DE1505677B2 - Fahr- und Lenk betätigungseinrichtung des hydrostatischen Antriebs für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Gleiskettenfahrzeug - Google Patents
Fahr- und Lenk betätigungseinrichtung des hydrostatischen Antriebs für ein Fahrzeug, insbesondere für ein GleiskettenfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung des hydrostatischen Antriebs für ein
Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige bekannte Einrichtungen benötigen eine große
Anzahl von mittels Gelenken verbundenen Hebeln und Gestängeteilen. Das Anpassen und Ausrichten dieser
Teile erfordert einen hohen Montageaufwand, außerdem leidet durch die sich addierenden Spiele in den
vielen Gelenkstellen die Genauigkeit der Pumpeneinstellung. Im übrigen sind diese Einrichtungen durch die
vielen Teile auch teuer und kompliziert (DT-AS 1 204 947, FR-PS 1 178 714).
Bei einer anderen bekannten Einrichtung sind sowohl die Pumpen wie auch die Hydromotoren verstellbar
ausgebildet. Die Pumpen sind dabei mittels zweier Verstellglieder, nämlich eines Lenkrades und eines
Schalthebels, entweder gleich- oder gegensinnig zwecks Geschwindigkeitsänderung oder Fahrtrichtungsänderung
verstellbar. Durch zusätzliches Verstellen der Hydromotoren können mehr oder weniger
enge Wendekreise oder Kurven gefahren werden. Für das Erreichen eines bestimmten Fahrzustandes sind
noch Überlagerungsgetriebe mit einer Schaltkupplung notwendig. Eine solche Einrichtung gestattet wohl eine
recht universelle Verstellbarkeit der hydrostatischen Getriebe, ist aber ebenfalls recht aufwendig und durch
die Verwendung von verstellbaren Hydromotoren sehr teuer (DT-PS 957 184).
Weiterhin sind spezielle Koppelgestänge für die
ao Pumpenverstellung bekanntgeworden, für die aber. ebenfalls das oben Gesagte gilt (FR-PS 866 278,
1 252 362).
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung
des hydrostatischen Antriebs für ein Fahrzeug zu schaffen, die verhältnismäßig wenig
Teile benötigt und dadurch unkompliziert und billig ist. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die
im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 genannten Mittel gelöst.
Das hat den Vorteil, daß nur wenige Gelenkstellen notwendig sind, wodurch die Einstellgenauigkeit der
Pumpen besser wird und sich die Störanfälligkeit verringert.
In den Zeichnungen ist ein in der folgenden Beschreibung
näher erläutertes Ausführungsbeispiel der Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung nach der Erfindung
dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 die Draufsicht auf ein mit der Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung
nach der Erfindung für den hydrostatischen Antrieb ausgerüstetes Gleiskettenfahrzeug,
F i g. 2 eine Ansicht der Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung,
F i g. 3 eine Seitenansicht der Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung
nach F i g. 2,
Fig.4 die Draufsicht auf einen Teil der Fahr- und
Lenkbetätigungseinrichtung,
F i g. 5 einen Schnitt entsprechend der Linie A-A der F i g. 2 für ein weiteres Ausführungsbeispiel,
F i g. 6 eine Seitenansicht dieses Ausführungsbeispiels.
In F i g. 1 ist mit 1 ein Gleiskettenfahrzeug bezeichnet,
das auf Gleisketten 2 und 3 fährt. Jede Gleiskette wird durch einen ihr zugeordneten hydrostatischen
Motor 4 und 5 über ein Antriebsrad 6 und 7, wenn nötig unter Zwischenschaltung eines mechanischen Übersetzungsgetriebes,
angetrieben. Dem hydrostatischen Motor 4 ist eine in der Förderrichtung und im Förderstrom
einstellbare Pumpe 8 zugeordnet; beide sind durch Leitungen 9 und 9' miteinander verbunden. Zu dem hydrostatischen
Motor 5 gehören entsprechend eine in der Förderrichtung und im Förderstrom einstellbare Pumpe
10 und Leitungen 11 und 11'. Die Pumpen 8 und 10 werden von einer Brennkraftmaschine 13 unter Zwischenschaltung
eines Vorgeleges 12 angetrieben.
