DE1980551U

DE1980551U - Hydraulisches ventil zum feinfuehligen verfahren und bremsen eines fahrzeuges.

Info

Publication number: DE1980551U
Application number: DEC16508U
Authority: DE
Original assignee: Clark Equipment Co
Current assignee: Doosan Bobcat North America Inc
Priority date: 1966-09-06
Filing date: 1967-09-02
Publication date: 1968-03-07
Also published as: GB1141897A; US3381783A; BE701998A

Description

PA65219G*16.11.67

Patentanwalt 4 DÜSSELD ORF, den 7 11 1Q67

dipl-ing. WALTER KUBORN π J/lt

DÜSSELDORF DT. P/ZU» -

BREHMSTRASSE 23 · FERNRUF 632727 Gase 211

KREISSPARKASSEDUSSELDORFNR-ISsS
DEUTSCHE BANK AG., DUSSELDORF
POSTSCHECK-KONTO: KÖLN 115211

^ p_MENr^ COMPANY in Buchanan, Michigan (USA)

Hydraulisches Ventil zum feinfühligen Verfahren und Bremsen eines Fahrzeuges.

Die Neuerung bezieht sich auf ein hydraulisches Ventil zum feinfühligen Verfahren und Bremsen eines Fahrzeugs mit flüssigkeitsbetätigten Bremsen und eine flüssigkeitsbetätigte Kupplung aufweisendem Antrieb, mit länglichem Gehäuse und einer Längsbohrung sowie zwei darin verschieblichen Kolben.

Bei Gabelstaplern ist es oftmals erwünscht, den Motor mit großer Drehzahl laufen zu lassen, um die Hubgabel oder eine ähnliche Lastaufnahmevorrichtung schnell anheben zu können. Unter diesen Umständen ist es wünschenswert, das Fahrzeug wahlweise vorwärts oder rückwärts millimeterweise verfahren zu können, um ein genaues Verfahren und Absetzen des Materials zu ermöglichen. Bei Gabelstaplern, welche Getriebe mit flüssigkeitsbetätigten Kupplungen besitzen, ist es üblich, die Kupplung so weit schleifen zu lassen, daß die Übertragene Leistung vermindert wird und gleichzeitig die Bremsen im notwendigen Maß zu betätigen. Ein System dieser Art ist in dem US-Patent 3 142 127 gezeigt.

Bei dem eben beschriebenen Verfahren ist es so, daß die Kraftübertragung vor der Betätigung der Bremsen teilweise oder ganz unterbrochen ist. Manchmal ist es wünschenswert, die Bremsen zu betätigen, ohne

den Fahrantrieb auszukuppeln, z.B. dann, wenn das Hubfahrzeug sich auf einer Rampe oder einer ähnlichen geneigten Fläche befindet. Dementsprechend sind Systeme zum millimeterweisen Verfahren und zum Bremsen entwickelt worden, die das Auskuppeln des Antriebes und das Bremsen oder auch nur das Bremsen ohne Auskuppeln des Fahrantriebes ermöglichen. Ein Beispiel eines derartigen Systems ist in dem US-Patent 2 88j5 015 vom 21,4.1959 gezeigt. Eine der Unzulänglichkeiten dieses Systems liegt darin, daß es schwierig ist, beide Fußpedale genau eingestellt entsprechend dem Verschleiß der Bremsbeläge zu halten.

