DE2327654C3 - Lenkvorrichtung für ein sowohl manuell als auch durch Fernsteuerung lenkbares Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Eine Lenkvorrichtung, die zwar die Merkmale des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1 aufweist, aber nur für manuellen Betrieb gedacht ist, ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 15 80 015 bekannt. Dort läßt sich die Wirkung der »ersten« Feder, die die Bremsenergie beeinflußt, durch einen Schieber verstellen, der manuell betätigbar ist. In Abhängigkeit von dem Maß, um das der Schieber bewegt wird, wird die Vorspannung der Feder und damit der auf die Bremse wirkende Druck erhöht Gder verringert

Die Möglichkeit einer Fernsteuerung ist, wie gesagt, bei der bekannten Anordnung nicht vorgesehen. Würde man lediglich den die erste Feder beaufschlagenden Schieber ferngesteuert von einer Endstellung in die andere bewegen, so würden sich nur sehr abrupte Lunkbewegungen ausführen lassen, da die zur Lenkung verwendete Bremse so ausgelegt sein muß, daß sie in einer der beiden Endstellungen eine möglichst rasche

ίο Bremsung gestattet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe mgrunde, die Lenkvorrichtung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß auch bei Fernsteuerung langsame Lenk- und Bremsvorgänge möglich sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben. Die danach vorgesehene zweite Feder läßt sich dabe< ferngesteuert so beeinflussen, daß sie die die Bremswirkung beeinflussende erste Feder mehr oder weniger unterstützt. In der Stellung, in der die Unterstützung der ersten Feder durch die zweite Feder verringert ist, ergibt sich eine weichere Lenkung und Bremsung als in der anderen Stellung.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Prinzips einer bekannten Lenkvorrichtung;

F i g. 2 eine Si-hematische Darstellung einer Lenkvorrichtung mit einem Längsschnitt durch das Steuerventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel:

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Steuerventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und

Fig.4 eine schematische Darstellung der Lenkvorrichtung mit einem Längsschnitt durch das Steuerventil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Prinzip einer bekannten Lenkvorrichtung wird zunächst durch ein (nicht gezeigtes) Umschaltventil einem Kupplungsbeättigungszylinder a ein Druckmittel zugeführt, so daß ein Kupplungshebel b betätigt und damit eine Kupplung ausgerückt wird. Durch den gleichen Vorgang wird die Zufuhr von Druckmittel zu einem Bremsbetätigungszylinder c unterbrochen, so daß eine darin vorgesehene Feder d die Bremswirkung hervorruft. Da die Vorspannung der Feder d auf einen Wert eingestellt ist, der so hoch ist, daß das Fahrzeug möglichst schnell zum Stillstand gebracht wird, wird auch bei Verwendung der Anordnung zum Lenken die Fahrtrichtung mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt. Bei Anordnungen dieses Prinzips ist daher nur eine ruckartige ferngesteuerte Lenkung möglich.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform einer Lenkvorrichtung dient ein Lenkhebel 1 dazu, das Fahrzeug manuell nach rechts oder links zu lenken. Der Lenkhebel 1 ist durch ein Gabelteil 2 und eine weiche Feder 3 mit einem Kupplungshebel 4 einer (nicht gezeigten) Kupplung verbunden. Weiterhin ist mit dem Lenkhebel 1 ein pneumatisches Stellglied 5 gekuppelt, der zur Betätigung mit Druckluft aus einer (nicht gezeigten) Druckmittelquelle beaufschlagbar ist. Die Zufuhr von Druckluft kann mit Hilfe eines (nicht gezeigten) Umschaltventils erfolgen, das ferngesteuert betätigbar ist. Der Lenkhebel 1 ist ferner über ein Gabelteil 6 mit Langloch 6a mit einem Gestänge 8 verbunden, zu dem Stangen 7 und 19' sowie Hebel 9,10 und 11 gehören. Die Hebel 9, 10 und 11 sind so miteinander verbunden, daß bei Verschwenken des Hebels 9 nur der Hebel 10 mitgenommen wird, während

der Hebel 11 nicht betätigt wird. Beim Verschwenken des Hebels 11 werden dagegen beide Hebel 9 und 10 mitgenommen. Der Hebe) 11 ist mit der Kolbenstange 13 eines Bremsverstärkungszylinders 12 gekuppelt, in dem eine Feder 14 derart angeordnet ist, daß sie sich bei 5 Beaufschlagung des Bremsverstärkungszylinders 12 mit Druckluft zusammendrücken läßt und die Kolbenstange 13 entsprechend bewegt, während sie sich beim Nachlassen des Luftdrucks entspannt und die Kolbenstange in der entsprechenden anderen Richtung bewegt.

