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Die Erfindung betrifft ein einen hydraulischen Kriechgang-
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betrieb aufweisendes Straßenfahrzeug, insbesondere eine Straßenreiniunssn'aschino
mit einem Verbrennungsmotor und einem daran ausgeschlossenen, mehrere Vorwärtsgänge
und einen Rücl .'ir-t,an,>r aufweisenden Schaltgetriebe, welches bei der ersten
Schaltstellung einer zwei Schaltstellungen auSweisenden Schalteinrichtung direkt
über die Kardanwelle die Antriebsräder und bei der zweiten Schaltstellung der Schalteinrichtung
eine hydraulische Regelpumpe antreibt, die ihrerseits einen auf die Antriebsräder
wirkenden ISydromotor beaufschlagt.
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Es ist bereits eine Straßenreinigungsmaschine dieser Art bekannt (DE-OS
2455199), bei der das normale Schaltgetriebe über ein hydrostatisches Getriebe mit
Durchtrieb an die Kardanwelle angeschlossen ist.
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Das hydrostatische Getriebe ermöglicht beim Einschalten des vorgesehenen
Durchtriebs einen normalen Fahrbetrieb in allen Vor- und Rückwärtsgängen. Soll im
Kriechgang gearbeitet werden, o legt der Fahrer einen dafür vorgesehenen Vorwärtsgang
beispielsweise den ersten oder zweiten Gang ein und schaltet das Getriebe auf Hydraulikbetrieb
um. Hierdurch werden der mechanische Durchtrieb unterbrochen und wenigstens eine,
vorzugsweise aber mehrere Regelpumpen von der mit konstanter Drehzahl umlaufenden
Abtriebswelle des mechanischen Schaltgetriebes angetrieben. Von diesen Regelpumpen
beaufschlagt eine einen Hydromotor, der an die Kardanwelle angeschlossen ist und
diese in von Null ab regelbarer Weise im Kriechgang antreibt. Die anderen Pumpen
beaufschlagen einen oder weitere Hydromotore, welche zum Antrieb verschiedene Aggregate
insbesondere des Sauggebläses bei einer Straßenreinigungsmaschine vorgesehen sind.
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Bei der bekannten Straßenreinigungsmaschine ist es erforderlich, daß
der Fahrer vor dem Umschalten in den Kriechgangbetrieb den hierfür vorgesehenen
Vorwärtsgang einlegt.
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Wählt der Fahrer versehentlich einen anderen Vorwärtsgang als den
vorgesehenen, so arbeitet das Fahrzeug entweder nicht optimal oder die hydraulischen
Aggregate können beispielsweise bei zu hoher Antriebsdrehzahl beschädigt oder gar
zerstört werden.
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Eine weitere Gefahr ist dadurch gegeben, daß der Fahrer die Umschaltung
vom normalen Fahrbetrieb auf den flydraulikbetrieb auch schon bei noch fahrendem
Fahrzeug vornehmen kann, wodurch es zu gefährlichen Abbremsungen sowie zu Beschädigungen
der Hydraulikaggregate kommen kann.
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Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, ein Straßenfahrzeug der
eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem Fehlschaltungen ausgeschlossen sind
und die Umschaltung auf jeden Fall bei stehendem Fashrzeug erfolgen muß. Auf die
Aufmerksamkeit und Sorgfalt des Fahrers soll es dabei nicht ankommen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Schalteinrichtung
die erste Schaltstellung bei allen eingeschalteten Vorwärtsgängen, die zweite Schaltstellung
dagegen nur bei eingeschaltetem Rückwärtsgang des Schaltgetriebes einnimmt und der
Hydromotor vor- und rückwärts antreibbar ist.
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Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß ein Fahrzeug
vor dem Einrücken des Rückwärtsganges auf jeden Fall vom Fahrenrangehalten wird.
Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Einschaltung des Kriechganges stets nur
bei stillstehendem Fahrzeug erfolgt. Fehlschaltungen sind ebenfalls nicht mehr möglich,
weil ein Straßenfahrzeug der eingangs genannten Gattung nur einen einzigen Rückwärtsgang
aufweist, so daß nach dem Einschalten des Kriechganges auf jeden Fall die optimalen
Antriebsverhältnisse gegeben sind.
