DE1530495C3

DE1530495C3 - Steuereinrichtung für ein mit Gleichstrom-Elektromotoren angetriebenes gleisloses Fahrzeug

Info

Publication number: DE1530495C3
Application number: DE1530495A
Authority: DE
Inventors: Thomas H. Battle Creek Mich. Bush (V.St.A.)
Original assignee: Clark Equipment Co
Current assignee: Doosan Bobcat North America Inc
Priority date: 1964-12-28
Filing date: 1965-08-18
Publication date: 1975-08-21
Also published as: GB1046385A; US3332507A; SE323588B; DE1530495B2; DE1530495A1; BE667163A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für ein mit Gleichstrom-Elektromotoren angetriebenes gleisloses Fahrzeug, insbesondere ein Flurförderfahrzeug, mit einem lenkbaren Rad und zwei von je einem Elektromotor angetriebenen Rädern, mit zwei von einem Geschwindigkeitssteiler gesteuerten Parallel-Schaltern, die beide in einer ersten Stellung die Elektromotoren in Reihe und in einer zweiten Stellung die Elektromotoren parallel schalten, und mit einer elektromagnetischen Einrichtung, die mittels dieser Schalter eine Verringerung des Drehmoments des jeweils kurveninneren Elektromotors bei Überschreiten eines bestimmten Lenkausschlages herbeiführt.

Ein Fahrzeug mit einer Steuereinrichtung dieser Art ist aus der USA.-Patentschrift 2 571 180 bekannt. Es wird hierbei bei Überschreitung eines bestimmten Lenkausschlages die Antriebsweise der Elektromotoren von Parallel- auf Serienbetrieb umgeschaltet, um ein Durchrutschen des kurveninneren Rades zu verhindern.

Aus der deutschen Patentschrift 908 826 ist es bekannt, bei Überschreiten eines bestimmten Lenkausschlages den kurveninneren Motor jeweils ganz abzuschalten.

Bei Flurförderfahrzeugen kommt es beim Rangieren zu häufigen Wechseln der Antriebsrichtung. Es werden also die Elektromotoren auch bei eingeschlagener Lenkung häufig in ihrer Drehrichtung umgekehrt. Wenn dabei die entgegengesetzte Spannung auf den noch in der anderen Richtung laufenden Elektromotor geschaltet wird, so ergibt sich eine starke Abbremsung und Beanspruchung desselben, was auf die Dauer zu Schaden führen kann. Hiergegen sind die vorgenannten Ausführungsformen nicht geschützt.

Aus der USA.-Patentschrift 2 732 022 ist eine Steuerung für Elektrofahrzeuge mit getrennten Antriebsmotoren für die beidseitigen Antriebsräder bekannt, bei der bei einem bestimmten Lenkausschlag der kurveninnere Motor zunächst abgeschaltet und bei noch stärkerem Lenkausschlag in der entgegengesetzten Richtung wieder eingeschaltet wird. Wenn dabei auch eine Zwischenphase durchlaufen wird, in der der Motor keine Spannung hat, so kann es bei raschem Lenkausschlag doch vorkommen, daß der Motor noch in der ursprünglichen Richtung läuft, wenn die entgegengesetzte Spannung ausgeschaltet wird.

Zur Vermeidung dieser Beanspruchung ist bei einem Fahrzeug mit einem einzelnen Antriebsmotor aus der deutschen Patentschrift 1 135 771 ein elektromagnetisches Sperr-Relais bekannt, dessen Spule in der neutralen Stellung des Drehrichtungsumschalthebels beim Übergang von der Stellung für eine Drehrichtung zur Stellung für die andere Drehrichtung des Antriebsmotors durch die Gegenspannung des noch in der ersten Richtung rotierenden Läufers des Antriebsmotors erregt wird und eine Einschaltung des Antriebsmotors in der entgegengesetzten Drehrichtung verhindert, bis die Motordrehzahl auf einen vorbestimmten Wert herabgesunken ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Steuereinrichtung für Fahrzeuge mit mehreren, in verschiedener Weise betreibbaren Antriebsmotoren eine Einrichtung zur Verhinderung des Einschaltens der Antriebsmotoren in einer anderen Drehrichtung, solange die Drehzahl der vorherigen Richtung noch nicht unter einen bestimmten Wert abgesunken ist, derart unterzubringen, daß sie in allen Schaltzuständen der Fahrschaltung ordnungsgemäß zur Wirkung kommt.

Ausgehend von einer Steuereinrichtung der eingangs genannten Art besteht die Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß darin, daß die eingangs erwähnten Parallel-Schalter den ersten Elektromotor abschalten, wenn der erste Parallel-Schalter in der ersten und der zweite Parallel-Schalter in der zweiten Stellung steht, und den zweiten Elektromotor abschalten, wenn der erste Parallel-Schalter in der zweiten und der zweite Parallel-Schalter in der ersten Stellung steht, daß eine durch eine Magnetspule betätigte, auf den Geschwindigkeitssteller wirkende mechanische Sperreinrichtung zur Verhinderung des vollständigen Einschaltens der' Elektromotoren in einer anderen Richtung, solange die Drehzahl der vorhergehenden Richtung nicht unter

einen bestimmten Wert abgesunken ist, vorgesehen ist und daß mit dem zweiten Parallel-Schalter ein dritter Schalter zusammen betätigt wird, der bei der ersten Stellung des zweiten Parallel-Schalters die Magnetspule parallel zum Anker des ersten Motors und in der zweiten Stellung des zweiten Parallel-Schalters die Magnetspule parallel zum Anker des zweiten Motors legt.