Die Aufgabe der Neuerung besteht in der Schaffung eines verbesserten Steuerventils zum millimeterweisen Verfahren und zum Bremsen, bei dem der Belagverschleiß sich nicht auswirkt.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Neuerung wird ein Ventil mit einer Bohrung darin vorgeschlagen, die durch ein Kolbenpaar in zwei Kammern geteilt ist und wobei der eine Kolben in dem anderen Kolben verschiebbar ist. Ein erster und ein zweiter Durchlaß sind mit der einen Kammer verbunden und ein dritter und ein vierter Durchlaß mit der anderen Kammer. Der erste und der dritte Durchlaß sind jeweils mit gesonderten Kolben und Zylinder umfassenden Betätigungsvorrichtungen verbunden. Der zweite Durchlaß ist mit einer Vorrichtung zum Entkuppeln der Kraftübertragung verbunden und der vierte Durchlaß mit den Bremsen. Wenn die eine Betätigungsvorrichtung betätigt wird und Druckflüssigkeit zum ersten Durchgang schickt, so wird die Vorrichtung zum Entkuppeln der Kraftübertragung betätigt und einer der Kolben so verschoben, daß die Verbindung zwischen dem dritten Durchlaß und der Kammer, in die er mündet, unterbrochen wird. Auch der andere Kolben wird betätigt, um die Flüssigkeit durch den vierten Durchlaß aus der Kammer herauszudrücken und die Bremsen

zu betätigen. Wenn die andere Betätigungsvorrichtung in Betrieb gesetzt wird, so wird Druckflüssigkeit über den dritten und vierten Durchlaß und die damit in Verbindung stehende Kammer geleitet und betätigt die Bremsen.

Diese sowie weitere Merkmale der Neuerung gehen im einzelnen aus der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung hervor, in denen ein Ausführungsbeispiel der Neuerung dargestellt ist.

Pig. 1 zeigt ein Steuersystem mit zwei Pedalen zum feinfühligen Verfahren und Bremsen.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch das Ventil nach der Neuerung.

In Fig. 1 ist das Steuersystem zum feinfühligen Verfahren und Bremsen mit 10 bezeichnet und umfaßt mehrere Bremsen 12, ein Ventil 14, aus Kolben und Zylinder bestehende Betätigungsvorrichtungen 16 und 18 zur Erzeugung des Flüssigkeitsdrucks sowie einer Vorrichtung 20 zum Auskuppeln des Fahrantriebs.

Das Ventil 14 (s. Fig. 2) besitzt ein längliches Gehäuse 22 mit einer in Längsrichtung verlaufenden Stufenbohrung 24, deren reduzierter Bereich 26 eine Schulter 28 bildet. Das offene Ende der Bohrung 24 ist mit einem Gewindestopfen 30 verschlossen.

In der Bohrung 24 gleitet ein Stufenkolben 32, dessen reduzierter Bereich 34 eine Schulter 36 bildet. Die Schulter J56 wirkt mit der Schulter 28 derart zusammen, daß die Bewegung des Kolbens 32 in der Bohrung 24 in der Zeichnung nach links begrenzt wird. In Nuten des Kolbens "52 befinden sieh Druckflüssigkeitsdichtungen 38. Der Kolben 32 bildet mit der Bohrung 24 und dem Stopfen 30 zwei Flüssigkeitskammern 40 und 42. Die Kammer 40 besitzt zwei Durchlässe 44 und 46. In ähnlicher Weise weist die Kammer 42 zwei Durchlässe 48 und 50 auf.

Längs durch den Kolben 32 erstreckt sich eine Stufenbohrung 52 mit einem im Durchmesser reduzierten

Bereich 52. In dieser Bohrung 52 ist ein zweiter Kolben 56 verschiebbar, der an einem Ende einen im Durchmesser reduzierten Abschnitt 58 mit abgeschrägter Stirnfläche 60 und am anderen Ende einen im Durchmesser reduzierten Abschnitt 62 mit ebener Stirnfläche 64 besitzt. Die ebene Stirnfläche 64 wird mit einem an dem Schraubstopfen 50 angebrachten nachgiebigen Ring 68 derart zusammen, daß eine Abdichtung des Durchlasses in der nachfolgend kurz beschriebenen Jkrt gebildet wird.

Der Kolben J52 wird durch eine in der Kammer 42 angeordnete Druckfeder 68 nach links gedrückt. In gleicher Weise wird der Kolben 56 durch eine in der Kammer 42 angeordnete Druckfeder 70 nach links gedrückt. Die Feder 70 besitzt eine niedrigere Bederkraft als die Feder 68, so daß wesentlich weniger Kraft zum Verschieben des Kolbens 58 entgegen der Wirkung der Feder 70 nach rechts erforderlich ist als für eine Bewegung des Kolbens 42 nach rechts gegen die Feder 68.

