-o!,#;-tionale Antriebsle und Aeitere Ziele, Vorteile und Merkmale
sowie ein 1...--sseres Verständnis der Erfindung ergeben sich aus der folgen-Ci-c-n
Be#--,chreibarig anhand der Zeichnungen. Es zeigen
:
1 eine schematisierte
Aufsicht auf einen mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung ausgerüsteten
Schlepper bzw. Zugmaschine, Fig. 2 einen Schnitt durch die zwischen einen herkÖmmlichen
Fluidummotor und ein Untersetzungsgetriebe eingeschaltete erfindungsgemäße druckabhängige
Kupplung nebst Kupplungs-Antriebsanordnung,
Fig.
3 eine schematisierte
Darstellung einer Kupplung-Steueranordnung mit den Merkmalen der Erfindung zur Betätigung
der fluidumdruckabhängigen Kupplung gemäß Fig. 2, Fig. 4 eine schematische Darstellung
einer abgewandelten, ein Durchfluß-Meßventil verwendenden Kupplung-Steueranordnung
und Fig.
5 eine schematische Darstellung einer noch weiter abgewandelten
Kupplung-Steueranordnung, bei welcher eine Vorrichtung zur Betätigung des Durchfluß-Meßventils
bei in der maximalen Verdrängung entsprechenden Stellung stehendem Pumpen-Kipphebel
vorgesehen ist. Der in Fig.
1 dargestellte Schlepper bzw. Zugmaschine
10 weist einen Rahmen
11 auf, an dem eine Antriebsmaschine 12, eine
Hinterachse
13 und eine Vorderachse 14 angebaut sind. An der Hinterachse
13 angebrachte Hinterräder
15 stehen Über eine mechanische Kraftübertragung
bzw. Getriebe
16 mit der Antriebsmaschine 12 in lerbindung. Der Schlepper
weist zwei lenkbare Antriebs-Vorderr,;.ilder
17 auf$ die mit mechanischen
Untersetzungsgetrieben
18
1,rersehen sind, an welchen Fluidummotore
19 angebaut sind. Jede aus einem lenkbaren Antriebsrad
17, einem Untersetzungsgetriebe
18 und einem Fluidummotor
19 bestehende Kombination bzw. Anordnung
ist auf einem Achsschenkelbolzen 20 gegenÜber der Vorderachse 14 schwenkbar gelagert.
Ein herkömmlicher Lenkarm 21
verbindet die lenkbaren Antriebsräder
17 über ein Steuergestänge 22 mit dem Lenkrad
23 des Schleppers. Der
Schlepper ist mit einer allgemein mit 24 bezeichneten Fluidum-Förderpumpe mit regelbarem
Durchsatzvolumen versehen, die von der Antriebsmaschine 12 angetrieben wird. Die
Fluidumverbindung zwischen der Pumpe 24 und den Fluidummotoren
19 wird durch
biegsame Leitungen
25
und
26 hergestellt. Obgleich die Pumpe 24 gemäßzFig.
1 unmittelbar'an der Antriebsmaschine angeflanscht ist, kann sie gewünschtenfalls
an einem Flansch
27 des mechanischen Getriebes
16
oder an einer beliebigen
anderen Kraftabnahmestelle angebaut Das Übersetzungsverhältnis des me#--#hanischen
Getriebes
16 wird auf herkömmliche tip-ise mittels eines 8efialtliebels
28 geändert, der in Verbindung mit einer mit einem Kupplungspedal 29a verbundenen
Fahrzeugkupplung
29 betätigt wird. bei Betätigung des Schalthebels
28 und des Kupplungspedals 29,--1 werden noch andere, später näher erläuterte
Funktionen des Fluidum-Kraftantrieb-. eingeleitet. Gemäf-3 Fils. 2 steht der Fluidummotor
19 über eine Welle
30 in gerten Antriebsverbindung mit einem in Lagern
32 und.
33 gelag -Hitzel
31, das seinerseits mit einem Zahnrad
34 kämmt, welches auf Schrägflächen
35 und
36 geführt und auf einer
Zylinderfläche
37 gelagert ist. Die Schrägfläche
35 und die ':,'ylir.derfl,-,ic.he
37
sind an einem in Lagern
39 und 40 drehfähig gelagerten k.)
Kupplungskörper
38 ausgebildet. Die Schrägfläche
36 befindet sich an einem Kupplung-Gegenglied
412 das mit Hilfe von Bolzen bzw. Stößeln 42 von Hydraulikkolben 43 am Kupplungskörper
38
festgehalten wird. Die Hydraulikkolben 43 sind in im Kupplungskörper
38 vorgesehenen Kolbenbohrungen 44 geführt. Ein durch die Kolbenbohrung 44
und den Hydraulikkolben 43 festgelegter haum 45 ist über Bohrungen 46 und 47, einen
Ringraum 48, eine 3ohrung 49 sowie Kanäle
50 und
51 mit einer Drucköffnung
bzw. -einlati
52 verbunden. Eine Dichtungshülse
53, die durch den
Druck einer Feder
55 auf bekannte Weise in Dichtungsberührung mit eine,-
Fläche 54 des Kupplungskörpers
38 gehalten wird, bildet eine Dichtung, welche
das Hochdruckfluidum innerhalb des Eingraums 48 Zwischen das 41 und den Äupplungskörper
38 ist eine Wellenfeder 56 welche die Kupplung in Ausrü--ks'Leii.".#.rfy,
Der -n-r
38 steht über eine Keilverzahnung
57 in mi-'- der Welle
58 des in Fig.
1 schenatisch dargestellten Untersetzungsgetriebes
18.
