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P FAN9PtiJChE . Schalt- und Lenkgetriebe zum Schatten und Lenken eines Räder- oder Kettenfahrzeuges mit mindestens einem aus Primär- und Sekundär-Einheit bzw. -Einheiten bestehenden hydrostatischen Getriebe für jede Fahrzeugseite, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellglieder (27, 28) für die Schaltung und Lenkung des Fahrzeuges mit den Stellgliedern (17, 18) der hydrostatischen Getriebe durch eine Verstelleinheit (19) verbunden sind.
2. Schalt- und Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinheit (19) zwei Eintrittswellen (25, 26) und zwei mit den Stellgliedern (17, 18) der hydrostatischen Getriebe verbundene Austrittswellen (20, 21) aufweist, wobei die Eintritts und, Austnttsween lurch zzeimìteinan'aer gekuppeXteUmiau6ge- triebe (29-32) miteinander verknüpft sind.
3. Schalt- und Lenkgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Umlaufgetriebe (29-31) Planetengetriebe sind, von denen die Standwelle des einen Zentralrades (29) die Austrittswelle (20, 21) und die Standwelle des andern Zentralrades (32) die eine
Eintrittswelle (25) bilden, während der Steg mit der anderen Ein trittswelle (26) verbunden ist, wobei die andern Zentralräder (32) ei nerseits und die Stege (30) andererseits durch Zahnräder miteinan der gekuppelt sind.
4. Schalt- und Lenkgetriebe nach Patentanspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verstellglieder (27, 28) zum Schalten und
Lenken des Fahrzeugs durch mindestens ein Verzweigungsgetriebe (34, 35, 36) miteinander verbunden sind.
Kettenfahrzeuge oder Räderfahrzeuge, bei denen wie bei den
Raupenfahrzeugen zum Lenken des Fahrzeugs die Raupe bzw. die
Räder der einen Fahrzeugseite verlangsamt oder beschleunigt und zum Schalten die Raupen bzw. die Räder beider Fahrzeugseiten gleichsinnig beschleunigt oder verlangsamt werden, sind in verschie denen Ausführungen bekannt. Eine einfache Lösung stellt hierbei die sogenannte Bremslenkung dar, bei der die Geschwindigkeit der einen Antriebsseite unter Zwischenschaltung eines Umlaufgetriebes mittels einer Bremse verlangsamt wird, während die Schaltung, d.h.
die Änderung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, durch das
Gaspedal des Antriebsmotors, gegebenenfalls unter Zwischenschal tung eines Schaltgetriebes, erfolgt. Bei der Bremslenkung entstehen jedoch erhebliche Verluste und zudem sind die Bremsen hochbean spruchte Elemente, wobei auch an den Fahrer hohe Anforderungen gestellt werden. Es sind deshalb zahlreiche Vorschläge gemacht worden, um die Schaltung und Lenkung von solchen Fahrzeugen zu verbessern. Eine dieser Lösungen geht von der Überlegung aus, für jede Fahrzeugseite einen separaten Antrieb zu verwenden, mit dem die Geschwindigkeit der Raupe bzw. der Räder der einen Fahrzeug seite unabhängig von der Geschwindigkeit des Antriebs der anderen
Fahrzeugseite eingestellt werden kann.
Die Schaltung dieses Fahr zeuges erfolgt hierbei durch gleichsinniges Verstellen der Geschwin digkeit der Antriebe der beiden Fahrzeugseiten, während für die
Lenkung unterschiedliche Geschwindigkeiten an den beiden Fahr zeugseiten eingestellt werden. Antriebe für eine solche Lösung stellen beispielsweise Gleichstromantriebe mit je einem Antrieb für jede
Fahrzeugseite dar. Mit solchen Gleichstromantrieben kann die
Schaltung und Lenkung eines Ketten- oder eines entsprechenden
Räderfahrzeuges in zweckmässiger Weise gelöst werden. Wegen der kleineren Leistungsdichte der elektrischen Einheiten wurden diese durch hydrostatische Einheiten verdrängt.