Durch die Kopplung des dritten Schalters mit dem zweiten Parallel-Schalter können alle Steuerzustände des Antriebssystems mit einer einzigen Sicherungseinrichtung erfaßt werden. Sind beide der erstgenannten Parallel-Schalter in Ruhestellung, so liegen die Elektromotoren hintereinander, und die Magnetspule liegt über einen Kontakt des dritten Schalters parallel zum Anker des ersten Elektromotors. Sind jedoch beide Parallel-Schalter in Arbeitsstellung, so liegen die beiden Motoren parallel, und die Magnetspule liegt parallel zum Anker des zweiten Elektromotors. Befindet sich der erste Parallel-Schalter in Arbeits-, der zweite Parallel-Schalter in Ruhestellung, so ist der zweite Elektromotor abgeschaltet, und die Magnetspule liegt parallel zum Anker des ersten Elektromotors. Befindet sich der § erste Parallel-Schalter in Ruhe-, der zweite Parallel-Schalter in Arbeitsstellung, so ist der erste Elektromotor abgeschaltet, und die Magnetspule liegt parallel zum Anker des zweiten Elektromotors. Bedeutungsvoll ist in den beiden letzten Fällen, daß mit der Abschaltung eines Elektromotors die Magnetspule automatisch an den Anker des anderen Elektromotors gelegt wird, so daß die Umpolsicherung auch bei teilweise abgeschaltetem Antrieb stets bei dem noch in Betrieb befindlichen Teil wirksam wird.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß in den Stromkreis für die elektromagnetische Einrichtung zur Abschaltung des jeweils kurveninneren Elektromotors bei Überschreitung eines gewissen Lenkausschlages zusätzlich ein vierter und ein fünfter Schalter eingefügt sind, die durch die Lenkbewegung ausgelöst werden und von denen der vierte Schalter den ersten Parallel-Schalter für den ersten Elektromotor und der fünfte Schalter den zweiten Parallel-Schalter für den zweiten Elektromotor betätigt.

An Hand der Zeichnung wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Hubladers;

F i g. 2 zeigt schematisch einen erfindungsgemäß ausgestalteten Schaltplan für die Steuereinrichtung des Fahrantriebes des Hubladers nach F i g. 1.

In F i g. 1 ist mit 10 ein elektrisch angetriebener Hublader für industrielle Zwecke bezeichnet, für den die erfindungsgemäße Steuereinrichtung geeignet ist. Der Hublader 10 besitzt einen Unterbau 12, der von einem nicht angetriebenen, lenkbaren Rad 14 und einem Paar starrer, angetriebener Fronträder 16 getragen wird, von denen nur eines sichtbar ist. An der Vorderseite des Hubladers 10 vor den Rädern 16 ist ein üblicher Hubmast 18 mit einem Hubschlitten 20 angeordnet, der im Hubmast über Kettenrad und Kette 22 mittels einer hydraulischen Einrichtung 24 heb- und senkbar ist. An dem Hubschiitten 20 sind Mittel zum Ergreifen der Last vorgesehen, die im vorliegenden Fall als Gabel mit einem Paar Armen 26, von denen nur einer sichtbar ist, ausgebildet sind.

Der Hublader besitzt ferner einen Bedienungsstand 28, der auf dem Unterbau 12 angeordnet ist, und einen Fahrersitz 30. Verschiedene Bedienungsorgane sind am Bedienungsstand 28 vorgesehen, und zwar ein Steuerrad 32, auf einem Steuerpult 34 angeordnet, ein Fußpedal 36 für die Beschleunigung, ein Bedienungshebel 38, der einen Richtungssteuerschalter 116 und einen Ein-Aus-Schalter 40 (F i g. 2) betätigt, der am Steuerpult 34 nahe dem Bedienungshebel 38 befestigt ist. Das Steuerrad 32 ist über einen geeigneten Kurbeltrieb mit einer Trommel 42 so mit dem lenkbaren Rad 14 verbunden, daß bei einer Drehbewegung der Trommel 42 um eine vertikale Steuerachse eine Drehbewegung des Rades 14 um dieselbe Achse hervorgerufen wird. Der Hublader besitzt ein Paar elektrischer Antriebsmotoren, von denen jeweils einer mit einem Antriebsrad 16 verbunden ist und die durch eine Batterie 44 gespeist werden, die im Unterbau 12 unter dem Fahrersitz 30 untergebracht ist.

An Hand von F i g. 2 werden nachfolgend die Steuermittel und der Schaltplan für die Steuerung der beiden Elektromotoren beschrieben. Der eine Elektromotor umfaßt eine Ständerwicklung 46 und einen Anker 48, der mit dem linken Frontrad, welches nicht sichtbar ist, verbunden ist. Der andere Elektromotor umfaßt eine Ständerwicklung 50 und einen Anker 52 und treibt das rechte Frontrad 16 an.

Der Stromkreis enthält einen Leiter 54, der mit dem positiven Pol 56 der Batterie 44 verbunden ist, und einen Leiter 58, der an dem negativen Pol 60 der Batterie 44 angeschlossen ist. Wie dargestellt, sind in dem Leiter 54 eine 400-A-Sicherung 62, eine 14-A-Sicherung 64 und ein Ein-Aus-Schalter 40 hintereinander geschaltet.

Die Steuereinrichtung enthält eine Einrichtung zur Änderung der Motorgeschwindigkeit durch Schaltung der Motoren in Reihe mit verschiedenen Widerständen oder parallel, Mittel zur Umkehr der Drehrichtung der Motoren durch Änderung der Richtung des durch die Ständerwicklungen 46 und 50 fließenden Stromes und Mittel zur Vermeidung eines schädlichen Abbremsens der Motoren bei deren Umpolung über eine bestimmte Drehzahlstufe hinaus, d. h., die Motoren 46, 48 und 50, 52 können zur Bewegung des Hubladers 10 in einer Richtung nicht über diese Drehzahlstufe hinaus erregt werden, solange der Hublader 10 noch in der entgegengesetzten Richtung fährt. Weiterhin enthält sie eine elektromagnetische Einrichtung zum Abschalten des das kurveninnere Rad antreibenden Elektromotors und eine Einrichtung, durch die die Mittel zur Vermeidung zu starker Abbremsung der einzelnen Motoren bei deren Umpolung dem jeweils eingeschalteten Motor zuordenbar sind.

