DE2921698A1

DE2921698A1 - Hilfsantrieb fuer ein oder mehrere normalerweise nicht angetriebene laufraeder an fahrzeugen

Info

Publication number: DE2921698A1
Application number: DE19792921698
Authority: DE
Inventors: John Ivan Henn; Donald Keith Pfundstein
Original assignee: Deere and Co European Office; Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1979-05-29
Publication date: 1979-12-06
Also published as: FR2427217A1; FR2427217B1; GB2022786A; GB2022786B; ES481020A1; AR219389A1; DK147968C; DE2921698C2; DK147968B; DK220779A; SE441585B; SE7904686L

Description

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"Hilfsantrieb für ein oder mehrere normalerweise nicht angetriebene Laufräder an Fahrzeugen"

Die Erfindung betrifft einen Hilfsantrieb für ein oder mehrere normalerweise nicht angetriebene Laufräder an Fahrzeugen mit wenigstens einem von einem Hauptantrieb antreibbaren Laufräderpaar, insb. für aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrgestellteilen bestehende Motorfahrzeuge mit angetriebenen Laufrädern am hinteren Fahrgestellteil, bei dem eine Druckmittelquelle, eine Verdrängerpumpe und für jedes hilfsweise anzutreibende Laufrad ein in beiden Richtungen drehbarer Hydraulikmotor vorgesehen sind, die Antriebsverbindung zwischen Laufrad und Hydraulikmotor über eine auf Druck selbsttätig ansprechende Hilfskupplungseinrichtung steuerbar ist, deren Druckleitung über eine Ventileinrichtung jeweils mit einer Druckquelle verbindbar ist,und in dem Hydraulikleitungssystem auf den Betriebszustand des Hauptantriebes ansprechende Vorsteuerventile vorgesehen sind.

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Der Hilfsantrieb eignet sich ganz besonders für Baustellenfahrzeuge, wie Bodenhobel oder Motorgrader.

Derartige Hilfsantriebe sind bei solchen Fahrzeugen "bereits bekannt. Für den Hauptantrieb können dabei verschiedenartige Antriebssysteme verwendet werden. Insbesondere ist es bekannt, durch Motor angetriebene mechanische Getriebe zu verwenden. Der Hilfsantrieb soll über den Antrieb des zweiten Satzes an Rädern dann, wenn der Hauptantrieb nicht mehr ausreichend ist, die Antriebswirkung des Hauptantriebes unterstützen. Da die normalerweise nicht angetriebenen Laufräder in den Hauptanwendungsfällen an einem anderen gelenkig angeschlossenen Fahrgestellabschnitt vorgesehen sind, ist eine mechanische Übertragung der Antriebskraft nicht oder nur mit hohem Aufwand möglich. Daher empfiehlt sich für den Hilfsantrieb ein hydrostatischer Antrieb mit den anzutreibenden Laufrädern direkt zugeordneten hydraulischen Drehmotoren.

Systeme dieser Art sind beispielsweise aus den US-PSen 3 458 OO5, 3 584 698 und insb. der US-PS 3 997 017 bekannt. Die Letztere bildet die Grundlage für den Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei den bekannten Hilfsantrieben sind elektrische Steuereinrichtungen und eine variable druckkompensierte Verdrängerpumpe vorgesehen, welche den fest eingestellten Hydraulikmotoren das Druckmittel zuführt. Das Hauptcharakteristikum einer solchen druckkompensierten Pumpe besteht darin, daß der Druck des Druck—

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mittels auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, während der Druck zum Drehen der Räder abhängig ist von dem Drehwiderstand, auf den die Räder treffen. Das bedeutet, daß der von der Pumpe aufrecht zu erhaltende Druck hoch genug sein muß, um die Vorderräder gegenüber dem höchsten zu erwartenden Widerstand in Bewegung zu halten. Das bedeutet, daß praktisch die Vorderräder die Tendenz haben, jedesmal eine zu hohe Geschwindigkeit anzunehmen, wenn der Drehwiderstand wesentlich unter einen durchschnittlichen Widerstand abfällt, was z.B. eintritt, wenn die Räder in eine Pfütze oder Schlammbereich eintreten, vom Boden sich abheben oder auf eine glatte oder eisige Fläche treffen. Dieses Überdrehen ist nicht wünschenswert, da dies zu einem unerwünscht hohen Verbrauch der Antriebsenergie, zu einer unerwünschten Erhitzung des Arbeitsmittels und manchmal auch dazu führt, daß Steine, Schlamm oder dgl. auf das Fahrzeug oder andere Teile in der Nachbarschaft der Vorderräder geschleudert werden.

Zwar wird dies bei einem anderen bekannten System (US-PS 3584698) teilweise vermieden. Hierbei wird eine Pumpe mit fest eingestellter Verdrängung verwendet, die durch die Eingangswelle des Hauptantriebes angetrieben wird. Die Anpassung ist der Art, daß die Hilfsantrxebsmotore ordnungsgemäß angetrieben werden, wenn das Hauptgetriebe sich im ersten Geschwindigkeitsbereich befindet. Die Geschwindigkeit der durch den Hauptantrieb angetriebenen Laufräder ist dabei einen vorgewählten Prozentsatz größer als die Geschwindigkeit der durch den Hilfsantrieb ange-

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triebenen Laufräder, bevor die Pumpe ausreichende Kapazität hat, um ein Antriebsdrehmoment für die Motore zu entwickeln. Wenn das Hauptgetriebe sich im zweiten Geschwindigkeitsbereich befindet, hat die Pumpe ausreichend Kapazität zum Entwickeln eines Antriebsdrehmomentes in den Motoren, sofern die Laufraddrehzahlen des Hauptantriebes und des Hilfsantriebes gleich sind. Diese bekannte Vorrichtung ist jedoch in ihrer Anwendung sehr beschränkt. Der Punkt, an dem die Pumpe ausreichend Druckmittel zur Entwicklung eines Antriebsdrehmomentes in den Hilfsantriebsmotoren liefert, ist in sehr starkem Maße abhängig von den Geschwindigkeitsverhältnissen in dem Hauptantriebsgetriebe. So bedarf die bekannte Anordnung eines Zweigeschwindigkeits-Ausgangsgetriebes, das in Abhängigkeit von dem Hauptgetriebe geschaltet wird, um die Änderungen des Geschwindigkeitsverhältnisses im Hauptgetriebe für den Hilfsantrieb zu kompensieren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und einen Hilfsantrieb der eingangs näher bezeichneten Art so w^iterzubilden, daß ein Durchdrehen der Vorderräder ausgeschlossen ist, während gleichzeitig ein energiesparender zuverlässiger Hilfsantrieb sichergestellt ist, der zu jeder Zeit genau und auf einfache Weise an die Betriebsverhältnisse in dem Hauptantrieb angepaßt ist. Dabei sollen ein die Abnutzung der normalerweise nicht angetriebenen Laufräder in Grenzen haltender Betrieb ermöglicht und jede Interferenz der auf die Laufräder übertragenen Drehmomente des Hauptantriebes und des Hilfsantriebes außerhalb vorbestimmter enger Grenzen ausgeschlossen sein.

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Diese Aufgabe wird urfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine reversible Pumpe, insbesondere eine über Null steuerbare, variable Verdrängerpumpe vorgesehen ist, die mit dem oder jedem Hydraulikmotor über einen in sich geschlossenen Hydraulikleitungskreis verbunden ist, daß eine Richtungs- und Verdrängungs-Steuereinrichtung für die Pumpe vorgesehen ist und daß zwischen der Richtungs- und Verdrängungs steuereinrichtung und dem Hauptantrieb eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung für den Hilfsantrieb angeordnet ist, welche auf den Betriebszustand des Hauptantriebes anspricht und die Verstellung der Pumpe bezüglich Förderrichtung und Fördermenge derart steuert, daß die Rotoren der Hydraulikmotore mit einer Drehzahl angetrieben werden, die jeweils einen vorbestimmten Prozentsatz der durchschnittlichen Drehzahl der durch den Hauptantrieb angetriebenen Laufräder beträgt.

