DE2262625A1

DE2262625A1 - Einstellbare steuerung zur verbindung mehrerer hydraulikmaschinen

Info

Publication number: DE2262625A1
Application number: DE2262625A
Authority: DE
Inventors: Rodney R Erickson; Ralph W Matthews
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1971-12-23
Filing date: 1972-12-21
Publication date: 1973-06-28
Also published as: US3772964A; IT974222B; GB1402289A; FR2164910A1; BE793095A; FR2164910B1; CA985990A; JPS4869954A

Description

Einstellbare Steuerung zur Verbindung mehrerer Hydraulik-

. maschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungsvorrichtung zur ' Synchronisierung der Ausgänge einer Mehrzahl von hydrostatischer Transmissionen. '

Hydrostatische Transmissionen werden jetzt in schweren Gebrauchsfahrzeugen oder Arbeitsfahrzeugen eingesetzt, bei welchen die Steuerung durch Differentialantrieb der Räder mittels gesonderter hydrostatischer Antriebstransmissionen ausgeführt wird. Ein solches Antriebssystem ist aus der US-PS 3,477,225 bekannt.

Hydrostatische Transmissionen verwenden gewöhnlich eine Hydraulikpumpe zur Abgabe von unter Druck stehender Flüssigkeit an

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einen Hydraulikmotor, der zur Übertragung eines Drehmomentes auf die Antriebsräder angeschlossen ist« Entweder die Pumpe oder der Motor oder beide können veränderlich sein·

Falls hydrostatische Transmissionen in Fahrzeugen wie Raupenfahrzeugen und zweirädrigen Traktoren verwendet werden, wird die Steuerung gewöhnlich dadurch erreicht, daß der Antrieb auf jeder Seite des Fahrzeugs verändert wird, anstatt eine der beiden Seiten wie in den früher bekannten Systemen zu bremsen. Biese Systeme verwenden gewöhnlich gesonderte Hydraulikmotoren für jede Seite des Fahrzeuge· Biest Motoren können durch eine einzige Pumpe oder von gesonderten Pumpen aus gespeist werden. In beiden Fällen müssen entweder die Motoren oder die Pumpe variabel sein, um eine Steuerung zu bewirken.

Eine Schwierigkeit bei derartigen Einrichtungen, die entweder eine oder zwei Pumpen und zwei Motoren aufweisen, besteht in der Schaffung einer Steuerungseinrichtung, die einen genauen Synchronlauf der Antriebsmotoren gestattet· Die Notwendigkeit für eine Synchronisierung ist besonders kritisch, wenn die Lenkungssteuerung in der neutralen Stellung zur Bewegung des Fahrzeugs in einer geraden Linie ist· Ohne genaue Einstellung oder Stellungsentsprechung der Pumpe und/oder der Motoren läuft das Fahrzeug nicht auf einer geraden Linie·

Die Erfindung bezweckt deshalb die Schaffung von Steuerungsmitteln zum Einstellen der Nullstellungs- und Vorlaufeigenschaften eines hydrostatischen Steuerungssystems·

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Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung von Steuerungsmitteln, zum Verbinden mehrerer hydraulischer Maschinen, um eine Stellungsbeziehung herzustellen.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung von Steuerungsmittel^, mit denen Servo-Steuerventile mehrerer Hydraulikmaschinen einstellbar in Verbindung gebracht werden können.

Ferner ist es ein Ziel der Erfindung* einstellbare Steuerungsmittel zu schaffen, um für eine entsprechende Ausgangsleistung in einem Paar hydrostatischer Transmissionen zu sorgen.

Nach der Erfindung ist ein einstellbares Gestänge zwischen den Servo-Ventilen zweier Pumpen und/oder Motoren in einem Paar hydrostatischer Transmissionen vorgesehen, um für entsprechende Ausgangsleistungen der Transmissionen bei einer gegebenen Steuerungeeinstellung zu sorgen·.

Die Erfindung sieht demnach ein Steuerungssystem zur Verbindung mehrerer hydrostatischer Transmissionen zum synchronen Betrieb vor. Das Steuerungssystem weist Mittel zur Einstellung der Null-Lage der Pumpen und Motoren und Mittel zum Einstellen der Beschleunigung zwischen den zwei Maschinen auf.

Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in denen die Erfindung ausführlich erläutert und dargestellt ist. Es zeigen:

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Figo 1 eine vereinfachte Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Einzeldarstellung eines Teiles der Einrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Schwenkhalterung zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Eine erfindungsgemäße Einrichtung, siehe insbesondere Fig. 1, ist in dem dargestellten Ausführungebeispiel an einem Paar Hydraulikmaschinen 10, 12 mit variabler Verdrängung eingeordnet. Die Maschinen können entweder Pumpen oder Motoren sein und können in ihrem Bau der Darstellung in den US-PS 3»381,472 oder 3,477,225 entsprechen. In der hier behandelten Ausführungsform sind die Maschinen vorzugsweise ein Paar gleicher Hydraulikmotoren, die Teil einer hydrostatischen Transmission sind, und von denen jeder eine Kette eines Raupenfahrzeugs antreibt· Die Maschinen 10 und 12 sind miteinander so verbunden, daß sie zusammen eine Geschwindigkeitssteuerung gemeinsam oder unabhängig von einander ermöglichen, so daß die Maschine auf einer geraden Linie fahren kann und auch die Möglichkeit zum Drehen hat. Die variable Verdrängung jeder Maschine wird durch ein Servo-Ventil gesteuert. Jede der Hydraulikmaschinen 10 und 12 ist mit Steuerungsmitteln zur Einstellung der Null-Verdrängung der Servo-Ventilvorrichtung ausgestattet. Diese Einstellvorrichtung ist bei beiden Maschinen gleich ausgeführt und nur an der Maschine 12 bei 14 dargestellt. Es ist zubeachten ,daß jede Pumpe und jeder Motor eine solche Vorrichtung aufweist.

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Die Servo-Steuerungseinrichtung enthält z.B. ein Servo-Ventil 16, das etwa mittels einer Halterung 18 in dem Pumpen- oder Motorgehäuse angeordnet ist.

Das Servo-Ventil 16 ist zur Betätigung mit einem Steuerhebel oder Arm 20 durch einen Arm 22 und eine Halterung 24 verbunden, die mit einem Paar Einstellschrauben 26, 28 versehen ist, um das Servo-Ventil' mit Bezug auf den Steuerarm 20 einzustellen. Die Feder 30 spannt den Arm 22 zur Berührung mit der Einstellschraube 26 vor.

Die Lagebeziehung des Servo-Ventils 16 zum Steuerhebel 20 ist einstellbar, um eine entsprechende Null-Lage zu ermöglichen. Die Einstellung wird durch Stellen des Steuerarmes 20 in die bevorzugte Null-Lage und durch Einstellen des Servo-Ventils mittels der Einstellschrauben 26 und 28 erreicht, wodurch dann das Servo-Ventil in einer entsprechenden Null-Stellung ist. Dieses Verfahren bringt das Servo-Ventil innerhalb seines mit ihm zusammenwirkenden Gehäuses oder der Servo-Buchse in eine Stellung, durch die die Pumpe oder der Motor in eine Lage mit der Verdrängung Null gesteuert wird.

Die zwei Maschinen 10 und 12 sind durch Steuermittel verbunden, welche eine Empfindlichkeits- oder Beschleunigungseinstellung der zwei Pumpen-Servo-Ventile ermögliche^ um die Synchronisation zwischen den zwei Maschinen zu steuern_β Jede der Maschinen ist mit einer Empfindlichkeits- oder Beschleunigungseinstellvorrichtung 32 ausgestattet ο Diese Vorrichtungen 32 sind gleich gebaut, so daß nur eine hier ausführlich

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beschrieben wird, wobei die Bezugsζeichen für die entsprechenden Teile der anderen Vorrichtung ebenfalls gelten.

Die Beschleunigungs- oder Empfindlichkeitseinstellvorrichtung 32 weist einen Lenkungszylinder oder Motor 34 auf, der an einer Halterung 36 befestigt ist, die ihrerseits schwenkfähig mittels eines Bolzens 38 an einem fest stehenden Teil der Maschine angeordnet ist. Die achwenkfähig angeordnete Halterung 36 und der Zylinder 34· wirken zusammen als Hebel oder Winkelhebel, der einen Geschwindigkeitssteuerungsmotor 40 mit dem Steuerhebel 20 über eine Stange oder einen Lenker 42 zu verbinden. Die Stange oder das Glied 42 ist mit der Halterung 36 gelenkig durch einen Bolzen 44 verbunden, der in eine Kulisse 46 der Halterung gleitfähig eingreift. Der zwischen den Schwenkpunkten 38 und 44 gebildete Hebelarm ist durch eine Einstellschraube 48, die an der Halterung 36 sitzt, einstellbar. Der Bolzen 44 wird entlang dem bogenförmigen Schlitz 46 mittels eines Joches 50 bewegt, das mit einem Kolben 52 des Steuerungs- oder Lenkungsmotors 34 verbunden ist. Der Kolben 52 ist auf seine zurückgezogene Stellung mittels einer leder 54 vorgespannt, die zwischen einer am Motorgehäuse befestigten Schulter 56 und einer am Kolben befestigten Schulter 58 sitzt. Diese zurückgezogene Stellung des Kolbens 52 bringt auch den Bolzen 44 mit Hilfe des Joches 50 gegen die Einstellschraube 48 in Stellung, so daß eine bestimmte, gewählte Hebelarmgröße aufrecht erhalten und irgendeine Lockerung in dem Gestänge aufgrund von Abnutzung und/oder Herstellungstoleranzen vermieden wird.