Fig-
3 ist die Regelpumpe 24 bzw. Pumpe mit veränderbarem _#urchsatzvolumen
nebst ihren Bestandteilen der besseren Veran-#-chaulichung halber schematisiert
dargestellt. Die Drehbewegung -:on der in Fig.
1 schematisch eingezeichneten
Antriebsmaschine
12- v#,ird über eine in Lagern
62 und 63 gegenüber
dem Pumpengenäuse
61 drehfähig gelagerte Welle
60 auf eine Zylindertrommel
,59 übertragen, welche eine Anzahl von nicht dargestellten
Zylinderbohrungen
aufweist, die auf bekannte Weise zur gleitfähigen Führung von Kolben 64 dienen,
welche sich an einer Angriffsfläche
65 eines Kipphebels
66 abstützen.
Der Kipphebel
66 ist auf Schwenkzapfen
67 begrenzt gegenüber dem Pumpengehäuse
61 verschwenkbar gelagert. Die Zylindertrommel
59 stößt 0. an eine
zur bess'eren Veranschaulichung
um 90 verdreht eingezeicimete, schematisch
dargestellte Ventilplatte
68 an, die eine Hochdruck-Steueröffnung 68a und
eine Niederdruck-Steueröffnung
68b aufweist. Der Kipphebei
66 wirkt
über eine Schubstange
69
betrieblich auf eine gleitfähig in einem Entlastungskolben
71
geführte Federführung
70 ein. Zwischen die Federführung
70 und den a#itlastungskolben
71 ist eine Steuerfeder
72 eingefügt,
w1ihrend, der Entlastungskolben
71 gleitfähig in einer Entlästungs-'rt ist.
Die Steuerfeder
72 drängt den -i.er-Bohrung
73 gefüh
66 über
die Federführung
70 und die Schubstange
69
die in Fig.
3 eingezeichnete
Stellung der größten Winkelneioung gegenüber der Welle
60. Ein gleitfähig
in eine SteuerzylInderbohrung
75 eingesetzter Steuerkolben 74 steht universell
beweglich mit einer Kugelverlängerung
76 des Kipphebels
66
in Vorbindung.
Zwischen das Pumpengehäuse
61 und den Steuerkolben 74 ist eine in. der Zylinderbohrung
75 angeordnete Gegenfeder
77 eingefügt. Der Steuers#"hieber
78 einer allgemein mit
. ; 79 'bezeichneten automatischen druckabhängigen
Pumpensteuerung ist in einer Steuerbohrung
80 geführt und weist zwischen
sich einer, Ringraum
83 festlegende volle Abschnitte bzw. Stege
81
und 82 auf..Ein Ringraum 84 steht über einen Kanal
85 mit der
Steuerzylinderbohrung
75 und Über einen Kanal
86 des Schiebers
78 mit der Steuerbohrung
80 in Verbindung. Der Ringraum
83 ist Über eine Bohrung
87 mit dem durch das Gehäuse
61 der Pumpe 24 festgelegten Raum
88 verbunden. Eine in der Steuerzylinderbohrung
80 axigeordnete Steuerschieberfeder
89 ist zwischen das eine Ende des Steuerschiebers
78 und das eine
Ende der Bohrung
80 eingefügt. Das dem mit der Feder
89 in Berührung
stehende Ende gegenüberliegende Ende der Bohrung
80 ist Über einen Kanal
90 mit der Pumpen-Hochdrucköffnung 68a verbunden. Eine schematisch dargestellte,
mit fester Förderleistung arbeitende Zahnradpumpe
91 mit einem Antriebsrad
92 und einem getriebenen Zahnrad 92a steht Über eine nicht eingezeichnete Verbindung
mit der Welle
60 in Antriebsverbindung und weist eine Einlaßöffnung
93 und eine Ausla2öffnung 94 auf. Die EinlaßÖffnung
93 ist über einen
Kanal
95, einen Ringraum
96 und einen Kanal bzw. Leitung
97 mit einem schematisch dargestellten Fluidumbeh,:ilter
9d verbunden,
während die Auslaßöffnung 94 über Kanäle
99 und
100 mit der Niederdruck-Steueröffnung
68b in Verbindung steht; und aur3erden über einen Kanal
101, einen
Ringraum 102 und einen Kanal
103 mit der Bohrung
73 des Entlastungszylinders
kommuniziert. Ein herkömmliches Druckabla2- bzw. Überdruckventil 104 stellt über
Kanäle
105 und
106 eine Querverbindung zwischen der Auslaßöffnung
94 und der Einla2öffnung
93 der Zahnradpumpe her. Die Aiederdruck-Steueröffnung
68b ist Über Leitungskanäle
1071 108 und
109 mit ilingräumen
110 und
111 sowie Über
einen Kanal 112 und die biegsame
Leitung
25 mit den Niederdruck-Öffnungen
113 der Fluidummotore
19 verbunden. Die Hochdruck-Steueröffnung 68a kommuniziert Über den Kanal
90 sowie Leitungskanäle 114 und
115 mit Ringräumen
116 und
117, Über einen Kanal
118 und die biegsame Leitung
26 mit den
Hochdrucköffnungen
119
der Fluidummotore
19 und über den Kanal
90, den Leitungskanal 114 sowie die biegsamen Leitungen
150 mit den
E#nlaßöffnungen
52 -der Kupplungen. Die durch die Zylinderbohrung 121 betrieblieh
untereinander verbundenen Ringräume
110, 111, 116, 117
und 120 bilden die
Steueröffnungen eines einen Schieber 122a aufweisenden Vierwegeventils 122. Der
Venti1sQhieber 122a weist durch den Schieberschaft
125 miteinander verbundene
erhabene Abschnitte bzw..Stege
123 und 124 auf und ist mittels eines Schafts
126 mit einer Magnetspule
127 verbunden. Ein täitlastunc,st#. ventil
128 weist einen Ventilschieber 128a auf, der in einer li>itlastungsventilbohrung
129 geführt ist und erhabene Abschnitte bzw. Stege
130 und
131 aufweist, die zwischen sich den Ringraum
96 festlegen. Der Entlastungsventilschieber
128a ist mit einer Magnetspule
132 verbunden. In Fig. 4 ist eine abgewandelte
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungs-Steueranordnung dargestellt, deren
Bestandteile hinsichtlich Konstruktion und Arbeitsweise denjenigen der Ausführungsform
gemäß Fig.
