DE1189395B

DE1189395B - Vorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit, des Fahrtrichtungssinnes und des Fahrtweges eines Fahrzeuges, insbesondere eines Schleppers

Info

Publication number: DE1189395B
Application number: DER34305A
Authority: DE
Inventors: Paul Pierre Richard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-03-06
Filing date: 1963-01-24
Publication date: 1965-03-18
Also published as: US3181389A; GB968260A; FR1327759A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B62d

Deutschem.: 63 c-47

Nummer: 1189 395

Aktenzeichen: R 3430511/63 c

Anmeldetag: 24. Januar 1963

Auslegetag: 18. März 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit, des Fahrtrichtungssinnes und des Fahrtweges eines Fahrzeuges, insbesondere eines Schleppers, mit einem besonderen Antrieb für die Raupen oder Radsätze einer jeden Fahrzeugseite.

Vorrichtungen dieser Art sind bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Vorrichtung derart auszubilden, daß sich bei Umsteuerung der Fahrtrichtung eine Lenkung ergibt, deren Reaktionen denen der durch die üblichen Lenkungen bei Zweirichtungsfahrzeugen gegebenen voll entsprechen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gekennzeichnet durch zwei kreisbogenförmige Kulissen, die auf gemeinsame Drehung um eine zu ihren Ebenen senkrechte Achse fest miteinander verbunden sind und in denen die Enden von zwei Lenkern verschieblich sind, wobei die Länge der Lenker gleich dem Krümmungshalbmesser der Kulissen ist, während die anderen Enden der Lenker mit den beiden Steuerorganen verbunden sind und sich in dem Krümmungsmittelpunkt der die Mittelstellung einnehmenden Kulissen befinden, in der die Förderleistungen von zwei von den Steuerorganen gesteuerten Pumpen Null sind, wobei die Steuerung so ausgebildet ist, daß entweder die Kulissen gedreht werden können, ohne die Lage der Lenker in bezug auf die Kulissen zu verändern oder die Lage des einen und/oder des anderen Endes der Lenker in bezug auf seine Kulisse verändert werden kann.

Bei Anwendung der Erfindung können die besonderen Antriebe mechanische, hydraulische oder elektrische Bauart aufweisen; sie können durch eine einzige Leistungsquelle angetrieben werden oder auch jeder der Antriebe seine eigene Leistungsquelle haben. Die Fahrgeschwindigkeit und die Fahrtrichtung des Fahrzeuges lassen sich durch gemeinsame Steuerung beider Antriebe steuern. Zum Fahren von Kurven werden die Antriebe getrennt gesteuert.

Werden beide Antriebe von einer gemeinsamen Leistungsquelle angetrieben, betätigt die erfindungsgemäße Vorrichtung diejenigen Teile, welche die Geschwindigkeit des einen und des anderen Antriebs steuern. Werden die Antriebe von ihnen eigenen Leistungsquellen angetrieben, können mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung diejenigen Teile gesteuert werden, die die Geschwindigkeit des einen und des anderen Antriebs bestimmen, oder es können die Leistungsquellen selbst von ihnen gesteuert werden.

Vorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit, des Fahrtrichtungssinnes und des Fahrtweges
eines Fahrzeuges, insbesondere eines Schleppers

Anmelder:

Paul Pierre Richard,

Villeurbanne, Rhone (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dr.-Ing. A. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,

München 27, Möhlstr. 22

Als Erfinder benannt:
Paul Pierre Richard,
Villeurbanne, Rhone (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 6. März 1962 (42 360)

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in allen Fällen benutzbar, bei denen die Geschwindigkeitsänderung der Antriebe kontinuierlich oder pseudokontinuierlich gesteuert werden sollen. Hierbei können beispielsweise stufenlose mechanische Geschwindigkeits-Wechselgetriebe Anwendung finden oder hydraulische Getriebe, deren jede eine einen hydraulischen Motor speisende Pumpe mit veränderlicher Förderleistung enthält. Auch können Regler für die Drehzahl von zwei Motoren vorgesehen sein, deren jeder über ein entsprechendes Getriebe die beiderseits des Fahrzeugs vorgesehenen Raupen oder Radsätze antreibt.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 ist eine Gesamtansicht der Ausbildung einer hydraulischen Doppelübertragung für Schlepper; Fig. 2 zeigt schematisch eine vereinfachte, nicht

erfindungsgemäße Steuervorrichtung zur Erläuterung der zu lösenden Aufgabe;

F i g. 3 ist eine schematische Teilansicht der gleichen Vorrichtung im Grundriß, welche gewisse Möglichkeiten der Steuerung zur Kurvenfahrt zeigt;

509 519/270

F i g. 4, 5 und 6 zeigen schematisch einen Raupenschlepper unter Angabe der gegenseitigen Geschwindigkeiten der Raupen sowie der hierdurch erhaltenen Kurvenhalbmesser, wenn die Steuerungen in die in Fig. 3 angegebenen Stellungen gebracht werden;

Fig. 7 ist eine schematische schaubildliche Darstellung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Fig. 8 zeigt schematisch einen Schlepper, wobei die Raupengeschwindigkeiten für geradlinige Vorwärtsfahrt dargestellt sind;