Die Betätigungsvorrichtung 16 ist mit dem Durchlaß 44 über eine Leitung 72 verbunden. Außerdem ist an der Betätigungsvorrichtung 16 ein Fußpedal 7^ angebracht, das beim Niedertreten die Beschickung der Kammer 40 über die Leitung 72 und den Durchlaß 44 mit Druckflüssigkeit bewirkt. Die Betätigungsvorrichtung steht mit dem Durchlaß 48 über eine Leitung 76 in Verbindung und ist außerdem mit einem Pedal 78 verbunden, das beim Niederdrücken bewirkt, daß die Betätigungsvorrichtung 18 Druckflüssigkeit durch die Leitung 76 und den Durchlaß 48 zu der Kammer 42 schickt.

Mit dem Durchlaß 46 und dadurch mit der Kammer 40 ist eine Leitung 80 verbunden, die andererseits in ein Feinsteuerventil 20 mündet. Dieses Feinsteuerventil 20 befindet sich in einem Flüssigkeitskreislauf 82 und leitet Druckflüssigkeit zu den flüssigkeitsbetätigten Vorwärts- und Rückwärtskupplungen 84 und

und 86 eines Getriebes. Der Kreislauf 82 besitzt außerdem eine Pumpe 88, die die Flüssigkeit aus einem Sumpf 90 ansaugt und dem Feinsteuerventil 20 zuführt. Dieses regelt den durch die Leitung 92 zu einem Richtungswählventil 94 zugeleiteten Flüssigkeitsdruck, das die Druckflüssigkeit entweder der Vorwärtskupplung 84 oder der Rückwärtskupplung 86 zuführt. Wenn sich der dem Ventil 20 über die Leitung 80 zugeführte Flüssigkeitsdruck erhöht, vermindert das Ventil 20 den Flüssigkeitsdruck in der gerade eingerückten der beiden Kupplungen 84 und 86. Im gleichen Maß, in dem der der eingerückten Kupplung zugeführte Druck abnimmt, nimmt die Kupplungskraft die durch sie übertragbare Leistung ab, bis sie völlig ausgerückt ist und keinerlei Leistung mehr überträgt. Eine genauere Beschreibung der Konstruktion und der Bedienung des Feinsteuerventils 20 ist in der oben erwähnten US-Patentschrift 3,143,127 zu finden.

Die Leitung 96 steht über den Durchlaß 50 mit der Kammer 42 in Verbindung. Sie führt Druckflüssigkeit den verschiedenen Bremsen 12 zu, die entweder als Trommel- oder als Scheibenbremsen ausgeführt sein können.

Die Wirkungsweise der Neuerung ist folgende;

Es sei angenommen, daß das Steuersystem zum feinfühligen Verfahren und Bremsen in einen Gabelstapler mit servobetätigtem Schaltgetriebe eingebaut ist, welches flüssigkeitsbetätigte Vorwärts- und Rückwärtskupplungen besitzt. Es sei ferner angenommen, daß das Fahrzeug sich gerade in Vorwärtsfahrt befindet und daß die Bedienungsperson während des Anhebens einer auf der Hubgabel befindlichen Last manövrieren will. Um dies zu erreichen, tritt die Bedienungsperson das Pedal 74 nieder, und schickt dadurch Druckflüssigkeit zu der Kammer 40.

