DE2441293A1 - Getriebe und steuersystem fuer eine hubeinrichtung - Google Patents

Description

Twin Disc, Inc.

1328 Racine Street, Racine, Wisconsin, USA

Getriebe und Steuersystem für eine Hubeinrichtung

Die Erfindung betrifft ein Getriebe und ein Steuersystem für eine anhebbare und absenkbare Hubeinrichtung. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar bei Hubeinrichtungen oder Maschinen für Erdarbeiten, wie z.B. für Kräne, Fahrzeuge zur Bewegung von Erdreich, Winden o.dgl.

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung des Gegenstandes der US-PS 3 293 944. Durch die vorgenannte Patentschrift ist ein Getriebe bekanntgeworden, bei welchem die Steuerung mittels eines einzigen Steuerhebels ausgeführt wird und bei welchem das Drehmoment stoßfrei in die Hubeinrichtung eingeleitet wird, um. diese in eine Aufwärts- oder Abwärtsrichtung zu beweqen- Das in der vorgenannten Patentschrift beschriebene Getriebe erfüllt den zugedachten Zweck befriedigend, jedoch erfolgt lediglich eine Steuerung des in die Lastabsenkeinrichtung eingeleiteten Drehmoments und keine Steuerung

der Absenkgeschwindigkeit. D.h. mit anderen Worten, es handelt sich hierbei um eine Einrichtung, die keine Steuerung der Absenkgeschwindigkeit ermöglicht. Der Arbeiter kann daher die in Verbindung mit dem vorbeschriebenen Steuersystem verwendete Vorrichtung nicht hinsichtlich der Absenkgeschwindigkeit beeinflussen.

Bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird ferner eine fliehkraftbetätigte Ventileinrichtung zur Steuerung des Eingriffszustandes der Reiblamellenkupplung verwendet, mittels welcher die Drehzahl sowohl der Antriebs- als auch der Abtriebsteile der Kupplung steuerbar ist. Eine derartige Reiblamellenkupplung ist bereits durch die üS-PS 3 352 395 bekanntgeworden.

Genauer gesagt entspricht.die Ventileinrichtung 10 gemäß der Erfindung der Ventileinrichtung D, die in der Fig.2a der US-PS 3 352 395 dargestellt ist, während die Ventileinrichtung 60 gemäß der Erfindung der Ventileinrichtung D11 gemäß Fig.17, jedoch mit umgekehrter Funktionsweise, entspricht.

Ferner entsprechen die Schiebarventile 15 und 63 gemäß der Erfindung den in der US-PS 3 621 955 (Schieberventil D), 3 680 398 (Schiebervantil D) und 3 799 304 (Schieberventil MV) abgebildeten Schieberventilen.

Die Erfindung schlägt ein Steuersystem zur Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit einer von einer Hubeinrichtung, einem Kran, einer Schaufel o.dgl. aufgenommenen Last vor, wobei die Steuerung mittels fliehkraftbetätigten Ventilein-

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richtungen erfolgt, die ihrerseits den Eingriffszustand einer Reiblamellenkunplung bestimmen, welche zur Absenkung der Xast Verwendung findet. Die Erfindung schlägt also ein Steuerystem vor, bei welchem die Last durch eine bestimmte Einstellung der Fliehkraftventi!einrichtungen abgesenkt werden kann, wobei die Fliehkraftventileinrichtungen den Betriebszustand der Reiblamellenkupplung für eine Abwärtsbewegung steuern. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Steuersystems läßt sich die Bewegungsgaschwindigkeit der Last oder selbst die Bewegungsgeschwindigkeit eines leeren Hakens am Lastseil steuern. Selbst wenn das Gewicht der Last oder des leeren Hakens nicht ausreicht, um eine genügend schnelle Absenkgeschwindigkeit zu bewirken, ermöglicht das Steuersystem einen Antrieb der Trommel der Hubeinrichtung in Abwartsrichtung, so daß die gewünschte Absenkgeschwindigkeit erzielt wird. Wenn also die hydrodynamische Bremswirkung der Turbine des Drehmomentwandlers, der in Verbindung mit dem vorliegenden Getriebe verwendet wird, eine genügend schnelle Absenkung verhindert, dann kann das erfindungsgemäße Steuersystem die Welle der Hubeinrichtung in■einer Abwärtsrichtung antreiben, so daß die gewünschte Absenkgeschwindigkeit erzielt wird.