Bei den hydrostatischen Antrieben sind verschiedene Ausfüh rungsformen bekannt. Bei einer bekannten Ausführungsform (EP
Anmeldung 0 040 381) wird eine Hydropumpe als gemeinsame
Druckquelle verwendet, an die zwei Hydromotoren, je einer für eine F^hr7=} i+= ^nnero1.Qen ...;rrl r vIs unabhängige Antriebe betrieben werden können ist jedem FTy- dromotor ein Steucrsentll sugcordllct Dic Se ung und Lenkung der beiden Hydro-Antriebe erfolgt in der Weise, dass für die Änderung der Fahrgeschwindigkeit beide Ventile gemeinsam und gleichsinnig und für die Lenkung unterschiedlich verstellt werden.
Die Verstellung der beiden Steuerventile erfolgt durch eine Verstelleinheit mit einem Steuerknüppel. Mit dem Steuerknüppel kann sowohl die Schaltung als auch die Lenkung durchgeführt werden, beispielsweise für die Vorwärtsfahrt durch Schwenken nach vorne, für die Rückwärtsfahrt durch Schwenken nach hinten und für die Kurvenfahrt durch Schwenken des Knüppels nach links oder rechts. Die Knüppelsteuerung ist für den Fahrer eine scheinbar günstige Lösung und wird auch vor allem bei Baggern verwendet. Bei schweren
Ketten- und Ràdertahrzeugen, die zudem mit grob'seren Geschwin digkeiten fahren, weist die Knüppelsteuerung einige Nachteile auf; es ist beispielsweise recht schwierig, ein schweres Fahrzeug von z.B.
30 t und mehr mit einer Geschwindigkeit von über 60 km/h in un ebenem Gelände geradeaus zu fahren.
Bei einem andern bekannten Schalt- und Lenkgetriebe für Fahr zeuge mit je einem Antrieb für eine Fahrzeugseite (CH-PS 580 003) wird für jede Fahrzeugseite ein aus einem Primärteil und einem Se kundärteil bestehendes Hydrogetriebe eingesetzt. Der gewöhnlich als
Hydropumpe arbeitende Primärteil liefert das Druckmedium an den als Hydromotor arbeitenden Sekundärteil, wobei dessen Geschwin digkeit durch die Einstellung des Hubvolumens des Primärteils be stimmt ist. Die Schaltung und Lenkung dieser beiden Hydrogetriebe erfolgt durch gemeinsames oder unterschiedliches Verstellen der beiden Stellhebel der Primärteile.
Der Fahrer hat jedoch zum Ein stellen der Fahrgeschwindigkeit und für die Kurvenfahrt verschie dene Verstellglieder zu betätigen und es ist deshalb erforderlich, die beiden Verstellglieder so miteinander zu verknüpfen, dass eine sinn gemässe Betätigung der Stellglieder der Primärteile erfolgt.
Bei der bekannten Ausführungsform wird hierzu eine Verstellein heit verwendet, in dessen Gehäuse ein rahmenförmiger Schieber verschiebbar geführt ist. Am Schieber sind zwei Verstellgestänge ge lagert, die entsprechend der Verschiebebewegung des Schiebers die
Stellglieder der Primärteile verstellen. Sollen wie bei der Kurvenfahrt die beiden Gestänge verschieben verstellt werden, wird dem einen
Gestänge durch Betätigung eines im Gehäuse gelagerten Lenkhebels eine Zusatzbewegung erteilt. Diese Art der mechanischen Verknüp fung der Bewegung der beiden Verstellglieder ist aufwendig und kompliziert. Zwar kann damit ein eingestellter Kurvenradius unab hängig von der Fahrgeschwindigkeit eingehalten werden, jedoch ist dies für viele Raupenfahrzeuge und insbesondere für schwere Raupenfahrzeuge nicht notwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schalt- und
Lenkgetriebe der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass die mechanische Verknüpfung der Bewegung der beiden Verstellglie der mit den Stellgliedern der hydrostatischen Getriebe in einfacher, platzsparender und betriebssicherer Weise erreicht wird.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch das Kennzei chen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltschema eines hydrostatischen Schalt- und Lenk getriebes für ein Raupenfahrzeug,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Verstelleinheit für ein
Schalt- und Lenkgetriebe nach Fig. 1, und
Fig. 3 eine Ausführungsform der Verstelleinheit.