Am Fahrzeugkörper ist eine Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung 14 angeordnet, die in den F i g. 2 bis 4
im einzelnen dargestellt ist. Sie ist in einer gcstellfesten
Konsole 15 untergebracht, in der in einer senkrecht zur Fahrzeugkörperhorizontalen verlaufenden Bohrung 16
ein Zapfen 17 eines Zahnrads 18 gelagert ist. Das Zahnrad 18 steht mit einem Zahnritzel 19 im Eingriff, das mit
der ein Lenkrad 20 tragenden Lenkwelle verbunden ist.
Der Zapfen 17 des Zahnrads hat eine Kröpfung 21, in der eine senkrecht zur Längsachse des Zapfens 17 verlaufende
Bohrung 22 ausgebildet ist. in dieser ist ein Bolzen 23 festgehalten. Auf dem Bolzen 23 ist schwenkbar
ein Lenker 24 angeordnet, dessen freies Ende in eine Bohrung 25 eines Koppelteils 26 drehbar eingreift.
In der Konsole 15 ist weiterhin eine Bohrung 27 ausgebildet, die senkrecht zur Bohrung 16 verläuft und diese
schneidet. Bei auf Geradeausfahrt eingestelltem Lenkrad bilden die Achsen der Bohrung 27 und die des
Bolzens 23 ebenfalls eine Gerade.
In der Bohrung 27 ist ein mit einem Hebelarm 28 versehener Bolzen 29 schwenkbar gelagert. Das freie
Ende des Hebelarms ist ebenfalls in einer Bohrung 30 des Koppelteils 26 drehbar gehalten.
Die Bohrungen 25 und 30 liegen bei auf Geradeausfahrt eingestelltem Lenkrad und in Längsrichtung des
Fahrzeugs gesehen im Abstand hintereinander, z. B. die Bohrung 30 in Vorwärtsfahrtrichtung vor der Bohrung
25.
Fest mit dem Bolzen 29 ist ein Fahrhebel 31 verbunden. Dieser dient zur Wahl der Fahrtrichtung und der
Fahrgeschwindigkeit.
Im Koppelteil 26 ist — in Fahrtrichtung gesehen —
links der Bohrung 25 eine Bohrung 32 und rechts der Bohrung 25 eine Bohrung 33 angeordnet (F i g. 4). Die
gedachte Verbindungslinie ihrer Mittelpunkte geht durch die Mitte der Bohrung 25 und steht senkrecht auf
der die Bohrungen 25 und 30 verbindenden Ebene. Die Bohrungen 32 und 33 sind gleich weit von dieser entfernt.
In der Bohrung 32 ist ein Kugelzapfen 34 angeordnet, von dem eine mit dem Kugelzapfen 34 ein
Kugelgelenk bildende Schubstange 35 zu dem den Förderstrom der Pumpe 10 einstellenden Glied führt. Ein
Kugelzapfen 36 in der Bohrung 33 des Koppelteils 26 ist ebenso über eine Schubstange 37 mit der Pumpe 8
verbunden.
Steht der Fahrhebel 31 in senkrechter Stellung (Neutralstellung), so liegen die Mitten der Kugelzapfen 34
und 36 genau unter der gedachten Mittelachse der Bolzen 23 und 29, und die Längsachsen des Zapfens 17 und
des Lenkers 24 bilden eine Gerade. Die Schubstangen 35 und 37 stellen die Pumpen so ein, daß sie kein
Druckmittel zu den hydrostatischen Motoren fördern, d. h. das Fahrzeug steht.
