DE10241862B4

DE10241862B4 - Anordnung zur Höhenverstellung von Streuanhängern

Info

Publication number: DE10241862B4
Application number: DE2002141862
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Harfensteller Günter; Peter Rohs
Original assignee: Atlas Vorpommern Baumaschinen und Fahrzeugtechnik GmbH
Current assignee: Atlas Vorpommern Baumaschinen und Fahrzeugtechnik GmbH
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2022-09-10
Also published as: DE10241862A8; DE10241862A1

Abstract

Streuanhänger zur Ausbringung von Düngemitteln unterschiedlicher Konsistenz und von Materialien, die im Winterdienst eingesetzt werden. Am Rahmen mit einem Vorratsbehälter und einem Ausbringorgan ist eine luftgefederte Starrachse angeordnet, wodurch der Rahmen mit dem Vorratsbehälter und dem Ausbringorgan stufenlos höhenverstellbar ist und zudem der Abgabewinkel des Ausbringorgans verändert werden kann. Zur Berechnung der Befüllmasse des Vorratsbehälters über Werte, die sich aus empirisch ermittelten Veränderungen des Schwerpunktes der Befüllmasse während des Entleerungsvorgangs ergeben und der Messung der Achslast unter Einbeziehung der Ermittlung der Stützlast des Kupplungspunktes ist ein Rechner vorhanden. Der Streuanhänger weist eine variabel einstellbare Achsauslenkung auf, wodurch das Düngerstreuen bis zu sehr großen Bestandshöhen erfolgen kann. Durch teilweises bis vollständiges Herunterfahren des Achsaggregates ist die Überladekante des Streuanhängers zur besseren Befüllung reduzierbar. Es wird eine Anpassung des Streuanhängers an unterschiedliche Kupplungshöhen von Zugmaschinen ermöglicht.

