DE102020105931A1 - 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

• 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 Dreipunktkrafthebers 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 bezeichnet wird, angeordnet. Der Dreipunktkraftheber ist eine hydraulische Vorrichtung, um Anbaugeräte anzukuppeln und anzuheben. Der Dreipunktkraftheber umfasst zwei in Längsrichtung montierte Hebel, die als Unterlenker bezeichnet werden. Oberhalb der Unterlenker ist mittig ein weiterer Hebel vorgesehen, der als Oberlenker bezeichnet wird. Er ermöglicht eine Neigungsverstellung des Anbaugeräts.
• Eine Zugmaschine kann große Lasten ziehen, beispielsweise beim Schüttguttransport 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 Traktion kommen, die zum Durchdrehen der Räder bis zum Festfahren der Zugmaschine 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 sowohl auf der Vorder- als auch auf der Hinterachse der Zugmaschine erforderlich.
• 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 erforderlich sein. Nachteilig bei diesem Ansatz ist, dass die Zusatzgewichte auch bei Leerfahrten des Gespanns transportiert werden, was mit einem erhöhten Verschleiß der Reifen und einem erhöhten Treibstoffverbrauch einhergeht.
• Ein weiterer Ansatz ist eine Untenanhängung an einer Kugelkupplung der Zugmaschine, 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 Topzylinder wird an einer Oberlenkerhalterung der Zugmaschine, von der der Oberlenker 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 Ballastierung durch Zusatzgewichte an der Zugmaschinenfrontseite überflüssig. Allerdings 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 Ansteuerung vorgesehen werden muss.
• Das Dokument EP 0617881 B1 zeigt eine Vorrichtung mit einer Deichsel, einem Deichselteil und einem doppeltwirkenden Kolbenzylinder zum Verbinden mindestens eines Gerätes mit einer Zugeinrichtung. Das Dokument EP 2425695 B1 zeigt ein aufsattelbares Bodenbearbeitungsgerät mit zugkraftverstärkender Hydraulik.
• Es stellt sich die Aufgabe, eine alternative Vorrichtung zur Verbesserung der Fahreigenschaften einer Zugmaschine mit angekoppeltem Anhänger bereitzustellen.
• Dies wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Die Vorrichtung ist geeignet zum Verbinden einer landwirtschaftlichen Zugmaschine, die einen Dreipunktkraftheber aufweist, mit einem Anhänger, der eine Deichsel aufweist. Die Vorrichtung umfasst einen Oberlenker des Dreipunktkrafthebers, eine Oberlenkerkoppelvorrichtung auf der Deichsel, und eine Ansteuerungsvorrichtung für den Oberlenker. Der Oberlenker ist mit der Oberlenkerkoppelvorrichtung koppelbar, und der Oberlenker ist ausgebildet, eine Kraft auf die Oberlenkerkoppelvorrichtung aufzubringen, sodass ein Radlastverhältnis der Zugmaschine 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. 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 Ansteuerungsvorrichtung ist vorteilhafterweise eine Hydraulikansteuerungsvorrichtung eines hydraulischen Oberlenkers, wobei die Ansteuerungsvorrichtung die vom Oberlenker aufgebrachte Kraft steuert. Die Kopplung von Oberlenker und Oberlenkerkoppelvorrichtung ist eine mechanische Verbindung, die durch Ineinandergreifen von Oberlenker und Oberlenkerkoppelvorrichtung oder einem Verbindungselement 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 Oberlenkerkoppelvorrichtung 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 verspannt sind, führt und die Vorderradlast erhöht wird, was eine Verbesserung der Fahreigenschaften bewirkt. Die Vorrichtung reduziert den Aufwand im Vergleich zu einem Topzylinder, da die Druckkraft vom bei der Zugmaschine bereits 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 Anhängers schneller und leichter wird. Am Anhänger ist lediglich eine Oberlenkerkoppelvorrichtung erforderlich, die bespielweise als Anbaukonsole montiert sein kann. Eine Ballastierung mit Zusatzgewichten ist nicht mehr erforderlich, sodass die Vorrichtung einen geringeren Kraftstoffverbrauch bewirkt. Die anhängerlastabhängige 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 Einstellmöglichkeiten 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 erforderliche 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 Vorderradlast durch eine Benutzerin oder einen Benutzer einzugeben und der Ansteuerungsvorrichtung bereitzustellen. Insbesondere die Eingabe des gewünschten Radlastverhältnis oder der gewünschten Vorderradlast ermöglicht verkehrssicheres Fahren sowohl bei Leerfahrten mit Anhänger als auch bei beladenem 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 beladenem 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 tabellarisch gespeicherter Kraftwerte für verschiedene Eingangswerte erfolgen. Alternativ 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 bestimmen 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 Radlastverhältnis oder die gewünschte Vorderradlast sein, sondern kann ein damit zusammenhängender 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 Hydrauliksystems des Oberlenkers ausgebildet sein. Der Kraftmesser kann als Druckmessdose oder als Messbolzen ausgebildet sein. Auch die Verwendung 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 Fahrdynamiksensor der Zugmaschine detektierbar ist, zu bestimmen und einzustellen. Solche Fahrdynamikparameter können Fahrzeugschwingung, Lenkeinschlag oder Fahrgeschwindigkeit sein, die zugmaschinenseitig erfasst und der Ansteuerungsvorrichtung bereitgestellt werden, damit sie in die Bestimmung und Optimierung der Kraft auf die Oberlenkerkoppelvorrichtung einfließen können. Da die Ansteuerung zugmaschinenseitig erfolgt, ist eine Bereitstellung solcher Parameter durch die Zugmaschine mit wenig Aufwand zu erzielen. Insbesondere Kurvenfahrten werden durch diese Ausführung sicherer.