Vorteilhafterweise sind die Vorsteuerventile in den Druckleitungen zwischen den Hilfskupplungseinrichtungen und deren Druckmittelquelle angeordnet.

Wenn man von einem Hilfsantrieb ausgeht, bei dem der Hauptantriebsweg ein Gangschaltgetriebe mit Vorwärts- und Rückwärtsgängen aufweist, das in Abhängigkeit von Vorwärtsfahrtdrucksignalen und Rückwärtsfahrtdrucksignalen schaltbar ist, und bei dem der Hauptantrieb ein Richtungswählglied aufweist, das zwischen Vorwärts fahrt- und Rückwärtsfahrtstellungen bewegbar ist, ist die Anordnung vorteilhafterweise so getroffen, daß die Ge-

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schwindigkeitssteuereinrichtung elektrische Steuersignal?eitungen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt aufweist, die an die Richtungs- und Verdrängungssteuereinrichtung angeschlossen sind, sowie elektrische Vorwärts- und Rückwärtsfahrtsteuerleitungen für die durch Solenoid gesteuerten Vorsteuerventile, und daß die Geschwindigkeitssteuereinrichtung parallel geschaltete Vorwärts- und Rückwärtsfahrtsteuerkreise zwischen einer Stromquelle und den Steuerleitungen aufweist, in denen auf die Stellung des Richtungswählgliedes ansprechende Ein/Aus-Schalter jeweils in Reihe mit einem weiteren Ein/Aus-Schalter angeordnet sind, welch letztere auf die Vorwärtsfahrt- bzw. Rückwärtsfahrt-Druckimpulse hin schließen, derart, daß bei Verstellen des Richtungswählgliedes die Pumpe unmittelbar über Null steuerbar ist, während die Hilfskupplungseinrichtungen ausgerückt bleiben, bis der Hauptantrieb einen Fahrantrieb in der neuen Fahrtrichtung entwickelt.

Die neue Anordnung bietet einen sehr einfachen Aufbau bei zuverlässiger genauer und direkter Steuerung des Hilfsantriebes in Abhängigkeit vom Fahrzustand des Hauptantriebes. Dabei wird weiter sichergestellt, daß die durch den Hilfsantrieb angetriebenen Räder von ihren Antriebsmotoren automatisch jedesmal abgetrennt werden, wenn die Antriebskupplung des Hauptantriebes ausgerückt ist oder wenn das Getriebe des Hauptantriebes in die Neutralstellung oder in solche Geschwindigkeitsbereiche geschaltet wird, in denen ein Hilfsantrieb nicht erforderlich ist, so daß die Laufräder, denen der Hilfsantrieb zugeordnet ist, lediglich leer mitlaufen.

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Gleichzeitig wird dabei der Druck zu den Hilfskupplungseinrichtungen in der Weise geschaltet, daß das Laufrad den zugehörigen Motor ohne Schwierigkeit überlaufen kann, so daß Drehmomentinterferenzen zwischen dem Hauptantriebssystem und dem Hilfsantriebssystem insbesondere bei Kurvenfahrt zuverlässig vermieden werden.

Die Anordnung gewährleistet weiterhin eine stoßfreie Arbeitsweise bei genauer Zeitsynchronisierung der Herstellung der Antriebsverbindung zwischen Laufrädern und Hilfsrädern in Abhängigkeit von der Herstellung der Antriebsverbindung zwischen den anderen Laufrädern und dem Hauptantrieb.

Bei einem Hilfsantrieb mit je einem Hydraulikmotor für die beiden Vorderräder ist die Anordnung zweckmäßigerweise so getroffen, daß der eine Anschluß der Verdrängerpumpe direkt mit einem Teilungs-/Zusammenführungsventil für die zu dem einen Anschluß der Hydraulikmotore führenden beiden Speise-/ Rückführungsleitungen verbunden ist, während der andere Anschluß der Pumpe über eine dritte Speise-/Rückführungsleitung an den anderen Anschluß beider Hydraulikmotore direkt angeschlossen ist.

Die beiden Speise-/Rückführungsleitungen stehen zweckmäßigerweise hinter dem Teilungs-/Zusammenführungsventil über eine

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Drossel miteinander in Verbindung. Die Druckleitung der oder jeder Hilfskupplungsexnrichtung ist zweckmäßigerweise über die mittels Pendelventile mit der Druckleitung verbindbaren Vorsteuerventile mit den Speise-/Rückführungsleitungen verbindbar .

Bei einem Hilfsantrieb, bei dem die Druckleitung der beiden Hilfskupplungseinrichtungen jeweils mittig an ein Pendelventil angeschlossen ist, sind zweckmäßigerweise zwei Endanschlüsse der beiden Pendelventile miteinander und mit der Rückwärtsfahrt-Speiseleitung über das zugehörige Vorsteuerventil und die beiden anderen Endanschlüsse der Pendelventile jeweils über ein Vorsteuerventil mit den beiden der Vorwärtsfahrt zugeordneten Speise-/Rückführungsleitungen verbunden.

Vorteilhafterweise ist der Hilfsantrieb so ausgebildet, daß die beiden der Vorwärtsfahrt zugeordneten Vorsteuerventile und das der Rückwärtsfahrt zugeordnete Vorsteuerventil jeweils in Abhängigkeit der Vorwärtsfahrtstellung bzw. der Rückwärtsfahrtstellung eines Fahrtrichtungswählgliedes des Hauptantriebes zwischen der Offen- und der Schließstellung steuerbar sind. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, daß die an die drei Speise-/Rückführungsleitungen angeschlossenen Vorsteuerventile durch Solenoid betätigbar sind, wobei die Solenoide an einen elektrischen Steuerkreis jeweils über

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eine Vorwärtsfahrt- bzw. Rückwärtsfahrtsteuerleitung angeschlossen sind, in denen auf die Stellung des Fahrtrichtungswählgliedes ansprechende Ein/Aus-Schalter sowie in Reihe damit liegende und auf unterschiedliche Drücke, insbesondere den Betätigungsdruck einer Vorwärtsfahrt-Getriebekupplung bzw. einer Rückwärtsfahrt-Getriebebremse, ansprechende Ein/Aus-Schalter vorgesehen sind.

Durch die Verwendung einer reversiblen variablen Verdrängerpumpe, die über Null steuerbar ist, läßt sich auf sehr einfache und genaue Weise eine Anpassung der Betriebsweise des Hilfsantriebes an den jeweiligen Zustand des Hauptantriebes sicherstellen, ohne daß es mechanischer oder sonstiger Zwischenschaltgetriebe bedarf. Die Steuerung ist außerordentlich rasch und genau, da Pumpe und Hydraulikmotore in einem geschlossenen hydraulischen Kreis zusammengeschaltet sind.

Eine Verbindung zwischen den normalerweise nicht angetriebenen Rädern und den zugehörigen Hydraulikmotoren läßt sich mit großer Genauigkeit und Zuverlässigkeit steuern, so daß stets einerseits die Hydraulikpumpe auf die Fahrtrichtungswahl sofort durch Umschaltung der Förderrichtung anspricht, während die Hilfskupplungseinrichtungen erst einrücken, wenn der Hauptantrieb beginnt, eine Antriebskraft in der neuen Fahrtrichtung zu entwickeln. Dadurch wird jede Störung der Interferenz zwischen Hauptantrieb und Hilfsantrieb vermieden.

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Gleichzeitig wird sichergestellt, daß die durch den Hilfsantrieb angetriebenen Laufräder von den zugehörigen Hydraulifcmotoren automatisch abgeschaltet werden, wenn die Hauptantriebskupplung ausgerückt ist oder das Hauptantriebsgetriebe in die Neutralstellung oder in solche ausgewählten Geschwindigkeitsbereiche geschaltet wird, in denen ein Hilfsantrieb nicht benötigt wird, so daß dann die normalerweise nicht angetriebenen Laufräder frei und ohne Energieverbrauch mitlaufen können.

Die Steuerung der Hilfskupplungseinrichtung ist derart, daß ein betreffendes Laufrad den zugehörigen Hydraulikmotor überholen kann, so daß automatisch Drehmomentinterferenzen zwischen Haupt- und Hilfsantriebssystem insbesondere während der Kurvenfahrt vermieden werden.