3 ähneln, bei welcher jedoch zusätzlich ein Durchsatz-Mef3ventil
133 vorgesehen ist, das einen Schieber 133a mit erhabenen Abschnitten bzw.
Stegen 134,
1359
136 und 137 aufweist, von denen die Stege
135 und 136 zwischen |
sich einen -#ingraum 138 und die Stege 136 und
137 zwischen sich |
einen Ringraum 139 festlegen. Der Schieber 133a ist
gleit- |
fähig in der Ventilbohrung 140 gefUhrt und durch eine Feder |
141 vorbelastet. Die Ventilbohrung 140 weist einen Hingraum |
141a auf und endet in erweiterten Bohrungen 142 und 143, von |
denen die Bohrung 142 über ein --iückschlagventil 1.44 und
eine |
Leitung 14,3 mit der biegsamen Hochdruckleitung
26 sowie über |
ein Rückschlagventil 146 und eine Leitung 147 mit der biegsamen |
Niederdruckleitung 25 kommuniziert. Die erweiterte Bohrung
143 |
'Kommunizi.ert über einen Kanal 148 sowie Leitungskanäle
108 und |
1C7 mit der Niederdruck-Steueröffnung 68b. Der
hingraum 141a |
is-, `JÖer einer Yninal 149 und biegsame LeitWip-.-ez"
1-#l mit |
den #"orher beschriebenen, den Kupplungen zugeorda-i-#-,#;eii
Drucköff- |
,iiir- -> c 1-.' ist |
'# tcen 52 zeinäf3 Fig. 2 verbunden.
De-, -iiri-gi"l. Ti #-! |
se Über die Kanäle 95 und 97 sowie das Ventil
ll-ü dem |
dumbehälter 98 verbunden. In jeder anderen Hinsicht
entspricht |
diese Konsi--ruktion praktisch der in Verbindung mit Fig.
3 be- |
# -nriebenen. |
.:#ig. 5 ist eine Fluidum-Förderpum-ze ähnlicher Konstruktion |
-i Jeni-e gemi..3 den Fig. 3 und 4 dargestellt,
die jedoch |
-nit anderen Kupplungssteuerungen für den Fluidum-Kraftantrieb |
ersehen ist. Die Federführung 70 weist in diesem Fall
eine |
erlängerung 149a auf, die gleitfähig in die einen sie umgeben- |
.-en -ri-rau- 11#la aufweisende Bohrung 150a eingesetzt ist. |
Die Verlängerung 149a endet in einem erhabenen Abschnitt bzw.
Steg
152 und ist mit einer Ausnehmung
153 versehen. Der Ringraum 151a
kommuniziert über einen Kanal 153a mit einer Ventilbohrung 154, die einen Ventilschieber
155 gleitfähig aufnimmt, welche untereinander durch einen Schaft
159 verbundene erhabene Abschnitte bzw.,Stege
156, 157 und
158 aufweist, von denen die Stege
156 und
157 einen Zwischenraum
160 und die Stege
157 und
158 einen Zwischenraum
161 festlegen. Die Ventilbohrung 154 weist einen Hingraum 161a auf. Zwischen
einen Federhalter
163
und den Ventilschieber
155 ist eine Vorbelastungsfeder
162
eingesetzt. Der Ringraum
160 kann wahlweise über den Kanal
95,
den Ringraum 96, einen Kanal 164, eine Bohrung 150a und den Ki#,nal
97 mit dem Behälter
98 verbunden werden. Der Ringraum ist über einen
Kanal'165 sowie die biegsamen Leitungen
-1 mit den vorher beschriebenen,
den Kupplungen zuge-Drucköffnungen
52 verbunden, während der i#ingraum
161
U')er die KanMie
166 und
90 mit der Hochdruck-Steueröffnung
68a l#o.,i,i,.iuniziert;. Die Niederdruck-SteuerÖffnung
68b ist über die
Kanäle
100, 101., den Hingraum 102 sowie den Kanal
103 mit dem Enti.astungszylinder
73 verbunden und kommuniziert außerdem über den Kanal
99 mit der Auslaßöffnung
94 der Zahnradpumpe. In
je-
der anderen Hinsicht entspricht diese Ausführungsform
der Er--Cindung praktisch den in Verbindung mit den Fig.
3 und 4 beschriebenen
Konstruktionen. Bei allen drei Ausführungsformen gemäß den Fig.
39 4 und
5
7vird die Mav..;netspule
127 erregt, wenn sich
der Getriebe-Schalthebe-!