Zum Schalten der Vorwärtsfahrt wird der Fahrhebel 31 nach vorne geschwenkt. Dabei bewegt der Hebelarm
28 das Koppelteil 26 nach hinten, da dieses mittels des Lenkers 24 am Zapfen 23 schwenkbar angelenkt ist,
d. h. das Koppelteil wandert längs eines Kreisbogens um den Zapfen 23 als Mittelpunkt. Dabei rückt die gedachte
Verbindungslinie der Kugel zapfenmitten parallel zur vorigen Stellung nach hinten (in Richtung zum
hydrostatischen Getriebe), so daß beide Schubstangen 35 und 37 denselben Weg zurücklegen und beide Pumpen
so einstellen, daß deren Förderströme jeweils gleich ansteigen. Das Fahrzeug bewegt sich je nach
Fahrhebelausschlag mehr oder weniger schnell geradeaus vorwärts.
Zum Schalten der Rückwärtsfahrt wird der Fahrhebel nach hinten geschwenkt, wobei sich das Koppeltei)
26 nach vorne bewegt. Beide Pumpen fördern nun gleiche Druckmittelmengen zu den hydrostatischen Motoren,
aber in umgekehrter Richtung als zuvor.
Steht der Fahrhebel in Neutralstellung und dreht der Fahrer am Lenkrad 20, so rührt sich das Koppelteil 26
nicht, was daraus zu erklären ist, daß die den Lenker 24 aufnehmende Bohrung 25 genau unter der Drehachse
des Zapfens 17 liegt. Erst wenn der Fahrhebel geschwenkt wird, ist auch ein Lenkeinschlag möglich.
Soll das Fahrzeug eine Linkskurve vorwärts beschreiben, so wird der Fahrhebel 31 nach vorne geschwenkt,
wodurch das Fahrzeug sich vorwärtsbewegt. Das Koppelteil 26 hat sich nach hinten bewegt, die
Bohrung 25 liegt nicht mehr unter der Mittelachse des Zapfens 17, sondern ein Stück hinter dieser. Nunmehr
wird das Lenkrad 20 nach links gedreht, wobei die Bohrung 30 ihre Lage beibehält. Es ist ersichtlich, daß sich
die Bohrung 30, gleichgültig wie der Lenkradeinschlag auch sei, stets längs einer gedachten Geraden bewegt,
die parallel zu den Längsachsen der Pumpen 8 und 10 verläuft und genau in der Mitte zwischen diesen liegt.
Nach dem Schwenken der Bohrung 25 nach hinten folgt diese bei einem Lenkradeinschlag einem Kreisbogen,
dessen Mittelpunkt die Mitte der Bohrung 30 ist. Dieser Vorgang ist aus der F i g. 4 ersichtlich. Die nunmehr
vom Koppelteil 26 eingenommene Lage ist strichpunktiert eingetragen. Die Schubstange 37 hat
sich gegen die Pumpe 8 hin bewegt und deren Förderstrom vergrößert, die Schubstange 35 bewegte sich von
der Pumpe 10 weg und verkleinerte deren Förderstrom. Dadurch ändert sich auch das Übersetzungsverhältnis
des hydrostatischen Antriebes derart, daß sich die Gleiskette 2 schneller bewegt als die Gleiskette 3,
wodurch das Fahrzeug eine Linkskurve vorwärts beschreibt, deren Radius, wie üblich, von der Größe des
Lenkradeinschlags abhängt. Wird bei dem so gewählten Lenkradeinschlag von der Vorwärtsfahrt in die
Rückwärtsfahrt durch entsprechendes Schwenken des Fahrhebels 31 übergegangen, so wird dieselbe Kurve
rückwärts befahren. Dabei ändert sich lediglich die Fahrgeschwindigkeit, und zwar derart, daß sie von
einem bestimmten Wert stetig verzögert wird auf 0, wenn der Fahrhebel in Neutralstellung steht, und dann
wieder beschleunigt wird beim Schwenken des Fahrhebels 31 in die Rückwärtsfahrtrichtung. Das in Fig.4
strichpunktiert eingezeichnete Koppelteil 26 wandert beim Zurückschwenken des Fahrhebels 31 in die ausgezogen
dargestellte Lage (Neutralstellung, Fahrgeschwindigkeit 0), und beim weiteren Schwenken über
die Null-Lage hinaus in die gestrichelt dargestellte Lage. Daraus ist ersichtlich, daß auch jetzt der Förderstrom