Description

1. Technisches Gebiet
Die Erfindung „Anordnung zur Höhenverstellung von Streuanhängern” besitzt Relevanz für Zentralachsanhänger, insbesondere für Düngerstreuer im landwirtschaftlichen Betrieb und für Winterdienststreuer. Sie kann für die unterschiedlichsten Arten der Verteilorgane zur Kalibrierung und für die Kontrolle der Befüllung des Vorratsbehälters genutzt werden. In der Regel sind derartige Zentralachsanhänger mit einem Vorratsbehälter ausgerüstet, der im Bodenbereich ein als Förderband, Förderkette oder Förderschnecke ausgebildetes Förderorgan besitzt, wodurch das Streugut zur Verteileinrichtung definiert gefördert wird.
Speziell bei der Spätdüngung kommt es schnell durch die zu geringe Höhe der Düngerstreuer vor allem durch die aktiven Förderelemente zu Beschädigungen an den Pflanzen. Diese wirken sich schädlich auf die weitere Pflanzenentwicklung aus und müssen deshalb auf ein Minimum begrenzt werden. Die im landwirtschaftlichen Betrieb verwendeten Streuer werden von unterschiedlichen Schlepperfahrzeugen gezogen. Die Streuanhänger werden sowohl für die Ausbringung von unterschiedlichen Düngersorten (Grunddünger, Kalk, Kompost, Hühnertrockenkot, Stalldung) wie auch im Winterdienst zum Abstreuen von Straßen und Wegen eingesetzt.
2. Stand der Technik
Es sind die unterschiedlichsten Lösungen für gezogene Streuanhänger bekannt. Weit verbreitet sind Streuanhänger mit starren ungefederten Achsen. Vereinzelt wurden schon Streuanhänger mit Parabel- oder Blattfeder entwickelt. Diese Varianten erlauben aber nur über zusätzliche Aggregate die Höhe der Streuanhänger zu verändern. Hierfür sind Lösungen bekannt, die mit oder ohne Federung über zusätzliche Hydraulikzylinder eine Höhenverstellung ermöglichen. Weitere Lösungen verfolgen durch die Einzelanlenkung der Räder für den Hangschichtbetrieb die Spurtreue und den horizontalen Abgleich herzustellen. Derartige Konstruktionen sind kostenintensiv und konnten sich deshalb nicht in der landwirtschaftlichen Praxis durchsetzen.
Für die Beeinflussung der Wurfweite und des Streubildes gibt es eine Vielzahl von bekannten Konstruktionen, die durch spezielle Streuscheiben, optimierte Wurfelemente, veränderliche Aufgabepunkte, unterschiedliche und teilweise variable Umfangsgeschwindigkeiten, die Veränderung der Abgabewinkel und die Veränderung der Abgabehöhe gekennzeichnet sind. Die gleichzeitige Veränderung von Abgabehöhe und Winkel an Streuanhängern ist nicht bekannt. So wird in der Gebrauchsmusterschrift DE 202 06 739 U1 nur die Variation der Abgabehöhe über eine Höhenverstellung der Streueinrichtung mittels nicht näher beschriebenem Antriebselement erwähnt. Die Veränderung des Abgabewinkels wird bekannterweise mit Hilfe von speziellen Wurfschaufeln oder durch das Schwenken des ganzen Streuaggregates erreicht.
Die zulässige Geschwindigkeit der Streuanhänger ist auf die Geschwindigkeit der Schlepperfahrzeuge abgestimmt und geht bis 40 km/h. Für neuere Schlepperfahrzeuge, die höhere Geschwindigkeiten zulassen, sind keine Lösungen bekannt.
Die Kenntnis des Beladungszustandes des Streuanhängers ist bei der Befüllung, dem Transport und bei der Ausbringung wichtig. Eine Messung des Beladungszustandes erfolgt über unterschiedliche Arten und Anordnungen von Kraftmessdosen für spezielle Anwendungen wie z. B. in den Offenlegungsschriften DE 199 40 850 A1 , DE 199 18 679 A1 und DE 35 24 238 A1 beschrieben. Auch gibt es Systeme, die die Ausbringmenge am Streuaggregat ermitteln und daraus den Beladungszustand ermitteln.
Die Veränderung des Schwerpunktes der Befüllmasse im Vorratsbehälter während des Entleerungsvorgangs und die damit verbundene Veränderung der Achslasten erfährt dabei keine Berücksichtigung
3. Technische Aufgabe
Die technische Aufgabe besteht in der Schaffung eines Streuanhängers derart, dass der Rahmen mit den Ausbring- und Vorratsorganen stufenlos auf unterschiedliche Höhen durch ein spezielles Bedienelement eingestellt werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die Einbindung in das Fahrgestell hat so zu erfolgen, dass die Achse in der Nähe des Schwerpunktes liegt. Durch eine zweckmäßige Anordnung einer Hubvorrichtung ist durch Ausnutzung der Hebelgesetze ein maximaler Hub des Streuwerkes zu erreichen. Die Lösung soll es ermöglichen, dass zur Beladung ein niedriges Niveau der Überladekante des Behälters erreicht wird. Weiterhin soll durch den Einsatz einer gefederten Achse eine sichere Straßenfahrt bei hoher Geschwindigkeit (bei spezieller Ausstattung der Bremsanlage auch bis über 60 km/h) möglich sein. Bei der Düngung im Pflanzenbestand soll der Rahmen mit den aktiven Elementen abgestimmt auf die Bestandshöhe soweit angehoben werden, dass durch die aktiven Elemente keine Pflanzenbeschädigungen auftreten können.