Durch die angegebene Verbindung der Druckleitungen der Hilfskupplungseinrichtungen über die Pendelventile und die solenoidgesteuerten Vorsteuerventile mit der Druckguelle läßt sich ein stoßfreies Betätigen durch genaue Synchronisierung des Einrückens der Hilfskupplungseinrichtungsn in Bezug auf den Zeitpunkt des Einrückens des Hauptantriebes sicherstellen.

Durch die Drosselverbindung hinter dem Teilungs-ZZusammenführungsventil der beiden der Vorwärtsfahrt zugeordneten Speise-/ Rückführungsleitungen wird eine partielle Differentialsperrwirkung erreicht, die ein Schleifen der Reifen während der Kurvenfahrt .verringern. Die Drosselöffnung wirkt außerdem als Aus-

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gleich für den Druck zwischen den Hydraulikmotoren, so d«ß das Teilungs-ZZusammenführungsventil wieder seine unvorgespannte zentrierte Teilerstellung einnehmen kann, wenn eine Kurve durchfahren ist, so daß das während der Kurvenfahrt leerlaufende Rad wieder ein Drehmoment entwickelt. Dadurch wird vermieden, daß das Teilungs-/Zusammenführungsyentil in der Stellung verbleibt, in der es den Strömungsweg zu den Hydraulikmotoren drosselt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1a in perspektivischer Ansicht von der rechten Seite her den vorderen Bereich eines Motorgraders nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 1b in perspektivischer Ansicht von der rechten Seite her den rückwärtigen Bereich des Motorgraders nach Fig. 1a,

Fig. 2 eine Seitenansicht des vorderen linken Fahrzeugrades und des hydraulischen Motors zum Antrieb des Rades,

Fig. 3 eine Ansicht des hydraulischen Motors mit Blickrichtung entsprechend den Pfeilen 3-3 in Fig. 2,

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Fig. 4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 4-4 in Figur 3, wobei in der Figur ein üblicher digitaler magnetischer Fühler zum Fühlen der Geschwindigkeit des vorderen linken Radiaotors wiedergegeben ist,

Fig. 5 in perspektivischer Ansicht einen Abschnitt eines Differentialbereiches der Haupttransmission, wobei die Figur den üblichen digitalen magnetischen Sensor wiedergibt, der die Geschwindigkeit der Hauptantriebsräder fühlt, und

Fig. 6 schematisch das Antriebssystem der Vorderräder.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1a und 1b ist ersichtlich, daß ein Motorgrader 10 mit einem vorderen und einem rückwärtigen Fahrzeugrahmenabschnitt 12 bzw. 14 vorgesehen ist. Das vordere Ende des Rahmenabschnittes 12 wird auf einem rechten und einem linken vorderen Laufrad 16 bzw. 18 abgestützt. Das rückwärtige Ende des Rahmenabschnittes 12 stützt sich auf dem rückwärtigen Rahmenabschnitt 14 ab. Die Abstützung umfaßt ein Schwenklager 20, das im wesentlichen eine aufrechte Achse umfaßt, um die die Rahmenabschnitte mit Hilfe von zwei doppelt wirkenden Steuerbetätigungseinrichtungen gegeneinander schwenkbar sind, von walchen Betätigungseinrichtungen ein Ausschnitt bei 22 gezeigt ist. Der rückwärtige Rahmenabschnitt 14 wird seinerseits auf einem rechten und einem linken Satz von Hauptantriebsrädern 24 und 26 abgestützt, die drehgestellartig montiert sind.

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Ein Bedienungsstand 28 ist am rückwärtigen Ende des Rahmenabschnittes 12 vorgesehen mit einer Kabine 30 und mehreren Steuereinrichtungen für den Motorgrader. Die einzigen Steuereinrichtungen, die in der Figur tatsächlich gezeigt sind, sind die Transmissionssteuereinrichtungen für den Hauptantrieb einschließlich eines Gangwählhebels 32, eines Ri chtungs wählheb eis 34 und eines Kupplungspedals 36.

Der rückwärtige Rahmenabschnitt 14 untersützt einen Motor 40, der innerhalb eines Gehäuses 42 angeordnet ist. An die Ausgangswelle am rückwärtigen Ende des Motors 40 ist ein Satz von Übertragungszahnrädern 44 angeschlossen, welche eine Eingangswelle der Hauptantriebstransmission 46 antreiben.

Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung sind auf Fahrzeuge anwendbar, welche verschiedene Typen von Hauptantriebsgetrieben aufweisen. Jedoch ist die Erfindung besonders geeignet in Verbindung mit einem schaltbaren Planetenradgetriebe, um so acht Vorwärts- und vier Rückwärtsgeschwindigkeiten zu verwirklichen. Das Getriebe umfaßt mehrere hydraulisch betätigbare Kupplungen und Bremsen (Fig. 6) einschließlich einer Hauptantriebskupplung 47, die das Getriebe abtrennt, wenn das Pedal 36 niedergedrückt wird. Weiterhin ist eine Vorwärtsantriebskupplung 48 vorgesehen, die betätigt wird, wenn der Richtungswählhebel 34 von der Neutralstellung in eine Stellung bewegt wird, in der das Getriebe in einen ausgewählten Zustand für die Vorwärtsfahrt bewegt wird. Weiterhin ist eine Einrichtung entsprechender Art 49 vorgesehen,

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die immer "betätigt wird, wenn der Richtungsauswahlhebel aus der Neutralstellung in eine Stellung bewegt wird, in der die Transmission eine Rückwärtsfahrtstellung einnimmt. Eine Transmission dieser Art ist in der US-PS 3 298 252 gezeigt.

In jedem Fall weist das Getriebe 46 eine Ausgangswelle auf, die an einen Differentialgetriebesatz 50 angeschlossen ist. Dieser ist wiederum mit dem rückwärtigen Satz von Rädern 24 und 26 durch entsprechende Ausgangsantriebsgetriebezüge gekuppelt, welche zugehörige Planetenradsätze (nicht gezeigt) umfassen. Wie man am besten aus Figur 5 ersehen kann, ist eine Parkbremsscheibe 51 mit dem Getriebesatz 50 gekuppelt. Die Kupplung umfaßt eine Welle 52 mit einer Scheibe 51, die fest am oberen Ende angeordnet ist, sowie mit einem spiralverzahnten Zahnrad 54, das einstückig am unteren Ende vorgesehen ist und mit einem Differentialringzahnrad 56 in Eingriff steht. Mehrere Zähne 58 am Umfang der Scheibe 51 sowie ein digitaler Magnetfühler 60 sind im Bereich der Bahn, den die Zähne 58 durchlaufen, angeordnet. Diese Teile sind wirksam, um elektrische Impulse entsprechend der Drehgeschwindigkeit der Scheibe 51 auszusenden. Die Drehgeschwindigkeit der Scheibe 51 entspricht wiederum der mittleren Drehgeschwindigkeit der rückwärtigen Radsätze 24 und Der Zweck des Fühlers 60 wird weiter unten näher erläutert.

Ein Hilfs-Fronträderantriebssystem 62 nach Fig. 6 soll selektiv das Hauptantriebssystem des Graders 10 unterstützen. Es umfaßt einen rechtsseitigen und linksseiteigen hydraulischen Motor 64

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bzw. 66, die in Gehäusen 68 und 70 angeordnet sind (vergl. Figur 1a). Die Gehäuse sind an den Felgen der Räder 16 und 18 befestigt und können selektiv so gekuppelt werden, daß sie durch die Motore über nicht dargestellte Planetenradgetriebe angetrieben werden können, wenn die normalerweise ausgerückten zugeordneten Kupplungen 72 und 74 nach Figur δ unter Druck versetzt werden. Es wird nun auf die Figuren 2 bis 4 Bezug genommen. Es ist ersichtlich, daß das linksseitige Gehäuse 70 ein abnehmbares inneres Element 76 umfaßt, welches das innere Ende eines Rotors 78 des Motors 66 abdeckt. Fest auf dem Rotor 78 ist ein mit Zähnen versehenes Element 80 und im Bereich der Bahn, die von den Zähnen des Teils 80 durchlaufen wird, ist ein digitaler Magnetfühler 82 vorgesehen, der so ausgebildet ist, daß er elektrische Impulse erzeugt proportional der Drehgeschwindigkeit des Rotors 78. Der Zweck des Fühlers 82 wird weiter unten näher erläutert.

