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Steuereinrichtung für ein differenzgeschwindigkeits-
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gelenktes Fahrzeug Die Erfindung betrifft eine Lenk- und Steuereinrichtung
für ein differenzgeschwindigkeitsgelenktes Fahrzeug, vorzugsweise Gleiskettenfahrzeug,
bei dem das Treibrad jeder Fahrzeugseite mittels eines hydrostatischen Getriebes
angetrieben wird, dessen Einstellorgan durch willkürlich gesteuerten Steuerdruck
verstellbar ist, wobei vier willkürlich betätigbare Steuerdruckgeber vorgesehen
sind, von dem jeweils zwei einander zugeordnet sind, wobei zwei dieser Steuerdruckgeber
der Fahrtrichtunsund Fahrgeschwindigkeitssteuerung zugeordnet sind und diese bei
Betätigung mit. den Einstellorganen der hydrostatischen Getriebe beider Fahrzeugseiten
verbundensind und je einen Druckraum auf einer Seite des Stellkolbens des jeweiligen
Einstellorgans mit gleichem Druck beaufschlagen, wobei jeder der beiden anderen
Steuerdruckgeber bei Betätigung mit dem dem vorgenannten Druckraum auf der anderen
Seite des Stellkolbens des Einstellorgans des hydrostatischen Getriebes der Fahrzeugseite,
auf der dieser Steuerdruckgeber angeordnet ist, gegenüberliegenden Druckraum verbunden
ist. Eine Lenksteuereinrichtung dieser Gattunq ist bekannt durch die DE-OS 2 511
176 und hat sich hervorragend bewährt, jedoch hat sich herausgestellt, daß diese
Steuer-
einrichtunq noch kleine Unvollkommenheiten aufweist.
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Bei dieser bekannten Lenksteuereinrichtung kann durch Betätigen eines
der Steuerung des Kurvenradius zugeordneten Lenksteuerdruckgebers der Kurvenradius
stetig verkleinert werden bis im Extremfall zum Stillstand der Getriebeabtriebswelle
auf der kurveninneren Seite. Um jedoch ein Drehen des Fahrzeuges um die senkrechte
Längsmittelachse durch gegenläufigen Antrieb auf beiden Seiten zu erzielen, muß
ein zusätzliches Schaltventil betätigt werden, weiL die Steuerdrücke von den Steuerdruckgebern
über ein System vom Druckumschaltwechselventilen zu den Stellzylindern in denen
die Stellkolben verschiebbar sind, gelangen, wobei dann, wenn der an dem die Kurvenfahrt
bestimmenden Steuerdruckgeber eingestellte Druck höher ist als der an dem die Fahrgeschwindigkeit
bestimmenden Steuerdruckgeber eingestellte Druck,die Druckräume auf beiden Seiten
des Stellkolbens des Einstellorgans des kurveninneren Getriebes mit dem gleichen
Druck beaufschlagt werden und somit der Stellkolben durch die Federkraft in der
dem Stillstand der Getriebeabtriebswelle zugeordneten Lage festgehalten wird, auch
dann,wenn der von dem den Kurvenradius bestimmenden Steuerdruckgeber ausgehende
Steuerdruck weiter erhöht wird. Das ist dadurch bedingt, daß an dem Druckumschaltwechselventil,
an dem einerseits der von dem der Fahrgeschwindigkeitssteuerung zugeordneten Steuerdruckgeber
ausgehende Steuerdruck und andeder rerseits von dem den Kurvenradius bestimmenden
Steuerdruckgeber ausgehende Steuerdruck anstehen, bei Uberwiegen des letzteren die
von dem die Fahrgeschwindigkeit bestimmenden Steuerdruckgeber ausgehende Leitung
abgeschlossen wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung gem. der
vorgenannten Art dadurch zu verbessern, daß durch Betätigung des den Kurvenradius
bestimmenden Steuerdruckgebers der Kurvenradius stetig verkleinert werden kann und
und
zwar nicht nur bis zum Stillstand der Getriebeabtriebswelle auf der kurveninneren
Seite, sondern bis zum gegenläufigen Drehen der Getriebe auf beiden Fahrzeugseiten.
