DE2403123A1

DE2403123A1 - Lenkvorrichtung

Info

Publication number: DE2403123A1
Application number: DE2403123A
Authority: DE
Inventors: Jon R Patton; Ronald L Sisson
Original assignee: Clark Equipment Co
Current assignee: Doosan Bobcat North America Inc
Priority date: 1973-01-24
Filing date: 1974-01-23
Publication date: 1974-07-25
Also published as: FR2214621A1; ZA739646B; CA991509A; BE810035A; US3888323A; IL43959A0; AR203385A1; IT1006929B; IL43959A; JPS49104332A; GB1461163A; JPS585827B2; BR7400475D0; FR2214621B3; ES422564A1; AU6404973A

Description

4DuSfELDORF, con 21.Jan.

•/:?L.-IXG. WALTER KUBORJi ' Case 371

ly.I'L.-Pl.YS. DK. PETER PALGEN K/so

■: DÜSSELDORF
μ;: VAXYSTRASSi·: 2 · telefon G32727

X-U-Wv¹AIiXASSl-: DÜSSELDORF-NR. 101-1463 _ . _ _

;νι Tsc;»·: hank ag., Düsseldorf 2910207 Z 4 U O I Z 3

POSTSCHECK-KONTO: KÖLN 115211 »v^ » *, v/

Clark Equipment Company in Buchanan (Michigan, V. S t.A.).

Lenkvorrichtun

Der hauptsächliche Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung neuer Mittel für die Drehzapfenlenkung eines Fahrzeuges, so eines Hubstaplers, mit hydrostatisch betriebenen Antriebsrädern sowie einer Anordnung zum Verringern der Geschwindigkeit der innenseitigen Antriebsräder in einer Kehre und zur Vergrößerung hierbei des Wirkungsgrades und der Wirksamkeit des Lenkvorganges unter Verhüten eines · Schruppens der Antriebsräder.

Einen anderen Gegenstand der Erfindung bildet die Schaffung einer hydrostatischen Steuervorrichtung, bei welcher Änderungen der Geschwindigkeit der Antriebsräder durch Änderungen des Druckes der hydrostatischen Flüssigkeit im Gegensatz zur Veränderung des Volumens der Flüssigkeit erreicht werden.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in dem Vorsehen von Antriebs-und Lenkrdtteln für einen Hubstapler mit getrennten Steuerungen zum Antrieb des Fahrzeuges und zum Betätigen der Hubgabel .

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Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Vorsehung eines hydrostatischen Steuersystems zum Lenken eines Hubstaplers mit einer neuen. An Ordnung, bei welcher das System zum Lenken unabhängig von der Geschwindigkeit des Stablers oder der Anhebhöhe des Hubschlittens des Hubstaplers ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Vorsehung einer neuen Steuereinrichtung für ein Fahrzeug der vorgenannten Art mit Antriebsrädern, xtfobei bei einem Kehr-oder Lenkvorgang -die Geschwindigkeit des innenseitig angetriebenen Rades verringert ist und bei abnehmendem sowie kürzer werdendem Radius die Geschwindigkeitsstufe des innenseitigen Rades die Nullgröße erreicht. 3ei einer weiteren Verkürzung des Kehrradius erhält das innenseitige Rad eine umgekehrte Drehrichtung mit einer Größe in dieser Richtung, welche von der Größe der Geschwindigkeit des· sich auf der Außenseite vorwärts drehenden Rades ist.

Noch ein Gegenstand der Erfindung ist das Vorsehen einer Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug der vorgenannten Art, bei welchem die Steuerung der Antriebsräder, wie erwähnt, als unmittelbarer Zusatz des normalen Steuervorganges eines Fahrzeuges bewirkt ist, so durch die Handhabung (Manipulierung) eines Lenkrades.

Es ist auch ein Gegenstand der Erfindung ein hydrostatisches Steuersystem zum Lenken des Fahrzeuges vorzusehen, welches ein Lenken durch Ändern der Geschwindigkeit der innensext;igen und außenseitigen Räder bewirkt und die Antriebssteuerung an den innenseitigen und den aussenseitigen Rädern ganz durch eine Lenkkehre aufrechterhält. Außerdem umfaßt das System ein getrenntes hydrostatisches System oder einen Teil eines Systems zum Steuern

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jedes der innenseitigen und außenseitigen Räder/ um dadurch ein Maximum an Wirksamkeit mit einem Minimum an die Anforderung für eine Genauigkeit im System zu erzielen.

Noch ein Gegenstand der Erfindung bildet die Schaffung einer Steuereinrichtung für ein Fahrzeug der vorgenannten Art-, welches eine: neue hydrostatische Ventilanordnung zum Steuern des Flusses der hydrostatischen Flüssigkeit zu den verschiedenen Steuerelementen und zu den Pumpen umfaßt, welche für die hydrostatischen Motoren zum Antrieb der Räder vorgesehen sind.

■ Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in der Schaffung einer Steuereinrichtung für ein Fahrzeug, welche extrem einfach sowohl hinsichtlich der hydrostatischen als auch der mechanischen Merkmale ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines Kraftsteuerungsgerätes zum Antrieb und zum Lenken, bei welchem der Fahrer ohne weiteres bzw. schnell die Reaktion der zu steuernden Mittel bzw. Einrichtungen fühlen kann etwa gleich dem Zustand, bei welchem die verschiedenen Mittel bzw. Teile von Hand gesteuert werden.

Schließlich ist es noch ein weiterer Gegenstand der Erfindung/ein Gerät zur Steuerung des Antriebes und der Lenkung eines Fahrzeuges zu schaffen, wobei beide dieser Funktionen durch eine einzige Kraftquelle erreicht werden und wobei die Lenkfunktion hinsichtlich der Geschwindigkeit und der Weite der Lenkung unabhängig von der Fahrzeuggeschwindlg- keit beim Verfahren gesteuert werden kann.