Das in Fig. 1 mit seinen beiden Raupen 1, 2 schematisch darge stellte Raupenfahrzeug weist einen brennstoffgetriebenen Motor 3 aul, der über ein aus Zahnrädern 4, 5, 6 bestehendes Verzweigungsgetriebe Primärteile 7, 8 zweier hydrostatischer Getriebe antreibt.
Die Primärteile 7, 8 sind über Leitungen 9, 10 und 11, 12 mitje einer
Sekundär-Einheit 13, 14 verbunden. Die Primär- und Sekundär
Einheiten sind bekannte Hydroeinheiten, z.B. Axialkolbeneinheiten,
Die Sekundär-Einheiten 13, 14 sind über egelradvorgelege 15, 16 mit dem Antriebsrad der Rat pell 1. 2 verbl llden. Die Primär Einheiten 7, 8 sind verstellbar" Einheiten. rt ii. Einheiten, deren Hubvolumen von Null bis zu ein.ill Maxima'v.ert rt eingestellt werden kann. Die Einstellung des Hubv'.' umens erfolgt durch ein Stellglied 17, 18, das in Fig. 1 schematisch als Hebel darlestellt ist.
Das Stellglied 17, 18 kann jedoch auch in andcrer Weile ausgeführt sein, z.B.
als Spindeltrieb, hydraulischer Servomotor o.dgl. Die Stellglieder 17, 18 sind mit einer Verstelleinheit 19 verbunden. Die Verstelleinheit 19 weist zwei Austrittswellen 0, 21 auf, von denen die Austrittswelle 20 mit dem Stellglied 17 und die Austrittswelle 21 mit dem Stellglied 18 verbunden ist. Diese mechanische Verbindung kann in beliebiger Weise ausgebildet sein und dient dazu, die rotierende Bewegung der Austrittswellen 20, 21 auf die Stellglieder 17, 18 zu übertragen, was beispielsweise über einen zweiarmigen Hebel 22 erfolgen kann, bei dem der eine Arm eine auf der Austrittswelle 20, 21 gelagerte Spindelmutter trägt und der andere Arm mit einer Stossstange 24 mit dem Stellglied 17, 18 verbunden ist.
Die Art der Verbindung zwischen den Austrittswellen 20, 21 und den Stellgliedern 17, 18 kann der jeweiligen Lage der Verstelleinheit angepasst werden, die zwei Eintrittswellen 25, 26 aufweist, die mit den fur die Schaltung und Lenkung des Fahrzeugs erforderlichen Verstellglieder verbunden sind. Das Verstellglied 27 ist beispielsweise das Steuerrad mit der Steuerradsäule und das Verstellglied 28 das Gaspedal des Motors mit dem Verbindungsgestänge zur Eintrittswelle 26.
Der Verstelleinheit 19 dient dem Zweck, Bewegungen derart miteinander mechanisch zu verknüpfen, das die Austrittswellen 20, 21 eine den Bewegungen der Verstellglieder 27, 28 entsprechende Bewegung auf die Stellglieder 17, 18 übertragen.
In Fig. 2 ist die Verstelleinheit 19 schematisch dargestellt. Sie setzt sich aus zwei gleichartig ausgebildeten Planetengetrieben zusammen, die ein erstes Zentralrad 29, einen Steg 30 mit Planetenrädern 31 und ein zweites Zentralrad 32 aufweist. Die dem ersten Zentralrad 29 zugeordnete Standwelle stellt die Austrittswelle 20, 21 dar.
Die Stegwellen 33 der beiden Planetengetriebe sind über ein aus Zahnrädern 34, 35, 36 bestehendes Verzweigungsgetriebe miteinander verbunden, wobei die Drehachse des Zahnrades 34 die Eintrittswelle 26 ist. Die Eintrittswelle 25 ist mit einem Zahnrad 37 verbunden, das mit einer Aussenverzahnung 38 des zweiten Zentralrades 32 kämmt, die seinerseits mit einer Aussenverzahnung 39 des zweiten Planetengetriebes kämmt.