Fig. 9 ist eine schematische Ansicht der Steuervorrichtung der Fig. 7 in der Stellung für eine Kurvenfahrt bei Vorwärtsfahrt;

Fig. 10 zeigt in gleicher Darstellung wie Fig. 8 einen Schlepper, jedoch für die der Stellung der Steuervorrichtung gemäß Fig. 9 entsprechende Kurvenfahrt bei Vorwärtsfahrt;

Fig. 11 ist eine der Darstellung der Fig. 7 und 9 entsprechende schematische Darstellung der Steuervorrichtung, jedoch für die Kurvenfahrt des Schleppers bei Rückwärtsfahrt;

Fig. 12 zeigt den Schlepper schematisch wie in Fig. 8 und 10, jedoch für die der Stellung der Steuervorrichtung gemäß Fig. 11 entsprechende Kurvenfahrt bei Rückwärtsfahrt;

Fig. 13 ist eine Profilansicht eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung, wobei gewisse Teile der Fig. 14 der größeren Klarheit wegen nicht dargestellt sind;

Fig. 14 ist eine längs der Linie 14-14 der Fig. 13 geschnittene Vorderansicht.

Die nachstehende Beschreibung betrifft den 4FaIl einer durch zwei hydraulische Übertragungen gebildeten Doppelübertragung, wie in Fig. 1 dargestellt. In dieser Figur bezeichnen 101 und 102 zwei hydraulische Pumpen, welche mechanisch von einem einzigen nicht dargestellten Wärmekraftmotor angetrieben werden. Die Pumpe 101 speist mit Druckmittel einen hydraulischen Motor 103 über Rohrleitungen 105 und 106. Ebenso speist die Pumpe 102 einen hydraulischen Motor 104 über Rohrleitungen 107 und 108. Jeder Motor treibt mechanisch eine der beiderseits des Fahrzeugs angeordneten Raupen oder Radsätze an.

Durch Betätigung der Hebel 109 und 110, welche die Förderleistung der einen und der anderen Pumpe 101 und 102 regeln, verändert man die Förderleistung der entsprechenden Pumpe, d. h. die Drehzahl des von dieser Pumpe gespeisten hydraulischen Motors. Jeder Stellung des Hebels 109 oder 110 entspricht somit eine Drehzahl des entsprechenden hydraulischen Motors 103 bzw. 104 derart, daß, wenn dieser Hebel seinen ganzen Hub durchläuft, die Drehzahl des hydraulischen Motors, d. h. der entsprechenden Raupe oder des entsprechenden Radsatzes, von einem Höchstwert in einer bestimmten Richtung zu einem Höchstwert in der entgegengesetzten Richtung übergeht, wobei Zwischenwerte durchlaufen werden, insbesondere ein Wert Null, welcher einer Förderleistung Null der Pumpe entspricht.

Selbstverständlich kann auch ein beliebiges anderes, z. B. mechanisches oder elektrisches Übertragungssystem mit kontinuierlicher oder pseudokontinuierlicher Änderung an Stelle der obigen hydraulischen Übertragung benutzt werden, vorausgesetzt, daß diese Übertragung einen genügenden Geschwindigkeitsbereich liefert, welcher durch die Verstellung eines oder mehrerer Steuerteile gesteuert wird, welche durch die den Gegenstand der Erfindung bildende Steuervorrichtung betätigt werden können.

Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn jede seitliche Raupe oder jeder seitliche Radsatz durch eine getrennte Leistungsquelle angetrieben wird, z. B. bei Benutzung von zwei Motoren, welche über zwei entsprechende Übertragungen die eine und die andere

ίο seitliche Raupe oder den einen oder den anderen seitlichen Radsatz antreiben. In diesem Fall steuern die Hebel 109 und 110 die Drehzahl je eines der Motoren.

Fig. 2 zeigt eine vereinfachte, nicht erfindungsgemäße Steuervorrichtung zur Erläuterung der Schwierigkeiten, welche bei der Lenkung eines Schleppers mit Doppelübertragung auftreten.

In dieser Figur ist ein Steuerhebel 1 an einem Gelenk 2 so angebracht, daß er in der Richtung der Pfeile 4 und 5 um eine Achse 3 verstellt werden kann, wobei er gleichzeitig um seine Achse 6 drehbar ist. Der Hebel ist mit einem Betätigungsgriff 7 versehen. Der Hebel 1 betätigt bei seinen verschiedenen Bewegungen einen Ausgleichshebel 8, welcher seinerseits zwei Winkelhebel 9 und 10 betätigt, welche auf der Achse 3 lose drehbar sind und zwei Lenker 11 bzw. 12 verstellen, welche mit den die Förderleistung der Pumpen 101 und 102 der F i g. 1 bestimmenden Hebeln 109 bzw. 110 verbunden sind.

Bei Betätigung des Hebels 1 derart, daß er um die Achse 3 verschwenkt, aber nicht um die Achse 6 gedreht wird, führt der Schwenkhebel eine Translationsbewegung parallel zu sich selbst aus, so daß die Lenker 11 und 12 in gleichem Maße und gleichsinnig verstellt werden.