Mittels der vorliegenden Erfindung wird ein Steuersystem vorgeschlagen, mit welchem die Bewegungsgeschwindigkeit einer Hubeinrichtung entweder in der Aufwärts- oder Abwärtsrichtung gesteuert v/erden kann, wobei die Steuerung aleichförmig, mit aroßer Ansrirechgenauigkeit und stoßfrei uni stufenlos erfolgt.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig.1 einen schematisch dargestellten Längsschnitt durch ein Getriebe, das mit einem erfindungsgemäßen Steuersystem ausgerüstet ist;

Fig.2 einen schematischen Längsschnitt ähnlich der Fig.1 durch ein weiteres Ausführungsbeispiel und

Fig.3 einen schematischen Längsschnitt ähnlich der Fig.1 durch ein drittes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.

Gemäß dem in der Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Energiequelle vorgesehen, wie z.B. ein Motor E, deren Antriebskraft über die Antriebswelle 1 auf ein Antriebsteil, wie z.B. die Kupplungstrommel 2 übertragen wird. Innerhalb der Kupplungstrommel 2 1st eine Welle 3 mit einer verstellbaren Reiblamellenkupplung 4 angeordnet, wobei sich die Reiblamellenkupplung 4 zwischen der Trommel 3 und der Welle 2 befindet, um zwischen diesen Teilen eine lösbare Antriebsverbindung herzustellen. Genauer gesagt v/eist die Reiblamellenkupplung 4 wechselweise im Eingriff stehende Reibkupplungsplatten 5 und 6 auf, die in an sich bekannter Weise mit der Kupplungstrommel 2 bzw. mit der Welle 3 verkeilt sind. Ein Andrücken dieser Reibkupplungsplatten gegen das Auflager 7 der Welle 3 mittels des Kupplungskolbens 8 bewirkt einen Antriebseingriff zwischen der Antriebswelle und der Welle 3. Die Kraft, mit welcher die Reibkupplunge-

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platten zusammengedrückt werden können, kann eingestellt werden, d.h., daß der Schlupf zwischen den Kupplungsplatten verändert werden kann, und eine solche Kupplung ist als einstellbare Kupplung bekannt. Die Stärke, mit welcher die Kupplung eingerückt wird, wird von einem Fliehkraftventilkörper 10 gesteuert, welcher in radialer Richtung verschiebbar ist, um die Strömung der durch den Kanal 12 in die Druckkammer 13 für den Kupplungskolben einströmenden Druckflüssigkeit zu steuern. Die Druckflüssigkeit wird über eine Hochdruckleitung 14 zugeführt und strömt durch ein Schieberventil 15, welches mit einem einzigen Steuerhebel 16 gesteuert wird. Die Druckflüssigkeit kann also von der Hochdruckleitung 14, welche an die Druckquelle, z.B. an eine Pumpe P, angeschlossen ist, durch das Ventil 15, eine Leitung 17 und den Kanal 12 zum radial außenliegenden Ende des verschiebbar gelagerten Fliehkraftventilkörpers 10 geleitet werden. Wenn sich die Welle 3 dreht, dann wird der Fliehkraftventilkörper 10 unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft radial nach außen gedrückt, so daß er den Druckflüssigkeitsstrom im Kanal 18, der den Kanal 12 mit der Druckkammer 13 für den Kupplungskolben verbindet, unterbricht. Eine in die Kammer 13 mündende Druckentlastungsbohrung 19 leitet die Druckflüssigkeit ununterbrochen aus der Kammer 13 ab. Eine Anordnung der vorbeschriebenen Art, die aus einem durch die Zentrifugalkraft gesteuerten Ventilkörper zur Veränderung des Eingriffszustandes der Kupplung besteht, ist z.B. durch das Ventil D in Fig.2a der vorgenannten US-PS 3 352 395 bekanntgeworden. Es erscheint deshalb ausreichend, an dieser Stelle auszuführen, daß der auf den Ventilkörper 10 wirkenden Zentrifugalkraft (und der resultierenden nach außen gerichteten Radialkraft, die auf den Ventilkörper 10 wirkt) der in dem Kanal 12 herrschende Druck der Druckflüssigkeit entgegen-

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wirkt. Die Größe der Einrückbewegung der Kupplung 4 und infolgedessen die Drehzahl der Welle 3 können in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerhebels 16 eingestellt werden, insbesondere in Abhängigkeit von der Größe des in dem Kanal 12 herrschenden Flüssigkeitsdruckes.

Wie dies bereits ausgeführt wurde ,entspricht das Ventil 15 den bereits genannten Ventilen gamäß den US-PS 3 621 955, 3 680 398 oder 3 799 304.

Anders ausgedrückt, bewegt man den Steuerhebel 16 in die "Rauf"-Stellung, d.h. in Bezug auf die Fig.1 nach links, dann gelangt die Druckflüssigkeit in den Kanal 12, wodurch die Hubeinrichtung infolgedessen angehoben wird, was noch nachfolgend ausgeführt wird.. Bewegt nan den Steuerhebel nach rechts, dann wird der in dem Kanal 12 herrschende Druck abgesenkt, so daß sich die Drehzahl der Welle 3 und infolgedessen die Drehzahl des Pumpenrades I, da3 mit der Welle verbunden ist, verringern. Wenn sich der Steuerhebel 16 in seiner neutralen Mittelstellung befindet, die in der Fig.1 dargestellt ist, dann ist die Kupplung 4 ausgerückt, und der in dem Kanal 12 herrschende Druck befindet sich auf seinem Minimum.

