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Die Erfindung richtet sich auf eine Betätigungseinrichtung für einen
hydrostatischen Fahrzeugantrieb, insbesondere für Flurförderfahrzeuge, bei der eine
Brennkraftmaschine eine in der Fördermenge einstellbare Hydraulikpumpe antreibt,
von der über Hydraulllkleitungen ein Hydraulikmotor oder mehrere Hydraulikmotoren
mit Druckmittel beaufschlagbar ist oder sind, wobei das Gestänge zur Einstellung
der Fördermenge der Hydraulikpumpe durch einen Fahrhebel für die Einstellung des
Brennstoffregelgliedes der Brennkraftmaschine so betätigt wird, daß die Fördermenge
der Hydraulikpumpe in der Leerlaufstellung der Brennkraftmaschine Null ist und proportional
dem Einstellweg des Hebels in beiden Förderrichtungen vergrößert wird und die Einstellung
der Fördermenge der Hydraulikpumpe durch einen Stellmotor selbsttätig in Abhängigkeit
vom Druck in den Hydraulikleitungen bei zunehmender Belastung ,in Richtung Verringerung
der Fördermenge und umgekehrt übersteuerbar ist.
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Bei einer bekannten Einrichtung ist ein Betätigungshebel vorgesehen,
welcher aus seiner Nullstellung heraus zur Wahl der beiden Fahrtrichtungen in entgegengesetzten
Richtungen betätigt werden muß, so daß eine derartige Einrichtung für eine kraftfahrzeugnormale
Bedienung mittels eines Fahrpedals nicht brauchbar ist. Hinzu kommt, daß die bekannte
Einrichtung nicht die Betätigung der Brennkraftmaschine erlaubt, ohne daß der hydrostatische
Antrieb arbeitet, um beispielsweise andere Arbeitsvorrichtungen, wie Hub-, Neige-
oder Kippvorrichtungen, an einem Hublader betätigen zu können. Außerdem ist bei
der bekannten Einrichtung infolge der Bewegung des Betätigungshebels in entgegengesetzter
Richtung der Steuerungsaufwand wesentlich größer, da hier die hydraulischen Steuerungselemente
für die Getriebeverstellkorrekturen doppelt ausgebildet sein müssen, womit auch
eine größere Störanfälligkeit gegeben ist. Außerdem muß auch die Bedienung der Brennkraftmaschine
und der Getriebevorgabeverstelleinrichtung doppelt ausgebildet sein (USA.-Patentschrift
3003309).
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Bei einer weiteren bekannten Regeleinrichtung ist ein Fahrpedal mit
einem Ventil verbunden, welches den Druckmittelfluß von der Abgabeleitung der verstellbaren
Verdrängerpumpe zu hydraulischen Verstellmitteln steuert, welche hydraulischen Verstellmit
tel das Verdrängervolumen der Pumpe bei ansteigender Belastung des Getriebes verringern
und umgekehrt. Hierbei :ist die Anordnung derart getroffen, daß bei Betätigung des
Fahrpedals zwecks Drosselung der Brennkraftmaschine das mit dem Fahrpedal verbundene
Ventil öffnet, wodurch infolge entsprechender Einschaltung des betreffenden Ventils
in den hydraulischen Kreislauf ein höherer Teil des Abgabedruckes der Pumpe auf
die hydraulischen Verstellmittel ausgeübt wird, so daß diese eine wirksamere Verstellung
des Verdrängervolumens der Pumpe in Richtung auf eine Verringerung des Verdrängungsvolumens
bewirken, da die verwendete Verdrängervolumenpumpe solcher Bauart ist, daß diese
in Leerlaufstellung der Brennkraftmaschine und bei noch nicht vorhandenem Druck
im hydraulischen Kreislauf in der Stellung maximalen Verdrängungsvolumens :ist.
