DE3321443C2

DE3321443C2 -

Info

Publication number: DE3321443C2
Application number: DE3321443A
Authority: DE
Inventors: Heinz 4040 Neuss De Lietzke
Original assignee: Case Vibromax & Co Kg 4000 Duesseldorf De GmbH
Current assignee: JBC Vibromax GmbH
Priority date: 1983-06-11
Filing date: 1983-06-11
Publication date: 1987-06-19
Also published as: SE8403029L; SE460060B; US4689955A; IT8421316A0; DE3321443A1; SE8403029D0; IT1196140B

Description

Die Erfindung betrifft ein Vibrationswalzenfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, hydrostatische Pumpen für den Fahr antrieb eines Vibrationswalzenfahrzeugs mit einer Leistungsbegrenzungseinrichtung zu versehen, um eine Überlastung der Antriebskraftmaschine zu ver meiden. Bei bekannten Leistungsbegrenzungseinrich tungen dieser Art ist ein in einem Zylinder beweg licher Kolben von dem Ausgangsdruck der hydro statischen Pumpe beaufschlagt. Der Kolben ist von einer Feder belastet, die so vorgespannt ist, daß die Federkraft den Ausgangsdruck der Pumpe über windet, der auftritt, wenn bei der Grenzleistung der Antriebskraftmaschine die Pumpe ihre maximale Fördermenge fördert. Normalerweise wird der Druck und damit der von der Antriebskraftmaschine ver langte Leistungsbedarf geringer sein. Wenn aber beispielsweise das Vibrationswalzenfahrzeug bergauf fährt, dann wird ein höheres Antriebsdrehmoment verlangt, und der Ausgangsdruck der Pumpe steigt an. Wenn das Produkt aus Druck und maximaler Fördermenge größer als die Grenzleistung der Antriebskraftmaschine wird, dann überwindet der Ausgangsdruck der Pumpe die Vorspannung der Feder. Der Kolben führt einen Hub aus. Dieser Hub wird auf die Fördermengeneinstellung der Pumpe übertragen, so daß die Fördermenge der Pumpe reduziert und die von der Pumpe aufgenommene Leistung begrenzt wird. Praktisch läuft das darauf hinaus, daß das Fahrzeug langsamer fährt, wenn es einen erhöhten Widerstand findet und der Fahrantrieb ein höheres Drehmoment aufbringen muß.

Die bekannte Einrichtung regelt unabhängig vom Fahrer allein die für den Fahrantrieb wirksame Leistung unabhängig von anderen Leistungsabgaben der Hauptantriebsmaschine an Lenkhilfen, Vi brationsantriebe und dergleichen. Weiterhin gestattet die bekannte Einrichtung im Leistungs grenzbereich der Hauptantriebsmaschine eine Änderung der von der hydrostatischen Pumpe abgegebenen Leistung nur noch über eine ent sprechende Steuerung der Hauptantriebsmaschine. Dadurch wird bei Vibrationswalzenfahrzeugen aber gleichzeitig auch der Vibrationsantrieb beeinflußt und die Erregerdrehzahl des Vibrationsantriebs verändert, wodurch die Verdichtungswirkung in starkem Maße von der Steuerung des Fahrantriebs abhängig wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Leistungsbegrenzungsvorrichtung für ein Vibrationswalzenfahrzeug zu schaffen, durch die eine Überlastung der Hauptantriebsmaschine während des Betriebs des Vibrationswalzenfahrzeugs vermie den wird. Dabei soll keine selbsttätige, vom Willen des Maschinenführers unabhängige Erhöhung der Fahr geschwindigkeit erfolgen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nach stehend unter Bezugnahme auf die Zeich nungen näher erläutert

Fig. 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm des hydraulischen Antriebs eines Doppelvi brationswalzenfahrzeugs und

Fig. 2 ist ein schematischer Längsschnitt durch eine Leistungsbegrenzungsein richtung bei dem Doppelvibrations walzenfahrzeug nach Fig. 1.

