DE8712383U1

DE8712383U1 - Fahrzeug

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Publication number: DE8712383U1
Application number: DE8712383U
Authority: DE
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1987-09-12
Filing date: 1987-09-12
Publication date: 1987-12-10
Also published as: US4805719A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, mit einem vorderen und einem hinteren Paar von den Boden be-

iuuLciiucii naucLii) einet tcl ut ciniuii^onL al. kiiiaovi linie/ Hydraulikmötoren zum Antrieb jedes einzelnen Rades Und mit einer Vielzahl von durchflußvariablen Hydraulikpumpen zum Antrieb der Hydraulikmotoren.

Es ist bekannt, einen Traktor mittels einer hydraulischen Fahr^Anordnung anzutreiben, bei der jedes der vier den Böden berührenden Räder seinen eigenen hydraulischen Motor besitzt, der durch eine dazugehörige Hydraulikpumpe in Bewegung gesetzt wird, die durch einen auf dem Traktor befindliche Dieselmaschine angetrieben wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Form eines Traktors oder eines anderen Fahrzeugs mit einer hydraulischen Antriebsanordnung anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verbrennungskraftmaschine direkt eine erste un3 zweite fordermengenregulierbare Pumpe zum Betreiben der Motoren des vorderen Räderpaares und der Hotoren des hinteren Räderpaares sowie eine erste und zweite Verstärkerpumpe antreibt, daß ein Steuerventil von einer der Verstärkerpumpen mit Hydraulikflüssigkeit versorgbar und so angeordnet ist, daß es einen von der Geschwindigkeit der Verbrennungskraftmaschine abhangigen Ausgangs-Hydraulikdruck erzeugt, und daß

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ein weiteres von dem Ausgangs-Hydraulikdruck des Steuerventils gesteuertes Ventil in dem Pfad der Iydraulikflüssigkeit von jeder der Verstärkerpumpen EU einer entsprechend arbeitenden Kolben- und Zylinderanordnung zur Regelung der Förderleistung der tydraulikpumpen in Abhängigkeit der Geschwindigkeit fier Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist.

In einer Ausführung ist ein RichtüngswählVentil unter der Kontrolle des Fahrers auf der Ausgangsseite des Steuerventils zwischen dem Steuerventil und den weiteren Ventilen so angeordnet, daß die Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesteuert werden kann. Eine Ablaßleitung mit einem vom Fahrer kontrollierbaren Druckablaßventil kann an der Ausgangsseite des Steuerventils angeschlossen werden, um das Fahrzeug zu bremsen.

Bevorzugt sind die Hydraulikmotoren Dreigäng-Hydraulikmotoren. Die Wahl der Geschwindigkeit der; Komoren kann durch ein entsprechendes Ventil gesteuert werden, welches durch den Fahrer bedienbar ist und durch einen auf der Ausgangsseite der anderen Verstärkerpumpe erzeugten Steuerdruck betätigt werden kann.

Es ist ferner bevorzugt:, daß ein Zwei-Stellungs-Ventil in dem Hydraulikkreis zwischen jeder fördermengenvariablen Pumpe und ihren entsprechenden Hydraulikmotoren angeordnet ist, um zu ermöglichen, daß die Motoren in Reaktion auf ein Drucksignal eines vom Fahrer steuerbaren Steuerventils synchron angetrieben werden.

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Die Verbrennungskraftmaschine ist vorzugsweise eine Dieselmaschine/ obwohl alternativ auch eine Maschine mit Keifzenzündung verwendet werden kann.

Im folgenden wird zum besseren Verständnis eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung beispielhaft Unter

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echrieben.
Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Traktors und

Fig. 2 ein hydraulisches Flußdiagramm, welches die Antriebsanordnung für den Traktor aus Fig. 1 erläutert.

Ein Traktor 1 hat ein Paar den Boden berührender Vorderräder 2 und ein Paar den Boden berührender Hinterräder 3, jedes bestückt mit einem entsprechenden Hydraulikmotor. Der Traktor 1 ist durch ein vertikales Gelenk (dessen Achse in Fig. 1 als 4 dargestellt ist) zum Zwecke der Steuerung gegliedert, wobei die Fahrtrichtung des Traktors durch Steuer-Druckkolben 5 beeinflußt werden kann. In der vorderen Hälfte des Traktors ist unter einer Haube 6 eine Dieselmaschine untergebracht, die ein Paar fördermengenregulierbarer Hydraulikpumpen antreibt. Jede dieser Pumpen versorgt die Hydraülikmotoren des entsprechenden Reifenpaares 2 oder 3 unter Druck mit Hydraulikflüssigkeit.

