DE102016114077A1

DE102016114077A1 - Landwirtschaftliche Arbeitsmaschine, Rahmenkonstruktion für eine solche Arbeitsmaschine sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen Rahmenkonstruktion

Info

Publication number: DE102016114077A1
Application number: DE102016114077.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Pirkenseer; Andreas Duschinger
Original assignee: Horsch Maschinen GmbH
Current assignee: Horsch Maschinen GmbH
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2018-02-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rahmenkonstruktion (10) einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine. Die Rahmenkonstruktion (10) umfasst – wenigstens zwei sich kreuzende Profile (12, 14), – wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16), über welche die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile (12, 14) miteinander form- und/oder stoffschlüssig verbunden sind, und wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16) einen ersten Abschnitt aufweist, welcher eines der Profile (14) zumindest abschnittsweise umgreift oder in welchen eines der Profile (14) hineinragt, und wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16) einen zweiten Abschnitt aufweist, welcher eines der Profile (12) zumindest abschnittsweise umgreift oder in welchen eines der Profile (12) hineinragt. Die Rahmenkonstruktion (10) zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16) einen dritten Abschnitt aufweist, welcher einen definierten Abstand zwischen den wenigstens zwei sich kreuzenden Profilen (12, 14) überbrückt, wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16) in diesem Abschnitt einen Querschnitt aufweist, der derartig gestaltet ist, das ein weitgehend homogener Spannungsverlauf am Übergang der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile (12, 14) erreicht wird. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Rahmenkonstruktion (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rahmenkonstruktion einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Herstellen einer für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine vorgesehenen Rahmenkonstruktion gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10 sowie eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 12.
Rahmenkonstruktionen mit zwei sich kreuzenden Profilrohren bspw. in Form von Längsträgern, die untereinander durch Querträger verbunden sind, finden ihre Anwendung in den unterschiedlichsten Branchen und Bereichen, wie etwa im Bereich der Baumaschinen und/oder der Landwirtschaft. Die Fahrzeuge und/oder deren Anhänger müssen aufgrund ihres Einsatzbereiches hohen Anforderungen und/oder hohen Belastungen standhalten. Besonders im landwirtschaftlichen Bereich finden Rahmenkonstruktionen zur Erhöhung der Belastung bei Arbeitsmaschinen und Arbeitsgeräten, insbesondere bei Bodenbearbeitungsgeräten, Einsatz.
Die US 7 766 576 B2 offenbart eine Rahmenkonstruktion mit einem als Gusselement ausgebildetes Verbindungselement. Das Verbindungselement ist in einer Weise ausgebildet, dass es beidseitig ein Vierkantprofil aufnehmen kann. Die aufgenommenen Vierkantprofile werden durch eine Schweißnaht mit dem Verbindungselement verbunden.
Durch diese bekannte Ausgestaltung des Verbindungselements als Gusselement wird zwar die Montage der Rahmenkonstruktion erleichtert. Allerdings erfolgt keine Steigerung und/oder Verbesserung der Festigkeit der Rahmenkonstruktion, da kaum Widerstandsmomente aufgenommen werden können. Nachteilig ist auch, dass die verbindende Schweißnaht nicht um den gesamten Umfangsverlauf des Gusselements angebracht wird, sondern lediglich an definierten Bereichen zwischen Profil und Gusselement vorgesehen ist. Dadurch sind die Schweißnähte anfälliger, was Spannungsspitzen zur Folge haben kann. Außerdem können unter Umständen Nachteile dadurch entstehen, dass die Profile nicht zueinander beabstandet angeordnet sind, d.h. das eine Profil kann mit seiner Stirnseite oder mit seiner Außenmantelfläche das andere Profil an seiner Außenmantelfläche berühren, wodurch an den Ecken, bei welchen die zwei Profile zusammenstoßen, Spannungsspitzen entstehen können. Des Weiteren ist nachteilig, dass das Gusselement jeweils nur für einen bestimmten Querschnitt geeignet ist. Ein flexibler Einsatz des Gusselements bei verschiedensten Profilquerschnitten ist damit nicht möglich.
Die EP 0 963 807 B1 beschreibt eine Rahmenkonstruktion für ein landwirtschaftliches Gerät, bei welcher ein erstes Rohrbauteil eine Öffnung aufweist. Der Querschnitt der Öffnung entspricht einem Querschnitt eines zweiten Rohrbauteils, so dass das zweite Rohrbauteil von der Öffnung des ersten Rohrbauteils aufgenommen werden kann. Mit einer entsprechenden Verbindungsstruktur, insbesondere einer Schweißnaht, an der Öffnung werden das erste Rohrbauteil und das zweite Rohrbauteil aneinander befestigt.
Die EP 2 116 118 A1 offenbart eine Rahmenkonstruktion für ein landwirtschaftliches Bodenbearbeitungsgerät. Die Vorrichtung umfasst ein kleines Querprofil und ein dazu annähernd rechtwinklig verlaufendes Längsprofil. Die Profile sind derartig miteinander verbunden, dass die größeren Längsprofile an ihren jeweiligen Enden eine nutförmige Ausnehmung aufweisen, um die äußeren, kleineren Querprofile ganz oder teilweise C-förmig zu umfassen.
Sowohl bei der EP 0 963 807 B1 als auch bei der EP 2 116 118 A1 wird zumindest abschnittsweise jeweils ein Rohr durch ein anderes Rohr geschoben. Zwar kann durch die offenbarten Gegenstände jeweils eine höhere Festigkeit erreicht werden, jedoch ist es erforderlich, die Querschnitte jeweils aneinander anzupassen. Dies hat sich als nachteilig erwiesen, da unnötig viel Bauraum benötigt wird. Nachteilig ist auch die kostenintensive und arbeitsaufwändige Herstellung der Ausschnitte beispielsweise durch den Einsatz von Laserbearbeitungsverfahren. Zugleich wird die Aufnahmefähigkeit von Widerstandsmomenten an den ausgeschnittenen Rohrstellen deutlich herabgesetzt. Dies führt dazu, dass die Haltbarkeit der Rahmenkonstruktion verringert bzw. herabgesetzt wird. Ebenso müssen die verwendeten Rahmenrohre jeweils zueinander abgestimmt sein, wodurch keine ausreichende Flexibilität der Verwendung der Rahmenrohre erreicht wird.