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Erfindungsgemäß ist also ein Rückwärtsantrieb des Fahrzeuges nur im
Kriechgangbetrieb möglich, was sehr vorteilhaft ist, weil es beim Rückwärtsfahren
auf eine möglichst niedrige Fahrgeschwindigkeit ankommt. Es ist also wichtig, daß
der das Fahrzeug im Krieciigang antreibende Hydromotor sowohl vorals auch rückwärts
antreibbar ist. Dies kann im einfachsten Fall durch Verwendung einer geeigneten
Regelpumpe geschehen, die von der FörderMenge Null ab in beiden Förderrichtungen
stetig regelbar ist. Auf diese Weise kann der Fahrer bei eingeschaltotem Rückwärtsgang
durch Betätigen des im Fahrerhaus zugänglichen Pumpen-Regelungsknopfes das Fahrzeug
in jeder Geschwindigkeit zwischen Null und der maximalen Kriechganggeschwindigkeit
vor- und rückwärts betreiben.
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Zweckmäßigerweise wird die Anordnung so getroffen, daß der Pumpen-Fördermengenregler
bei ausgeschaltetem Rückwärtsgang stets die Nullposition cinnimmt, so daß nach dem
Einschalten des Rückwärtsganges und dem Einkuppeln des mechanischen Schalt-Getriebes
zunächst kein Antrieb des Fahrzeuges erfolgt. Durch Betätigen des Fördermengenreglers
kann der Fahrer nun in der gewünschten Weise zurück oder auch vorwärts fahren.
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Von besonderem Vorteil ist es, daß beim Rückwärtsstoßen des erfindungsgemäß
ausgebildeten Fahrzeuges das Kuppeln entfällt, weil nur mittels des Fördermengenreglers
gefahren wird.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung
besteht: darin, daß beim hydraulischen Kriechgangbetrieb mit gleichbleibender Motordrehzahl
sowohl vor- als auch rückwärts gefahren werden kann. Nach Einschaltung des Kreichganggetriebes
kann das Fahrzeug also genauso gefahren werden, wie ein nur mit Kriechgangbetrieb,
d.h. ohne mechanisches Fahrbetrieb be ausgerüstetes Fahrzeug.
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Der Grundgedanke der Erfindung ist also darin zu sehen, daß bei allen
Vorwärtsgängen nur mit mechanischem Durchtrieb gefahren werden kann, während bei
eingeschaltetem Rückwärtsgang ausschließlich hydraulischer Betrieb möglich ist.
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Der Erfindungsgedanke läßt sich praktisch auf sehr einfache und baulich
wenig aufwendige Weise verwirklichen. Bei einem Straßenfahrzeug, bei dem das Schaltgetriebe
ein auf die Kardanwelle wirkendes hydrostatisches Getriebe mit Durchtrieb antreibt
und dio Schalteinrichtung in dcr ersten Schaltstellung Antriebs-und Abtriebswelle
unmittelbar drehfest kuppelt und in dor zweiten Schalt stellung die Antriebswelle
an die Regelpumpe anschließt, welche den an die Abtriebswelle angeschlossenen iIydromotor
antreibt, ist erfindungsgemäß vorgeseien, daß die Schalteinrichtung von einem auf
den eingeschalteten Rückwärtsgang ansprechenden Organ derart beaufschlagt ist, daß
sie nur bei eingeschaltetem Rückwärtsgang die zweite Schaltstellung einnimmt. In
einfachsten Fall ist die Schalteinrichtung dabei an das Schaltgestänge des Schaltgetriebes
angeschlossen. Sobald der Rückwärtsgang eingeschaltet wird, bewegt das Schaltgestänge
die Schalteinrichtung in die zweite Schaltstellung. Weiter ist es möglich, daß die
Schalteinrichtung an den Rückscheinwerferschalter angeschlossen ist. In diesem Fall
müßte der Rückscheinwerferschalter einen weiteren Kontakt aufweisen, der einen die
Schalteinrichtung beaufschlagenden Elektromagneten unter Strom setzt, sobald der
Rückwärtsgang eingeschaltet ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die
Schalteinrichtung an eine auf die Drehrichtung der Ausgangswelle ansprechenden Drehrichtungsgeber
angeschlossen ist. In Frage kämen hierfür die bekannten Tachowellenschalter. Die
letztgenannte Ausführungsform hat den Vorteil, daß in das mechanische Schaltgetriebe
überhaupt nicht eingegriffen werden muß, sondern daß lediglich der Drehrichtungsgeber
außerhalb des mechanischen Schaltgetriebes
an der Abtriebswelle
angeordnet werden muß. Der Drehrichtungsgeber muß allerdings bereits bei geringsten
Drehzahlen ansprechen, damit die Umschaltung des Getriebes auf hydraulischon Betrieb
bereits erfolgt ist, bevor die Abtriebswelle des Schaltgetriebes eine nennenswerte
Drehzahl angenommen hat.
