
geringerer Kraftstoffverbrauch erzielt wird und somit die Kosten
für die
anfallenden Betriebsstunden des Fahrzeuges reduziert werden können.
Nach
einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schwenkachse
parallel zu den Radachsen des Fahrzeuges ausgerichtet ist. Durch
ein Verschwenken des Gegengewichtes um eine derart ausgerichtete
Achse wird zugleich auch eine Verlagerung des Gegengewichtes in
Fahrzeuglängsrichtung
erreicht. Das Gegengewicht kann in bezug auf eine im Fahrzeug vorzugsweise
ortsfest angeordnete Achse des Fahrzeuges nach vorn oder nach hinten
bewegt werden, wodurch eine „verschiebende" Gewichtsverlagerung
zu dieser Achse erreicht ist. Durch das Schwenken geht dabei jedoch zugleich
auch eine Höhenverstellung
des Gegengewichtes einher.
Bevorzugt
ist die Schwenkachse in einem Bereich vor der Fahrzeugfront angeordnet.
Das Gegengewicht ist in einem Bereich vor der Vorderachse des Fahrzeuges
angeordnet, weshalb mit dem Gegengewicht insbesondere die Vorderachse
beeinflussbar ist. Ist das Gegengewicht etwa oberhalb der Fahrzeugachse
angeordnet, so ist entsteht eine etwa ausgeglichene Gewichtsverteilung
zwischen Vorder- und Hinterachse. Wird das Gegengewicht jedoch von dieser
Position weggeschwenkt in einen Bereich, der weit vor der Vorderachse
liegt, so treten durch die Schwerpunktverlagerung hohe Gewichtskräfte an der
Vorderachse auf, die aufgrund von Hebelwirkungen entstehen. Durch
das Verschwenken des Gegengewichtes in einen z.B. dem Boden angenäherten Bereich
in Fahrtrichtung weit vor die Vorderachse des Fahrzeugs, kann der
Hebel zwischen der angehobenen Position und der abgesenkten Position
mit dem das Gegengewicht auf die Schwenkachse wirkt, mit Vorteil
auf mehr als das Vierfache vergrößert werden.
Das über den
Ausleger verschwenkbare Gegengewicht ermöglicht in speziellen Extremsituationen,
wie dem Überfahren
eines Hindernisses mit einer großen Steigung und einer gleichzeitig
angehängten
Hecklast, durch das Absenken des vorzugsweise frontlastigen Gegengewichtes
ein gleichmäßiges Wirken
des gängigen
Allradantriebes an solchen Fahrzeugen. Somit wird die Traktion insbesondere an
der weniger belasteten Vorderachse erhöht, was zu einer Erhöhung der
Zugkraft am Fahrzeug führt. Nach
dem Überfahren
des Hindernisses kann das Gegengewicht wiederum angehoben werden,
was eine Verminderung des auf die Vorderachse wirkenden Momentes
zur Folge hat und somit eine unnötige Belastung
der Vorderachse bei gleichzeitig erhöhter Walkarbeit des Vorderreifens
ausschließt. Mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist stets die geforderte Lenkbarkeit des Fahrzeuges gewährleistet.
Neben
der Schwenkbarkeit des Auslegers kann in einer weiteren Ausführung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
das Gegengewicht um das freie Ende des Auslegers schwenkbar angelenkt
sein. Dadurch ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung für die Einstellbarkeit
der Achslastverteilung auf die vorhenschenden Bedingungen gegeben.
Der
Ausleger ist vorzugsweisederart ausgebildet, daß der Abstand zwischen einer
vorderen Radachse des Fahrzeuges und dem Schwerpunkt des Gegengewichtes
in einem Bereich von etwa 0,5 m bis 2,5 m verstellbar ist. Insbesondere
die Länge des
Auslegers bestimmt den Schwenkradius um die horizontal ausgerichtete
Schwenkachse und somit den maximal möglichen Abstand von etwa 2,5
m zwischen dem Schwerpunkt des Gegengewichts und der Vorderachse
des Fahrzeuges.
Mit
Vorteil ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Ausleger
wenigstens einen Kragarm aufweist und an einem Fronthubwerk des
Fahrzeuges schwenkbeweglich aufgenommen ist. Der Ausleger, welcher
bevorzugt aus zwei Kragarmen ausgebildet ist, weist in seinem Drehpunkt
wenigstens eine Welle auf, wobei die Welle mit ihren Enden jeweils
in Ansetzklauen der beiden Unterlenker des Fronthubwerkes eingreift.