Das Pumpenrad I bildet einen Teil eines herkömmlichen Drehmomentwandlers TC, der ein stationäres oder sich nicht drehendes Gehäuse oder Leitrad H besitzt sowie ein Abtriebsteil oder eine Turbine T. Dieser Drehmomentwandler kann dem in der US-PS 3 360 935 dargestellten Drehmomentwandler entsprechen. Da der Drehmomentwandler an sich bekannt ist, erübrigt sich eine detailliertere Beschreibung. Es sei lediglich darauf hingewiesen, daß das Abtriebsteil des Drehmomentwandlers, nämlich die

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Turbine T unmittelbar mit einer Trommel 20 verbunden ist, die einen Bestandteil einer verstellbaren, normalerweise im Eingriff befindlichen Reiblamellenkupplung 21 für Hubbetrieb bildet, worauf noch eingegangen wird.

Eine Antriebswelle 25 für eine Hubeinrichtung ist mit einer Hubeinrichtung 26 verbunden, die zum Anheben oder Absenken der Last benutzt wird, wie z.B. mit einer Winde zum Aufwickeln eines Lastseiles oder ein anhebbarer Ausleger einer Planierschaufel für Erdarbeiten. Der Ausgangsteil des Drehmomentwandlers, nämlich die Trommel 20, ist mittels der Kupplung 21 lösbar mit der Antriebswelle 25 für die Hubeinrichtung verbunden, wobei die Reibkupplungsplatten 27 und 28, die axial an der Innenseite der Trommel 20 bzw. am Umfang der Welle 25 verkeilt sind, miteinander im Eingriff stehen. Wenn diese Kupplungsplatten gegen das Auflager 29 der Welle 25 zusammengedrückt werden, dann ist die Kupplung eingerückt und überträgt das Drehmoment der Turbine T des Drehmomentwandlers auf die Welle 25. Die Welle 25 ist mit einem Anlageteil 30 ausgestattet, der sich in Radialrichtung von der Welle erstreckt und mit einem ringförmigen Differentialkolben derart zusammenwirkt, daß eine Kolbendruckkammer 33 gebildet wird. In der Kammer 33 ist eine Feder 35 angeordnet, die den Differentialkolben 32 normalerweise in Bezug auf die Darstellungen nach links drückt, so daß die Reibkupplungsplatten der Kupplung 21 in Eingriff gebracht werden. Die Kupplung 21 ist daher normalerweise eingerückt und überträgt das Drehmoment vom Drehmomentwandler auf die Winde, so daß die Winde in Aufwärtsrichtung angetrieben wird. Die Kupplung 21 kann daher als eine normalerweise eingerückte "Aufwärts"-Kupplung angesehen werden.

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Zwischen der Antriebswelle 25 für die Hubeinrichtung, die die Hubeinrichtung 26 antreibt, und einem Umsteuergetriebe für eine konstante Antriebskraft, welches die Hubeinrichtung in eine Abwärtsrichtung umsteuert, ist. eine verstellbare Reiblamellenkupplung oder "Abwärts"-Kupplung 41 angeordnet. D.h. mit anderen Worten, daß zwischen der AntriebsqueHe E und der "Abwärts"-Kupplung 41 ein Getriebe angeordnet ist. Dieses Getriebe weist ein Zahnrad 43 auf, das auf der Welle 1 befestigt ist und dauernd im Eingriff befindliche Zahnräder 44, 45 und 46 antreibt, sowie eine Welle 47, die mit einem Ende an dem Zahnrad 46 befestigt ist und an deren anderen Ende ein Zahnrad 48 befestigt ist. Die Antriebskraft wird dann vom Zahnrad 48 auf das mit diesem in dauerndem Eingriff befindliche Zahnrad 49 übertragen, welches sich mit einem Zahnrad 50 in dauerndem Eingriff befindet, wobei das Zahnrad 5O einen Nabenteil der Trommel 51 der "Abwärts"-Kupplung bildet.

