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Regelschaltung für ein Elektrofahrzeug, insbesondere für einen Bagger
mit wenigstens drei Raupenfahrwerken Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelschaltung
für ein Elektrofahrzeug, insbesondere für einen Bagger, mit wenigstens drei Raupenfahrzeugen,
von denen eines als Lenkfahrwerk in Form eines Zweiraupen-Fahrwerkes ausgebildet
ist, dessen beide Raupen zum Zwecke der Lenkung mit verschiedenen Geschwindigkeiten
angetrieben werden können. Die Erfind'ung bezweckt, die Lenkung eines solchen Gerätes
mö#gli ' chst günstig zu gestalten und insbesondere eine Regelschaltung für
das Lenkfahrzeug zu schaffen, mittels deren ein bestimmtes, einstellbares Verhältnis
zwischen den Fahrgeschwindigkeiten der beiden Lenkraupen selbsttätig eingehalten
wird, so daß der bei der Fahrt des Gerätes eingestellte Winkel zwischen der Längsachse
des Gerätes und der Lenkraupenachse erhalten bleibt und somit auch der Radius der
beim Lenken durchfahrenen Kurve derselbe bleibt.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Ankerwicklung
der Antriebsmotoren der beiden Lenkraupen oder - bei Anwendung von Leonardaggregaten
- die Erregerwicklungen der Gleichstromgeneratoren, welche die Motoren der
Lenkraupen speisen, einem Regelwiderstand zugeordnet sind, der durch einen Schleifkontakt
in zwei Teile unterteilt ist, deren Widerstandswerte jeweils in einem durch die
Stellung des Schleifkontaktes bestimmten Verhältnis zueinander stehen, und daß jede
der beiden Ankerwicklungen bzw. Erregerwicklungen zu einem der beiden Teilwiderstände
parallel und mit dem anderen in Reihe geschaltet ist. Dabei ist die Anordnung zweckmäßig
so getroffen, daß dann, wenn das Gerät auf der Stelle drehen soll und demzufolge
die Lenkraupen rechtwinklig zu den nicht lenkbaren Raupen stehen, der Schleifkontakt
den Regelwiderstand so unterteilt, daß die Geschwindigkeiten der Lenkraupen in dem
gleichen Verhältnis zueinander stehen, wie die Lenkradien der Lenkraupen. Dabei
wird die Relativbewegung zwischen dem Schleifkontakt und dem Regelwiderstand selbsttätig
nach Maßgabe der Schwenkbewegungen des Lenkfahrwerkes gegenüber dem Geräteunterbau
in der Weise gesteuert, daß dann, wenn die Lenkraupen aus der Lage rechtwinklig
zu den nicht lenkbaren Raupen herausgedrängt werden, die entsprechende Verschiebung
des Schleifkontaktes gegenüber dem Regelwiderstand das Fahrgeschwindigkeitsverhältnis
der beiden Lenkraupen so ändert, daß das Lenkfahrwerk wieder in die Lage zurückgebracht
wird, in der die Lenkraupen rechtwinklig zu den nicht lenkbaren Raupen stehen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsformen beispielsweise
erläutert, und zwar zeigen Fig. 1 und 2 je eine Draufsicht auf den Unterbau
eines Baggers bei verschiedenen Stellungen der Lenkraupen und Fig. 3 und
4 je ein Schaltschenia.
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Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Gerät weist einen Unterbau
1 auf, der sich in zwei Punkten 2 und 3 auf zwei nicht lenkbare Raupenfahrzeuge
4, 5 und in einem Punkt auf das Lenkfahrwerk stützt, das zwei Raupen
7, 8 aufweist. Das Lenkfahrzeug 7 ist um eine durch den Punkt
6 gehende Achse schwenkbar, wobei der Abstand der Mitten der Raupen
7, 8 sehr groß gewählt ist. Das Lenkverhältnis, d. h. das Verhältnis
zwischen der Länge der Raupen 7, 8 und dem Abstand ihrer Mitten voneinander,
ist etwas größer als ein.
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BeiGeradeausfahrt desGerätes liegt die diebeiden Lenkraupen
7, 8 miteinander verbindende Querachse 9 senkrecht zu der Längsachse
10 des Gerätes, und sämtliche Raupen 4, 5, 7, 8 sind parallel zu der
Längsachse 10 (vgl. die Fahrstellung mit ausgezogenen Linien in Fig.