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Diese Aufgabe wird gern. der Erfindung durch die im Kennzeichen des
Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Das zusätzliche, abhYngig vom Druck des die Fahrtrichtung und Fahrgeschwindigkeit
bestimmenden Steuerdruckgebers gesteuerte Schaltventil zu jeweils einem einer Fahrzeugseite
zugeordneten Getriebe hat die Folge, daß bei Betätigen eines der beiden je einer
Fahrtrichtung zugeordneten Steuerdruckgeber beide Schaltventile in eine eindeutige
Schaltstellung gebracht werden, in der sie solange verbleiben wie dieser eine bestimmte
Fahrtrichtung bestimmende Steuerdruckgeber betätigt einen wird. Wird jetzt einer
der beiden/Lenkkurvenradius bestimmenden Steuerdruckgeber betätigt, so ist durch
das Schaltventil eindeutig bestimmt, welche Seite des Stellkolbens des Getriebeeinstellorgans
dieser den Kurvenradius bestimmende Steuerdruckgeber beaufschlagt. Durch den Fortfall
eines Druckumschaltwechselventils, das bei der bisher bekannten Lösung vorhanden
war , wird vermieden, daß dann, wenn der von dem den Kurvenradius bestimmenden Steuerdruckgeber
ausgehende Druck den von dem die Fahrgeschwindigkeit bestimmenden Steuerdruckgeber
ausgehenden Druck übersteigt , durch Umschalten des (gem. der Erfindung fortgefallenen)
Druckumschaltwechselventils beide Seiten des Stellkolbens mit der gleichen Steuerdruckleitung
verbunden werden.
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Die Merkmale des Anspruchs 2 betreffen eine besonders zweckmäßige
Schaltungsanordnung des Schaltventils.
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Das Schaltventil ist zweckmäßigerweise ein Dreistellungs-Dreiwegeventil
(3/3-Wegeventil), das entweder hydraulisch von dem Druck gesteuert wird, der von
einem Fahrtrichtung
und Fahrgeschwindigkeit bestimmenden Steuerdruckgeber
ausgeht oder möglich ist aber auch> einefneumatische oder elektrische Steuerung,
wobei die Anwendung eines elektrisch gesteuerten Magnetventils besonders bei sehr
großen Fahrzeugen zweckmäßig ist.
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Eine zweckmäBige Weiterausgestaltung für Fahrzeug, bei denen jedes
hydrostatische Getriebe mit einer einstellbaren Pumpe und einem einstellbaren Motor
versehen ist, ist im Anspruch 6 angegeben.
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Die vier Steuerdruckgeber können derart im Fahrzeug angeordnet sein,
daß die die beiden die Fahrgeschwindigkeit und Fahrtrichtung bestimmenden Steuerdruckgeber
in Fahrzeugslängsrichtung angeordnet sind und in einer kreuzartigen Anordnung die
beiden anderen Steuerdruckgeber um 900 versetzt'zu diesen angeordnet sind und daß
in der Mitte ein kardanisch angelenkter willkürlich betätigbarer Steuerhebel angeordnet
ist, von dem aus wahlweise einer oder zwei um 900 gegeneinander versetzte Steuerdruckgeber
betätigt werden können. Es ist abs auch möglich, die beiden der Steuerung der Fahrtrichtung
und Fahrgeschwindigkeit zugeordneten Steuerdruckgeber an einer Stelle des Fahrzeugs
anzuordnen und durch einen Handhebel oder beispielsweise durch einen wippenartigen
Fuß hebel zu betätigen und die beiden den Kurvenfahrtrichtungen und Kurvenradien
zugeordneten Steuerdruckgeber an anderer Stelle des Fahrzeuges anzuordnen und zur
Betätigung durch einen Handhebel oder jeder dieser Steuerdruckgeber durch ein Pedal
vorzusehen.
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In dt Zeichnung sind zwei Schaitschemata zu jeweils einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Figur 1 zeigt das Schaltschema für einen Fahrzeugantrieb,
bei
dem nur die Pumpe jedes Getriebes einstellbar ist.
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Figur 2 zeigt das Schaltschema zu einem hydrostatischen Getriebe,
bei dem sowohl Pumpe als auch Motor einstellbar sind.
