DE3800542A1 - Druckmittelsteuerkreis fuer ein arbeitsfahrzeug mit druckmittelbetaetigtem getriebe - Google Patents

Druckmittelsteuerkreis fuer ein arbeitsfahrzeug mit druckmittelbetaetigtem getriebe

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Description

Die Erfindung betrifft einen Druckmittelsteuerkreis für ein Arbeitsfahrzeug mit druckmittelbetätigtem Getriebe, insbesondere mit einem (einer) Druckmittel-Stelltrieb­ (einheit) zum Betätigen oder Steuern des Getriebes, einer Druckmittel-Speiseleitung für die Druckmittelzufuhr zum Stelltrieb, einer mit der Druckmittel-Speiseleitung ver­ bundenen Park- bzw. Feststellbremse des negativen oder Unterdrucktyps und einem in die Speiseleitung eingeschal­ teten Steuerventil. Letzteres weist mindestens eine erste Stellung zum Ablassen des Druckmittels von der Feststell­ bremse und eine zweite Stellung für die Druckmittelzufuhr zur Feststellbremse auf.
Zum Parken bzw. Abstellen des Arbeitsfahrzeugs mit einem bisherigen Druckmittel-Steuerkreis der oben umrissenen Art wird ein als Steuerventileinheit wirkendes Feststell­ bremsen-Steuerventil in eine Bremsstellung oder eine erste Stellung gebracht, um das Druckmittel aus der Fest­ stellbremse zu einer Druckmittel-Rücklaufleitung abzulas­ sen und damit die Park- bzw. Feststellbremse zu betäti­ gen. Gleichzeitig wird ein Gangwechsel-Steuerventil in eine Neutralstellung gebracht, um die Antriebsübertragung über den Stelltrieb und das Getriebe zu beenden und über­ schüssiges Druckmittel in der Druckmittel-Speiseleitung über ein Entlastungs- oder Druckablaßventiel abzulassen.
Bei diesem bekannten Steuerkreis kann daher in der Druck­ mittel-Speiseleitung unabhängig von der Stellung des Bremsensteuerventils ein Druckmitteldruck erzeugt oder aufgebaut werden. Demzufolge kann der Druckmittel-Stell­ trieb in eine das Fahrzeug in Gang setzenden Antriebs­ stellung gebracht werden, wenn das Gangwechsel-Steuerven­ til in einem Parkzustand, in welchem das Bremsensteuer­ ventil auf die Bremsstellung gestellt ist, in eine Vor­ wärts-Rückwärtsgangstellung gestellt wird, wenn nämlich die Bremsenlösebetätigung unterlassen wird. Dies führt zu einem Festfressen der Unterdruck-Feststellbremse (nega­ tive type parking brake). Es ist dabei möglich, eine solche Unterdruck-Feststellbremse mit einer die Vor­ triebskraft übersteigenden Bremsleistung vorzusehen, so daß das Fahrzeug sicher gegen eine Bewegung (durch Brems­ betätigung) festgestellt ist und ein Festfressen der Bremse auch dann vermieden wird, wenn eine Fahrzeug- Anfahrbetätigung ohne Lösen der Bremse eingeleitet wird. Eine Unterdruckbremse einer derart hohen Leistung ist aber sehr aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist mithin die Schaffung eines Druckmittel-Steuerkreises, mit dem ein Festfressen einer Unterdruckbremse auch bei unterlassenem Bremsenlösevor­ gang sicher verhindert werden kann, ohne daß sich dadurch die Kosten für die Unterdruckbremse erhöhen.
