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Vorrichtung zur Steuerung des Antriebes eines Arbeits-
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fahrzeuges Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des
Antriebes eines Arbeitsfahrzeuges mit Hydraulikmotoren, die an der rechten bzw.
linken Laufkette des Fahrwerk rahmens angeordnet sind und mit Hilfe von zwei Pumpen
angetrieben werden, die auf der Schwenkplatte befestigt sind.
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Im Zusammenhang mit derartigen Arbeitsfahrzeugen ist ein Antriebssystem
bekannt, bei welchem zwei Pumpen auf einer Schwenkplatte befestigt sind, die jeweils
einem Hydraulikmotor der rechten bzw. linken Laufkette des Fahrwerkrahmens zugeordnet
sind, antreiben, wobei ein Steuerventilmechanismus vorgesehen ist, um selektiv einen
Status niedriger Antriebsgeschwindigkeit einzustellen, bei welchem das Fluid von
den Pumpen dem jeweiligen Motor zugeführt ist, oder einen Status hoher Geschwindigkeit,
bei welchem das Fluid von den Pumpen in Reihe in der Form eines vereinigten Stromes
den Motoren zugeführt wird, während ein Ausgleichsventil im Kreislauf der Motoren
angeordnet ist.
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Bei einem solchen herkömmlichen Antriebssystem sind die Ausgleichsventile
angrenzend an die jeweiligen Hydraulikmotoren in üblicher Weise angeordnet, und
der Steuerventilmechanismus befindet sich stromaufwärts im Hinblick auf die Ausgleichsventile.
Bei einer solchen Anordnung wird in einem Stadium, in welchem der Steuerventilmechanismus
so betätigt ist, daß eine niedrige Geschwindigkeit oder eine Parallelschaltung eingestellt-ist,
in welcher das Fluid von den Pumpen jeweils den zugeordneten Motoren zugeführt wird,
wenn das Steuerventil so eingestellt ist, daß es die Neutralstellung einnimmt, um
den Vorschub des Fahrzeuges aufzuhalten,
nur eine geringe Fluidmenge
zu den jeweiligen Ausgleichsventilen zurückgeführt. Wenn jedoch der Steuerventllmechanismus
so eingestellt ist, daß der Hochgeschwindigkeitsfahrstatus oder eine Reihenschaltung
vorliegt, wird bei einer Neutralstellung des Steuerventils eine große Menge an Fluid
zu dem jeweiligen Ausgleichsventil zurückgeführt. Wenn nämlich bei dem Hochgeschwindigkeitsstatus
das Steuerventil in die neutrale Position gebracht wird, um die Fortbewegung des
Fahrzeuges einzuhalten, dienen die in Reihe angeschlossenen Motoren als Pumpen durch
die Trägheit des sich fortbewegenden Fahrzeugkörpers, wodurch in den Rückführungsleitungen
ein Rückdruck erzeugt wird, der höher ist als derjenige bei einem Parallelanschluß.
Dies stellt insofern ein Problem dar, als ein derart hoher Rückdruck einen nachteiligen
Einfluß auf das Rohrleitungssystem und die Ausgleichsventile ausübt.
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In Kenntnis dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, die Vorrichtung zur Steuerung des Antriebes eines Arbeitsfahrzeuge-s der
eingangs genannten Art so auszubilden, daß Ausgleichsventile einer geringen Kapazität
eingesetzt werden können, um dadurch gleichzeitig die Herstellungskosten des Antriebssystems
zu vermindern.
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Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen
des Hauptanspruches angegebenen Merkmale.
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Bezüglich bevorzugter, erfindungswesentlicher Merkmale wird auf die
Unteransprüche verwiesen.
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Gemäß der Erfindung umfaßt das Fahrzeug je'einen mit der rechten und
der linken Laufkette des Fahrwerks verbundenen Hydraulikmotor, zwei auf der Schwenkplatte
angeordnete Pumpen zum Antrieb der Hydraulikmotoren, ein Antriebssteuerventil zur
wahlweisen Einstellung eines Status mit geringer Geschwindigkeit, in welcher das
Hydraulikfluid von den
Pumpen jeweils den Motoren zugeführt, oder
eines Status mit hoher Geschwindigkeit, in welchem das Hydraulikfluid von den Pumpen
gemeinsam in der Form eines vereinigten Stromes den Motoren zugeführt wird. Dabei
befinden sich die Ausgleichsventile stromaufwärts in bezug auf den Antriebssteuerventi
lmechanismus.
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Auch wenn gemäß der Erfindung das Antriebssteuerventil so eingestellt
ist, daß sich das Fahrzeug im Hochgeschwindigkeitsantriebszustand befindet, bei
welchem beide Pumpen und die beiden Motoren in Reihe angeschlossen ist, vereinigt
sich das Fluid von den Pumpen,nachdem es die Ausgleichsventile durchströmt hat.