Die US 6 106 217 B offenbart eine Rahmenkonstruktion einer als Baumaschine einsetzbaren Maschine. Die Rahmenkonstruktion umfasst zwei parallel zueinander beabstandete Längsträger sowie einen Querträger. Zwischen den zwei parallel zueinander beabstandeten Längsträgern ist ein Querträger nahezu rechtwinklig angeordnet. Sowohl bei den zwei parallel zueinander beabstandeten Längsträgern als auch bei dem Querträger handelt es sich jeweils um ein Schmiede- bzw. Gussteil. Eine derartige Rahmenkonstruktion hat sich jedoch im Bereich der landwirtschaftlichen Arbeitsgeräte und/oder Arbeitsmaschinen als nicht praktikabel herausgestellt, da die als Schmiede- bzw. Gussteil ausgeführten Rahmenträger in deren Herstellung hohen Kosten unterliegen und damit für den Bereich der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen nur bedingt einsetzbar sind. Des Weiteren müssen derartige Rahmenträger jeweils exakt aufeinander abgestimmt sein, wodurch eine Flexibilität der Einsetzbarkeit der Rahmenträger bei verschiedensten Rahmenkonstruktionen nicht gegeben ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte und eine stabilere Rahmenkonstruktion einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine, ein Verfahren zum Herstellen einer für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine vorgesehenen verbesserten und stabileren Rahmenkonstruktion sowie eine solche landwirtschaftliche Arbeitsmaschine zur Verfügung zu stellen. Zudem soll die Rahmenkonstruktion einfacher und kostengünstiger herstellbar sein und es sollen die Nachteile des Standes der Technik – dies sind u.a. relativ hohe Spannungsspitzen in Bereichen der Verbindungsstellen, in denen typischerweise Schweißnähte liegen – zumindest teilweise überwunden werden. Ebenso soll die Rahmenkonstruktion bzw. deren Teile in einer Weise gestaltet sein, dass mittels diesen eine möglichst große Flexibilität der Einsetzbarkeit der Rahmenträger erreicht wird.
Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Rahmenkonstruktion einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, durch ein Verfahren zum Herstellen einer für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine vorgesehenen Rahmenkonstruktion mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 10 sowie durch eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 12. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die jeweils davon abhängigen Ansprüche beschrieben.
Ein wesentlicher Vorteil der mit der Erfindung vorgeschlagenen Rahmenkonstruktion besteht darin, dass Spannungsspitzen an den Ecken der Rohrverbindungen reduziert und die Aufnahme von Widerstandsmomenten an hierfür vorgesehenen Abschnitten der Rahmenkonstruktion angepasst und verbessert werden können. Zugleich werden relativ weiche Übergänge zwischen einem warmumformten Material und einem Rohr geschaffen und Kerbwirkungen herabgesetzt bzw. vermieden. Zudem vermeidet die Rahmenkonstruktion Nachteile, wie sie der Standes der Technik zeigt, indem relativ hohe Spannungsspitzen in Bereichen der Verbindungsstellen, in denen typischerweise Schweißnähte liegen vermieden und diese Spannungsspitzen in Bereiche verlagert werden, wo sich keine Schweißnähte zwischen den zu verbindenden Rohren bzw. Rahmenträgern befinden. Zudem kann die Rahmenkonstruktion bzw. deren Teile in einer Weise gestaltet sein, dass mittels diesen eine möglichst große Flexibilität der Einsetzbarkeit der Rahmenträger erreicht wird. Zudem weist die Rahmenkonstruktion den Vorteil auf, dass sie einfacher und kostengünstiger umgesetzt werden kann und dazu beiträgt, die im Stand der Technik vorhandenen Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Des Weiteren sind die in der Rahmenkonstruktion verwendeten Komponenten derartig ausgebildet, dass diese für verschiedenste Konfigurationen von Rahmenkonstruktionen verwendet werden können. Dadurch kann eine große Flexibilität in der Verwendung der Komponenten erreicht werden.
Zur Lösung der genannten Aufgabe schlägt die Erfindung eine Rahmenkonstruktion für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine vor. Der erfindungsgemäße Gegenstand weist wenigstens zwei sich kreuzende Profile auf. Die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile können durch ein Profil und durch ein weiteres Profil gebildet werden, was im vorliegenden Zusammenhang auch als erstes Profil und als zweites Profil bezeichnet wird.
Die Anordnung der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile kann bevorzugt nahezu in einem rechten Winkel erfolgen, wobei das eine Profil und das weitere Profil zumindest geringfügig voneinander beabstandet sind. Die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile können aber auch jeglichen weiteren Winkel einschließen.
Die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile können in Form von Querprofilen und/oder in Form von Längsprofilen mit jeweils identischen und/oder mit unterschiedlichen Querschnitten ausgebildet sein. Eine bevorzugte Kombination kann sein, eines der wenigstens zwei Profile mit einem runden Querschnitt und eines der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile mit einem quadratischen Querschnitt auszubilden. Bei einem Profil mit einem quadratischen Querschnitt wären beispielsweise Maße von 80 × 80 mm oder 100 × 100 mm oder dergleichen denkbar. Das Profil mit einem runden Querschnitt kann beispielsweise einen Durchmesser von 80 mm oder von 100 mm oder dergleichen aufweisen. Die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile können jeweils als Rohre bzw. als Hohlprofile ausgebildet sein.
Grundsätzlich können die zwei sich kreuzenden Profile auch aus einem Vollmaterial bestehen; wahlweise kann eines der Profile ein Hohlmaterial sein, während das andere ein Vollmaterial ist. Die Funktionstüchtigkeit der erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion wird durch Verwendung von Vollmaterial für eines der Profile oder für beide Profile nicht eingeschränkt.
Der erfindungsgemäße Gegenstand umfasst wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe an der erfindungsgemäß definierten Verbindungsstelle zwischen den beiden Profilen, über welche die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile miteinander form- und/oder stoffschlüssig verbunden sind. Wahlweise kann jede Verbindungsstelle zwischen zwei Profilen der erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion mit einer solchen Rohrverbindungsmuffe ausgestattet sein.
Bei einer formschlüssigen Verbindung kann die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe an zumindest einem der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile unter Klemmung festgesetzt werden.
Als stoffschlüssige Verbindungsmethode kann insbesondere das Schweißverfahren und/oder dergleichen dienen. Grundsätzlich kommen auch andere stoffschlüssige Verbindungen in Frage, bspw. ein Hartlötverfahren. Normalerweise jedoch werden solche Profile bei landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen mit den dabei typischerweise auftretenden Bauteilbelastungen durch Schweißverbindungen miteinander verfügt. Die Schweißnaht kann zumindest teilweise und/oder vollständig entlang des Umfangsverlaufs der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe angeordnet sein. Die Schweißnaht kann auch in ihrem Verlauf unterbrochen werden und punktuell entlang des Umfangsverlaufs der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe angeordnet sein. Die Schweißnaht kann sich dadurch auszeichnen, dass sie im Vergleich zu bekannten Rahmenkonstruktionen besser nachschweißbar und für die Montage erreichbar ist; zudem kann dadurch die Ausfallsicherheit der erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion erhöht werden.
Alternativ können die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile über die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kraftschlüssig miteinander verbunden werden. Zur kraftschlüssigen Verbindung kann die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe ein oder mehrere durchgehende Ausnehmungen umfassen, welche einen runden und/oder einen länglichen und/oder einen ovalen Querschnitt und/oder dergleichen aufweisen. In die ein oder mehreren Ausnehmungen können jeweils ein oder mehrere Befestigungselemente beispielsweise in Form von Schrauben und/oder dergleichen geführt werden.