Es wird nun Bezug genommen auf Figur 6. Es ist ersichtlich, daß das Hilfsantriebssystem 62 für die Vorderräder eine reversibel variable Verdrängungspumpe 84 umfaßt. Diese weist eine obere Öffnung auf, die an einer Öffnung an der Seite eines üblichen Strömungsteiler- bzw. Strömungsvereinigungsventils 86 durch eine Speiserückkehrleitung 88 angeschlossen ist. Das Ventil 86 weist zwei öffnungen an den entgegengesetzten Seiten auf, die an die zugehörigen ersten Arbeitsöffnungen der Radmotore 64 und 66 angeschlossen sind, und zwar über Speise/Rückkehrleitungen 90 und 92. Diese Leitungen sind miteinander über eine Drossel-

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leitung 93 verbunden» Der Zweck dieser Drosselleitung ist weiter unten erläuterte Zwischen einer unteren Öffnung der Pumpe 84 und den ^evüsiligen zweiten Arbeitsöffnungen der Motore 64 und 66 ist eine verzweigte Speise/Rückkehrleitung 94 vorgesehen» Es ist ersichtliohp daß ein in einer geschlossenen Schleife geführter hydraulischer Kreis zwischen der Pumpe 84 und den Motoren 64 und 66 vorgesehen ist, und daß die Motore parallel zueinander geschaltet sind.

Die Pumpe 84 ist eine übliche Axialkolbenpumpe mit einer ringförmigen einstellbaren Taumelscheibe 96. An diese sind einfach wirkende hydraulische Betätigungseinrichtungen 98 und 100 an einer oberen und einer unteren Stelle der Taumelscheibe angelenkt. Diese hydraulischen Servomotore sind jeweils durch Druck betätigbar, um die Taumelscheibe aus der dargestellten Mittelstellung zu verschwenken, um eine Pumpwirkung in der Pumpe in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu erzeugen mit der Folge, daß das Fluid aus der Leitung 94 in die Leitung 88 gedrückt wird und umgekehrt»

Ein pilot-betätigbares Steuerventil 102 ist an die Betätigungseinrichtungen 98 und 100 und an die Pumpe 104 angeschlossen. Es umfaßt einen Ventil schieb er 166, der selektiv nach links und nach rechts aus der dargestellten Neutralstellung heraus bewegbar ist, um die Servomotore 98 bzw. 100 unter Druck zu versetzen. Die Bewegung des Ventilschiebers 106 wird wiederum durch einen linearen elektrohydraulischen Servomotor 108 be-

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wirkt, der ein hin- und herbewegbares Ausgangsglied 110 aufweist, das mit dem Schieber 106 verbunden ist. Der Servomotor ist ein handelsübliches Gerät, welches die Eigenschaften zeigt, das Ausgangsglied nach Richtung und Größe in Übereinstimmung mit der Richtung und der Größe von elektrischen Steuersignalen zu verschieben, die der Servomotor 108 empfängt, und zwar in einer Weise, die weiter unten näher erläutert wird. Hierdurch wird eine automatische Kontrolle des Servomotors 108 und folglich eine automatische Kontrolle der Größe und Richtung der Verschiebung oder Verstellung der Pumpe 84 erreicht. Ein Feedback-Gestänge 112 ist zwischen der Taumelscheibe 96 und dem Ventilschieber 106 angeordnet. Das Gestänge wirkt in üblicher Weise dahingehend, den Schieber 106 in Abhängigkeit von der Bewegung der Taumelscheibe 96 in eine neue Stellung, und zwar unter den Befehlen des Servoteils 108, zurückzubewegen.

Ein hydraulischer Kreis dient dazu, das Arbeitsfluid der Motore 64 und 66 mit den Kupplungen 72 und 74 zur Betätigung derselben zu verbinden. Dadurch sollen die jeweiligen Getriebe- und Antriebsverbindungen zwischen dem Motor 64 und dem Rad 16 bzw. zwischen dem Motor 66 und dem Rad 18 hergestellt werden. Im einzelnen wird dazu bemerkt, daß das Arbeitsfluid zum Antreiben des Motors 64 für das rechte vordere Rad von der Speise/Rückführungsleitung 90 zu der Kupplung 72 über eine Leitung 114 geleitet wird, die zwischen der Leitung 90 und der einen Seite eines solenoid-betätigbaren Ventils 116 verbunden ist, das dem rechten vorderen Antrieb zugeordnet ist. Die andere Seite des

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Ventils 116 ist mit einer Rücklaufleitung 118 einerseits und mit einer Öffnung an einem Ende eines hin- und herbewegbaren Ventils 120 über eine Leitung 122 verbunden. Das Ventil 120 weist eine Mittelöffnung auf, die über eine Leitung 124 mit der Kupplung 72 verbunden ist.

In ähnlicher Weise wird das Arbeitsfluid zum Antreiben des Motors 66 für das linke Vorderrad von der Zuführungs/Rückkehrleitung 92 der Kupplung 74 über eine Leitung 126 zugeführt. Diese liegt zwischen der Leitung 92 und der einen Seite eines solenoid-betätigbaren Ventils 128 für die linke vordere Antriebsseite. Die entgegengesetzte Seite ist mit einer Rücklaufleitung 130 und mit einer Öffnung an einem Ende eines hin- und herbewegliehen Ventils 132 über eine Leitung 134 verbunden» Das Ventil 132 weist eine Mittelöffnung auf, die über die Leitung 134 mit der Kupplung 74 verbunden ist, während eine weitere Öffnung am anderen Ende mit einer Öffnung des gegenüberliegenden Endes des hin- und herbewegliehen Ventils 120 über eine Leitung 136 verbunden ist.

Arbeitsfluid zum Antreiben der Motore 64 und 66 in der Rückwärtsdrehrichtung wird von der Speise/Rückkehrleitung 94 den Kupplungen 72 und 74 über eine Leitung 138 zugeleitet, die zwischen der Leitung 94 und einer Seite eines solenoid-betätigbaren Ventils 140 für die Rückwärtsfahrt angeordnet ist. Die entgegengesetzte Seite des Ventils ist mit einer Rücklaufleitung 130 und mit der Leitung 136 zwischen den beiden

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hin- und herbewegbaren Ventilen 120 toad 152 über eine Leitung 144 verbunden.

Die solenoid-betätigbaren Ventile 11β, 128 und 140 sind in den Figuren in den ausgeschalteten Stellungen gezeigt, in denen sie die Kupplungen über die Rücklauf leitung en 113 und 130 mit dem Sumpf verbinden. In einer nachfolgend zu beschreibenden Weise werden die solenoid-betätigbaren Ventile 116 und 123 für den Vorwärtsantrieb in Abhängigkeit davon eingeschaltet, daß die Hauptantriebstransmission voll eingerückt wird, um einen Vorwärtsantrieb bei bestimmten Geschwindigkeitsverhältnissen zu gewährleisten. Die Einschaltung des Ventils 116 führt dazu, daß dieses nach links verschoben wird, um die Leitung 114 mit der Leitung 122 zu verbinden. Die Ventilkugel in dem hin- und herverstellbaren Ventil 120 verändert dabei ihre Stellung, um die Strömung in die Leitung 136 abzublocken und eine Strömung zu der Kupplung 72 über die Leitung 124 zu ermöglichen. In ähnlicher Weise vollziehen sich die Vorgänge bei Einschaltung des Ventils 128. Dieses wird dabei nach links verschoben, um die Leitung 126 mit der Leitung 134 zu verbinden. Die Kugel in dem hin- und herbeweglichen Ventil 132 verschiebt sich, um die Strömung in die Leitung 136 zu blockieren und die Strömung über die Leitung 134 zur Kupplung 74 freizugeben. Es ist ersichtlich, daß der Fluiddruck zur Betätigung der Kupplung 72 isoliert ist von dem zur Betätigung der Kupplung 74 mit Ausnahme einer Verbindung über die Drosselleitung 93. Diese Isolierung ist ein wichtiges Merkmal, da diese es gestattet, daß die Räder 16 und