In dem vereinfacht dargestellten Blockdiagramm eines hydraulischen Antriebs für ein Vibrations walzenfahrzeug in Fig. 1 erkennt man eine Antriebs kraftmaschine 1, die beispielsweise von einem Verbrennungsmotor gebildet werden kann. Die Antriebskraftmaschine 1 treibt eine hydrostatische Pumpe 2, deren Leistung durch einen Fahrhebel 3 veränderbar ist, an den bei 4 ein Stellglied 5 der hydrostatischen Pumpe 2 angelenkt ist. Der Fahr hebel 3 ist bei 6 an einem Karosserieteil des Vibrationswalzenfahrzeugs angelenkt. An die hydrostatische Pumpe 2 ist ein Fahrantrieb ange schlossen, der in dem dargestellten Ausführungs beispiel zwei parallel geschaltete hydraulische Fahrmotoren 7, 8 aufweist. Mit der Antriebskraft maschine 1 steht ein Vibrationsantrieb in Antriebs verbindung, der aus einer weiteren hydrostatischen Pumpe 9 und einem hydraulischen Motor 10 und einem nachrangigen hydraulischen Motor 11 besteht. In der Verbindungsleitung 12 zu den Motoren 10, 11 liegt eine Druckbegrenzungsvorrichtung 13 üblicher Bau art, die an einen Druckmittelvorrat 14 ange schlossen ist und eine Überlastung der Motoren 10, 11 verhindert. Der Motor 11 ist ausgangsseitig an den Druckmittelvorrat 14 angeschlossen. An der Verbindungsleitung 12 und zwischen den Motoren 10 und 11 liegt ein 2/2-Wegeventil 15, das ein Zuschaltventil bildet. In einer Stellung des 2/2-Wegeventils 15 ist der Auslaß des Motors 10 an den Druckmittelvorrat 14 angeschlossen. Dann arbeitet nur der Motor 10. In der anderen Stellung des 2/2-Wegeventils 15 in der Auslaß des Motors 10 an den Einlaß des Motors 11 angeschlossen und die Verbindung von diesem Auslaß zum Druckmittelvorrat unterbrochen. Alle Komponenten der vorstehend be schriebenen hydrostatischen Kreisläufe des Vibra tionswalzenfahrzeugs bestehen aus konventionellen, handelsüblichen Bauteilen und bedürfen daher keiner eingehenden Beschreibung.

Im Stellbereich des Fahrhebels 3, wie er durch die mit 3′ bezeichnete gestrichelte Linie angedeutet ist, ist eine Leistungsbegrenzungseinrichtung 20 angeordnet, die im einzelnen nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 erläutert wird. Die Leistungsbegrenzungseinrichtung 20 ist über eine Leitung 21 mit dem hydrostatischen Kreislauf des Vibrationsantriebs und über eine Leitung 22 mit dem hydrostatischen Kreislauf des Fahrantriebs verbun den.

Die Leistungsbegrenzungseinrichtung 20 bildet eine Kolben-Zylinder-Einheit, deren Zylinder 23 eine Stufenbohrung 24 aufweist.

Die größte Stufe der Stufenbohrung 24 ist über einen Anschluß 25 an die Leitung 21 zum hydro statischen Kreislauf des Fahrantriebs und die kleinste Stufe der Stufenbohrung 24 ist über einen weiteren Anschluß 26 an die Leitung 22 zum hydrostatischen Kreislauf des Vibrationsantriebs angeschlossen. In der Stufenbohrung 24 befindet sich ein Stufenkolben 27, der einen in der größten Stufe der Stufenbohrung 24 gleitbeweglichen, ver stärkten Mittelteil 28 und einen in der kleinsten Stufe der Stufenbohrung 24 gleitbeweglichen Endteil 29 enthält. Die Querschnitte des Mittelteils 28 und des Endteils 29 des Stufenkolbens 27 sind so be messen, daß sie im gleichen Verhältnis zueinander stehen wie die maximalen Förderströme des Druck mittels in den zugehörigen hydrostatischen Kreis läufen, d. h. in den hydrostatischen Kreisläufen des Fahrantriebs und des Vibrationsantriebs.