Eine Kombination zwischen Form- und/oder Stoff- und/oder Kraftschluss ist außerdem denkbar.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe weist einen ersten Abschnitt auf, welcher eines der Profile zumindest abschnittsweise umgreift oder in welchen eines der Profile hineinragt. Insbesondere kann über den ersten Abschnitt eine Verbindung der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe zu zumindest einem der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile hergestellt werden.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann im ersten Abschnitt eine Aufnahme in Form eines einseitig offenen Ringsegments oder eines geschlossenen Rings bereitstellen, mittels welcher Aufnahme zumindest eines der Profile zumindest abschnittsweise oder vollständig umgriffen werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe im ersten Abschnitt zumindest einen Fortsatz aufweisen, welcher korrespondierend zu einer Aufnahme eines Profils ausgebildet ist. Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann über ihren ersten Abschnitt stirnseitig an einem Ende eines der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile angeordnet sein und kann von diesem zumindest teilweise oder vollständig aufgenommen werden.
Entlang eines Umfangsverlaufs zwischen dem ersten Abschnitt und einer Stirnseite des jeweiligen Profils, welches den zumindest einen Fortsatz zumindest teilweise oder vollständig aufgenommen hat, kann eine stoffschlüssige Verbindung in Form von einer Schweißnaht vorgesehen sein. Wie erwähnt, kann diese Schweißnaht wahlweise unterbrochen oder komplett umlaufend ausgeführt sein.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe weist zudem einen vom ersten Abschnitt entfernten, jedoch mit diesem fest verbundenen zweiten Abschnitt auf, welcher eines der Profile wahlweise zumindest abschnittsweise umgreifen kann oder in welchen eines der Profile hineinragen kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion weist die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe einen vom ersten Abschnitt entfernten, jedoch mit diesem fest verbundenen zweiten Abschnitt auf, welcher eines der Profile zumindest abschnittsweise umgreift oder in welchen eines der Profile hineinragt. Insbesondere kann über den zweiten Abschnitt eine Verbindung der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe zu zumindest einem Profil der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile hergestellt werden.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann im zweiten Abschnitt zumindest eine Aufnahme in Form eines einseitig offenen Ringsegments oder eines geschlossenen Rings bereitstellen, mittels welcher Aufnahme zumindest eines der Profile zumindest abschnittsweise oder vollständig umgriffen werden kann. Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann über ihren zweiten Abschnitt an einer seitlichen Mantelfläche eines der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile angeordnet sein. Alternativ kann die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe im zweiten Abschnitt zumindest einen Fortsatz aufweisen, welcher korrespondierend zu einer Aufnahme eines Profils ausgebildet ist. Bevorzugt können im zweiten Abschnitt der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe zumindest zwei Fortsätze vorgesehen sein, welche jeweils entlang einer Längsachse gegenüberliegend zueinander angeordnet sind. Die zumindest zwei Fortsätze können jeweils von einem Profil der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile aufgenommen werden. Entlang des Umfangsverlaufs zwischen dem zweiten Abschnitt und dem von der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe aufgenommenen Profil kann eine stoffschlüssige Verbindung in Form von einer Schweißnaht vorgesehen sein.
Der erfindungsgemäße Gegenstand zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe einen dritten Abschnitt aufweist, welcher einen definierten Abstand zwischen den wenigstens zwei sich kreuzenden Profile überbrückt, wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe in diesem Abschnitt einen Querschnitt aufweist, der derartig gestaltet ist, dass ein weitgehender homogener Spannungsverlauf am Übergang der zwei sich kreuzenden Profile erreicht wird.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann als Verbindungselement zwischen den wenigstens zwei sich kreuzenden Profilen fungieren, indem es einen definierten Abstand zwischen den beiden Profilen schließt. Über eine Koppelung der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile mittels der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe können die beiden Profile nicht aufeinander aufliegen oder sich berühren, d.h. die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile sind beabstandet zueinander angeordnet. Aufgrund dessen kann die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe auftretende Spannungen und Belastungen besser aufnehmen und kompensieren. Dies hat in der Praxis eine Erhöhung der Ausfallsicherheit der Rahmenkonstruktion zur Folge.
Gegenüber einem stumpfen Verschweißen einer Stirnseite eines Rohres an einer Längsseite des anderen Rohres weist die erfindungsgemäße Rahmenkonstruktion mit der Verwendung von Rohrverbindungsmuffen den wesentlichen Vorteil einer deutlich stabileren und damit widerstandsfähigeren Verbindungstechnik auf, bei der Spannungsspitzen, die bei auf die Rahmenkonstruktion einwirkenden Biege- und/oder Torsionsbelastungen auftreten, aus den Schweißverbindungen herausgenommen und typischerweise in benachbarte Bereiche verlagert werden, die nicht zuvor verschweißt und dadurch in ihrer Elastizität beeinflusst wurden. Da Schweißvorgänge fast unvermeidlich zu gewissen Materialversprödungen führen, ist es gerade bei solchen Rahmenkonstruktionen wichtig, die Bereiche höchster Materialspannung nicht mit den verschweißten Bereichen zusammenfallen zu lassen, sondern in Bereiche zu verlagern, die nicht durch die mit den Schweißvorgängen verbundenen Temperaturbelastungen in ihrem Gefüge verändert und damit ggf. in ihrer Elastizität beeinträchtigt sind.
Durch den Einsatz der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe zur stofflichen und/oder formschlüssigen Verbindung mindestens zweier Profile bzw. Rahmenrohre kann die Rahmenkonstruktion problemlos in ihrer Größe variiert werden. Insbesondere kann die Größe der Rahmenkonstruktion reduziert werden, was einen geringeren Platzbedarf zur Folge hat. Zudem können geringere Rohr- bzw. Profilquerschnitte eingesetzt werden, was nicht nur zu geringeren Dimensionierungen der Rahmenkonstruktion, sondern auch zu deren Gewichtsreduzierung beitragen kann. Dies kann sich daraus ergeben, dass keine biegesteifen Ecken und/oder Zusatzbleche und/oder dergleichen erforderlich sind. Es ergeben sich auch die Vorteile, dass Profile mit einem unterschiedlich ausgebildeten Querschnitt und mit einer unterschiedlichen Länge mittels der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe beliebig kombinierbar sind. Dadurch kann sich eine große Flexibilität ergeben, ohne hierfür jeweils separate Bauteile zu benötigen.
Je nach Ausführungsform der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe kann diese mit zumindest einer Mantelfläche des jeweiligen einen Profils der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile in Oberflächenkontakt stehen.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann als länglicher Ring und/oder Flansch ausgebildet sein; d.h. die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann mit zumindest einer seitlichen Mantelfläche des jeweiligen einen Profils der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile in Oberflächenkontakt stehen.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann als einseitig offenes Ringsegment, beispielsweise in Form eines Eckprofils, ausgebildet sein, wobei das einseitig offene Ringsegment korrespondierend zum Querschnitt des jeweiligen einen Profils der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile ausgebildet ist; d.h. die wenigstens eine als Eckprofil ausgebildete Rohrverbindungsmuffe kann mit zumindest zwei Mantelflächen des jeweiligen einen Profils der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile in Oberflächenkontakt stehen.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann als einseitig offenes Ringsegment, beispielsweise in Form eines U-Profils, ausgebildet sein und korrespondierend zum jeweiligen einen Profil der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile ausgebildet sein; d.h. die wenigstens eine als U-Profil ausgebildete Rohrverbindungsmuffe kann mit zumindest drei Mantelflächen des jeweiligen einen Profils der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile in Oberflächenkontakt stehen und dieses zumindest teilweise umgreifen.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann als geschlossener Ring bspw. in Form eines Vierkants ausgebildet sein; d.h. die wenigstens eine als Vierkant ausgebildete Rohrverbindungsmuffe kann mit zumindest vier Mantelflächen des jeweiligen einen Profils der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile in Oberflächenkontakt stehen und dieses vollständig umgreifen.