1).
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Soll das Gerät durch eine Kurve fahren, so wird das Lenkfahrwerk
7, 8, 9 entsprechend geschwenkt, wie es in Fig. 1 mit strichpunktierten
Linien dargestellt ist. Der Krümmungsmittelpunkt der Kurvenbahn ergibt sich aus
dem Schnittpunkt der Verlängerung der Achse 9 und der Verlängerung der Achse
11 der Raupen 4, 5. Dieser Schnittpunkt ist in Fig. 1
nach
links verschoben und mit S bezeichnet. Der Halbmesser der Krümmungsbahn in
bezug auf die Längsachse 10 ist mit r bezeichnet. Die Raupen 4,
5
laufen dann auf Kurvenbahnen mit einem größeren bzw. kleineren Radius,
so daß ihre Fahrgeschwindigkeiten verschieden sind. Auch die Lenkraupen
7, 8
haben verschiedene Entfernungen von dem Kurvenkrümmungsmittelpunkt
S und müssen deshalb ebenfalls mit verschiedenen Geschwindigkeiten laufen.
Damit nun der Krümmungsradius derselbe bleibt, muß dafür gesorgt werden, daß die
Fahrgeschwindigkeiten der Lenkraupen 7, 8 immer in demselben Verhältnis zueinander
stehen. Dies wird mit der Regelschaltung gemäß Fig. 3 erreicht.
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In dieser Schaltung sind die beiden die Lenkraupen 7 und
8 antreibenden Motor-en mit 12, 13 bezeichnet. Zum Antrieb des Doppelraupenfahrwerks
4 dienen die Motoren 14, 15 und zum Antrieb des Doppelraupenfahrwerkes
5 die Motoren 16, 17.
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Sämtliche Motoren sind Gleichstrommotoren, die hintereinander in einem
Kreislauf 18 liegen, der an den Generator 19 eines Leonardaggregates
angeschlossen ist. Zur Regelung des Generators 19 und der Motoren 12 bis
17 sind Errgerwicklungen 20 bis 26 vorgesehen, die an ein Gleichstromnetz
27 gelegt sind. Zur Regelung des Erregerstroms für den Generator
19 dient ein Regelwiderstand 28.
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Parallel zu den beiden Motoren 12, 13 des Lenkfahrwerkes ist
ein Regelwiderstand 29 geschaltet, über den ein Schleifkontakt
30 gleitet, dessen Drehpunkt 31 mit einem Knotenpunkt 32 in
der Verbindungsleitung zwischen den beiden Motoren 12, 13 verbunden ist.
Der Schleifkontakt 30 unterteilt den Regelwiderstand 29 in zwei Teilwiderstände
29 a und 29 b.
Dabei ist das Verhältnis der Widerstandswerte
beider Teilwiderstände durch die jeweilige Stellung des Schleifkontaktes
30 festgelegt. Der Motor 12 ist danach zu dem Teillwiderstand 29a parallel
und mit dem Teilwiderstand 29 b in Reihe geschaltet; und der Motor
13 ist mit dem Teilwiderstand 29 a in Reihe und zu dem Teilwiderstand
29 b parallel geschaltet. Bei der in Fig. 3 dargestellten Lage des
Schleifkontaktes 30 ist der Teilwiderstand 29,a größer als der Teilwiderstand
29 b. Infolgedessen fließt entsprechend dem Verhältnis der Widerstandswerte
beider Teilwiderstände durch den Motor 12 mehr Strom als durch den Motor
13. Man hat es sonach durch Verschwenken des Schleifkontaktes 30 in
der Hand, das Verhältnis der durch die beiden Motoren 12, 13
fließenden Ströme
und damit das Drehzahlverhältnis dieser Motoren und das Verhältnis der Fahrgeschwindigkeiten
beider Lenkraupen einzustellen. Wird der Schleifkontakt 30 weiter nach rechts
geschwenkt, so
vergrößert sich die Drehgeschwindigkeit des Motors 12 und verringert
sich die des Motors 13, so daß sich in entsprechender Weise der Krümmungsradius
der Kurve, die das Gerät durchfährt, verkleinert. Im Grenzfall, wenn der
S - chleifkontakt 30 in den Endpunkt 39 des Teilwiderstandes
29 b gelangt, ist der Motor 13 kurgeschlossen, so daß erstillsteht.
