DE1780281B2 - Steuereinrichtung fuer die hydraulische beaufschlagung der kupplung und der bremsen eines kraftfahzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für die hydraulische Beaufschlagung der Kupplung und der Bremsen eines Kraftfahrzeuges, vorzugsweise einer selbstfahrenden Arbeitsmaschine, mit jeweils den Bremsdruck und den Kupplungseingriff steuernden Ventilen, die von einem Pedal derart betätigbür sind, daß bei angezogenen Bremsen die Kupplung gelöst ist und umgekehrt, wobei für die Kupplung und die Bremsen unabhängig von zwei Pumpen versorgte Hydraulikkreisläufe mit getrennten Kupplungs- und Bremssteuerventilen vorgesehen sind, die für das in gelöster Betriebsstellung gehaltene Aggregat die zugehörigen Druck- und Rücklaufleitungen kurzschließen.

Bekannt ist eine derartiee Steuervorrichtung aus der USA.-Patenlschrift 3 017 974. Das Pedal wirkt jci'-ieh hicib.'i unmittelbar auf das Br^mssteuerventil. Da> Kupphingssteuerventil steht mit diesem über eine Zweigleitung in Verbindung, so daß bei voller Beaufschlagung der Bremsen und unter bestimmten Voraussetzungen sich ein schädlicher Nebenfluß zum Kupplungssteuerventil auswirken kann, wenn ein bestimmter Druck überschritten wird.

Auch dutch die deutsche Patentschrift 467 451 ist eine ähnliche Steuervorrichtung bekannt, bei der das Bremssteuerventil folgegesteuert ist, was mit dem Nachteil behaftet ist, daß Oruckschwankungen im

ίο Hydrauliksystem oder zumindest die Entlastung des Druckraumes im Kupplungssteuerventil einen ungleichmäßigen Druckaufbau vor dem Kolben des Bremssteuerventils zur Folge haben. Auch kann bei dieser bekannten Vorrichtung ein Nachlassen des Kupplungsdruckes eine Schwimmsteliung des Kupplungssteuerventils mit sich bringen, wodurch unnötigerweise die Bremsen betätigt werden.

Ahnlich gelagerte Fälle treten bei Arbeitsmaschinen, beispielsweise Erdbewegungsmaschinen mit einer Ladeschaufel bekannter Bauart dann auf. wenn eint Koppelung zwischen der verfügbaren Antriebsmaschinenleistung und dem durch die Pumpen erzeugten hydraulischen Druck besteht, wodurch Druckschwankungen im Hydrauliksystem eintreten können und gerade der volle hydraulische Druck immer dann nicht zur Verfügung steht, wenn er bei hoher Belastung der Ladeschaufel oder in kritischen Situationen besonders dringlich benötigt wird, beispielsweise dann, wenn die volle Ladeschaufel während einer niedrigen Fahrgeschwindigkeit schnell auf eine bestimmte Höhe angehoben und entleert werden muß. Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Ausschaltung derartiger Unsicherheitsiaktoren eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Bauart zu schaffen, die auch bei plötzlich eintretender Behinderung des Fahrzeugführers, insbesondere bei unbeabsichtigtem Loslassen des Pedals, das Fahrzeug sicher zum Stehen bringt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerschieber des Kupp'ungssteuerventils und des Bremssteuerventils gemeinsam von einem durch das Pedal in einen Anfangs-, einen Zwischen- und einen Endlagenbereich einstellbaren zweiarmigen Steuerhebel betätigbar sind, der unbelastet unter der Wirkung einer Feder in die Anfangsstellung rückholbar ist, in der die Eingangswelle von der Ausgangswelle getrennt ist und die Bremsen voll angezogen sind.

Hierdurch wird erreicht, daß nicht nur ein Pedal für eine zweite Funktion eingespart werden kann, sondern daß der Fahrzeugführer gleichzeitig das Kupplungs- und Bremssystem bedienen kann, und zwar in wechselseitiger Belastung bzw. Entlastung.

Im Anfangsbereich werden mit zunehmendem Niederdrücken des Pedals die Bremsen stärker gelöst. Im Zwischenbereich sind die Bremsen vollständig gelöst, die Kupplung ist aber noch ausgerückt, scr· daß in dieser Stellung der Gang eingelegt werdenkann. Im Endlagenbereich wird mit zunehmendem Niederdrücken des Pedals die Kupplung stärker eingerückt, wodurch das Fahrzeug in zunehmendem· Maße an Fahrt gewinnt.

Sollte der Fahrer im Behinderungsfalle das Pedal loslassen müssen, kommt durch Bremsen das Fahrzeug zum Stehen, weil die Feder den zweiarmigen Steuerhebel sofort zurückholt, wobei die Kupplung· ausgerückt wird und die Bremsen voll angezogen werden.

Ein Ausrührungsbeispiel der Steuereinrichtung nach der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Es zeigt

F i g. I cm Schema der Steuereinrichtung für eine kombinierte Brems- und Kupplungsbetätigung,

F i g. 2 ein Diagramm, bei dem der Druck in den Hydraulikkreisläufen in Abhängigkeit von der Lage des Pec¹·-'·; aufgetragen ist.