Die ineinander eingreifenden Kupplungsplatten 52 und 53 sind axial mit der Trommel 51 bzw. der Welle 25 in an sich bekannter Weise verkeilt und werden von dem Differentialkolben 32 zusammengedrückt, wenn dieser in Bezug auf die Figuren nach rechts verschoben wird, wodurch eine Antriebsverbindung zwischen der Antriebswelle 1 und der Antriebswelle 25 für die Hubeinrichtung hergestellt wird. Das zwischen diesen Antriebsteilen eingeschaltete Getriebe bewirkt jedoch eine Drehung der Antriebswelle 25 in die Abwärtsrichtung, d.h. in die entgegengesetzte Richtung zur Antriebswelle 1. Das Getriebe 45 bis 50 sorgt daher für einen Antrieb der Hubeinrichtung in Abwärtsrichtung. Die Drehzahl, mit welcher sich die Welle dreht, um die Hubeinrichtung in Abwärtsrichtung zu bewegen,

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ist von der Größe der Kraft abhängig, mit welcher die Kupplungsplatten der Kupplung 41 zusairanengedrückt werden, wobei diese Größe ihrerseits von der Stellung einer Fliehkrjaftventileinrichtung 60 abhängt, die in der Antriebswelle 25 für die Hubeinrichtung angeordnet ist. Die Fliehkraftventileinrichtung 60 steuert die Drehzahl der Antriebswelle 25 und damit die Absenkgeschwindigkeit der Hubeinrichtung 26, worauf nachfolgend noch eingegangen wird.

Die Funktionsweise der Fliehkraftventileinrichtung 60 entspricht derjenigen der Fliehkraftventileinrichtung 10 und ist in der vorgenannten US-PS 3 352 395 beschrieben, wobei aus dieser Druckschrift auch die Konstruktion zu entnehmen ist, die z.B. dem Ventil D 1.1 in Fig. 17 entspricht mit der Ausnahme, daß der Flüssigkeitsdruck in umgekehrter Richtung auf das äußere Ende des Ventilkörpers 60 drückt und versucht, den Ventilkörper 60 nach innen zu bewegen, was nachfolgend noch beschrieben wird. An dieser Stelle mag jedoch der Hinweis genügen, daß die Hochdruckflüssigkeit von der Pumpe P durch eine Leitung 62, ein Schieberventil 63, eine Leitung 6 4 und durch den Kanal 65 geleitet wird, welcher zu dem radial außenliegenden Ende eines in Radialrichtung verschiebbaren Ventilkörpers 67 führt, wenn der Hebel 16 in die Abwärtsstellung eingeschaltet ist, d.h. in Bezug auf die Fig.1 nach rechts. Die dem radial außenliegenden Ende des Ventilkörpers 67 zugeleitete Druckflüssigkeit wirkt der in den Ventilkörper 67 eingeleiteten Fliehkraft entgegen, wenn sich die Welle dreht, so daß der in der Druckkammer 34 der Kupplung 41 herrschende Flüssigkeitsdruck von der resultierenden Radialstellung des Ventilkörpers 67 bestimmt wird. Ein Druckaufbau in der Druckkammer 34 bewirkt eine Verschiebung des Differentialkolbens 32 nach rechts, wodurch dier Kupplung 41

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eingerückt und infolgedessen die Antriebskraft von der Antriebswelle 1 über die Kupplung 41 auf die Antriebswelle 25 der Hubeinrichtung übertragen wird, so daß diese abgesenkt wird. In diesem Fall kann die Stärke der Einrückkraft für die Kupplung 41 und damit die Druckflüssigkeitsmenge, die der Druckkammer 34 zugeleitet wird, in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerhebels 16 verändert oder eingestellt werden. Die Leitung 80 ist.mit einer nicht dargestellten Flüssigkeitsquelle verbunden und speist einen Kanal 81 mit Druckflüssigkeit, der die Druckflüssigkeit seinerseits durch eine Düse 82 der Druckkammer 34 der Kupplung 41 zuleitet. Diese Einrichtung ist derart ausgelegt, daß die Druckkammer 34 während des Laufs der Maschine mit einem konstanten Druck beaufschlagt wird. Jedoch ändert sich der in der Druckkammer 34 herrschende Druck in Abhängigkeit von der Stellung des verschiebbar gelagerten Ventilkörpers 67, worauf noch eingegangen wird.

Das Schieberventil 63 entspricht den Ventilen, die in den US-PS 3 621 955, 3 680 398 oder 3 799 304 dargestellt sind.

Der Flüssigkeitsdruck, der in dem zum radial außenliegenden Ende des Ventilkörpers 67 führenden Kanal 65 herrscht, bewirkt eine radial nach innen gerichtete Bewegung des Ventilkörpers 67, wodurch die Druckflüssigkeitsströmung von der Druckkammer 34 durch den mittels des Ventilkörpers 67 verschließbaren Anschluß 70 und durch die Druckkammer 33 verringert wird, welche dauernd über das radiale Spiel zv/ischen der ringförmigen Innenfläche 71 des Differentialkolbens und der zugehörigen Fläche 72 der Antriebswelle 25 zum Sumpf entlastet wird. Der in der Druckkammer 34 herrschende Flüssigkeitsdruck bewirkt eine Verschiebung des Differentialkolbens