Bei Drehung des Griffes 7 um die Achse 6 dreht sich der Ausgleichshebel 8 ebenfalls um die Achse 6 und nimmt bei seiner Drehung das Ende der Hebel 9 und 10 mit, wodurch die Lenker 11 und 12 gegensinnig verstellt werden.

Die Kombination der Drehung des Hebels 1 um die Achse 3 und der Drehung des Handgriffes 7 um die Achse 6 gestattet, den Lenkern 11 und 12 beliebige gegenseitige Stellungen zu geben.

F i g. 3 zeigt die Draufsicht des Ausgleichshebels 8 in verschiedenen Stellungen.

Die geometrische Achse 13 stellt die mittlere Stellung der Achse des Ausgleichshebels dar, in welcher die Lage der Lenker 11 und 12 und somit der Hebel 109 und 110 zur Steuerung der Förderleistung der Pumpen einer Förderleistung Null beider Pumpen entspricht.

In der Stellung 8 a ist der Ausgleichshebel in eine Grenzstellung seiner Translationsbewegung gebracht, ohne daß er sich um die nach 6 a gekommene Achse 6 gedreht hat. In dieser Stellung des Ausgleichshebels haben die Lenker 11 und 12 gleiche Verstellungen erfahren, derart, daß die beiden Hebel 109 und 110 der Steuerung der Förderleistung der Lumpen in die Stellung der größten Förderleistung in dem der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs entsprechenden Sinn gekommen sind. Da die beiden größten Förderleistungen gleich sind, fährt das Fahrzeug in Vorwärtsfahrt mit seiner größten Geschwindigkeit in gerader Linie, da die Gleichheit der Förderleistungen der beiden Pumpen 101 und 102 die Gleichheit der Geschwindigkeiten der beiden Motoren 103 und 104 nach sich zieht.

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Bei Betätigung des Handgriffes 7 derart, daß der rechten Raupe ist. Diese Verhältnisse sind in F i g. 6 Ausgleichshebel 8 um die Achse 6 gedreht wird, so dargestellt.

daß er aus der Stellung 8 a in die Stellung 8 b kommt, Der Schlepper fährt rückwärts, wobei er sich um wird die Förderleistung der durch den Hebel 9 und einen Drehpunkt O₃ dreht, welcher jetzt auf seiner den Lenker 11 gesteuerten, der linken Raupe ent- 5 rechten Seite liegt.

sprechenden Pumpe 101 und somit die Geschwindig- Anders ausgedrückt, bei Umsteuerung der Fahrtkeit der linken Raupe verringert, und zwar ohne richtung des Schleppers durch Betätigung des Beeinflussung der Geschwindigkeit der rechten Hebels 1 in Richtung des Pfeils 5 unter Aufrecht-Raupe, wenn dies gewünscht wird. Für die Stel- erhaltung der Winkelstellung des Handgriffes 7 und lung 8 b des Ausgleichshebels befindet sich daher der io somit des Ausgleichshebels 8 geht der Drehpunkt des Schlepper in der in F i g. 4 dargestellten Lage, wobei Schleppers von einer Seite auf dessen andere über, die rechte und die linke Raupe die Geschwindigkei- Der Lenkungssinn ist also bei Rückwärtsfahrt der umten VA1 bzw. VB1 haben, was der Kurvenfahrt des gekehrte, da der gleichen Winkelstellung des Hand-Schleppers um einen auf seiner linken Seite liegenden griffes 7 auf der einen oder der anderen Seite des Drehpunkt O₁ entspricht. 15 Schleppers liegende Drehpunkte entsprechen, je

Die allgemeine Fahrgeschwindigkeit des Schlep- nachdem, ob Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt pers wird daher durch die Translationsbewegung des vorliegt. Dies ist das Gegenteil der an einem nor-Ausgleichshebels 8 in dem Sinn des Pfeils 4 oder des malen Schlepper erhaltenen Wirkung, bei welchem Pfeils 5 gesteuert, während seine Kurvenfahrt durch einer bestimmten Betätigung des Lenkrades oder der die Drehung des Ausgleichshebels 8 um die lot- 20 Lenkhebel eine Kurve um einen bestimmten Drehrechte Achse 6 gesteuert wird. punkt entspricht, welcher von der Geschwindigkeit

Wenn man bei der Stellung 8 b, welche einer Links- und der Fahrtrichtung des Schleppers oder allgemeikurve des Schleppers bei Vorwärtsfahrt entspricht, ner des Fahrzeugs unabhängig ist.
die allgemeine Fahrgeschwindigkeit herabzusetzen Ein Steuersystem, welches wie das oben beschriewünscht, muß man den Ausgleichshebel in dem Sinn 25 bene den Lenkungssinn bei einer Umsteuerung der des Pfeils 5 verstellen. Wenn man die Winkelstellung Fahrtrichtung umkehrt oder auch nur den Kurvendes Ausgleichshebels nicht verändert oder, anders halbmesser bei Veränderung der Fahrgeschwindigkeit ausgedrückt, wenn dieser eine reine Translations- beträchtlich verändert, verursacht Fehlmanöver und bewegung ausführt, werden die Antriebsgeschwindig- Unfälle, insbesondere unter Berücksichtigung der keiten der einen und der anderen Raupe in gleichem 30 Tatsache, daß Fahrer häufig auf einer Arbeitsstelle Maße verringert oder wenigstens praktisch in glei- verschiedene Fahrzeuge steuern, von denen die einen chem Maße, wenn die geringen Unterschiede berück- mit den üblichen Übertragungen ausgerüstet sind, sichtigt werden, welche von den Verschwenkungen welche auf die Lenkung in jeder Fahrtrichtung in der der Lenker herrühren, wobei die Differenz ihrer üblichen Weise reagieren, während andere hierbei Geschwindigkeiten praktisch konstant bleibt. 35 den Lenkungssinn ändern.