28 in der Rückwärtsgangstellung des mechanischen
Getriebes befindet; in dieser Stellung schließt der S3halthebel den Kontal<t
28a und somit den Stromkreis von der Fahrzeugbatterie 2bc,# zur Hagnetspule. Wenn
sich der Schalthebel
28 in Leerlaufsteilung befindet, schließt er auf ähnliche
Weise den Kontakt
28b, wodurch der Stromkreis von der Batterie
28c zu£- MagnetsPule
132 geschlossen und letztere erregt wird. Beim
Niederdrü,##ken des Kupplungspedials 29a wird der Snhalte.-
29b geschlossen,
der seinerseits ebenfalls einen Stromkreis von der Batterie 29c -zur 1#iagnetspule
132 schließt, um letztere zu erregen. Zur lereinfachung der Darstellung sind
zwei getrennte Batterien 28c und 29c dargestellt, doch karui ersichtlicherweise
zur Betätigung der #iagnet-s-pulen eine einzige Batterie bzw. Stromquelle verwendet
werden, wobei die erforderlichen Schaltungen fUr den Fachoffensichtlich sind. Im
2o1,genden ist nun.(iiehr die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Sbeueranlage näher
erläutert. Gemä3 Fig. 2 ist das die Antriebskraft auf das lenkbare Antriebsrad übertragende
me"-hariisjhe Lintersetzungsgetriebe
18 mit Hilfe des Achsschenkelbolzens
20 ge.genüber der Vorderachse 14 begrenzt verschwenkbar aufgehängt. An Untersetzungsgetriebe
18 ist der eine NiederdrucköffnLqnzl::')
113 urd eine Hochdruüköffnung
119 aufweisende Fluidummotor
19 anireflanscht. Ob"lei(-,h diese Öffnungen,sowie
die ihnen zu-C3 Fluidum-.7';ufuhrmittel in der Beschreibung als Hochdruck-und
-.#"iederdruckteile
bezeichnet sindg ist die Druckrichtung selbstverständlich umgekehrt, wenn die Räder
in Rückwärtsrichtun- anrretrieben werden. Die Hochdrucköffnung
119 des Fluidum-C_#
CD
motors
19 wird mit unter Druck stehendem Fluidum von der Regelpum-pe
beschickt, wobei das in den Motor einströmende Druckfluidum auf bekannte Weise eine
Drehbewegung der Motorwelle
30
bewirkt. Die Drehzahl der Motorwelle
30 ist der in den Motor einströmenden Fluidummenge proportional, während
das an der Welle
30 erzeugte Drehmoment dem Über die Motoröffnungen
119
und
113 hinweg wirksamen Druckuntersch,ied proportional ist. Allgemein
kann gesagt werden, daß das an der Notorwelle
30 ern zeugte Drehmoment dem
Fluidumdruck an der HochdruckÖffnung
119
,ung der Hoborwelle
3
entspricht.
Drehmoment und Drehbeweg
0 werden auf das in den Lagern
32 und
33 gelagerte und mit dem Zahnrad 34 kämmende Ritzel
31 Übertragen.
Das vom Ritzel
31 auf das Zahnrad 34 übertragene Drehmoment kann nur durch
an den Schrägflächen
35 und
36 sowie an der Zylinderfläche
37 erzeugte heibungskraftkomponenten Über den Kupplungskörper
38 auf
die Untersetzungsgetriebewelle
58 weiterübertragen werden. Das l;adialspiel
zwischen dem Zahnrad 34 und dem Kupplungskörper
30'
auf der Zylinderfläche
37 ist so gewählt, da,3 sich das Zahnrad 34 mit einem Hindestma3 an Drehmonientverlusten
frei gegenüber dem Kupplungskörper
38 zu drehen vermag. Die Zylinderfläche
37 gewährleistet die radiale Ausrichtung des ,#"Nahnr,-ids 34 und. das von
letzterem auf den KupplungskörDer
38 übertragene Drehmoment wird hauptsächlich
über die S,.hrägflächen
35 und
36
Übertragen. Die
Schrägfläche
35 am KuDr)lungskörDer
38 ist mit der unter demselben
Winkel geneigten Kegelfläche des -,iahnrads 34 zusammengepaßt, während die am Kupplung-Gegenglied
41 vorgesehene Sr-#firägfl-qche
36 i-.qit, einer entspre",hend ge--,-,eigten
Kegelfläche des Zahnrads 34 zu--aminen#-epa"-#t ist. Die auf die tD
CD -S-#hrdgflächen
35 und
36 zwischen dem KupplungskörDer
38, dem
CD -Ue,?#englied
41 und dem Zahnrad 34 ausgeübten Klemmkräfte werden durch die F.,.,draulikkolben
43 hervorgebracht, die mit den diese
Kler,Lmkräfte von Kuoplwlgskörper 38 auf das Gegenglied
41 Über- |
'-ragenden und diese Bestandteile zusammenhaltenden Bolzen
bzw. |
i,iibensti2eln 42 verbunden sind. Beim Einleiten von auf die |
i 1 3 |
.,rauli'#kolben 4 einwir'-,endem -locildr-Li#,kfl-u'Ldur.q.
den Zvli.iider- |
45 wird die (1#ki"#,h dieses Fluidum erzeugt,e #,ra#' t Uber
die |
Bolzen 42 auf das Kupplu-,-"#l,-(regengl-if-d 41
un, das |
-7 |
-alinrad 34 an den Schrägflächen b und 36 Z',
-"rßnen. 11#-I#t',- 1, |
des 1"eigungs##,Tinkels dieser Flächen vervielfa#,#-,.nt die |
Verkeilungswirkung die der durch die |
'-;--,--,raulilx#kolben 43 er#,eugten Hydrauli!#kraft. Die |
n ente dieser Jerkeilungskraft ena, >Ii-Allt
die Drehr".OIPent#ibertra-- |
.u-2: von, a",.#,irad 34 auf die Untersetzungsgetriebewelle
58. |
,le Drenmoinent-ubertragungsleistung der Schr;i.gfl-#cne"-
35 un,-J |
-i -. und somit der Kupplung sind der an den '4,#"drau-Liki-ol'L#en
4-1 |
erzeurrten Kraft unmittelbar proportional, die ihrerseits dem |
-)ru2k. des ",ber die DruckÖffnung 52, die Bohrungen
46 und 47, |
--en #iingraum 48, die Bohrung 49 und die Kanäle
50 und 51 in |
##,-n Rau:-i 45 ein#-eleiteten Fluidums Dro-oortional ist.