Diese Aufgabe wird bei einem Druckmittelsteuerkreis für ein Arbeitsfahrzeug mit einer mittels eines Druckmittel­ drucks betätigbaren Getriebeeinheit, umfassend eine Druckmittel-Stelltriebeinheit zum Steuern oder Ansteuern der Getriebeeinheit, eine an die Druckmittel-Speiselei­ tung angeschlossene Druckmittel-Park- oder -Feststell­ bremseneinheit eines negativen oder Unterdruckbremsen­ typs, die durch einen Druckmitteldruck zum Lösen der Feststellbremse(n) betätigbar ist, und eine in die Druck­ mittel-Speiseleitung eingeschaltete Steuerventileinheit mit mindestens einer ersten Stellung zum Ablassen von Druckmittel aus der Druckmittel-Feststellbremseneinheit und einer zweiten Stellung zum Zuführen des Druckmittels zur Druckmittel-Festststellbremseneineinheit erfindungs­ gemäß dadurch gelöst, daß die Steuerventileinheit so ausgebildet ist, daß sie in ihrer ersten Stellung das Druckmittel aus der Druckmittel-Speiseleitung abläßt.
Wenn bei dieser Ausgestaltung die Steuerventileinheit in die erste Stellung oder eine Bremsenbetätigungsstellung gebracht wird, wird die Druckmittel-Speiseleitung über die Steuerventileinheit mit einer Rücklaufleitung ver­ bunden. Wenn daher das Fahrzeug mit in die Bremsenbetäti­ gungsstellung gestellter Steuerventileinheit geparkt bzw. abgestellt wird, kann das Druckmittel aus der Speiselei­ tung in die Rücklaufleitung strömen. Hierdurch wird der Druckmittel-Stelltrieb für die Getriebesteuerung unwirk­ sam gemacht, so daß das Getriebe in einer Neutral- bzw. Leerlaufstellung gehalten wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Druckmittelsteuerkreis kann somit ein Festfressen der Unterdruckbremse vermieden werden, auch wenn die Bremsenlösebetätigung unterlassen wird. Dieser Vorteil wird dabei mittels einer kostenspa­ renden Unterdruckbremse einer geringen Leistung reali­ siert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Steuerventileinheit ein Dreistel­ lungsventil, das in einer zweiten Stellung einen Hydrau­ likzylinder in eine erste Endstellung setzt und in einer dritten Stellung diesen Zylinder in eine zweite Endstel­ lung stellt. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Zusammen­ fassung eines Gangwechsel-Steuerventils und eines Brem­ sensteuerventils in einer einzigen Einheit, wodurch eine Vereinfachung des Steuerkreises und eine entsprechende Kostensenkung dafür erreicht werden.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zei­ gen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Radladerfahrzeugs mit einem Hydraulik-Steuerkreis gemäß der Erfindung und
Fig. 2 ein Schaltbild eines Druckmittel- oder Hydraulik- Steuerkreises gemäß der Erfindung.
Fig. 1 veranschaulicht ein Vierrad-Laderfahrzeug (Schau­ fellader) als Beispiel für ein mit einem Druckmittelsteu­ erkreis gemäß der Erfindung ausgestattetes Arbeitsfahr­ zeug. Dabei wird (Hydraulik-)Öl als Druckmittel verwen­ det. Der Radlader weist ein vorderes Chassis 2 mit rech­ ten und linken Vorderrädern 3 auf; die beiden Chassis (oder Fahrgestellrahmen) sind um eine lotrechte Achse a schwenkbar miteinander verbunden. Das vordere Chassis 2 weist eine etwa lotrechte Halterung 5 auf, an deren obe­ rem Ende ein Lade-Schaufelarm 7 in lotrechter Richtung schwenkbar angelenkt ist. Der Schaufelarm 7 trägt eine an seinem distalen bzw. vorderen Ende angelenkte Ladeschau­ fel 6. Weiterhin sind am vorderen Chassis 2 ein rechter und ein linker Hubzylinder 8 für die Betätigung (Heben und Senken) des Schaufelarms 7 und ein Kippzylinder 10 für die Betätigung der Ladeschaufel 6 über einen Kipparm 9 vorgesehen. Das hintere Chassis 4 trägt ein Lenkrad 11, einen Fahrersitz 12, eine Antriebsmaschine 13 und ein Ge­ triebegehäuse 14. Die Antriebskraftübertragung vom Ge­ triebegehäuse 14 erfolgt auf die Vorderräder 1 über eine Getriebewelle 15 und auf die Hinterräder 3 über eine andere Getriebewelle 16.