• In einer Ausführung weist die Ansteuerungsvorrichtung einen Speicher für Beladezustände von Anhängern und/oder Untergrundbeschaffenheiten und/oder vorgegebene Radlastverhältnissen und/oder vorgegebene Vorderradlasten auf. Dies ermöglicht der Benutzerin oder dem Benutzer für typische Beladesituationen der Anhänger ihres beziehungsweise seines Landmaschinenfuhrparks bereits 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 Oberlenker 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 Oberlenkerkoppelvorrichtung, 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 verspannen 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 bestimmt und einstellt werden. Die Bestimmung der Kraft, auch unter Einfluss weiterer Parameter, die eine bessere Anpassung des Radlastverhältnis und/oder der Vorderradlast an die Fahrsituation ermöglichen, kann rechnerisch, tabellarisch oder mittels einer Regelung erfolgen.
• Durch die Verwendung der beschriebenen Vorrichtung, der Ansteuerungsvorrichtung und des Verfahrens ergibt sich eine Aufwandsreduktion und damit natürlich auch eine Kostenreduktion für die Benutzerinnen und Benutzer sowie die Zugmaschinenhersteller. Die beschriebene Ausgestaltung der Ansteuerungsvorrichtung zur Ansteuerung des Oberlenkers ist ein geringerer Aufwand als das Vorsehen eines Topzylinders auf der Anhängerseite, da der Hardwareaufwand geringer ist. Der Anschaffungspreis für die Anhänger reduziert sich, da anhängerseitig weder ein Topzylinder noch eine separate Steuerung 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 Hydrauliksteuerungskomponenten an der Zugmaschine zumindest teilweise bereits vorgesehen 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 Komponenten kann in einfacher Weise nachgerüstet werden.
• Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
• 1 ein Ausführungsbeispiel eines Gespanns mit einer Zugmaschine und einem Anhänger in schematischer Darstellung,
• 2 ein Ausführungsbeispiel eines Dreipunktkrafthebers und einer Anhängekupplung, die mit einer Anhängerdeichsel verbunden ist, in schematischer Darstellung.
• In den Figuren sind gleiche oder funktional gleichwirkende Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
• 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Gespanns mit einer Zugmaschine 1 und einem Anhänger 3. Die Radlast an Vorder- und Hinterachse 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, Bolzenkupplung oder durch Unterlenker, gegebenenfalls in Kombination mit einer Ackerschiene oder einer anderen Verbindungsvorrichtung, ausgebildet sein.
• Des Weiteren ist eine Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 auf der Deichsel 9 vorgesehen, die mit einem Oberlenker 13 der Zugmaschine 1 gekoppelt ist. Der Oberlenker 13 ist Teil eines Dreipunktkrafthebers. Der Oberlenker 13 ist ausgebildet, eine Kraft 15 auf die Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 aufzubringen. Diese Kraft 15 drückt gegen die Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 und kann deshalb auch als Druckkraft oder nur Druck bezeichnet werden.
• Die Zugmaschine 1 weist ferner eine Ansteuerungsvorrichtung 17 für den Oberlenker 13 auf. Die Ansteuerungsvorrichtung 17 ist ausgebildet, die Kraft 15 einzustellen, die auf die Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 drückt. Über eine Benutzerschnittstelle 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 Benutzerin oder der Benutzer ist üblicherweise die Fahrerin beziehungsweise der Fahrer des Gespanns. Ferner ist ein Kraftmesser 21 am Oberlenker 13 oder einer Oberlenkerlagerung vorgesehen, der die vom Oberlenker 13 aufgebrachte Kraft 15 detektiert und diese Information der Ansteuerungsvorrichtung 17 bereitstellt. 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 Oberlenkerkoppelvorrichtung 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 Traktion erhöht und die Fahreigenschaften verbessern.
• 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Dreipunktkrafthebers 23 und einer Anhängerkupplung 25 an einer Zugmaschine 1, wobei die Anhängerkupplung 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 9 bezeichnet wird.
