Die Erfindung betrifft einen Kreiselschwader gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen Anspruchs 1.
Kreiselschwader verfügen über wenigstens einen Schwadkreisel, der
mittels eines Fahrwerks in seinem Betriebszustand gegenüber dem Boden abgestützt
ist. Ein Schwadkreisel besteht im Wesentlichen aus dem umlaufenden, um eine Hochachse
angetriebenen, mit gesteuerten Zinkenarmen und Rechzinken bestückten Rechkreisel,
dessen Zinkenarme von einer Kurvenbahn über Rollenhebel gesteuert, in einem an der
Drehbewegung teilnehmenden Gehäuse gelagert sind, einem Winkelgetriebe als Antriebselement
der Rechkreisel, und einer am Maschinengestell abgestützten feststehenden Zentralachse,
auf der die an der Rotation teilnehmenden Elemente des Schwadkreisel abgestützt
und gelagert sind.
Im allgemeinen sorgen die Räder des Fahrwerks, ausgebildet als Stütz-
und Tasträder, unterhalb des Schwadkreisels für die Bodenanpassung der Rechzinken.
Angestrebt ist dabei das Ziel, den Abstand zwischen den Zinkenspitzen und dem Boden
während des Rechvorgangs möglichst konstant zu halten. Dabei übernimmt die Schwerkraft
die Funktion, den Bodenkontakt zwischen den Rädern des Fahrwerks eins Rechkreisel
zu sichern.
Des weiteren ist die Technik der kardanischen Kreiselaufhängung in
Verbindung mit vorlaufenden oder nachlaufenden Tasträdern bekannt, die ein Verbesserung
der Bodenanpassung der Schwadkreisel bewirken soll. Dennoch können auch dabei bei
extremen Bodenunebenheiten die Zinkenspitzen in den Boden einstechen und dadurch
Futterverschmutzungen herbeiführen.
Die Höheneinstellung der Zinken gegenüber dem Boden kann entweder
manuell unterhalb des Schwadkreisels durch Betätigung einzelner Stellelemente erfolgen,
mit denen die Höhenlage der Stütz- und Tasträder relativ zu den Zinkenspitzen der
Rechzinken veränderbar ist, oder dieses erfolgt durch eine zentrale Verstellung
der Höhenlage der Stütz- und Tasträder, beispielsweise mittels einer Gewindespindel
oder eines Hydraulikzylinders. Im Falle der zentralen Verstellung wird die Stellspindel
bzw. werden die hydraulischen Schlauchleitungen durch die Zentralachse des Schwadgetriebes
des Schwadkreisels, die als Hohlachse ausgeführt ist, hindurch geführt.
Die Fahrwerke derartiger Schwadkreisel, die unterhalb des rotierenden
Teils eines Schwadkreisels angeordnet sind, sind als drei- oder vierrädrige Fahrwerke
ausgebildet. In jedem Fall sind die maximalen Radabstände und die Raddurchmesser
von den Begrenzungen des Bauraums unterhalb eines Schwadkreisels abhängig, welches
sich insbesondere beschränkend auf den maximalen Raddurchmesser der Stützräder auswirkt.
Nachteilig bei dieser Ausführung ist, dass dabei die Gewichtskraft des Schwadkreisels
zumindest teilweise als Stützkraft vom Fahrwerk gegenüber dem Boden abgestützt werden
muss, wobei der Kraftfluss bauartbedingt über die Zentralachse des Zentralgetriebes
und infolge dessen über die Einspannstelle der Zentralachse im Zentralgetriebe der
Schwadkreisels verlaufen muss.
Um die Bodenanpassung der Schwadkreisel zu verbessern und um einen
ruhigeren Lauf herbeizuführen, werden u.a. Fahrwerke mit Doppelschwingen unterhalb
der Schwadkreisel der Stütz- und Tasträder am unteren Ende der Zentralachse angebracht,
an deren Enden die Tast- und Stützräder geführt und gelagert sind. Dennoch können
bei stark kopierten Bodenwellen die Zinkenspitzen der Schwadkreisel in den Boden
eindringen, welches zu Zinkenbrüchen und zu Futterverschmutzungen führen kann.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, sind Ausführungen von Schwadkreiseln
bekannt, bei denen ein weiteres und zusätzliche Tasträder eingesetzt werden, die
dem Fahrwerk eines Rechkreisels außerhalb seines Bauraums vor oder nachgeordnet
sind. Diese Bauarten sind aufwendig und daher sind die erfinderischen Überlegungen
darauf gerichtet, eine kostengünstigere und einfachere Lösung vorzuschlagen, die
zudem die vorgenannten Nachteile vermeidet.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kreiselschwader vorzuschlagen,
bei dem der Schwadkreisel auf einfache und besonders robuste Art laufruhig und sicher
gegenüber dem Boden geführt und abgestützt werden kann, wodurch gleichzeitig eine
größere Sicherheit gegen zerstörerische Einflüsse, die Schäden an den Schwadkreiseln
infolge äußere Krafteinwirkung hervorrufen können, herbeigeführt werden soll.
Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen
des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figurendarstellungen zu
entnehmen.
Ein Kreiselschwader nach der Erfindung verzichtet völlig auf ein Fahrwerk
unterhalb der Schwadkreisel. Statt dessen werden die Stützräder an einem Portalfahrwerk,
welches den Schwadkreisel übergreift, vor und. hinter einem Schwadkreisel positioniert.
Gleichzeitig sind die Stützräder als um Hochachsen verschwenkbare Nachlaufräder
ausgebildet, so dass diese trotz und wegen ihrer großen Abstände zueinander völlig
unabhängig sich auf den jeweiligen Kurvenradius einstellen können.
Dabei ist das Portal direkt oberhalb des Zentralgetriebes eines Schwadkreisels mit
dem Maschinenrahmen verbunden, so dass äußere Krafteinwirkungen, die auf das Fahrwerk
einwirken, infolge dieses Kraftflusses keinen Eingang in das Getriebegehäuse des
Zentralgetriebes finden.
In besonders vorteilhafter Weise kann der Schutzbügel eines Schwadkreisels
an dem Portalsfahrwerk befestigt werden und ebenso robust ausgeführt sein, so dass
dieser als Rammschutz beim Anfahren von Zaunpfählen, Bäumen oder anderen Hindernissen
dienen kann ohne dabei selbst zerstört zu werden. Dadurch werden insbesondere die
rotierenden Kreiselarme gegen Bruch oder Verformung geschützt aber von noch größerem
Wert ist dabei der Schutz gegen zerstörerische Krafteinflüsse auf das Innenleben
des Zentralgetriebes eines Schwadkreisels. Gerade Anfahrschäden durch Kollisionen
der vorgenannten Art verursachen empfindliche und kostenträchtige Schäden an den
Schwadkreiseln, die zumeist nicht nur mit hohen Kosten, sondern auch noch mit erheblichen
Ausfallzeiten befrachtet sind.
Auch bei dieser Ausführung nach der Erfindung kann die Ansteuerung
aller Laufräder in bezug auf die Höhenverstellung eines Schwadkreisels zentral oder
individuell erfolgen. Es liegt im Können und Wissen eines Fachmanns, die Laufräder
eines Fahrwerks höhenverstellbar zu gestalten, so dass an dieser Stelle aus Gründen
der Vereinfachung darauf verzichtet werden kann, einen derartigen Verstellmechanismus
näher zu beschreiben. Hinzuweisen ist jedoch auf den Vorteil, dass bei einer hydraulisch
betätigten Höhenverstellung ein Durchführen von Schlauchleitungen durch den beengten
Bauraum einer Hohlwelle völlig entfällt. Gleiches gilt auch für eine Spindel oder
artverwandte Kraftübertragungselemente. Auch der gute Zugang zu den außenliegenden
Lauf- und Stützrädern ist von erheblichem Vorteil, welcher im Falle von erforderlichen
Wartungs- oder Justagearbeiten ein Unfallrisiko und Verletzungen durch anstoßen
an feste Körperkanten verhindert.
Ebenfalls von erheblichem Vorteil dieser Bauweise nach der Erfindung
ist die freie Wahl der Reifengröße der Lauf- und Stützräder hinsichtlich deren Durchmesser,
die nicht mehr vom Bauraum unterhalb des Kreisels eingeschränkt ist. Somit kann
insbesondere der Wickelgefahr durch große Reifendurchmesser wirksamer begegnet werden.
Weitere Vorteile ergeben sich in der Optimierung der Tastfunktion
durch optimale Position der Tasträder insbesondere als Dreirad-Fahrwerk mit großen
Radabständen, wobei die räumliche Neigungsverstellung besonders einfach zentral
oder auch individuell ausgeführt sein kann.
Die Zentralwelle kann dabei innerhalb des Bauraums des Kreiselgetriebes
enden, da diese nicht mehr als Verbindungsglied zwischen Fahrwerk und Schwadkreisel
dienen muss, d.h. sie ist von ihrer Stützfunktion befreit. Dadurch entfällt die
Abdichtung des rotierenden Gehäuses, in dem die Zinkenarme gelagert sind, gegenüber
der feststehenden Zentralachse. Diese kann dann auch statt aus einer kostenintensiven
Hohlwelle als Massivwelle ausgeführt sein, welches gleichzeitig den Vorteil in sich
birgt, dass diese eine erhebliche steifere Konstruktion gegen unbeabsichtigte Verformung
bei Kollisionsschäden darstellt.