Der Schaufel- oder Radlader wird durch Drehen am Lenkrad 11 zum Auslenken des vorderen Chassis 2 nach rechts und links relativ zum hinteren Chassis 4 gelenkt.
Das Getriebegehäuse 14 enthält ein als Gangwechselein­ richtung dienendes sog. Hydraulikgetriebe mit einer durch die Antriebsmaschine 13 angetriebenen Taumelscheiben- Axialkolbenhydraulikpumpe P und einem Taumelscheiben- Axialkolbenhydraulikmotor M für den Antrieb einer Aus­ gangs- oder Abtriebswelle. Das Hydraulikgetriebe ist zwischen Vorwärts- und Rückwärtsantrieb umschaltbar und ermöglicht stufenlose Geschwindigkeitsänderungen in Vor­ wärts- und Rückwärtsgangstellung durch Änderung des Tau­ melscheibenwinkels der Hydraulikpumpe P; es gewährleistet zudem zwei (Schnell- und Langsam-)Fahrgeschwindigkeitsbe­ reiche durch Änderung des Taumelscheibenwinkels des Hydraulikmotors M.
Ein mit den Hinterrädern 3 verbundenes Ausgleichgetriebe­ gehäuse enthält eine hydraulisch betätigbare negative bzw. Unterdruck-Park- oder -Feststellbremse 17, die durch Beaufschlagung mit Hydraulikdruck lösbar und zum Anziehen der Bremse durch Federkraft o. dgl. bei Aufhebung des Hydraulikdrucks betätigbar ist.
Fig. 2 veranschaulicht einen Druckmittel- oder Hydraulik­ steuerkreis für die Steuerung des Hydraulikgetriebes und der Unterdruckbremse 17. Dieser Steuerkreis enthält eine Förderpumpe 18 zum Erzeugen eines Druckmittel- oder Öl­ drucks für die Betätigung von drei Elementen, d. h. eines als Hauptgangwechsel-Hydraulikzylinder zum Ändern des Taumelscheibenwinkels der Hydraulikpumpe P wirkenden er­ sten Hydraulikzylinder 19, einen als Hilfsgangwechsel- Hydraulikzylinder zur Änderung des Taumelscheibenwinkels des Hydraulikmotors M wirkenden zweiten Hydraulikzylin­ ders 19 A sowie der Unterdruckbremse 17. Erster und zwei­ ter Hydraulikzylinder 19 bzw. 19 A bilden eine hydrauli­ sche Stelltriebeinheit zum Steuern oder Ansteuern des Getriebes. Öl- bzw. Druckmittel-Speiseleitungen 20 ent­ halten ein Hauptgangwechsel-Steuerventil 21 zur Steuerung der Druckmittelzufuhr zum ersten Hydraulikzylinder 19, ein Hilfsgangwechsel-Steuerventil 22 zur Steuerung der Druckmittelzufuhr zum zweiten Hydraulikzylinder 19 A und ein Bremsensteuerventil 22 für die Steuerung der Druck­ mittelzufuhr zur Unterdruckbremse 17. Das Hilfsgangwech­ sel-Steuerventil und das Bremsensteuerventil sind dabei zu einer einzigen Einheit zusammengefaßt (integriert).
Das Hauptgangwechsel-Steuerventil 21 umfaßt ein elektro­ magnetisches Dreistellungsventil mit einer Vorwärtsgang­ stellung zum Betätigen des ersten Hydraulikzylinders 19 in eine Hochgeschwindigkeit- oder Schnellgang-Vorwärts­ gangstellung, einer Rückwärtsgangstellung zum Betätigen des ersten Hydraulikzylinders 19 in eine Hochgeschwindig­ keit-Rückwärtsgangstellung und einer Leerlauf- oder Neu­ tralstellung zum Rückstellen des ersten Hydraulikzylin­ ders 19 in eine Anhaltestellung.