Es kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe warmumformt ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe als Gussteil oder als Schmiedeteil ausgebildet ist.
Die Ausbildung der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe als Gussteil kann vorteilhaft sein, da keine zusätzlich spanende Nachbearbeitung erforderlich ist. Dies kann im Fertigungsprozess zu einer Kostensenkung führen. Zugleich kann die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe weitere Anbindungen und/oder Fortsätze umfassen, welche sich auf einfache Weise aus dem Gussverfahren ergeben können. Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann folglich die auf die Rahmenkonstruktion wirkenden Kräfte besser aufnehmen und kompensieren. Ein Material der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe kann Grauguss und/oder dergleichen umfassen. Allerdings ist vorzugsweise darauf zu achten, dass bei einer Verwendung von Gussmaterial eine gute Schweißbarkeit gewährleistet ist, d.h., dass das verwendete Gussmaterial ebenso gut schweißbar ist wie bspw. ein Schmiedeteil oder ein Stahlgussteil o. dgl.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können jeweils Mittelsachsen der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile zumindest weitgehend auf einer Ebene liegen bzw. eine gemeinsame Ebene aufspannen; d.h. die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile können über die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe in einer bestimmten Orientierung zueinander festgesetzt werden, wobei die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile zentriert zueinander angeordnet sind.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Mittelachsen der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile um 10 bis 25 % eines Durchmessers des einen Profils zueinander beabstandet sind; d.h. die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile können in Bezug auf ihre Mittelachsen versetzt zueinander angeordnet sein.
Gemäß einer Weiterführung der Erfindung können die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile derartig zueinander angeordnet sein, dass sich Volumenkörper der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile zumindest abschnittsweise kreuzen.
Es kann vorgehsehen sein, dass der definierte Abstand zwischen den wenigstens zwei sich kreuzenden Profilen größer oder gleich einer Wandstärke von zumindest einem der wenigstens zwei sich kreuzenden Profilen ist; d.h. der dritte Abschnitt der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe kann korrespondierend zum zu überbrückenden Abstand ausgebildet sein. Je größer bzw. je kleiner der Abstand zwischen den wenigstens zwei sich kreuzenden Profilen ist, desto größer bzw. desto kleiner ist der dritte Abschnitt der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe zu wählen.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann als einseitig offenes Ringsegment oder als geschlossener Ring ausgebildet sein. Dadurch kann die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe eine Aufnahme für zumindest eines der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile bereitstellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe mit ihren Flachseiten das jeweilige eine Profil um zumindest 120° umfassen, wobei zumindest teilweise oder vollständig entlang des Umfangsverlaufs der Flachseiten eine Schweißnaht vorgesehen sein kann.
Es kann vorgesehen sein, dass das jeweilige zumindest eine der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile zumindest teilweise oder vollständig von der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe umgriffene zumindest eine Profil spielfrei und vorzugsweise klemmend von der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe umgriffen wird.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann zumindest einen Fortsatz umfassen, welcher korrespondierend zur Dimension eines der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile ausgebildet ist. Der zumindest eine Fortsatz kann im ersten und/oder im zweiten Abschnitt der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe vorgesehen sein.
Über den zumindest einen Fortsatz im ersten Abschnitt kann die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe an einem Ende von zumindest einem der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile angeordnet werden, wodurch eine formschlüssige Verbindung herstellbar ist.
Über den zumindest einen Fortsatz im zweiten Abschnitt kann seitlich der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe jeweils ein Profil aufgenommen werden. Im zweiten Abschnitt können vorzugsweise zumindest zwei Fortsätze vorgesehen sein, welche zumindest zwei Fortsätze entlang einer Längsachse der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe gegenüberliegend zueinander angeordnet sind.
Der zumindest eine Fortsatz kann korrespondierend zum Querschnitt des jeweiligen einen Profils ausgebildet sein; d.h. der zumindest eine Fortsatz kann einen runden und/oder einen quadratischen und/oder einen rechteckigen Querschnitt ausbilden. Sofern jeweils ein Profil auf dem zumindest einem Fortsatz aufliegt, können die Außenmantelflächen des zumindest einen Fortsatzes mit den Innenmantelflächen des jeweiligen einen Profils der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile in Oberflächenkontakt stehen.
Die Erfindung sieht weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine vorgesehenen Rahmenkonstruktion vor, umfassend folgende Schritte: so werden in einem ersten Schritt wenigstens zwei sich kreuzende Profile bereitgestellt. Die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile können nahezu in einem rechten Winkel und/oder in einem beliebig weiteren Winkel zueinander ausgerichtet werden, wobei die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile zueinander beabstandet angeordnet werden.
In einem weiteren Schritt erfolgt ein form- und/oder kraftschlüssiges Verbinden der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile über wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe, wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe einen ersten Abschnitt aufweist, welcher eines der Profile zumindest abschnittsweise umgreift oder in welchen eines der Profile hineinragt. Der erste Abschnitt der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe kann stirnseitig zumindest einen Fortsatz aufweisen, welcher von zumindest einem der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile zumindest teilweise oder vollständig klemmend aufgenommen wird; d.h. die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann stirnseitig an einem Ende eines Profils festgesetzt werden.
Bei einer stoffschlüssigen Verbindung kann zumindest teilweise und/oder vollständig entlang eines Übergangs zwischen dem zumindest einen Fortsatz und dem einen Profils, welches den zumindest einen Fortsatz teilweise oder vollständig aufnimmt, geschweißt und/oder dergleichen werden.
Alternativ können die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile über die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kraftschlüssig verbunden werden. Hierbei können die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe mit zumindest einem der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile am weiteren Profil verschraubt werden. Es können auch jegliche weitere kraftschlüssige Verbindungen eingesetzt werden.
In einem weiteren Schritt erfolgt ein Koppeln eines der Profile mit einem zweiten Abschnitt der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe, welcher eines der Profile zumindest abschnittsweise umgreift oder in welchen eines der Profile hineinragt.
Ein zweiter Abschnitt kann jeweils korrespondierend zur Form des einen Profils der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile ausgebildet sein und auf diesem Profil zumindest teilweise aufliegen oder dieses Profil zumindest teilweise umgreifen. Die Verbindung zwischen dem Profil und der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe kann formschlüssig, beispielsweise klemmend, und/oder stoffschlüssig erfolgen. Bei einer stoffschlüssigen Verbindung kann zumindest teilweise oder vollständig entlang des Umfangsverlaufs der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe geschweißt werden.