der Pumpe 8 größer ist als der der Pumpe 10, d. h. die Gleiskette 2 bewegt sich schneller als die Gleiskette
3, was bei der nun erfolgten Rückwärtsfahrt nichts anderes bedeutet, als daß die zuvor befahrene
Kurvenbahn genau eingehalten wird. Aus dem Geschilderten ist zu erkennen, daß sich die Kugelzapfen 34 und
36 bei erfolgtem Lenkradeinschlag und Schwenken des Fahrhebels auf einer gedachten Kugeloberfläche bewegen,
d.h. die Kinematik der Betätigungseinrichtung entspricht einem sphärischen Kurbeltrieb. Steht das
Lenkrad in der Stellung Geradeausfahrt und wird nur der Fahrhebel 31 geschwenkt, so bewegen sich die Kugelzapfen
lediglich auf Kreisbahnen. Der Idealfall, daß sich die Kugelzapfen stets in einer Ebene bewegen,
wird nicht erreicht, doch sind die durch Kreisbahn- oder Kugeloberflächenbewegung entstehende Fehler
praktisch vernachlässigbar, insbesondere dann, wenn die Schubstangen für die Pumpen lang sind. Jedenfalls
ermöglicht es die Fahr- und Lenkbetätigungseinrich-
tung, mit einfachsten Mitteln ein Fahrzeug zu lenken und die Fahrtrichtung und Geschwindigkeit einzustellen.
Mit ihr ist es möglich, jeden beliebigen Kurvenradius zu befahren. Die Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung
ist keineswegs nur für Gleiskettenfahrzeuge geeignet, sondern auch für Fahrzeuge mit beidseitig angeordneten
Antriebsrädern, die von getrennten Pumpen und hydrostatischen Motoren angetrieben sind.
Zum Wenden des Fahrzeugs auf der Stelle ist die Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung, wie zuvor beschrieben,
nicht geeignet. In Neutralstellung des Fahrhebels 31 ist ein Schwenken des Koppelteils 26 nicht
möglich, da die Achse des Zapfens 17 und die des Lenkers 24 zusammenfallen.
Mit der Abwandlung der Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung nach den F i g. 5 und 6 ist es jedoch möglich,
ein mit Gleisketten ausgerüstetes Fahrzeug auch auf der Stelle zu wenden. Der Aufbau ist im wesentlichen
derselbe, wie zuvor beschrieben. Dem Hebelarm 28 und dem Bolzen 29 des ersten Ausführungsbeispiels
entsprechen ein Hebelarm 40 mit Bolzen 41. Der Bolzen 41 weist einen abgesetzten Teil 42 auf. An diesem
Teil ist der Fahrhebel 31 befestigt. In der Konsole 15 ist eine Ausnehmung 43 ausgebildet, an deren Enden
Scheiben 44 und 45 angeordnet sind, die durch eine Feder 46 auseinandergedrückt werden. Die Scheibe 44
legt sich auch gegen eine vom abgesetzten Teil 42 gebildete Schulter am Bolzen 41, die Scheibe 45 gegen
das Auge des Fahrhebels 31. An dem dem Fahrhebel gegenüberliegenden und aus der Konsole ragenden
Ende des Bolzens 41 ist ein hakenartiger Fortsatz 47 fest angeordnet, der zwei Anschlagflächen 48 und 49
hat. Zwischen diese ragt ein Zapfen 50, der am einen Ende des den Lenker 24 aufnehmenden Bolzens 23 befestigt
ist. Die Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung arbeitet wie folgt: Wird bei in Neutralstellung stehendem
Fahrhebel 31 (Fahrgeschwindigkeit = 0) das Lenkrad maximal gedreht, dann stößt der Zapfen 50 gegen
einen der Anschläge 48 oder 49 des Fortsatzes 47 und verschiebt ihn samt dem Bolzen 41 entgegen der Kraft
der Feder 46. Der auf dem Bolzen 41 angeordnete Hebeiarm 40 schwenkt dabei das Koppelteil 26 um die
Achse der den Lenker 24 im Koppelteil 26 aufnehmenden Bohrung 25. Durch das Schwenken des Koppelteils
26 werden die Pumpen 8 und 10 und damit die hydrostatischen Motoren so eingestellt, daß die eine Gleiskette
vorwärts, die andere Gleiskette gleich schnell rückwärts läuft, d. h. das Fahrzeug dreht sich auf der
Stelle.