In dt chematischen Darstellung der Fig. 1 besteht die !steuereinrichtung unter anderem aus einem Pedal 12, das über ein Gestänge 14 so mit Steuerventilen verbunden ist, daß eint gleichzeitige Betätigung sowohl der Bremsen 16 als auch der Kupplung 18 möglich ist. Das Pedal läßt sich zwischen den Stellungen ,Λ und E .schwenken, wobei die aufgezogene Stellung in Position ft als typische Betriebsstellung tür die Steuereinrichtung ausgewählt wurde. Die Bewegung des Pedals 12 wird auf die Steuerventile über d.ts Gestänge 14, das wieder aus einem Lenker 20. e'nem Winkelhebel 22, einem weiteren Lenker 24 u'id schließlich aus einem Steuerhebel 26 besteht, übertragen. Der Steuerhebel 26 findet seine Fortsetzung nach oben in einem Arm 28, von dem auch ein nockenartiger Bügel 30 abzweigt. Mittels dieses nokkenariigen Bügels wird das den Bremsen zugeordnete Bremssteuenentil 32 betätigt, während ein Hebelarm 34 des Steuerhebels 26 mit einem Lenker 36 verbunden ist, über den ein der Kupplung 18 zugeordnetes Kupplungssteuerventil 38 betätigt werden kann. Die relativen Stellungen des Arms 28 und des Hebelarms 34 sowie des nockenartigen Bügels 30 und des Lenkers 36 sind in F i g. 1 durch entsprechende Markierungen .Ί bis £ bezeichnet.

Das Bremssteuerventil 32 ist von herkömmlicher Bauart und besteht unter anderem aus einem axial verschiebbaren Steuerschieber 40, der im Bereich der Stellung A mittels einer Pumpe 42 geförderte Druckflüssigkeit in eine Leitung 44 überleitet und in den Stellungen C, D und E die gesamte von der Pumpe 42 geförderte Druckflüssigkeit über eine Leitung 48 in einen Sammelbehälter 46 zurückfließten läßt. In der Zwischenstellung zwischenA undC leitet das Bremssteuerventil 32 die Druckflüssigkeit in die Leitung 44, wobei der Druck in direkter Abhängigkeit von der Bewegung des Bügels 30 abnimmt. Die Druckflüssigkeit aus der Leitung 44 strömt in Zweigleitungen 50 und 52, wo sie Bremszylinder 54 und 56 der Innenbackenbremsen 58 und 60 beaufschlagt. Die von den Bremsen abgegebene Bremskraft i:.t eine Funktion des Flüssigkeitsdruckes, wie er nach dem Passieren des Bremssteuerventils 32 gegeben ist.

Die auf die Kupplung 18 einwirkende Kraft läßt sich ebenfalls mittels de"s Pedals 12 unter Einschaltung des Kupplungssteuerventils 38 einstellen. Auch das Kupplungssteuerventil 38 weist einen längsverschieblichen Steuerschieber 62 auf, der sich zwischen den Stellungen A bis E bewegen kann. Durch die besondere Anordnung und Ausbildung des Lenkers 36 bleibt der Steuerschieber 62 zwischen den Stellungen/l undB in sein,;r Endstellung, die den entsprechenden Stellungen des Hebelarms 34 bzw. des Pedals 12 zugeordnet ist. In den Stellungen Λ, B und C des Steuerschiebers o2 im Kupplungssteuerventil 38 wird die gesamte von einer Pumpe 64 geförderte Flüssigkeitsmenge über eine Leitung 68 in einen Sammelbehälter 66 zurückgeleitet. Zwischen den Lagen C und E des Steuerschiebers im Kupplungssteuerventil 38 gelangt die Druckflüssigkeit über eine Leitung 70 zur Kupplung 18, und zwar mit einem von der jeweiligen Steuerschieberstellung zunehmenden Druck. Bei der Kupplung 18 handelt es sich um eine Scheibenkupplung üblicher Bauweise, d. h., e·: sind Kupplungsscheiben 72 vorhanden, auf die der jeweils in einem Stcllzylinder 74 herrschende Flüssigkeitsdruck wirkt, so daß nach den betrieblichen Erfordernissen die Eingangs- und die Ausgangswelle 76

ίο und 78 entweder voneinander getrennt oder verbunden werden können. Dabei steht die Ausgangswelle 78 mit den Rädern des Fahrzeugs über ein nicht dargestelltes Getriebe in Verbindung. Die der Ausgangswelle 78 übermittelte Kraft ist abhängig von den Gleiteigenschaften der Kupplungsscheiben, die wiederum durch den in dem Stellzylinder 74 herrschenden Flüssigkeitsdruck r ,timrrn werden.

Den Zusammenhang zwischen den Brems- und Kupplungsdrücken veranschaulicht die Fig. 2. Die ausgezogene Linie 80 stellt die Bremsdruckkurve dar, wie er der jeweiligen Stellung des Pedals entspricht, wobei die volle Bremskraft der Stellung A zugeordnet ist. Durch die Linie 82 wird ein Wert 0 des Bremsdruckes bezeichnet, während sich das Pedal 12 zwischen den Stellungen C bis E bewegt. Die gestrichelte Linie 84 veranschaulicht den Kupplungsdruck vom Wert Ü in Position C bis zum vollen Kupplungsdi uck der entsprechenden Position E. Die Linie 86 schließlich stellt den WertO des Kupplungsdruckes dar, wie er den Stellungen A bis Γ des Pedals entspricht.