Die Einrichtung besteht aus einem Paar von zwischen dem Anker 48 und dem Leiter 54 mittels eines Leiters 69 in Reihe geschalteter Widerstände 66 und 68, einem Paar normalerweise offener Schalter 70 und 72 zur Umgehung der Widerstände 66 und 68 und einem Paar Parallel-Schaltern 74 und 76. Der Schalter 74 besitzt einen normalerweise geschlossenen Kontakt 78, der mit einem normalerweise geschlossenen Kontakt 80 des Schalters 76 verbunden ist Der Schalter 74 besitzt ferner einen normalerweise offenen Kontakt 82, der mit dem Leiter 58 verbunden ist. Der Schalter 76 besitzt einen ebenfalls normalerweise offenen Kontakt 84, der mit dem Leiter 69 verbunden ist.

Die Schalter 70, 72, 74 und 76 werden alle durch Schütze betätigt. Durch Erregung der entsprechenden Widerstands-Schütze 86 und 88 werden die Schalter 70 und 72 geschlossen. Durch Erregung des Parallelschalt-Schützes 90 wird der Schalter 74 betätigt und dadurch der Kontakt 78 geöffnet und der Kontakt 82 geschlos-

sen. Entsprechend wird durch Erregung des Parallelschalt-Schützes 92 der Schalter 76 betätigt und dabei der Kontakt 80 geöffnet und der Kontakt 84 geschlossen. Die Schütze 86, 88, 90, 92 sind alle an einem Ende mit dem Leiter 58 verbunden und mit ihrem jeweiligen anderen Ende an dem Geschwindigkeitssteller 94 angeschlossen.

Der Geschwindigkeitssteiler 94 besteht aus einem Kolben 96, der vier normalerweise offene Schalter 98, 100, 102 und 104 trägt, und zwar derart, daß sie nacheinander geschlossen werden können. Das heißt, daß zunächst der Schalter 98 schließt, dann der Schalter 100, gefolgt vom Schalter 102 und schließlich vom Schalter 104.

Der Kolben 94 ist in einer solchen Richtung angeordnet, daß die Schalter 98, 100, 102 und 104 unter der Wirkung einer Druckfeder 106 zum Schließen neigen. Die Kraft der Feder 106 wird jedoch normalerweise durch die Kraft einer Feder 108 übertroffen, welche an einem Beschleunigungshebel 110 befestigt ist, der an einem Ende des Kolbens 96 anliegt und mit dem bereits in Verbindung mit F i g. 1 erwähnten Fußpedal 36 verbunden ist, so daß der Beschleunigungshebel 110 beim Herunterdrücken des Fußpedals 36 vom Ende des Kolbens 96 wegbewegt wird und dem Kolben 96 die Bewegung zum Schließen eines oder mehrerer der Schalter 98, 100, 102, 104 gestattet, je nachdem, wie weit der Kolben sich bewegen kann.

Der Schalter 98 besitzt einen Kontakt 112, der mit dem Leiter 54 verbunden ist, und einen Kontakt 114, der mit einem Richtungssteuerschalter 116 zur Steuerung der Fahrtrichtung, wie dargestellt, verbunden ist. Der Schalter 100 besitzt einen Kontakt 118, der mit dem Leiter 54 verbunden ist, und einen Kontakt 120, an den das Widerstands-Schütz 86 angeschlossen ist, das erregt wird, wenn der Schalter 100 geschlossen ist. Entsprechend besitzt der Schalter 102 einen Kontakt 122, welcher mit dem Leiter 54 verbunden ist, und einen Kontakt 124, an welchen das Widerstands-Schütz 88 angeschlossen ist, so daß dieses erregt wird, wenn der Schalter 102 geschlossen ist. Der Schalter 104 besitzt einen Kontakt 126, der mit dem Kontakt 124 verbunden ist, und einen Kontakt 128. Der Kontakt 128 ist, wie dargestellt, mit einem Paar Motorausschaltern 130 und 132 verbunden. Eine Diode 134 ist in den Kreis zwischen dem Kontakt 128, den Schaltern 130 und 132 eingeschaltet und dient dazu, den Strom nur in die Richtung vom Kontakt 128 zu den Schaltern 130 und 132 fließen zu lassen. Für den vorliegenden Zweck ist es ausreichend zu erwähnen, daß der Motorausschalter 130 einen normalerweise geschlossenen Kontakt 136 besitzt, der an das Parallelschalt-Schütz 90 angeschlossen ist, und einen normalerweise offenen Kontakt 138, der mit dem Leiter 54 verbunden ist. Entsprechend hat der Motorausschalter 132 einen normalerweise geschlossenen Kontakt 140, der an das Parallelschalt-Schütz 92 angeschlossen ist, und einen normalerweise offenen Kontakt 142, der mit dem Leiter 54 verbunden ist. Die Aufgabe der Motorausschalter 130 und 132 wird weiter unten erläutert. Vorher soll noch darauf hingewiesen werden, daß, wenn der Schalter 104 geschlossen ist, die Parallelschalt-Schütze 90 und 92 gleichzeitig erregt werden, wenn sich die Motorausschalter 130 und 132 in der dargestellten Stellung befinden. Wie bereits beschrieben, werden bei Erregung der Parallelschalt-Schütze 90 und 92 die Schalter 74 und 76 betätigt, wodurch die Antriebsmotoren parallel geschaltet werden.

