DE1430695A1

DE1430695A1 - Steuereinrichtung fuer Gelenkfahrzeuge

Info

Publication number: DE1430695A1
Application number: DE19631430695
Authority: DE
Inventors: Herr Jun Charles Henry; Baer Benjamin Paul
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1962-05-31
Filing date: 1963-05-31
Publication date: 1969-01-23
Also published as: GB983732A; DE1430695B2; US3130806A; DE1430695C3

Description

PATENTANWALT

8 MÜNCHEN 2, den 31· -«Öl MEINE AKT.-NR.: 0772 - K

Caterpillar Tractor Co._t 'an Leandro, .'täte of California, UlA. steuereinrichtung für Gelenkfahrzeuge

Die Krfindung besieht sich auf eine hydraulische 'teuereinrichtung für Gelenkfahrzeuge und insbesondere auf eine Einrichtung, die eine Beschädigung der Bauteile des Fahrzeuges und der taue» rung vermeidet, die infolge einer Übersteuerung auftreten könnten, die entweder durch den rteuermeohanismus oder durch äußere Kräfte herbeigeführt werden kann, durch welche da8 Gelenkfahrzeug um die Gelenkachee zusammengeknickt wird und durch welche übermäßige Belastungen auf gewisse Abschnitte- des Heuergestände3 ausgeübt werden.

Bei Gelenkfahrzeugen, bei denen ein von den Vorderrädern getragener Rahmen schwenkbar mit einen von den Hinterrädern getragenen Rahmen verbunden 1st, erfolgt die Steuerung gewöhnlich mittels einer oder nehrerer aus Kolben und Zylinder bestehenden hydraulisehenEinrichtung? die zwischen den Rahmen derart angeordnet sind, dafi diese gegeneinander verschwenkt werden können. Bei schweren Erdarbeiten treffen derartige Fahrzeuge häufig auf Hindernisse, dl· eine Schwenkbewegung oder eine Bewegung

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im inne einer Zusamnienklappung der beiden Gelenkabsehnitte unabhängig von der stellung des Lenkgestänges bewirken und demgemäß übermäßige und eine Beschädigung hervorrufende Kräfte auf das Gestänge ausüben.

äußerste Qrenze der Schwenkbewegung zwischen den Selenkabschnitten eines solchen Fahrzeuges v/ird erreicht, wenn der Rahmen oder ein Teil des ihm zugeordneten I'ahraeutjabschnittes an einen Teil des anderen Fahrueusabschnittes anstößt. Oelegentlich wird durch dieses Anstoßen die rteuerbewegun^ begrenzt und es werden geeignete Anschläge oder Kissen vorgesehen, um die Fahrzeugteile gegen Beschädigung au schützen. Diese Berührung zwischen den Fahrzeuga'bschnitten kann jedoch gelegentlich mit beträchtlicher Kraft erfolgen und der auftretende :;toß kann ausreichen, um eine Beschädigung nicht nur des Lenkmechanismus sondern auch anderer Bauteile des fahrzeuges herbeizuführen.

lia ist daher Siel der Erfindung, eine hydraulische steuereinrichtung für Gelenkfahrzeuge zu schaffen, die gegen Beschädigungen geschützt ist, die von äußeren Kräften herrühren, welche das Fahrzeug zu steuern oder zusammenzuklappen trachten, wobei außerdem eine Gewähr gegen eine Beschädigung gegeben ist, die von einer Übersteuerung durch den -teuerniechaniamus selbst : herrührt.

.^eitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungobeiapielee an Hand der Zeichnung» In der Zeichnung zeigern

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Fig· 1 eine Seitenansicht eines mit der erfindungsgem&ßen steuereinrichtung ausgestatteten uelenktraktors,an dem ein Bulldozer angekiÜ^ist,

Fig· 2 eine Draufsicht des in Pig.1 dargestellten 'iraktors_taus welcher die üelenkrahmenabschnitte erkennbar sind, wobei der Fahrersitz und der -Sotor weggelassen Bind» um den "teuerraechanlsmus deutlicher hervortreten zu lassen,

Fig. 3 in größerem Maßstab eine ' eitenanoicht von liinzelteilen des Traktors gemäß Fig.1 und 2, wobei jene Teile des "teuermechanismus, die die Erfindung verkörpern, ia "chnitt dargestellt sind.