Die bekannte Einrichtung weist infolgedes- 1 sen den Nachteil auf, daß mittels dieser
lediglich eine druckabhängige Verstellung des Verdrängungsvolumens der Pumpe möglich
ist, und eine direkt auf die Pumpe wirkende willkürliche Vorgabestellung derselben
nicht möglich ist, wobei gerade im Anfahrzustand ein nur von der Drehzahl der Brennkraftmaschine
abhängiges Fördervolumen verdrängt wird und erst bei zunehmendem Druck im hydraulischen
Kreislauf eine belastungsabhängige Rückstellung der Verdrängerpumpe erfolgt. Für
mobile Arbeitsmaschinen, wie Hublader od. dgl., ist es jedoch von besonderer Bedeutung,
deren Anfangsgeschwindigkeit in allen Belastungszuständen fein regulierbar zu gestalten
(USA.-Patentschrift 3 058 297).
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Aufgabe der Erfindung ist nun die Schaffung einer Einrichtung der
eingangs bezeichneten Art, welche eine kraftfahrzeugnormale Betätigung mittels Fahrpedal
erlaubt, und zwar unter Aufrechterhaltung der Anpassung an lastbedingte Druckänderungen
im System sowie einer willkürlichen Vorgabeverstellung der Verdrängerpumpe, insbesondere
auch im Anfahrzustand, wobei besonderer Wert darauf gelegt wird, daß komplizierte
Steuermittel, wie Ventile, Hilfspumpen u. dgl. vermieden sind.
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Bei einer Betätigungseinrichtung der eingangs bezeichneten Art wird
dies gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Fahrhebel in an sich bekannter
Weise als nur in einer Richtung betätigbares Fahrpedal ausgebildet ist, das mittels
eines Fahrtrichtungshebels in beiden Fahrtrichtungen mit dem Gestänge zum Einstellen
der Fördermenge der Hydraulikpumpe über den Stellmotor verbindbar ist und zur alleinigen
Betätigung des Brennstoffregelgliedes der Brennkraftmaschine von dem Gestänge lösbar
ist.
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Diese - Ausbildung erlaubt dann einerseits eine kraftfahrzeugnormale
Betätigung in jeder Fahrtrichtung durch einfaches Niederdrücken des Fahrpedals,
was für ein sicheres Manövrieren von Arbeitsfahrzeugen, wie Hubladern, äußerst wichtig
ist, da hier der Fahrer die Hände zur Betätigung weiterer Arbeitsvorrichtungen benötigt.
Zum anderen ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung auch die Betätigung der Bremskraftmaschine
zum Antrieb weiterer Arbeitsvorrichtungen ohne Betätigung des hydrostatischen Fahrzeugantriebs.
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Die vorstehend als an sich bekannt bezeichnete Ausbildung des Fahrhebels
als nur in einer Richtung betätigbares Fahrpedal ist bei einem hydrostatischen Antrieb
für Flurfördergeräte mit einer Brennkraftmaschine bekannt, die mehrere Pumpen antreibt,
welche die Flüssigkeitsmotoren des Fahrwerkantriebs und der Zusatzeinrichtungen
über einen Speicher mit Druckflüssigkeit versorgen, wobei eine erste als Regel-und
Umschaltpumpe ausgebildete Pumpe die Flüssigkeitsmotoren des Fahrwerkantriebs und
eine zweite Pumpe die Zusatzeinrichtungen über den Speicher mit Druckflüssigkeit
versorgt. Hierbei ist die Regel-und Umschaltpumpe mit einer Schaltkulisse versehen,
die zwei Endstellungen für ein mit dem Pedal verbundenes Gestänge aufweist, wobei
die eine Endstellung für den gesamten Regelbereich in der einen Fahrtrichtung, die
andere Endstellung dagegen für den gesamten Regelbereich in der anderen Fahrtrichtung
gültig ist.
