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Steuervorrichtung für ein regelbares hydrostatisches
Getriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere
Flurfördergeräten
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein regelbares hydrostatisches Getriebe von Kraft- fahrzeugen, insbesondere Flurfördergeräten, welche den Anforderungen in der Praxis entspricht und in ihrer Handhabung an die bisher übliche Bedienung von Kraftfahrzeugen angepasst ist. Die erfindungsgemässe Steuerung gestattet die Betätigung der gesamten Hydraulik ohne Aufwand eines besonderen Ventils, wenn man von der an sich unvermeidbaren Anordnung eines Fahrtrichtungsventils und eines Sicherheitsventils absieht.
Bei dieser Steuereinrichtung wird die Fahrtrichtung wie bisher durch das sinnfällige Umlegen eines Hebels bestimmt, während die Inbetriebsetzung durch Betätigung eines zweiten Hebels, insbesondere Fusspedals erfolgt, welches dem bisher üblichen Kupplungspedal entspricht. Gas- und Bremspedal werden in ihrer bisherigen Ausführung und Bedienungsweise beibehalten.
Erfindungsgemäss wird nach Vorwahl der Fahrtrichtung durch ein Fahrtrichtungsventil bei Betätigung eines Hebels, vorzugsweise eines Fusspedals, ein Kolben in einem Zylinder gegen eine Feder bewegt, derart, dass aus einem Ölbehälter über ein Rückschlagventil Steueröl in den Zylinderraum gesaugt und beim loslassen des Hebels durch die Federkraft ein Steuerkolben betätigt wird. welcher auf die Schwenkscheibe einer axialen Kolbenpumpe für einen Ölmotor im Sinne einer Verstellung der Scheibe aus der Nullage heraus in die Maximalstellung einwirkt, wobei durch die elastische Nachgiebigkeit des fussbetätigten Kolbens zwischen Null-und Maximalförderung der Pumpe eine Anpassung an das zum Antrieb des Fahrzeuges erforderliche Drehmoment erzielt wird.
Bei voller Rückführung des mit dem Hebel, vorzugsweise Fusspedal, verbundenen Kolbens durch die Feder ist die Schwenkscheibe auf maximale Fördermenge eingestellt. Die andere Seite dieses Steuerkolbens wird vom Drucköl des hydrostatischen Getriebes beaufschlagt und führt dabei automatisch den Kolben und damit die Schwenkscheibe in eine solche Stellung zurück, dass das verfügbare Motordrehmoment nicht überschritten wird. Erfindungsgemäss wird zu diesem Zweck die Feder entsprechend den Kennlinien des Antriebsmotors ausgelegt und gewährleistet damit die automatische Regelungsmöglichkeit über einen grossen Bereich der Motordrehzahl.
Die Vorwahl der Fahrtrichtung wird durch ein hebelbetätigtes Steuerventil durchgeführt, welches erfindungsgemäss in der einen Endstellung die Betätigung des einen und in der andern Endstellung die Betätigung des andern Steuerventils bewirkt und in der Mittelstellung diese beiden Steuerkolben miteinander und den entsprechenden Zylinderraum des durch den Fusshebel betätigten Kolbens mit dem Ölbehälter verbindet. Zur Rückführung der Schwenkscheibe in die Mittellage bei Nullstellung des Fahrtrichtungsventils sind die beiden Steuerkolben jeweils mit Rückführfeder versehen.
Ferner kann erfindungsgemäss anstatt des Ölvorratsbehälters das für den Steuervorgang erforderliche Vorratsöl aus der Abflussleitung eines weiteren Ölkreislaufes entnommen werden. Falls das Fahrzeug als Anhänger durch Fremdkraft bewegt werden soll, kann durch ein zusätzliches Ventil oder durch Lösen des Überdruckventils der Ölkreislauf zwischen Pumpe und Ölmotor kurz geschlossen werden.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung noch näher erläutert. In dieser zeigen in schematischer Darstellung Fig. l die Steuervorrichtung gemäss der Erfindung, Fig. 2 das Fahrtrichtungsventil mit Öldurchführung bei umgekehrter Endstellung des Ventilhebels und Fig. 3 das Fahrtrichtungsventil mit
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Öldurchführung bei Stellung des Ventilhebels in Mittellage.
Mit 1 ist in Fig. 1 die Pumpe des hydrostatischen Antriebes bezeichnet, welche in ihrer Fördermenge in an sich bekannter Weise durch das Schwenken der Schwenkscheibe 2 regelbar ist. Durch die Bewegung der Schwenkscheibe 2 wird je nach Stellung derselben ein Rechts-oder Linksdrehen des oder der Ölmotoren 3 bewirkt. Die Betätigung der Schwenkscheibe 2 erfolgt mit Hilfe von Steuerkolben 4, 5. Die Wahl der Fahrtrichtung wird mittels eines Fahrtrichtungsventils 6 über einen Hebel 7 bewerkstelligt. Die Betätigung der Steuerkolben 4, 5 erfolgt durch den Kolben 8, dessen eine Seite von einer Feder 9 beeinflusst wird.