In einem weiteren Schritt wird ein definierter Abstand zwischen den beiden Profilen mit einem dritten Abschnitt der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe überbrückt, wobei die Rohrverbindungsmuffe in diesem Abschnitt einen Querschnitt aufweist, der derartig gestaltet ist, das ein weitgehend homogener Spannungsverlauf am Übergang der zwei sich kreuzenden Profile erreicht wird.
Es kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe warmumformt ausgebildet wird; d.h. die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe kann geschmiedet oder gegossen werden.
Die Erfindung sieht eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine vor, aufweisend eine erfindungsgemäße Rahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 9. Die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine umfasst wenigstens zwei Laufräder, welche die Rahmenkonstruktion tragen. Die Laufräder können zueinander beabstandet angeordnet sein.
Des Weiteren weist die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine eine Vielzahl an Bodenbearbeitungswerkzeugen auf. Die Bodenbearbeitungswerkzeuge können jeweils in Reihen angeordnet sein.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
1 zeigt eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion, die Teil einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine bzw. einer Bodenbearbeitungsvorrichtung für landwirtschaftliche Einsatzzwecke ist.
2 zeigt einen Abschnitt der erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion in einer perspektivischen Ansicht.
3A und 3B zeigen Detailausschnitte von Verbindungsstellen der erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion sowie die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe gemäß 2 in perspektivischen Ansichten.
4A und 4B zeigen perspektivische Detailausschnitte weiterer Varianten der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe der erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion.
5A und 5B zeigen perspektivische Detailausschnitte weiterer Varianten der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe der erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion.
6A und 6B zeigen perspektivische Detailausschnitte weiterer Varianten der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe der erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion.
7 zeigt ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines Verfahrens zum Herstellen einer für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine vorgesehenen Rahmenkonstruktion.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung verwenden die 1 bis 7 jeweils identische Bezugsziffern. Ferner werden der Übersicht halber nur solche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Rahmenkonstruktion, das erfindungsgemäße Verfahren oder die erfindungsgemäße Arbeitsmaschine ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die schematische Perspektivansicht der 1 zeigt eine Ausführungsvariante einer landwirtschaftlich eingesetzten Arbeitsmaschine 8 in Gestalt einer Bodenbearbeitungsvorrichtung 22. Die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 8 bzw. die dargestellte Bodenbearbeitungsvorrichtung 22 ist im Wesentlichen durch ein Rahmengestell 36 gebildet, an dem alle Funktionselemente festgesetzt bzw. aufgehängt sind. Das Rahmengestell 36 umfasst eine frontseitig angeordnete Anhängevorrichtung 38, mittels welcher die Anbindung an eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine (hier nicht dargestellt) erfolgt. Die Anhängevorrichtung 38 weist die Form einer Deichsel auf. Die Bodenbearbeitungsvorrichtung 22 umfasst eine Vielzahl von Bodenbearbeitungswerkzeugen 24, welche in mehreren Reihen nebeneinander und hintereinander angeordnet sind. So umfasst die Bodenbearbeitungsvorrichtung 22 vier hintereinander angeordnete Reihen mit Federzinken 32. Die Federzinken 32 jeder Reihe sind jeweils seitlich voneinander beabstandet angeordnet; zudem sind die Federzinken 32 von hintereinander angeordneten Reihen versetzt angeordnet. Die Federzinken 32 können für eine Lockerung des Bodens sorgen, wenn sie diesen furchend bearbeiten.
Den vier hintereinander angeordneten Reihen mit Federzinken 32 folgt heckseitig wenigstens eine Packervorrichtung 25. Die wenigstens eine Packervorrichtung 25 umfasst einen Packerrahmen 28 sowie ein Packerwerkzeug 26 in Form einer heckseitigen Packerwalze. Die wenigstens eine Packervorrichtung 25 mit der mittels des Packerrahmens 28 höhenverstellbaren Packerwalze, die das Packerwerkzeug 26 bildet, dient der Verdichtung des durch die Federzinken 32 gelockerten Bodens.
Die Bodenbearbeitungsvorrichtung 22 kann zudem von wenigstens zwei zueinander beabstandeten heckseitigen Stützräder 30 getragen werden, wenn sie über befestigte Wege oder Straßen bewegt werden soll. Während des Feldeinsatzes sind die heckseitigen Stützräder 30, die sich im Bereich des Packerrahmens 28 befinden, normalerweise angehoben. Dagegen können frontseitige Laufräder 20 während eines Bodenbearbeitungsvorganges wahlweise abgesenkt bleiben und/oder in der Höhe verstellt werden, um die Arbeitstiefe der Bodenbearbeitungsvorrichtung 22 bzw. die Eingriffstiefe der Federzinken 32 in den Boden zu variieren.
Da der Packerrahmen 28 während des Feldeinsatzes hohen Belastungen und Kräften ausgesetzt ist, wird der Packerrahmen 28 durch die erfindungsgemäße Rahmenkonstruktion 10 gebildet. Am Packerrahmen 28 können wahlweise weitere Bodenbearbeitungswerkzeuge 24 in Form von Kreiseleggen 34 angeordnet sein, wie dies in 1 angedeutet ist.
Es ist allerdings darauf hinzuweisen, dass die gezeigte landwirtschaftliche Arbeitsmaschine 8 mit der erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion 10 auch andere als die gezeigten Arbeitswerkzeuge und/oder Bodenbearbeitungswerkzeuge aufweisen kann; die Darstellung der 1 ist lediglich beispielhaft zu verstehen.
Die 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion 10 für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine, insbesondere für eine Packervorrichtung 25, wie sie als Teil der Bodenbearbeitungsvorrichtung 22 in 1 gezeigt ist. Die Rahmenkonstruktion 10 umfasst zwei Profile 12, welche in Form von wenigstens zwei zueinander beabstandeten Längsprofilen gebildet sind. Die wenigstens zwei zueinander beabstandeten Profile 12 bzw. die Längsprofile sind zumindest näherungsweise parallel zueinander ausgerichtet.
An den stirnseitigen Enden der wenigstens zwei zueinander beabstandeten Profile 12 sind jeweils Befestigungseinheiten 40 vorgesehen, mittels welcher die Rahmenkonstruktion 10 an einem Rahmengestell 36 befestigbar ist. Die Profile 12 sind jeweils als Rohre mit rechteckigen Querschnitten ausgebildet; im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die wenigstens zwei zueinander beabstandeten Profile 12 in Form von Längsprofilen jeweils als Vierkantrohre ausgebildet.
Die wenigstens zwei zueinander beabstandeten Profile 12 sind über wenigstens zwei weiteren Profile 14 miteinander verbunden bzw. verstrebt. Die wenigstens zwei weiteren Profile 14 sind zueinander beabstandet angeordnet und nehmen jeweils in Bezug auf die wenigstens zwei zueinander beabstandeten Profile 12 nahezu einen rechten Winkel ein. Eine Länge der wenigstens zwei weiteren Profile 14 entspricht in etwa einem Abstand zwischen den wenigstens zwei zueinander beabstandeten Profile 12. Die wenigstens zwei weiteren Profile 14 sind jeweils als Rohr ausgebildet, welches Rohr einen runden Querschnitt aufweist.