Die Zeichnung veranschaulicht die beispielsweise Ausführung der Erfindung·..

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Pig.l ist eine hauptsächlich schematische Draufsicht eines Fahrzeuges, bei welchem die Erfindung vornehmlich angewandt werden kann, und deutet gewisse Teile der Lenkeinrichtung an.

Fig.2 zeigt schematisch die Hauptteile eines hydrostatischen Antriebes eines Fahrzeuges.

Fig.3 gibt ein Schema der Hauptteile des hydrostatischen Antriebes und der Lenksteuerung, zum Teil schematisch, wieder und zeigt den inneren Aufbau dieser Teile.

Fig.4 läßt eine Fig.3 entsprechende Wiedergabe erkennen, welche verschiedene Elemente in verschiedenen Stellungen bei einer geraden Vorwärtsbewegung ohne Lenkung zeigt .

Fig. 5 ist eine Fig. J5 und fy entsprechende Wiedergabe, welche jedoch die Elemente in weiter verschiedenen Stellungen zeigt.

Fig. 6 verdeutlicht eine Fig. J5 bis 5 ents prechende Ansicht und läßt die verschiedenen Teile in noch weiter veränderten Stellungen erkennen.

Fig. 7 zeigt eine Fig. 3 bis Fig. 6 entsprechende Ansicht, verdeutlicht jedoch die Teile in anderen Stellungen.

Die Lenkvorrichtung und- Anordnung nach der Erfindung ist insbesondere zur Anwendung bei Hubstapler und hydrostatisch betätigten Hubfahrzeugen bestimmt. Bei solchen Fahrzeugen wird die Fahrt mit Hilfe von Antriebsrädern bewirkt. Die Lenkbetätigung wird zum wenigsten teilweise durch entsprechendes Ändern der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl der außenseitigen und innenseitigen Räder und auch durch Umkehren der Richtung der innenseitigen Räder wenigstens in gewissen Abschnitten des Lenkvorganges bewirkt. Während das entsprechende Verändern der Drehzahl bzw. Geschwindigkeit der außenseitigen und innenseitigen Räder allgemein bekannt ist, umfaßt die Erfindung eine neue Steuerungsanordnung 409830/0917

zur Durchführung dieser besonderen Maßnahmen. Das Lenken eines Fahrzeuges um einen Punkt oder eine senkrechte Achse zwischen den Antriebsrädern ist allgemein als Mittenlenkung bekannt.

Zahlreiche Elemente oder Teile sind bei der Vorrichtung doppelt vorgesehen und von gleicher Ausbildung bzw. Konstruktion. Sie oind der Einfachheit und des Verständnisses halber mit den gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch mit verschiedenen Kenn- oder Beibuchstaben wie R und L für rechts und'links sowie P und B für Vorderseite und Rückseite bzw. Hinterseite.

In Fig. 1 ist ein Fahrzeug 10 gezeigt, bei welchem die Erfindung angewandt ist. Das F ihrzeug ist ein Hubstapler mit einem Rumpf 11 und einer Gabel 12. Es ist mit einem Paar von Antriebsrädern 13 und einem Paar von Lenkrädern 14 ausgerüstet.

Fig. 2 ist eine schematische Wiedergabe der Kraftanlage des Hubstaplers und· von gewissen Teilendessen Antriebverlaufes· bzw. der Antriebskette, welche auch in Fig. 1 enthalten ist. Die Krafteinrichtung umfaßt eine Maschine 15., welche zum TReiben des Hubstaplers und zum Anheben der Hubgabel verwandt ist. Die Maschine ist über Leitungen 16 mit einer Pumpe 17 von an sich bekannter Art (jedoch siehe später) verbunden. Die Pumpe ist durch Leitungen 18 mit einem Motor 20 verbunden, der unmittelbar mit einem der Antriebsräder 13 verbunden ist. Das Fahrzeug ist mit einer einzigen Maschine 15 ausgerüstet, jedoch getrennten Antriebsübertragungsteilen zu den Antriebsrädern versehen, d.h. es sind zwei Pumpen 17 vorgesehen, welch' beide durch die Maschine angetrieben werden. Dies können selbstständige Pumpen oder Punpeneinheiten sein, welche in einem einzigen Aufbau untergebracht sind, wie es in Fig. 1 angedeutet ist. Die Motoren 20 sind fest gelagert. Ein jeder von ihnen 40983 0/0917

ist einzeln einem der Antriebsräder 13 zugeordnet. Die Pumpe 17 weist ein Steuerelement 22 auf, welches winklig, bzw. im Winkel, zur Steuerung der Pumpe beweglich ist. Die Steuerung nach der Erfindung ist für einen Lenkvorgang durch die Steuerung der Pumpen 17 durch das. Steuerelement 22 mit Hilfe der Plunger bzw. Kolbenschieber 24 angewandt, wie es im einzelnen später erläutert werden wird. Die Plunger sind in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet.

Die Pumpen 17 besitzen eine veränderliche Drehzahl und sind unkehrbar . Die Antriebsgeschwindigkeit des Hubstaplers und das MaS der Bewegung der Hubgabel können eine gewünschte Grö3e haben. Die Steuerung des Lenkvorganges, dessen notwendige Kraft von der gleichen Maschine abgeleitet ist, ist unabhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und den Bewegungen der Hubgabel. Dieser Umstand ist ein Kauptgegenstand der Erfindung.