In der Stellung 8 α des Ausgleichshebels, in welcher Die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorsein Mittelpunkt auf der geometrischen Achse 13 richtung hilft diesem sehr schweren Nachteil ab, liegt, nehmen die Enden der Hebel 9 c und 10 c indem sie bei einem besonderen Antrieb für die symmetrische Stellungen in bezug auf diese Achse Raupen oder Radsätze einer jeden Fahrzeugseite in ein, so daß die Förderleistungen der Pumpen 101 40 jeder Fahrtrichtung gleichen Lenkungssinn liefert, und 102 gleich, aber entgegengesetzt sind, was bei wie dies bei normalen Zweirichtungsfahrzeugen beden Motoren gleichen, aber entgegengesetzten Dreh- kannt ist.

zahlen entspricht. An dem Schlepper herrschen dann Fig. 7, 9 und 11 zeigen schematisch das Arbeits-

die in Fig. 5 dargestellten Verhältnisse, d. h., eine prinzip der erfindungsgemäßen Steuerung.

Raupe dreht sich nach vorwärts und die andere nach 45 Bei dieser Steuerung sind die Enden 17 und 18

rückwärts, und der Drehpunkt ist nach O₂ gekom- der die Hebel 109 und 110 zur Veränderung der

men. Der Schlepper wendet auf der Stelle. Förderleistung der Pumpen steuernden Lenker 11

Die Verringerung der Geschwindigkeit des Schlep- bzw. 12 längs einer kreisbogenförmigen Kulisse 19 pers durch Verstellung des Hebels 1 in dem Sinn bzw. 20 verschieblich, während das andere Ende 22 des Pfeils 5 ohne Veränderung der Winkelstellung des 50 bzw. 23 der Lenker 11 bzw. 12, wie dargestellt, unHandgriffes 7, wobei sich der Ausgleichshebel 8 z. B. mittelbar oder über Zwischengestänge mit den Hebeln in der Stellung für eine Linkskurve befindet, ist somit 109 bzw. 110 zur Steuerung der Förderleistung der von einer Verschiebung des Drehpunkts begleitet, Pumpen verbunden ist.
welcher sich dem Zentrum des Schleppers nähert. Die Länge der Lenker 11 und 12 ist gleich dem

Bei Umsteuerung der allgemeinen Fahrtrichtung 55 Krümmungshalbmesser der Kulissen 19 und 20. Die

des Schleppers durch weitere Verstellung des beiden Kulissen 19 und 20 sind für eine Drehung

Hebels 1, d. h. des Ausgleichshebels 8 in dem Sinn um eine zu ihrer Ebene senkrechte Achse 21 fest

des Pfeils 5 ohne Änderung der Winkelstellung des miteinander verbunden.

Handgriffes 7 und somit des Ausgleichshebels 8, bis Ferner ist die Ausbildung so getroffen, daß, wenn

dieser z. B. die Stellung 8 d einnimmt, kehren sich 60 sich die die Förderleistung der die Pumpen steuern-

die Förderleistungen der beiden Pumpen 101 und den Hebel 109 und 110 in der Stellung befinden, in

102 um, und die Förderleistung der Pumpe 101 wird welcher die Förderleistung der beiden Pumpen Null

dem Absolutwert nach größer als die der Pumpe 102, ist, die Enden 22 und 23 der Lenker 11 und 12 sich

welche sich ebenfalls umgekehrt hat, als das Ende in dem Krümmungsmittelpunkt der die Stellung 19

des Hebels 10 die Achse 13 überschritten hat. Die 65 und 20 in Fig. 7 einnehmenden Kulissen befinden,

beiden Raupen werden also nach rückwärts an- Dies hat zur Folge, daß, solange die Kulissen die

getrieben, wobei die Geschwindigkeit der linken Stellungen 19 und 20 einnehmen, sich die Enden 17

Raupe dem Absolutwert nach größer als die der und 18 der Lenker 11 und 12, deren Länge gleich

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dem Krümmungshalbmesser der Kulissen ist, längs leistung Null und kommt nach 22 c, wodurch der

dieser kreisförmigen Kulissen bewegen können, ohne Hebel 109 in die Stellung 109 c gebracht wird, wo-

daß sich ihre Enden 22 und 23 verschieben. durch die Förderleistung der die Geschwindigkeit

Anders ausgedrückt, die Förderleistungen der der linken Raupe steuernden Pumpe 101 herab-

beiden Pumpen sind bei beliebigen Stellungen der 5 gesetzt wird.

