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Schalteinrichtung für die Antriebs- und Lenkanordnung, insbesondere
in Gleiskettenfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung fUr die Antriebs-
und Lenkanordnung, insbesondere in Gleiskettenfahrzeugen, mit einem mehrgängigen
Lastschalt- und Wendegetrieb, einem Uberlagerungslenkgetriebe, jeweils den beiden
Kettenantriebsrädern zugeordneten Summierungsgetrieben, einem Steuerhebel mit zwischen
zwei Endstellungen liegenden Steuerwegen (normaler Lenkbereich) und jenseits der
Endstellungen liegenden überwiegen, mit in Abhängigkeit von der Auslenkung des Steuerhebels
längs der Steuerwege hydraulisch betätigbaren Radienkupplungen des Lenkgetriebes
und einem bei t)berschreiten der Endstellungen (Notlenkbereich) betätigbaren, den
Fahrantrieb beeinflussenden Schaltorgan.
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Stand der Technik In Antriebsanordnungen der genannten Bauart werden
die Kettenantriebsräder zu Fahrtrichtungsänderungen mit verschiedenen Geschwindigkeiten
angetrieben. Hierzu werden, in bekannter Weise, sogenannte Uberlagerungslenkgetriebe
verwendet. In
einem solchen Triebwerk führt der Kraftfluß vom Antriebsmotor
über ein Schalt- und Wendegetriebe zu je einem Summierungsgetriebe für die beiden
Kettenantriebsräder. Außerdem führt der Kraftfluß vom Antriebsmotor über eine Leistungsverzweigung
zum Lenkgetriebe, dessen Ausgangswelle über Zwischenräder gleichfalls mit den Summierungsgetrieben
in Verbindung steht. In den Summierungsgetrieben erfolgt somit eine Uberlagerung
des über das Schalt- und Wendegetriebe ein treibenden Fahrantriebs auf die beiden
Kettenantriebsräder mit dem in entgegengesetzter Drehrichtung wirkenden Lenkantrieb.
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In einem derartigen Triebwerk ist der gefahrene Radius abhängig von
den Ubersetzungen im Fahrantrieb und im Lenkantrieb. In einem Stufen-Lenkgetriebe,
beispielsweise einem Zweiradien-Lenkgetriebe, sind jeder Gangstufe des Fahrantriebs
zwei Radien zugeordnet. Ist das Lenkgetriebe als stufenloses Getriebe ausgebildet,
so ist jeder Gangstufe ein Radienbereich von 00 bis zu einem kleinsten Radius zugeordnet,
der in dem jeweiligen Gang nicht unterschritten werden kann.
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Fährt der Fahrer eine Kurve mit zu hoher Geschwindigkeit und/oder
einem zu hohen Gang an, so besteht die Gefahr, daß das Fahrzeug den erforderlichen
kleinen Kurvenradius nicht fahren kann. In einer solchen gefährlichen Situation
verbleiben dem Fahrer folgende Möglichkeiten:
1. Scharfes Abbremsen
des Fahrzeugs.
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2. Zurilckschalten in einen niedrigeren Gang.
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Die erste Maßnahme ist wegen Schleudergefahr möglichst zu vermeiden.
Ferner ist ein scharfes Abbremsen und Wiederbeschleunigen der großen Fahrzeugmasse
unwirtschaftlich.
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Zu der unter Punkt 2 angegebenen Maßnahme ist aus der DT-OS 1 755
708 bereits eine Schalteinrichtung bekannt geworden, in welcher ein in Abhängigkeit'
von der Vollauslenkung des Lenksteuerhebels betätigter elektrischer Endschalter
das Zurückschalten des Fahrgetriebes einleitet. Dieser Endschalter betätigt einen
Betriebsartschalter, der durch elektrische Leitungen sowohl mit einem Hand-Gangwählschalter,
als auch mit einem automatischen Gangschaltterät verbunden ist. Je nach Stellung
des Betriebsartschalters ist daher eine manuelle als auch eine automatische Gangwahl
möglich. In der Stellung des Betriebsartschalters für manuelle Gangwahl ist das
automatische Gangschaltgerät ausgeschaltet und der Fahrer legt den gewünschten Gang
von Hand ein. Befindet sich das Fahrzeug in diesem Betriebszustand und nähert es
sich beispielsweise in schneller Fahrt einer engen Kurve, so verringert der Fahrer
zunächst die Fahrgeschwindigkeit und dreht den Lenksteuerhebel in die entsprechende
Endlage. Dadurch wird der Endschalter geschlossen und das
automatische
Gangschaltgerät eingeschaltet bei gleichzeitigem Abschalten des Hand-Gangwählschalters.