Die lenkbaren Räder 14 werden durch einen Lenkmechanismus bzw. eine Lenkeinrichtung 28 betätigt, zu welcher ein Lenkrad 30 an einer Säule 31 gehört. Der Lenkmechanismus als solcher kann bekannter Art sein und beispielsweise eine Q,uerstange aufweisen. Zur 3ewegung durch die Stange oder einen ähnlichen Teil des ^ Lenk Mechanismus., ist ein Nockenschieber 3k bzw. ein solches Glied angebracht, welches einen Hauptteil"der Vorrichtung nach der Erfindung bildet und in den anderen Fig. der Zeichnungen enthalten ist. Das Fahrzeug weist auch ein übliches Beschleunigungspedal 36 auf. Ein herkömmlicher Regler ist bei 37 (Fig.3) angedeutet. Fig. 3 zeigt die Kauptelemente oder- Teile des"3teuergeräts nach der Erfindung in einer neutralen Stellung, während Fig. 4 bis β das gleiche Gerät in verschiedenen Stellungen entsprechend den verschiedenen Stufen bzw. dem Fortschreiten des Lenk- und AntriebsVorganges 409830/0917

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erkennen lassen.

Gemäß Fig. 3 enthält das Gerät ein Beschleunigungseingangsventil 38, welches einen Zylinder 40 und eine KolDensctTi'e'OeT:;_anordnung 42 umfaßt, die aus drei Hauptteilen aufgebaut ist, die ein durch das Beschleunigungspedal ~j>6 betätigtes Eingangsglied 44 umfassen. Das Glied 44 ist zur Bewegung in den Zylinder nach links entsprechend dem Niederdrücken des Beschleunigungspedals bestimmt. Die Schieberkolbenanordnung umfaßt weiterhin einen Hauptschieberkolben 46 und einen Bemessungskolben 48. Das Eingangsglied 44 ist mit einer Höhlung bzw. einem Hohlraum 50 versehen, in weichem eine Druckfeder 52 angeordnet ist, die auf eine Scheibe 54 wirkt. Der. Hauptko.lben?°?4§^bifmfaßt eine Stange 56, welche darin verschiebbar ist und an der Scheibe 54 angreift sowie außen mit einer im Inneren des Kolbenschiebers befindlichen Druckfeder 58 belastet ist. An dem anderen Ende weist die Stange 56 einen Kopf 60 auf.

Der Zylinder 40 ist mit Abstand voneinander aufweisenden Innennuten 6l, 62 versehen. Der Hauotschieberkolben 46 ist mit Ringstegen 6j>, 64 versehen, welche eine zwischen ihnen liegende ringzylinderförmige Nut bzw. Ausnehmung 65 begrenzen. In der Viand des Hauptschieberkolbens kann eine öffnung 66 vorgesehen sein, die von der Ausnehmung 65 nach dem Inneren führt. Die Ringstege 63, 64 weisen Abstand voneinander auf, um die Innenumfangsnuten 6l, 62 gleichzeitig zu schließen, welch¹ letztere wahlweise zu der Ausnehmung 65 nach Verschiebung des Kolbenschiebers offen sind. Die Nut 6l ist mit den Reservoir oder Behälter 76 in einem Teil. 76 b hier von verbunden.

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Der Verschiebebemessungsschieber 43 ist von dem Hauptkolbenschieber 46 über eine Druckfeder 67 belastet und weist eine Stange 68 auf, die zum Angriff an dem Kopf des Hauptkolbenschieber 46 gelangen kann, wenn eine hinreichende Bewegung in dieser Richtung erfolgt. Der Zylinder 40 bildet einen Hohlraum außerhalb des Kolbenschiebers 48, welcher über eine hydrostatische Leitung 70 mit einem Meisterzylinder 71 eines Bremssystems verbunden ist, das ein Bremspedal 72 aufweist. Durch die Betätigung des Bremspedals wird hydrostatische Flüssigkeit in den Hohlraum 69 gedrückt oder zugeteilt, um eine Bremswirkung zu erzielen, worauf später eingegangen werden wird.

Das Beschleunigungsventil 38 wird zur Erzeugung eines veränderlichen Druckes der hydrostatischen Flüssigkeit in dem System'als Funktion der Größe der Gewegung des Beschleunigungspedals 36 betätigt, d.h. je größer das Niederdrücken des Pe-

is t
dals, um so größer ist der Druck in dem Flüssigkeitssystem. Dieser progressive Druck wird durch die fortschreitende Bewegung des Rückens 64 der Nut 62 mit der entsprechenden hierdurch bedingten Vergrößerung der öffnung zu der Leitung 78 erreicht. Das System umfaßt Mittel 74 zur Schaffung des notwendigen hydrostatischen Druckes durch eine Leitung 75* welche mit dem Behälter 76 verbunden ist. Ein Teil hiervon ist bei 76 a angedeutet.

Der Druck von dem Beschleunigungsventil 38 wird in einer Druckleitung 78 aufgebaut, welche bei 77 mit dem Zylinder des Ventils an die Ausnehmung in dem Hauptkolbenschieber und mit den beiden Ventilen 80 L, 80 R eines Paares von Lenkungsregelventilen verbunden ist. Diese Ventile sind unmittelbar der aus Fig. 1 ersichtlichen Steuernockenscheibe34

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zugeordnet, worauf vorangehend eingegangen ist. Die beiden Ventile sind einander gleich ausgebildet. Jedes weist einen dem Steuernockensohieber folgenden Nachfolger 82, einen hiervon getrennten Kolbenschieber 84 sowie eine dazwischenliegende Druckfeder 86 auf. Der Kolbenschieber 84- ist von doppeltwirkender Ausbildung und läßt sich auf Blockieren oder auf Durchfluß von Flüssigkeit betätigen entsprechend seinen Stellungen, was später beschrieben werden wird. Zwischen den Ventilen 8O is t eine andere .diese verbindende Leitung 88 vorgesehen, die Verbindung mit einem Behälterteil c hat.

Der Steuernocken J4 ist verlängert und weist Flächen 90 auf, welche der Bewegungsrichtung parallel sind und weist eine Vertiefung oder Raste 92 bzw. einen solchen Einschnitt und Auflaufschrägen 9^ an den Enden auf. Wie vorerwähnt wird der Steuernocken in Längsrichtung von der Querstange 32 (Fig.l) entsprechend der Lenkbewegung des Fahrzeuges, wie sie durch das Drehen des Lenkrades hervorgerufen wird, bewegt. Die genaue Form des Steuernockens kann dem Wuunsch entsprechend bzw. dem Bedarfsfall entsprechend sein. Die genaue Form bzw. Gestaltung der Vertiefung 92 und der Auflaufschrägen 9²I- kann entsprechend den gewünschten Detailfunktionen gebildet oder angeordnet sein, wie es nachfolgend besonders beschrieben ist.