Das bedeutet, daß das Fluid nur einen geringen Druck innerhalb der Ausgleichsventile
aufweist.
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Wenn das Antriebssteuerventil in die neutrale Stellung gebracht wird,
um das Fahrzeug einzuhalten, werden die in Reihe angeschlossenen Motore geschoben
und dienen als in Reihe geschaltete Pumpen durch die Trägheit des Fahrzeugkörpers,
so daß ein hoher Rückdruck erzeugt wird. Da jedoch ein solch hoher Rückdruck auf
die Ausgleichsventile über Zweigleitungen in dem Antriebssteuerventilmechanismus
wirkt, bedeutet dies, daß jedes der Ausgleichsventile nur einem geringen Rückdruck
ausgesetzt ist.
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Wie bereits oben erläutert wurde, gestattet eine solche Anordnung
trotz des von den Motoren erzeugten Rückdruckes, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
eingehalten wird, daß die Ausgleichsventile einem verminderten Rückdruck ausgesetzt
werden, unabhängig von dem Reihen- oder Parallelantriebsstatus, der durch das Antriebssteuerventil
eingestellt ist.
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Dementsprechend wird es möglich, jeweils Ausgleichsventile einzusetzen,
die eine geringe Kapazität besitzen, entsprechend der Kapazität eines jeden Motors,
womit sich die Herstellungskosten des Antriebssystemes erheblich verringern.
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Weitere erfindungswesentliche Merkmale, Vorteile und Einzelheiten
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigt im einzelnen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeuges, das mit der Vorrichtung zur Steuerung
des Antriebes gemäß der Erfindung ausgerüstet ist, Fig. 2 einen Hydraulikkreislauf
einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung und Fig. 3 den
Hydraulikkreislauf einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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Das in Fig. 1 dargestellte Arbeitsfahrzeug besitzt einen Fahrwerkrahmen
2, der eine rechte und eine linke Laufkette la und ob, eine Schwenkplatte 3, die
auf dem Fahrwerkrahmen 2 gehalten ist, eine Antriebsmaschine 4, die sich zusammen
mit der Steuerung 5 auf der Schwenkplatte 3 befindet, trägt.
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Ein Löffel 6 und ein Schar 7 werden von der-Schwenkplatte 3 bzw. dem
Fahrwerkrahmen 2 gehalten.
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Wie die Fig. 2 zeigt, umfaßt das Antriebssystem für die Laufketten
1a und Ib Hydraulikmotore Ma und Mb, die jeweils mit der rechten bzw. der linken
Laufkette la und lb in Verbindung stehen. Zwei Pumpen Pa Und Pb sind auf der Schwenkplatte
3 montiert, wobei die Pumpen Pa und Pb jeweils an die Motore Ma und Mb über Leitungen
angeschlossen sind, die durch ein Drehgelenk 8 hindurchverlaufen, das sich im Schwenkpunkt
der Schwenkplatte 3 befindet. Dreiwegeventile V2 und V3 sind in den Leitungen für
die Motore Ma und Mb vorgesehen, um wahlweise eine neutrale Haltestellung, eine
Vorwärtsbewegung
oder eine Rückwärtsbewegung einzustellen.
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Ein Antriebssteuerventil V1 besitzt parallele Öffnungen a zur Zuführung
des Fluids von den Pumpen Pa und Pb zu den Motoren Ma und Mb, wodurch ein Status
einer niedrigen Geschwindigkeit einstellbar ist, und in Reihe geschaltete Öffnungen
b,um in Reihe das Fluid von den Pumpen Pa und Pb den Motoren Ma und Mb in der Form
eines vereinigten Stromes zuzuführen, wodurch ein Hochgeschwindigkeitsantriebsstatus
einstellbar ist. Das Antriebssteuerventil V1 befindet sich stromabwärts in bezug
auf das Drehgelenk 8. Ausgleichsventile Va und Vb sind jeweils in den Leitungen
für die Motore Na und Mb zwischen dem Drehgelenk 8 und dem Antriebssteuerventil
V1 angeordnet. Wenn der Fahrwerkrahmen 2 eingehalten wird, wobei die Dreiwegeventile
V2 und V3 in die Neutralstellungen gebracht werden, führen die Ausgleichsventile
Va und Vb das Fluid zu den Vorratsleitungen zurück, wobei in den Rückführungsleitungen
ein Rückdruck erzeugt wird durch die dynamische Trägheit des Fahrwerkrahmens 2,
der als Hilfsdruck eingesetzt wird, um zu verhindern, daß der Fahrwerkrahmen plötzlich
zum Stehen gebracht wird, oder sich ein nachteiliger Einfluß auf das Rohrleitungssystem
auswirkt.