An dem dem Endteil 29 gegenüberliegenden Ende des Zylinders 23 ist der Stufenkolben 27 abdichtend aus dem Zylinder 23 herausgeführt und ragt mit einem ballig ausgebildeten Anschlag in den Stellbereich des Fahrhebels 3. Zwischen dem verstärkten Mittel teil 28 des Stufenkolbens 27 und einer Schulter an dem Ende des Zylinders 23, durch das der Stufen kolben 27 nach außen vorsteht, ist eine Feder 30 angeordnet. Diese Feder 30 ist dem Förderdruck des Druckmittels für den Fahrantrieb in der größten Stufe der Stufenbohrung 24 entgegengerichtet und mit einer solchen Vorspannung versehen, daß sie die Kraft des Drucks ausgleicht, der in der größten Stufe der Stufenbohrung 24 durch den Fahrantrieb auf den Mittelteil 28 des Stufenkolbens 27 ausgeübt wird, wenn die Antriebskraftmaschine 1 bei Grenz last betrieben wird und eine Leistungsabgabe nur an den Fahrantrieb erfolgt. Ein in eine Umfangsnut eingesetzter Anschlagring 31 begrenzt die einwärts gerichtete Verstellung des Stufenkolbens 27.

Der Stufenkolben 27 und der Fahrhebel 3 sind so zueinander angeordnet, daß der Fahrhebel 3 aus der durch die gestrichelte Linie 3′ angedeuteten Null stellung durch den gesamten Stellbereich maximal in der in Fig. 2 gezeigte Stellung verschwenkt werden kann. In dieser Stellung berührt der Fahrhebel 3 gerade das aus dem Zylinder 23 herausragende Ende des Stufenkolbens 27. In dieser Stellung ist der Fahrhebel 3 bei Stillstand der Antriebskraft maschine 1 verschwenkbar; diese Stellung nimmt er auch ein, wenn die gesamte Leistung der Antriebs kraftmaschine 1 ausschließlich auf den Fahrantrieb geleitet wird und das Vibrationswalzenfahrzeug mit größtmöglicher Geschwindigkeit fortbewegt werden soll. Wird zusätzlich der Vibrationsantrieb einge schaltet, so wird der Endteil 29 des Stufenkolbens 27 mit dem Druckmitteldruck beaufschlagt, der im Vibrationsantrieb wirksam ist. Die Kraft der Feder 30 wird dadurch überwunden, und der Stufenkolben 27 tritt um eine dem Kraftausgleich entsprechende Länge aus dem Stufenzylinder 23 heraus, so daß der Stellbereich des Fahrhebels 2 entsprechend ver ringert wird und die von der hydrostatischen Pumpe 2 an den Fahrantrieb abgebbare maximale Leistung auf einen entsprechend geringeren Wert begrenzt wird. Auf diese Weise läßt sich vermeiden, daß der Fahrnebel 3 in eine Stellung gebracht werden kann, in der die Gesamtleistung, die durch die hydro statische Pumpe 2 und den Vibrationsantrieb von der Antriebskraftmaschine 1 abgenommen wird, deren Grenzleistung übersteigt.

Bei Vibrationswalzenfahrzeugen, bei denen der Fahrnebel auf Vorwärts- und Rückwärtsantrieb gestellt werden kann, können in gleicher Weise aufgebaute Leistungsbegrenzungseinrichtungen 20 für jede Seite des Fahrhebels vorgesehen werden. Bei Doppelvibrationswalzenfahrzeugen können in der Leistungsbegrenzungseinrichtung weitere Stufen in der Stufenbohrung des Zylinders und an dem Stufen kolben zum Anschluß an den weiteren Vibrations antrieb vorgesehen werden.

In entsprechender Weise können bei Vibrations walzenfahrzeugen mit einer hydrostatischen Lenkunterstützung oder mit einer hydrostatischen Lenkung eine weitere Stufe in der Stufenbohrung des Zylinders und an dem Stufenkolben vorgesehen werden, die der hydrostatischen Lenkunterstützung bzw. Lenkung zugeordnet wird. Entsprechend kann ein weiterer Vibrationsantrieb, der sich von dem zuerst genannten Vibrationsantrieb nach der Drehzahl und/oder Drehrichtung unterscheidet, in der Leistungsbegrenzungseinrichtung 20 berücksichtigt werden.