Gemäß F i g. 2 ist ferner ein Bremsbetätigungszylinder 15 vorgesehen, der mittels eines hydraulischen Druckmittels betäligbar ist und in dem ein Kolben 17 gleitend geführt ist, der mit einer in seiner Mitte mündenden ADlauföffnung 16 versehen ist. Dem Kolben gegenüber ist ein Stößel 18 gleitend geführt, der mit einer Feder 18' zusammenarbeitet und dazu dient, die Ablauföffnung 16 in dem Kolben 17 je nach Bedarf zu öffnen oder zu schließen. Am Ende der Stange '9' ist ein Hebel 19 angelenkt, über den der Stößel 18 durch das Gestänge 8 betätigt werden kann. Mit dem abgewandten Ende des Kolbens 17 steht ein Bremshebel 20 in Berührung, mit dem ein (nicht gezeigter) Bremskörper verbunden ist, der durch die Bewegung des Kolbens 17 beaufschlagt wird.

Der Raum des Bremsbetätigungszylinders 15 auf der von dem Brehmshebel 20 abgewandten Seite des Kolbens 17 steht über eine strichpunktiert angedeutete Hydraulikleitung 21, in die ein Steuerventil 22 eingeschaltet ist, mit einer (nicht gezeigten) Druckmittelquelle in Verbindung.

Das Steuerventil 22 nach F i g. 2 umfaßt ein Ventilgehäuse 23, in dem ein Teil 24 axial verstellbar ist. Der Innenraum des Ventilgehäuses 23 steht mit der Hydraulikleitung 21 in Verbindung. In dem Teil 24 ist ein Ventilkörper 25 gleitend geführt, dessen Endabschnitt 25a einem von dem Teil 24 gebildeten Ventilsitz 24a zugewandt ist. Das Teil 24 weist eine Öffnung 27 auf, die bei Verschiebung des Ventilkörpers 25 eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Ventilgehäuses 23 und damit der Hydraulikleitung 21 einerseits und einer in dem Ventilgehäuse 23 vorgesehenen Ablauföffnung 26 herstellt. Auf den Ventilkörper 25 ist eine Feder 28 aufgeschoben, die sich zwischen einer Schulter am Ventilkörper 25 und einem dem anderen Ende des Ventilkörpers 25 benachbarten Schieber 29 abstützt und den Ventilkörper 25 in Richtung des Ventilsitzes 24a vorspannt. Wird über eine Öffnung 30 des Ventilgehäuses 23 Druckluft zugeführt, so wird der Schieber 29 derart verschoben, daß sich die Feder 28 entspannt und die auf den Ventilkörper 25 wirkende Kraft verringert. Auf den Schieber 29 wirkt eine zweite Feder 31, die zwischen dem Schieber 29 und der ihm benachbarten, gemäß F i g. 2 rechten Stirnwand des Ventilgehäuses 23 angeordnet ist.

Um das Steuerventil 22 über die Öffnung 30 bei Bedarf mit Druckluft zu beaufschlagen, ist ein ferngesteuertes (nicht gezeigtes) Umschaltventil vorhanden, das dem oben erwähnten Umschaltventil zur Beaufschlagung des Stellgliedes 5 ähnelt.

Um Schwingungen des Ventilkörpers 25 zu vermeiden, weist dieser eine feine Axialbohrung 32 auf. Die den Schieber 29 vorspannende Feder 31 ist so bemessen, daß sie durch den Druck des in der Hydraulikleitung 21 befindlichen Druckmittels nicht überwunden werden kann, so daß Schwingungen des Schiebers 29 nicht entstehen können.