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Das Gestänge zwischen dem Pedal und der Schaltkulisse kann hierbei
durch einen Hebel in die eine und die andere Endstellung umgelegt werden. Ein Lösen
des Fahrpedals vom Gestänge zum Einstellen der Fördermenge der Pumpe zwecks alleiniger
Betätigung des ebenfalls mit dem Fahrpedal verbundenen Brennstoffregelgliedes der
Brennkraftmaschine
ist nicht möglich, vielmehr würde das Gestänge
zwischen den beiden Endstellungen der Schaltkulisse das Fahrpedal und damit die
Betätigung des Brennstoffregelgliedes der Brennkraftmaschine blockieren. Ein Stellmotor
zur belastungsabhängigen Regelung der Fördermenge der Hydraulikpumpe ist bei der
bekannten Einrichtung nicht vorhanden (deutsche Auslegeschrift 1006 732).
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In Weiterbildung der Erfindung ergibt sich eine besonders einfache
Ausbildung, wenn das Gestänge zur Einstellung der Fördermenge der Hydraulikpumpe
zwei Betätigungsstangen aufweist, die mit einem Ende je an einem Ende eines in an
sich bekannter Weise mit einer Stellwelle der Hydraulikpumpe verbundenen Doppelhebels
angelenkt sind, und wenn der Stellmotor zum abhängig vom Druck in den Hydraulikleitungen
selbsttätigen übersteuern der eingestellten Fördermenge der Hydraulikpumpe wahlweise
mit einer der beiden Betätigungsstangen kuppelbar ist.
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Hierbei kann ein Teil des Stellmotors an einen Teil des zum Fahrpedal
führenden Gestänges angeschlossen sein und der relativ zu dem genannten Teil des
Stellmotors durch das Druckmittel im hydraulischen Kreislauf bewegliche Teil wahlweise
mit einer der Betätigungsstangen kuppelbar sein, wodurch die jeweils gekuppelte
Betätigungsstange über den Stellmotor beim Bewegen des Fahrpedals betätigt wird.
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Weiterhin kann zwischen dem Stellkolben und dem Stellzylinder des
Stellmotors eine Druckfeder geschaltet sein, die den Stellmotor in Richtung eingefahrener
Stellung vorbelastet und durch das Druckmittel der Stellkolben relativ zum Stellzylinder
auseinander schiebbar sein.
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Der mit den Betätigungsstangen verbundene, an der Stehwelle der Hydraulikpumpe
befestigte Doppelhebel kann federnd in einer der Nullfördermenge der Hydraulikpumpe
entsprechenden Stellung gehalten sein.
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Zwischen jeder Betätigungsstange und dem zum Fahrpedal führenden Teil
des Gestänges kann eine Freigangverbindung vorgesehen sein, die durch ein an dem
dem Doppelhebel abgewandten Ende der Betätigungsstange vorgesehenes Langloch und
durch einen Gelenkbolzen am anderen Teil des Gestänges gebildet wird.
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Vorteilhaft kann hierbei an dem Gelenkbolzen der Stellkolben des Stellmotors
angreifen.
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Weiter können Rastmulden des mittels eines vom Fahrtrichtungshebel
betätigten Gestänges verstellbaren Stellmotors mit Rastnocken an jeder der beiden
Betätigungsstangen wahlweise in Eingriff bringbar sein.
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Schließlich ergibt sich eine sehr einfache Ausbildung dadurch, daß
der Stellzylinder des Stellmotors wahlweise mit einer der beiden Betätigungsstangen
verbindbar ist und der vom Druckmittel des hydraulischen Kreislaufs einseitig beaufschlagte
Stellkolben an den vom Fahrpedal betätigten Gelenkbolzen angeschlossen ist, wobei
an der vom Druckmittel beaufschlagten Seite des Stehkolbens eine aus dem Steilzylinder
herausgeführte Stange befestigt ist, die an ihrem freien Ende ein Widerlager für
die Druckfeder trägt, die sich am anderen Ende gegen den Steilzylinder abstützt.