Die dieser Kammer zugeführte Druckflüssigkeit wirkt auf das Ende 60 des Kolbens 56 ein und drückt

diesen gegen die Wirkung der Feder 70 nach rechts, so daß sein anderes Ende 64 an der Dichtung 66 zur Anlage gebracht wird und dadurch die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Durchlaß 48 und der Kammer 42 unterbricht. Gleichzeitig wird Druckflüssigkeit, die der Kammer 40 zugeführt wird, in das Feinsteuerventil 20 über die Leitung 80 geschickt, welches zur Folge hat, daß das Feinsteuerventil 20 den Flüssigkeitsdruck in der Vorwärtskupplung 84 vermindert und diese dadurch zum Rutschen bringt. Bei weiteren Niederdrücken des Pedals 74 wird der der Kammer 40 zugeführte Flüssigkeitsdruck vergrößert und dadurch das Feinsteuerventil 20 derart betätigt, daß der der Vorwärtskupplung 84 zugeführte Flüssigkeitsdruck weiter abfällt. Wenn der Flüssigkeitsdruck in der Kupplung 84 genügend vermindert ist, ist sie schließlich völlig ausgerückt. Wenn sich der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 40 erhöht, so wird auch die auf den reduzierten Bereich ^4 des Kolbens 32 wirkende Kraft vergrößert, und zwar so weit, bis der Kolben J2 gegen den Druck der Feder 68 nach rechts bewegt wird und dadurch die Druckflüssigkeit aus der Kammer 42 mit dem Ergebnis verdrängt, daß die Bremsen mit zunehmender Kraft zur Wirkung gebracht werden, ^e weiter sich der Kolben 32 nach rechts bewegt. Vorzugsweise wird die Wirksamkeit der Bremsen 12 zeitlich so gesteuert, daß sie anzuziehen beginnen, wenn die Kupplung 84 fast ganz ausgekuppelt ist. Diese zeitliche Abstimmung kann Jedoch durch Änderung der Federkonstante der Feder 68 z.B. so variiert werden, daß die Bremswirkung relativ zum Auskuppeln etwas früher einsetzt oder die Verzögerung zwischen Bremswirkung und Auskuppeln vergrößert wird.

Sollte die Bedienungsperson die Bremsen des Fahrzeugs zum normalen Anhalten desselben betätigen oder dieses auf einer Steigung anhalten wollen, so ist es

zweckmäßig, den Antrieb voll eingekuppelt zu lassen, um die Wirkung der Motorbremsung auszunutzen. Deshalb kann die Bedienungsperson in einem solchen Fall das Pedal 78 niedertreten, wodurch die Betätigungsvorrichtung 18 Druckflüssigkeit zu der Kammer 42 und von dort über den Einlaß 50 und die Leitungen 96 zu den Bremsen 12 führt, wodurch diese betätigt werden.

Claims

PA652196*16.11.67 Schutzansprüche.

1. Hydraulisches Ventil mit länglichem Gehäuse und einer Längsbohrung sowie zwei darin verschietlichen Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (>4) in der Bohrung gleitet und diese in zwei Längsabstand aufweisende Kammern (40) und (42) unterteilt, daß die Kammer (40) Flüssigkeitsdurchlässe (44) und (46) und die Kammer (42) Flüssigkeitsdurchlässe (48) und (50) aufweist, daß der Kolben (^4) von einer Feder (68) in Richtung der Kammer (40) gedrückt wird und eine Längsbohrung (52) aufweist, in der ein zweiter Kolben (56) längsverschieblich ist, daß eine Peder (YO) den zweiten Kolben in Richtung der Kammer (40) drückt, wobei die Feder (70) so bemessen ist, daß beim Eintritt von Druckflüssigkeit in die Kammer (40) zuerst der zweite Kolben (56) in Richtung auf die Kammer (42) bewegt wird und schließlich die Verbindung des Durchlasses (48) mit der Kammer (42) unterbindet, und daß anschließend der erste Kolben 04) bewegt wird und die Druckflüssigkeit durch den Durchlaß (50) aus der Kammer (42) verdrängt.

2. Hydraulisches Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Durchlaß (48) zugewandte Stirnfläche (64) des Kolbens (56) senkrecht zur Kolbenachse sich erstreckt und gegen eine die innenseitige öffnung des Durchlasses (48) umgebene Dichtung (66) zur Anlage gebracht werden kann.