Wie erwähnt, |
ist das vom Fluidummotor
19 erzeugte Drehmoment dem an
seiner Uffnung
119 liegenden Druck unmittelbar proportional. Da derselbe
Druck an die Drucköffnung
52 angelegt wird, ist die Drehmoment-ubertragungsleistung
der Kupplung daher stets dem durch den Fluidummotor
19 erzeugten Drehmoment
proportional. Das von der Drucköffnurfg
52 zum Zylinderraum 45 strömende
Druckfluidum ist auf bekannte Weise durch die bereits beschriebene Dichtungshülse
53 wirksam abgedichtet. Die zwischen das Kupplungs-Gegenglied 41 und den
Kupplungskörper
38 eingefügte Wellenfeder
56 trennt normalerweise
das Gegen(--lied 41 vom Kupplungskörper
38 und somit auch die das Drehmoment
übertragenden Schrägflächen
36 bzw.
35. Auf diese Weise sich das Ritzel
31 und das auf der Zylinderfläche
37
Zahnrad 34 frei relativ zum Kupplung.skörper
38 zu drehen, ohne ein nennenswertes Drehmoment auf die Welle
58
des
Untersetzungsgetriebes zu übertragen. Dieser Zustand entspricht somit dem ausgerückten
Zustand der Kupplung. Durch Änderung des Fluidumdrucks im Raum 45 kann die Kupplung
somit entweder vollständig ausgerückt werden oder ein dem Fluidumdruck in diesem
Raum proportionales Drehmoment Übertragen. Gemäß Fig.
3 wird die durch die
Antriebomaschine 12 erzeugte Drehbewegung Über die Welle
60 auf die Zylindertrommel
59 übertragen und bewirkt eine Hin- und Herbewegung der an der geneigten
Angriffsfläche
65 des Kipphebels
66 ablaufenden Kolben 64.
Diese
Hin- und Herbewegung bringt die Förder- bzw. Pumpwirkung hervor, die auf bekannte
Weise durch die Hochdruck- und die iederdruck-Steueröffnung 68a bzw.
68b
der suhematisch dargesICIellten ilentilplatte
68 phasengesteuert wird. Die
Gröfie des in der Zylindertrommel #q erzeugten Druckfluidum-Durchsatzes ist dem
Neigungswinkel der Angriffsfläche
65 des Kipphebeis
66 gegenüber der
Dreha,-,hse der Welle
60 proportional. Bei senkrecht zur Drehachse der Pumpe
stehender Angriffsfläche
65 ist die Förderleistung der Pumpe gleich Null,
während bei gemä2 Fig.
3
maximalem Neigungswinkel der Angriffsfläche
65 die Förderleistung der Pumpe am höchsten ist. Das Hochdruckfluidum von
der Hochdi,u,--#l#-Steueröffnung D8a wird Über den Kanal
90, die Leitungsk,-tn,;'ile
114 und
115, den Hingraum
116, die Zylinderbohrung
125,
den
#iingraum
117, den Kanal
118 und die biegsame Leitung
26
zu
den Hochdi,ucköffnu"igen
119 der Fluidummotore
19 geschickt, wobei
die Hochdruckfluidumströmung auf übliche Weise eine Drehbewe,-rung in den Fluidummotoren
19 erzeugt, die über die mechaniSchen Untersetzungsgetriebe ld auf die Vorderräder
17 des Schlepoers o.dgl. Fahrzeugs übertragen wird.Nach der Leistungsin den
Fluidummotoren
19 wird das HochdruCkfluidum mit niedrigem Druck aus den i#-iederdruclcöffnungen
113 über die bieg-Isanie Leitung
25, die Leitung 112, den "ingraum
111, die 'Zylinderh')hrung 121, den -";,.in7rau.,n
110 sowie die Leitungskanäle
109,
10"-,
107 ausgesto:1,en und zur Niederdruc;k-Steueröffnung
68b
!)ie Umlauf,ge-Ichwindigkeit der Vorderr#ider
17
uiro. (-lur,-,#l
die des Schleppers diktiert,
die ihrerseits von der Umlaufgeschwindigkeit
der Hinterräder l#' bestimmt wird. Der Antrieb des Schleppers erfolgt Über die auf
lierkörwiliche Weise Über das mechanische Getriebe
16 mit der Antriebsmaschine
12 verbundenen,Hinterräder
15. Das ibersetzungsdes mechanischen Getriebes
16 wird selbstverständlich durch die jeweils gewählte Stellung des Getriebe-Schalthebels
28 bestimmt. Da die meisten Schleppergetriebe nicht "synchror,.isiertl# sind,
wird die mit Hilfe des Schalthebels,28 in Verbindung mit der Schlepperkupplung 29
und dem Kupplungspedal 29a erfolgende Änderung des mechanischen Ubersetzungsverhältnisses
normalerweise bei stehendem bzw. antriebslosem Schlepper vorgenommen. Die durch
die Fluidum-Förderpumpe 24 mit veränderbarem Durchsatzvolumen von der Antriebsmaschine
12 abgenommene und an die Fluidummotore
19 übertragene Antriebskraft
wird an die lenkbaren Antriebsräder
17 abgegeben und unterstützt die Vorwärtsbewegung
des S,3hleppers
10 mit derselben Abrollgeschwindigkeit wie diejenige der
Hinterräder. Uie Umlaufgeschwindigkeit der lenkbaren Antriebs- bzw. Vorderräder
17
LD wird unbedingt durch die Umlaufgeschwindigkeit der Hinterräder
15 diktiert. Hinterräder
15 und Vorderräder
17 sind über den
Erdboden wirksam miteinander sychronisiert. Je grö2er die Eigengeschwindigkeit des
Schleppers ist, um so größer ist somit die Drehzahl der lenkbaren Antriebsräder
17 und um so größer ist
der von den Fluidurimotoren benötigte Durchsatz
an Hochdruckfluidum. Da das Fluidum den i,iotoren
19 durch die -e-.gelpumpe
24 geliefert wird, muf3 sich das Fördervolumen der
Pumpe proportional
zur Eigengeschwindigkeit des Schleppers ändern. Die Gröije des auf die lenkbaren
Antriebsräder
17 Übertragenen Drehmomentsist dem durch die Regelpumpe 24
erzeugten und an die Fluidummotore angelegten Fluidumdruck unmittelbar -nrooortional.