Die Fig· 1 und 2 zeigen einen Traktor, dessen hinterer Rahmen 10 von Hadern 11 getragen wird. Dieser Hahmen trägt seinerseits ein :4otorabteil 12 und eine sich nach vorn erstreckende station 13 für die Bedienungsperson. Ein von Hadern 13 getragener Vorderrahaen 14 1st mit dem hinteren Rahmen 10 mittels zweier in vertikaler Richtung aufeinander ausgerichteter Drehzapfen 16 schwenkbar verbunden. Gemäß dem dargestellten AusfUhrungebeispiel trägt der Vorderrahmen außerdem noch Über .-toßarme 18 eine Bulldoser-nchaufel 17, wobei über eine aus Kolben und Zylinder bestehende hydraulische Einrichtung 19 die Höhe der 'chaufel bestirnt wird.

Die übliche steuereinrichtung weist zwei aus Kolben und Zylinder bestehende hydraulische Einrichtungen 20 auf, von denen jede bei 21 an dem Hinterrahmen und bei 22 an dem Vorderrahmen angelenkt ist. Es 1st offensichtlich, daß bei einer derartigen Anord-

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nung bei gleichzeitiger Streckung der einen hydraulischen Einrichtung und Zusammenziehung der anderen hydraulischen Einrichtung eine gegenseitige Schwenkbewegung der Rahmen 10 und 14 um ihre Verbindungszapfen 16 bewirkt wird, was wiederum «ine steuerung des Gelenkfahrzeuges zur Folge hat· Diese Steuerung wird Über ein an der Bedienungsstation vorgesehenes Steuerrad 24 Über ein 3ystern bewirkt, das grundsätzlich bekannt und in den U -Patentschriften 2 614 644 und 2 346 848 beschrieben ist· Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung soll dieses "ystem im folgenden kurz nochmals erläutert werden:

Gemäß Fig.3 sitzt das steuerrad 24 auf einer drehbaren £elle 45* die über eine Kerbverzahnung 46 oder eine andere drehfeste ,aberaxial ausziehbare Verbindung mit einer Steuersäule 47 verbunden ist, die in einem Gehäuse 48 drehbar gelagert 1st· Das Gehäuse 48 wird, wie aus Fig.1 ersichtlich, von dem sich nach vorn erstreckenden Abschnitt des rückwärtigen Rahmens 10 getragen, auf welchem auch die Bedienungestation angeordnet ist* Ein mit Gewinde versehener Abschnitt 49 der Steuersäule 47 erstreckt «Ich durch eine mit Innengewinde versehene Hülse 50. In der iiähe ihres unteren Endes weist die Steuersäule 47 einen alt einer Uut ausgestatteten Bund 51 auf· Durch eine Drehbewegung des Steuerrades 24 wird die Steuersäule 47 über die Gewindehülse 50 in der einen oder anderen Richtung verschoben. Die Steuersäule wird zur Durchführung einer derartigen Vorschubbewegung in Lagern 52 und 53 geführt. Ein Hebelarm 55, der auf einer Welle 56 sitzt, endet in der Nut des Bundes 51» so daß eine hin- und hergehende Bewegung der Steuersäule 47 die Well· 56 und ebenso einen mit dieser V?eile verbundenen Hebel 57 verschwenkt·

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Hebel i>7 ist über eine Lasche 5>8 mit dem Betätigungshebel 59 eines Ventils 60 verbunden. Das Ventil 60 kann von bekannter bauart entsprechend den vorgenannten Patentschriften sein. Bei Bewegung des Betätigungshebels des Ventils in der einen Richtung wird der Hydraulikfluß den hydraulischen :-;inriohtungen 2C derart zugeführt, daß auf einer eite eine ' aßckur^ und auf der anderen ;uite eine Zusammenaiehunfj erfolgt, e&n der .betätigungshebel des Ventile in der entge^eutjeEetaton Kiehtun^ betätigt wird, erfolgt eine umgekehrte .betätigung dur hydraulischen Einrichtungen, so daß eine steuerung in beiden Richtungen durchgeführt werden kann.

Es i3t bei .'teuermechani3iaen dieser Art allgemein üblich, eine kontinuierliche Steuerung bei geringen "teuerbewegungen des 'teuerrades zu verhindern, indem ein ivachfolti ©gestänge wird, dessen Funktion darin besteht, die teuersäule und das

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"teuerventil/jeweila in die Mormalstellungen zurückzuführen, wenn die Drehbewegung des teuerrades unterbrochen wird, bin derartiges Nachfolgegestänge v/eist ein Sahnaegment 62 (Fi₁*.3) auf, das mit einer Zahnstange kämmt, die auf der Außenseite der Hülse 50 | angeordnet ist· Ein auf der gleichen eile wie das Zahnsegment 62 befestigter und mit diesem schwenkbarer Hebel 63 lot über ein insgesamt mit 64 bezeichnetes Gestänge (siehe auch Fig.1 und 2) sit einem Zapfen 65 verbunden, der an einem, an dorn Vorderrahmen 14 befestigten Kragarm 66 festgelegt ist. l)as den Zapfen db tragende Ende des Armes 66 liegt über den Lrehzapfen 16, die die Rahmenteile gelenkig verbinden. Infolgedessen beschreiben der Arm 66 und der zapfen 6$ einen Kreisbogen, wenn die !!ahmen zum