Enden 17 und 18 der Lenker 11 und 12 in bezug Die Geschwindigkeit der linken Raupe wird dann

auf ihre Kulissen stets Null, solange diese Kulissen kleiner als die der rechten Raupe. Der Schlepper

die Stellungen 19 und 20 einnehmen, in welchen ihr fährt dann eine Linkskurve um den Drehpunkt O₄,

Krümmungsmittelpunkt mit den Stellungen22 und wie in Fig. 10 dargestellt.

23 für die Förderleistung Null zusammenfällt. io Wenn man jetzt wiederum ohne Verändern der

Wenn man die Kulissen 19 und 20 durch Drehen Stellung der Kulissen 19 a und 20 a das Ende 17 des

ihrer gemeinsamen Achse 21 verschwennkt und die Lenkers 11 nach 17 d bringt, d. h. auf die Drehachse

Enden 17 und 18 der Lenker an dem Ende ihrer der Kulissen, kommt das andere Ende des Lenkers

Kulissen läßt, wie in Fig. 7 dargestellt, verstellen nach 22, was der Förderleistung Null der Pumpe,

sich die Enden 22 und 23, wobei sie die Hebel 109 15 d. h. der Stillsetzung der linken Raupe entspricht.

und 110 mitnehmen. Die Verstellungen dieser Hebel Wenn man das Ende 17 des Lenkers 11 nach 17 e

sind gleich, wenn die Enden 17 und 18 identische bringt, d. h. jenseits des in der Verlängerung der

Stellungen an ihren Kulissen einnehmen. In der Achse 21 liegenden Punkts der Kulisse 19, kommt

Stellung 19 a und 20 a der Kulissen kommen die das andere Ende des Lenkers 11 nach 22 e und der

Enden 22 und 23 der Lenker nach 22 a und 23 a, 20 Hebel 109 in eine Stellung 109 e, welche einer ent-

und die beiden Hebel 109 und 110 nehmen die Stel- gegengesetzten Förderung der Pumpe entspricht, d. h.

lungen 109 a und 110 a ein, welche den höchsten und einem Rückwärtslauf der linken Raupe, was einem

gleichen Förderleistungen der beiden Pumpen 101 zwischen den beiden Raupen liegenden Drehpunkt

und 102 in dem Sinn der Vorwärtsfahrt entsprechen. entspricht.

Der Schlepper fährt mit seiner Höchstgeschwindig- 25 Wenn man das Ende 18 des Lenkers 12 bei 18 a

keit geradlinig vorwärts, wie in F i g. 8 dargestellt. läßt und die Stellung des Endes 17 des Lenkers 11

In entsprechender Weise kommen für die Stellun- längs der eine Schräglage 19 α einnehmenden Kulisse gen 196 und 206 der Kulissen die Enden 22 und 23 19 einstellt, kann man somit die Förderleistung der der Lenker nach 22 6 und 23 6, und die Hebel 109 Pumpe der linken Übertragung, d. h. die Geschwin- und 110 gelangen in die Stellungen 109 6 bzw. 110 b, 30 digkeit der linken Raupe auf eine beliebige Gewelche den höchsten und gleichen Förderleistungen schwindigkeit einstellen, welche kleiner als die der der beiden Pumpen in dem Sinn der Rückwärtsfahrt rechten Raupe ist, d. h., der Schlepper fährt eine entsprechen. Linkskurve um einen gewählten Drehpunkt O₄

Durch Drehen der die beiden Kulissen 19 und 20 (s. F i g. 10).

verschwenkenden Achse 21 unter Belassung der 35 Wenn man die Enden 17 e und 18 a der Lenker 11 Enden 17 und 18 der Lenker 11 und 12 am Ende der und 12 in ihren Stellungen in bezug auf die Kulissen Kulissen kann man somit die Förderleistung der läßt, d. h., wenn man nicht die Abstände dieser beiden Pumpen von der vollen Förderleistung in Enden von der Achse 21 verändert, und die drehfest einem Sinn bis zu der vollen Förderleistung in dem mit dieser Achse 21 verbundenen Kulissen 19 und 20 anderen Sinn regeln, wobei alle Zwischenwerte der 40 in dem Sinn des Pfeils 24 dreht, verschieben sich die Förderleistungen der beiden Pumpen durchlaufen beiden anderen Enden der Lenker 11 und 12. Ihre werden, insbesondere der Wert Null. Während dieser Verschiebungen sind jedoch praktisch zu den EntBetätigung bleiben die Förderleistungen der beiden fernungen der Enden 17 c bzw. 18 a von der Achse Pumpen einander gleich, d. h., die Drehzahlen der 21 proportional. Da die Verstellungen der Hebel 109 Motoren und die Geschwindigkeiten der Raupen oder 45 und 110 praktisch zu diesen Entfernungen propor-Räder bleiben gleich. Der Schlepper fährt in gerader tional sind, werden die Förderleistungen der Pumpen Linie mit einer Geschwindigkeit und einem Sinn, 101 und 102 und somit die Geschwindigkeiten der welche durch die Schräglage der Kulissen bestimmt linken und rechten Raupe proportional herabgesetzt. werden. Die allgemeine Fahrgeschwindigkeit des Schleppers

Die Kurvenfahrt des Schleppers wird durch Ver- 50 wird daher verringert, ohne daß sich die durch die

stellung eines Endes 17 oder 18 der Lenker 11 und Stellung 17 c des Endes des Lenkers 11 bestimmte