Die Abstände der Anschläge 48 und 49 gegenüber dem Bolzen 50 sind so groß gewählt, daß der Bolzen 41
beim üblichen Fahrbetrieb durch den Bolzen 50 nicht verschoben wird, sondern erst bei einer Maximaldrehung
des Lenkrads, was gewöhnlich nur beim Wenden auf der Stelle geschieht.
Es ist auch möglich, den Fahrhebel 31 mit dem Fuß zu bedienen, das Lenkrad mit den Händen. Beide können
dann ohne Schwierigkeiten gleichzeitig betätigt werden, was bei entsprechender Übung des Fahrers
alle nur denkbaren Fahrzustände erlaubt. Das ist besonders vorteilhaft, wenn beispielsweise ein Bagger
komplizierte Bewegungen, insbesonders auf engem Raum, ausführen muß.
Hierzu 2-Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung des hydrostatischen
Antriebs für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Gleiskettenfahrzeug, bei dem jede
Fahrzeugseite durch ein hydrostatisches Getriebe angetrieben wird, von denen jedes mindestens einen
hydrostatischen Motor und eine diesen mit Druckmittel versorgende, in ihrer Förderrichtung und in
ihrem Förderstrom einstellbare Pumpe aufweist, und an die Einstellglieder der beiden Pumpen zu
einem Koppelteil führende Übertragungsgestänge angeschlossen sind, wobei das Koppelteil über ein
Übertragungsgestänge durch einen Fahrhebel geradlinig so einstellbar ist, daß die Förderrichtung
und der Förderstrom der Pumpen sich gleichmäßig ändern, während das Koppelteil durch ein weiteres,
dem Einstellen der Lenkung dienendes Betätigungsglied um die Anlenkachse des vom Fahrhebel kommenden
Übertragungsgestänges schwenkbar ist, wodurch die Förderströme der beiden Pumpen unterschiedlich
eingestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein in einer Konsole (15)
der Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung (14) gelagerter Zapfen (17) durch das dem Einstellen der
Lenkung dienenden Betätigungsglied (Lenkrad 20) drehbar ist und an dem Zapfen (17) quer zur
Zapfenachse, mit seiner Achse diese Zapfenachse schneidend, ein Bolzen (23) befestigt ist, auf dem
schwenkbar ein Lenker (24) gelagert ist, dessen freies Ende im Koppelteil angelenkt ist, daß der
Fahrhebel (31) mit einem in der Konsole drehbar gelagerten, zum Bolzen (23) der Lenkbetätigung
koaxialen Bolzen (29 bzw. 41) verbunden ist, wobei dieser Bolzen (29 bzw. 41) mit einem Hebelarm (28
bzw. 40) gekoppelt ist, der im Koppelteil (26) angelenkt ist, wobei die Anlenkung des Lenkers (24) und
die des Hebelarms (28 bzw. 40) bei Geradeausfahrt in einer Längsebene des Fahrzeugs liegen, und daß
entweder der Lenker (24) oder der Hebelarm (28 bzw. 40) das Koppelteil (26) axial unverschiebbar
senkrecht zu seiner Längsachse trägt, während der Hebelarm (28 bzw. 40) oder der Lenker (24) gegenüber
dem Koppelteil (26) allseitig schwenkbar und längsverschiebbar ist.
2. Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit
dem Fahrhebel (31) und dem Hebelarm (40) verbundene Bolzen (41) axial beweglich in der Konsole
(15) gelagert ist und Anschlagflächen (48 und 49) aufweist, zwischen die ein Zapfen (50) greift, der an
dem mit dem Lenker (24) verbundenen Bolzen (23) angeordnet ist.
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Country Status (1)
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-
1966
- 1966-12-03 DE DE19661505677 patent/DE1505677C3/de not_active Expired
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