Es ist nun leicht erkennbar, dass die Bewegungen der Verstellglieder 27, 28 in sinngemässe Bewegungen der Austrittswellen 20. 21 umgewandelt werden. Wird das Verstellglied 27 und damit die Eintrittswelle 25 verstellt, werden die beiden Austrittswellen 20, 21 und die damit verbundenen Stellglieder 17, 18 derart verstellt, dass an den beiden Raupen 1, 2 unterschiedlicher Geschwindigkeiten entsprechend einer Kurvenfahrt auftreten. Wird die Eintrittswelle 26 verstellt, werden die Austrittswellen 20, 21 und die damit verbundenen Verstellglieder 17, 18 gleichsinning verstellt. was einer Änderung der Fahrgeschwindigkeit entspricht. Selbstverständlich können die Eintrittswellen 25, 26 auch gleichzeitig verstellt werden, wobei sich eine resultierende Bewegung an den beiden Austrittswellen 20, 21 einstellt.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der Verstelleinheiten
19 entspricht derjenigen in Fig. 2. Lediglich die Welle 26 für die Schaltung liegt auf der entgegengesetzten Seite der Welle 25 für die Lenkung.
Die beschriebene Steuereinheit 19 kann auch an anderen Schaltund Lenkgetrieben verwendet werden. In Fig. list gestrichelt ein mechanischer Leistungszweig eingezeichnet, der mit dem hydraulischen Zweig über das als Umlaufgetriebe ausgebildete Vorgelege 15.
16 vereinigt wird. Bei Schalt- und Lenkgetrieben mit solchen Leistungsverzweigungen kann die Verstelleinheit 19 in gleicher Weise verwendet werden.
Die Verstelleinheit 19 kann auch zur Steuerung von hydrostatischen Getrieben verwendet werden, bei denen die Sekundäreinheiten mittels Steuerventilen gesteuert werden. In diesem Fall liefern die Austrittswellen der Steuereinheit die Bewegungen für die Verstellung der Steuerventile.
Werden hydrostatische Getriebe mit verstellbaren Sekundär Einheiten verwendet, kann die Verstelleinheit ebenfalls für die Verstellung der Sekundäreinheiten eingesetzt werden. Es sind hierbei Begrenzungen vorzusehen, damit keine Überbelastungen verursachende Einstellungen der Sekundär-Einheiten vorkommen.
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P FAN9PtiJChE. Manual and steering gear for shading and steering a wheeled or tracked vehicle with at least one hydrostatic transmission consisting of primary and secondary unit or units for each side of the vehicle, characterized in that the adjusting elements (27, 28) for switching and steering of the vehicle are connected to the actuators (17, 18) of the hydrostatic transmission by an adjusting unit (19).
2. manual and steering gear according to claim 1, characterized in that the adjusting unit (19) has two input shafts (25, 26) and two with the actuators (17, 18) of the hydrostatic transmission connected output shafts (20, 21), the Entry and exit tween through zzeimìteinan'aer KuppelteXteUmiau6 gearboxes (29-32) are linked together.
3. manual and steering gear according to claim 2, characterized in that the epicyclic gear (29-31) are planetary gear, of which the standing shaft of a central wheel (29), the output shaft (20, 21) and the standing shaft of the other central wheel (32nd ) the one
Form the input shaft (25) while the web is connected to the other an input shaft (26), the other central gears (32) on the one hand and the webs (30) on the other hand being coupled together by gears.
4. manual and steering gear according to claim 1, characterized in that the adjusting members (27, 28) for switching and
Steering the vehicle by at least one branching gear (34, 35, 36) are interconnected.