Die Rahmenkonstruktion 10 umfasst wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16, wodurch jeweils ein definierter Abstand zwischen den Profilen 12 und den weiteren Profilen 14 überbrückt ist, wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 in diesem Abschnitt einen Querschnitt aufweist, der derartig gestaltet ist, dass ein weitgehender homogener Spannungsverlauf am Übergang der zwei sich kreuzenden Profile erreicht wird. Darüber hinaus werden jeweils die wenigstens zwei weiteren Profile 14 an den wenigstens zwei parallel zueinander beabstandeten Profilen 12 über die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 form- und/oder stoffschlüssig festgesetzt.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe weist drei Abschnitte auf, welche in den nachfolgenden 3A bis 6A näher erläutert werden.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 ist vorzugsweise durch ein Warmumformverfahren hergestellt und insbesondere als Schmiede- und/oder als Gussteil ausgebildet. Die wenigstens Rohrverbindungsmuffe 16 nimmt aufgrund ihrer Ausgestaltung und Anordnung im Rahmen der erfindungsgemäßen Rahmenanordnung 10 die auf die Rahmenkonstruktion 10 wirkenden Kräfte auf.
Zwischen den wenigstens zwei zueinander beabstandeten Profilen 12 sowie beabstandet zu diesen ist wenigstens ein Anlenkelement 44 angeordnet. Das wenigstens eine Anlenkelement 44 verbindet die wenigstens zwei weiteren Profile 14 miteinander. Es dient der Höhenverstellung der Rahmenkonstruktion 10, bspw. mittels Koppelstangen und/oder mittels eines hydraulischen Linearantriebs (vgl. hierzu 1).
Die Detailansichten der 3A bis 6B zeigen jeweils einen Ausschnitt der Rahmenkonstruktion 10 sowie die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 in verschiedenen Ausführungsformen.
Die 3A und 3B zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe 16 gemäß der 2. Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 weist einen ersten Abschnitt 48 auf, welcher eines der Profile zumindest abschnittsweise umgreift oder in welchen eines der Profile hineinragt. Gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel zeichnet sich der erste Abschnitt 48 dadurch aus, dass zumindest ein stirnseitig angeordneter hohlzylindrischer oder zylindrischer Fortsatz 46 vorgesehen ist. Der zumindest eine Fortsatz 46 ist korrespondierend zum Querschnitt des weiteren Profils 14 ausgebildet und bildet einen runden Querschnitt aus. Der zumindest eine Fortsatz 46 der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe 16 wird vom weiteren Profil 14 vollständig aufgenommen, so dass die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 stirnseitig am Ende des weiteren Profils 14 angeordnet ist. Die Verbindung zwischen dem zumindest einen Fortsatz 46 und dem weiteren Profil 14 erfolgt formschlüssig, insbesondere klemmend, und/oder stoffschlüssig. Bei einer stoffschlüssigen Verbindung wird zumindest teilweise oder vollständig entlang des Umfangsverlaufs eines Übergangs zwischen dem Profil 14, welches den zumindest einen Fortsatz 46 aufgenommenen hat, und dem ersten Abschnitt 48 geschweißt (hier nicht dargestellt).
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 setzt das weitere Profil 14 am Profil 12 form- und/oder stoffschlüssig fest. Hierzu umfasst die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 einen zweiten Abschnitt 50, welcher eines der Profile zumindest abschnittsweise umgreift oder in welchen eines der Profile hineinragt. Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 bildet vorliegend ein einseitig offenes Ringsegment, beispielsweise in Form eines U-Profils, aus und umgreift das Profil 12 zumindest abschnittsweise, d.h. das einseitig offene Ringsegment ist korrespondierend zur Form des Profils 12 ausgebildet und steht mit seiner Innenmantelfläche mit zumindest drei Mantelflächen 18 des Profils 12, insbesondere klemmend, in Oberflächenkontakt. Entlang des Umfangsverlaufs des zweiten Abschnitts 50, insbesondere des einseitig offenen Ringsegments, ist zumindest teilweise eine Schweißnaht vorgesehen. Vorzugsweise liegen die Mittelachsen des Profils 12 und des weiteren Profils 14 zumindest weitgehend auf einer Ebene.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 weist einen dritten Abschnitt 52 auf, welcher einen definierten Abstand zwischen dem Profil 12 und dem weiteren Profil 14 überbrückt, wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 in diesem Abschnitt einen Querschnitt aufweist, der derartig gestaltet ist, dass ein weitgehender homogener Spannungsverlauf am Übergang der zwei sich kreuzenden Profile erreicht wird. Der definierte Abstand zwischen den Profile 12, 14 ist dabei größer oder gleich der Wandstärke von zumindest einem der zwei sich kreuzenden Profile.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 weist ein oder mehrere durchgehende Ausnehmungen 42 auf. Die ein oder mehreren durchgehenden Ausnehmungen 42 umfassen einen runden Querschnitt. In die ein oder mehreren durchgehenden Ausnehmungen 42 sind ein oder mehrere Befestigungselemente (hier nicht dargestellt) durchführbar. Neben der Schweißnaht sorgen die ein oder mehreren Befestigungselemente für eine zusätzliche Anbindung der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe 16 mit dem weiteren Profil 14 an das eine Profil 12.
Die 4A und 4B zeigen jeweils eine weitere Ausführungsform der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe 16. Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 weist einen ersten Abschnitt 48 auf, welcher eines der Profile zumindest abschnittsweise umgreift oder in welchen eines der Profile hineinragt. Gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel zeichnet sich der erste Abschnitt 48 dadurch aus, dass zumindest ein stirnseitig angeordneter Fortsatz 46 vorgesehen ist. Der zumindest eine Fortsatz 46 ist korrespondierend zum Querschnitt des weiteren Profils 14 ausgebildet und bildet einen runden Querschnitt aus. Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 wird vom weiteren Profil 14 über den zumindest einen Fortsatz 46 aufgenommen, so dass die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 stirnseitig am Ende des weiteren Profils 14 angeordnet ist. Die Verbindung zwischen dem zumindest einen Fortsatz 46 und dem Profil 14 erfolgt formschlüssig, insbesondere klemmend, und/oder stoffschlüssig. Bei einer stoffschlüssigen Verbindung wird zumindest teilweise oder vollständig entlang des Umfangsverlaufs eines Übergangs zwischen dem Profil 14, welches den zumindest einen Fortsatz 46 aufgenommenen hat, und dem ersten Abschnitt 48 geschweißt (hier nicht dargestellt).