Die Einrichtung zum Umschalten der Drehrichtung des Elektromotors 46, 48 besteht aus einem Paar Polumschaltern 144 und 146. Der Polumschalter 144 besitzt einen normalerweise geschlossenen Kontakt 148 und einen normalerweise offenen Kontakt 150. Diese Kontakte können abwechselnd über Kontakte 152 mit einem Ende der Ständerwicklung 46 verbunden werden. In entsprechender Weise besitzt der Polumschalter 146 einen normalerweise geschlossenen Kontakt 154 und einen normalerweise offenen Kontakt 156, wobei die Kontakte abwechselnd mit dem anderen Ende der Ständerwicklung 46 über ein Paar Kontakte 158 verbunden werden können. Die normalerweise geschlossenen Kontakte 148 und 154 sind mittels eines Leiters 160, der wiederum mittels eines Leiters 162 mit dem Anker 48 verbunden ist, miteinander verbunden. Die normalerweise offenen Kontakte 150 und 156 sind durch einen Leiter 164 verbunden, der seinerseits mit dem Parallel-Schalter 74 über einen Leiter 166 verbunden ist.

Die Einrichtung zur Umkehrung der Drehrichtung des Elektromotors 50, 52 enthält wie die des Elektromotors 46, 48 ein Paar Polumschalter 168 und 170. Der f f Polumschalter 168 besitzt einen normalerweise geschlossenen Kontakt 172 und einen normalerweise offenen Kontakt 174, wobei beide Kontakte wechselseitig mit einem Ende der Ständerwicklung 50 über ein Paar Kontakte 176 verbunden werden können. In entsprechender Weise besitzt der Polumschalter 170 einen normalerweise geschlossenen Kontakt 178 und einen normalerweise offenen Kontakt 180, wobei beide Kontakte abwechselnd über ein Paar Kontakte 182 mit dem anderen Ende der Ständerwicklung 50 verbunden werden können. Die normalerweise geschlossenen Kontakte 172 und 178 sind mittels der Leiter 184 und 186 an den Anker 52 angeschlossen. Entsprechend sind die normalerweise offenen Kontakte 174 und 180 über einen Leiter 188, der über den Leiter 190 mit dem Leiter 58 in leitender Verbindung steht, miteinander verbunden.

Der Richtungssteuerschalter 116 enthält ein Paar Kontakte 192 und 194. Der Kontakt 192 ist mittels eines Leiters 1% mit einem Paar parallel zueinander .geschalteter und mit dem Leiter 58 in Verbindung ste- « hender Richtungs-Schütze 198 und 200 verbunden. Das Richtungs-Schütz 198 betätigt bei Erregung den PoI-umschaher 144, wodurch der Kontakt 148 geöffnet und der Kontakt 150 geschlossen wird, und das Richtungs-Schütz 200 betätigt, wenn es erregt wird, den Schalter 168, wodurch der Kontakt 172 geöffnet und der Kontakt 174 geschlossen wird. Der Kontakt 194 des Richtungssteuerschalters 116 ist durch einen Leiter 202 mit einem Paar Richtungs-Schütze 204 und 206 verbunden, die, parallel zueinander geschaltet, mit dem Leiter 58 verbunden sind. Das Richtungs-Schütz 204 betätigt, wenn es erregt wird, den Polumschalter 146, wodurch der Kontakt 154 geöffnet und der Kontakt 156 geschlossen wird. Das Richtungs-Schütz 206 betätigt bei Erregung den Polumschalter 170, wodurch der Kontakt 178 geöffnet und der Kontakt 180 geschlossen wird.

Wenn der Richtungssteuerschalter 116 betätigt wird und er daraufhin den Kontakt 192 schließt, werden die Richtungs-Schütze 198 und 200 erregt und betätigen daraufhin die Polumschalter 144 und 168, wodurch die entsprechenden Kontakte 150 bzw. 174 geschlossen werden. Mit den Polumschaltern wird in dieser Lage die Ständerwicklung 46 in Reihe mit dem Anker 48 und die Ständerwicklung 50 in Reihe mit dem Anker 52 ge-

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schaltet. Die Stromrichtung durch die Ständerwicklun- Spule 220 die gleiche wie in dem Anker 52 ist. gen 46 und 50 ist dieselbe, und zwar so, daß Elektromo- Die Schalter 230 und 236 sind mit dem Paralleltoren 46, 48 und 50, 52 den Hublader vorwärts bewe- Schalter 76 zur gemeinsamen Betätigung verbunden, so gen. Auf der anderen Seite, wenn der Richtungssteuer- daß der Schalter 230 geschlossen wird, wenn das Paralschalter 116 derart betätigt wird, daß der Kontakt 194 5 lelschalt-Schütz 92 zur Betätigung des Parallel-Schalgeschlossen wird, werden die Richtungs-Schütze 204 ters 76 und damit Öffnung des Kontaktes 80 und und 206 erregt, mit dem Ergebnis, daß die Polumschal- Schließung des Kontaktes 84 erregt wird, und der ter 146 und 170 betätigt und dadurch die entsprechen- Schalter 236 geöffnet wird. Die Schalter 230 und 236 den Kontakte 156 und 180 geschlossen werden. In die- und der mit ihnen verbundene Stromkreis sind als Mitsem Fall werden die Ständerwicklungen und die Anker io tel vorgesehen, um in dem Elektromagneten 218 eine der entsprechenden Elektromotoren wiederum in Rei- Stromrichtung zu erzeugen, die entweder der in dem he geschaltet, aber die Richtung des durch die Ständer- Anker 48 oder in dem Anker 52 entspricht, je nachdem, wicklungen fließenden Stromes wird umgekehrt, so daß ob das Parallelschalt-Schütz 92 erregt ist oder nicht, die Elektromotoren den Hublader 10 in die entgegen- Die Mittel zur Verhinderung des Einschaltens der Elekgesetzte Richtung bewegen. i$ tromotoren bei deren Umpolung umfassen auch ein