Der Neigungswinkel des i#.ipphebels
66 und somit das Fördervolumen der --umpe
wird duruh die kombinierte Wir!#ung der Steuerfeder
72, des Steuer.-.olbens
74 und der automatischen ,#-ru,#',labhängigen Pumpensteuerung
79 geregelt.
Die Über die Federführung
70 und die Schubstange
69 wir'##same Steuerfeder
72 drängt den Kipphebei
66 in die den größten Durchsatz der Pumpe
gewährleistende Stellung. Ein von der automatischen druckabhängigen Steuerung
79 an den Steuerzylinder
75 abgegebenes Drucksignal auf die Querschnittsfläche
des Steuerkolbens 74 ein und erzeugt eine der Größe dieses Drucksignals proportionale
Kraft. Diese über, die Kugelverlängerung
76 "",-,#"4iterübortragene Kreaft
trachtet die Vorbelastungskraft der Steuerfeder 72 zu Überwinden un2 den KiD-ohebei
66 ui-.i den Schwenkzapfen
67 in die keine Pumpengorderleistung bewirkende
Stellung zu verschwenken. jie automaische druckabhängige Steuerung
79 ist
auf bekannte Weise so ["n.#-,eord-ne' da13 sie ein moduliertes Steuersignal abgibt,
welches ,erl iiei--,in##svyinkel des Kipphebels
66 und somit das Förder,
--Jer iumpe entsprechend ändert, um an der Hochdruck-Steueröffnung #D8a einen verhältnismäßig
konstanten hohen Druck aufrechtzuerhalten. Dieser Druck bleibt innerhalb eines schmalen
Bereichs verhältnismäßig konstant, der in Abhängigkeit von der Eigengeschwindigkeit
des S(--hleppers zwischen einem Höchst- und einem
Wie erwähnt, weist die automatische druckabhängige Steuerung
79 einen Steuerschieber
78 auf, der in der Steuerbohrung
80 geführt und durch die Steuerschieberfeder
89 vorbelastet Ist. Das
unter Druck stehende Fluidum wird von der Hochdruck-Steueröffnung ö8a über den Kanal
90 zur Steuerbohrung
80 geleitet, wo es durch Einwirkung auf die Querschnittsfläche
des Stggs
82 der Vorbelastungskraft der Steuerschieberfeder
89 entgegenwirkt.
Die Stege
82 und
81 des Steuerschiebers
78 legen den Über die
Bohrung
87
mit dem Niederdruckraum
88 innerhalb der Pumpe 24 verbundenen
hingraum
83 fest. Bei Bewegung des Steuerschiebers
78 In der einen
Richtung aus der Stellung gemäß Fig.
3 wird der Ringraum 84 und somit der
Steuerzylinder
75 entweder mit der Hochdruck-oder der Niederdruckseite verbunden.
Im Fall eines höheren Drucks wird die Vorbelast'ung des Steuerschiebers Überwunden
und wird über den Leitungskanal
85 Hochdruckfluidum in den Steuerzylinder
75 eingeleitet, um eine Bewegung des Kipphebeis
66 in die Stellung
verminderter Pumpen-Fördärleistung hervorzubringen. Umgekehrt ermöglicht es eine
Drucksenkung In der Hochdruck-Steueröffnung 68a der Steuerschieberfeder
89, den Steuerschieber
78 gemäß Fig.
3 von rechts nach links
zu verlagern und'dabei den Steuerzylinder
75 mit dem Niederdruckraum
88 zu verbinden. Unter der Wirkung der Steuerfeder
72 wird der Kipphebel
66 in die Stellung erhöhter Pumpen-Förderleistung verschwenkt. Eine Steuerung
dieser Art ist bekannt und stellt nicht den Gegenstand der Erfindung dar.
Eine
Fluidum-Förderpumpe mit veränderbarem Durchsatzvolumen, wie die Pumpe gemäß Fig.
3, die mit einer derartigen Steuerung ausgerüstet ist, unterwirft die Fluidummotore
im allgemeinen einem konstanten vorbestimmten Druck bei genau bemessenem Durchsatzvolumen
an Hochdruckfluidun, wie es durch die Umlaufgeschwindigkeit der lenkbaren Antriebsräder
17 und somit durch die Eigengeschwindigkeit des Schleppers gefordert wird.
Der Steuerdruckwert der Kraftübertragung wird durch die Größe der Vorbelastung der
Steuerschieberfeder
89 in ihrem Gleichgewichts2ustand gemäß Fig.