Große Radabstände und eine breitere Spur sorgen dabei für eine erhöhte
Laufruhe bei guter Hangstabilität gegen Abdriften durch Hangabtriebskräfte.
Anhand der nachfolgen Figurendarstellungen ist die Erfindung an einem
Ausführungsbeispiel näher dargestellt und erläutert: Es zeigen im einzelnen:
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt am Beispiel eines gezogenen Zweikreiselschwaders in einer Draufsicht
in Arbeitsstellung in Geradeausfahrt
2 zeigt den Kreiselschwader gemäß
1 in einer Draufsicht in einer vereinfachten Darstellung
3 zeigt den Kreiselschwader gemäß
1 bzw. 2 in einer Draufsicht
jedoch in einer Kurvenfahrt
4 zeigt den Kreiselschwader gemäß
1 bzw. 2 in einer Draufsicht
in einer vereinfachten Darstellung mit integriertem Schutzbügel als Rammschutz für
die Schwadkreisel
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt am Beispiel eines gezogenen Zweikreiselschwaders
1 in einer Draufsicht in Arbeitsstellung in Geradeausfahrt in Fahrtrichtung
F. Es handelt sich dabei um kurvenbahngesteuerte, um aufrechte Achsen umlaufend
angetriebene Schwadkreisel 6.
Der Kreiselschwader 1 ist als gezogener Mittelschwader in
bekannter Bauart mit einer Kupplungsvorrichtung 3, die mittels einem Vertikalgelenk
9 mit dem Maschinengestell 2 des Kreiselschwaders 1 verbunden
ist, an einem Zugfahrzeug 8 angehängt. Das Maschinengestell 2
ist endseitig gegenüber dem Boden mittels zwei Stützrädern 5 des Fahrwerks
4 abgestützt. Die Schwadkreisel 6 sind an Auslegern
7 in Klappgelenken 10 an dem Maschinengestell 2 angelenkt.
Dabei sind die Stützräder 5 in bekannter Weise lenkbar
mit der Kupplungsvorrichtung 3 gekoppelt.
2 zeigt den Kreiselschwader gemäß
1 in einer Draufsicht der besseren Übersicht halber
in einer vereinfachten Darstellung und 3 zeigt den
Kreiselschwader gemäß 1 bzw. 2
in einer Kurvenfahrt.
Die Schwadkreisel 6 sind von einem Portalfahrwerk
15, welches im vorderen Bereich Y-förmig gespreizt ist, überbrückt. An
den äußeren freien Enden des Portalfahrwerks 15 befinden sich die Lauf-
und Stützräder 11,12,13, die als Nachlaufräder ausgebildet
sind. Somit befinden sich alle Lauf- und Stützräder 11,12,13
eines Schwadkreisels 6 völlig außerhalb des Bauraums des rotierenden Rechkreisels
27 eines Schwadkreisels 6.
Das Portalfahrwerk 15 ist vorteilhafterweise als Schweißkonstruktion,
bestehend aus Hohlprofilen 20, ausgebildet. Unterhalb des Portalfahrwerks
15 ist der Schwadkreisel 6 mittels einer Flanschverbindung
16 an dem Portalfahrwerk 15 angeschlossen bzw. abgehängt. Die
Flanschverbindung 16 kann beispielweise aus einem an dem Portalfahrwerk
15 angeschweißten Lochflansch bestehen, an dem das Gegenstück, beispielsweise
der Lochflansch des Getriebegehäuses des Winkelgetriebes, welches Bestandteil des
Zentralgetriebes 19 ist, angeschraubt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es
auch möglich, die Tragkonstruktion in Leichtbauweise aus Leichtmetall, z.B. aus
einer Aluminiumlegierung, zu gestalten.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Portalfahrwerk
15 bei Einkreiselschwadern direkt mit dem Maschinengestell 2 verbunden,
oder bei Mehrkreiselschwadern indirekt durch den Ausleger 7 verbunden,
dann aber direkt mit diesem mittels der Gelenkverbindung 17. Diese Verbindung
kann beispielsweise durch einen seitlichen Halsansatz 18, der einen Teil
der Schweißkonstruktion des Portalfahrwerks darstellt, ausgebildet sein.