Das automatische Gangschaltgerät schaltet jetzt in einen der Fahrgeschwindigkeit
entsprechenden tieferen Gang zurück.
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Dieses Zurückschalten durch die Automatik kann in bestimmten Fällen
zu spät kommen, da die für die Rückschaltung erforderliche niedrige Fahrgeschwindigkeit
erst erreicht werden muß. Der Fahrer kann dann den erforderlichen engen Kurvenradius
nicht fahren.
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Aufgabe Der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, die Lenkeigenschaften von Gleiskettenfahrzeugen so zu verbessern, daß
in jeder Fahrsituation der erforderliche Kurvenradius sicher zu durchfahren ist.
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Vorteilhafte AusfUhrungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
2 bis 4angegeben.
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Vorteile Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung ermöglicht ein sofortiges
Beeinflussen des Fahrantriebs, unabhängig von der jeweiligen Höhe der Fahrgeschwindigkeit
und/oder der Motordrehzahl.
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Darstellung der Erfindung Anhand der Zeichnung sind nachfolgend zwei
Ausffihrungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Schema
eines Triebwerkes fnr Gleiskettenfahrzeuge mit der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung,
z. B. zum Beeinflussen der Kupplungen eines Wendegetriebes.
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Fig. 2 einen Schnitt durch das Drucksteuerventil nach der Erfindung
in Arbeitsstellung für normalen Lenkbereich.
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Fig. 3 als weitere Ausführungsform der Erfindung einen Schnitt durch
ein Druckabschaltventil in der Stellung für normalen Lenkbereich.
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Nach Fig. 1 treibt ein Antriebsmotor 1 Uber eine Zwischenwelle 2,
eine Hauptwelle 3, ein Räderpaar 4, 5, einen Wandler 6 sowie über ein Lastschalt-
und Wendegetriebe 7, 8 die zu Summierungsgetrieben 10, lOA führenden Weilen 9, 9A
an. Von den Summierungsgetrieben 10, lOA erfolgt der Antrieb über die Wellen 11,
llA auf die beiden Kettenantriebaräder 12, 12A.
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Von der Hauptwelle 3 führt der Antrieb außerdem zu einem Lenkgetriebe
13 und von diesem zur Uberlagerung des Fahrantriebs mit dem Lenkantrieb zu den beiden
Summierungsgetrieben 10, 1OA.
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Ein Steuerhebel 14 ist über eine Stange 15, einen ortsfesten Hebel
16 und eine weitere Stange 17 an einem bekannten.
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Steuerventil 18 angelenkt. Dieses Steuerventil betätigt in Abhängigkeit
vom Ausschlag des Steuerhebels 14 die im Lenkgetriebe 13 angeordneten Radienkupplungen,
z. B. für einen großen und einen kleinen Radius jeweils in den beiden Kurvenrichtungen.
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Die Radienkupplungen werden von einer Pumpe 19 über eine Druckleitung
20 und je nach Stellung des Steuerventils 18 Uber eine der Leitungen 21 oder 22
mit Drucköl versorgt. Am Steuerhebel 14 sind die verschiedenen Lenkungspositionen
im normalen Lenkbereich durch Punkte markiert. An die gezeichnete Geradeausfahrtstellung
schließt sich in beiden Kurvenrichtungen die Stellung für den großen Radius und
die Stellung fUr den kleinen Radius an. Wird der Steuerhebel 14 über die beiden
Endanschläge für die kleinen Radien hinausbewegt (Notlenkungsberelch), so verstellt
eine in einem Langloch 23 des Hebels 16 geführte Betätigungsstange 25 ein Drucksteuerventil
26. Das Drucksteuerventil 26 ist einerseits über eine Zulaufleltung 27 mit der Pumpe
19 und andererseits über eine Leitung 28 je nach Stellung eines Wendeschiebers 30
an eine der zum Wendegetriebe 8 führende Kupplungsleitung 31 bz». 32 far VorwArts-
oder Rückwärtsfahrt angeschlossen. In der Zeichnung nt der Wendeschieber 30 die
Schaltstellung für die eingerUckte Vorwärtskupplung ein.