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In beiden Schaltschemata sind von den hydrostatischen Getrieben nur
die Stellzylinder,in denen die Stellkolben verschiebbar sind, abgebildet.
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In Figur 1 ist in dem Stellzylinder 1 der Stellkolben 2 zwischen zwei
Federn 3 und 4 eingespannt verschiebbar und ist mit dem in der Zeichnung nicht mehr
dargestellten Stellglied der Pumpe des hydrostatischen Getriebes der rechten Fahrzeugseite
verbunden. In dem Stellzylinder 5 ist der Stellkolben 6 verschiebbar, der mit dem
Stellglied der Pumpe des der linken Fahrzeugseite zugeordneten Getriebes verbunden
ist. Dieser Stellkolben 6 ist zwischen zwei Federn 7 und 8 eingespannt. Von einer
Steuerdruckpumpe 9 geht eine Steuerdruckleitung 10 aus, die in zwei Steuerdruckleitungen
11 verzweigt, die zu den beiden Steuerdruckgebern 12 und 13 führt. Von diesen bestimmt
der Steuerdruckgeber 12 die Fahrgeschwindigkeit bei Vorwärtsfahrt,der Steuerdruckgeber
13 die Fahrgeschwindigkeit bei Rückwärtsfahrt. Beide Steuerdruckgeber 12 undl3 sind
weiterhin an einen drucklosen Behälter 14 angeschlossen.
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Zur Bestimmung der Kurvenfahrt nach rechts und der Größe des Kurvenradius
hierbei dient der Steuerdruckgeber 15 und zur Bestimmung der Kurvenfahrt nach links
und des Kurvenradius hierbei dient der Steuerdruckgeber 16.
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Von dem Steuerdruckgeber 12 geht eine Steuerdruckleitung 17 aus, die
in zwei Leitungen 18 und 19 verzweigt, von denenjede
zu einem Druckumschaltwechselventil
20 bzw. 21 führt.
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Die von dem Druckumschaltwechselventil 20 ausgehende Steuerdruckleitung
22 führt zu dem Druckraum in dem Stellzylinder 1, in dem die Druckfeder 3 angeordnet'
ist.
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Die- von dem Druckumschaltwechselventil 21 ausgehende Steuerdruckleitung
23 führt zu dem Druckraum in dem Stellzylinder 5, in dem dleDruckfeder 7 angeordnet
ist.
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Von dem Steuerdruckgeber 13 geht eine Steuerdruckleitung 24 aus, die
in die beiden Steuerdruckzweigleitungen 25 und 26 verzweigt ist, von denen die Steuerdruckleitung
26 zu dem Druckumschaltvechselventil 27 führt und die Steuerdruckzweigleitung 25
zu dem Druckumschaltwechselventil 28 führt. Die von dem Druckumschaltventil 27 ausgehende
Steuerdruckleitung 29 führt ebenfalls zu dem Stellzylinder 1 und ist an den Druckraum
desselben angeschlossen, in dem die Druckfeder 4 angeordnet ist, also an den Druckraum
angeschlossen, der dem Druckraum gegenüber liegt, an den die Steuerdruckleitung
22 angeschlossen ist. In entsprechender Weise geht von dem Druckumschaltwechselventil
28 eine Steuerdruckleitung 30 aus, die an den Druckraum des Stellzylinders 5 angeschlossen
ist, in dem die Feder 8 verschiebbar ist.
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Von dem Steuerdruckgeber 15 geht eine Steuerdruckleitung 31 aus, die
zu dem 3/3 Wegeventil 32 führt; von dem aus zwei Steuerdruckleitungen 33 und 34
ausgehen, von denen die Steuerdruckleitung 33 an den zweiten' Anschluß des Druckumschaltwechselventils
20 angeschlossen ist und die Steuerdruckleitung 34 an den zweiten Anschluß des Druckumschaltventils
27 angeschlossen ist.