Die Einrichtung zur Verhinderung des Einschaltens Paar normalerweise offener Schalter 240 und 242, die der Fahrmotoren bei einer höheren als einer bestimm- in Reihe zwischen dem Leiter 196 und einem weiteren ten Geschwindigkeit in einer Richtung, während der Leiter 244, der mit dem Schalter 116 verbunden ist, geHublader sich noch in die andere Richtung bewegt, be- schaltet sind. Entsprechend sind zwei normalerweise steht aus einem Klinkenhebel 208, welcher bei 210 ao offene Schalter 246 und 248 zwischen dem Leiter 202 drehbar gegenüber dem Kolben 96 angeordnet ist. Der und dem Leiter 244 in Reihe geschaltet. Klinkenhebel 208 ist zwischen einer Stellung, in der er Die Schalter 240 und 242 sind mit den entsprechenin eine Nut 212 im Kolben % eingreift, und einer Stel- den Polumschaltern 168 und 144 zur gemeinsamen Belung, bei der er außer Eingriff mit dem Kolben ist, dreh- tätigung verbunden. In ähnlicher Weise sind die Schalbzw, schwenkbar. Wenn der Klinkenhebel 208 in die »s ter 246 und 248 mit den entsprechenden Polumschal-Nut 212 eingreift, ist die Bewegung des Kolbens 96 be- tern 170 und 146 zur gemeinsamen Betätigung verbungrenzt, so daß nur der Schalter 98 geschlossen werden den.

kann. Dadurch kann der Geschwindigkeitssteiler 94 nur Die Schalter und der angeschlossene Stromkreis, wie

bis in die erste Geschwindigkeitsstufe der Antriebsmo- er oben beschrieben wurde, dienen zur Verhinderung

toren betätigt werden. 30 des Einschaltens der Elektromotoren in umgekehrter

Der Klinkenhebel 208 wird durch einen Dauerma- Richtung, bis die Motoren völlig entlastet sind, wie es

gneten 214 in der Nut 212, wie dargestellt, gehalten. ausführlicher bei der Erläuterung der Wirkungsweise

Der Magnet 214 ist nahe dem einen Ende des Eisen- noch beschrieben werden wird.

kerns 216 eines Elektromagneten 218 angeordnet, der Die Einrichtung zur Abschaltung des auf das kurveneine Magnetspule 220 besitzt. Wegen der Nähe des 35 innere Rad wirkenden Elektromotors, das einen kleine-Eisenkerns 216 wird der Dauermagnet 214 an ihn ange- ren als den vorbestimmten Radius durchfährt, besteht zogen und zieht dadurch den Klinkenhebel 208 in die aus den Motorausschaltern 130 und 132, die bereits vor-Stellung, in der er in die Nut 212 eingreift. her erwähnt worden sind und mit den Parallel-Schal-

Die Magnetspule 220 ist so angeordnet, daß der tern 74 und 76 über die Parallelschalt-Schütze 90 und Elektromagnet 218 und der Dauermagnet 214 einander 40 92 verbunden sind. Der Motorausschalter 130 ist weianziehen, wenn der Strom in der einen Richtung fließt, terhin mit einem Stößel 250 versehen, der mit einer und daß sie sich abstoßen, wenn der Strom in der um- Kurvenscheibe 252 zusammenarbeitet, die auf der begekehrten Richtung fließt, wodurch der Klinkenhebel reits in Verbindung mit F i g. 1 erwähnten Trommel 42 208 in eine Stellung gebracht wird, in der er außer Ein- angeordnet ist. Entsprechend ist der Motorausschalter griff mit der Nut 212 ist und gegen einen Anschlag 222 45 132 mit einem Stößel 254 versehen, der mit einer andeanliegt. ren Kurvenscheibe 256 zusammenwirkt, welche auf der

Ein Ende der Magnetspule 220 des Elektromagneten Trommel 42 angeordnet ist. Der Stößel 250 und die 218 ist mit einem veränderlichen Widerstand 224 ver- Kurvenscheibe 252 arbeiten so zusammen, daß, wenn bunden, der parallel mit den Widerständen 66 und 68 das lenkbare Rad 14 um annähernd 30° von der Längsgeschaltet ist. Der Widerstand 224 dient zum Einregu- 50 achse des Hubladers 10 weg im Uhrzeigersinn gedreht Heren des durch die Magnetspule 220 fließenden Stro- wird, wie in F i g. 2 dargestellt, der Motorausschalter mes auf eine bestimmte Stärke. Das andere Ende der 130 betätigt wird, so daß der Kontakt 136 geöffnet und Magnetspule 220 ist über einen Leiter 226 mit einem der Kontakt 138 geschlossen wird. Als Folge davon Kontakt 228 eines normalerweise offenen Schalters 230 wird das Parallelschalt-Schütz 92 erregt, so daß der verbunden, wobei der andere Kontakt 232 des Schal- 55 Parallelschalter 76 den Kontakt 80 öffnet und den Konters 230 am Leiter 184 liegt. Der Leiter 226 ist ferner takt 84 schließt. Ebenso wird der Stromkreis zum Parmit dem Kontakt 234 eines normalerweise geschlosse- allelschalt-Schütz 90 geöffnet, so daß das Parallelschaltnen Schalters 236 über den Leiter 235 verbunden, wo- Schütz 90 nicht erregt werden kann. Das Ergebnis ist, bei der andere Kontakt 238 des Schalters 236 am Leiter daß der Elektromotor 46, 48 abgeschaltet wird, wäh-162 liegt. 60 rend der Elektromotor 50, 52 weiterhin in Betrieb

Wenn der Schalter 230 offen und der Schalter 236 bleibt. Eine Drehung des Rades 14 um annähernd 30° geschlossen ist, ist die Magnetspule 220 des Elektro- von der Längsachse des Hubladers weg gegen den magneten 218 mit dem Anker 48 parallel geschaltet, so Uhrzeigersinn bewirkt das Zusammenwirken des Stödaß die Stromrichtung durch die Spule 220 die gleiche ßels 254 mit der Kurvenscheibe 256, wodurch der Moist wie die durch den Anker 48. Wenn der Schalter 230 65 torausschalter 132 den Kontakt 140 öffnet und den geschlossen und der Schalter 236 offen ist, wird die Ma- Kontakt 142 schließt, womit das Parallelschalt-Schütz gnetspule 220 des Elektromagneten 218 zu dem Anker 90 erregt und der Kreis zum Parallelschalt-Schütz 92 52 parallel geschaltet, so daß die Stromrichtung in der geöffnet wird, so daß es nicht erregt werden kann. Als

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Folge öffnet der Parallelschalter 74 den Kontakt 78 und wodurch die Elektromotoren parallel geschaltet werschließt den Kontakt 82, so daß der Elektromotor 50, den und die Elektromotoren bei der nächsthöheren 52 abgeschaltet wird und der Elektromotor 46, 48 in Motorgeschwindigkeit oder vierten Geschwindigkeits-Betrieb bleibt. stufe arbeiten.