Im Gegensatz dazu soll der Streuanhänger im Winterdiensteinsatz soweit abgesenkt werden können, dass die Beschädigungsgefahr für andere Verkehrsteilnehmer reduziert wird.
Durch die Veränderung der Rahmenhöhe bei festen oder variablen Kupplungspunkt des Anhängers soll der Abgabepunkt der Streueinrichtung und der Winkel variabel gestaltbar sein.
Die Ermittlung der Befüllmasse sollte unter Berücksichtigung ihres sich beim Entleerungsvorgang veränderlichen Schwerpunktes ermöglicht werden. Eine Anpassung an die unterschiedlichen Kupplungshöhen von Zugmaschinen soll ermöglicht werden.
4. Darstellung der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Streuanhänger zur Ausbringung von Düngemitteln unterschiedlichster Konsistenz und von Materialien die im Winterdienst verwendet werden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Dabei wird das aus einer oder mehreren Achsen bestehende Fahrwerk (1-1) durch ein speziell angepasstes Luftfederaggregat abgestützt. Die Anbringung des Luftfederaggregates an den Fahrzeugrahmen erfolgt derart, dass durch die Ansteuerung der Luftfederbälge (1-2) eine maximale Höhenverstellung möglich wird. Diese Höhenverstellung ist stufenlos einstellbar.
Eine Höhenmessung erfolgt durch einen Weg- bzw. Winkelsensor (1-3), der zwischen Rahmen und Achsaggregat angeordnet ist. Die Höhenverstellung und die Höhenmessung sind über eine elektronische Steuerung (1-12) derart miteinander verknüpft, dass einmal das stufenlos eingestellte Höhenniveau auch bei unterschiedlichen Belastungen erhalten bleibt. Weiterhin sind bestimmte Vorzugshöhen programmierbar, die sich nach entsprechender Befehlsabgabe einstellen können. Vorzugshöhen können bestimmten technologischen Anforderungen (Beladung, Straßenfahrt, Fahrt bei unterschiedlichen Bestandshöhen, Herstellung unterschiedlicher Abgabehöhen und Winkel) zugeordnet werden. Die in der Praxis verwendeten Streugüter haben unterschiedlichste physikalische Eigenschaften. Dementsprechend ist es zum Erreichen der erforderlichen Streuverteilung und Wurfweite notwendig, auf die Eigenschaften des Streuguts abgestimmte Betriebsparameter einzustellen. Mit der Höhenverstellung des Rahmens des Streuanhängers verändert sich automatisch die Abgabehöhe des Streuaggregates (1-6). Lässt man die Höhe des Kupplungspunktes zum Schlepperfahrzeug konstant, ändert sich der Abgabewinkel (1-5). Bei Schlepperfahrzeugen mit variabler Höhe des Kupplungspunktes (1-4) kann eine Winkelveränderung in noch größerer Variationsbreite vorgenommen werden.
Die Straßenzulassungsordnung schreibt bei Anhängerfahrzeugen mit höheren Geschwindigkeiten gefederte Achsen mit spezieller Steuerung der Bremsen vor. Dieser Forderung wird man gerecht, wenn eine entsprechende Achse an das schon vorhandene Federaggregat angebunden wird.
Durch Einbindung von einer oder mehrere Druckmesseinrichtungen (1-7) zur Bestimmung der Luftfederbalkdrücke ist es leicht möglich die Achslast zu bestimmen. Dies kann über mathematische Beziehungen oder durch Kalibrierung erfolgen. Für die Beladung ist dies sinnvoll, um nicht die gesetzlich vorgeschrieben Achslasten zu überschreiten. Bei bekannter Geometrie des Vorratsbehälters und der leicht durch praktische Entleerungsvorgänge ermittelbarer Veränderung des Schwerpunktes der Befüllmasse während der Entleerung kann über die Achslast unter mathematischer Einbeziehung des Kupplungspunktes die Befüllmasse errechnet werden. Die erfolgt vorzugsweise mittels eines angeschlossenen elektronischen Rechners (1-11), der die Kalibrierwerte aus den Versuchen, stoffbezogene Korrekturbeiwerte und die notwendigen mathematischen Beziehungen verarbeitet. Um den Rechen- und Versuchsaufwand zu reduzieren kann mit Hilfe eines weiteren Messpunktes in der Nähe des Kupplungspunktes (1-10) die Stützlast der Kupplung ermittelt werden. Dies kann bei einer durch eine um eine horizontale Achse (1-8) drehbar gelagerten Deichsel (1-9) durch den Druck in einem Luftfederbalg (1-13), mit Hilfe einer oder mehrerer Kraftmessdosen oder den Druck eines oder mehreren zwischengesetzten Hydraulikzylindern erfolgen. Bei einer starren Achse kann durch Aufbringen von Dehnmessstreifen die Stützlast ermittelt werden. Die Berechnung und Auswertung erfolgt vorzugsweise durch einen elektronischen Rechner und Anzeigeeinheit (1-11)
Speziell für die Straßenfahrt ist zur Gewährleistung der notwendigen Fahrstabilität und Fahrsicherheit eine Mindeststützlast auf der Anhängerkupplung des Schlepperfahrzeuges notwendig. Mittels der Höhenverstellung des Streuanhängers kann die notwendige Anpassung des Streuanhängers an die jeweils verfügbare Kupplungshöhe des Schlepperfahrzeuges erfolgen.
5. Anwendungsbeispiel
2 zeigt ein konkretes Anwendungsbeispiel für die Anordnung zur Höhenverstellung von Streuanhängern.
Die in 2 gezeigte Anordnung besteht aus:

• Anhängerrahmen mit Vorratsbehälter, Längsfördereinrichtung und Schleuderscheiben (2-1)
• Starrachse (2-2)
• Luftfederaggregat (2-3)
• Messgeber zur Ermittlung des Balgdruckes (2-4)
• Messgeber zur Ermittlung der Auslenkung der Achse (2-5)
• Steuer- und Recheneinheit zur Niveauregelung (2-6)
• Anzeige- und Recheneinheit für die Befüllmasse (2-7)

Dieser Streuanhänger ist speziell für den Einsatz als Großflächendüngerstreuer geeignet. Es besteht die Möglichkeit des Anpassens an Schlepperfahrzeugen mit unterschiedlicher Kupplungshöhe. Für das Beladen, die Straßenfahrt und das Düngerstreuen sind in Abhängigkeit von der Bestandhöhe und den zu erzeugenden Streubild und der Wurfweite die Abgabehöhe und der Abgabewinkel des Düngers variierbar. Die Messung der Befüllmasse ist über die Achslastmessung permanent möglich.

Claims

Streuanhänger zur Ausbringung von Düngemitteln unterschiedlicher Konsistenz und von Materialien, die im Winterdienst eingesetzt werden, bestehend aus einem Rahmen mit einem Vorratsbehälter und einem Ausbringorgan, der von einer Zugmaschine gezogen ist dadurch gekennzeichnet, dass am Rahmen eine luftgefederte Starrachse angeordnet ist, wodurch der Rahmen mit dem Vorratsbehälter und dem Ausbringorgan stufenlos höhenverstellbar ist und zudem der Abgabewinkel des Ausbringorgans verändert werden kann und ein Rechner vorhanden ist zur Berechnung der Befüllmasse des Vorratsbehälters über Werte, die sich aus empirisch ermittelten Veränderungen des Schwerpunktes der Befüllmasse während des Entleerungsvorgangs ergeben und der Achslast unter Einbeziehung des Kupplungspunktes.
Streuanhänger nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Streuanhänger eine variabel einstellbare Achsauslenkung aufweist wodurch das Düngerstreuen bis zu sehr großen Bestandshöhen erfolgen kann.
Streuanhänger nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch teilweises bis vollständiges Herunterfahren des Achsaggregates die Überladekante des Streuanhängers zur besseren Befüllung reduzierbar ist.
Streuanhänger nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe von Druckmessung in einer Luftfederanlage die Achslast bestimmt wird.
Streuanhänger nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine zusätzliche Messstelle in der Nähe des Kupplungspunktes des Streuanhängers, ausgeführt durch das Applizieren von Dehnmessstreifen, die Stützlast der Kupplung bestimmt wird.
Streuanhänger nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine zusätzliche Messstelle in der Nähe des Kupplungspunktes des Streuanhängers, ausgeführt durch das Abstützen einer um eine horizontale Achse drehbar gelagerten Deichsel durch einen oder mehrere Luftfederbälge oder Hydraulikzylinder mit dazugehörender Druckmessung, die Stützlast der Kupplung bestimmt wird.
Streuanhänger nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anpassung des Streuanhängers an unterschiedliche Kupplungshöhen von Zugmaschinen ermöglicht wird.