Von den Lenkregelventilen 80 gehen die Flüssigkeitsleitungen 96 L, 96 R aus, welche mit einem Richtungsventil 98 verbunden sind, welches zur Leitung des Stromes hydrostatischer Flüssigkeit in eine gewünschte Bewegungsrichtung betätigt wird. Z.B. -ist dieses Ventil mit den Bezugsbuchstabdn F, N,B versehen, welche die Ventilstellung zum

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-LO-

Vorwärtsantrieb, für die neutrale Stellung oder zum Rückwärtsantrieb bezeichnet. Dieses Ventil kann in die gewünschte Stellung in geeigneter Weise, so von Hand, verschoben werden. Eine nachgiebige Rastkugel kann für normales und lösbares Zurückhalten des Ventils in dessen eingeschobener Stellung vorgesehen sein. Die genaue Ausbildung bzw. Konstruktion dieses Ventils kann beliebig sein. Es ist dafür nicht erforderlich, die Einzelheiten hiervon zu beschreiben. Es genügt darauf hinzuweisen, daß beim Einschieben des Ventils in eine vordere oder rückwärtige Stellung der hydrostatische Flüssigkeitsstrom in die gewünschte Richtung geleitet bzw. übertragen wird. Die Teile des Behälters bzw. Reservoirs 76" sind dem Ventil zugeordnet gezeigt.

Dem Richt-oder Richtungsventil 93 ist ein Paar von Umkehrventilen bzw. Umschaltventilen 102 L, 102 R zugeordnet, welche mit dem Richtungsventil über hydrostatische Leitungen 104 L-F, 104 L-3 und 104 R-F, 104 R-B in Verbindung stehen. Die Umkehrventile 102 sind gleichfalls bekannter Ausbildung bzw. Konstruktion, so daß eine ins einzelne gehende Beschreibung nicht erforderlich ist. 'Jedes besitzt jedoch einen doppeltwirkenden Kolbenschieber ΙΟβ, der zu einer zurückgezogenen Stellung durch eine Druckfeder I08 belastet ist. Das Ventil weist eine Kammer 110 hinter dem Schieber an dem gegenüberliegenden bzw. abgewandten Ende auf. Die Umkehrventile sind an die Pumpen 17 angeschlossen und werden unmittelbar mit Hilfe des Nockens 34 und der Regelventile 80 anschließend an die Lenkvorgänge gesteuert. Die Pumpert 17 wechseln bzw. ändern sich entsprechend dem normalen Lenkvorgang. Beides ist nachfolgend beschrieben.

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Von der Kammer 110 ausgehend Ist die hydraulische Entlastungs- bzw. Ablaßleitung 112 vorgesehen , welche mit einem entsprechenden Ventil der Regelventile 8o verbunden und so angeordnet sind, daß, wenn .die Nockennachfolgeglieder 82 gehoben oder in die Ventile gedrückt werden, die Leitungen 112-miteinander über die Ablaßleitung 113 verbunden sind, welche in das Reservoir oder den Behälter 76 b führt... Wenn sich Druck in der Kammer 110 aufgebaut hat, werden die Kolbenschieber ΙΟβ gegen die Federn 108 bewegt. Wenn jedoch die Nachfolger 82 angehoben sind, wird der Druck von der Kammer 110 abgelassen und bewegen die Federn 108 die Kolbenschieber in die · zurückgezogene Stellung und schalten die Ventile 102 um.

Ein Druckregler 114 bekannter Bauart ist zur Druckerzeugung in den Kammern 110 der umgeschalteten Ventile 102 vorgesehen. D_er Druck für die Kammern 110 wird von der Pumpe 115 durch eine Leitung erzeugt, welche Verbindung mit dem Reservoirteil 76 e hat. Der Regler hat über eine Entweichbzw. Auslaßleitung Verbindung mit einem anderen Teil 76 f des Reservoirs. Eine Leitung 117 führt vom Regler weg und weist Zweigleitungen 117 L, 117 R auf, welche unmittelbar zu den Kammern 110 führen..

Die veränderlichen Pumpen 17, welche.in Fig. 1 wiedergegeben sind und auf welche verangehend eingegangen worden ist, sind schematisch in Fig. 3 bis 7 angedeutet. Da diese Pumpen bekannter Bauart sind, erübrigt sich eine Beschreibung und Zeichnung deren Aufbau bzw. Konstruktion. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß jede ein Steuerelement oder einen Finger 22 besitzt, auf den vorangehend hingewiesen ist, und daß die Verdrängung

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der Pumpen durch die Größe der Winkelbewegung dieses Steuerelements gesteuert wird. Ein Paar von Pumpensteuerungsbetatigern ist vorgesehen, um den Finger 22 unmittelbar zu betätigen. Die Pumpensteuerung umfaßt einen Zylinder 119 und den vorangehend erwähnten Kolben bzw. Plunger 24. Die Plunger befinden sich auf entgegengesetzten Seiten des·Steuerteils 22 und werden hierbei im Angriff durch ausgeglichene Druckfedern 122 gehalten. Die hydrostatischen Flüssigkeitsleitungen 124 R bis F, 124 R bis B stehen mit dem Umkehrventil 102 R und dem Betätiger 118 R in Verbindung, während ein Paar von gleichen Leitungen 126 L-F, 126 L-B zwischen dem Umkehrventil 102 L und dem Betätiger 118 L zur Verbindung vorgesehen ist. Nach dem Aufbau eines Druckes in der einen oder anderen der Kammern in den Betätigern Il8 wird das Steuerelement 22 in entsprechenden Richtungen bewegt, wobei die Pumpen den hydrostatischen Flüssigkeitsstrom von der Maschine zu den Motoren an den Rädern, beide in der Richtung und in der Drehzahlgröße,steuern. Nach dem Ablassen des Flüssigkeitsdruckes in den Zylindern 119 haltete ausgeglichenenFedem 122, die Plunger 24 und das Steuerelement 22 in der neutralen Stellung fest undⁿP^nmen zu jeder Zeit

en
Spiel auf und hält.die Plunger in Angriff bzw. in Anlage an das Steuerelement.