Claims

1. Vibrationswalzenfahrzeug mit wenigstens einer Walzentrommel, die durch einen hydraulischen Fahrantrieb antreibbar ist und mit einem Vibrationsantrieb als wenigstens einer weiteren leistungsverbrauchenden Antriebseinrichtung, enthaltend

(a) eine Antriebskraftmaschine (1),
(b) eine von der Antriebskraftmaschine (1) angetriebene hydrostatische Pumpe (2) mit veränderbarer Fördermenge zur Speisung des hydraulischen Fahrantriebs,
(c) einen in einem Stellbereich verstellbaren Fahrhebel (3), durch welchen die Förder menge der hydrostatischen Pumpe (2) ein stellbar ist,
(d) den an die Antriebskraftmaschine (1) angeschlossenen hydraulischen Vibrations antrieb (9, 10, 11), und
(e) eine Leistungsbegrenzungseinrichtung (20) mit einer vom Druck der hydrostatischen Pumpe (2) des Fahrantriebs beaufschlagten Stellvorrichtung,

dadurch gekennzeichnet, daß

(f) die Stellvorrichtung zusätzlich von einer vom Druck am Vibrationsantrieb (9, 10, 11) beaufschlagt ist und
(g) den Stellbereich des Fahrhebels (3) und damit die Fördermenge der Pumpe (2) des Fahrantriebs um so stärker beschränkt, je höher der Druck am Vibrationsantrieb ist,
(h) derart, daß die gesamte vom Fahrantrieb und Vibrationsantrieb verbrauchte Leistung kleiner als die Grenzleistung der An triebskraftmaschine (1) ist.

2. Vibrationswalzenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die Leistungsbegrenzungsvorrichtung (20) einen Anschlag enthält, der durch die Stellvorrichtung in den Stellbereich des Fahrhebels (3) vorbewegbar ist, und
(b) die Stellvorrichtung eine Kolben-Zylinder- Einheit mit einem in einer Stufenbohrung (24) geführten Stufenkolben (27) ist,
- (b₁) der wenigstens eine erste und eine zweite Kolbenfläche aufweist, die über einen ersten bzw. einen zwei ten Anschluß (25, 26) der Kolben-Zy linder-Einheit im Sinne einer Vor bewegung des Anschlags mit hydrau lischem Druckmittel beaufschlagbar sind, und
- (b₂) der von einer Feder (30) im Sinne einer Rückbewegung des Anschlags belastet ist, und
(c) der erste Anschluß (25) mit dem Hydraulik kreislauf des Fahrantriebs und der zweite Anschluß (26) mit dem Hydraulikkreislauf des Vibrationsantriebs (9, 10, 11) verbunden sind.

3. Vibrationswalzenfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (30) mit einer Kraft vorgespannt ist, die der Kraft des auf den Stufenkolben (27) wirkenden Drucks des Hydraulikkreislaufs des Fahrantriebs bei der Grenzleistung der Antriebskraftmaschine (1) entspricht.

4. Vibrationswalzenfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Stufen des Stufenkolbens (27) sich pro portional zu den maximalen Förderströmen der zugeordneten hydraulischen Kreisläufe ver halten.

5. Vibrationswalzenfahrzeug nach einem der An sprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der Vibrationsantrieb nach Drehzahl und/oder Drehrichtung verschiedene Vibrationsstufen aufweist und
(b) jede Vibrationsstufe einer Stufe in der Stufenbohrung (24) und einer Stufe an dem Stufenkolben (27) zugeordnet ist.

6. Vibrationswalzenfahrzeug nach einem der An sprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) es als Doppelvibrationswalzenfahrzeug mit zwei Vibrationseinrichtungen und zuge hörigen Vibrationsantrieben ausgebildet ist und
(b) jedem Vibrationsantrieb eine Stufe der Stufenbohrung und eine Stufe an dem Stufenkolben zugeordnet ist.