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Da, wie bereits erläutert wurde, sich die Ausgleichsventile Va und
Vb stromaufwärts in bezug auf das Antriebssteuerventil V1 befinden, ist es möglich,
Ausgleichsventile Va und Vb einzusetzen,~die eine relativ geringe Kapazität besitzen.
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Wenn die Ausgleichsventile Va und Vb stromabwärts in bezug auf den
Antriebssteuerventilmechanismus V1 angeordnet sind, erfordert ein derartiger Aufbau
Ausgleichsventile Va und Vb einzusetzen, die eine Kapazität besitzen, welche hinreichend
groß ist, um das Rückkehrfluid von den Pumpen Pa und Pb in der Form einer vereinigten
Strömung zu einer Zeit zurückzuführen, wenn der Steuerventilmechanismus V1 so betätigt
ist, daß der Hochgeschwindigkeitsantriebsstatus vorliegt.
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Wenn im Gegensatz dazu, die Ausgleichsventile Va und Vb
stromaufwärts
in bezug auf den Antriebssteuerventilmechanismus angeordnet sind, wie dies bei der
oben beschriebenen Ausführungsform der Fall ist, ist es auch dann möglich, wenn
der Antriebssteuerventilmechanismus V1 einen Hochgeschwindigkeitsantriebsstatus
einstellt, den vereinigten Strom aufzuteilen und somit Zweigströme zu erzeugen,
die auf die Ausgleichsventile Va und Vb wirken, wodurch in vorteilhafter Weise es
ermöglicht wird, Ausgleichsventile geringer Kapazität einzusetzen.
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Die Fig. 3 zeigt einen Hydraulikkreislauf einer zweiten-Ausführungsform
der Antriebssteuerung gemäß der Erfindung, wobei die Ausgleichsventile Va' und Vb'
sowie das Dreiwegeventil V2' und V3' einen Aufbau besitzen, der sich von den Ausgleichsventilen
Va und Vb wie auch von den Dreiwegeventilen V2 und V3 gemäß Fig. 2 unterscheiden.
Der jeweilige Aufbau als solcher dieser Ventile Va', Vb', V2' und V3' in Fig. 3
ist bekannt.
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Der Unterschied der in Fig. 3 gezeigten Ventile, von denen gemäß Fig.
2, liegt daran, daß die Ausgleichsventile Va' und Vb' Einwegventile 9 aufweisen,
um nur einen Strom des Fluids zu den Motoren Ma und Mb zu gestatten und daß in diesem
Zusammenhang die Dreiwegeventile V2' und V3' Verbindungsleitungen aufweisen, um
das Fluid mit dem Rückdruck, der durch die Motoren Maund Mb erzeugt wird, wenn die
Dreiwegeventile V2' und V3' in die Normalstellung eingestellt sind, zurückzuführen.
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Wenn bei dem in Fig. 2 dargestellten Hydraulikkreislauf die Dreiwegeventile
V2 und V3 in Neutralposition eingestellt sind, wird das unter Rückdruck stehende
Fluid von den Motoren Ma und Mb in Reihe oder parallel direkt zu den jeweiligen
Zuführungsleitungen zurückgeführt, wobei die Ausgleichsventile Va und Vb als Umgehungsleitungen
eingesetzt werden. Es ist jedoch herauszustellen, daß die Hydraulikkreisläufe,
wie
sie in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind, im wesentlichen die gleiche Funktion erfüllen.
Wie in den Fig.2 und 3 dargestellt ist, ist es,da sich der Antriebssteuerventilmechanismus
V1 und die Ausgleichsventile Va und Vb bzw. Va' und Vb' auf der Seite des Fahrwerkrahmens
2 befinden, nicht erforderlich, an dem Drehgelenk 8 Strömungsleitungen vorzusehen,
die einen großen Durchmesser besitzen, so daß sich in vorteilhafter Weise die Größe
des Drehgelenkes 8 verringern läßt. Die Ausgleichsventile Va und Vb bzw. Va' und
Vb' oder der Antriebssteuerventilmechanismus V1 und die Ausgleichsventile Va und
Vb bzw. Va' und Vb' können jedoch auf der Seite der Schwenkplatte 3 angeordnet sein.
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Nur der Vollständigkeit halber sei angeführt, daß die Vorrichtung
zur Steuerung des Antriebes eines Arbeitsfahrzeuges gemäß der Erfindung sich auch
auf Schwenkkräne mit einem Drehgelenk und ähnliche Einrichtungen anwenden läßt.