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GemaB Fig. 2 weist das Drucksteuerventil 26 einen in einer Bohrung
40 eines Gehäuses 41 geführten Stellkolben 42 und einen Ventilkolben 43 auf. Der
Stellkolben 42 ist mit einem Bolzen 44 an der Betätigungsstange 25 (Fig. 1) angelenkt
und stützt sich unter der Wirkung einer Feder 45 an einer Ringscheibe 46 ab. Eine
verhältnismäßig starke Feder 47 drückt die Ringscheibe 46 gegen eine Gehäusekante
48, so daß die Ringscheibe als Federanschlag wirkt.
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Die Feder 45 ist auf ihrer dem Stellkolben 42 abgewandten Seite in
eine Bohrung 49 des Ventilkolbens 43 eingeführt und deckt auf die Kolbenfläche 50.
Der Ventilkolben 43 weist eine Ringnut 51 mit Steuerkanten 52, 53 auf, wobei der
Abstand der beiden vorgenannten Steuerkanten etwa dem Abstand der Steuerkanten 54,
55 zweier in die Bohrung 40 eingedrehter Ringkanäle 56, 57 entspricht. Der Ringkanal
56 ist an den 51-behälter und der Ringkanal 57 an die zur Pumpe 19 führende Zulaufleitung
27 angeschlossen. In Höhe der Ringnut 51 am Ventilkolben 43 ist eine Ölbohrung 58
vorgesehen, welche über die Leitung 28 und den Wendeschieber 30 an die Xupplungsleitung
31 oder 32 angeschlossen ist (Fig. 1). Die Ölbohrung 58 steht außerdem über eine
Zweigbohrung 59 mit einem Raum 60 in Verbindung, in den die andere Kolbenfläche
61 des Ventilkolbens 43 hineinragt. Die Steuerkanten 53, 55 des Ventilkolbens 43
bzw. des Ringkanals 57 bilden eine veränderliche Drosselstelle,
durch
die der Druck in der Olbohrung 58 und damit auch in jeweils einer Kupplung des Wendegetriebes
8 entsprechend der Vorspannung der Feder 45 eingestellt wird.
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Die Wirkungsweise Das Drucksteuerventil 26 ist in Fig. 2 in der Arbeitsstellung
für normalen Lenkbereich dargestellt. Das Fahrzeug befindet sich beispielsweise
in Vorwärtsfahrt mit dem Steuerhebel in Geradeausfahrtstellung. Hierbei stützt sich
der Stellkolben 42 an der Ringscheibe 46 ab. Das durch die Zulaufleitung 27 herangeführte
Drucköl wirkt über die Ringnuten 57 und 51, die Ölbohrung 58, die Zweigbohrung 59
und den Raum 60 auf die Kolbenfläche 61. Es hat sich also in der Leitung 28 ein
Druck aufgebaut, der der Feder 45 das Gleichgewicht hält und der über den Wendeschieber
30 und die Kupplungsleitung 31 (Fig. 1) die Vorwärtskupplung des Wendegetriebes
8 geschlossen hält. In der Folge drückt vom Ringkanal 57 zwischen der Steuerkante
55 und dem Ventilkolben 43 soviel Drucköl zur blbohrung 58 und über die Zweigbohrung
59 zum Raum 60 hindurch, daß der durch die Feder 45 eingestellte Druck in der Vorwärtskupplung
gehalten wird.
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Im normalen Lenkbereich des Steuerhebels 14 wird abhängig vom Ausschlag
des Steuerhebels zunächst die große Radienkupplung und nach Ausschalten dieser Kupplung
die kleine Radienkupplung
eingeschaltet. Dies geschieht vom Steuerhebel
14 aus in den beiden Lenkrichtungen über die Stange 15, den Hebel 16, die Stange
17 und das Lenksteuerventil 18, welches über Leitungen 21, 22 den im Lenkgetriebe
13 angeordneten Radienkupplungen Drucköl zusteuert.
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Angenommen, der Fahrer fährt mit hoher Geschwindigkeit an eine Rechtskurve
heran, so bewegt .er den Steuerhebel 14 über den rechten Endanschlag (zugleich Stellung
für die Einschaltung der kleinen Radienkupplung) hinaus und gelangt in den Notlenkbereich.