Fig. 3 zeigt die Teile des Geräts in der neutralen Stellung, während Fig. 4 bis 7 die verschiedenen Elemente und Teile in dem Zustand zeigen, wenn sich das Fahrzeug vorwärtsbewegt und es in eine Richtung gelenkt wird, d.h. nach links. Die entsprechenden Bewegungen und Stellungen der anderen Teile bei anderen Bedingungen oder Bewegungen des Fahrzeuges sind hier nicht beschrieben. Es ist jedoch klar, daß sie aus der vorangehenden Beschreibung 409830/0917

eines einzigen Zustandes verstanden werden.

Die Betätigung und Steuerung des Steuergeräts wird mit dem Beschleunigerpedal J>6 und der entsprechenden Betätigung des Beschleunigungsventils 38 durchgeführt. In der neutralen Stellung des Steuergeräts, wie es in Fig. 3 wiedergegeben ist, wo das Richtungsventil 93 sich in der neutralen Stellung befindet, äußert sich die Betätigung des Beschleunigerpedals 36 nicht in einer Bewegung des Fahrzeugs. Beispielswelse wird nach dem Niederdrücken des Pedals 36 der Kolbenschieber in dem Ventil 38 in den Zylinder (nach links)· bewegt und die Nut 62 geöffnet. Von dem Druckerzeuger Ik gepumpte Flüssigkeit strömt durch die Nut 62, die Nut 65, die Leitung 78 und durch den Lenkungsregler 80 (z.B. 8O R), dann durch die Leitung 9Ö R und durch das Richtungsventil 98. Dieses Ventil befindet sich in der neutralen Stellung, wie es angedeutet ist. Alsdann strömt die Flüssigkeit durch das Umkehrventil 102 R, die Leitungen 124- R-F und 124 R und von diesem Ventil zu

dem Betätiger HS R. Beide sind offen und· -der

an beiden Enden des Betätigers aufgebaute Druck ist der gleiche. Demzufolge halten-die Federn 122 den Finger 22 R in der neutralen Stellung zurück und bleibt die entsprechende Pumpe 17 R unwirksam, d.h. keine Flüssigkeit geht hindurch." Die gleiche Situation besteht bei der Pumpe 17 L zur linken Hand,

Wie vorangehend zum Ausdruck gebracht ist, bewegt der Druck in der Kammer 110 des Umkehrventils 102 die Kolbenschieber in ihm.in e-'-.c vorgeschobene Stellung und hält diese dort fest. In der Stellung nach Fig. 3 ist der Druck in dies.en Kammern so,•den Kolben in die "Offen"-Stellung zu heben, d.h. "so daß die Druckflüssigkeit auf beide Enden des Betätigers II8 strömt, wie es oben erläutert ist.

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Die Lenkfunktion'auf das'Fahrzeug umfaßt zwei Phasen oder Abläufe, d.h. in dem frühzeitigen Stadium wird die der Pumpe 17 innewohnende Charakteristik ausgenutzt und in dem späteren Stadium tritt die Wirkung' des Nockens und des Regelventils 80 ins Spiel bzw. in Wirkung. Die Pumpen 17 sind von solcher Eigenschaft -bzw. Art, daß in Antwort bzw. im Ansprechen auf den Lenkvorgang, bei welchem die Antriebsräder 1;5 einem Innen und einem Außenbogen bzw. Kreis folgen, die Pumpen, zum Antrieb der Räder mit entsprechend verschiedenen Drehzahlen entsprechend den verschiedenen Radien der Kreise durch die Leitungenl8 arbeiten und wirken (Fig.l und 2). Diese Charakteristik der Pumpen ist allgemein bekannt. Ihre Einbeziehung in das Gerät mit den anderen Gerätmerkmalen ist als Erfindung anzusehen.

Ein erster Schritt bei der Antriebssteuerung ist in Fig. 4 wiedergegeben., wo das -Richtungsventil 98 in der Vorwärtsstellung gezeigt ist und der Flüssigkeitsdruck in den Kammern 110 so ist, daß die Kolbenschieber IO6 sich darin in die entsprechende, gezeigte Stellung bewegen, wobei eine von den Leitungen zu den entsprechenden Enden der Beuätiger IIS abgeschlossen wird. Der in Fig. 4 wiedergegebene Vorgang treibt gerade-^aus, ohne zu lenken. Ein Niederdrücken des Beschleunigungspedals J56 bewegt· den Kolbenschieber 42 in dem Beschleunigungsventil nach innen. Der Schieber öffnet die Nut 62 und läßt einen Flüssigkeitsstrom durch die Ausnehmung 65, die.. Leitung 78 und durch den Lenkregler 80 zu. Letzterer; verbleibt in einer neutralen Stellung. Die gleiche Bedingung be±eht hinsichtlich beider von ihnen. Der Einfachheit halber ist nur auf die rechte von ihnen eingegangen. Die Flüssigkeit durch die Leitung 96 R, durch das Richtungsventil 98, die Leitung 104 R-F,

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das Ventil 102 R, die Leitung 124 R-F und zur rechten Hand (zur rechten Seite) oder das "vorwärts"-Ende des Betätigers 118 R dauert an.■ Die gleiche Bedingung bzw. der gleiche Zustand besteht hinsichtlich des anderen Betätigers 118 L. Demzufolge sind die Plunger bzw. Kolben 2K zur rechten Hand beider Betätiger ausgefahren und sind die Pinger 22 in entsprechender Richtung ( im Uhrzeigersinn in Fig.4), beide um das gleiche Maß bewegt. Beide Pumpe treiben die entsprechenden Motoren und Räder mit der gleichen Geschwindigkeit an. Das Fahrzeug bewegt sich geradeaus vorwärts.

