DE4138076C2 - Allradantrieb-Asphaltfertiger - Google Patents

Description

Aus dem DE-GM 87 02 877 ist ein Straßendeckenfertiger bekannt, der zwei hintere Antriebsräder und wenigstens zwei vordere Lenkräder aufweist. Die Achsschenkel­ bolzen der Lenkräder sind am oberen Ende als Kolbenstangen ausgebildet und sind jeweils in einem Hydraulikzylindergehäuse vertikal verschiebbar aufgenommen. Beide Hydraulikzylindergehäuse sind über eine Ausgleichsleitung verbunden, so daß sich bei einem Niveauunterschied zwischen den beiden Lenkrädern ein Niveauausgleich erreichen läßt, wobei sich die Achsschenkelbolzen entsprechend vertikal verstellen. Bei dieser Konstruktion lastet das Gesamtgewicht des im vorderen Bereich in einem Kübel aufgenommenen Einbaumaterials auf den beiden Hydraulikzylindern.

Bei einem allradgetriebenen Fahrzeug dieser Art ist man bestrebt, die Vorderradantriebskraft so groß wie möglich zu machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Vorderradantrieb eines Allradantrieb- Asphaltfertigers in Abhängigkeit von Bodenunebenheiten und Belastung zu optimieren.

Gelöst wird diese Aufgabe gem. der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Demgemäß kann die Höhe des Aufbaus des Asphaltfertigers automatisch eingestellt werden, um eine Neigung nach links oder rechts zu vermeiden und eine gleichmäßige Belastung auf die Vorderräder aufzubringen. Da die Belastung eines Vorderrades, die am Ölhydraulikzylinder erfaßt wird, dem Hydraulikkreis des Hydraulikmotors zugeführt wird, kann der Ölhydraulikmotor ein dieser Belastung entsprechendes Antriebsmoment erzeugen, um eine maximale Zugkraft zu liefern, ohne daß das Vorderrad rutscht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; in diesen zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Vorderradteil eines Asphaltfertigers;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Vorderradteils;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Vorderradteils zur Erläuterung der auftretenden Kräfte;

Fig. 4A und 4B Seitenansichten, die den Zustand jedes der Vorderradteile veranschauli­ chen, wenn eines der beiden Vorderräder auf ein Hindernis der Höhe A auffährt;

Fig. 5 ein Hydraulikkreisdiagramm der Vorderradantriebsvorrichtung des Asphaltfertigers;

Fig. 6-8 Hydraulikkreisdiagramme weiterer Ausführungsformen der Vorderradan­ triebsvorrichtung des Asphaltfertigers;

Fig. 9 eine Vorderansicht eines bekannten Asphaltfertigers, bei dem die Vorderräder direkt am Aufbau befestigt sind;

Fig. 10 eine Vorderansicht eines weiteren bekannten Asphaltfertigers, bei dem die Vorderräder mittels eines Schwingträgers am Aufbau abgestützt sind;

Fig. 11 eine Draufsicht des Vorderradteils eines Asphaltfertigers mit vier Vorderrädern;

Fig. 12 eine Draufsicht des Vorderradteils des Asphaltfertigers einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 13 einen Längsquerschnitt des Vorderradteils längs der Linie A-A der Fig. 12;

Fig. 14 eine Draufsicht des Vorderradteils des Asphaltfertigers einer weiteren Ausführungsform und