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Die das Widerlager für die Druckfeder tragende Stange kann dann eine
Bohrung zur Zufuhr des Druckmittels zum Steilzylinder aufweisen. In den Zeichnungen
ist eine in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterte Ausführungsform der
Betätigungseinrichtung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht
von Teilen eines Fahrzeuges mit der Betätigungseinrichtung nach der Erfindung in
schematischer Darstellung, F i g. 2 die wesentlichen Teile der Betätigungseinrichtung
nach der Erfindung in Seitenansicht in uneingeschalteter Stellung, F i g. 3 eine
F i g. 2 entsprechende Darstellung nach Betätigung eines Fahrtrichtungsschalters
und eines Fahrpedals und in F i g. 4 eine Draufsicht auf die Betätigungseinrichtung
gemäß F i g. 2.
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In der schematischen übersichtszeichnung gemäß F i g. 1 sind nur die
wichtigsten der zum Verständnis der Betätigungseinrichtung nach der Erfindung erforderlichen
Teile eines Fahrzeugs wiedergegeben. So weist das Fahrzeug eine Brennkraftmaschine
1 auf, welche über eine Antriebswelle 2 eine einstellbare Hydraulikpumpe 3 antreibt,
die als Axialkolbenpumpe ausgebildet sein kann, wobei ein Zylinderblock mit in diesem
gleitenden Kolben, zusammen mit einem an der Antriebswelle 2 befestigten, mit den
Kolbenstangen im Eingriff stehenden Triebflansch in einem Pumpengehäuse rotiert.
Das Pumpengehäuse kann hierbei relativ zum Triebflansch nach beiden Seiten geschwenkt
werden, wobei die Fördermenge gleich Null ist, wenn der Triebflansch senkrecht zur
Bewegungsrichtung der Kolben steht. Die Förderrichtung der Hydraulikpumpe 3 ist
davon abhängig, in welcher Richtung das Pumpengehäuse zum Triebflansch geschwenkt
wird. Die Verschwenkung des Pumpengebäuses zur Auswahl der Förderrichtung der Hydraulikpumpe
und Bestimmung der Fördermenge der Hydraulikpumpe erfolgt über eine Stellwelle 4
und eine schematisch angedeutete Verbindung 4 a in der nachstehend näher geschilderten
Weise.
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Die Hydraulikpumpe 3 ist mit einem festes Schluckvermögen aufweisenden
Hydraulikmotor 5 über Hydraulikleitungen 6 verbunden, wobei in Abhängigkeit von
der Schwenkstellung der Hydraulikpumpe 3 jeweils eine Leitung die Druckleitung und
die andere Leitung die Rückflußleitung ist. Der Hydraulikmotor 5 arbeitet direkt
auf die Antriebsräder 7 des Fahrzeugs. Natürlich können mehrere Hydraulikmotoren
für mehrere Antriebsräder des Fahrzeuges vorgesehen sein.
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Die Brennkraftmaschine 1 wird über ein Gestänge mittels eines Fahrpedals
8 gesteuert. An einem mit dem Fahrpedal 8 betätigungswirksam verbundenen Hebel 9
des vorerwähnten Gestänges ist ein Teil eines Stellmotors 10 gelenkig befestigt,
und zwar über einen Gelenkbolzen 21 das eine Ende eines in einem Stellzylinder 12
angeordneten Stehkolbens 11. An der vom Druckmittel beaufschlagten Seite des Stellkolbens
11 ist eine Stange 13 befestigt, die aus dem Stellzylinder 10 herausgeführt ist
und an ihrem freien Ende ein Widerlager 14 für eine Druckfeder 15 trägt, die sich
am anderen Ende gegen einen Flansch des Steilzylinders 12 abstützt.