Das integrierte Hilfsgangwechsel- und Bremsensteuerventil 22 umfaßt ein Dreistellungsventil mit einer Hochgeschwin­ digkeit- oder Schnellgangstellung zum Betätigen des zwei­ ten Hydraulikzylinders 19 A in eine Schnellgangstellung, einer Langsamgangstellung zum Betätigen des zweiten Hy­ draulikzylinders 19 A in eine Langsamgangstellung und einer Bremsenbetätigungsstellung zum Verbinden der Druck­ mittel-Speiseleitung 20 mit einer Rücklaufleitung 23 zum Ablassen des Öl- oder Druckmitteldrucks aus der Unter­ druckbremse 17. Dieses Dreistellungs(steuer)ventil ist so ausgestaltet, daß in der Bremsenbetätigungsstellung der zweite Hydraulikzylinder 19 A mit der Rücklaufleitung 23 verbunden ist.
Das Dreistellungs(steuer)ventil 22 ist somit mittels eines enzigen Bedienhebels 24 für Hilfsgangwechsel oder -geschwindigkeitsänderung und zum Anziehen der Feststell­ bremse(n) betätigbar.
Bei der beschriebenen Ausführungsform wird das in der Druckmittel-Speiseleitung 20 und in der Unterdruckbremse 17 enthaltende Druckmittel (Hydrauliköl) zur Rücklauflei­ tung 23 abgelassen, wenn das Hauptgangwechsel-Steuerven­ til 21 in die Neutralstellung gestellt und sodann das Dreistellungs(steuer)ventil 22 in die Bremsenbetätigungs­ stellung gebracht wird. Selbst wenn in diesem Zustand das Hauptgangwechsel-Steuerventil 21 in die Vorwärts- oder Rückwärtsgangstellung gestellt wird, bleibt der Gangwech­ sel-Stelltrieb bzw. der Hauptgangwechsel-Hydraulikzylin­ der 19 unwirksam, so daß keine Vortriebskraft erzeugt wird.
Bei der beschriebenen Ausführungsform verbindet das Drei­ stellungs(steuer)ventil 22 in der Bremsenbetätigungsstel­ lung den Hilfsgangwechsel-Hydraulikzylinder 19 A mit der Rücklaufleitung 23. Wahlweise kann dieses Dreistellungs­ ventil so ausgebildet sein, daß in der Bremsenbetäti­ gungsstellung nur die Druckmittel-Speiseleitung 20 mit der Rücklaufleitung 23 verbindet.
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist zudem das durch den Druckmittelsteuerkreis (an)gesteuerte Getriebe ein Hydraulik- oder Flüssigkeitsgetriebe. Es kann sich dabei jedoch auch um eine beliebige andere Getriebeart handeln.

Claims (6)

1. Druckmittelsteuerkreis für ein Arbeitsfahrzeug mit einer mittels eines Druckmitteldrucks betätigbaren Getriebeeinheit, umfassend
eine Druckmittel-Stelltriebeinheit zum Steuern oder Ansteuern der Getriebeeinheit,
eine an die Druckmittel-Speiseleitung angeschlossene Druckmittel-Park- oder -Feststellbremseneinheit eines negativen oder Unterdruckbremsentyps, die durch einen Druckmitteldruck zum Lösen der Feststellbremse(n) betätigbar ist, und
eine in die Druckmittel-Speiseleitung eingeschaltete Steuerventileinheit mit mindestens einer ersten Stellung zum Ablassen von Druckmittel aus der Druck­ mittel-Feststellbremseneinheit und einer zweiten Stellung zum Zuführen des Druckmittels zur Druckmit­ tel-Festststellbremseneineinheit,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinheit so ausgebildet ist, daß sie in ihrer ersten Stellung das Druckmittel aus der Druckmittel-Speiseleitung abläßt.