Fig. 5 gibt einen ersten Teil des Lenkungsvorganges unter der Steuerung des Nockens 34 wieder. Wenn das Fahrzeug gelenkt wird, wird der Nocken J54 in der entsprechenden Richtung verschoben, wie es vorangehend erläutert ist. In diesem Falle also nach links. Wenn die Vertiefung 92 im Steuerschieber

sich

vorbei bewegt ist, bewegt-der Steuerungsnachfolger 82 L bzw. das durch den Schieber in seiner Bewegung gesteuerte Glied in die Vertiefung. Wenn dies erfolgt, so wird fortschreitend die Leitung 78 geschlossen und der Druck in der Leitung 96 L gemindert. Der vorangehend durch diese Leitung, das Richtungsventii 98, das Umkehrventil 102 L sowie zur Kammer in dem Betätiger 11'8 L übertragene Druck wird zu dieser Größe abgelassen. Die entsprechende Pumpe 17 L wird mit einer geringeren Stufe be- . trieben. Ein solcher Zustand dieser Pumpe ist in ausgezogenen Linienin Fig. 5 oder zwischen einer weit vorgeschobenen und einer neutralen unwirksamen Stellung wiedergegeben. Andererseits ist die Pumpe •17 R in vollständig vorgeschobenen Zustand (Lage) gezeigt. Als Folge hiervon wird das rechte Rad i? R

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- lh -

mit der größten Geschwindigkeit bzw. Drehzahl gedreht, während das linke Rad 13 L mit einer geringeren Geschwindigkeit bzw. einer geringeren Drehzahl gedreht wird.

In Pig. 5 befindet sich das dem Steuerschieber bzw. der Kurve oder Steuerlinie des Steuerschiebers folgende Glied 82 L nicht in der untersten Stellung des Einschnittes 92. In Fig. 6 ist das Nachfolgeglied in dieser Stellung gezeigt. In einer solchen Stellung des.Steuernachfolgegliedes sperrt das Lenkungsregelventil 80 L den Druck von der Leitung 78 zur Leitung 96 L vollständig ab. In diesem Zustand wird aller Druck von dem Betätiger 118 L abgelassen. Als eine Folge hiervon befindet sich die entsprechende Pumpe in der neutralen Stellung. Diese Stellung ist durch das Steuerelement 22 L wiedergegeben, welches sich in seiner ganzen unteren Stellung befindet, während ' die andere Pumpe 17 R sich in voreilender bzw. vorgeschobener Lage befindet.

In Fig. 6 ist das Steuernachfolgeglied 82 R des anderen Lenkungsregelventil noch nicht auf die Auflaufschräge 9k getroffen bzw. hat diese η och nicht erreicht. Das Lenkrad wird jedoch weiter gedreht und der Lenkvorgang fortgesetzt. Der Steuerungsnachfolger fährt auf die Schräge auf, wie es in Fig. 7 wiedergegeben ist. Wenn der Steuerungsnachfolger so auf die Auflaufschräge auffährt,öffnet sich die Leitung 11^5 und läßt den Druck von dem Umkehrventil 102 L durch die entsprechende Leitung 112 vollständig ab. Als Ergebnis wird der Kolbenschieber dieses Ventils vollständig unter der Wirkung der Feder 108 nach links verschoben. Dies kehrt den Flüssigkeitsstrom zu dem Betätiger 118 L um und kehrt sowohl den

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letzteren als auch die Pumpe 17 L um. Daher wird von jetzt das Rad in umgekehrter Richtung angetrieben, wie dies durch das Steuerelement 22 L angezeigt ist, welches entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt ist. In dem letzten Stadium (Abschnitt) der Lenkung (Fig.7) läuft der Steuernachfolger 82 L auf die entfernte Seite des Einschnittes 92 auf und mögicherweise weiter an bzw. auf die Fläche 90, wobei wenigstens teilweise die Leitung 78 zur Leitung 96 L geöffnet wird und wieder eine größere Drehzahl des linken Rades bewirkt wird, welches zu dieeer Zeit sich in umgekehrter Richtung dreht. Demzufolge kann das Fahrzeug mit einem sehr kleinen Radius gewendet werden, indem die Drehrichtung der Antriebsräder umgekehrt wird, was das Fahrzeug befähigt, um eine innere senkrechte Achse zu drehen.

Die verschiedenen Schritte beim Steuern des Fahrzeuges nach rechts und auf Rückwärtsfahrt sind aus der vorangehenden Beschreibung entnehmbar.

Andere wichtige Merkmale der Erfindung sind die Empfindlichkeit des Fühlens der Antriebs- und · Lenkungsschritte sowie die Steuerung der Lenkung unabhängig von der Geschwindigkeit·des Fahrzeuges oder des Hubstaplers. Hierzu wirkt der Flüssigkeitsdruck in der Leitung 78 durch die öffnung 66 in dem Hauptkolbenschieber 42 des Ventils 38 zurück. Der Druck wirkt entgegen der Feder 58, welche bestrebt ist, den Kolbenschieber 42 in die Schließstellung zu bewegen , d.h. nach rechts und verengt . entsprechend die Leitung 75. Der Druck geht von den Betätigern 118 durch die Lenkreglfi' 80 aus und zeitigt eine Druckwirkung entsprechend dem Erfordernis beim Lenkvorgang. Die Federn 122 in den Betätigern 118 sind ausgeglichen und sprechen auf einen größeren Druck in dem Flüssigkeitssystem an.