Dieser Halsansatz 18 kann dann beispielsweise von der Gelenkgabel
21 der Gelenkverbindung 17 übergriffen sein, so dass der Ausleger
7 mit seinem äußeren freien Ende eine Gelenkverbindung 17 mit
einer etwa in Fahrtrichtung F verlaufenden Gelenkachse 22 mit dem Schwadkreisel
6 eingeht.
Der besondere Vorteil dieser Ausgestaltung der Verbindung zwischen
Portalfahrwerk 15 und Maschinengestell 2 bzw. Ausleger
7 liegt darin, dass der gesamte Schwadkreisel 6 unabhängig von
seinem Fahrwerk, gebildet aus Portalfahrwerk 15 mit seinen Lauf- und Stützrädern
11,12,13 ohne dass die Verbindung zwischen dem Portalfahrwerk
15 und dem Maschinengestell 2 bzw. Ausleger 7 gelöst
werden muss, im Falle einer Reparatur ausgetauscht werden kann. Dadurch sind Ausfallzeiten
durch Reparaturen an Schwadkreiseln auf ein Minimum beschränkt.
3 zeigt den Kreiselschwader gemäß
1 bzw. 2 in einer Draufsicht
jedoch in einer Kurvenfahrt. Dadurch, dass die Lauf- und Stützräder 11,12,13
gleichzeitig als Nachlaufräder ausgestaltet sind, können sich diese ohne zu schurren
auf den momentanen Kurvenradius einstellen, so dass dadurch unnötige Querkräfte,
welche auf das Maschinengestell 2 einwirken würden, vermieden werden. Von
besonderem Vorteil ist dabei auch, dass das Fahrwerk mit seinen Lauf- und Stützrädern
15 nach der Erfindung, in keiner Betriebssituation in der Lage ist, Quer-
oder Längskräfte auf die Zentralachse des Schwadkreisels 6 auszuüben, so
dass das Zentralgetriebe von diesen Kräften, die beispielsweise von Stützrädern,
die unterhalb eines Rechkreisels angeordnet sind, und die von diesen ausgehen, frei
gehalten wird.
4 zeigt den Kreiselschwader gemäß
1 bzw. 2 in einer Draufsicht
in einer vereinfachten Darstellung mit einem integrierten Schutzbügel
14 als Rammschutz zum Schutz vor Anfahrschäden an den Schwadkreiseln. Die
konstruktive Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es, den Schutzbügel, der in
seiner Funktion primär als Anfahrschutz und Abstandshalter zum Schutz von Personen
gegen unbeabsichtigte Berührung mit den rotierenden Elementen der Schwadkreisel
insbesondere während der Fahrbewegung vorgesehen ist, nunmehr gleichzeitig als Rammschutz
zum Schutz der Schwadkreisel auszubilden. Dabei ist der Schutzbügel 15
vorzugsweise direkt mit dem Portalfahrwerk 15 verbunden, welches eben eine
besonders robuste Bauweise ermöglicht. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung
ist dieser energieabsorbierend, d.h. steif aber verformbar so ausgestaltet, dass
es durch Schraubverbindungen möglich ist, nach einer erfolgten Kollision beispielsweise
mit einem Baumstamm einen verformten Schutzbügel durch einen neuen auszutauschen.
Vorteilhafterweise kann ein Schutzbügel 15 aus mehreren Schutzbügelelementen
23,24,25,26 zusammengesetzt sein, so dass im
Kollisionsfall nur einzelne verformte Elemente ausgetauscht werden können.
Die in dem Ausführungsbeispiel dargelegte Ausführung eines Portalfahrwerks
15 zur Führung und Abstützung eines Schwadkreisels am Boden lässt sich
ohne weiteres auch auf Seitenschwader und Einkreiselschwader übertragen. Es liegt
im Können und Wissen eines auf diesem Sektor tätigen Fachmanns die Lehre der Erfindung
auch auf diese Gattungen von Kreiselschwadern anzuwenden, so dass deren Anwendung
auf diese keiner weiteren Erläuterung bedarf.
1- Kreiselschwader
2- Maschinengestell
3- Kupplungsvorrichtung
4- Fahrwerk
5- Stützrad
6- Schwadkreisel
7- Ausleger
8- Zugfahrzeug
9- Vertikalgelenk
10- Klappgelenk
11- Lauf- und Stützrad
12- Lauf- und Stützrad
13- Lauf- und Stützrad
14- Schutzbügel
15- Portalfahrwerk
16- Flanschverbindung
17- Gelenkverbindung
18- Halsansatz
19- Zentralgetriebe
20- Hohlprofil
21- Gelenkgabel
22- Gelenkachse
23- Schutzbügelelement
24- Schutzbügelelement
25- Schutzbügelelement
26- Schutzbügelelement
27- Rechkreisel
F- Fahrtrichtung