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18 die Radmotore 64 und 66 entweder gemeinsam, wie dies auftreten kann_s wenn der Grader geradeaus fährt, oder einzeln zu überlaufen, wie dies auftritt, tvenn der Grader eine Kurve durchfährt. Die Drosselleitung 93 wird bei einer solchen Kurvenfahrt wirksam, um eine teilx^eise Differentialblockierungswirkung zu entwickeln und den Verschleiß der Reifen zu vermindern» Die Drosselleitung wirkt außerdem dahingehend, daß sie den Druck zwischen den Leitungen 90 und 92 vergleichmäßigt, um den Schieber des Strömungsteil- und Kombinierventils 86 aus einer Stellung, in der das Ventil den Strömungsweg zu dein leerlaufenden Rad während der Kurvenfahrt beschränkt, in eine zentrierte Teilstellung ohne Vorspannung zurückzuführen, nachdem die Kurvenfahrt beendet ist, so daß der dem leerlaufenden Rad zugeordnete Motor während der Kurvenfahrt wieder Drehmoment entwickelt.

Die Einschaltung des solenoid-betätigten Ventils 14O für die Rückwärtsfahrt wird in einer Weise bewirkt, die nachfolgend beschrieben wird. Die Einschaltung erfolgt in Abhängigkeit davon, daß die Hauptantriebsgetriebeanordnung für die Rückwärtsfahrt voll eingerückt ist. Die Einschaltung des Ventils 140 führt dazu, daß das Ventil nach links verschoben wird, um die Leitung 138 mit der Leitung 144 zu verbinden. Damit erhält man den Fluiddruck in der Leitung 136 und folglich auf beide Kugeln der hin- und herschiebbaren Ventile 120 und 132. Die Ventilkugeln nehmen dabei Stellungen ein , in denen sie jeweils einen Fluidrücklauf über die abgeschalteten Ventile 116 und 128 verhindern,

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während gleichzeitig Strömung zu den Kupplungen 72 und 74 über die Leitungen 124 und 134 ermöglicht wird.

Die Arbeitsweise dieses Teils des Vorderradantriebssystems 62, wie sie oben beschrieben wurde, ist selektiv automatisch durch einen elektrischen Kreis 150 gesteuert, der Teil des Systems 62 ist. Der Kreis 150 umfaßt einen elektronischen Steuerkasten 152, der nicht dargestellte Steuerkreise umfaßt, um verschiedene elektrische Eingangssignale, die nachfolgend beschrieben werden, zu verarbeiten und Steuersignale dem linearen elektrohydraulischen Betätigungsteil 108 über Vorwärts fahrt- und Rückwärtsfahrt-Signalleitungen 154 bzw. 156 zuzuleiten, die zwischen dem Kasten 152 und der Betätigungseinrichtung 108 angeordnet sind. Es wird hier bemerkt, daß, während die Einzelheiten des Steuerkreises in dem Steuerkasten 152 nicht Teil der vorliegenden Erfindung bilden, besonders dafür geeignete Schaltanordnungen in einer parallellaufenden Anmeldung enthalten sind. Energie für den Signalprozeßkreis in dem Steuerkasten 152 wird durch eine Batterie 158 geliefert, die an den Kasten 152 über eine Kraftspeiseleitung I6O angeschlossen ist, der einen Zündschalter 162 aufweist, der in Reihe mit einem Schalter 164 liegt, der nahe an einem nicht dargestellten Nocken angeordnet ist. Dieser wiederum spricht an auf die Bewegung des Getriebeauswahlhebels 32, um die Transmission 46 in die Gänge 1 bis 4 zu legen. Die Kraftleitung 16O ist an eine Leitung I66 innerhalb des Steuerkastens 152 über einen An/Aus-Schalter I68 angeschlossen. Es ist ersichtlich, daß keine elektrische

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Energie dem Kasten zugeführt wird, wenn nicht alle Schalter 162, 164 und 166 geschlossen sind.

Eine Leitung 170 ist einerseits an die Leitung 166 des Schaltkastens 152 angeschlossen und verzweigt sich bei 172 in eine Vorwärtsantriebsleitung 174, welche mit den solenoid-betätigbaren Ventilen 116 und 128 für den rechtsseitigen und den linksseitigen vorderen Antrieb verbunden ist, und in eine Rückwärtsfahrtleitung 176, die zu dem Ventil 140 für die Rückwärtsfahrt führt. Der Leitung 170 ist ein druckbetätigbarer Schalter 178 zugeordnet, der öffnet, wenn das Hauptkupplungspedal 36 zum Ausrücken der Kupplung 47 betätigt wird. Den Leitungen 174 und 176 sind normalerweise offene Vorwärts- und Rückwärtsfahrtschalter 180 und 182 zugeordnet, die jeweils durch nicht dargestellte Nocken oder dgl. betätigbar sind, die ihrerseits in Abhängigkeit von der Betätigung oder Stellung des Richtungshebel^s 34 ansprechen, und zwar abhängig davon, ob dieser Hebel in die Vorwärtsfahrt- oder in die Rückwärtsfahrtstellung gebracht wird. Der Leitung 174 ist außerdem ein normalerweise offener und durch Druck betätigbarer Schalter 184 zugeordnet, der geschlossen wird, wenn die die Vorwärtsfahrt bewirkende Kupplung 48 des Getriebes 46 voll eingerückt ist. In ähnlicher ¥eise ist der Leitung 176 ein normalerweise offener durch Druck betätigbarer Schalter 186 zugeordnet, der betätigt wird, wenn die die Rückwärtsfahrt bewirkende Bremse 49 des Getriebes 46 voll betätigt ist.

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Die Sensoren 60 und 82 sind jeweils über Steuer- und Feedback-Eingangssignalleitungen 188 und 190 mit dem Steuerkasten 152 verbunden, um einerseits Signale zur Verarbeitung durch die Schaltkreise in der Steuerbox zu liefern, welche die Größe dieser Signale bestimmen, die dem linearen elektr ©hydraul!sehen Betätigungsteil 108 zugeführt werden. Die Sensoren 60 und 82 sind nicht richtungsempfindlich. Jedoch wird eine zuverlässige Polarität der Signale, die der Betätigungseinrichtung 108 zugeleitet v/erden, wie folgt sichergestellt. Eine Eingangssignalleitung 192 für den Vorwärtsantrieb ist mit dem Steuerkasten und mit der Vorwärtsantriebsleitung 174 der Art verbunden, daß sie nur eingeschaltet wird, wenn der Vorwärtsantriebsschalter 180 geschlossen ist. In ähnlicher Weise ist eine für den Rückwärtsantrieb vorgesehene Eingangssignalleitung 164 mit dem Steuerkasten 152 und der Rückwärtsantriebsleitung 176 derart verbunden, daß sie nur unter Strom steht, wenn der Rückwärtsantriebsschalter 182 geschlossen ist.

Das Hilfsantriebssystem 62 hat sich als besonders wirksam erwiesen, wenn es bei einem Motorgrader eingesetzt ist, der so ausgerüstet ist, daß die Vorderradmotore 64 und 66 so gesteuert sind, daß sie ein Drehmoment nur entwickeln, wenn die Hauptantriebsradsätze 24 und 26 einen Schlupf von 2 bis 1/2 % entwickeln. Dementsprechend ist der Kreis in dem Steuerkasten so gestaltet, daß er die Steuerung der Vorderradmotore in dieser Weise vornimmt.

