DE1505677C3 - Fahr- und Lenkbetätigungseinrlchtung des hydrostatischen Antriebs für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Gleiskettenfahrzeug - Google Patents

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 I 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 Zwischcnschaltung 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 gestellfesten

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. as

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 BoI-zen 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 Fahrhebei nach hinten geschwenkt, wobei sich das Koppelteil 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 Kreisbahnoder Kugeloberflächenbewegung entstehende Fehler praktisch vernachlässigbar, insbesondere dann, wenn die Schubstangen für die Pumpen lang sind. Jedenfalls ermöglicht es die Fahr- und Lenkbetätigungseinrich-

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tung, mit einfachsten Mitteln ein Fahrzeug zu lenken hat. Zwischen diese ragt ein Zapfen 50, der am einen

und die Fahrtrichtung und Geschwindigkeit einzustel- Ende des den Lenker 24 aufnehmenden Bolzens 23 be-

len. Mit ihr ist es möglich, jeden beliebigen Kurvenra- festigt ist. Die Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung

dius zu befahren. Die Fahr- und Lenkbetätigungsein- arbeitet wie folgt: Wird bei in Neutralstellung stehen-

richtung ist keineswegs nur für Gleiskettenfahrzeuge 5 dem Fahrhebel 31 (Fahrgeschwindigkeit = 0) das Len-

geeignet, sondern auch für Fahrzeuge mit beidseitig an- krad maximal gedreht, dann stößt der Zapfen 50 gegen

geordneten Antriebsrädern, die von getrennten Pum- einen der Anschläge 48 oder 49 des Fortsatzes 47 und

pen und hydrostatischen Motoren angetrieben sind. verschiebt ihn samt dem Bolzen 41 entgegen der Kraft

Zum Wenden des Fahrzeugs auf der Stelle ist die der Feder 46. Der auf dem Bolzen 41 angeordnete He-

Fahr- und Lenkbetätigungseinrichtung, wie zuvor be- 10 beiarm 40 schwenkt dabei das Koppelteil 26 um die

schrieben, nicht geeignet. In Neutralstellung des Fahr- Achse der den Lenker 24 im Koppelteil 26 aufnehmen-

hebels 31 ist ein Schwenken des Koppelteils 26 nicht den Bohrung 25. Durch das Schwenken des Koppelteils

möglich, da die Achse des Zapfens 17 und die des Len- 26 werden die Pumpen 8 und 10 und damit die hydro-

kers 24 zusammenfallen. statischen Motoren so eingestellt, daß die eine Gleis-

Mit der Abwandlung der Fahr-und Lenkbetätigungs- 15 kette vorwärts, die andere Gleiskette gleich schnell

einrichtung nach den F i g. 5 und 6 ist es jedoch mög- rückwärts läuft, d. h. das Fahrzeug dreht sich auf der

lieh, ein mit Gleisketten ausgerüstetes Fahrzeug auch Stelle.

auf der Stelle zu wenden. Der Aufbau ist im wesentli- Die Abstände der Anschläge 48 und 49 gegenüber

chen derselbe, wie zuvor beschrieben. Dem Hebelarm dem Bolzen 50 sind so groß gewählt, daß der Bolzen 41

28 und dem Bolzen 29 des ersten Ausführungsbeispiels 20 beim üblichen Fahrbetrieb durch den Bolzen 50 nicht

entsprechen ein Hebelarm 40 mit Bolzen 41. Der BoI- verschoben wird, sondern erst bei einer Maximaldre-

zen 41 weist einen abgesetzten Teil 42 auf. An diesem hung des Lenkrads, was gewöhnlich nur beim Wenden

Teil ist der Fahrhebel 31 befestigt. In der Konsole 15 ist auf der Stelle geschieht.

eine Ausnehmung 43 ausgebildet, an deren Enden Es ist auch möglich, den Fahrhebel 31 mit dem Fuß

Scheiben 44 und 45 angeordnet sind, die durch eine Fe- 25 zu bedienen, das Lenkrad mit den Händen. Beide kön-

der 46 auseinandergedrückt werden. Die Scheibe 44 nen dann ohne Schwierigkeiten gleichzeitig betätigt

legt sich auch gegen eine vom abgesetzten Teil 42 ge- werden, was bei entsprechender Übung des Fahrers

bildete Schulter am Bolzen 41, die Scheibe 45 gegen alle nur denkbaren Fahrzustände erlaubt. Das ist be-

das Auge des Fahrhebels 31. An dem dem Fahrhebel sonders vorteilhaft, wenn beispielsweise ein Bagger

gegenüberliegenden und aus der Konsole ragenden ₃₀ komplizierte Bewegungen, insbesonders auf engem

Ende des Bolzens 41 ist ein hakenartiger Fortsatz 47 Raum, ausführen muß.
fest angeordnet, der zwei Anschlagflächen 48 und 49

Hierzu 2.BJaU Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

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.