• Die Unterlenker 27 können direkt oder, wie in 2 dargestellt, mittels eines Hebelsystems mit Hydraulikzylindern 29 angehoben werden. An den freien Enden der Unterlenker 27 können Anbaugeräte angekoppelt gekoppelt werden. Bei der Ankopplung eines Anhängers 3 als Anbaugerät dienen die Unterlenker 27 als Anhängerkupplung. Der Oberlenker 9 ermöglicht eine Verstellung der Neigung des Anbaugeräts. Dies kann durch Veränderung der Oberlenkerneigung aber insbesondere durch eine Längenveränderung des Oberlenkers 13 erreicht werden. Vorteilhafterweise erfolgt die Längenveränderung des Oberlenkers 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 Anhängerkupplung 25 und Deichsel 9 erfolgt, aufragende Oberlenkerkoppelvorrichtung 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 derart ausgebildet, dass bei ihrer mechanischen Kopplung eine Kraftübertragung ermöglicht wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Endbereich der Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 so ausgebildet, dass er vom Haken des Oberlenkers 9 umgriffen wird, um so die Kraft 15 vom Oberlenker 9 auf die Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 aufbringen zu können. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Ende des Oberlenkers 13 in eine Aufnahme der Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 eingreifen, um so die Kraftübertragung zu ermöglichen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann eine Verbindungsvorrichtung als weitere Komponente (in 2 nicht dargestellt) zwischen der Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 und dem Oberlenker 13 vorgesehen sein. Die Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 ist vorteilhafterweise so ausgebildet, dass sie in eine standardisierte Aufnahme eines Oberlenkers 13 eingreifen oder mit ihr zusammenwirken kann und so mit ihr gekoppelt werden kann. Die Oberlenkerkoppelvorrichtung 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 verhindern können. Dies kann beispielsweise durch einen drehbaren Kopfbereich der Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 auf einem fest mit der Deichsel 9 verbundenen Fußbereich der Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 erreicht werden, wie durch die gestrichelte Linie der Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 in 2 angedeutet.
• Des Weiteren weist die Zugmaschine 1 eine Zapfwelle 35 auf, die über eine daran befestigte Welle 31 ein Anbaugerät antreiben kann. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Welle 31 durch eine Aussparung in der Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 geführt.
• Der Oberlenker 13 ist ausgebildet, eine vorgegebene Kraft 15 auf die Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 zu übertragen. Diese auf die Oberlenkerkoppelvorrichtung 11 wirkende Druckkraft 15 bewirkt eine Verspannung zwischen der Zugmaschine 1 und dem Anhänger 3, die die Radlasten 5, 7 und Fahrzeugschwingungen beeinflusst. Das Aufbringen der Druckkraft 15 erfolgt oberhalb der Anhängerkupplung 25. Die Druckkraft 15 verläuft vorteilhafterweise im Wesentlichen parallel zur Zugmaschinenlängsachse. Der Oberlenker 9 ist vorteilhafterweise ebenfalls im Wesentlichen parallel zur Zugmaschinenlängsachse ausgerichtet, um die Kraft 15 in der gewünschten Richtung aufzubringen. Nichtsdestotrotz kann der Oberlenker 9 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 Vorrichtung 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 eingehängt. Die zugmaschinenseitige Steuerung des Radlastverhältnis mittels des Oberlenkers 13 erfolgt durch die Ansteuerungsvorrichtung 17, die eine geeignete Programmierung der Hydrauliksteuerung des Oberlenkers 13, wie im Folgenden 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 Menüsteuerung 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 Vorderradlast 5 angezeigt wird. Vorteilhafterweise wird die Ballastierung der Vorderachse 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 verwendet 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. Sollten 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 21 wird bei der Aktivierung in einen ersten Zustand gesetzt, der in Anlehnung an eine beispielhafte Kennzeichnung einer dabei 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 Ansteuerungsvorrichtung 17 in einen zweiten Zustand gesetzt, der in Anlehnung an eine beispielhafte Kennzeichnung einer dabei angesteuerten Hydraulikleitung auch als „rot plus“ bezeichnet wird, wobei die Ansteuerung durch einmalige Betätigung eines Hydrauliksteuerhebels 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 gewünschten Gewicht auf der Vorderachse belastet. Nach dem Entladen des Anhängers 3 wird die Ansteuerungsvorrichtung 17 wieder in den ersten Zustand „rot minus“ gesetzt, sodass die Zugmaschine 1 auf der Vorderachse wieder entlastet 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 ausgebildet, die Ballastierung der Vorderachse während des Betriebs, insbesondere 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 Straßenfahrten des Gespanns. Dies gilt insbesondere für Fahrten auf nassem Feldboden, 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 Vorderradlast 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 einhergehenden Veränderung der Vorderradlast 5 kann automatisch in Anhängigkeit eines Fahrdynamikparameters, detektiert über einen Fahrdynamiksensor, erfolgen oder manuell während Fahrt durch die Fahrerin oder den Fahrer über die Benutzerschnittstelle 19. Manuelles Nachsteuern der Vorderradlast 5, beispielsweise 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 Ansteuerungsvorrichtung 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 erfolgen, wie oben beschrieben. Auf diese Weise wird eine variable und intelligente Ballastierung erzielt. Sie erfolgt durch die Ansteuerungsvorrichtung 17.
• Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.
• Bezugszeichenliste