12 in seiner Kulisse erhalten. Lage des Drehpunkts merklich ändert. Diese be-

Fig. 9 zeigt schematisch eine Kurvenfahrt bei sondere Eigenschaft der Vorrichtung bleibt selbst Vorwärtsfahrt. In dieser Figur nehmen die Kulissen dann bestehen, wenn die Fahrtrichtung des Fahrdie Stellungen 19 a und 20 a ein, welche der vollen 55 zeugs umgesteuert wird. Wenn man nämlich die Geschwindigkeit bei Vorwärtsfahrt entsprechen. Der durch die Kulissen gebildete Anordnung weiter in Lenker 12 steuert den Hebel 110 zur Regelung der der Richtung des Pfeils 24 dreht und sie in die Förderleistung der Pumpe 102, welche den Motor Stellungen 19 6-20 b bringt, welche jenseits der der 104 speist, welcher die auf der rechten Seite des Förderleistung Null der beiden Pumpen entsprechen-Schleppers liegende Raupe antreibt. Der Lenker 11 60 den Stellungen 19 und 20 liegen, wie in Fig. 11 darsteuert in gleicher Weise die Übertragung zum An- gestellt, kommen die Enden der Lenker 11 und 12 trieb der linken Raupe. nach 17/ bzw. 186 und ihre anderen Enden nach

Wenn man ohne Verändern der Stellung der 22/ und 236, so daß die Hebel 109 und 110 nach Kulissen 19 a und 20 a das Ende 17 des Lenkers 11 109/ und 1106 kommen, d. h. in Stellungen, welche verschiebt, indem man es der Achse 21 nähert und 65 jenseits der Stellungen 109 und 110 für die Fördervon 17 a nach 17 c bringt, nähert sich infolge der leistungen Null liegen und daher beide dem Schräglage der Kulisse in der Stellung 19 α das andere Rückwärtslauf der Motoren 103 und 104 entEnde des Lenkers 11 der Stellung 22 für die Förder- sprechen. Da jedoch das Gelenk 18 von der Achse

21 woher als das Gelenk 17 entfernt ist, ist die Verschiebung des anderen Endes 23 des Lenkers 12 größer als die Verschiebung des Endes 22 des Lenkers 11. Die Förderung der Pumpe 102 wird dahex- umgesteuert, ihr Absolutwert ist jedoch größer als der der ebenfalls umgesteuerten Förderung der Pumpe 101. Hieraus ergibt sich, daß beide Raupen rückwärts laufen, so daß der Schlepper rückwärts fährt. Die rechte Raupe läuft jedoch schneller rückwärts als die linke Raupe.

Die Proportionalität, oder wenigstens die Pseudoproportionalität, der Geschwindigkeiten bleibt aufrechterhalten, und der Drehpunkt bleibt praktisch in Fig. 12 in der gleichen LageO₄.

Die Umsteuerung der Fahrtrichtung und die Änderung der Fahrgeschwindigkeit, welche durch Drehen der beiden Kulissen um ihre Achse 21 erhalten werden, verändern also die Lage des Drehpunkts des Fahrzeugs nicht merklich, welche nur von der Stellung der Enden 17 und 18 der Lenker 11 und 12 längs der Kulissen 19 und 20 abhängt.

Durch Überführen der Kulissen in ihre neutrale Stellung 19 und 20 wird der Schlepper bei beliebiger Stellung der Enden 17 und 18 der Lenker 11 bzw. 12 an diesen Kulissen stillgesetzt.

Die Proportionalität der Verstellungen der Hebel 109 und 110 bei Drehen der Kulissen um die Achse 21 kann infolge der Schräglage der Lenker und der Hebel nicht genau eingehalten werden. Ein geringer Proportionalitätsfehler beeinträchtigt jedoch das Verhalten des Schleppers nicht wesentlich. Dieser Fehler kann leicht durch Benutzung von genügend langen Lenkern oder auf andere Weise verringert werden.

Bei Fahrtrichtungswechsel bleibt jedoch der gleiche Lenkungssinn erhalten, da einer bestimmten Stellung der Steuerorgane ein gegebener oder wenigstens wenig veränderlicher Drehpunkt entspricht, welcher von der Einstellung der Organe zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit oder der Fahrtrichtung nicht abhängt.

Fig. 13 und 14 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.

In diesen Figuren bezeichnen 26 und 27 die kreisförmigen Kulissen, in deren Nuten zwei kreisförmige Gleitblöcke 28 und 29 verschieblich sind. Die beiden kreisförmigen Kulissen 26 und 27 sind drehfest mit einer Welle 21 verbunden. Ein ebenfalls mit der Welle 21 fest verbundener Hebel 37 ermöglicht die Drehung der beiden Kulissen 26 und 27.