Fig. 2 zeigt ein hydraulisches Flußdiagrauüfi €pt Antriebsanordnung für den Traktor 1- Die Dieselmaschine 7 hat eine Antriebswelle 8, die mittels eines Zahntadvorgeleges 9 die Antriebswellen 10, 11 eines

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Paares fordermengenregulierbarer Hydrauiikpuinpen 12, 13 antreibt, die als Axialkolben-Taumelscheiben-Pumpen ausgebildet sind. Ein Bauteil, welches ein Paar solcher Pumpen enthält, ist unter der Bezeichnung "Variable Doppelpumpe A5VG Serie 11" von der Mannesmann Rexroth GmbH, Bundesrepublik Deutschland, verfügbar. Jeder Pumpe 12, 13 ist eine Verstärkerpumpe 14, 15 zugeordnet, die durch die zugeordneten Antriebswellen 10, 11 angetrieben werden.

Von einem Vorratsbehälter 16 wird je nach Bedarf der Verstärkerpumpen 14, 15 Hydraulikflüssigkeit durch die Leitungen 17, 18 entnommen. Die von der Verstärkerpumpe 14 produzierte Ausgangsmenge wird über die Leitung 19, die Drossel 20 und über die Leitung 21 einem ersten Steuerventil 22 zugeführt, welches einen in ein Gehäuse eingebauten, federbelasteten Steuerkolben besitzt, wobei der Steuerkolben eine Drosselscheibe aufweist, durch die die Hydraulikflüssigkeit zu dem Vorratsbehälter zurückfließen kann (mit 23 bezeichnet). Wenn die Durchflußmenge in der Leitung 21 einen Schwellenwert überschreitet, bewegt sich der Steuerkolben des Ventils 22 gegen seine Feder und ermöglicht der Flüssigkeit, in die Leitung 24 und durch die Drossel 25 zu einem Durchflußrichfeungs-Steuerventil 26 zu fließen, das mit einem Schalthebel {voi/wärts-neutral-zurück) in der Kabine des Traktors 1 verbunden ist. Ein für den Gebrauch als Ventil 22 verwendbares Ventil wird von der Firma Mannesmann Rexroth GmbH unter der Bezeichnung "Steuerventil DA" angeboten.

Eine Bypassleitung 27 mit einem in ihr angeordneten Ventil 28 ist mit dei; Leitung 24 verbunden. Das

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Ventil 28 ist mit einem Bremspedal in der Kabine des Traktors 1 gekoppelt und gestattet, wenn es geöffnet ist, den Rückfluß der Hydraulikflüssigkeit zum Vorratsbehälter (mit 29 bezeichnet).

Unter der Annahme, daß der Fahrer des Traktors .1 den Vorwärtsgang gewählt hat, gestattet das Ventil 2 6 der Hydraulikflüssigkeit in die Leitung 30 zu einer entsprechenden Steuerdrucköffnung 31, 32 eines weiteren, mit den Pumpen 12, 13 verbundenen Regelventils 33, 34 zu gelangen.

Jedes der Ventile 33, 34 kann von der Art des unter der Bezeichnung "Regelventil HD" von der Mannesmann Rexroth GmbH angebotenen Ventils sein. Das Ventil 33 dient der Regelung des Flüssigkeitsdurchflusses von der Verstärkerpumpe 14 zu einem Zylinder 35 und einem Kolben 36, der die Stellung der Taumelscheibe der Pumpe 12 und damit deren Förderleistung regelt. In ähnlicher Weise dient das Ventil 34 der Regelung des Flüssigkeitsdurchflusses von der Verstärkerpumpe 15

zu einem Zylinder 37, in dem ein Kolben 38 gleitet, ' der die Taumelscheibe, und damit die Förderleistung der Pumpe 13 regelt.

Das Bezugszeichen 39 bezeichnet eine Rückflußleitung, die mit den anderen Steuerdrucköffnungen 40, 41 der Ventile 33, ?4 für den Rückfluß der über die Öffnungen 31, 32 zugeführten Hydraulikflüssigkeit zurück durch das Richtungswahlventil 26 zum Vorratsbehälter 29 verbunden ist.

im Betrieb des Traktors 1 ist die Geschwindigkeit der Dibbelmaschine 7 mittels eines konventionellen Gas-

pedals in der Kabine vom Fahrer kontrollierbar. In Abhängigkeit der Stellung des Ventils 26 ist in den Leitungen 30 und 39 entweder ein Null-Steuerdruck vorhanden, wenn "neutral" gewählt ist, oder es ist ein positiver Steuerdruck entweder in Leitung 30 oder Leitung 39 vorhanden, abhängig davon, ob der Fahrer mittels des Ventils 26 "vorwärts" oder "rückwärts" gewählt hat. Dieser Steuerdruck ist abhängig von der Geschwindigkeit der Dieselmaschine 7 und öffnet die Ventile 33, 34 bis zu einem von dieser Maschinengeschwindigkeit abhängigen Maß.