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Die Schalteinrichtung umfaßt zweckmäßigerweise den Schalthebel des
hydrostatischen Getriebes, so daß auch am hydrostatischen Getriebe selbst keinerlei
Umbauten vorgenommen werden müssen.
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Eine weitere, ebenfalls praktisch jeden Eingriff in das mechanische
Schaltgetriebe vermeidende Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß die Schalteinrichtung
ein zwischen Schaltgetriebe und Kardanwelle geschalteter Freilauf ist, welcher bei
Vorwärtsantrieb die Kardanwelle mitnimmt, bei Rückwärtsantrieb nicht, und daß die
Regelpumpe mit der Eingangsseite, der Iydre'iieter mit der Ausgangsseite des Freilaufs
drehfest gekuppelt ist.
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Auf diese Weise wird der Freilauf durch die hydraulische Antriebsanordnung
überbrückt. Wichtig ist, daß bei normaler Vorwärtsfahrt der Fördermengenregler der
Regelpumpe sich in Nullstellung befindet, so daß kein Antrieb des Hydromotors erfolgt
und die Regelpumpe leer mitläuft. Zweckmäßige weise ist die Regelpumpe hierzu nur
bei eingeschlatetem Rückwärtsgang aus der Nullstellung heraus bowegbar.
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Um ein Mitlaufen der Regelpumpe beim normalen Vorwärts-Fahrbetrieb
zu vermeiden, ist die Regelpumpe vorteilhafterweise über einen weiteren Freilauf
mit der Eingangsseite des ersten Freilaufs derart verbunden, daß die Pumpe nur bei
Rückwärts fahrt angetrieben wird. Bei den mit Freilauf arbeitenden Ausführungsformen
ist es wichtig, daß sich die Eingangsseite des Freilaufs beim Kriechgangbetrieb
mit einer höheren Drehzahl bewegt als die Kardanwelle.
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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung
beschrieben; in dieser zeigt Figur 1 eine rein schematische Veranschaulichung der
für die Erfindung wesentlichen Teile eines crfindungsgemäßen Straßenfahrzeuges und
Figur 2 eine ähnliche schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform.
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Nach Fig. 1 treibt ein Verbrennungsmotor 11 über ein beispielsweise
fünf oder sechs Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang aufweisendes Schaltgetriebe
12, ein hydrostatisches Getriebe 13, die Kardanwelle 21 und das Differential 25
die Ilinterräder 26 des Fahrzeuges an. Das mechanische Schaltgetriebe 12 wird in
bekannter Weise durch einen Schalthebel 15 vom Fahrer betätigt.
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Das an die Ausgangswelle 19 des Schaltgetriebes 12 angeschlossene
hydrostatische Getriebe 13 gestattet einen unmittelbaren mechanischen Durchtrieb,
in dem das Eingangszahnrad 27 mittels eines bei 29 angelenkten Schalthebels 14 in
Richtung auf das gegenüberliegende Zahnrad 28 verschoben wird, wobei eine Klauenkupplung
30 die drehfeste Verbindung der Zahnräder 27, 28 herstellt. Die Abtriebswelle 31
des Getriebes 13 dreht sich nunmehr mit der gleichen Drehzahl wie die Ausgangswelle
19 des mechanischen Schaltgetriebes 12.