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In analoger Weise geht von dem Steuerdruckgeber 16 eine
seite
zugeordnete Getriebe auf Stillstand geschaltet. Wird nun der Steuerdruck des Steuerdruckgebers
15 erhöht, so drückt der Druck in dem Druckraum des Stellzylinders 1, in dem die
Feder 4 angeordnet ist, den Stellkolben 2 über die Neutrallage hinaus gegen die
Kraft der Feder 3 und des Steuerdrucks des Steuerdruckgebers 12 zurück, so daß das
der rechten Fahrzeugseite zugeordnete Getriebe im Sinne der Rückwärtsfahrt dreht.
Das heißt, das Fahrzeug beginnt auf der Stelle zu drehen.
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Wird nicht derSteuerdruckgeber 12 , sondern der Steuerdruckgeber 13
betätigt, so wird über die Steuerdruckleitung 24, die Steuerdruckleitungen 25 und
26,die Druckumschaltwechselventile 27 und 28 und die Steuerdruckleitungen 29 und
30 im Stellzylinder 1 der Druckraum beaufschlagt, in dem die Druckfeder,4 angeordnet
ist und im Stellzylinder 5 der Druckraum beaufschlagt,in dem die Druckfeder 8 angeordnet
ist, mit der Folge, daß beide Getriebe im gleichen Maße so drehen, daß das Fahrzeug
rückwärts fährt. Da in diesem Fall die Steuerleitungen 40 und 42 drucklos sind,
aber die Steuerleitungen 41 und 42 den vom Steuerdruckgeber 13 in der Steuerdruckleitung
24 erzeugten Druck fUhren, werden die Schaltventile 32 und 37 so geschaltet, daß
das Schaltventil 32 die Steuerdruckleitung 31 mit der Steuerdruckleitung 33 verbindet
und daß das Schaltventil 37 die Steuerdruckleitung 35 mit der Steuerdruckleitung
38 verbindet. Das hat die Folge, daß bei Betätigung des Steuerdruckgebers 15 der
von diesem erzeugte Steuerdruck über die Steuerdruckleitung 31 und die Steuerdruckleitung
32 und das Druchumschaltwechselventil 20 und die Steuerdruckleitung 22 in den Druckraum
des Stellzylinders 1 geleitet wird, in dem die Druckfeder 3 angeordnet ist.
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Auch in diesem Fall wirkt also der von dem Steuerdruckgeber 15 erzeugte
Druck dem von dem Steuerdruckyeber 13 erzeugten Druck entgegen.
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Wird nicht der Steuerdruckgeber 15 , sondern der Steuerdruckgeber
16 betätigt, ergibt sich sinngemäß die gleiche Wirkung wie bei Betätigung des Steuerdruckgebers
15 auf der anderen Fahrzeugseite.
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Wird keiner der Steuerdruckgeber 12 oder 13 beaufschlagt, so hat ein
Betätigen des Steuerdruckgebers 15 oder des Steuerdruckgebers 16 keinerlei Auswirkung
auf das Getriebe, da in diesem Fall das Schaltventil 32 die Steuerdruckleitung 31
absperrt und das Schaltventil 37 die Steuerdruckleitung 35 absperrt. Ein irrtümliches
oder ungewolltes Betätigen einer dieser Steuerdruckgeber 15 und 16 bei stillstehendem
Fahrzeug bleibt also wirkungslos.
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Die Schaltung gem. Figur 2 ist gegenüber der Schaltung gem.
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Figur 1 erweitert um die Steuerorgane, die zur Steuerung der Sydromotoren
dienen. In beiden Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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An die Steuerdruckleitung 17 ist eine Steuerdruckleitung 45 angeschlossen,
die zu einem DruckamschaltwechselventiI 46 führt, an das andererseits die über die
Steuerdruckzweigleitung 25 an die Steuerdruckleitung 24 angeschlossene Steuerdruckleitung
47 angeschlossen ist. Von dem Druckumschaltwechselventil 46 geht eine Steuerdruckleitung
48 iars, die in die beiden Zweigleitungen 49 und 50 verzweigt ist, von denen die
Zweigleitung 50 an den Druckraum 51 des Stellzylinders 52 des Hydromotors des Getriebes
auf der rechten Fahrzeugseite angeschlossen ist. In diesem Stellzylinder 52 ist
der Stellkolben 53,der mit dem Stellglied des Hydromotors verbunden ist, gegen die
Kraft einer > uckfeder 54 verschiebbar,während in demDruckraum 51 keine Feder
angeordnet ist.