Die beiden Gleitblöcke 28 und 29 sind mit Gabelköpfen 30 bzw. 31 versehen, an welchen die Gelenke der Enden 17 und 18 der Lenker 11 und 12 angebracht sind, welche die Hebel 109 und 110 zur Regelung der Förderleistung der Pumpen betätigen. Die Gabelköpfe 30 und 31 sind so ausgebildet, daß die Endgelenke 17 und 18 der Lenker 11 und 12 bei der Verstellung der Gleitblöcke in ihren Kulissen Kreisbögen 34 und 35 beschreiben, welche zu den Kulissen konzentrisch sind und durch die geometrische Achse 25 der Welle 21 gehen. Die Kreisbögen 34 und 35 spielen die gleiche Rolle wie die zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erwähnten Kulissen 19 und 20, wobei diese Kreisbögen insbesondere gleichzeitig um die Achse 25 gedreht werden, wenn die Welle 21 durch Betätigung des Hebels 37 gedreht wird. Die in den kreisförmigen Nuten der Kulissen 26 und 27 gleitenden Gleitblöcke 28 und 29 sind mit Innenverzahnungen versehen, welche kreisförmige Zahnstangen 60 und 61 bilden, mit welchen auf der Welle 21 lose drehbare Zahnräder 56 und 57 im Eingriff stehen.

Die Zahnräder 56 und 57 stehen mit Zahnrädern 54 bzw. 55 im Eingriff, welche auf Drehung fest mit den Zahnrädern 52 und 53 verbunden und um Achsen 58 bzw. 59 drehbar sind, welche in dem festen Gestell 62-62 α gelagert sind, in welchem auch die Welle 21 gelagert ist.

ίο Die Zahnräder 52 und 53 stehen mit auf der Welle 21 lose drehbaren Zahnrädern 38 bzw. 39 im Eingriff, welche mit Zahnrädern 40 bzw. 41 im Eingriff stehen, welche mit den Zahnrädern 42 und 43 drehfest verbunden sind, wobei die Anordnungen 40 und 42 einerseits sowie 41 und 43 andererseits auf Achsen 46 bzw. 47 drehbar sind, welche in Gestellen 48 bzw. 49 gelagert sind, welche ihrerseits frei auf der Welle 21 drehbar und mit Hebeln 50 bzw. 51 verbunden sind.

Die Zahnräder 42 und 43 stehen mit auf Drehung fest mit der Welle 21 verbundenen Zahnrädern 44 bzw. 45 im Eingriff.

Die Zähnezahlen der Zahnräder 44, 42, 40, 38, 52, 54 und 56 einerseits und 45, 43, 41, 39, 53, 55 und 57 andererseits sind so gewählt, daß, wenn die Gestelle 48 und 49 festgehalten werden, die Drehungen der Außenzahnräder 44 und 56 einerseits und 45 und 57 andererseits gleich und gleichsinnig sind.
Bei Betätigung des Hebels 37 werden also gleichzeitig die kreisförmigen Kulissen 26 und 27 sowie die Zahnräder 44 und 45 gedreht, welche alle an der Welle 21 befestigt sind. Die auf der Welle 21 lose drehbaren Zahnräder 56 und 57 werden durch ihre kinematischen Ketten angetrieben, und ihre Drehungen sind die gleichen wie die der Zahnräder 44 und 45, d. h. wie die der Kulissen 26 und 27. Es tritt keine Relativbewegung zwischen den Zahnrädern 56 und 57 und den Kulissen 26 und 27 auf, welche sich wie ein Block drehen, so daß auch keine Relativbewegung zwischen den Gleitblöcken 28 und 29 und ihren Kulissen entsteht. Die Gleitblöcke werden vielmehr in bezug auf ihre Kulissen durch den Eingriff ihrer kreisförmigen Zahnstangen 60 und 61 mit den Zahnrädern 56 und 57 festgehalten.

Die Abstände der Mitten der Gelenke 17 und 18 der Lenker 11 und 12 von der geometrischen Achse 25 der Welle 21 werden daher nicht verändert, wenn der die Drehung der Kulissen um die Achse 25 steuernde Hebel 37 betätigt wird.

Wenn man dagegen den Hebel 37 in einer bestimmten Stellung festgelegt läßt und einen der seitlichen Hebel, z. B. den Hebel 50 betätigt, wird das Gestell 48 gegenüber der Welle 21 gedreht, auf welcher es frei drehbar ist.

Die durch die Zahnräder 44-42-40-38 gebildete Anordnung bildet ein Planetenradgetriebe, in welchem die Zahnräder 40 und 41 die Umlaufräder sind, deren Achse in dem Gestell 48 gelagert ist. Da das Zahnrad 44 festgehalten bleibt, da es mit der Welle 21 verbunden ist, welche mit dem Hebel 37 festgehalten bleibt, bewirkt jede Drehung des Gestells 48 eine Drehung des Sonnenrades 38 um die Welle 21, auf welcher es lose drehbar ist.
Das Verhältnis zwischen der Winkelgeschwindigkeit des Zahnrades 38 und der Winkelgeschwindigkeit der Verschiebung des Gestells 48 sowie der Sinn der gegenseitigen Verschiebungen dieser beiden Teile sind durch den Aufbau des durch die Zahnräder 44-

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42-40-38 gebildeten Planetenradgetriebes und die Zähnezahlen dieser verschiedenen Zahnräder gemäß den bekannten, das Arbeiten von Planetenradgetrieben beherrschenden Gesetzen bestimmt.