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32 nach rechts, wodurch die in der Druckkammer 33 angeordneten Federn 35 zusammengedrückt werden und ein Ausrücken der Kupplung 21 erfolgt, so daß der Einfluß der Turbine T;wegfällt und die von der Hubeinrichtung aufgenommene Last mit einer größeren Geschwindigkeit abgesenkt wird. Wenn die Drehzahl der Antriebswelle 25, mit welcher die Hubeinrichtung in Verbindung steht, eine ausreichende Größe erreicht hat, dann übersteigt die auf den Ventilkörper 67 einwirkende Fliehkraft die von der Druckflüssigkeit am radial außenliegenden Ende des Ventilkörpers 67 erzeugte Druckkraft., und der Ventilkörper 67 bewegt sich radial nach außen, so daß die Flüssigkeitsströmung der Druckflüssigkeit von der Druckkammer 34 durch den Anschluß 70 zur Druckkammer 33 und zum Sumpf vergrößert wird. Dadurch wird die Kupplung 21 eingerückt und die Bremswirkung der Turbine vergrößert. Die Drehzahl der Antriebswelle 25 nimmt bis zu einem bestimmten Wert ab, bei welchem die auf den Ventilkörper 67 wirkende Fliehkraft derjenigen Druckkraft entspricht, die auf das radial außenliegende Ende des Ventilkörpers 67 wirkt, d.h. dem in dem Kanal 65 herrschenden Druck, wie dies in der US-PS 3 352 395 ausgeführt ist. Falls die von der Hubeinrichtung getragene Last klein ist oder falls von der Hubeinrichtung überhaupt keine Last aufgenommen wird, dann bewegt sich der Lasthaken nicht genügend schnell nach unten, wenn die Kupplung 21 vollständig ausgerückt ist, und die Antriebswelle 25 drehte sich sehr langsam. Der unter dem Einfluß der Fliehkraft gesteuerte Ventilkörper 67 befindet sich dann in einer radial innenliegenden Stellung und verringert die Flüssigkeitsströmung durch den Anschluß zur Druckkammer 33 und zum Sumpf. Der Differentialkolben 32 bewegt sich weiter nach rechts, d.h. von den Reibkupplungsplatten 27 und 28 weg zu den Reibkupplungsplatten 52 und 53, so daß die Kupplung 41 eingerückt wird, die ihrerseits über

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das Getriebe 45 bis 50 in einer Richtung angetrieben wird, in welcher die Last abgesenkt wird. Die Kupplung 41 treibt daher die Antriebswelle 25 in der Absenkrichtung an. Die Drehzahl der Antriebswelle und damit die Absenkgeschwindigkeit der Last wird wiederum verringert und auf einen bestimmten Wert eingeregelt, wenn die auf den verschiebbar gelagerten Vent i IKo" rper 67 wirkende Fliehkraft derjenigen Kraft entspricht, die von dem im Kanal 65 herrschenden Flüssigkeitsdruck am radial außenliegenden Ende des Ventilkörpers 67 erzeugt wird, welcher mittels des Schieberventils 63 reguliert wird. Um die Absenkgeschwindigkeit etwas zu verringern oder das Absenken der Last zu beenden,- wird der Steuerhebel 16 um einen bestimmten Betrag nach links, d.h. in die Aufwärtsrichtung bewegt, wobei der in dem Kanal 65 herrschende Druck verringert und eine niedrigere Drehzahl herbeigeführt wird, bei welcher sich der Fliehkraftventilkörper 67 in einem Gleichgewichtszustand befindet, in-dem entweder die von der Kupplung 41 übertragene Kraft verringert wird oder indem der Einfluß der Turbine über die Kupplung 21 vergrößert wird. Eine weitere Bewegung des Steuerhebels 16 in die Aufwärtsrichtung bewirkt ein Einrücken der Kupplung 4, so daß das Pumpenrad I gedreht wird und durch die Turbine ein beachtliches Drehmoment in der Lasthubrichtung erzeugt wird.

Eine von der Hubeinrichtung aufgenommene Last kann in einer bestimmten Höhe angehalten werden, wenn eine bestimmte Menge der Druckflüssigkeit der Leitung 17 zugeleitet wird, die ausreichend ist, den Fliehkraftventilkörper 10 zu verschieben und eine bestimmte Drehzahl der Welle 3 zuzulassen, so daß das Pumpenrad I mit einer bestimmten Drehzahl angetrieben wird, bei welcher das Drehmoment der Turbine eine Gleichgewichtsstellung der auf die Hubeinrichtung einwirkenden Last herbeiführt.