Beim ferngesteuerten Betrieb der oben beschriebenen Lenkvorrichtung wird dem Bremsverstärkungszylinder 12 Druckluft zugeführt, um die Kraft der Feder 14 zu überwinden; gleichzeitig wird dem Sleuerventil 22 über die öffnung 30 Druckluft zugeführt, so daß der Schieber 29 gegen die Kraft der Feder 31 in F i g. 2 nach rechts bewegt und dadurch die den Ventilkörper 25 vorspannende Feder 28 entlastet wird. In diesem Betriebszustand kommt die dem Stellglied 5 zugeführte Druckluft derart zur Wirkung, daß das Fahrzeug langsam gebremst bzw. in seiner Fahrtrichtung geändert wird.

Durch die Beaufschlagung des Stellgliedes 5 mit Druckluft wird der Lenkhebel 1 in Richtung des Pfeiles in F i g. 2 verschwenkt, was bewirkt, daß die Kupplung über den Kupplungshebel 4 ausgerückt wird. Gleichzeitig wird über das Gestänge 8 der Stößel 18 in Richtung des Pfeils in F i g. 2 nach rechts verschoben, so daß die Ablauföffnung 16 des Kolbens 17 geschlossen wird. Das von der Druckmittelquelle über die Hydraulikleitung 21 dem Bremsbetätigungszylinder 15 zugeführte Druckmitte! bewirkt daher, daß der Kolben 17 gegen den Bremshebel 20 drückt Bei der Betätigung des Gestänges 8 wird der Hebel 11 nicht mitgenommen, so daß die Kolbenstange 13 des Bremsverstärkungszylinders 12 nicht verstellt wird.

Da die den Ventilkörper 25 vorspannende Feder 28 des Steuerventil 22 durch die Zufuhr von Druckluft über die öffnung 30 entlastet worden ist, ist der eingestellte öffnungsdruck verringert worden, so daß auch der zum Betätigen des Kolbens 17 in dem Bremsbetätigungszylinder 15 verfügbare Druck geringer ist. Daher wird die Bremse entsprechend sanfter zur Wirkung gebracht, und die Lenkung — falls die Bremse zur Lenkung benutzt wird — erfolgt entsprechend langsamer.

Wird dagegen in dem oben beschriebenen Zustand die Zufuhr von Druckluft zu dem Bremsverstärkungszylinder 12 unterbrochen, so wird die Kolbenstange 13 durch die Feder 14 zurückgeführt, dabei der Hebel 11 verschwenkt, der Hebel 10 mitgenommen und über diese Verbindung der Kolben 17 des Bremsbetätigungszylinders 15 durch die Feder 14 beaufschlagt. Dadurch wird das Fahrzeug plötzlich abgebremst bzw. zu einer schnellen Fahrtrichtung veranlaßt. Zwar wird bei diesem Vorgang auch die Stange 7 über den Hebel 9 mitgenommen, was jedoch wegen des Langlochs 6a keine Wirkung auf den Lenkhebel 1 hat.

Wird das Fahrzeug von Hand gesteuert, so wird Druckluft nur dem Bremsverstärkungszylinder 12 zugeführt, während das Stellglied 5 und das Steuerventil 22 nicht beaufschlagt werden. Die gewünschte Bremswirkung bzw. Lenkgeschwindigkeit läßt sich nun durch entsprechendes manuelles Betätigen des Lenkhebels 1 steuern. Der den Kolben 17 des Bremsbetätigungszylinders 15 betätigende Hydraulikdruck wird dabei durch das Steuerventil 22 praktisch nicht beeinflußt, da der eingestellte öffnungsdruck des Steuerventils 22 hoch ist. In diesem Fall wird die Hauptbremskraft direkt aus der Druckmittelquelle über den Bremsbetätigungszylinder aufgebracht.

Das Steuerventil nach F i g. 3 unterscheidet sich von dem nach F i g. 2 dadurch, daß der Schieber 29, in dem der Ventilkörper 25 verschiebbar ist, an seiner Rückseite nicht durch eine feste Wand sondern durch ein Stützglied 33 abgeschlossen ist. Das Stützglied 33 dient dazu, Schwingungen des Schiebers 29 aufgrund des die Axialbohrung 32 durchsetzenden Druckmittels zu vermeiden, falls die Feder 31 aufgrund räumlicher

Beschränkungen innerhalb des Vcntilgchäuscs 23 nicht so bemessen werden kann, daß sie — wie oben erläutert — solche Schwingungen verhindert.