Tracked vehicles or wheeled vehicles, in which like the
Tracked vehicles to steer the vehicle the caterpillar or the
Wheels of one side of the vehicle are slowed down or accelerated and the crawlers or the wheels of both sides of the vehicle are accelerated or slowed down in the same direction for shifting, in various designs are known. A simple solution is the so-called brake steering, in which the speed of one drive side is slowed down by means of a brake with the interposition of an epicyclic gearbox, while the shift, i.e.
the change in the driving speed of the vehicle by which
Accelerator pedal of the drive motor, optionally with the interposition of a manual transmission. However, there are considerable losses in brake steering and, moreover, the brakes are highly stressed elements, whereby high demands are also placed on the driver. Numerous proposals have therefore been made to improve the switching and steering of such vehicles. One of these solutions is based on the idea of using a separate drive for each side of the vehicle, with which the speed of the caterpillar or the wheels of one side of the vehicle is independent of the speed of the drive of the other
Vehicle side can be adjusted.
The circuit of this driving tool takes place here by adjusting the speed of the drives of the two sides of the vehicle in the same direction, while for the
Steering different speeds can be set on the two vehicle sides. Drives for such a solution are, for example, DC drives with one drive for each
Vehicle side. With such DC drives, the
Shifting and steering a chain or equivalent
Wheel vehicle can be solved in an appropriate manner. Because of the lower power density of the electrical units, they were replaced by hydrostatic units.
In the hydrostatic drives, various designs are known. In a known embodiment (EP
Registration 0 040 381) is a hydraulic pump as a common
Pressure source used, to which two hydraulic motors, one each for a F ^ hr7 =} i + = ^ nnero1.Qen ...; rrl r vIs independent drives can be operated, each FTydromotor is a control system sugcordllct Dic Se tion and steering of the two Hydraulic drives are made in such a way that both valves are adjusted together and in the same direction for changing the driving speed and differently for the steering.
The two control valves are adjusted by means of an adjustment unit with a control stick. Both the gearshift and the steering can be carried out with the joystick, for example for driving forward by swiveling forwards, for driving backwards by swiveling backwards and for cornering by swiveling the joystick to the left or right. The stick control is an apparently cheap solution for the driver and is also used primarily for excavators. In severe
Chain and wheeled vehicles that also drive at lower speeds, the stick control has some disadvantages; for example, it is quite difficult to get a heavy vehicle from e.g.
Drive 30 t and more straight ahead at a speed of over 60 km / h in uneven terrain.
In another known manual and steering gear for driving tools, each with a drive for a vehicle side (CH-PS 580 003), a hydraulic transmission consisting of a primary part and a secondary part is used for each vehicle side. The usually as
Hydraulic pump working primary part supplies the pressure medium to the secondary part working as a hydraulic motor, the speed of which is determined by the adjustment of the stroke volume of the primary part. The switching and steering of these two hydraulic transmissions is carried out by jointly or differently adjusting the two control levers of the primary parts.
However, the driver has to set the driving speed and to actuate various adjusting elements for cornering and it is therefore necessary to link the two adjusting elements so that the actuators of the primary parts are actuated appropriately.
In the known embodiment, a Verstellein unit is used for this purpose, in the housing of which a frame-shaped slide is slidably guided. On the slider two adjustment rods are ge, which according to the sliding movement of the slider
Adjust the actuators of the primary parts. If the two linkages are to be moved, as is the case when cornering, one person will
Linkage granted an additional movement by operating a steering lever mounted in the housing. This type of mechanical linkage of the movement of the two adjusting elements is complex and complicated. A set curve radius can be maintained regardless of the driving speed, but this is not necessary for many caterpillar vehicles and especially for heavy caterpillar vehicles.
The invention has for its object the switching and
To design steering gears of the type described in the introduction in such a way that the mechanical linkage of the movement of the two adjusting elements with the actuators of the hydrostatic gears is achieved in a simple, space-saving and reliable manner.
This object is achieved according to the invention by the characteristics of claim 1.
The invention is shown in the drawing in one embodiment and described below. Show it:
1 is a circuit diagram of a hydrostatic shift and steering gear for a crawler vehicle,
Fig. 2 is a schematic representation of an adjustment unit for a
Manual and steering gear according to Fig. 1, and
Fig. 3 shows an embodiment of the adjustment unit.
1 with its two caterpillars 1, 2 schematically Darge presented caterpillar vehicle has a fuel-driven engine 3 aul, which drives primary parts 7, 8 of two hydrostatic transmissions via a branching gear consisting of gears 4, 5, 6.