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Eine Kuppelstange 60 kuppelt die zwei Geschwindigkeitseinstellvorrichtungen 32 zur gleichzeitigen Bewegung der zwei angeschlossenen Servo-Ventile mittels des Geschwindigkeitssteuerungsmotors 40. Die Vorrichtungen zur Einstellung der Empfindlichkeit oder Geschwindigkeit sind gesondert einstellbar, so daß sie aufeinander entsprechende Lagen synchronisiert werden können. D.tu, daß beide Motoren oder Pumpen mit derselben Umdrehungszahl oder derselben Ausgangsleistung betrieben werden, so daß das Fahrzeug die Fahrt entlang einer geraden Linie für verschiedene Geschwindigkeitseinstellungen der voneinander getrennten Transmissionen einhalten kann.

Eine Lenkung wird dadurch erreicht, daß die Verdrängung einer der Maschinen mit Bezug auf die andere geändert wird. Diese Verdrängungsänderung wird durch Betätigung einer der Pumpen oder Motoren 34 erzielt, während der andere Motor und der Geschwindigkeitssteuerungsmotor 40 in einer konstanten Einstellung gehalten werden. Zur Beaufschlagung des Lenkungsmotors 34 wird in die Kammer 62 Hydraulikflüssigkeit eingespeist, die auf den Kolben 52 einwirkt. Durch Bewegung des Kolbens im Zylinder wird das Joch 50 gegenüber der Halterung 36 bewegt und verstellt dabei den Bolzen 44 entlang dem bogenförmigen Schlitz 46. Die Bewegung des Bolzens 44 in der bogenförmigen Kulisse 46 bedeutet eine Nockenwirkung über den Bolzen 44 zur Bewegung der Stange 42 in der einen oder anderen Richtung, verbunden mit einer entsprechenden Bewegung des Steuerhebels 20.

Die Bewegung des Steuerhebels 20 bewirkt eine Neueinstellung

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des Servo-Steuerventils 16 und damit der Verdrängungssteuerungsvorrichtung der Hydraulikmaschine 12. Diese Wirkung veranlaßt die Hydraulikmaschine 12, falle diese z.B. ein Motor ist, gegenüber der Maschine 10 zu beschleunigen oder zu verzögern. Dies führt zu einer Drehung des Fahrzeugs. Falls andererseits die Maschinen 10 und 12 Pumpen sind, wird durch eine solche Einstellung der Fluß in der einen Pumpe gegenüber der, anderen erhöht oder verringert, wodurch sich eine Erhöhung oder Verringerung der Ausgangsleistung der betreffenden Pumpe und infolgedessen eine Beschleunigung oder Verzögerung des dadurch angetriebenen Motors ergibt. Die Hydraulikflüssigkeit wird in die Kammer 62 über eine Leitung 64 eingespeist, die in einer Halterung 64a ausgebildet ist und an eine durch den Bolzen 38 gehende Leitung 66 anschließt.

- PATENTANSPRÜCHE -

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Claims

PAOTTANSPEÜCHE ; .

1,/ Steuerungsvorrichtung zur Verbindung mehrerer, mit veränderlicher Verdrängung arbeitender Hydraulikmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung einer Steuerungseinrichtung (16) in ^eder Maschine (10,12) ein Steuerhebel (20) vorgesehen ist, der durch einstellbare Mittel (22,24, 26,28,30) ©it der Einrichtung verbunden ist, und daß zwischen den zu den einzelnen Maschinen gehörenden Steuerhebeln eine einstellbare Verbindung (32,34,36,60) vorgesehen ist»
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hydraulikvorriehtung (40) zur Betätigung der Steuerungseinriehtungen (16).
3. Einrichtung nach Anspruch 1-2, gekennzeichnet durch eine Hydraulikvorrichtung (34,52) zur Einzelbetätigung einer Steuerungseinrichtung (16) ₀
4. Einrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Steuerungshebel (20) verbindende Vorrichtung einen Kniehebel (36„38) enthält, dessen einer Arm (44-38) in seiner Länge einstellbar ist«
5. Einrichtung nach Anspruch 4_S dadurch gekennzeichnet₉ daß der Kniehebel eine Mockenvorrichtung (44_S46₉42) aufweist, deren Soclcenfolgeglied mit dem Seuerhebel (20) verbunden

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ist, wobei ein Motor (34) zur Bewirkung der Nockenbewegung des Steuerhebels vorgesehen ist·
6. Einrichtung nach Anspruch 5_f gekennzeichnet durch einen Nockenschlitz (46) und einem als Nockenfolgeglied dienenden, in den Schlitz eingreifenden Stift (44) der durch eine Schraube (48) einstellbar ist·
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (34,52) durch ein Joch (50) mit dem Stift (44) verbunden ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7 t dadurch gekennzeichnet, daß der Motor durch eine Feder (54) auf «ine zurückgezogene Stellung vorgespannt ist·

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