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In Fig. 1 ist das hydrostatische Getriebe 13 nicht in dieser Durchtriebsstellung
sondern in der hydraulischen Antriebsstellung dargestellt, bei der das Eingangsz'ahnrad
27 mit einem Ritzel 32 kämmt, welches zwei Pumpen 16, 33 antreibt. Die Pumpe 33,
welche vorzugsweise regelbar ist, beaufs chlagt einen Hydromotor 34, der beispielsweise
ein Sauggebläse 35 einer Straßenreinigungsrnaschine in Umlauf versetzt.
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Die Regelpumpe 10 läßt sich durch einen Betätigungsknopf 36 vom Fahrerhaus
aus auf die Stellungen Null, vorwärts V bzw.
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rückwärts R einstellen. Mittels eines Fußpedals 37 kann der Fahrer
die Fördermenge der Pumpe 16 stetig zwischen Null und einer der macimalen Kriechganggeschwindigkeit
entsprechenden Menge regeln.
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Die Regelpumpe 16 speist über Hydraulikleitungen 39 einen ebenfalls
am hydrostatischen Getriebe 13 angeflanschten Hydromotor 17, welcher ein Ritzel
39 antreibt, das mit dem bereits erwähnten Zahnrad 28 kämmt. Auf diese Weise ist
auch der hydraulische Antrieb der Abtriebswelle 31 möglich.
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Erfindungsgemäß ist der Schalthebel 14 nach einer ersten Ausführungsform
über eine nur schematisch angedeutete Verbindung 40 mit dem Gestänge des mechanischen
Schaltgetriebes 12 derart verbunden, daß nur bei eingelegtem Rückwärtsgang das Getriebe
ele aus Fig. 1 ersichtlich hydraulische Anbriebspositien einnimmt. Im Leerlauf und
bei allen Vorwärtsgängen befindet sich der Schalthebel 14 dagegen in der Durchtriebsposition,
welche in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet ist.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird der Rückscheinwerforschalter
18 ausgenutzt, um beispielsweise über einen Elektro-Hubmagneten den Schalthebel
14 bei eingeschaltetem Rückwärtsgang in die aus Fig. 1 ersichtliche Position zu
bringen. Diese Verbindung zwischen dem Rückscheinwerferschalter 18 und dem Schalthebel
14 ist schematisch bei 41 angedeutet.
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Schließlich ist es auch möglich, im Bereich der Ausgangswelle 19 des
mechanischen Schaltgetriebes 12 einen Drehrichtungsgeber 20 anzubringen, welcher
über einen Hubmagneten 42 den Schalthebel 14 so beaufschlagt, daß er nur bei rückwärtsdrehender
Ausgangswelle 19 die aus Fig. 1 ersichtliche Lage einnimmt.
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Die Verbindung zwischen dem Drehrichtungsgeber 20 und dem Schalthebel
14 ist schematisch bei 43 angedeutet.
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Die drei Verbindungen 40, 41, 43 zwischen dem Schaltgetriebe 12 und
dem Schalthebel 14 sind als Alternativen anzusehen.
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Bei Vorwärtsfahrt wird der Schalthebel 14 nach Fig. 1 in die strichpunktiert
angedeutete Position umgelegt, was beim Betätigen des Schaltknüppels 15 automatisch
erfolgt. Das Getriebe 13 ist jetzt mechanisch durchgeschaltet und der Antrieb der
Hinterräder 26 erfolgt wie bei einem klassischen Fahrzeug mit mechanischem Schaltgetriebe.