3 bestimmt. Die Steuerfeder
72 wird durch den Entlastungskolben
71 in ihrer Vorbelastungsstellung gehalten. Die Drehbewegung der Welle
60 wird über eine nicht dargestellte mechanische Verbindung auf die Zahnräder
92 und 92a einer herkömmlichen Zahnradpumpe
91 übertragen, die auf bekannte
Weise einen Druckfluidumfluß erzeugt.
Es sei angenommen, daß die Drehrichtung der Zahnradpumpe so
ge- |
wählt ißt.. daß die uf.fnung 94 die Hochdruck- bzw.
Ausla2öffnung |
-Und die Üffnung 93 die Niederdruck- bzw. Einlaßöffnung
der |
.2umpe darstellt. Dann str5mt das von der Auslaßöffnung 94
kommen- |
,le, u#rLter Drui#,.k steiie#-,irte Fluidlum Über die Kanäle
99 und 101, |
102 und den Kanal 103 in die Entlastungsz.ylinder- |
73, #,io es auf die Quers"#,hnittsfl":'-icl,#e des Ehtlastungs- |
71 Der durch die .,"ahnradj)umpe an der Auslaß- |
5f*X,'n",#,#i"" 94 erzeugte Drunk ist so hoch, daii der Entlastungskolben |
191 `lie Steuerfeder 72 ziisam[#ienzudrücken
vermag. Die rJiederdru",k- |
EinlaiSöffnung
93 der Pumpe ist über den Kanal
95 mit dem zwischen den Stegen
130 und
131 des Entlastungsventilschiebers
128a fest-CD gelegten Ringrawa
96 verbunden. Der'Entlastungsventilschieber
128a ist, wie erwähnt, mit der Magnetspule
132 gekoppelt. Bei Bewegung des
Entlastungsventilschiebers 128a gemäß Fig.
3 von
links nach rechts werden die Ringräulme 96 und 102 miteinander |
04 Und gIle |
verbunden wodurch die Auslaßöffn# -15"" der #lg'r'Sagpfufmnpu'engirl
Ver- |
9 17 J |
bindung miteinander gelangen, so daß die Zahnradpumpe wirksam kurzgeschlossen und
der Druck an der Auslaßöffnung 94 reduziert wird. Hierdurch wird der Zylinder
73 entlastet. Der Entlastungskolben
71 verlagert sich unter der Wirkung
der Steuerfeder
72
und der Gegenfeder
77 gemäß Fig.
3 von rechts
nach links und bringt dabei den Kipphebel
66 in die keinen Förderdurchsatz
erzeugende Stellung. Durch Bewegung des Entlastungsventilschiebers 128a in die Stellung
gemäß Fig.
3 zurück werden die Auslaß- und die Einlaßöffnung 94 bzw.
93 der ZahnradpumDe wirksam blockiert, so daß sich der Druck an der Auslaßöffnung
94 auf die Einstellung des herkömmlichen Überdruckventils 104 erhöht. Durch den
resultierenden Fluidumdruckanstieg im Entlastungszylinder
73 wird der Enblastungskolben
71 gemäß Fig.
3 von links nach rechts verlagert, wobei die Steuerfeder
72 zusamriengedrÜckt und die Steuervorrichtung der Regelpumpe aktiviert und
soinit der Vorderrad-Fluidumantrieb ebenfalls aktiviert wird. In seiner i4ormalstellung
befindet sich der Entlastungsventilschieber 12üa in der Stellung gemäß Fig.
3. Es ist somit ersichtlich, dai3.die Fluidum-Förderpumpe durch Erregen der
i#laA:netspule
132 und die sich
hieraus ergebende Bewegung
des Entlastungsventilschiebers in die Normalstellung gemä2 Fig.
3 entlastet
werden kann. Wie erwähnt, wird die Magnetspule
132 erregt, wenn entweder
das Kupplungspedal gedrückt wird oder der Schalthebel sich in seiner Neutral- bzw.
Leerlaufstellung befindet. Auf diese Weise werden Umlaufverluste in der Anlage auf
ein Mindestma3 herabgesetzt, indem die Fluidumströmung durch die Anlage beim Fehlen
einer Antriebskraftübertragung von der Antriebsmaschine 12 auf die Hinterräder
15 reduziert wird. Gemäß Fig.
3 ist die Hochdruck-Steueröffnung 68a
Über den Kanal
901 die Leitungskanäle 114 und
115, den Ringraum
116, die Zylinderbohrung 121, den Ringraum
117 und den Kanal.
118 mit der biegsamen Leitung
26 verbunden, während die Niederdruck-Steueröffnung
0/8b Über die Planäle 107,
108 und
109, den Ringraum
110,
die
Zylinderbohrung 121, den hingraum
111 und den Kanal 112 an die biegsame Leitung
25 angeschlossen ist. Auf diese Weise strömt das Druckfluidum von der Hochdruck-Steueröffnung
68a über die biegsame Leitung
25 und läuft mit niedrigem Druck zur Niederdruck-Steueröffnung
Öbb zurück. Es ist somit ersichtlich., dai3 das aus der Fluidum-Förderpumpe ausströmende
und zu ihr zurückströmende Fluidum die Kanäle des herkömmlichen Vierwegeventv-ils
122 durchströmt, welches einen durch Erregen der Magnetspule
127 betätigbaren
Vierwege-Ventilschieber 122a aufweist. Auiserdem sind die U:ffnungen
52 der
Kupplungen über den Kanal
90, den Leitungskanal 114 sowie die biegsamen Leitungen
150 und
151 dem Hochdruckfluidum
von der Öffnung
68a ausgesetzt. Bei der durch Erregen der Magnetspule
127 erfolgehden Bewegung
des Schiebers 122 a gemä3 Fig.