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Durch die vorbeschriebene Vorrichtung wird eine stoßfreie und gleichmäßige Bewegung der Last erzielt, wenn der Steuerhebel 16 in die geeignete Richtung bewegt wird, und es werden bei der Aufwärtsbewegung der Hubeinrichtung» der Abwärtsbewegung der Hubeinrichtung oder bei einer bestimmten Haltestellung der Hubeinrichtung zunehmend größere Kräfte, übertragen. .·'■■_

Das in der Fig.2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung weist eine Reihe von Bauteilen auf, die denjenigen des in der Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispiels entsprechen, und mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei dem in der Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Einleitung der Antriebskraft in das Pumpenrad I ebenfalls über die Kupplung 4 und über einen Nabenkörper 3a. Die Welle 1 besitzt jedoch einen Mittelteil 1a, welcher sich als Antriebswelle durch die Mitte des Drehmomentwandlers hindurch erstreckt und an ihrem hinteren Ende in eine Nabe 1b ausläuft, die konzentrisch innerhalb der "Abwärts"-Kupplung 41a und innerhalb der radial außenliegenden "Aufwärts"-Kupplung 21a angeordnet ist, die mit der Turbine T des Drehmomentwandlers verbunden ist. Genauer gesagt, besitzt die Turbine T einen Zahnkranz 90, welcher in dauerndem Eingriff mit Zahnrädern 91 und 92 steht und über die Welle 93 und das Zahnrad 94 und dann über einen Zahnkranz 95 den Nabenkörper der Kupplungstrommel 20 antreibt. Die Nabe 1b der Antriebswelle 1 ist über die ineinander eingreifenden Kupplungsplatten 97 und 98 mit der Welle 25a der Hubeinrichtung verbunden, wobei die Kupplungsplatten axial mit der Nabe bzw. einem Teil 99 der Welle 25a verkeilt sind, und treibt die Welle 25a. in eine solche Richtung an, in welcher die Last abgesenkt wird, wobei

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diese Absenkrichtung der Lasthubrichtung entgegengesetzt ist, in welcher die "Aufwärts"-Kupplung 21a die Welle 25a antreibt. Die "Abwärts"-Kupplung 41a verbindet daher die Antriebswelle 25a der Hubeinrichtung unmittelbar mit¹der Antriebsquelle, so daß die Trommel 20 in einer Abwärtsrichtung bewegt werden kann. Andererseits verbindet die Kupplung 21a die Turbine des Drehmomentwandlers über das Getriebe 90 bis 95 mit der Antriebswelle 25a, 30 daß letztere in die Aufwärtsrichtung oder Lasthubrichtung bewegt werden kann.

In der Antriebswelle 25a ist ferner ein fliehkraftgesteuertes Ventil angeordnet, welches dem in der Antriebswelle angeordneten, fliehkraftgesteuerten Ventil gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 sowohl im Aufbau als auch in der Funktionsweise entspricht, und daher sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Kupplung 21a für den Hubbetrieb normalerweise durch die Federn 35 eingerückt ist, während die Kupplung 41a für den Absenkbetrieb von dem Fliehkraftventilkörper 67 gesteuert wird. Die Kupplungsanordnung funktioniert daher in gleicher Weise wie die in der Fig.1 dargestellte Kupplungsanordnung, indem die Kupplungen 21a, 41a und 4 zum Anheben oder Absenken oder Festhalten der Last in einer bestimmten Position entsprechend betätigt werden.

Bei der vorbeschriebenen Anordnung ist die Kupplung 21a normalerweise eingerückt, wenn sich der Steuerhebel 16 in der Aufwärtsstellung befindet, so daß der Kanal 12 der zum radial außenliegenden Ende des.Ventilkörpers 10 der Reiblamellenkupplung 4 führt, mit Druck beaufschlagt ist und infolgedessen der in der Leitung 65 herrschende Druck auf einem minimalen Wert gehalten wird. Wenn der Steuerhebel 16 in die Abwärts-

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stellung bewegt wird, d.h. in Bezug auf die Fig.2 nach rechts, dann wird der Kanal 65 mit Druck beaufschlagt, und der Ventilkörper 67 bewegt sich radial nach innen, so daß die Druckflüssigkeitsströmung von der Kammer 34 . zur Kammer 33 und über das radiale Spiel zwischen dem Differentialkolben 32 und dem Teil 99 der Welle 25a zum Sumpf verringert wird. Dann bewirkt der sich in der Kammer 34 aufbauende Flüssigkeitsdruck eine Verschiebung des Differentialkolbens 32 nach rechts, wobei die Federn 35 zusammengedrückt werden und die Kupplung 21a ausgerückt wird, so daß die von der Hubeinrichtung aufgenommene Last mit einer größeren Geschwindigkeit abgesenkt werden kann und die Drehzahl der Antriebswelle 25a der Hubeinrichtung zunimmt. Wenn die Drehzahl der Antriebswelle 25a einen solchen Wert erreicht, daß die auf den Ventilkörper 67 wirkende Fliehkraft den im Kanal 65 herrschenden Druck ausgleicht, dann läßt der Ventilkörper 67 keinen weiteren Anstieg des Druckes in der Kammer 34 zu, so daß die Drehzahl der Antriebswelle 25a abnimmt und sich auf einen bestimmten Wert einregelt.