1

Zugmaschine

3

Anhänger

5

Vorderrad last

7

Hinterradlast

9

Deichsel

11

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

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• EP 0617881 B1 [0008]
• EP 2425695 B1 [0008]

Claims (13)

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 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.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ansteuerungsvorrichtung (17) ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines Beladezustands des Anhängers (1) und/oder eines vorgegebenen Radlastverhältnis und/oder einer vorgegebenen Vorderradlast (5) und/oder einer Untergrundbeschaffenheit 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 Oberlenkerlagerung.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Kraftmesser (21) als Druckmessdose oder als Messbolzen ausgebildet 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 Abhängigkeit von einem Fahrdynamikparameter, der von einem Fahrdynamiksensor der Zugmaschine (1) detektierbar ist, zu bestimmen und einzustellen.
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, Informationen über den Beladezustand des Anhängers (3) und/oder das vorgegebene Radlastverhältnis und/oder die vorgegebene Vorderradlast (5) und/oder die Untergrundbeschaffenheit einzugeben und der Ansteuerungsvorrichtung (17) bereitzustellen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Benutzerschnittstelle (19) ausgebildet ist, der Ansteuerungsvorrichtung (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 Dreipunktkrafthebers (23) einer landwirtschaftlichen Zugmaschine (1), wobei die Ansteuerungsvorrichtung (17) ausgebildet ist, eine Kraft (15) am Oberlenker (13) einzustellen, die der Oberlenker (13) auf eine Oberlenkerkoppelvorrichtung (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, 27) der Zugmaschine (1) verbunden ist und der Oberlenker (13) mit der Oberlenkerkoppelvorrichtung (11) gekoppelt ist.
11. Verfahren zur Ansteuerung eines Oberlenker (12) eines Dreipunktkrafthebers (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, 27) der Zugmaschine (1) verbunden ist oder verbindbar ist, - Aufbringen einer Kraft (15) durch den Oberlenker (13) auf die Oberlenkerkoppelvorrichtung (11), sodass ein Radlastverhältnis und/oder eine Vorderradlast (5) der Zugmaschine (1) verändert wird, wenn die Deichsel (9) mit der Anhängerkupplung (25, 27) verbunden ist und der Oberlenker (13) mit der Oberlenkerkoppelvorrichtung (11) gekoppelt ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei in Abhängigkeit eines Beladezustands des Anhängers (2) und/oder eines vorgegebenen Radlastverhältnis und/oder einer vorgegebenen Vorderradlast (5) und/oder einer Untergrundbeschaffenheit die Kraft (15) bestimmt und eingestellt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei ein Fahrdynamikparameter detektiert und in dessen Abhängigkeit die Kraft (15) bestimmt und einstellt wird.

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