Bei Handhabung des Hebels, vorzugsweise Fusspedals 10, wird die Feder 9 gespannt, wodurch in dem Zylinderraum 11 ein Unterdruck entsteht, welcher aus einem Ölvorratsbeh lter 12 über eine entsprechende Leitung Steueröl in den Zylinderraum ansaugt.
Beim Lösen des Hebels 10 wirken das Steueröl - welches durch das Rückschlagventil 13 nicht mehr in den Vorratsbehälter 12 zurückfliessen kann-über entsprechende Leitungen und das Fahrtrichtungsventil 6 auf die Steuerkolben 4 bzw. 5. In Fig. l ist der Fall dargestellt, in dem beispielsweise der Steuerkolben 4 beaufschlagt wird ; dieser wird vorgeschoben und schwenkt die Schwenkscheibe 2 bei völligem Loslassen des Hebels 10 in die maximale Stellung, wobei der Steuerkolben 5. entsprechend zurückgedrängt wird. Dadurch wird das im Steuerkolben 5 befindliche Öl über das Fahrtrichtungsventil 6 in den Ölvorratsbehälter 12 zurückgeführt.
Die Steuerkolben 4 bzw. 5 werden, wenn das Fahrtrichtungsventil 6 auf Mittelstellung geschaltet ist und der Durchfluss des Öles im Sinne der Fig. 3 erfolgt, durch Federn 14, 15 in eine Mittellage geschoben, welche die Schwenkscheibe 2 ebenfalls in Mittellage bringt und damit die Pumpe 1 auf Nullförderung einstellt. Die Federn 14, 15 sind in diesem Fall so bemessen, dass sie gerade ausreichen, diese Rückführung zu bewerkstelligen. Die Kolbenstangenseite der Steuerkolben 4, 5 ist durch Leitungen 16, 17 mit zum Ölmotor 3 führenden Verbindungsleitungen 18,19 verbunden. Dabei stehen die Leitungen 18 und 19 in an sich bekannter Weise miteinander über eine Leitung 20 in Verbindung, welche durch ein Überdruckventil 21 verschlossen ist.
Die Leitungen 22 und 23 sind derart miteinander verbunden, dass ein Ventil 24 im nicht betätigten Zustand eine Trennung und im betätigten Zustand einen Kurzschluss bewirkt.
Die Wirkungsweise eines mit dem erfindungsgemässen hydrostatischen Antrieb ausgestatteten Kraft-
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tungsventil 6 in Mittellage gestellt. Die beiden Zuleitungen zu den Steuerkolben 4 bzw. 5 sind kurz geschlossen, während die Federn 14 bzw. 15 die Schwenkscheibe 2 ebenfalls auf Nullförderlage instel- len ; dadurch kann der Motor in bekannter Weise unbelastet angelassen werden.
Beim Anfahren wird in an sich bekannter Weise der Hebel 10 durchgetreten. Dabei wird die Feder 9 durch den Kolben 8 vorgespannt und gleichzeitig der Zylinderraum 11 aus dem Vorratsbehälter 12 mit Öl gefüllt. Anschliessend wird das Fahrtrichtungsventil 6 mittels des Hebels 7 auf die gewünschte Fahrtrichtung eingestellt und im Anschluss daran der Hebel 10 losgelassen ; gleichzeitig wird mit dem Gaspedal der Motor beschleunigt. Beim Loslassen des Hebels 10 wird mit dem in den Zylinderraum 11 angesaugten Öl beispielsweise der Steuerkolben 4 beaufschlagt und dadurch entsprechend dem Lösen des Hebels 10 die Schwenkscheibe 2 bis zu ihrer maximalen Stellung ausgeschwenkt. Die weitere Regelung der Fahrgeschwindigkeit erfolgt dann nur noch mit dem Gaspedal.
Bei der erfindungsgemässen Anordnung ist es auch ohne weiteres möglich, vor Betätigung des Hebels 10 schon mit dem Fahrtrichtungsventil 6 die gewünschte Fahrtrichtung vorzuwählen.
Fährt das Fahrzeug mit einer bestimmten Geschwindigkeit und soll eine Steigung überwunden werden, so wird das an den Treibrädern erforderliche Drehmoment grösser. Gleichzeitig erhöht sich damit der Druck in der jeweiligen Druckleitung 18 bzw. 19 von der Pumpe 1 zum Ölmotor 3. Dieser Druck beaufschlagt über die Leitungen 16 bzw. 17 auch die Kolbenstangenseite der Steuerkolben 4 bzw. 5 und damit auch über das Fahrtrichtungsventil 6 den Kolben 8, der dann auf die Feder 9 einwirkt. Diese Feder bestimmt für den jeweiligen im System vorhandenen Druck den Schwenkwinkel der Schwenkscheibe 2 und damit die Fördermenge der Pumpe 1 und die Drehzahl des Ölmotors 3. Man erhält dadurch eine automatische Drehmomentwandlung.