Um die Erfindung besser zu verstehen, soll jetzt die 5 Da die beiden Fronträder 16 des Hubladers 10 durch Wirkungsweise der oben beschriebenen Steuerorgane getrennte Elektromotoren angetrieben werden, werden und des Stromkreises näher erläutert werden. Zum sie beim Durchfahren einer Kurve des Hubladers 10 Zwecke der Beschreibung wird angenommen, daß der mit derselben Geschwindigkeit angetrieben, mit dem Ein-Aus-Schalter 40 während der restlichen Beschrei- Erfolg, daß das in bezug auf die Kurve innere Rad rabung der Wirkungsweise geschlossen ist. Weiterhin soll 10 diert, d. h., es wird schneller angetrieben als es sich dreangenommen werden, daß die übrigen Steuerorgane hen kann und rutscht so etwas, wodurch ein uneranfänglich in die in F i g. 2 gezeigte Stellung gebracht wünschter Reifenverschleiß entsteht. Solange das lenkwerden, welche als neutrale Lage der Steuerorgane be- bare Rad 14 nicht mehr als 30° in beiden Richtungen in zeichnet werden kann. ■' bezug auf die Längsachse des Hubladers gedreht wird,

Nun soll angenommen werden, daß ein Fahrer den 15 ist der Betrag des Radierens nicht nennenswert. Wenn Hublader 10 vorwärts bewegen will und von der ersten aber das lenkbare Rad 14 mehr als 30° in einer von bis zur höchsten Geschwindigkeitsstufe beschleunigen beiden Richtungen in bezug auf die Längsachse des will. Um diese Operation durchzuführen, muß der Fah- Hubladers gedreht wird, dann ist es wünschenswert, rer zunächst den Hebel 38 bedienen, damit der Rieh- eine Möglichkeit zu schaffen, daß der das innere Rad in tungssteuerschalter 116 den Kontakt 192 schließt. Der _ao bezug auf die Kurve antreibende Motor entlastet wird, Fahrer muß dann das Beschleunigungs-Fußpedal 36 wodurch das Radieren vermieden wird. Das wird erniedertreten, damit sich der Kolben 96 aufwärts be- reicht durch Betätigung des einen oder anderen Paralwegt, wie in F i g. 2 dargestellt. Da die Nut 212 länger lel-Schalters 74 und 76. Es soll angenommen werden, ist als der Klinkenhebel 208, kann sich der Kolben % daß der Hublader 10 mit der ersten Geschwindigkeit weit genug bewegen, um den Schalter 98 zu schließen. ₂₅ vorwärts bewegt wird (dazu wird der Richtungssteuer-Dadurch wird der Stromkreis mit den Richtungs-Schüt- schalter 116 betätigt und der Kontakt 192 geschlossen, zen 198 und 200 geschlossen, wodurch die Polumschal- und nur der Schalter 98 des Geschwindigkeitsstellers ter 144 und 168 betätigt und die entsprechenden Kon- 94 ist geschlossen) und daß eine Rechtskurve durchfahtakte 150 und 174 geschlossen werden. Wenn diese bei- ren werden soll, wozu das lenkbare Rad gegen den den Kontakte geschlossen sind, werden die beiden ₃₀ Uhrzeigersinn um mehr als 30° in bezug auf die Längs-Elektromotoren in Reihe mit den Widerständen 66 und achse des Hubladers 10 gedreht wird. Wenn das lenk-68 geschaltet und arbeiten bei ihrer geringsten Ge- bare Rad 14 weit genug gedreht ist, um den Motorausschwindigkeit. Eine Vervollständigung der Reihenschal- schalter 132 zur Öffnung des Kontaktes 140 und Schlietung durch die Elektromotoren vervollständigt gleich- ßung des Kontaktes 142 zu betätigen, wird das Parallelfalls den Kreis durch die Magnetspule 220 des Elektro- ₃₅ schalt-Schütz 90 erregt, und der Kreis zum Parallelmagneten 218. Unter dieser Arbeitsbedingung der schalt-Schütz 92 ist offen, so daß es nicht erregt werden Elektromotoren ist die Richtung des Stromflusses so, kann. Als Folge wird der Parallel-Schalter 74 betätigt daß der Elektromagnet 218 den Dauermagneten 214 und dabei der Kontakt 78 geöffnet und der Kontakt 82 abstößt, wodurch der Klinkenhebel 208 außer Eingriff geschlossen, wodurch der Elektromotor 46, 48 in Reihe mit der Nut 212 geschwenkt wird. Dadurch wird eine ₄₀ mit den Widerständen 66 und 68 zwischen die Leiter 54 Weiterbewegung des Kolbens 96 gestattet. und 58 geschaltet wird. Der Kreis des Elektromotors

Nun wird dem Kolben % bei weiterem Niederdrük- 50,52 wird gleichzeitig geöffnet, so daß er abgeschaltet

ken des Beschleunigungspedals 36 gestattet, sich weiter wird. Folglich läuft das innere Rad in bezug auf die

aufwärts zu bewegen, wodurch der nächste Schalter Kurve frei. Bei einer Drehung des lenkbaren Rades 14