Fig. 15 eine Seitenansicht des Vorderradteils der Ausführungsform der Fig. 14.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist ein Träger 2, der ein Vorderrad 3 trägt, mittels eines Stifts 1 an einem Ende so gegen den Aufbau des Asphaltfertigers abgestützt, daß er schwingen kann. Sein anderes Ende ist an dem Ende der Kolbenstange eines Hydraulikzylinders 11 befestigt, der dazu dient, die Höhe des Trägers 2 automatisch einzustellen. Wenn das Rad über eine unebene Bodenfläche fährt, schwingt der Träger 2, um die vertikale Bewegung des Rads 3 zu ermöglichen. Der Stift 1 ist so angeordnet, daß er die vertikale Belastung des Vorderrads und das von dem Rad verursachte Moment zusammen mit dem Hydraulikzylinder 11 aufnehmen kann. An dem Träger 2 ist ein Achsschenkel 10, an dem ein Antriebsmotor 6 befestigt ist, mittels eines Lenkzapfen 8 befestigt, so daß, wenn der Asphaltfertiger gesteuert wird, das Vorderrad 3 synchron mit einem Lenkzylinder 5 gedreht werden kann. Außerdem sitzt an einer Nabe 9 ein Reifen. Am hinteren Teil des Trägers 2 ist ein Gleitlager 7 befestigt, um die vertikale Bewegung des Trägers zu führen, während sich das Rad 3 vertikal bewegt, und der Hydraulikzylinder 11 ist an einem Ansatz des Gleitlagers befestigt. Beide Zylinder 11 sind an ihrem unteren Teil mittels einer Hydraulikleitung 14 verbunden, und ein Drucksensor 13 ist an die Leitung 14 angeschlossen. Außerdem ist ein Führungsansatz 4, der den Gleitansatz 7 vertikal verschiebbar an der Aufbauseite hinter dem Vorderradteil hält und ein Ansatz 12, der oben den Hydraulikzylinder 11 hält, angeordnet, um die vertikale Bewegung des Hydraulik­ zylinders zu führen.

In Fig. 3 sind die horizontalen Abstände von dem Punkt, an dem das Vorderrad 3 den Boden berührt, zu dem Stift 1 und zum Ende der Kolbenstange des Hydraulikzylinders 11 als 1₁ bzw. 1₂ bezeichnet, während der Abstand von dem Ende der Kolbenstange des Hydraulikzylinders 11 bis zu dem Punkt, an dem der Zylinder befestigt ist, als L bezeichnet ist. Wenn 11 und 12 gleich sind und die rechten und linken Vorderräder auf flachem Boden liegen, werden W kg des Eigengewichts des Vorderradteils auf den Mittelpunkt der Vorderräder 3 und eine ausgeglichene Belastung von W/2 kg auf jedes Vorderrad 3 aufgebracht. Dabei beträgt die auf jeden Ölhydraulikzylinder 11 aufgebrachte Belastung W/4. Selbst, wenn der Mittelpunkt des Eigengewichts nicht genau in die Mitte zwischen die Räder 3 fällt, ist die Belastung immer noch gleichmäßig auf das rechte und das linke Vorderrad 3 verteilt. Selbst, wenn 1₁ und 1₂ nicht gleich sind, ist die auf den linken und rechten Hydraulikzylinder 11 aufgebrachte Belastung die gleiche.

Es wird nun der Fall beschrieben, bei dem der Asphaltfertiger auf unebener Bodenfläche und eines der beiden Vorderräder 3 über ein Hindernis der Höhe A fährt. Der Träger 2, der das Vorderrad 3 trägt, welches über das Hindernis fährt, ist vorne mehr nach unten geneigt als dann, wenn das hintere Ende des Trägers 2 befestigt ist, und der Stift 1 ist aus der Stellung der unterbrochenen Linie um A/2 abgesenkt, und das Ende der Stange des Hydraulik-Zylinders 11 ist aus der Stellung der unterbrochenen Linie um A/2 angehoben. Da die rechten und linken Hydraulikzylinder 11 mittels der Hydraulikleitung 14 miteinander verbunden sind, fährt die Kolbenstange des Hydraulikzylinders 11 des Vorderrads 3, welches nicht über das Hindernis fährt, um den gleichen Betrag A/2 aus, um den die Kolbenstange des Hydraulikzylinders 11 des Vorderrads, das über das Hindernis fährt, zurückgezogen wird. Folglich wird der Träger 2, der das Vorderrad 3 trägt, das nicht über das Hindernis fährt, vorne mehr nach oben gekippt als dann, wenn er an seinem hinteren Ende befestigt wäre (durch die strichlierte Linie von Fig. 4B angezeigt), und der Stift 1 wird aus der Stellung der strichlierten Linie um A/2 angehoben, während das Ende der Kolbenstange des Hydraulikzylinders 11 aus der Stellung der strichlierten Linie um A/2 abgesenkt wird (siehe Fig. 4B). Die Höhe des Stifts 1 an der Seite des Vorderrads 3, das über das Hindernis fährt, von Bodenfläche beträgt A - (A/2), während die Höhe des Stifts 1 an der Seite des Vorderrads 3, das nicht über das Hindernis fährt, vom Boden A/2 beträgt, d. h. selbst, wenn eines der beiden Vorderräder über ein Hindernis fährt, wird immer eine gleichmäßige Belastung auf diese aufgebracht, weil der Aufbau immer waagerecht bleibt.