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 weist einen zweiten Abschnitt 50 auf, mittels welchem das weitere Profil 14 am einen Profil 12 form- und/oder stoffschlüssig festgesetzt wird. Im Bereich des zweiten Abschnitts 50 umfasst die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 einen geschlossenen Ring bzw. ein Vierkant, welches korrespondierend zur Form des Profils 12 ausgebildet ist; d.h. das Profil 12 wird vom Ring bzw. vom Vierkant des zweiten Abschnitts 50 der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe 16 aufgenommen und vollständig umgriffen. In diesem Zusammenhang steht die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 über den geschlossenen Ring mit zumindest vier Mantelflächen 18 des Profils 12 in Oberflächenkontakt. Dabei wird das jeweilige umgriffene Profil 12 zumindest vollständig sowie spielfrei und vorzugsweise klemmend von der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe 16 umgriffen, wobei jeweils die Mittelachsen des weiteren Profils 14 und des Profils 12 zumindest weitgehend auf einer Ebene liegen. Entlang des Umfangsverlaufs des geschlossenen Rings bzw. des Vierkants ist zumindest teilweise oder vollständig eine Schweißnaht (hier nicht dargestellt) vorgesehen.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 weist einen dritten Abschnitt 52 auf, welcher einen definierten Abstand zwischen dem Profil 12 und dem weiteren Profil 14 überbrückt, wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 in diesem Abschnitt einen Querschnitt aufweist, der derartig gestaltet ist, dass ein weitgehender homogener Spannungsverlauf am Übergang der zwei sich kreuzenden Profile erreicht wird. Der definierte Abstand zwischen den Profile 12, 14 ist dabei größer oder gleich der Wandstärke von zumindest einem der zwei sich kreuzenden Profile.
Die 5A und 5B zeigen eine weitere Ausführungsform der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe 16. Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 weist einen ersten Abschnitt 48 auf, welcher eines der Profile zumindest abschnittsweise umgreift oder in welchen eines der Profile hineinragt. Gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel zeichnet sich der erste Abschnitt 48 dadurch aus, dass zumindest ein stirnseitig angeordneter Fortsatz 46 angeordnet ist. Der zumindest eine Fortsatz 46 ist korrespondierend zum Querschnitt des weiteren Profils 14 ausgebildet und bildet einen runden Querschnitt aus. Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 wird vom weiteren Profil 14 über den Fortsatz 46 aufgenommen, so dass die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 stirnseitig am Ende des weiteren Profils 14 angeordnet ist. Die Verbindung zwischen dem zumindest einen Fortsatz 46 und dem Profil 14 erfolgt formschlüssig, insbesondere klemmend, und/oder stoffschlüssig. Bei einer stoffschlüssigen Verbindung wird zumindest teilweise oder vollständig entlang des Umfangsverlaufs eines Übergangs zwischen dem Profil 14, welches den zumindest einen Fortsatz 46 aufgenommenen hat, und dem ersten Abschnitt 48 geschweißt (hier nicht dargestellt).
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 weist einen zweiten Abschnitt 50 auf. Im Bereich des zweiten Abschnitts 50 umfasst die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 einen geschlossenen Ring bzw. ein Vierkant, welcher korrespondierend zur Form des Profils 12 ausgebildet ist. Vom geschlossenen Ring aus erstrecken sich zwei gegenüberliegende orientierte Fortsätze 46, welche jeweils korrespondierend zur Form der Profile 12 ausgebildet sind; d.h. von den Fortsätzen 46 werden die Profile 12 jeweils formschlüssig, insbesondere klemmend, aufgenommen. Die Fortsätze 46 stehen mit ihrer Außenmantelfläche mit der Innenmantelfläche des jeweiligen Profils 12 Oberflächenkontakt. Entlang des Umfangsverlaufs des geschlossenen Rings bzw. des Vierkants ist zumindest teilweise oder vollständig eine Schweißnaht (hier nicht dargestellt) vorgesehen.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 weist einen dritten Abschnitt 52 auf, welcher einen definierten Abstand zwischen dem Profil 12 und dem weiteren Profil 14 überbrückt, wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 in diesem Abschnitt einen Querschnitt aufweist, der derartig gestaltet ist, dass ein weitgehender homogener Spannungsverlauf am Übergang der zwei sich kreuzenden Profile erreicht wird. Der definierte Abstand zwischen den Profile 12, 14 ist dabei größer oder gleich der Wandstärke von zumindest einem der zwei sich kreuzenden Profile.
Eine weitere Ausführungsform der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe 16 wird durch die 6A und 6B offenbart.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 weist einen ersten Abschnitt 48 auf, welcher sich durch zumindest einen Fortsatz 46 auszeichnet. Der zumindest eine Fortsatz 46 ist korrespondierend zum Querschnitt des weiteren Profils 14 ausgebildet und bildet einen runden Querschnitt aus. Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 wird vom weiteren Profil 14 über den zumindest einen Fortsatz 46 aufgenommen, so dass die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 stirnseitig am Ende des weiteren Profils 14 angeordnet ist. Die Verbindung zwischen dem zumindest einen Fortsatz 46 und dem Profil 14 erfolgt formschlüssig, insbesondere klemmend, und/oder stoffschlüssig. Bei einer stoffschlüssigen Verbindung wird zumindest teilweise oder vollständig entlang des Umfangsverlaufs eines Übergangs zwischen dem Profil 14, welches den zumindest einen Fortsatz 46 aufgenommenen hat, und dem ersten Abschnitt 48 geschweißt (hier nicht dargestellt).
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 weist einen zweiten Abschnitt 50 auf. Im Bereich des zweiten Abschnitts 50 umfasst die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 einen länglichen und/oder einen ovalen Flansch. Der Flansch liegt auf zumindest einer Mantelfläche 18 des Profils 12 auf und steht mit dieser Mantelfläche 18 in Oberflächenkontakt. Entlang des Umfangsverlaufs des Flansch ist zumindest teilweise oder vollständig eine Schweißnaht (hier nicht dargestellt) vorgesehen. Der zweite Abschnitt 50 der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe 16 weist ein oder mehrere durchgehende Ausnehmungen 42 auf, in welche ein oder mehrere Befestigungselemente (hier nicht dargestellt) durchführbar sind. Die ein oder mehreren durchgehenden Ausnehmungen 42 sind durch eine längliche Nut gebildet und liegen an einer seitlichen Mantelfläche 18 des jeweiligen Profils 12 an.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 weist einen dritten Abschnitt 52 auf, welcher einen definierten Abstand zwischen dem Profil 12 und dem weiteren Profil 14 überbrückt, wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 in diesem Abschnitt einen Querschnitt aufweist, der derartig gestaltet ist, dass ein weitgehender homogener Spannungsverlauf am Übergang der zwei sich kreuzenden Profile erreicht wird. Der definierte Abstand zwischen den Profile 12, 14 ist dabei größer oder gleich der Wandstärke von zumindest einem der zwei sich kreuzenden Profile.
Die 7 zeigt das Verfahren zum Herstellen einer für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine vorgesehenen Rahmenkonstruktion 10. Zunächst werden wenigstens zwei sich kreuzende Profile bereitgestellt, welche durch ein Profil 12 und durch ein weiteres Profil 14 gebildet werden.
Anschließend folgt ein form- und/oder kraftschlüssiges Verbinden der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile über wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16, bei welcher die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile, vorzugsweise in einem rechten Winkel, zueinander verbunden werden.