Ein etwa senkrecht stehender, starr mit der Welle verbundener Koppelarm
ist über
einen Oberlenker an der Grundkonstruktion des Fahrzeuges montiert
und verhindert ein selbständiges
Verdrehen der Welle in den Ansetzklauen. Die beiden Auflagepunkte
an den Unterlenkern des Fronthubwerkes und der Befestigungspunkt
des Oberlenkers am Fahrzeug bilden eine für die vorteilhafte Befestigung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
notwendige Dreipunktanlenkung aus und gewährleisten somit eine sichere
Verbindung der Vorrichtung mit dem Fahrzeug.
Nach
einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gegengewicht
mit dem Ausleger in eine obere Schwenkposition bringbar ist, in
welcher das Fronthubwerk freiliegt. In der oberen Schwenkposition
entlastet das Gegengewicht den ihm zugeordneten Fahrzeugbereich
mit vorzugsweise einer Fahrzeugachse. In dieser Schwenkposition ist
das Fahrzeug insbesondere für Überführungsfahrten
bereit, beispielsweise über
Landstraße
und Feldwege. Gerade bei diesen Fahrten ist es häufig erwünscht, ein landwirtschaftliches
oder anderes Gerät mitzuführen. Dies
wird bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug
trotz des schwenkbeweglich angelegten Gegengewichtes dadurch ermöglicht,
daß dieses
in seiner oberen Schwenkposition eine weitere Aufnahme des Fronthubwerks
freigit. In den weiteren Aufnahmen des Fronthubwerks können somit
andere Arbeitsgeräte
mitgeführt
werden, so daß Mehrfahrten oder
auch der Einsatz eines Anhängers
vermeidbar ist.
Das
Gegengewicht liegt vorzugsweise in der oberen Schwenkposition auf
einem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie auf. Dabei kann das Gegengewicht
in dem vorbestimmten Abschnitt regelrecht abgelegt werden, so daß das Fronthubwerk
andersweitig einsetzbar ist. Der Abschnitt der Fahrzeugkarosserie
kann gleichzeitig im Gesichtsbereich eines Fahrzeugführers liegen,
so daß das
Gegengewicht unter Aufsicht abgelegt ist. Zudem kann dieser Abschnitt
der Fahrzeugkarosserie sich zwischen zwei Achsen befinden, so daß eine zu
starke Belastung nur einer Fahrzeugachse durch das Gegengewicht
in diesem quasi Ruhezustand aufgehoben ist.
Möglich ist
auch, das Gegengewicht in seiner auf dem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie
aufliegenden Position vom Ausleger abzukoppeln, wodurch an dem schwenkbaren
Ausleger weitere Geräte
montierbar sind. Auch eine Abkopplung des Auslegers vom Fronthubwerk
ist möglich,
so daß dieses
zur Aufnahme anderer Geräte
bereit ist.
Um
eine zwangsgeführte
Bewegung des Gegengewichtes umsetzen zu können, ist dem Ausleger wenigstens
ein Antriebsmittel zugeordnet. Bevorzugt ist an jedem Kragarm des
Auslegers jeweils ein Antriebsmittel angeordnet, weshalb eine gleichmäßige Verteilung
der auftretenden Gewichtskräfte
und Momente an der Vorrichtung gegeben ist. Mit Hilfe des Antriebsmittels
kann die für
einen optimalen Ausgleich der Achslastverteilung durchzuführende Schwenkbewegung,
insbesondere das Anheben bzw. das Absenken des Gegengewichtes, erfolgen. Gleichzeitig
läßt sich
mit Hilfe der Antriebsmittel auf vorteilhafte Weise das Gegengewicht
in einer optimalen Position für
eine ausgewogene Gewichtsverteilung an den Achsen des Fahrzeuges
arretieren.
Um
eine einfache und sichere Bewegung des Gegengewichtes zu gewährleisten,
ist das Antriebsmittel ein Arbeitszylinder, insbesondere ein doppelt
wirkender Zylinder, welcher durch die beidseitig gesteuerte Druckbeaufschlagung
zielgenau angesteuert werden kann. Bevorzugt ist jeweils ein Hydraulikzylinder
an den Kragarmen des Auslegers angeordnet. Der Einsatz eines Hydraulikzylinders
hat den Vorteil, daß sich
mit einem Hydrauliksystem eine zielgenaue Ansteuerung der anzufahrenden
Position umsetzen läßt, da die
verwendete Hydraulikflüssigkeit
ein inkompressibles Medium darstellt und bei einer Druckerhöhung eine
vernachlässigbare
Volumenverkleinerung des Mediums eintritt. Des weiteren kann auf
vorteilhafte Weise mit einem Hydrauliksystem ein hoher Druck erzeugt
und die für
die Schwenkbewegung des Gegengewichtes notwendigen Kräfte aufgebracht
werden. Es ist jedoch auch möglich,
anstelle der verwendeten Hydraulikzylinder ein separat angesteuertes
Pneumatiksystem für
die Bewegung des Gegengewichtes im Frontbereich des Fahrzeuges einzusetzen.