Es wird nun mit Bezug auf Fig. 5 das Verfahren beschrieben, mit dem die Antriebskraft des Hydraulikzylinders 6 gesteuert wird.

Bei der Ausführungsform der Fig. 5 wird der von einer Ölhydraulik-Verstellpumpe 21 erzeugte Öldruck über ein Differenzdruck-Steuerventil 19 und ein solenoidbetätigtes Proportionaldruck-Steuerventil 18 dem Ölhydraulikmotor 6 zugeführt. Ein solenoidbetätigtes Proportionaldruck-Begrenzungsventil 27 und ein Differenzdruck- Fernsteuerventil 26 sind an einer Entlüftungsöffnung 29 vorgesehen, um einen Zylinder 22 für die Steuerung der Nockenplatte der Ölhydraulik-Verstellpumpe 21 zu steuern, damit Öl aus der Ölleitung zwischen der Ölhydraulik-Verstellpumpe 21 und dem Differenzdruck-Steuerventil 19 ausströmt. Das Drucksignal des Drucksensors 13, der an der beide Hydraulikzylinder 11 verbindenden Hydraulikleitung 14 ange­ schlossen ist, wird durch einen Verstärker 20 verstärkt und dem Begrenzungsventil 27 zugeführt, um dieses zu steuern, so daß der Lieferdruck der Verstellpumpe 21 immer proportional zum Drucksignal ist oder, mit anderen Worten, zur auf das Vorderrad aufgebrachten Belastung. Folglich ist das Abgabedrehmoment des Motors 6 immer proportional zur auf das Vorderrad aufgebrachten Belastung. Außerdem wird ein Geschwindigkeitssignal von einem Geschwindigkeitssensor 23, der die Geschwindig­ keit des Hinterrads erfaßt, über einen Verstärker 20b dem Steuerventil 18 zugeführt, so daß sich das Ausgangsdrehmoment des Motors 6 in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit des Hinterrads ändert.

Der Hydraulikkreis der Fig. 6 ist ein solcher mit Rückkopplung, bei dem statt der Verstellpumpe 21 der Fig. 5 eine Ölhydraulikpumpe mit konstanter Verstellung 30 verwendet wird, so daß der von dem Drucksensor 13 erfaßte Druck über einen Verstärker 20 zu dem Begrenzungsventil 27 übertragen wird, damit Öl durch die Ölleitung zwischen dem Hydraulikmotor 6 und einem 3-Wegeventil 34 in Übereinstimmung mit dem vorstehend beschriebenen Druck ausströmen kann. Ein Überdruckventil 33 dient dazu, daß Öl durch die Ölleitung zwischen der Ölhydraulikpumpe 30 und dem Ventil 34 ausströmen kann. In diesem Fall wird das Geschwindigkeitssignal des Geschwindigkeitssensors 23 über den Verstärker 20b dem Ventil 34 zugeführt.

Bei dem Hydraulikkreis der Fig. 7 ist, um den Druck zu steuern, ein solenoidbetätigtes Proportionaldruck-Reduzierventil 31 in der Ölleitung zwischen der Ölhydraulikpumpe mit konstanter Verstellung 30 und dem Hydraulikmotor 6 vorgesehen, und, um die Geschwindigkeit zu steuern, ist ein solenoidbetätigtes Proportional-Durchfluß-Steuer­ ventil 32 vorgesehen, dem das Geschwindigkeitssignal des Geschwindigkeitssensors 23 zugeführt wird. Dieser Hydraulikkreis kann als Entnahmekreis zur Rückführung eines Teils des von der Ölhydraulikpumpe 30 gelieferten Öls verwendet werden und eine Einstellung der rückgeführten Menge durchführen, um die Geschwindigkeit zu steuern, und umfaßt auch einen Hydraulikkreis, der für die Einstellung des Durchsatzes ausgebildet ist.

Der Hydraulikkreis der Fig. 8 ist ein solcher für den Ölhydraulikmotor 6 eines herkömmlichen Asphaltfertigers. In diesem Fall wird der Zylinder zur Steuerung der Nockenplatte der Ölhydraulik-Verstellpumpe 21 durch ein Differenzdruck-Einstell­ ventil 24 und ein Drucksteuerventil 25 gesteuert.