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Unter einigen Arbeitsbedingungen, verm, beispielsweise der
Grader 26 auf einem Abhang arbeitet, kann es jedoch wünschenswert seinj, daß die Torderräder greifen, um den Grader zuverlässig auf dem Abhang zu halten«, Für diese Bedingungen kann
der Kreis in dem Steuerkasten einen agressiven Steuerabschnitt aufweisen, der selektiv in den Schaltkreis durch einen Steuerschalter 196 eingeschaltet v/erden kann« Der Steuerschalter ist an dem Kasten 152 montiert« ¥enn der Kreis in der aggressiven
Arbeitsphase ist, werden die Radmotore 64 und 66 so gesteuert, daß sie mit einer Geschwindigkeit um Λ% größer als die der
rückwärtigen Radsätze 24 und 26 arbeiten.

Während der Kreis in dem Steuerkasten 152 hier so beschrieben
ist, daß er nur unter einer Untergeschwindigkeitsarbeitsweise
bzw. einer Übergeschwindigkeitsarbeitsweise betrieben werden
kann, ist ersichtlich, daß der Schaltkreis auch so modifiziert werden kann, daß er einstellbar ist und eine unbegrenzte Anzahl von Arbeitsweisen mit gewünschten Arbeitsbereichen verwirklichen kann.

Das Hilfs-Vo rderradantriebssystem 62 arbeitet in Anwendung bei einem Motorgrader 10 wie folgt:

Um das Hilfsantriebssystem 62 zur Bewirkung einer Hilfsantriebswirkung zu aktivieren, muß die Batterie 158 an den Steuerkreis in der Box 152 angeschlossen werden. Die Bedienungsperson erreicht eine solche Aktivierung durch Schließen des Zünd-

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schalters 162. Das Schließen des Zündschalters wird erreicht, indem man den Gangwählschalter 32 in irgendeine der Stellungen zum Einrücken der Gänge 1 bis 4 des Getriebes verstellt. £ine solche Verstellung bewirkt das Schließen des Schalters 164. Weiterhin wird der Hilfsantriebswahlschalter 168 dadurch in die Einschaltstellung gebracht. Wenn Energie an den Steuerkasten 152 angeschlossen ist, sind die Fühler 60 und 62 eingeschaltet und senden Signale entsprechend der durchschnittlichen Geschwindigkeit der rückwärtigen Radsätze 24 und 26 bzw. der Geschwindigkeit des Rotors 78 des linksseitigen vorderen Radmotors 66 aus.

Es wird angenommen, daß die Bedienungsperson das System 62 in den gerade beschriebenen Zustand gebracht hat, sich jedoch der Richtungswahlhebel 34 noch in der Neutralstellung befindet. Der Motor-grader steht still, so daß die Sensoren 60 und 82 keinerlei Signale aussenden, die durch den Kreis in dem Steuerkasten 152 verarbeitet werden könnten. Damit sendet die Einrichtung auch keine Ausgangssignale aus zur Steuerung der linearen elektrohydraulischen Betätigungseinrichtung 108, so daß die Taumelscheibe 96 der Pumpe 84 in der zentrierten Stellung verbleibt, in der keinerlei Verdrängung stattfindet.

Wenn die Bedienungsperson es wünscht, den Grader 10 vorwärts zu bewegen, braucht sie lediglich den Richtungswahlhebel 34 in die vordere Stellung zum Bewirken eines Vorwärtsfahrzustandes in der Transmission 46 zu bewegen. Eine solche Bewegung

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des Hebels 34 schließt unmittelbar den Vorwärtsfahrschalter 180. Wenn angenommen wird, daß die Hauptantriebskupplung voll in Eingriff ist, was der Fall ist, wenn das Hauptkupplungspedal freigegeben Is t, ist der auf den Kupplungsdruck ansprechende Schalter 178 ebenfalls geschlossen, so daß ein Kreis zwischen der Batterie 158 und der Vorwärtsantriebsleitung 174 und der Vorwärtsantriebs-Signalleitung 192 geschlossen ist. Wenn die Vorwärtsfahrtkupplung voll eingerückt ist, schließt der auf den Druck ansprechende Vorwärtsantriebskupplungsschalter 134, um die solenoid-betätigbaren Ventile 116 und 128 für den rechtsseitigen und den linksseitigen Antrieb einzuschalten, so daß diese Ventile nach links verschoben werden. Dies führt dazu, daß die Speise/Rückkehrleitungen 90 und 92 so geschaltet werden, daß Fluiddruck den Kupplungen 72 und 74 zugeführt wird. Sobald die Transmission 46 in den Vorwärtsantriebszustand überführt worden ist, wird Vorwärtsantriebsdrehmoment auf die rückwärtigen Hauptantriebsrädersätze 2'h und 26 über das Differentialgetriebe 50 übertragen, was dazu führt, daß die Parkbremsscheibe 51 mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die der durchschnittlichen Rotationsgeschwindigkeit der Rädersätze und 26 entspricht. Bei Beginn der Drehung der Scheibe 51 beginnt der Sensor 60 elektrische Impulse in Form von KoxnmandoeingangsSignalen auszusenden, die der Drehzahl entsprechen. Diese Signale gelangen zu dem Steuerkasten 152 und werden dort verarbeitet. Es wird an dieser Stelle bemerkt, daß der Steuerkasten 152 keinerlei Feedback-Eingangssignale von dem Sensor erhält, da der linksseitige Radmotor 66 noch nicht den Rotor

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antreibt. Es wird angenommen, daß die Bedienungsperson den Zustand des Steuerkreises in dem Steuerkasten 152 so vorgewählt hat, daß der linksseitige Radmotor 66 mit einer Geschwindigkeit um 2 bis 1 1/2% kleiner als die Geschwindigkeit angetrieben wird, die durch das von dem Sensor 60 ausgesendete Signal vorgegeben ist. Der Steuerkreis verarbeitet die Kommando- und Feedback-Eingangssignale, die er jeweils von den Sensoren 60 und 32 erhält, und sendet ein Ausgangssignal für die elektrohydraulische lineare Betätigungseinrichtung 108, und zwar über die Vor-tfärtsantriebsleitung 154. Das Ausgangssignal weist eine Größe auf, so daß die Betätigungseinrichtung 108 derart eingeschaltet wird, daß sie das Pilotventil für eine tatsächliche Verstellung der Taumelscheibe 96 der Pumpe 84 in eine Stellung steuert, die der Stellung entspricht, in der Fluid von der Leitung 94 in die Leitung 86 in einer Menge verdrängt wird, die ausreicht, daß der Rotor 78 des Radmotors 66 mit einer Geschwindigkeit rotiert, die 2 1/2 % geringer ist als die durchschnittliche Geschwindigkeit der rückwärtigen Radsätze 24 und 26. Sobald der Ventilschieber des Pilotventils verschoben worden ist und die Steuereinrichtung die Winkelstellung der Taumelscheibe 96 einzustellen beginnt, arbeitet das Feedback-Gestänge dahingehend, daß es den Ventilschieber wieder in die neutrale Stellung zurückführt. Das Fluid, das der Leitung 88 durch die Pumpe 84 zugeführt wird, wird durch das Strömungsteil- und Zusammenführungsventil aufgeteilt,so daß die Strömung zu den beiden Leitungen 90 und 92 fließt und die Motore 64 und 66 mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben werden. Außerdem wird

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das unter Druck stehende Fluid in den Leitungen 90 und 92 auf die Kupplungen 72 und 74 aufgrund der Tatsache übertragen, daß die solenoid-betätigbaren Ventile 116 und 178 in der zuvor beschriebenen Weise eingeschaltet sind«

Sobald der linksseitige Radmotor 66 seine Treibwirkung beginnt, beginnt selbstverständlich auch der Sensor 82, in der elektrisch geschlossenen Schleife Feedback-Eingangssignale dem Steuerkasten 152 zuzuleiten, welche zusammen mit den Kommandoeingangssignalen des Sensors 60 verarbeitet werden.