Hierzu wird ein Profil mit einem ersten Abschnitt 48 der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe 16 gekoppelt, wobei der erste Abschnitt 48 eines der Profile zumindest abschnittsweise umgreift oder in eines der Profile hineinragt.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 umfasst zumindest einen Fortsatz 46, welcher in das Profil 12 zumindest teilweise oder vollständig hineingeschoben wird bzw. der zumindest eine Fortsatz 46 wird vom weiteren Profil 14 zumindest teilweise oder vollständig klemmend aufgenommen. Entlang des Umfangsverlaufs zwischen dem zumindest einem Fortsatz 46 und dem weiteren Profil 14 wird zusätzlich geschweißt.
Des Weiteren wird eines der Profile mit einem zweiten Abschnitt 50 der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe 16 gekoppelt, wobei der zweite Abschnitt 50 eines der Profile zumindest abschnittsweise umgreift oder in eines der Profile hineinragt.
Die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 weist im zweiten Abschnitt 50 ein einseitig offenes Ringsegment, beispielsweise in Form eines U-Profils, oder einen geschlossenen Ring und/oder einen Flansch auf. Je nach Ausführungsform umgreift die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 das Profil 12 zumindest teilweise oder vollständig oder liegt auf zumindest einer Mantelfläche 18 des Profils 12 auf. Des Weiteren wird entlang des Umfangsverlaufs des zweiten Abschnitts 50 der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe 16 geschweißt.
In einem weiteren Schritt wird ein definierter Abstand zwischen den beiden Profilen mit einem dritten Abschnitt 52 der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe 16 überbrückt, wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe 16 in diesem Abschnitt einen Querschnitt aufweist, der derartig gestaltet ist, dass ein weitgehend homogener Spannungsverlauf am Übergang der zwei sich kreuzenden Profile erreicht wird.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste

8: landwirtschaftliche Arbeitsmaschine
10: Rahmenkonstruktion
12: ein Profil, erstes Profil
14: weiteres Profil, zweites Profil, Querprofil
16: Rohrverbindungsmuffe
18: Mantelfläche
20: Laufrad, frontseitiges Laufrad, Stützrad
22: Bodenbearbeitungsvorrichtung
24: Bodenbearbeitungswerkzeug
26: Packervorrichtung
28: Packerwerkzeug, Packerwalze
30: Sützrad, heckseitiges Stützrad
32: Federzinken
34: Kreiselegge
36: Rahmengestell
38: Anhängevorrichtung
40: Befestigungseinheiten
42: Ausnehmung
44: Anlenkelement
46: Fortsatz
48: erster Abschnitt
50: zweiter Abschnitt
52: dritter Abschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7766576 B2 [0003]
EP 0963807 B1 [0005, 0007]
EP 2116118 A1 [0006, 0007]
US 6106217 B [0008]

Claims

Rahmenkonstruktion (10) einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine (8), umfassend: – wenigstens zwei sich kreuzende Profile (12, 14), – wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16), über welche die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile (12, 14) miteinander form- und/oder stoffschlüssig verbunden sind, wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16) einen ersten Abschnitt (48) aufweist, welcher eines der Profile (14) zumindest abschnittsweise umgreift oder in welchen eines der Profile (14) hineinragt, und/oder wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16) einen zweiten Abschnitt (50) aufweist, welcher eines der Profile bzw. das jeweils andere Profil (12) zumindest abschnittsweise umgreift oder in welchen eines der Profile bzw. das jeweils andere Profil (12) hineinragt, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16) einen dritten Abschnitt (52) aufweist, welcher einen definierten Abstand zwischen den wenigstens zwei sich kreuzenden Profilen (12, 14) überbrückt, wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16) in diesem dritten Abschnitt (52) einen Querschnitt aufweist, der derartig gestaltet ist, das ein weitgehend homogener Spannungsverlauf am Übergang der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile (12, 14) erreicht wird.
Rahmenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16) als Gussteil oder Schmiedeteil gefertigt ist.
Rahmenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils Mittelachsen der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile (12, 14) zumindest weitgehend auf einer Ebene liegen und/oder dass die Mittelachsen der beiden Profile (12, 14) eine gemeinsame Ebene aufspannen.
Rahmenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Mittelachsen der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile (12, 14) zumindest um circa 20% eines Durchmessers eines der Profile (12, 14) zueinander beabstandet sind.
Rahmenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei sich kreuzenden Profile (12, 14) derartig zueinander angeordnet sind, dass sich Volumenkörper zumindest abschnittsweise kreuzen.
Rahmenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Abstand zwischen den wenigstens zwei sich kreuzenden Profilen (12, 14) größer oder gleich der Wandstärke von zumindest einem der zwei sich kreuzenden Profile (12, 14) ist.
Rahmenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welcher die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16) als einseitig offenes Ringsegment oder als geschlossener Ring ausgebildet ist.
Rahmenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welcher das jeweilige zumindest eine der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile (12, 14) zumindest teilweise oder vollständig von der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe (16) umgriffene zumindest eine Profil (14 bzw. 12) spielfrei und vorzugsweise klemmend von der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe (16) umgriffen wird.
Rahmenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16) zumindest einen Fortsatz (46) umfasst, welcher korrespondierend zur Dimension von zumindest einem der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile (12, 14) ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen einer für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine (8) vorgesehenen Rahmenkonstruktion (10), wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst: – Bereitstellen wenigstens zweier sich kreuzender Profile (12, 14), – form- und/oder kraftschlüssiges Verbinden der wenigstens zwei sich kreuzenden Profile (12, 14) über wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16), – wobei eines der Profile (14) mit einem ersten Abschnitt (48) der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe (16) gekoppelt wird, wobei der erste Abschnitt (48) eines der Profile (14) zumindest abschnittsweise umgreift oder eines der Profile (14) hineinragt, – und/oder wobei eines der Profile (12) bzw. ein weiteres Profil (12) mit einem zweiten Abschnitt (50) der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe (16) gekoppelt wird, wobei der zweite Abschnitt (50) eines der Profile bzw. des weiteren Profils (12) zumindest abschnittsweise umgreift oder in eines der Profile (12) hineinragt, dadurch gekennzeichnet, dass ein definierter Abstand zwischen den beiden Profilen (12, 14) mit einem dritten Abschnitt (52) der wenigstens einen Rohrverbindungsmuffe (16) überbrückt wird, wobei die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16) in diesem Abschnitt einen Querschnitt aufweist, der derartig gestaltet ist, dass ein weitgehend homogener Spannungsverlauf am Übergang der zwei sich kreuzenden Profile (12, 14) erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei sich kreuzenden Profile (12, 14) über die wenigstens eine Rohrverbindungsmuffe (16) derart miteinander verbunden werden, dass eine Mittelachse des einen Profils (12) und eine Mittelachse des weiteren Profils (14) zumindest weitgehend auf einer Ebene liegen.
Landwirtschaftliche Arbeitsmaschine (8), aufweisend, – eine Rahmenkonstruktion (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, – wenigstens zwei Laufräder (20), welche die Rahmenkonstruktion (10) tragen, – eine Vielzahl an Bodenbearbeitungswerkzeugen (22), welche an der Rahmenkonstruktion (10) angeordnet und/oder befestigt sind.