In dem Fall, in welchem das Ausrücken der Kupplung 21a nicht schnell genug stattfindet, bewirkt das Absenken der Last eine Verringerung der Flüssigkeitsströmung von der Druckkammer 34 zur Druckkammer 33 und zum Sumpf, und der Differentialkolben 32 verringert die Flüssigkeitsströmung vom Kanal 100 über den Kanal 101 zum Sumpf. Der sich im Kanal 100 aufbauende Druck bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 102 und ein Einrücken der Kupplung 41a, so daß die Antriebswelle 25a angetrieben und die Hubeinrichtung abgesenkt werden. Auch in diesem Fall wirkt die durch die Drehung der Antriebswelle 25a hervorgerufene Fliehkraft auf den radial verschiebbaren Ventilkörper

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67, wodurch in Abhängigkeit von dem in dem Kanal 65 herrschenden Flüssigkeitsdruck eine Verringerung der Absenkgeschwindigkeit hervorgerufen wird. Der in der Druckkammer 34 und im Kanal 1OQ herrschende Druck wird laufend über die Druckleitung 104 und dann durch die Düsen 106 bzw. 107 zugeführt. Solange die Maschine, mit welcher die Hubeinrichtung zusammenarbeitet, läuft, wird dieser konstante Druck von einer nicht dargestellten Druckflüssigkeitsquelle der Druckleitung 104 zugeleitet.

Das in der Fig.3 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung weist mehrere Teile auf, die Teilen von den in den Fig.1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen entsprechen, und es werden infolgedessen für identische Teile gleiche Bezugszeichen verwendet. Bei dem in der Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel übertragen ein Zahnkranz 110, Zahnräder 111, 112, eine Welle 1Ϊ3, ein Zahnrad 114 und ein auf der Nabe der Trommel 2a befindlicher Zahnkranz 115 die Kraft von der Antriebsquelle zur Reiblamellenkupplung 4. Die Antriebswelle 1 besitzt einen Mittelteil 1a, v/elcher zur Übertragung des eingeleiteten Drehmomentes dient und sich durch die Mitte des Drehmomentwandlers erstreckt, um das Antriebsdrehmoment in die "Abwärts"-Kupplung 41a einzuleiten, wie dies bereits in der Fig.2 dargestellt ist.

Die vorliegende Erfindung 'schlägt ein Getriebe vor, das mit einer einstellbaren Reiblamellenkupplung ausgestattet ist, welche zur Steuerung des in einen Drehmomentwandler eingeleiteten Drehmomentes dient, und der Drehmomentwandlerabtrieb ist mit einer weiteren normalerweise eingerückten hydraulischen Reiblamellenkupplung verbunden, deren Eingriff durch ein fliehkraftbetätigtes Ventil gesteuert wird, so

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daß auf diese Weise die von der Turbine an die Hubeinrichtung abgegebene Leistung gesteuert wird. Mit Hilfe der vorbeschriebenen Einrichtung wird es ermöglicht,, daß die von der Hubeinrichtung aufgenommene Last nur in Abhängigkeit von der Steuerung des fliehkraf^betätigten Ventils der normalerweise im Eingriff befindlichen Kupplung gesteuert wird, d.h. die Kupplung bewirkt eine zusätzliche Begrenzung der maximalen Äbsenkgeschwindigkeit. Sowohl die Hubgeschwindigkeit als auch die Absenkgeschwindigkeit der Hubeinrichtung wird mittels eines einzigen Steuerhebels des hydraulischen Systems stoßfrei und genau gesteuert. Die Größe des in die Hubeinrichtung eingeleiteten Drehmomentes ändert sich in Abhängigkeit von der gewünschten Bewegungsgeschwindigkeit der Hubeinrichtung.