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In analoger Weise ist die Steuerdruckleitung 49 an den Druckraum 55
des Stellzylinders 56 angeschlossen, in dem der Stellkolben 57 verschiebbar ist,
der mit dem Stellglied des Hydromotors des Getriebes der linken Fahrzeugseite'verbunden
ist. In dem zweiten Druckraum des Stellzylinders 56 ist eine Feder 58 angeordnet
Von der Steuerdruckleitung 31 zweigt eine Steuerdruckleitung 59 ab, die zu dem Druckraum
des Stellzylinders 52 führt, in dem, die Feder 54 angeordnet ist. Von der Steuerdruckleitung
35 zweigt eine Steuerdruckleitung 60 ab, die zu dem Druckraum des Stellzylinders
56 führt, in dem die Druckfeder 58 angeordnet ist.
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Wird der Steuerdruckgeber 12 betätigt, so treten die in Zusammenhang
mit Figur 1 erläuterten Wirkungsweisen ein.
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Zusatz lich wird über die an die Steuerdruckleitung 17 angeschlossene
Steuerdruckleitung 45 und die Leitungen 48,49 und 50 der jeweils federlose Druckraum
51 bzw. 55 der Stellzylinder 52 und 56 beaufschlagt, so daß beide Hydromotoren jeweils
eines Getriebes im gleichen Maße in Richtung auf kleineres Hubvolumen pro Umdrehung
verstellt werden, sofern der Steuerdruck ausreicht, um gegen die Kraft der Feder
54 bzw. 58 den Kolben 53 bzw. 57 zu verschieben.
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Wird nun zusätzlich der Steuerdruckgeber 15 heaufschlagt, so tritt
im Bezug auf die Steuerung der Pumpen die im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebene
Wirkungsweise ein.
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Zusätzlich wird über die Steuerdruckleitung 59 der Stellzylinder 52
des Motors des der rechten Fahrzeugseite zugeordneten Getriebes beaufschlagt, wobei
der in der Leitung 59 anstehende von dem Steuerdruckgeber 15 erzeugte Druck am Stellkolben
53 dem in der Leitung 50 anstehendenrvon dem Steuerdruckgeber 12 erzeugten Druck
entgegensteht.
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Durch diesen in der Steuerdruckleitung 59 anstehenden Druck wird am
Stellkolben 53 eine Kraft erzeugt, die zusätzlich zu der Kraft der Feder 54 wirkt
und den Stellkolben 53 in Richtung auf größeres Hubvolumen des zugeordneten Motors
verschiebt. Während dessen bleibt d Stellkolben 57 des Motors des linken Getriebes
von dem Druck des Steuergebers 15 unbeeinflußt und nur beeinflußt von dem Druck
des Steuerdruckgebers 17. Bei Betätigen des Steuerdruckgebers 17 wird also das Fahrzeug
vorwärtsfahren und bei zusätzlichem Betätigen des Steuerdruckgebers 15 eine Rechtskurve
fahren oder bei zusätzlichem Betätigen des Steuerdruckgebers 16 eine Linkskurve
fahren. Die entsprechenden Wirkungen treten bei Betätigen des Steuerdruckgebers
13 und ggfs. zusätzlich des Steuerdruckgebers 15 oder 16 für die Rückwärtsfahrtrichtung
auf.
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Es ist sehr leicht möglich, in in der Zeichnung nicht mehr dargestellter
Weise zusätzlich an alle Steuerdruckleitungen Abiaßleitungen anzuschließen, die
entweder durch ein willkürlich betätigbares Ablaßventil zum Zwecke des Bremsens
des Fahrzeuges mit einem drucklosen Behälter verbunden werde oder über ein Grenzlastventil
mit dem drucklosen Behälter verbunden würden, wobei dieses Grenzlastventil selbstätig
bei Überschreiten einer max. Belastung öffnet, beispielsweise dann, wenn infolge
Überlastung durch die von beiden Getrieben gemeinsam aufgenommene Leistung die Drehzahl
der beide Getriebe gemeinsam antreibenden Brennkraftmaschine absinkt.