Durch die Auslegung der Federcharakteristik kann das hydrostatische Getriebe in ziemlich weitgehendem Masse an die Motorkennlinien des Antriebmotors angepasst werden. Der maximal im System auftretende Pumpendruck wird in bekannter Weise durch das Sicherheitsventil 21 begrenzt.
Soll während der Fahrt das Fahrzeug abgebremst werden, so wird wie bei der bisherigen Kraftfahr- zeug-Bedienung das Gaspedal zurückgenommen und, falls erforderlich, zusätzlich mit der normalen Fussbremse gebremst. Bei Betätigung der Fussbremse kann, sofern erforderlich, der oder die Ölmotoren 3 beispielsweise durch Abheben des Überdruckventils 21 über die Leitungen 20 kurz geschlossen wer-
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den. Es besteht aber auch die Möglichkeit, auf das bisher übliche Fussbremspedal ganz zu verzichten und das Abbremsen des Fahrzeuges durch Treten des Hebels 10 zu bewerkstelligen.
Beim Anhalten wird in üblicher Weise die Fussbremse und der Hebel 10 durchgetreten. Falls die Fuss- bremse in Wegfall kommt, kann das Fahrzeug beim Durchtreten des Hebels 10 allein mit diesem bis zum
Stillstand abgebremst werden, wobei sich die Bremswirkung mit zunehmendem Weg dieses Hebels ver- grössert, weil beim Durchtreten desselben die Schwenkscheibe 2 in die Nullstellung zurückgeführt und da- bei die Übersetzung des hydrostatischen Getriebes stetig vergrössert wird. In der Nullstellung der Schwenk- scheibe 2, also bei ganz durchgetretenem Hebel 10, kann kein Öl mehr durch die Pumpe 1 fliessen. Folg- lich steht am Ölmotor ein Bremsmoment zur Verfügung, welches dem am Überdruckventil 21 eingestell- ten Druck entspricht.
Verbindet man das Ventil 24 mit dem Fahrersitz oder dem Fahrerstand des Fahr- zeuges, so kann nur bei geschlossenem Ventil 24 die Schwenkscheibe 2 zum Ausschwenken gebracht und damit das Fahrzeug in Bewegung gesetzt werden ; anderseits wird beispielsweise bei Notabsprung des Fah- rers das Ventil 24 geöffnet, wodurch die Schwenkscheibe 2 in die Nullage zurückgeht. und infolgedessen automatisch ein Abbremsen des Fahrzeuges eintritt.
Die Steuerung gemäss der Erfindung weist den Vorteil einer einfachen Gestaltung des Gesamtaufbaues auf, wobei weder ein Gestänge noch besondere Ventile erforderlich sind. Es sind lediglich das in jedem Ölsystem vorhandene Sicherheitsventil bzw. ein Richtungssteuerventil vorzusehen, welche sich in be- quemer Weise am Lenkrad des Fahrzeuges anbringen lassen. Die Verbindung zwischen der zu steuernden
Pumpe, dem Richtungssteuerventil und dem Kolben ist auf ein Minimum, nämlich auf zwei Leitungen mit kleinem Rohrquerschnitt reduziert. Ein weiterer Vorteil ist darin zu erblicken, dass das Verstellen der
Schwenkscheibe der Pumpe über einen Kolbenraum erfolgt, in dem lediglich eine Feder angeordnet ist, welche die automatische Regelung für beide Drehrichtungen übernimmt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Steuervorrichtung für ein regelbares hydrostatisches Getriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere
Flurfördergeräten, dadurch gekennzeichnet, dass nach Vorwahl der Fahrtrichtung mittels eines Fahrtrichtungsventils (6) bei Betätigung eines Hebels, vorzugsweise eines Fusspedals (10), ein Kolben (8) in einem
Zylinder gegen eine Feder (6) bewegt wird, derart, dass aus einem Ölvorratsbehälter (12) über ein Rückschlagventil (13) Steueröl in den Zylinderraum (11) angesaugt und beim Loslassen des Hebels (10) durch die Federkraft ein Steuerkolben (4 bzw.
5) betätigt wird, welcher auf die Schwenkscheibe (2) einer axialen Kolbenpumpe (1) für einen Ölmotor (3) im Sinne einer Verstellung der Scheibe aus der Nullage heraus in die Maximalstellung einwirkt, wobei durch die elastische Nachgiebigkeit des fussbetätigten Kolbens (8) zwischen Null- und Maximalförderung der Pumpe (1) eine Anpassung an das zum Antrieb des Fahrzeuges erforderliche Drehmoment erzielt wird.