3 von rechts nach links wird die Hochdruck-Steueröffnung
68a auf bekannte Weise mit der biegsamen Leitung
25
verbunden', während die
biegsame Leitung
26 mit der Niederdruck-Steueröffnung
68b verbunden
wird. Da hierbefdie Strömungsrichtung des Fluidums in den biegsamen Leitungen
25 und
26 umgekehrt wird, wird auch die Umlaufrichtung der Schlepper-Vorderräder
17 umgekehrt. Ersichtlicherweise kann somit die Drehrichtung der Vorderräder
durch Erregen der Magnetspule
127 umge-#zehrt werden. Die Ringräume
110 und 120 des Ventils 122 bleiben in beiden Arbeitsstellungen des Ventils
in unmittelbarer Verbindung mit der Niederdruck-SteuerÖffnung
68b. Wie erwähnt,
wird die Magnetspule
127 erregt, wenn sich der Get.riebe-Schalthebel
28 in der Rückwärtsgangstellung befindet. Auf diese Weise erfolgt die Umkehr
der Antriebsrichtung der Hinterräder und der lenkbaren Vorderräder gleichzeitig.
In den Fällen, in welchen der Druckbedarf der Fluidummotore die Förderleistung der
Regelpumpe Übersteigt und sich der Druck an der Hochdrucköffnung ö8a zu senken trachtet,
fällt der Druck an der Üffnung
52 entsprechend ab. Hierdurch wird die der
Vorbelastungskraft der Wellenfeder
56 der Kupplung entgegenwirkende Kraft
vermindert und wird die Kupplung demzufolge in einen halbentlasteten Zustand gebracht.
In diesem Fall wird ein Gleichgewichtszustand zwischen dem Ausrücken der Kupplung
und
dem Ausmaß erreicht, in welchem der Druckbedarf der Fluidummotore
die Förderleistung der Regelpumpe Übersteigt. Die Größe des zur Hervorbringung eines
Ausrückens der Kupplung erforderlichen Druckabfalls in der Hochdrucköffnung 68a
wird jedoch durch die Eigenschaften der Wellenfeder
56 bestimmt, die wegen
ihrer erforderlichen verhältnismäßig großen Abmessungen nicht außerordentlich ansprechempfindlich
gegenüber Änderungen der ihr entgegenwirkenden Fluidumkraft sein kann. Das Ausmaß"
bis zu welchem die Kupplung ausrückt, entspricht daher nicht genau der Gröl3e'des
Druckabfalls an der Öffnung
52.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 4 gewährleistet
jedoch die Verweneines auf den Durchfluf3 bzw. Durchsatz ansprechenden Venbils
133 sowie einer diesem zugeordneten, verhältnismäßig kleinen und demzufolge
ansprepheinpfindlichen Vorbelastungsfeder
137 ein ;#renaueres Ansprechen
auf das Uberschreiten der Förderleistung der Regelpumpe. Gem,«ii3 Fig. 4 sind die
Drucköffnungen
52 der beiden flui"iumdruckbebl;#tigten Kupplungen, von denen
eine in Fig. 2 i-argestellt und bereits beschrieben worden ist, über die Lei-#I-unger.
151 und
150 sowie den Kanal 149 mit dem Fluidumbehälter
98 #gerbunden. Der Schieber
133a des Durchflui3-Ivief3ventils
133
den Iiingraum 141a unter normalen Betriebsbedingungen joer _len Leitungsi",-anal
114 und den Kanal
90 mit der Hochdruck-:-1",;euerüffnung 68a so cia-.i das
;on d.er m#egelpumpe 24 gelieferte -ioc,h,J-ruc,kfluidum kontinuierlich an die Drucköffnungen
52 angelegt wird und die fluidumdruckbe-(",;-itigten Kupplungen betl;itigt.
Wie
in Verbindung mit Fig. 2 erwähnt, ist die Drehmoment-übertragungsfähigkeit der Kupplungen
dem durch die Fluidum-Förderpumpe erzeugten Druck unmittelbar proportional. Da das
von den Fluidummotoren
19 erzeugte Drehmoment ebenfalls dem Förderdruck der
Regelpumpe proportional ist, liegt die Drehmoment-Übertra-,gungsfähigkeit der fluidumdruckbetätigten
Kupplungen stets innerhalb des Bereichs der Drehmomenterzeugung durch-die Fluidummotore.
Beim Erregen der Magnetspule
132 auf die erwähnte Weise und bei der hierbei
hervorgebrachten Bewegung des Entlastungsventilschiebers 128a werden die Ausla13öffnung
94 und die EinlaßÖffnung
93 der Zahnradpumpe kurzgeschlossen, so daß der
Kipphebei
66
eine lotrechte Stellung einnimmt, die, wie erwähnt, der keinen
Förderdurchsatz der Regelpumpe erzeugenden Stellung entspricht. Der in der Hochdruck-Steueröffnung
68a und somit an den Hydraulikkolben 43 der fluidumdruckbetätigten Kupplungen herrschende
Druck fällt nunmehr auf einen.Mindestwert-ab. In diesem Fall bewirkt die bei jeder
Kupplung vorgesehene Wellenfeder
56 ein Ausrücken der Kupplung, so da3 die
Fluidummotore
19 aui3er Antriebsverbindung mit den lenkbaren Antriebsrädern
17 gelangen. Wie erwähnt, hat somit die Erregung der Magnetspule
132 nicht nur eine Entlastung der Regelpumpe zur Folge, wodur#.h letztere
in einen keinen Druck und keinen Durchsatz erzeugenden Zustand gebracht wird, sondern
bewirkt auch ein automatisches Ausr'L"cl#en der Kupplungen und somit ein Trennen
der Fluidummotore von den lenkbaren Antriebs-Vorderrädern. Unter diesen Bedingungen
kann.