Jedes
Antriebsmittel ist am fahrzeugseitigen Hydrauliksystem angeschlossen.
Dazu weist das Fahrzeug in seinem Frontbereich mehrere Anschlüsse auf,
wobei die Hydraulikleitungen der Antriebsmittel zusammen mit den
Anschlüssen
eine einfach zu koppelnde bzw. zu entkoppelnde Steckverbindung ausbilden.
Der Anschluß der
Antriebsmittel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
an das fahrzeugseitige Hydrauliksystem hat den Vorteil, daß die Ansteuerung
des Gegengewichtes, insbesondere das Verschwenken des Gegengewichtes,
sehr einfach und gleichzeitig wirkungsvoll durch den Fahrer des
Fahrzeuges vorgenommen werden kann.
Um
den Schwenkbereich des Gegengewichtes vergrößern zu können, ist vorgesehen, daß ein an einem
Koppelarm des Auslegers angelenkter Oberlenker als Antriebsmittel
ausgebildet ist. Dadurch ist der Oberlenker längenveränderlich und das Gegengewicht
kann somit noch tiefer abgelassen bzw. noch weiter in eine obere
Schwenkposition herangezogen werden, wodurch sich auf vorteilhafte
Weise ein größerer Schwenkbereich
und somit eine verbesserte Einstellbarkeit des Gegengewichtes gegeben
ist.
Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder
Kragarm wenigstens eine Aufnahme zur Montage von Zusatzgewichten
aufweist. Um im Bedarfsfall das über
das Fronthubwerk angelenkte Gegengewicht erhöhen zu können, werden jeweils auf beiden
Seiten der Kragarme Zusatzgewichte befestigt. Die Zusatzgewichte,
in Form von einzeln montierbaren Plattenelementen, werden mit Hilfe
von Gewindebolzen in der Aufnahme, welche insbesondere als Steckaufnahme
ausgebildet ist, montiert. Die einzeln montierbaren Zusatzgewichte haben
den Vorteil, daß ein
individuell abgestimmtes Gegengewicht am Fahrzeug mitgeführt und somit stets
eine auf den Anwendungsfall abgestimmte optimale Zugkraft des Fahrzeuges
vorgenommen werden kann.
Jedes
Zusatzgewicht weist mehrere Justierelemente zur Ausbildung einer
an den Frontbereich des Fahrzeuges angepaßten Kontur auf. Die Justierelemente
sind bevorzugt als Lochreihe ausgebildet, wobei jedes Plattenelement
wenigstens zwei versetzt zueinander angeordnete, parallel zueinander
verlaufende Lochreihen aufweist. Über die Justierelemente können auf
vorteilhafte Weise die Zusatzgewichte derart angeordnet werden,
daß sie
sich optimal an die Kontur im Frontbereich des Fahrzeuges anschmiegen.
Durch die vorteilhafte Anordnung der Gegengewichte im Frontbereich
des Fahrzeuges wird das Blickfeld des Fahrzeugführers nicht eingeschränkt, so
daß beim
Führen
des Fahrzeuges im öffentlichen
Straßenverkehr
keine Einschränkungen entstehen.
Des weiteren ermöglicht
die individuelle Montierbarkeit der Zusatzgewichte eine vorteilhafte Justierung
derselbigen, was im angehobenen Zustand des Gegengewichtes ein zum
Schwerpunkt des Fahrzeuges wirkendes Moment um den Drehpunkt des
Auslegers erzeugt und die Vorderachse entlastet. Eine weitere Möglichkeit
zur Ausbildung von Justierelementen kann mit Hilfe von Langlöchern umgesetzt
werden. Jedes Langloch ermöglicht
insbesondere eine stufenlose Justierung der Zusatzgewichte am Gegengewicht.
Jedoch ist für
die Einstellung einer gleichmäßigen Kontur
der Zusatzgewichte auf beiden Seiten der Kragarme ein erhöhter Aufwand
bei der Montage der Zusatzgewichte notwendig.
Die
Formgebung des Gegengewichtes und der Zusatzgewichte ist vorzugsweise
derart gewählt, daß sie sich
eng an einen vorhandenen Bereich des Fahrzeuges anschmiegen können. Vorzugsweise weisen
dazu das Gegengewicht und jedes Zusatzgewicht auf ihrer dem Frontbereich
des Fahrzeugs zugekehrten Seite eine zum Frontbereich kongruente Formgebung
auf. Diese kongruente Formgebung kann sich eng an die zugeordneten
Abschnitte des Frontbereiches anlegen. Dadurch wird eine raumsparende
Ablage des Gegengewichtes und der Zusatzgewichte erreicht, zudem
wird durch dieses enge Anschmiegen der Sichtbereich des Fahrzeugführers über das
Gegengewicht hinweg nicht zu stark eingeschränkt.