Es wird angenommen, daß der Motorgrader geradeaus gefahren wird und die rückwärtigen Radsätze 24 und 26 keinen Schlupf haben. Die Vorderräder 16 und 18 rotieren mit der gleichen Geschwindigkeit wie die rückwärtigen Radsätze und diese Geschwindigkeit ist größer als die, auf die die Motore 64 und eingestellt sind, wobei der Unterschied ecwa 2,5 % ausmacht. Während der in den Leitungen 90 und 92 zur Überwindung des inneren Widerstandes der Motore 64 und 66 und zum Antrieb ihrer Rotoren notwendige Druck ausreicht, um die Kupplungen 72 und 74 wirksam einzurücken, so daß eine Äntri ebs verbindung zwischen dem Motor 64 und dem Rad 16 und dem Motor 66 und dem Rad 18 hergestellt ist, ist ersichtlich, daß,sobald diese Verbindung hergestellt ist, die Räder die Motore antreiben mit dem Ergebnis, daß der Druck in den Leitungen 90 und 92 unter den Druck vermindert wird, der notv/endig ist, um die Kupplungen einzurücken, so daß die Räder die Motore überholen können. Das

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bedeutet, daß der Druck in den Leitungen 90 und 92 automatisch moduliert wird, und zwar im Bereich oberhalb und unterhalb des notwendigen Druckes für das Einrücken der Kupplungen 72 und 74, so daß die Räder 16 und 18 die Motore 64 und 66 überholen können und somit vermieden wird, daß Störungen zwischen dem Hauptantriebsdrehmoment und dem Hilfsantriebsmoment auftreten.

Als nächstes wird angenommen, daß der Motorgrader 10 weiterhin geradeaus fährt wie zuvor, wobei nunmehr jedoch die rückwärtigen Rädersätze 24 und 26 einen Schlupf von wenigstens 2,5% entwickeln. Die Räder 16 und 18 werden nicht mehr bei Geschwindigkeiten betrieben,die größer sind als die, die durch die Motore 64 und 66 entwickelt werden. Der Druck in den Leitungen 90 und 92 bleibt somit ausreichend,· um die Kupplungen 72 und 74 in Eingriff zu halten. Wenn der Motorgrader dann veranlaßt wird, scharf nach links zu drehen, wobei beispielsweise das rechtsseitige Außenrad i6 schneller rotiert als der Motor 64, so daß der Motor 64 von dem Rad angetrieben wird, vermindert sich der Druck in der Leitung 90 unter den für den Eingriff der Kupplung 72 erforderlichen Druck. Das Rad 16 überläuft dann den Motor 64, ohne daß Drehmomentinterferenzen auftreten können. Der Motor 66 dagegen treibt das linke Rad 18 aktiv an. Das Rad 18 überläuft in ähnlicher Weise den Motor 16, wenn der Motorgrader 10 scharf nach rechts gewendet wird. Es wird bemerkt, daß während der Kurvenfahrt das Teiler- und Zusammenführungsventil 86 dahingehend wirkt, daß es den Strömungsweg zum Außenrad drosselt und daß, sobald die Kurvenfahrt beendet

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ist, der Drosselkanal 93 dahingehend wirkt, die Drücke in den Leitungen 90 und 92 auszugleichen, so daß das Ventil 86 in die unvorgespannte leilerstellung zurückbewegt wird.

Während der Kurvenfahrt und bei Antrieb der Räder 16 und 18 durch die Motore 64 und 66 wirkt der Drosselkanal 93 außerdem als Antriebsdruckausweichkanal von der. einen der Leitungen 90 und 92, die mit dem das innenseitige Rad antreibenden Motor verbunden ist, zu der anderen Leitung, so daß eine teilweise Differentialsperrbedingung hergestellt ist, was zu einer verminderten Reifenabnutzung führt.

Der Motorgrader 10 kann aus dem Vorwärtsfahrzustand in den Rückwärtsfahrzustand umgeschaltet werden durch Bewegung des Richtungsauswahlhebels 34 von der vorderen in die rückwärtige Stellung,um so in dem Hauptantriebsgetriebe 46 den Rückfahrzustand herzustellen. Zu der gleichen Zeit wird auch das Hilfsantriebssystem 62 in die Bereitschaft zum Rückwärtsantrieb bebracht. Insbesondere bewirkt die Bewegung des Hebels 34 in die Rückwärtsstellung ein Öffnen des Vorwärtsfahrtschalters 180 und ein Schließen des Rückwärtsfahrschalters 182. Dies verbindet die Batterie 158 mit der Rückwärtsfahrtleitung 176 und mit der Rückwärtsfahrteingangssignalleitung 194. Die Bewegung des Hebels 34 bewirkt außerdem das Absperren des hydraulischen Steuerdruckes von der Vorwärtsfahrtkupplung 48 und das Anlegen des Druckes an die Rückwärtsfahrtbremse 49 des Getriebes. Der Vorwärtsfahrtdruckschalter 184 öffnet, und zwar nach Abfall

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des Kupplungsdruckes für die Vorwärtsfahrt, um so die rechtsseitigen und linksseitigen solenoid-betätigten Ventile 116 und 128 abzuschalten mit dem Ergebnis, daß die Kupplungen 72 und ausgerückt werden. Nach vollem Einrücken der Rückwärtsfahrtbremse 49 des Hauptgetriebes 46 schließt der Druckschalter 136 für die Rückwärtsfahrt und schaltet das solenoid-betätigte Ventil 140 für die Rückwärtsfahrt ein, dessen Schieber sich nach links bewegt, um die Speise/Rückführungsleitung 94 in Druckmittelverbindung mit den Kupplungen 72 und 74 zu setzen. Jetzt ist es möglich, daß die Motore 64 und 66 die Räder 16 und 18 antreiben, um den Hauptantrieb für den Fall zu vergrößern, daß die rückwärtigen Rädersätze 24 und 26 einen Schlupf von wenigstens 2,5% entwickeln. Es wird angenommen, daß die Schalter und 182, die durch den Richtungswählhebel 34 betätigt werden, in Verbindung mit den druckbetätigten Schaltern 184, 186 die Hilfsantriebsmotore 64 und 66 sofort von den Rädern 16 und 18 abtrennen, wenn der Richtungswählhebel 34 von einer zur anderen Arbeitsstellung bewegt wird. Es ist weiterhin ersichtlich, daß die Hilfsantriebsmotore mit den Vorderrädern erneut verbunden werden, um diese in entgegengesetzter Richtung anzutreiben, jedoch nur nachdem das Hauptantriebsgetriebe die rückwärtigen Radsätze 24 und 26 in die entgegengesetzte Richtung antreibt. Auf diese Weise wird das Einrücken und das Lösen der Hauptantriebe und Hilfsantriebssysteme aufeinander zeitlich so abgestimmt, daß ein Antriebssystem nicht gegen das andere arbeiten kann. Dies ist besonders wünschenswert, wenn der Richtungswahlhebel 34 rasch hin- und herbewegt wird, so daß der Motorgrader 10 vor- und rück-

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wärts im raschen Wechsel betätigt wird, um ihn beispielsweise aus einem Sumpfloch herauszubringen»

Wenn der Getriebewahlhebel 32 in die Neutral st ellung oder in irgendeine seiner Stellungen 5 bis 8 bewegt wird, um die entsprechende Gangschaltung des Getriebes 46 herzustellen, wird der Schalter 164 automatisch geöffnet, um die Batterie 158 von dem Steuerkasten 152 abzutrennen« Dadurch wird das Hilfsantriebssystem 62 außer Betrieb gesetzt und konsequenterweise die Taumelscheibe der Pumpe 84 in die Nullstellung überführt, so daß die Motore 64 und 66 nicht langer mehr angetrieben und die Kupplungen 72 und 74 nicht langer mehr eingerückt bleiben. Das Außerbetriebsetzten des Hilfsantriebes 62 in der Neutralstellung des Getriebes 46 ist eine Sicherheitsmaßnahme, während das Abschalten des Hilfsantriebes beim Schalten des Getriebes in eine der Gangschaltungen 5 bis 8, in denen normalerweise ein Hilfsantrieb nicht benötigt wird, ein freies Umlaufen der Räder 16 und 18 gestattet. Dadurch wird auch ein unnötiger Fluidstrom durch den hydraulischen Kreis des Hilfsantriebssystems 62 vermieden.

