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Ste,uereinrichtung, in5bepudere für die Hilfskraftlenkung von Fahrzeugen
In bekannten Hilfskraftlenkungen ist der Steuerliebel bzw. das Lenkrad meist
mit dem Antrieb für die Lenkung so zusanimengebaut, daß die mechanische Koppelung
der Gegenkontakte mit dem An# trieb ohne weiteres gegeben ist oder fin Falle eines
geringen Abßtandeß
in der angegebenen Weise durch ein Gestänge leicht hergestellt
werden kann. Fern-ImkeInrichtungen, in denen der Lenkhebel oder das Lenkrad nach
Bedarf vom Fahrzeug getrennt werden soll, sind mit Hilfe der obenerläuterten Einrichtun"
gen von den gelenkten Teilen nicht beeinflußbar. Es wird beispielsweise, gefordert
daß eine Hilfskraftlenkung für einen landwirtschaftlichen Schlepper zeitweise von
der Rückseite eines vom Schlepper gezogenen Fahrzeuges oder von einem Arbeitsgerät,
z. B. einem Mähdrescher, aus bedient wird.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, eine
Steuereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, in der eine mechanische
Koppelung zwischen den Gegenkontakten und dem Antrieb vermieden wird und eine Fernbedienung
von einem vom Fahrzeug getrennten Standpunkt aus möglich ist. Andererseits soll
jedoch die sinnfällige Bedienungsweise der mit einem Nacht folgeschalter versehenea
Steperejnrichtung erhalten bleiben.
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Diese Aufgabe, ist erfindungspuläß dureh einen ausschließlich die
Gegenkontakte bewegenden Elektromotor als Schrittmacher, dessen Stromkreis zuglrir.h
mit dem des Antriebes vom Naclifolgeschalter mittels einer elektrischen Koppelung
überw -acht wird, gelöst -worden.
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Die elektrische Koppelung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung,
die in einfachster Form durch eine Kabelverbindung hergestellt wird, bietet größte
Freihpiten in der räumlichen Anordnung des Nachfolgeschalters gegenüber dem Antrieb.
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Obgleich der die Gegenkontakte des Nachfolgeschalters bewegende Schrittmachermotor
keine GetriebQverbindung mit dem Antrieb hat, vollzieht der Fahrer am Lenkrad bzw.
Lenkhebel der eründungS7 gemäßen Steuereinrichtung annähernd die gleichen Bewegungen
wie bei einer Hilfskraftlenkung mit mechanischer Koppelung. Die übereinstimmung
ist um so vollkommener, je besser die Geschwindigkeitsverhältnisse von Antrieb
und Schrittmacher einander entsprechen. Die Erfahrung zeigt, daß mit geeigneter
Wahl eines Untersetzungsgetriebes zwischen dem Schrittmachermotor und den Gegenkontakten
eine sinnfällige und feinfühlige Lenkung erreichbar ist.
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Es kann zweckmäßig sein, das Untersetzungsgetriebe zwischen dem Schrittmachermotor
und den Gegenkontakten selbsthemmend auszubilden, z. B. unter Verwendung eines Schneckengetriebes,
um zu verhindern, daß die Gegenkontakte mittels der vom Steuerhebel bzw. Lenkrad
bewegbaren Kontakte mit
größerer Geschwindigkeit bewegt werden als
durch den Schrittmachermotor.' Eine große Untersetzung über Stirnräder könnte praktischen
Bedürfnissen genügen,- obgleich sie nicht völlig selbsthemmend ist.
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Es kann ferner vorteilhaft sein, daß der Schrittmachermotor mit einer:'nach
dem Unterbrechdii des Motorstromkreises w.ir.ksä m7 werdenden Wirbelstrombremse
versehen ist, die. ebenfalls dazu beiträgt, daß die Winkelausschläg-e'*,de-r Gegenkontakte
ungefähr den Winkelausschlägeii" der Fahrzeugräder entsprechen.
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Als Antrieb für die Lenkbewegungen kann in der vorher beschriebenen
Weise ein Elektromotor mit Untersetzungsgetriebe-verwendet werden. Statt dessen
kann auch z. B. in bekannter Weise als Lenkhilfe ein hydraulischer Arbeitszylinder
dienen, der zwischen dem, Fahrgestell und dem Lenkhebel des mechanischen, üicht's61bstsperrenden
Lenkgetriebes angreift. Zum Ein-#'-,und, -Ausschalten des Ahtfiebs kann in diesem
Falle ein elektrisch gesteuertes Ventil vorgesehen sein.
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Es ist ferner denkbar, mehr als eine Steuereinrichtung an dieselbe
hydraulische Lenkhilfe anzuschließen, um die Lenkung wahlweise von verschiedenen
Stellen des Fahrzeuge#s bedienen zu können. Dazu ist ein Unischalter erfoiderlich,
der jeweils nur eine der -Steuereinrichtungen einzuschalten gestattet.
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Die Steuereinrichtung nach der Erfindung eignet sich für die Steuerung
aller Bewegungen, die während der Ausführung vom Bedienenden beobachtet werden.
Im Vergleich mit einfachen Steuereinrichtungen ohne Nachfolgeschalter, mit denen
der Antrieb vom Bedienenden nur einfach ein- und ausgeschaltet wird, hat die erfindungsgemäße
Steuereinrichtung in solchen Fällen den gleichen Vorzug einer sinnfälligen Bedienung
wie bei -einer Hilfskraftlenkang.