Das Steuerventil nach F'ig. 4 unterscheidet sich von dem nach F-" i g. 2 dadurch, daß die den Vcniilkörper 25 vorspannende erste F-'cdcr 28 sich an einer ("lache des Vcntilgchäuscs 23 abstützt und daß der Schieber 29 durch die F'eder 31 in Anschlag mit dem hinteren Finde des Ventilkörpers 25 gebracht wird, bei Beaufschlagung mit F)ruckluft über die öffnung dagegen vom hinteren linde des Ventilkörpers 25 abgehoben wird. Auch in der Wirkungsweise ist das Steuerventil 22 nach Γ i g. 4 dem

nach f' i g. 2 ähnlich, da dann, wenn die öffnung 30 nicht mit Druckluft beaufschlagt wird, die Feder 31 durch das Anliegen des Ventilkörpers 25 am Schieber 29 die Kraft der Ixdcr 28 unterstützt während bei Beaufschlagung des Schiebers 29 durch über die Öffnung 30 zugeführte Druckluft der Vcniilkörper 25 nur noch durch die F'eder 28 gegen seinen Ventilsitz 24agedrückt wird.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielcn ist jeweils immer nur eine Lenkvorrichtung erläutert worden. Die auf der jeweils anderen Seite des Fahrzeugs vorhandene Lenkvorrichtung ist entsprechend ausgebildet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Lenkvorrichtung für ein sowohl manuell als auch durch Fernsteuerung lenkbares Fahrzeug, bei dem die Lenkung durch Auskuppeln und Bremsen nicht-schwenkbarer Räder erfolgt und die Bremsenergie von einer Druckmittelquelle über ein Steuerventil auf einen Bremsbetätigungszylinder wirkt, wobei das Steuerventil einen Ventilkörper enthält, dessen Druckseite durch das Druckmittel beaufschlagt ist und der gegen die Kraft einer ersten Feder in eine Stellung verschiebbar ist, in der er die Druckmittelquelle mit einer Ablauföffnung verbindet, und wobei die Wirkung der ersten Feder durch einen Schieber verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (29) des Steuerventils (22) als Rollen ausgebildet ist, der durch die Fernsteuerung mit Druckmittel beaufschlagbar und dabei gegen die Kraft einer zweiten Feder (31) aus einer ersten Stellung für manuellen Betrieb, in der die zweite Feder (31) die erste Feder (28) unterstüzt, in eine zweite Stellung bewegbar ist, in der die Unterstützung der ersten Feder (28) durch die zweite Feder (31) mindestens verringert ist, und daß der in dem Bremsbetätigungszylinder (15) vorgesehene Kolben (17) eine Ablauföffnung (16) aufweist, die durch einen Stößel (18) teilweise oder ganz verschließbar ist, der über ein Gestänge (8) und einen Lcnkhebel (1) manuell und über ein am Lenkhebel angreifendes fernsteuerbares Stellglied (5) verstellbar ist.

2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (29) des Steuerventils (22) in der ersten Stellung an der druckabgewandten Seite des Ventilkörpers (25) anliegt und in der zweiten Stellung von diesem entfernt ist.

3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (29) des Steuerventils (22) als ein das druckabgewandte Ende des Ventilkörpers (25) aufnehmender Hohlkolben ausgebildet ist, in dem ein Stützglied (33) angeordnet ist.

4. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gestänge (8) die Kolbenstange (J3) eines Bremsverstärkungszylinders (12) angreift, der durch die Fernsteuerung so betätigbar ist, daß er die Bewegung des Kolbens (17) des Bremsbetätigungszylinders (15) unterstützt.

5. Lenkvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (8) mit dem Lenkhebel (1) mit Spiel derart verbunden ist, daß die Betätigung des Bremsverstärkungszylinders (12) den Lenkhebel (1) nicht mitnimmt.