Während der Arbeitsweise des Graders 10 kann es notwendig werden,rasch zum Stillstand zu kommen. Dies wird für gewöhnlich dadurch erreicht, daß man die Bremsen nach Niederdrücken des Hauptkupplungspedals 36 zum Lösen der Kupplung 47 betätigt. Das Lösen der Kupplung 47 setzt automatisch das Vorderradantriebssystem 62 außer Betrieb, so daß der Druckschalter 178

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öffnet iand die Batterie 158 von der Richtungssignaleingangsleitung 192 bzw. 194 getrennt wird und auch von den solenoidbetätigten Ventilen 116 und 128 oder 140, um augenblicklich die Räder von den Radmotoren zu lösen, so daß der Motorgrader zu einem sicheren schnellen Halt gebracht werden kann.

Ein anderer Augenblick, bei dem das Kupplungspedal 36 niedergedrückt wird, derart, daß das Hilfsantriebssystem 62 außer Betrieb gesetzt ist, ist während einer Kriechfahrt. Der Druck, bei dem der Schalter 178 schließt, ist derart, daß das Hilfsantriebssystem 62 die Kriechfahrt nicht stört.

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Leerseite

Claims

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Case No. 10799M GFR

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Patentansprüche

' 1.!Hilfsantrieb für ein oder mehrere normalerweise nicht angetriebene Laufräder an Fahrzeugen mit wenigstens einem von einem Hauptantrieb antreibbaren Laufräderpaar, insbesondere für aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrgestellteilen bestehende Motorfahrzeuge mit angetriebenen Laufrädern am hinteren Fahrgestellteil, bei dem eine Druckmittelquelle, eine Verdrängerpumpe und für jedes hilfsweise anzutreibende Laufrad ein in beiden Richtungen drehbarer Hydraulikmotor vorgesehen sind, die Äntriebsverbindung zwischen Laufrad und Hydraulikmotor über eine auf Druck selbsttätig ansprechende Hilfskupplungseinrichtung steuerbar ist, deren Druckleitung über eine Ventileinrichtung jeweils mit einer Druckquelle ver bindbar ist, und in dem Hydraulikleitungssystem auf den Betriebszustand des Hauptantriebes ansprechende Vorsteuerventile vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine reversible Pumpe, insbesondere eine über Null steuerbare, variable Verdrängerpumpe (84) vorgesehen ist, die mit dem oder jedem Hydraulikmotor (64, 66} über einen in sich geschlossenen Hydraulikleitungskreis verbunden ist, daß eine Richtungs- und Verdrängungssteuereinrichtung (102) für die Pumpe (84) vorgesehen ist und daß zwischen der Richtungs- und Verdrängungssteuereinrichtung (102) und dem Hauptantrieb eine Geschwindig-

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keitssteuereinrichtung (150) für den Hilfsantrieb angeordnet ist, welche auf den Betriebszustand des Hauptantriebes anspricht und die Verstellung der Pumpe bezüglich Förderrichtung und Fördermenge derart steuert,
daß die Rotoren der Hydraulikmotore (64, 66) mit einer Drehzahl angetrieben werden, die jeweils einen vorbestimmten Prozentsatz der durchschnittlichen Drehzahl
der durch den Hauptantrieb angetriebenen Laufräder beträgt.
2. Hilfsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorsteuerventile (116, 128, 140) in den Druckleitungen (124, 134, 144) zwischen den Hilfskupplungseinrichtungen (72, 74) und deren Druckmittelquelle angeordnet sind.
3. Hilfsantrieb nach Anspruch 1 und 2, bei dem der Hauptantriebsweg ein Gangschaltgetriebe mit Vorwärts- und
Rückwärtsgängen aufweist, das in Abhängigkeit von Vorwärtsfahrt-Drucksignalen und Rückwärtsfahrtdrucksignalen schaltbar ist, und bei dem der Hauptantrieb ein Richtungswählglied aufweist, das zwischen Vorwärtsfahrt-
und Rückwärtsfahrtstellungen bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitssteuereinrichtung (150) elektrische Steuersignalleitungen (154, 156) für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt aufweist, die an die
Richtungs- und Verdrängungssteuereinrichtung (102, 108)

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angeschlossen sind, sowie elektrische Vorwärts- und Rückwärtsfahrtsteuerieitungen (174, 176) für die durch Solenoid gesteuerten Vorsteuerventile (116, 128, 140), und daß die Geschwindigkeitssteuereinrichtung (150) parallel geschaltete Vorwärts- und Rückwärtsfahrtsteuerkreise zwischen einer Stromquelle (158) und den Steuerleitungen (174, 176) aufweist, in denen auf die Stellung des Richtungswählgliedes ansprechende Ein/ Aus-Schalter (180 bzw. 182) jeweils in Reihe mit einem weiteren Ein/Aus-Schalter (184, 186} angeordnet sind, welch letztere auf die Vorwärtsfahrt- bzw. Rückwärtsfahrt-Druckimpulse hin schließen, derart, daß bei Verstellen des Richtungswählgliedes die Pumpe unmittelbar über Null steuerbar ist, während die Hilfskupplungseinrichtungen (72, 74) ausgerückt bleiben, bis der Hauptantrieb einen Fahrantrieb in der neuen Fahrtrichtung entwickelt.
4. Hilfsantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 mit je einem Hydraulikmotor für die beiden Vorderräder, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Anschluß (88) der Verdrängerpumpe (84) direkt mit einem Teilungs-/Zusammenführungsventil (86) für die zu dem einen Anschluß der Hydraulikmotore führenden beiden Speise-/Rückführungsleitungen (90, 92) verbunden ist, während der andere Anschluß der Pumpe über eine dritte Speise-/Rück-

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führungsleitung (94) an den anderen Anschluß beider Hydraulikniotore direkt angeschlossen ist.
5. Hilfsantrieb nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Speise-/ Rückführungsleitungen (90, 92) hinter dem Teilungs-/Zusaromenführungsventil (86) über eine Drossel (93) miteinander in Verbindung stehen.
6. Hilfsantrieb nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (124, 134) der oder jeder Hilfskupplungseinrichtung (72, 74) über die mittels Pendelventile (120, 132) mit der Druckleitung verbindbaren Vorsteuerventile (116, 128, 140) mit den Speise-/Rückführungsleitungen (90, 92, 94) verbindbar ist.
7. Hilfsantrieb nach Anspruch 6, bei dem die Druckleitung der beiden Hilfskupplungseinrichtungen jeweils mittig an ein Pendelventil angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Endanschlüsse der beiden Pendelventile (120, 132) miteinander und mit der Rückwärtsfahrt-Speiseleitung (94) über das zugehörige Vorsteuerventil (140) und die beiden anderen Endanschlüsse der Pendelventile jeweils über ein Vorsteuerventil (116 bzw. 128) mit den beiden der Vorwärtsfahrt zugeordneten Speise-/ Rückführungsleitungen (90, 92) verbunden sind.

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8. Hilfsantrieb nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden der Vorwärtsfahrt zugeordneten Vorsteuerventile (116, 128) und das der Rückwärtsfahrt zugeordnete Vorsteuerventil (140) jeweils in Abhängigkeit von der Vorwärtsfahrtstellung bzw. der Rückwärtsfahrtstellung eines Fahrtrichtungswählgliedes des Hauptantriebes zwischen der Offen- und der Schließstellung steuerbar sind.
9. Hilfsantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die an die drei Speise-/Rückführungsleitungen (90, 92, 94) angeschlossenen Vorsteuerventile (116, 128, 140) durch Solenoid betätigbar sind, wobei die Solenoide an einen elektrischen Steuerkreis (150) jeweils über eine Vorwärtsfahrt- bzw. Rückwärtsfahrtsteuerleitung (174 bzw. 176) angeschlossen sind, in denen auf die Stellung des Fahrtrichtungswählgliedes ansprechende Ein/Aus-Schalter (180, 182) sowie in Reihe damit liegende und auf unterschiedliche Drücke, insbesondere den Betätigungsdruck einer Vorwärtsfahrt-Getriebekupplung (48) bzw. einer Rückwärtsfahrt-Getriebebremse (49) , ansprechende Ein/Aus-Schalter (184, 186) vorgesehen sind.

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