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Für die praktische Ausbildung der Steuereinrichtung nach der Erfindung
wird vorgeschlagen, daß der .Steuerhebel bzw. das Lenkrad, der Nachfolgeschalter
und der Schrittmachermotor mit einem Untersetzungsgetriebe als Aggregat zusammengebaut
sind. Eine derartige Einrichtung wird am Steuerstand des zu lenkenden Gegenstandes
angeordnet und erfordert dann nur noch die elektrische Koppelung mit dem zu steuernden
Antrieb und der Steuerstromquelle.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigt A b b. 1 einen landwirtschaftlichen Schlepper in
Schrägansicht mit einer neben dem mechanischen Lenkgetriebe wahlweise verwendbaren
Hilfskraftlenkung, A b b. 2 die wesentlichen Teile einer zugehörigen Steuereinrichtung
in vergrößerter Darstellung, ebenfalls in'Schrägansicht, und A b b. 3 das
Schaltschema für die elektrische und hydraulische Einrichtung.
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An einem Schlepper ist in Fahrtrichtung links neben dem Lenkrad
1 eine Steuereinrichtung 2 der Hiffskraftlenkung angeordnet. Die Steuereinrichtung
ist über ein elektrisches Kabel 3 mit einem elektromagnetisch betätigten
hydraulischen Steuerventil 4 verbunden. Eine hydraulische Pumpe 5, die entweder
vom Antriebsmotor des Schleppers oder durch einen Elektromotor antreibbar ist und
gegebenenfalls in bekannter Weise das,Drucköl über einen Druckspeicher fördert,
steht über Leitungen 6, das Steuer-Ventil 4 und weitere # Leitungen
7 mit den beiden Enden eines doppeltwirkendenhydraulischenArbeitszylinders
8 in Verbindung. Das vordere Ende dieses Zylinders ist am Schlepperrumpf
und die Kolbenstange 9 am Lenkhebel 10 des mechanischen Lenkgetriebes
angelenkt. Der Lenkhebel ist in üblicher Weise über das Lenkgestänge mit den vorderen
Lenkrädern 11 des Schleppers verbunden.
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, Die Steuereinrichtung 2 enthält für die Betätigung durch
den Fahrer eine mit Kugelgriff versehene, auf einer Welle 14 befestigte Steuerkurbel
15. An der Welle 14 ist ferner ein Kontakt 16 eines elektrischen Doppelschalters
angeordnet. Die beiden Gegenkontakte 17 und 18, über die wahlweise
einer von zwei Stromkreisen geschlossen wird, befinden sich an einem gegenüber der
Welle 14 drehbaren Zahnrad 19. Ein kleineres Gegenzahnrad 20 wird von einem
kleinen als 'Schiittmachei wirkenden Elektroiiiotor 21 in der einen oder anderen
-Drehrichtung angetrieben. Das Untersetzungsgetriebe,- das in A b b. 2 der
Einfachheit halber nur als Zahnradpaar 19, 20 dargestellt ist, kann aus mehreren
Untersetzungsstufen bestehen, damit die Gegenkontakte 17 und 18 eine
&r üblichen Lenkbetätigung entsprechende Winkergeschwindigkeit erhalten.
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Die Gegenkontakte 17 und 18 sind an -dem aus einem isolierenden
W6rkstoff bestehenden Zahnrad befestigt und mit den auf der Rückseite des Zahnrades
angeordneten - Schleifringen27 bzw. 28 elektrisch verbunden. Die Welle14
trägt außer dem Schaltkontakt16 ein Anschlagstück30, gegen das von beiden Seiten
am Zahnrad19 sich abstützende Schraubenfedei-n 31 drücken, so daß sich der
Schaltkontakt 16 in gleichem Abstand zwischen den -Gegenkontakten
17 und 18 befindet, wenn keine äußeren Kräfte angreifen.
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Wenn der Fahrer durch Drehen der Handkurbel 15 gegen die Kraft
einer der beiden Federn den Schaltkontakt 16 an einen der Gegenkontakte anlegt,
wird damit der Elektromotor in einem solchen Drehsinne eingeschaltet, daß das Zahnrad
19 der Drehbewegung der Handkurbel folgt und den entsprechenden Gegenkontakt
vom Schaltkontakt 16 löst und den eingeschalteten Stromkreis- wieder unterbricht,
wenn die Handkurbel 15 nicht der vom Elektromofor 21 erzeugten Drehung des
Zahnrades 19 nachgeführt wird. Der Drehsinn der Handkurhiel entspricht dem
des Lenkrades 1 des mechanischen Lenkgetriebes und der Schwenkung der Vorderräder
11 während des Lenkvorganges. Das Drehen der Handkurbel ist demnach eine
sinnfällige Bewegung für die Betätigung der Lenkhilfe.
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über die Gegenkontakte 17 und 18 (A b b. 3) wird wahlweise
eines der beiden Schaltrelais 31 bzw. 32 an den Stromkreis angeschlossen
und damit der Schrittmachermotor 21 in der einen oder anderen Drehrichtung eingeschaltet.
Die Relais schließen außerdem gleichzeitig einen von zwei Elektromagneten
33 oder 34 des hydraulischen Steuerschiebers 4 an eine Spannungsquelle an,
so daß das von der Pumpe 5 geförderte Drucköl mit Hilfe eines Steuerschiebers
35
entweder der einen oder anderen Seite des hydraulischen Arbeitszylinders
8 zugeführt wird, während in der nicht erregten Stellung der Elektromagneten
beide Verbindungen unterbrochen sind. Im Schaltschenia ist nur der Steuerschieber
35 des Steuerventils 4 angedeutet; die übrigen Teile der hydraulischen Anlage
sind der Einfachheit halber nicht dargestellt worden.
An Stelle
des angedeuteten Steuerschiebers kann je nach Art der gewählten hydraulischen
Steuerung eine andere Schieberart, z. B. ein 4/3-Wege-Ventil, oder ein Kugelventil
vorgesehen sein.