100 geschlossen wird, wobei der Schalter 98 geschlos- ₄₅ in Gegenrichtung bzw. im Uhrzeigersinn um mehr als

sen bleibt. Durch Schließen des Schalters 100 wird der 30° von der Längsachse des Hubladers zur Ausführung

Kreis über das Widerstands-Schütz 86 vervollständigt, einer Linkskurve wird der Motorausschalter 130 betä-

das den Umgehungsschalter 70 schließt, wodurch der tigt und dadurch der Kontakt 136 geöffnet und der

Widerstand 66 umgangen wird. Als Folge davon wer- Kontakt 138 geschlossen, mit dem Erfolg, daß das Par-

den die Elektromotoren nun bei der nächsthöheren Ge- _5O allelschalt-Schütz 92 erregt wird und der Kreis zum

schwindigkeit oder in der zweiten Geschwindigkeits- Parallelschalt-Schütz 90 geöffnet wird, so daß es nicht

stufe arbeiten. Bei Fortsetzung der Aufwärtsbewegung erregt werden kann. Der Parallel-Schalter 76 wird da-

des Kolbens 96 wird der Schalter 102 geschlossen, wo- durch betätigt und öffnet den Kontakt 80 und schließt

bei die Schalter 98 und 100 geschlossen bleiben. Durch den Kontakt 84, wodurch der Elektromotor 50, 52 in

das Schließen des Schalters 102 wird das Widerstands- ₅₅ Reihe mit den Widerständen 66 und 68 zwischen die

Schütz 88 erregt, welches den Umgehungsschalter 72 Leiter 54 und 58 geschaltet wird und der Kreis zum

schließt, wodurch der Widerstand 68 ebenso wie der Elektromotor 46, 48 geöffnet wird, wodurch er abge-

Widerstand 66 aus dem Kreis mit den beiden Elektro- schaltet wird.

motoren ausgeschaltet wird. Dies bedingt die nächsthö- An diesem Punkt soll erwähnt werden, daß die Einhere Motorgeschwindigkeit oder die dritte Geschwin- 60 richtung zum Abschalten des auf ein kurveninneres digkeitsstufe. Rad wirkenden Elektromotors, wenn das lenkbare Rad Schließlich wird bei weiterer Bewegung des Kolbens 14 annähernd 30° von der Längsachse des Hubladers 96 der Schalter 104 geschlossen, während die Schalter wegbewegt wird, auch funktioniert, wenn beide Elek-98, 100 und 102 weiter geschlossen bleiben, mit dem tromotoren parallel geschaltet sind, weil bei Betätigung Ergebnis, daß die Parallelschalt-Schütze 90 und 92 er- 65 des Motorausschalters 132 immer das Parallelschaltregt werden. Durch die Erregung der Parallelschalt- Schütz 90 erregt und der Kreis zum Parallelschalt-Schütze 90 und 92 werden die Parallel-Schalter 74 und Schütz 92 geöffnet wird, so daß das Parallelschalt-76 betätigt und die Kontakte 82 und 84 geschlossen, Schütz 92 nicht erregt werden kann, und bei Betätigung

des Motorausschalters 130 immer das Parallelschalt-Schütz 92 erregt und der Kreis zum Parallelschalt-Schütz 90 geöffnet wird, so daß das Relais 90 nicht erregt werden kann. Demzufolge wird, wenn die Elektromotoren parallel geschaltet sind und bei der vierten Geschwindigkeitsstufe arbeiten, bei Betätigung eines der beiden Motorausschalter 130 und 132 der zugehörige Elektromotor ausgeschaltet.

Die Verwendung der Motorausschalter 130 und 132 zur Abschaltung des das innere Rad bei einer Kurvenfahrt antreibenden Elektromotors bei einer Kurve mit einem kleineren als einem vorbestimmten Radius, um ein Radieren zu verhindern, hat einen weiteren Vorteil. Wenn das lenkbare Rad 14 weit genug gedreht ist z. B. annähernd 90° von der Längsachse des Hubladers 10 weg, wird sich der Hublader 10 um einen Punkt drehen, der etwa in der Mitte zwischen den beiden Fronträdern liegt, wobei sich eines der Räder in der einen Richtung und das andere in der anderen Richtung drehen wird.

Es sei nun angenommen, daß der Fahrer den Hublader 10 mit der zweiten Geschwindigkeit vorwärts bewegen will, wozu der Richtungssteuerschalter 116 betä-V tigt wird, um den Kontakt 192 zu schließen, und die Schalter 98 und 100 geschlossen werden, und daß er, um die Fahrtrichtung des Hubladers 10 umzukehren, den Richtungssteuerschalter 116 betätigt, wodurch der Kontakt 192 geöffnet und der Kontakt 194 geschlossen wird, dabei aber das Fußpedal 36 nicht losläßt, mit dem Ergebnis, daß die Schalter 98 und 100 geschlossen bleiben. Weil nun der Schalter 98 geschlossen bleibt, hält der Kreis, der den Leiter 244 und die Schalter 242 und 240 enthält, die Richtungs-Schütze 198 und 200 erregt. Als Folge hiervon werden die Polumschalter 144 und 168 in ihrer Stellung gehalten, in der sie die Elektromotoren zur Vorwärtsfahrt geschaltet haben. Wenn der Kontakt 194 geschlossen ist, werden die Richtungs-Schütze 204 und 206 erregt, wodurch die Polumschalter 146 und 170 betätigt werden, die normalerweise dazu dienen, die Laufrichtung der Elektromotoren umzukehren. Auch der Stromkreis, der den Leiter 244 und die Schalter 246 und 248 enthält, wird geschlossen. Demzufolge werden beide Elektromotoren abgeschaltet und können nicht wieder erregt werden, bis der Schalter 98 geöffnet wird. So muß der Fahrer erst das Fußpedal 36 loslassen, bis der Schalter 98 öffnet, während in dieser Zeit der Kolben 96 etwa in der in F i g. 2 gezeichneten Stellung steht. Wenn der Schalter 98 offen ist, werden die Relais 198, 200, 204, 206 entregt. Wenn der Hublader nun weiter in die Richtung fährt, in der er vorher bewegt wurde, fließt ein Strom durch die Magnetspule 220, der die umgekehrte Richtung des normalerweise durch die Spule fließenden Stromes hat, wenn der Elektromotor 46, 48 durch die Batterie 44 gespeist wird.