2. Druckmittelsteuerkreis nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Druckmittel-Stelltriebeinheit einen ersten Zylinder zum Steuern eines Hauptgang- oder -geschwindigkeitswechselvorgangs der Getriebeein­ heit aufweist.
3. Druckmittelsteuerkreis nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Druckmittel-Stelltriebeinheit ferner einen zur Steuerung eines Hilfsgang- oder -geschwindigkeitswechselvorgangs der Getriebeeinheit dienenden zweiten Zylinder aufweist, der in eine erste Endstellung, in welcher die Getriebeeinheit in eine Langsamgangstellung gebracht ist, und in eine zweite Endstellung stellbar ist, in welcher die Getriebeein­ heit in eine Schnellgangstellung gebracht ist, und die Steuerventileinheit eine weitere Funktion zur Steue­ rung der Druckmittelzufuhr von der Druckmittel-Speise­ leitung zur Druckmittel-Stelltriebeinheit zwecks se­ lektiver Einstellung des zweiten Zylinders in die erste und die zweite Endstellung aufweist.
4. Druckmittelsteuerkreis nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Steuerventileinheit ein Drei­ stellungsventil umfaßt, das in seiner zweiten Stellung den zweiten Zylinder in die erste Endstellung und in einer dritten Stellung den zweiten Zylinder in die zweite Endstellung stellt.
5. Druckmittelsteuerkreis nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Getriebeeinheit eine Taumel­ scheiben-Axialkolbenpumpe und einen Taumelscheiben- Axialkolbenmotor aufweist, der erste Zylinder einen Taumelscheibenwinkel der Taumelscheiben-Axialpumpe zu ändern vermag und der zweite Zylinder einen Taumel­ scheibenwinkel des Taumelscheiben-Axialkolbenmotors zu ändern vermag.
6. Druckmittelsteuerkreis für ein Arbeitsfahrzeug, ge­ kennzeichnet durch
eine hydraulische Getriebeeinheit mit einer Taumel­ scheiben-Axialkolbenpumpe und einem Taumelscheiben- Axialkolbenmoter,
eine Förderpumpe,
einen ersten Hydraulikzylinder zur Änderung eines Taumelscheibenwinkels der Taumelscheiben-Axialkolben­ pumpe,
einen zur Änderung eines Taumelscheibenwinkels des Taumelscheiben-Axialkolbenmotors dienenden zweiten Hydraulikzylinder, der in eine erste Endstellung, in welcher die Getriebeeinheit in eine Langsamstellung gestellt ist, und eine zweite Endstellung bringbar ist, in welcher die Getriebeeinheit in eine Schnell­ gangstellung gestellt ist,
eine Drucköl- oder Druckmittel-Speiseleitung zur Zufuhr von Drucköl von der Förderpumpe zu erstem und zweitem Hydraulikzylinder,
eine mit der Drucköl-Speiseleitung verbundene hydrau­ lische Park- oder Feststellbremseneinheit eines nega­ tiven oder Unterdruckbremstyps, die durch einen Hy­ draulikdruck zum Lösen der Feststellbremse(n) betätig­ bar ist,
ein in die Drucköl-Speiseleitung eingeschaltetes Steu­ erventil zum Steuern oder Ansteuern des ersten Hydrau­ likzylinders und
ein in die Drucköl-Speiseleitung eingeschaltetes hy­ draulisches Dreistellung-Steuerventil mit einer ersten Stellung zum Ablassen von Drucköl aus der hydrauli­ schen Feststellbremseneinheit und der Drucköl-Speise­ leitung, einer zweiten Stellung zum Zuführen des Drucköls zur hydraulischen Feststellbremseneinheit und zum Einstellen des zweiten Hydraulikzylinders in die erste Endstellung sowie einer dritten Stellung zum Zuführen von Drucköl zur hydraulischen Feststellbrem­ seneinheit und zum Einstellen des zweiten Hydraulik­ zylinders in die zweite Endstellung.
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