Nimmt der Schleifkonktakt 30 die in Fig. 3 mit strichpunktierten Linien
gezeichnete Mittelstellung ein, so sind die Fahrgeschwindigkeiten der beiden Lenkraupen
7, 8 gleich groß, so daß sich die Lenkraupen 7, 8
parallel zu der Längsachse
10 einstellen und das Gerät geradeaus fährt..Man kann sonach durch
Einstellung des Schleifkontaktes 30 einen bestimmten Schwenkwinkel des Gerätes,
z. B. a, in Fig. 1, einstellen. Die verschiedenen Geschwindigkeiten, mit
denen beim Kurvenfahren die Raupen 4, 5 laufen müssen, worden ohne weiteres
dadurch verwirklicht, daß die Reihenschaltung der Motoren 14 bis 17 als elektrisches
Differential wirkt.
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Fig. 2 zeigt die Stellung der Lenkraupen 7, 8, wenn das Gerät
auf der Stelle wenden soll. Zu diesem Zweck ist die Achse 9 des Lenkfahrwerkes
7 aus der mit strichpunktierten Linien dargestellten Ausgangslage um
901 geschwenkt worden, so daß die Lenkraupen 7, 8 rechtwinklig zu
den Raupen 4, 5 liegen. Der Schwenkpunkt S des Gerätes liegt dann
im Schnittpunkt der Achse 11 der Raupenfahrwerke 4, 5
und der
Gerätelängsachse 10, mit der die Achse 9 des Lenkfahrwerks zusammenfällt.
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Fig. 4 zeigt die zugehörige elektrische Schaltung. Die Motoren der
Lenkraupen müssen so geregelt sein, daß ihre, Drehzahlen im gleichen Verhältnis
wie die Radien r7 und r8 der von ihnen durchfahrenen Bahnen stehen. Zu diesem Zweck
sind parallel zu den beiden Motoren 12, 13 zwei Regelwiderstände
33, 34 geschaltet, zwischen denen ein Regelwiderstand 35
angeordnet
ist. über diesen gleitet ein stron-Aeitender Schleifkontakt 36, dessen Schwenkpunkt
37 mit einem Knotenpunkt 38 in der Verbindungsleitung zwischen den
Motoren 12, 13 verbunden ist. Der Schleifkontakt 36 ist mit dem Lenkfahrwerk,
z. B. mit der Achse 9,
in der Weise verbunden, daß er beim Schwenken des Lenkfahrwerkes
um die lotrechte Achse 6 mitgenommen wird und seine Ausschläge proportional
zu den Schwenkbewegungen des Lenkfahrwerkes sind. Wenn das Lenkfahrwerk
9 die in Fig. 2 mit ausgezogenen Linien dargestellte- Lage einnimmt, befindet
sich der Schleifkontakt 36 in der Mittelstellung, in derer den Regelwiderstand
35 in gleiche Teile unterteilt. Die Drehgeschwindigkeiten der Motoren 12
und 13 stehen dann in einem solchen Verhältnis zueinander, daß die Lenkraupen
7 und 8 in der erforderlichen Weise mit Geschwindigkeiten laufen,
die den Radien r7 und r8 proportional sind.
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Wenn das Lenkfahrwerk aus der in Fig. 2 mit ausgezogenen Linien dargestellten
Lage herausgedrängt wird, wird- der Schleifkontakt 36 verschwenkt. Die Anordnung
ist dabei so getroffen, daß z. B. bei einem Verschwenken des Schleifkontaktes
36 in die in Fig. 2 mit gestrichelter Linie dargestellte Lage die Widerstandswerte
der Teilwiderstände des Regelwiderstandes 35 in einem solchen Verhältnis
zueinander stehen, daß die Fahrgeschwindigkeit der Lenkraupe 7 verringert
und die der Lenkraupe 8 vergrößert wird, weil der gesamte- Widerstand, der
zu dem Motor 12 parallel liegt, verringert und der zu dem Motor 13 parallel
liegendeWiderstand vergrößert ist. Infolgedessen wird das Lenkfahrwerk
9 in kurzer Zeit wieder in die Ausgangslage zurückgebracht, in der dann der
Schleifkontakt 36 wieder seine Mitellage einnimmt, so daß die Lenkraupen
7 und 8 wieder mit den Geschwindigkeiten laufen, die ihren Radien
r7 und r8 entsprechen.