Die an den Steuerhebel 14 angeschlossene Stange 15 zieht dabei den Hebel 16 nach
unten, wobei nach überwinden des normalen Lenkbereichs die Betätigungsstange 25
an der rechten Seite des Langlochs 23 zur Anlage kommt und nach links mitgenommen
wird. Der mit der Betätigungsstange 25 verbundene Stellkolben 42 wird dadurch gegen
die Kraft der Feder 47, zusammen mit der Ringscheibe 46, nach links gezogen. Dabei
tritt eine Entlastung der Feder 45 ein und der Ventilkolben 43 stellt durch die
Ringnut 51 eine kurzzeitige Verbindung von der Ölbohrung 58 zu dem an den Ölbehälter
angeschlossenen Ringkanal 56 her. In der Ölbohrung 58 und im Raum 60 baut sich ein
der verringerten Vorspannungskraft der Feder 45 entsprechender Druck auf und der
Ventilkolben 43 begibt sich wieder in die Gleichgewichtsstellung gemäß Fig. 2. In
der an die 61-bohrung 58 angeschlossenen Vorwärtskupplung des Wendegetriebes 8 entsteht
somit ein Druckabfall, durch den in der genannten
Kupplung ein
beherrschbarer Schlupfzustand eingestellt wird. Durch diesen Schlupf wird ein Anteil
der auf den Fahrantrieb wirkenden Leistung vernichtet und damit das Verhältnis Fahrantrieb
zu Lenkantrieb in Richtung eines kleineren Radius verändert. Durch zusätzliches
Gasgeben kann die Lenkgeschwindigkeit noch erhöht werden, so daß der gefahrene Radius
weiter verkleinert wird.
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Je nach Größe des Ausschlages am Steuerhebel 14 längs eines Uberweges
innerhalb des Notlenkbereiches kann der Kupplungsschlupf in der beschriebenen Weise
vergrößert oder verkleinert werden, dessen einer Grenzwert die vollständig geöffnete
Kupplung ist.
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Nach Durchfahren der Kurve führt der Fahrer den Steuerhebel 14 wieder
in den normalen Lenkbereich und in Geradeausstellung zurück, wodurch der Stellkolben
42 in seine in Fig. 2 dargestellte Lage zurückkehrt. Die Feder 45 erhält wieder
ihre ursprüngliche Vorspannung und in der Vorwärtskupplung stellt sich ein entsprechender
Schließdruck ein.
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Ein Vorteil des in der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung verwendeten
Drucksteuerventils besteht darin, daß das vollständige Wiedereinrücken des Fahrantriebs
ruckfrei erfolgt.
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In der Schalteinrichtung kann auch ein Druckabschaltventil 126 gemäß
Fig. 3 vorwendet werden. Im normalen Lenkbereich ist eine an die Zulaufleitung 27
angeschlossene Ringnut 157 durch eine an einem Abschaltkolben 143 gebildete Steuerkante
153 geöffnet, so daß die Kupplung über eine Ringnut 151, eine Ölbohrung 158 und
die Leitung 28 an die Pumpe 19 angeschlossen ist. Im Notlenkbereich, bei nach links
verstelltem Abschaltkolben 143, ist die Ringnut 157 durch die Steuerkante 153 abgeschlossen,
während eine Steuerkante 152 eine Verbindung von der Ölbohrung 28 zu einer an den
Ölbehälter angeschlossenen Ringnut 156 herstellt. Damit ist die vom Wendeschieber
30 eingeschaltete Kupplung fürVorwärts- oder Rückwärtsfahrt während einer Kurvenfahrt
voll geöffnet und die gesamte Antriebsleistung steht im Lenkgetriebe 13 zur Verfügung.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß das Ventil 26 auch in die Zulaufleitung
eines Gangschiebers eingesetzt werden kann, durch welchen über Leitungen die Kupplungen
für die verschiedenen.Getriebeübersetzungen ansteuerbar sind. In diesem Fall wird
dann der Druck in der jeweils geschalteten Kupplung reduziert oder abgeschaltet.
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Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung ist auch in Radfahrzeugen
mit Differenzdrehzahllenkung anwendbar.