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Die Stange 13 weist eine axiale Bohrung 13 a auf, die in der
Nähe des Steilkolbens 11 in den Steilzylinder 12 mündet. Am anderen Ende der Bohrung
13 a ist eine Hydraulikleitung 16 angeschlossen, die zur Hydraulikpumpe 3 führt,
derart, daß der Steilzylinder 12 mit dem jeweiligen Druck in der Druck-
Leitung
zwischen der Hydraulikpumpe 3 und dem Hydraulikmotor 5 beaufschlagt wird.
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Mit der die Fördermenge der Hydraulikpumpe 3 bestimmenden Stellwelle
4 ist drehfest ein Doppelhebel 17 verbunden, der durch nicht gezeigte Spannmittel
nachgiebig in der in F i g. 2 gezeigten Stellung gehalten ist. An den Enden des
Doppelhebels 17 sind zwei Betätigungsstangen 18 und 19 aasgelenkt, deren andere
Enden mit Langlöchern 20 versehen sind, in die der am Hebel 9 des zum Fahrpedal
führenden Gestänges befestigte Gelenkbolzen 21 eingreift. Jede Betätigungsstange
trägt einen Rastnocken 22, der mit entsprechenden Rastmulden 23 an einem Flansch
des Stehzylinders 12 in Eingriff kommen kann.
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Hierzu ist eine von einem Fahrtrichtungshebel 24 über ein Gestänge
heb- und senkbare Schaltgabel 25 vorgesehen, die über einen am Stellkolben 11 befestigten,
sich seitlich erstreckenden Bolzen 26 den Stellmotor 10 heben oder senken kann,
bis der betreffende Rastnocken 22 einer Betätigungsstange mit einer entsprechenden
Rastmulde 23 am Zylinderflansch in Eingriff kommt.
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Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Betätigungseinrichtung ist
wie folgt: Der Fahrer wählt durch entsprechende Betätigung des Fahrtrichtungshebels
24 die Fahrtrichtung aus, wobei der Stellmotor 10 mit einer der Betätigungsstangen
18 oder 19 gekuppelt wird. Daraufhin kann der Fahrer das Fahrpedal 8 niedertreten,
wodurch einerseits die Brennkraftmaschine 1 beschleunigt und andererseits über das
Gestänge des Fahrpedals 8, den Stellkolben 11 und den Stellzylinder 12, welche durch
die Druckfeder 15 in eingefahrener Stellung gehalten werden, die betreffende
Betätigungsstange 18 bzw.19 gemäß F i g. 2 und 3 nach rechts gezogen wird, wodurch
der Doppelhebel 17 verschwenkt wird und die mit diesem drehfest verbundene Stellwelle
44 über die Verbindung 4 a die Hydraulikpumpe 3 in Richtung maximaler Fördermenge
verschwenkt.
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Die Hydraulikpumpe 3 fängt nun entsprechend der eingestellten Verschwenkung
an zu fördern, wobei der im hydraulischen Kreislauf erzeugte Druck über die Hydraulikleitung
16 und die Bohrung 13 a den StellzyIinder 12 beaufschlagt. Sobald der Druck im hydraulischen
Kreislauf einen vorbestimmten, von der Kraft der Druckfeder 15 abhängigen Wert erreicht
hat, beispielsweise beim Berganfahren, wird der Stellzylinder 12 aus der in F i
g. 3 wiedergegebenen Stellung nach links relativ zum Stellkolben 11 gegen die Wirkung
der Druckfeder verschoben. Dadurch kann sich die Betätigungsstange 18 wieder nach
links bewegen, da der Doppelhebel 17 federbelastet in die in F i g. 2 wiedergegebene
Stellung gezogen wird. Hierbei wird die Fördermenge der Hydraulikpumpe 3 entsprechend
reduziert und damit das der gegebenen Belastung entsprechend günstigste Übersetzungsverhältnis
gewählt.
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Es ist erkennbar, daß auf Grund dieser Ausbildung eine selbsttätige
Einstellung des hydrostatischen Getriebes auf das jeweils günstigste übersetzungsverhältnis
in Abhängigkeit von der jeweils gegebenen Belastung erfolgt.