Die Drehung des Zahnrades 38 bewirkt die der Zahnräder 52 und 54, d. h. des Zahnrades 56 um die Welle 21. Da die Kulisse 26 mit der Welle 21 undrehbar bleibt und sich das Zahnrad 56 dreht, bewirkt dieses durch seinen Eingriff mit der in dem Gleitblock 28 ausgebildeten Zahnstange 60 deren Verschiebung in der Nut der Kulisse 26 und somit die Verschiebung des Endes 17 des Lenkers 11 längs des Kreisbogens 34.

Mittels des gleichen Vorgangs bewirkt die Betätigung des Hebels 51 die Verschiebung des Gelenks 18 des Lenkers 12 längs des Kreisbogens 35.

Diese Konstruktion gestattet also die praktische Verwirklichung der in Fig. 7, 9 und 11 beschriebenen Bedingungen, wobei die Verstellung des Hebels 37 die Schrägstellung der Kulissen ohne Verstellung der Gelenke der Lenker in bezug auf diese Kulissen erzeugt, während die Betätigung der Hebel 50 und 51 die Verschiebung dieser Gelenke längs ihrer Kulisse bewirkt.

Der Hebel 37 gestattet somit die Einstellung der Fahrgeschwindigkeit des Schleppers oder seiner Fahrtrichtung, ohne die durchfahrene Bahn zu beeinflussen, während die Hebel 50 und 51 die Veränderung der durchfahrenen Bahn, d. h. die Lenkung des Schleppers ermöglichen.

Bei der Verwendung eines automatischen Reglers, z. B. zur Benutzung eines Wärmekraftmotors mit konstanter Leistung, kann dieser Regler zweckmäßig den Hebel 37, d. h. gleichzeitig die beiden Übertragungen, betätigen, ohne daß hierdurch die durchfahrene Bahn gestört wird.

Wenn z. B. infolge der Zunahme des widerstehenden Moments die Drehzahl des Wärmekraftmotors abzusinken sucht, verringert der den Hebel 37 betätigende Regler die Förderleistung der beiden Pumpen 101 und 102 und somit die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die von dem Wärmekraftmotor zu liefernde Leistung. Wie oben erläutert, verringert diese Betätigung des Hebels 37 die Geschwindigkeit, ohne die durch die Stellungen der Hebel 50 und 51 definierte durchfahrene Bahn zu verändern.

Es kann zweckmäßig sein, die Hübe der Gleitblöcke, d. h. der Enden 17 und 18 der Lenker 11 bzw. 12 in bezug auf den auf der geometrischen Achse 25 der Welle 21 liegenden Punkt der Kreisbögen 34 und 35 unsymmetrisch zu machen, um die Rückwärtsgeschwindigkeit der Raupe oder des Radsatzes bei Betätigung der Hebel 50 und 51 zu begrenzen. Die Fahrtumsteuerung wird nämlich normalerweise durch das gemeinsame Schwenken der beiden Kulissen mittels des Hebels 37 erhalten. Die Verschiebung eines Endes 17 oder 18 der Lenker 11 bzw. 12 über den auf der Achse 25 liegenden Punkt hinaus wird nur benutzt, um einer Raupe eine zu der Bewegung der anderen Raupe gegensinnige Bewegung zu erteilen, damit sich der Schlepper auf der Stelle dreht.

Die obige Vorrichtung kann noch mit Hilfsvorrichtungen versehen werden, z. B. mit Rückholfedern

ίο 63 und 64, Rastenanordnungen, Drehungsbremsen oder selbstsperrenden Vorrichtungen usw.

Ferner können Geradführungen benutzt werden, um die leichten Verstellungsänderungen zu vermeiden, welche durch die Schräglagen der drehbaren Hebel erzeugt werden, um insbesondere eine geradlinige Verschiebung der Enden 22 und 23 der Lenker und 12 zu erzwingen.

Ebenso können Ketten, über Rollen laufende Kabel oder sogar Gelenkhebel an der Stelle von

ao Zahnrädern benutzt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit, des Fahrtrichtungssinnes und des Fahrtweges eines Fahrzeuges, insbesondere eines Schleppers, mit einem besonderen Antrieb für die Raupen oder Radsätze einer jeden Fahrzeugseite, gekennzeichnet durch zwei kreisbogenförmige Kulissen (19 und 20), die auf gemeinsame Drehung um eine zu ihren Ebenen senkrechte Achse (21) fest miteinander verbunden sind und in denen die Enden (17 und 18) von zwei Lenkern (11 und 12) verschieblich sind, wobei die Länge der Lenker (11 und 12) gleich dem Krümmungshalbmesser der Kulissen (19 und 20) ist, während die anderen Enden (22 und 23) der Lenker mit den beiden Steuerorganen (109 und 110) verbunden sind und sich in dem Krümmungsmittelpunkt der die Mittelstellung einnehmenden Kulissen befinden, in der die Förderleistungen von zwei von den Steuerorganen (109 und 110) gesteuerten Pumpen (101 und 102) Null sind, wobei die Steuerung so ausgebildet ist, daß entweder die Kulissen gedreht werden können, ohne die Lage der Lenker in bezug auf die Kulissen zu verändern, oder die Lage des einen und/ oder des anderen Endes der Lenker in bezug auf seine Kulisse verändert werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 923 048;
französische Patentschriften Nr. 1178 714,
866 278.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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