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Soll jetzt rückwärtsgefahren oder auf Kriechgangbetrieb übergegangen
werden, so hält der Fahrer das Fahrzeug an und legt den Rückwärtsgang ein. Der Fahrbetrieb
wird jetzt allein mittels des Betätigungsknopfes 36 und des Pedals 37 gesteuert.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird die Regelpumpe 16 in der
gleichen Weise bedient wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. An die Ausgangswelle
19 des mechanischen Schaltgetriebes 12 ist jedoch statt des hydrostatischen Getriebes
13 nach Fig. 1 eine speziell ausgebildete Freilaufanordnung 13' vorgesehen. Am Käfig
eines an die Ausgangswelle 19 drehfest angeschlossenen Freilaufs 22 ist ein Zahnkranz
44 vorgesehen, welcher mit einem Ritzel 45 kämmt, das die Regelpumpe 16 antreibt.
Die Regelpumpe 16 beaufschlagt wieder einen Hydromotor 17, der über ein Ritzel 46
ein Zahnrad 47 antreibt, das drehfest auf der Ausgangswelle des Freilaufs 22 sitzt
und die Kardanwelle 21 antreibt.
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Vorzugsweise ist das Ritzel 45 seinerseits über einen Freilauf 24
auf der zugehörigen Welle gelagert.
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Der Freilauf 22 ist so ausgebildet, daß er bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges
die Ausgangswelle 19 des Schaltgetriebes drehf'eftL I.lit der Kardanwelle 21 verbindet.
Bei entgegengesetzter Drehrichtung, d.h. bei Rückwärtsfahrt nimmt der Freilauf 22
Kardanwelle 21 nicht unmittelbar mit sondern treibt: über den Zahnkranz 44 das Ritzel
4') und damit die Regelpumpe 16 an.
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Der Freilauf 24 ist entsprechend so ausgelegt, daß er bei Vorwärtsfahrt
ein Mitdrehen der Regelpumpe 16 verhindert.
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Bei eingelegtem Rückwärtsgang treibt also die Regelpumpe 16 den Hydromotor
17 entsprechend der Stellung des Betätigungsknopfes 36 bzw. des Fußpedals 37 an,
so daß über die Zahnräder 46, 47 die Kardanwelle 21 in der einen oder anderen Richtung
im Kriechgangstrieb angetrieben wird.
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Sofern der zweite Freilauf 24 nicht vorgesehen ist, ist es zweckmäßig,
dafür zu sorgen, daß die Regelpumpe 16 bei Vorwärtsfahrt ihre Nullposition einnimmt.
Dies kann durch eine geeignete Gestängeverbindung 23 zum Schaltgetriebe 12 gewährleistet
werden.
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Die Verwendung des Rückwärtsganges für den Antrieb des hydrostatischen
Getriebes hat weiter den Vorteil, daß in diesem Fall von annähernd konstanten Drehzahlverhältnissen
am Ausgang des mechanischen Getriebes ausgegangen werden kann. Die Ausgangsdrehzahl
des Getriebes bei eingeschaltetem Rückwärtsgang ist nämlich im günstigsten Drehmomentbereich
des Motors bei praktisch allen bekannten Lastkraftwagen-Chassis in etwa gleich.
Auf diese Weise kann ein und derselbe Typ einer erfindungsgemäßen Anordnung mit
einem hydrostatischen Getriebe nachträglich in bekannte Lastkraftwagen-Chassis eingebaut
werden. Im allgemeinen ist lediglich eine gewisse Kürzung der Kardanwelle zur Unterbringung
des erfindungsgemäßen hydrostatischen Getriebes und gegebenenfalls des Freilaufes
erforderlich, was aufgrund der üblicherweise sehr großen Länge der Kardanwelle ohne
weiteres möglich ist.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Umsteuerung des Hydromotors 17 beispielsweise
anhand einer in ihrer Förderrichtung verstellbaren Pumpe veranschaulicht worden.
Es ist auch möglich, eine nur in einer Richtung fördernde Pumpe, welche von der
Fördermenge Null bis zur vollen Fördermenge stetig regelbar ist, zu verwenden und
zwischen die Pumpe und den Hydromotor eine Ventil-Kreuzschaltung zu legen, welche
die Stellungen Vorwärts, Null und Rückwärts aufweist und den Antrieb des Hydromotors
in Vor- bzw. Rückwärtsrichtung gestattet.
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