The primary parts 7, 8 are each connected via lines 9, 10 and 11, 12
Secondary unit 13, 14 connected. The primary and secondary
Units are known hydro units, e.g. Axial piston units,
The secondary units 13, 14 are blended with the drive wheel of the counters pell 1. 2 via the control gear 15, 16. The primary units 7, 8 are adjustable "units. Rt ii. Units whose stroke volume can be adjusted from zero to a.ill maxima'v.ert rt. The adjustment of the stroke v '.' umens is done by an actuator 17, 18, which is shown schematically in Fig. 1 as a lever.
However, the actuator 17, 18 can also be carried out in a while, e.g.
as spindle drive, hydraulic servo motor or the like. The actuators 17, 18 are connected to an adjusting unit 19. The adjusting unit 19 has two outlet shafts 0, 21, of which the outlet shaft 20 is connected to the actuator 17 and the outlet shaft 21 is connected to the actuator 18. This mechanical connection can be designed in any way and serves to transmit the rotating movement of the outlet shafts 20, 21 to the actuators 17, 18, which can be done, for example, via a two-armed lever 22, in which one arm is on the outlet shaft 20 , 21 mounted spindle nut and the other arm is connected to the actuator 17, 18 with a bumper 24.
The type of connection between the outlet shafts 20, 21 and the actuators 17, 18 can be adapted to the respective position of the adjustment unit, which has two inlet shafts 25, 26, which are connected to the adjustment elements required for switching and steering the vehicle. The adjusting member 27 is, for example, the steering wheel with the steering wheel column and the adjusting member 28 is the accelerator pedal of the engine with the connecting linkage to the input shaft 26.
The adjusting unit 19 serves the purpose of mechanically linking movements to one another in such a way that the output shafts 20, 21 transmit a movement corresponding to the movements of the adjusting elements 27, 28 to the adjusting elements 17, 18.
The adjusting unit 19 is shown schematically in FIG. 2. It is composed of two identical planetary gears, which have a first central gear 29, a web 30 with planet gears 31 and a second central gear 32. The standing shaft assigned to the first central wheel 29 represents the exit shaft 20, 21.
The land shafts 33 of the two planetary gears are connected to one another via a branching gear consisting of gear wheels 34, 35, 36, the axis of rotation of the gear wheel 34 being the input shaft 26. The input shaft 25 is connected to a toothed wheel 37, which meshes with an external toothing 38 of the second central wheel 32, which in turn meshes with an external toothing 39 of the second planetary gear.
It is now easy to see that the movements of the adjusting members 27, 28 are converted into analogous movements of the exit shafts 20, 21. If the adjusting member 27 and thus the inlet shaft 25 are adjusted, the two outlet shafts 20, 21 and the actuators 17, 18 connected to them are adjusted such that different speeds corresponding to cornering occur on the two caterpillars 1, 2. If the entry shaft 26 is adjusted, the exit shafts 20, 21 and the adjustment members 17, 18 connected to them are adjusted in the same direction. which corresponds to a change in driving speed. Of course, the inlet shafts 25, 26 can also be adjusted simultaneously, with a resulting movement occurring on the two outlet shafts 20, 21.
The embodiment of the adjustment units shown in FIG. 3
19 corresponds to that in Fig. 2. Only the shaft 26 for the circuit lies on the opposite side of the shaft 25 for the steering.
The control unit 19 described can also be used on other manual and steering gears. A mechanical power branch is shown in broken lines in FIG. 1, which connects with the hydraulic branch via the countershaft 15 designed as an epicyclic gear.
16 is united. The adjustment unit 19 can be used in the same way for manual and steering gears with such power branches.
The adjusting unit 19 can also be used to control hydrostatic transmissions in which the secondary units are controlled by means of control valves. In this case, the output shafts of the control unit provide the movements for the adjustment of the control valves.
If hydrostatic transmissions with adjustable secondary units are used, the adjustment unit can also be used for the adjustment of the secondary units. Limits are to be provided so that there are no settings of the secondary units causing overload.