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Claims (2)

1293. P 8369 Patentansprüche

1. !Getriebe und Steuersystem für eine anhebbare und ab- \^y senkbare Hubeinrichtung, dadurch gekennzeich net, daß eine Antriebsquelle (E) vorgesehen ist, mit welcher ein Drehmomentwandler (TC) in einer Antriebsverbindung steht, daß zwischen der Antriebsquelle und dem Drehmomentwandler eine einstellbare Reiblamellenkupplung (4) zur Einleitung des Antriebsmomentes ausrückbar angeordnet ist, mit welcher eine fliehkraftbetätigte Hydraulikventileinrichtung (10) verbunden ist, die die Ausgangsdrehzahl der Kupplung und die Eingangsdrehzahl des Drehmomentwandlers steuert, daß eine einstellbare, eine Aufwärtsbewegung der Hubeinrichtung bewirkende Reiblamellenkupplung(21,21a) vorgesehen ist, die zum Antrieb durch den Drehmomentwandler mit diesem verbunden ist und die ferner mit einer Antriebswelle (25,25a) für die Hubeinrichtung (26) verbunden ist und die Hubeinrichtung in eine Lasthebestellung bewegt, wenn die eine Aufwärtsbewegung bewirkende Reiblamellenkupplung eingerückt ist, daß eine einstellbare, eine Abwärtsbewegung der Hubeinrichtung bewirkende Reiblamellenkupplung (41,41a) vorgesehen ist, die mit der Antriebswelle der Hubeinrichtung verbunden ist, daß zwischen der Antriebsquelle und der eine Abwärtsbewegung der Hubeinrichtung bewirkenden Reib-

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lamellenkupplung ein Getriebe (43-bis 5O_f 90 bis 95, 110 bis 115) vorgesehen ist sowie eine fliehkraftbetätigte Hydraulikventi!einrichtung (67) , die wahlweise die Reiblamellenkupplung für eine Aufwärtsbewegung oder die Reiblamellenkupplung für eine Abwärtsbewegung einrückt, so daß das Antriebsmoraent bei ausgerückter Reiblamellenkupplung für die Aufwärtsbewegung und eingerückter Reiblamellenkupplung für die Abwärtsbewegung von der Antriebsquelle über die Reiblamellenkupplung für die Abwärtsbewegung auf die Hubeinrichtung übertragen wird und diese in eine Lastabsenkrichtung bewegt, und daß eine Steuereinrichtung (16,63) zur Steuerung der beiden fliehkraftbetätigten Hydraulikventi!einrichtungen vorgesehen ist.

2. Getriebe und Steuersystem für eine anhebbare und absenkbare Hubeinrichtung einer Maschine, dadurch gekennzeichnet , daß eine Antriebsquelle (E) vorgesehen ist, mit welcher ein Drehmomentwandler (TC) verbunden ist, der ein von der Antriebsquelle angetriebenes Pumpenrad (I) und eine von dem Pumpenrad angetriebene Turbine (T) aufweist, daß zwischen der Antriebsquelle und dem Pumpenrad eine einstellbare Reib lamellenkupplung (4)· zur Einleitung des Antriebsmomentes ausrückbar angeordnet ist, mit welcher eine fliehkraftbetätigte Hydraulikventileinrichtung (10) verbunden ist, die die Ausgangsdrehzähl der Kupplung und die Eingangsdrehzahl des Drehmomentwandlers steuert, daß eine normalerweise eingerückte, einstellbare Reiblamellenkupplung (21) für eine Aufwärtsbewegung zum Antrieb durch die Turbine des Drehmomentwandlers mit dieser verbunden ist und ferner mit einer Antriebswelle (25) für

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die Hubeinrichtung (26) verbunden ist, um die Hubeinrichtung in eine Lasthebeste llung" zu bewegen, wenn die normalerweise eingerückte Reiblamellenkupplung für eine Aufwärtsbewegung eingerückt ist, daß eine einstellbare, eine Abwärtsbewegung der Hubeinrichtung, bewirkende Reiblamellenkupplung (41,41a) vorgesehen ist, die mit der Antriebswelle der Hubeinrichtung verbunden ist, daß zwischen der Antriebsquelle und der eine Abwärtsbewegung der Hubeinrichtung bewirkenden Reiblamellenkupplung ein Getriebe (43 bis 50, 90 bis 95, 110 bis 115) vorgesehen ist sowie eine fliehkraftbetätigte Hydraulikventileinrichtung (67), die wahlweise die Reiblamellenkupplung für eine Aufwärtsbewegung oder die Reiblamellenkupplung für eine Abwärtsbewegung einrückt, so daß das Antriebsmoment bei ausgerückter Reiblamellenkupplung für die Aufwärtsbewegung und eingerückter Reiblamellenkupplung für die Abwärtsbewegung von der Antriebsquelle über die Reiblamellenkupplung für die Abwärtsbewegung auf die Hubeinrichtung übertragen wird und diese in eine Lastabsenkrichtung bewegt, und daß eine Steuereinrichtung (16,63) vorgesehen ist, die die Druckflüssigkeit wahlweise zu der fliehkraftbetätigten Hydraulikventileinrichtung (10) der Reiblamellenkupplung zur Einleitung des Antriebsmomentes und zu der fliehkraftbetätigten Hydraulikventileinrichtung (67) der normalerweise eingerückten Kupplung für die Aufwärtsbewegung und der Kupplung für die Abwärtsbewegung leitet. ' -

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