Um
im Frontbereich des Fahrzeuges weitere Anbaugeräte für die Feldarbeit mitführen zu
können, ist
am Ausleger wenigstens ein Halteorgan zur Montage von Zusatzgeräten angeordnet.
Das Halteorgan ist dazu an dem am Drehpunkt angelenkten Ende der Kragarme
befestigt und weist in vorbestimmten Abständen Durchbrüche zur
Montage der Zusatzgeräte auf.
Das Halteorgan ermöglicht
somit eine konstruktiv einfache Möglichkeit des Anbaus von Zusatzgeräten und
verleiht gleichzeitig den für
den Ausleger verwendeten Kragarmen zusätzliche Stabilität.
Nach
einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß auf beiden
Seiten des Auslegers jeweils ein schwenkbar gehaltenes Abstützelement
angeordnet ist. Jedes Abstützelement
ist bevorzugt als Standfuß ausgebildet
und ermöglicht
bei Nichtbedarf der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Abstellen
derselbigen. Dabei stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine kompakte,
an unterschiedlichen Fahrzeugen, insbesondere Schleppern, montierbare
Einheit dar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist bereits nach der Aufnahme in den Ansetzklammern des Fahrzeugwerks,
dem Verbinden des Oberlenkers mit dem Koppelarm und dem Anschluß der Hydraulikleitungen
an dem Frontbereich unmittelbar einsetzbar. Jedes Abstützelement
weist beispielsweise eine Ruhestellung und eine Arbeitsstellung
auf. In der Ruhestellung ist das Abstützelement entlang des Kragarmes
ausgerichtet, wobei hingegen in der Arbeitsstellung das Abstützelement
etwa in einem rechten Winkel zum Kragarm absteht. Das Abstützelement
ist sowohl in seiner Ruhestellung als auch seiner Arbeitsstellung
durch eine Stiftverbindung gegen ungewolltes Verschwenken gesichert. Durch
die Abstützelemente
ist auf vorteilhafte Weise die Montage bzw. Demontage der erfindungsgemäßen Vorrichtung
im Frontbereich des Fahrzeuges, insbesondere an dessen Fronthubwerk,
gegeben.
Um
eine kontinuierlich durchzuführende,
manuelle Nachregulierung an der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Auftreten
ständig
wechselnder Betriebszustände
zu umgehen, ist die Schwenkbewegung des Auslegers für das Gegengewicht
mit einer Regelung, welche die Antriebsmittel in Abhängigkeit zur
Heckbelastung des Fahrzeuges ansteuert, gekoppelt. Bei überhöhter Heckbelastung
des Fahrzeuges entsteht insbesondere an der Vorderachse ein größerer Schlupf
zwischen Reifen und Untergrund, wodurch die Antriebsleistung des
Fahrzeuges ungleichmäßig über die
beiden Antriebsachsen abgegeben wird. Tritt ein Unterschied zwischen
dem Schlupf der Vorderachse und der Hinterachse auf, wird dies durch
wenigstens einen Sensor registriert und die der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zugeordnete Regelung verändert
automatisch die Position des Gegengewichtes durch die Ansteuerung
der am Ausleger angeordneten Antriebsmittel. Je nachdem welche Antriebsachse
einen größeren Schlupf
aufweist, wird das Gegengewicht entweder angehoben bzw. abgesenkt.
Mit Hilfe der Regelung ist stets eine gleichmäßig verteilte Achslast garantiert,
wodurch die Antriebsleistung des Fahrzeuges optimal auf den zu kultivierenden
Untergrund bzw. auf das zu überfahrende
Hindernis übertragen
und in Zugkraft umgesetzt werden kann.
Die
Verknüpfung
des Auslegers für
das Gegengewicht mit der Regelung dient dazu, ein intelligentes
Fahrzeug auszubilden. Auf vorteilhafte Weise kann dabei erreicht
werden, daß beim
Auftreten von Schlupf an der dem Gegengewicht zugeordneten Achse
sogleich eine Gegenmaßnahme
durch ein automatisiertes Verschwenken des Gegengewichtes eingeleitet
wird. Verringert sich der Schlupf, fährt das Gegengewicht automatisch
wieder in eine Position zurück,
in der es die Achse möglichst
wenig belastet. Dadurch wird das Aufbringen einer unnötig großen Zugkraft
beim Betrieb des Fahrzeuges vermieden, mit der Folge, daß weniger
Kraftstoff verbraucht wird.