Es ist auch der Einbau des Differenzdruck-Einstellventils 24 der Fig. 8 zusätzlich zu dem Differenzdruck-Fernsteuerventil 26 der Fig. 5 möglich.

Fig. 11 zeigt eine Anordnung mit vier Vorderrädern, Fig. 12 und 13 zeigen eine Anordnung, bei der die Stellung und die Konstruktion der Gleitführung bzw. die Stellung des Lenkzylinders und des Hydraulikzylinders für die automatische Einstellung der Höhe geändert sind, und in Fig. 14 und 15 eine Anordnung, bei der der Zylinder für die automatische Einstellung der Höhe und die Gleitführung einstückig ausgebildet sind.

Fig. 9 und 10 zeigen eine bekannte Ausführungsform, bei der die Achsen der Vorderräder auf beiden Seiten des Körpers des Asphaltfertigers fest angeordnet sind, und die Lastverteilung auf die Vorderräder beim Fahren auf unebenem Boden nicht berücksichtigt wird.

Claims (4)

1. Allradantrieb-Asphaltfertiger, bestehend aus einem Aufbau, wenigstens einem rechten und einem linken Vorderrad (3), jeweils getragen von einem Träger (2) längs der rechten bzw. linken Seite, einem ersten und einem zweiten Zapfen (1) zur schwenkbaren Lagerung jedes Trägers (2) am Aufbau, einem ersten und einem zweiten Hydraulikzylinder (11), die jeweils auf der rechten und linken Seite des Aufbaus derart vertikal befestigt sind, daß ihre Kolbenstange nach unten gerichtet ist, wobei das andere Ende jedes Trägers (2) an einem Ende der jeweiligen Kolbenstange befestigt ist, einer einzigen Ölleitung (14), die den ersten und zweiten Hydraulikzylinder (11) verbindet und eine Niveaudifferenz des Aufbaus quer zur Fahrtrichtung des Asphaltfertigers ausgleicht, wenn dieser über eine unebene Fläche fährt, so daß das rechte und linke Vorderrad gleich belastet werden, jedem Vorderrad ist ein Hydraulikmotor zugeordnet, der von einem Hydraulikkreis angetrieben wird, und in der Ölleitung (14) befindet sich ein Drucksensor (13), um den Öldruck in der Ölleitung zu erfassen und ein dafür charakteristisches Signal an einen Hydraulikkreis zum Antrieb der Hydraulikmotoren der Vorderräder zu übertragen, wobei der Hydraulikkreis die Hydraulikmotoren steuert, damit diese ein dem Öldruck bzw. der Belastung (W) entsprechendes Antriebsmoment erzeugen.

2. Allradantrieb-Asphaltfertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikkreis eine Ölhydraulikverstellpumpe (21), ein Differenzdruck- Fernsteuerventil (26) zur Steuerung eines Zylinders durch Steuerung einer Nockenplatte der Hydraulikpumpe und ein solenoidbetätigtes Proportionaldruck- Begrenzungsventil (27), damit Öl aus dem Differenzdruck-Fernsteuerventil (26) in einen Ölbehälter in Übereinstimmung mit einem von dem Drucksensor (13) abgegebenen Drucksignal ausströmt, umfaßt.

3. Allradantriebs-Asphaltfertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß der Hydraulikkreis eine Ölhydraulikpumpe (30) mit konstanter Verstellung, ein in der Ölleitung zwischen der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikmotor (6) angeordnetes 3-Stellungsventil (34) und ein solenoidbetätigtes Proportionaldruck- Begrenzungsventil (27) umfaßt, damit Öl durch den Hydraulikmotor von dem 3- Stellungsventil fließen kann, um in Übereinstimmung mit dem vom Drucksensor (13) abgegebenen Drucksignal in den Ölbehälter auszutreten.

4. Allradantriebs-Asphaltfertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß der Hydraulikkreis eine Ölhydraulikpumpe (30) mit konstanter Verstellung, ein in der Ölleitung zwischen der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikmotor (6) angeordnetes solenoidbetätigtes Proportionaldruck-Begrenzungsventil (31) umfaßt, um den Öldruck innerhalb der Ölleitung in Übereinstimmung mit dem vom Drucksensor (13) abgegebenen Drucksignal zu reduzieren.