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Zwecke der y.teu&xvtng gegeneinander versehwenkt werden. Ourcli diese Bewegung wird über das Gestange 6.4 das 'egment 62 in einer ,■ von der teileinrichtung abhängigen I,ichtung.. gedreht, um die: Hülse }jü der eile 47 in die igormalstellung zurückzuführen., wenn, die-_ r>rehbewe,£ung den teuerrades aufhart. tiese Küukste11bewegung der

teuersäule 47 in die liormalstellune; bewirkt eine Rückstellung des '.entiles 6ü in die Äo-riaal stellung, so^ daß die Zuführung voii 'teuei'flUssi^kei-t-- nach- den hydraulischen Einrichtungen unterbrochen wird.: ".-. - ■-.■-.,■-;...: =■'."" ■ - --.- .- ■ . >·■■-·■

las soeben beoehriebene iJachfoljföcjectänge ict während der: ge-? · v;ohnlichen te-uerbetä-t-i^ung keinen -großen KrI-If ten uöteinvörfen.

enn jedoch die i'ahßien 'infolge äuCerer L'räfte t;egenoinander verrchwonkt .und. "dem^em-äß"-einer teuerbev/eg-ung -aus^eoebSTb■ werden-, ;. kann dieses" uentänge Ker;itc'2'ond(2n Kr «if ten- unterv.'orfen 3weröenr*,.^:enii £.}u ein-. nd-e^r dor Bulldozer- .chaufel .ITy-'ti-e^en einen !.-läßig unbeweglichen ü-egenstand, 3.B. einen großen ¥ einen, einen," ;.urzelstock, stt-ßt, kann der rückwärtige nahiaen-de ges durch den Fahraeugmotor in der . eise-krafitbeaufschiaö* "we?r>· den, daß er den ';orderrahmen au überholen triaohtetv-sö'^: dsß^:i·die ■ Fahnentoile gegeneinander klappen, "wobei sich der teuermeohianis-Eus und der !'achfolgeinechanicraus in einer fixen '-teilung befinden« 'Jvx eine daraus resultierende b.;Schädigung dieser .iechaniaffien zu vermeiden, wenn dieac derartigen äußeren "'teuerkräften ausgesetzt »-/orden, ist dao (..erstände 64, '.vie in' Έ±β.3 dargestellt, zusammen-

be

•!rückbar, bzw. ausdeimba-r ^estal-tet. Zu, diesem ^weck/steht das"■*- iJestän^e aus einer-· teleskopartig in einem Zylinder 69 angeordneiiei * tarige 63. Diöseo ^acsfcänge wird norEalerv/eise durch eine Feder ⁵

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in einer festgelegten Länge gehalten. Diese Feder stützt sich zwischen einem citz 71 an der Kolbenstange und einem "'it ζ 72 ab, der die stange umgibt. Der itz 71 ruht auf einem -chulterabschnitt innerhalb des Zylinders 69 und der 'itz 72 stützt sich an einer Mutter 73 auf der -tange 68 ab. Infolgedessen kann sich das Gestänge 64 beim Auftreten von Kräften, die die während des Kormalbetriebes des Nauhfol&emeehanismus auftretenden Kräfte überßchreiten, ausdehnen,in-dem die Jeder 7ü zusammengedruckt wird, wenn der ntal» aus d·· Zylinder hexausgesogen wird· Außerdem kann das uest&nge verkürzt werden, indes die Feder 70 zusammengedrückt wird, wenn der tab in den Zylinder hineingedrückt wird· Dadurch werden die zerstörenden Kräfte durch die Feder absorbiert.