Zur Betriebsweise der Steuereinrichtung ist zu sagen, daß bei freigegebenem Pedal 12 eine Feder 29 das Gestänge 14 so beaufschlagt, daß aKo Teile in ihren mit A bezeichneten Lagen verbleiben. Dies ist eine der Leerlaufstellung des Fahrzeugs entsprechende Betriebsstellung. Bei voll wirksamem Bremsdruck und fehlendem Kupplungsdruck kommt das Fahrzeug zum Stillstand, d. h., es wird überhaupt keine Kraft auf die Ausgangswe'lc 78 übertragen. In diesem Falle steht die gesamte von der Antriebsmaschine aufgebrachte Kraft für die sonstigen, im Hydraulikkreislauf befindlichen Arbeitsgeräte zur Verfügung, beispielsweise für eine Ladeschaufel, Sobald das Getriebe auf einen bestimmten Gang eingestellt ist und das Pedal 12 betätigt wird, stellt sich die entsprechende Fahrteuggeschwindigkeit ein. Je nach ''em Straßenzustand wird eine Bewegung des Pedals zwischen den Stellungen A bis C eine allmähliche Lösung der Brunsen bewirken, was die Fahrgeschwindigkeit einzustellen gestattet, in den Stellungen C bis E wird die Kupplung stufenweise eingerückt, so daß die.gewünschte Geschwindigkeit erreichbar ist. Auf diese Weise kann über eine feinstufige Steuerung durch Veränderung des Brems- und Kupplungsdrukkes mittels eines einzigen Pedals eine feinstufige Fahrzeugbewegung durchgeführt werden. Bei abnehmendem Druck auf das Pedal 12 geraten die Kupplungsscheiben der Kupplung 18 allmählich außer Eingriff, während gleichzeitig die Bremsen stärker beaufschlagt werden. Während dieser ganzen Kräfteänderungen an Kupplung und Bremse bleibt eine gleichbleibende Antriebsmaschinendrehzahl aufrechterhalten.

Die beschriebene Steuereinrichtung bietet ferner eine große Sicherheit gegen Bedienungsfehler. Sobald nämlich auf das Pedal 12 keine Kraft ausgeübt wird, wird die Feder 29, das Gestänge 14 unverzüglich in seine

L.usgangslage/4 ziehen, was zu einer Abkupplung er Ausgangswelle 78 führt, wobei gleichzeitig die Iremsen voll angezogen werden. Ein solches Verhal- :n unterscheidet sich grundsätzlich von dem gewöhncher Fahrzeuge mit getrennter Steuerung für die Bremsen und Kupplung. Bei einer derartigen Steuerung wird andererseits die Kupplung ständig im Eingriff und die Bremsen gelöst bleiben, d. h. die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs wird nicht unterbrochen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für die hydraulische Bcaufschlagur ■ der Kupplung und der Bremsen eines Kraftfanrzeuges, vorzugsweise einer selbstfahrer.den Arbeitsmaschine, mit jeweils den Bremsdruck und den Kupplungseingriff steuernden Ventilen, die von einem Pedal derart betätigbar sind, daß bei angezogenen Bremsen die Kupplung gelöst ist und umgekehrt, wobei für die Kupplung und die Bremsen unabhängig von zwei Pumpen versorgte Hydraulikkreisläufe mit getrennten Kupplungs- und Bremssteuer-Ventilen vorgesehen sind, die für das in gelöster BetriebssteUung gehaltene Aggregat die zugehörigen Druck- und Rücklaufleitungen kurzschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschieber (62 bzw. 40) des Kupplungssteuerventils (38) und des Bremssteuerventils (32) gemeinsam von einem durch das Pedal (12) in einen Anfangs-, einen Zwischen- und einen Endlagenbereich (A bis C, C, C bis £) einstellbaren zweiarmigen Steuerhebel (26) betätigbar sind, der unbelastet unter der Wirkung einer Feder (29) in die Anfangsstellung (A) rückholbar ist, in der die Eingangswelle (76) von der Ausgangswelle (78) getrennt ist und uie Bremsen (58 und 60) voll angezogen sind.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuers hieber (62) des Kupplungssteuerventils (38) über einen Lenker (36) mit dem einen Ende des zweiarmigen Steuerhebels (26) verbunden ist und der Steuerschieber (40) des Bremssteuerventils (32) vom Ende eines an dem anderen Arm des Steuerhebels (26) befestigten, konzentrisch zu dessen Drehachse abgebogenen Bügels (30) derart betätigbar ist, daß mit zunehmender Belastung des Pedals (12) die Durchlaßstellung des Bremssteuerventils (32) in die Kurzschlußstellung und die Kurzschlußstellung des Kupplungssteuerventils (38) in die Durchlaßstellung übergeht.