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Die Feder an dem anderen Ende wird stärker zusammengepreßt und der Reaktionsdruck von dieser Feder bestimmt den in dem Flüssigkeitssystem notwendigen Druck zur Bewegung des Fingers 22 um einen gegebenen Betrag. So erzeugt dieser unmittelbar auf das Flüssigkeitssystem übertragene Reaktionsdruck ein "Fühlen"gleich oder ähnlich dem eines unmittelbar mechanischen Systems. Dieser Druck in dem Flüssigkeitssystem findet eine Rückabstutzung in dem Beschleunigungsventil JQ und bewegt dementsprechend den Hauptkolbenschieber 46, wie es hierzu erläutert ist. Der Steuerdruck ist gleich der Federkraft zusätzlich des Druckes in dem System.

Ein gleicher Druckzustand besteht hinsichtlich des Lenkungsreglers 80. Wenn der Steuernachfolger 82 L sich nach unten in die Rastvertiefung 92 weiter bewegt, verengt der obere Kolbenschieber 84 fortschreitend die öffnung zwischen der Leitung 78 und der Leitung 90 L, wobei der Strom zum Betätiger HS L verringert wird. Die Leitung zu dem Lenkregler - 80 R verbleibt jedoch vollständig geöffnet und der Druck von dem Betätiger IIS baut sich mit voller Kraft im Beschleunigungsventil 38 auf. Wenn das Nachfolgeglied 82 L den Boden der Rastvertiefung erreicht, ist die Leitung78 - 96 L vollkommen abgeschnitten, wie es vorangehend erläutert ist. Demgemäss verbleibt der volle Druck vom Betätiger 118 R durch den Lenkungsregler 80 R und durch die Leitung 78.

Im Verlaufe dieser Druckentwicklung ohne Rücksicht auf die Geschwindigkeit des Fahrzeuges oder des Gabelstaplers wint der Druck in dem Steuersystem, welcher das Bestreben hat, das Steigen fortzusetzen, in dem Beschleunigungsventil 38 durch den Druck im Inneren des Hauptkolbenschiebers herabgesetzt, der, wie es vorangehend auseinandergesetzt ist, das Bestreben hat, sich nach rechts zu bewegen. Demzufolge

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ist der Lenkvorgang so, daß eine weitgehende Unabhängigkeit von der Geschwindigkeit des Traktors bzw. Schleppers oder des Gabelstaplers besteht.

Ein anderer großer Vorteil der Erfindung. besteht darin, daß das Steuergerät zwei unabhängige Systeme (hinterX posterior j[dem Beschleunigungsventil J>Q) zur Steuerung der beiden Pumpen aufweist, und daß als Folge die Anforderungen an die Genauigkeit bei den Steuerschritten auf ein Minimum verringert sind. Die Unterschiedsgrade in der Geschwindigkeit der außenseitigen und innenseitigen Räder in allen Phasen der Drehung bzw. Kehre oder Wende erzeugen eine volle Differentialwirkung, welche ein Schruppen der Räder ausschließt.

Bei der Verwendung des Bremsverschiebungsmechanismus 71.» 72 wird durch ein Niederdrücken des Bremspedals 72 Flüssigkeit von dem Meisterzylinder 71 in den Raum 66 gedrückt und wird der Ventilkolben bzw. Verdrängerkolben 48 gegen den Hauptkolbenschieber 46 gedrückt. Nach hinreichender Druckzufuhr bzw. Druckausübung wandert der Hauptkolbenschieber in die neutrale Stellung oder die Schließstellung. Bei letztgenanntem Vorgang gibt die Feder 52 nach, wenn das Eingangsglied in vorgeschobener Lage sich befindet. Nacivüem das Ventil j5Öso abgesperrt ist oder bei dem Ausmaß, auf welche es verengt ist, wird der Druck von dem Betätiger 118 abgelassen und bewegen die Federn 122 die Pumpen in die neutrale oder unwirksame Stellung. - . .

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Claims

Patentansprüche.

—"Ν

( 1. !lenkvorrichtung für Fahrzeuge, gekennzeichne^xi^-durch die Kombination folgender Merkmale:

a. Ein Paar von Antriebsrädern;

b. Einen hydrostatischen Motor zum Antrieb eines jeden Rades;

Eine variable Pumpe für jeden Motor mit einem Steuerelement, welches ziur Einstellung der Pumpe beweglich ist und hierbei die Geschwindigkeit des Motors steuert;

d. Die Pumpe kommt in Abhängigkeit der Drehbewegung des Fahrzeuges zur Wirkung, in welchem die Antriebsräder der Innen-und Außenbahnen von verschiedenem Radius zum Antrieb der Räder mit entsprechend verschiedenen Geschwindigkeiten folgen:

e. Einen hydraulischen Betätiger je für jedes Steuerelement zur dessen Bewegung;

f. Mittel einschließlich eines Beschleunigungsventils zum Druckaufbau und zur Übertragung von Druckflüssigkeit zu den Betätigern;

g. Lenkmittelj und h. auf die Drehbewegungen der Lenkmit'tel in den letzten Teilen eines Lenk/ Drehvorganges zur Erzielung einer größeren Differentialwirkung in der Geschwindigkeit der Räder in dem inneren und dem äußeren Weg ansprechende Mittel.