/ie am deutlichsten aus Fig.2 hervorgeht, wird die gegenseitige Schwenkbewegung der Rahmen durch zwei Anschläge 75 begrenzt, die am rückwärtigen Rahmen festgelegt sind und mit dem vorderen Rahmen zusammenwirken. Da es bei der üblichen '-teuerung unerwünscht 1st, die ;>teuerbewegung durch solche Anschläge zu begrenzen, sieht die Erfindung eine Hinrichtung vor, durch welche die Flüssigkeitsströmung nach den hydraulischen Steuereinrichtungen unterbrochen wird, unmittelbar bevor die Anschläge Bit des Vorderrahmen in Berührung körnen. Diese Einrichtung 1st am beaten aus Fig.3 erkennbar. Sie weist »inen an der "teuersäule 47 über der Hülse 50 angeordneten Bund 77 und eine Erweiterung 78 auf dem alt der Hut /versehenen unter dar Hülse 50 angeordneten Bund auf· Diese Bunde begrenzen die Bewegung der Hülse 50 unter den Einfluß des Ifachfolgegestänges wie dies oben beschrieben wurde, so daß die Hülse stillgesetzt wird und ein· weitere Drehung des Steuerrades 24 in beiden Eich-

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tungen verhindert, bevor die Hülse mit dem Gehäuse 48 in Berührung kommt. !Dadurch wird es möglich, daß der liachfo^gemechanisraus die ""teuersäule in ihre? Neutralstellung zurückführt, nachdem die Ilüj se aur Kühe gekommen ist, eo daß es nicht Eiehr möglich ißt, eine touerung durch I relrang &t-.a Lenkrades durchzuführen. Ohne diene Annchläge 77 und 78 viürde der 'teuerdruck weiterhin auf die hydraulischen touereinrichtungen einivirken, wenn die Hülse üv&exi die 'ulrnwandunji der» Gehäuses anschlägt. In diesem Falle kann das steuerrad nicht weiter gedreht werden und das Machfolgegeattinge kann die HUlse und die ' teuersäule nicht axial verschieben.

Um den größtmöglichen Lenkausachla<i zu erreichen, ohne daß die Anschläge 75 gemäß Fig.2 gegen den vorderen aahmentell anschlagen und um Herstellungstoleranzen auozugleichen, ist der Zapfen 6> am Ende des Armes 66 einstellbar angeordnet und er wird in der ein^e!stellten Lage durch buttern 80 gehalten. Da die Län&e des Zapfens 65 die Bev/egung des HachfolgeiaechanismuB bestimmt, kann diese Einstellung benutzt v/erden, uoi den zur "tillsetzung der tQuerbev/e£jung mittels des teuerradea 2·' benutzten ,Mechanismus mit dar Lage der Ansahläge Ti) gegenüber dem Vorderrahmen au koordinieren.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche :

1. Hydraulische üteuereinrichtung für ein Gelenkfahrzeug, das eine durch ein Lenkrad betätigte Hydrauliknteuerung mit einem Kachfolgegestänge aufweist, das die Gelenkabschnitte des Fahrzeuges verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches Zwischenglied vorgesehen ist, dan eine Verzerrung des Naehfolgogestänges zuläßt, um eine Beschädigung desselben zu vermeiden, wenn äußere Kräfte im 'inne einer gegenseitigen ::hwenkbewegung auf die Gelenkabschnitte einwirken, ™

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verzerrung des Haohfolgegest finge θ zulassende Einrichtung eine aus l'eleskopteilen gebildete Lasche und eine Feder aufweist, die eine Teleskopwirkung dieser Teile verhindert, außer wenn übermäßige Kräfte einwirken.

3. Hydraulische steuereinrichtung für ein Gelenkfahrzeug, bei ä welches die steuerung die Gelenkabschnitte des Fahrzeuges in Berührung miteinander bringt,und mit einer manuell betätigten steuereinrichtung zur teuerung der Flüssigkeitsströmung nach den 'teuermotoreu und mit einem Ilachfolgege-8tän(je, das diese Flüssigkeitsströmung verhindert, wenn die steuereinrichtung stillgesetzt 1st, dadurch g e k β η nzeiohrt et, daß dem Jiaohfolgegestange eine Einrichtung zugeordnet ist, die die Betätigung der steuereinrichtung in

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tellungen begrenzt, in denen die Berührung zwischen den iielenkabschnit ten noch verhindert iet und daß das Haohfolgegaotänge ein einstellbares Element aufweist, uia diese Stellungen genau zu koordinieren.

teuerelnrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Iiachfolgegestange eine Gewindehülse aufweist, die auf eine axial bewegliche teuersäule aufgeschraubt ist und eine Axialverschiebung der teuersäule bei deren Drehung bewirkt und daß diese Hülse bei einer gegenseitigen -ohwenkbewegung der Pahrüeugabsehnitte zusammen mit der teuersäule in axialer Richtung in eine teilung bewegt v/ird, in der keine "teuerbeelnflussung durchgeführt wird, und tfaS Anschläge vorgesehen sind, die die !Drehung der Steuersäule gögeir'lber der üevvindehülee be^renaeix, wann aich die Hülse und die äule gemäß diener "chV^oakboWeoUiig ilejr- rahraeugteile axial bewegen.

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