Dadurch zieht der Elektromagnet 218 den Dauermagneten 214 an und hält den Klinkenhebel 208 in der Nut 212, wodurch der Kolben 96 nur so weit bewegt werden kann, daß der Schalter 98 geschlossen wird. Es soll nun angenommen werden, daß der Fahrer das Fußpedal 36 niederdrückt, nachdem er es vollständig losgelas^ sen hat. Dann werden die beiden Elektromotoren in Reihe mit den Widerständen 66 und 68 über die Batterie 44 geschaltet, um in die entgegengesetzte Richtung zu fahren, nachdem nun der Kontakt 194 des Richtungssteuerschalters 116 geschlossen ist. Das Ergebnis ist, daß ein Abbremsen der Elektromotoren in der ersten Geschwindigkeitsstufe möglich ist. Wenn die Elektromotoren in der gewünschten Richtung zu laufen beginnen, wird die Stromrichtung durch die Magnetspule 220 umgekehrt, und das Feld verstärkt sich so weit, daß der Elektromagnet 218 den Dauermagneten 214 abstößt, wodurch der Klinkenhebel außer Eingriff mit der Nut 212 gelangt, so daß die Elektromotoren auf die höheren Geschwindigkeitsstufen weiter beschleunigt werden können.

Die Magnetspule 220 des Elektromagneten 218 ist so angeordnet, daß sie entweder mit dem Anker 48 oder mit dem Anker 52 über einen normalerweise offenen Schalter 230 und einen normalerweise geschlossenen Schalter 236 parallel geschaltet werden kann, die beide zur gemeinsamen Betätigung mit dem Parallel-Schalter 76, wie vorstehend beschrieben, verbunden sind. Diese Anordnung ist notwendig, damit die Einrichtung zur Verhinderung des Einschaltens der Elektromotoren bei der Umpolung unabhängig davon funktioniert, ob beide Elektromotoren oder nur der eine oder der andere Elektromotor läuft. So wird in dem Fall, daß nur der Elektromotor 46, 48 erregt ist, der Parallel-Schalter 74 betätigt, damit der Kontakt 78 öffnet und der Kontakt 82 schließt. Dadurch wird Strom durch den Anker 48 fließen, und die Einrichtung zur Verhinderung des Einschaltens der Elektromotoren bei deren Umpolung muß, um wirksam zu sein, auf den durch den Anker 48 fließenden Strom ansprechen, was der Fall ist, da der Schalter 236 geschlossen ist und dadurch die Magnetspule 220 mit dem Anker 48 parallel geschaltet ist. Wenn nun nur der Elektromotor 50, 52 in Betrieb ist, wird der Parallel-Schalter 76 betätigt, um den Kontakt 80 zu öffnen und den Kontakt 84 zu schließen. Zur selben Zeit wird der Schalter 236 geöffnet und der Schalter 230 geschlossen, mit dem Erfolg, daß die Magnetspule 220 wieder mit dem Läufer 52 parallel geschaltet ist und daher die Einrichtung zur Verhinderung des Einschaltens der Elektromotoren bei deren Umpolung auf die Stromrichtung durch den Läufer 52 des erregten in Betrieb befindlichen Elektromotors anspricht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für ein mit Gleichstrom-Elektromotoren angetriebenes gleisloses Fahrzeug, insbesondere Flurförderfahrzeug, mit einem lenkbaren Rad und zwei von je einem Elektromotor angetriebenen Rädern, mit zwei von einem Geschwindigkeitssteiler gesteuerten Parallel-Schaltern, die beide in einer ersten Stellung die Elektromotoren in Reihe und in einer zweiten Stellung die Elektromotoren parallel schalten, und mit einer elektromagnetischen Einrichtung, die mittels dieser Schalter eine Verringerung des Drehmoments des jeweils kurveninneren Elektromotors bei Überschreiten eines bestimmten Lenkausschlages herbeiführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallel-Schalter (74, 76) den ersten Elektromotor abschalten, wenn der erste Parallel-Schalter (74) in der ersten und der zweite Parallel-Schalter (76) in der zweiten Stellung steht, und den zweiten Elektromotor abschalten, wenn der erste Parallel-Schalter (74) in der zweiten und der zweite Parallel-Schalter (76) in der ersten Stellung steht, daß eine durch eine Magnetspule (220) betätigte, auf den Geschwindigkeitssteller wirkende mechanische Sperreinrichtung (96, 212, 214, 208) zur Verhinderung des vollständigen Einschaltens der Elektromotoren in einer anderen Richtung, solange die Drehzahl der vorhergehenden Richtung nicht unier einen bestimmten Wert abgesunken ist, vorgesehen ist und daß mit dem zweiten Parallel-Schalter (76) ein dritter Schalter (230, 236) zusammen betätigt wird, der bei der ersten Stellung des zweiten Parallel-Schalters (76) die Magnetspule (220) parallel zum Anker (48) des ersten Motors und in der zweiten Stellung des zweiten Parallel-Schalters (76) die Magnetspule (220) parallel zum Anker (52) des zweiten Motors legt.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis für die elektromagnetische Einrichtung zur Abschaltung des jeweils kurveninneren Elektromotors bei Überschreitung eines gewissen Lenkausschlages zusätzlich ein vierter und ein fünfter Schalter (130 und 132) eingefügt sind, die durch die Lenkbewegung ausgelöst werden und von denen der vierte Schalter (130) den ersten Parallel-Schalter (74) für den ersten Elektromotor und der fünfte Schalter (132) den zweiten Parallel-Schalter (76) für den zweiten Elektromotor betätigt.