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2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungsventil handgesteuert ist und auf progressive Druckentwicklung bzw. progressiven Druckaufbau in der Flüssigkeit entsprechend der progressiven Betätigung wirkt, wobei das Beschleunigungsventil auf den Rückdruck des Betätigers ansprechende Mittel umfaßt, welche bestrebt sind, das Beschleunigungsventil in die geschlossene Stellung zu bewegen.
3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 2^kennzeichnet durch einen Nockenschieber (j5*0 * der durch die Lenkung betätigt wird; Lenkungsventile, welche jedem entsprechenden Betätiger zugeordnet und durch den Nockenschieber gesteuert sind; Flüssigkeitsleitungen von dem Beschleunigungsventil zu den entsprechenden Betätigern, welche die entsprechenden Lenkungsregelventile umfassen; wobei die Lenkungsregelventile für eine fortschreitende Einschränkung.(Abdes Stromes durch die entsprechenden Flüssigk^se^c^s^r-^Uns^ leitungen betätigt werden können und hierbei den Rückdruck der Flüssigkeit durch diese Leitungen entsprechend der Steuerbetätigung durch diese Mittel steuern und die Lenkungsregelventile auf den Rückdruck der Betätiger ansprechende Mittel umfassen, welche bestrebt sind, die LenkungsregQlventile in die geschlossene Stellung zu bewegen.
4. Lenkvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungsventil in Abhängigkeit bzw. im Ansprechen auf den Betätigungsgrad des Beschleunigungsventils wirksam ist, um einen entsprechend geänderten Flüssigsdruck zu den Betätigern zu erzeugen, um hierbei die Pumpen einzustellen und die Geschwindigkeit der Motoren in Übereinstimmung mit dem Betätigungsgrad der Se-

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Schleunigerventile zu steuern.
5. Lenkvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungsventil eine neutrale Stellung aufweist, in welcher-die Druckflüssigkeit von den Betätigern abgetrennt ist, und dasyhandgesteuerte Mittel zufBewegung des Beschleunigungsventils, von seiner neutralen Stellung in eine eingeschobene Stellung vorgesehen sind, um eine Übertragung von Druckflüssigkeit zu den Betätigern zu bewirken, wobei das Beschleunigungsventil weiterhin Kolbenschieber mit einem Eingangsteil und einen mit Hilfe nachgiebiger Mittel verbundenen Hauptkolbenschieber umfaßt und der Eingangsteil zum Verschieben des Hauptkolbenschiebers entsprechend der Einwirkung auf den Eingangsteil durch die handgesteuerten Mittel betätigt werden kann.
6. Lenkvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bremse vorgesehen ist, welche durch eine Einwirkung zum Eindrücken hydro -

statischer Flüssigkeit in-das Beschleunigungsventil an dem Ende des Kolbenschiebers betätigt v/erden kann, welches Ende auf der dem Eingangsteil abgewandten Seite liegt, und dassdie Bremsmittel zur Bewegung des Hauptkolbenschiebers gegen die nachgiebigen Mittel im Eingangsteil wirksam sein können, wobei die Bremsmittel zur Bewegung des Hauptkolbenschiebers in die neutrale Stellung trotz der vorgeschobenen Stellung des Eingangselements wirksam sind.
7. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an jedem BetätigerKolben auf entgegengesetzten Seiten des betreffenden Steuerteils befinden und mit einer Druckfeder zur Be-

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lastung eines jeden Plungers bzw. Kolben/zum stetigen Angriff mit dem Steuerteil ausgerüstet sind und daß die Mittel zur Druckentwicklung und Übertragung von Druckflüssigkeit zu den Betätigern hydrostatische Flüssigkeit unter Druck gegen wenigstens einen der Plunger in wenigstens einem der Betätiger ■ pressen . -_f _Was dein Plunger gegen das Steuerelement bewegt und hierbei das Steuerelement bewegt und die Pumpe steuert sowie gleichzeitig die dem Plunger auf der entgegengesetzten Seite des Steuerelements zugeordnete Feder zusammendrückt.

.
8. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steuerventile zum wahlweisen Einführen von hydrostatischer Druckflüssigkeit wahlweise zu entsprechenden Enden beider Betätiger

bzw. zur Ausschaltung

zum Ausschluß der anderen Knden der Betätiger vorgesehen sind.
9. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steuermittel zum wahlweisen Einleiten hydrostatischer Flüssigkeit durch Druck wahlweise in beide der Enden eines jeden Betätigers vorgesehen sind.
10. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß letztgenannte Mittel einen gemeinsamen Steuernocken (NockenschieberJ und hierbei gesteuerte individuell für jedes Rad vorgesehene Lenkungssteuerventile umfassen und daß der Nockenschieber eine.solche Form aufweist und so angeordnet ist, daß er nur im letzten Teil des Steuervorganges wirksam ist.
11. Lenkvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber mit Hilfe der Steuermittel verschiebbar ist; jedes der Lenkungsreglerventile der Steuerung folgende Glieder aufweist j die am Schieber angreifen können, und

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das.s'der Schieber weiterhin eine derartige Befestigung zum Steuern der Lenkungsreglerventile aufweist, wobei der"Druck in einer der Pumpenbetätiger in einem ersten Teil der Bewegung des Steuerschiebers abgelassen wird und der Druck im Betätiger bei der weiteren Bewegung des Steuerschiebers umgekehrt wird.
12. Lenkvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Umkehrventile . je für einen der Betätiger vorgesehen sind und daß die Lenkungsreglerventile geradlinig längs des Steuerschiebers in dessen Bewegungsrichtung Abstand aufweisen, daß für den Steuerschieber eine Mittelstellung vorgesehen ist, in welcher sich die beiden Lenkungsregler in einer neutralen Stellung befinden, .was die Übertragung von Druckflüssigkeit

dadurch an einer Richtung zuläßt, und daß,ent-...:. . _ — ^v auf die Verschiebung

sprechend bzw.im Anspreehetf-des Steuerschiebers der Steuernachfolger in einem der Lenkungsreglerventile sich in eine Vertiefung des Steuerschiebers bewegt, während der Steuerungsnachfolger in dem anderen Lenkungsregelventil sich in einer neutralen Stellung befindet, und daß hierbei das eine Reglerventil eine Bewegung der betreffenden Pumpe in eine unwirksame Stellung bewirkt, worauf bei fortgesetzter Bewegung des Steuerschiebers in der gleichen Richtung der Steuerungsfolger in dem anderen Reglerventil sich gegen eine Auflaufschräge am Steuerschieber bewegt und Druck von dem entgegengesetzten Umkehrventil abläßt sowie eine Umkehr der diesem zugeordneten Pumpe bewirkt.

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