Die Versorgung des Ventiles 33 mit Flüssigkeit von der Verstärkerpumpe 14 erfolgt über die Leitung 19, dip Drossel 20 und über die Leitung 42, während der entsprechende Flüssigkeitsdurchfluß von der Verstärkerpumpe 15 zum Ventil 34 über die Leitung 43 erfolgt. Eine genaue Regelung der Stellung des Steuerkolbens des Ventils 33 wird, wie bei 44 dargestellt, mittels einer konventionellen mechanischen Verbindung zu dem Kolben 36 erreicht. In ähnlicher Weise wird eine genaue Regelung über die Stellung des Steuerkolbens des Ventils 34 mittels einer konventionellen mechanischen Verbindung 45 mit dem Kolben 38 erreicht,

Die Pumpe 12 versorgt die Dreigang-Hydraulikmotoren 46, 47 der Vorderräder 2, während die Pumpe 13 die Dreigang-Hydraulikmotoren 48, 49 der Hinterräder 3 versorgt. Drehzahl und Drehrichtung der Räder 2, 3 sind abhängig von den Stellungen der Taumelscheiben der Pumpen 12 und 13, die in der obenbeschriebenen Weise durch das Wahlventil 26 und die Geschwindigkeit der Dieselmaschine 7 bestimmt Werden*

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Die Geschwindigkeit der Motoren 46, 47, 48, 49 wird durch das Ventil 22 gesteuert, das einen von der Geschwindigkeit der Dieselmaschine 7 abhängigen Steuerdruck erzeugt der, abhängig von der Stellung des Wahlventils 26, für die angewählten Steueröffnungen 31, 32 oder 40, 41 der Regelventile 33, 34 gebraucht wird, die ihrerseits die Kolben für die Taumelscheiben der Pumpen 12, 13 steuern. Somit steuert ein einziges Steuerventil 22 beide Pumpen 12, 13.

Die Zu- und Rückf lußleiturigen für die Hydraulikflüssigkeit der Hydraulikmotoren 46, 47 sind mit 50,

51 bezeichnet. Ein federbelastetes Zwei-Stellungs-Ventil 52 in der Leitung 51 ermöglicht es jedem der Motoren 46, 47 der Pumpe 12 Flüssigkeit zu entnehmen, wenn der Steuerkolben des Ventils 52 sich in der in Pig. 2 gezeigten Position befindet. In seiner anderen Betriebsstellung erzeugt der Steuerkolben des Ventils

52 eine 50:50-Teilung zwischen den Motoren 46 und 47, um einen Schlupf der R^.der zu verhindern. In der Leitung 54 ist ein ähnliches Ventil 53 angeordnet, das eine der Zu- und Rückflußleitungen 54, 55 für die Motoren 48, 49 bildet. Die Ventile 52, 53 werden betätigt, indem den Leitungen 56, 57 ein Steuerdruck mittels eines Ventils 58 zugeführt wird, welches mit einem vom Fahrer in der Kabine des Traktors 1 bedienbaren Schalter verbunden ist. Dieser Steuerdruck wird dem Ausgang der Verstärkerpumpe 15 in der Leitung 59 entnommen. Durch Steuerung des Ventils 58 kann der Fahrer einen synchronen Lauf der Motoren 46, 47, 48, 49 sicherstellen, um ein Gleiten der Laufräder zu verhindern.

Die Leibung 59 führt auch dem VeAfcil 60 einen Steuerdruck zu, der? zum Betätigen einer Parkbremse für den

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Traktor bestimmt ist. Sie fuhrt auch den Ventilen 61/ 62 elften Steuerdruck zu, die Von dem Fahrer zur Wahl des geeigneten Geschwindigkeitsbereiches ( erster/ zweiter oder dritter Gang) für die Hydraulikmotoren 46/ 47, 48, 49 betätigt werden können. Abhängig von der Stellung des Steuerkolbens in den Ventilen 61, 62 kann auch in Leitung 63 und/oder Leitung 64 ein entsprechender Steuerdruck vorhanden sein. Folglich gestatten die Ventile 61/ 62 zusammen die übertragung von vier Signalen an die Hydraulikmotoren 46/ 47, 48, 49. Drei dieser möglichen vier Kombinationen von Steuerdrücken in den Leitungen 63/ 64 werden dazu benutzt/ um den betreffenden der drei Geschwindigkeitsbereiche (z.B. 0-12 km/h oder 0-18 km/h oder 0-35 km/h) der Hydraulikmotoren 46/ 47/ 48, 49 auszuwählen.

Die Druckreduzierventile 65, 66 werden zum Einstellen des maximalen Steuerdrucks von den Verstärkerpumpen |

14, 15 auf einen gebräuchlichen Wert, z.B. etwa 30 1 bar, benötigt. Der minimale Steuerdruck, z.B. etwa 6 bar, wird mit dem Ventil 22 eingestellt. Die Druck- f reduzierventile 65, 66 dienen auch der Erzeugung |

eines entsprechenden Minimaldrucks in den jeweiligen f Ansaugleitungen für die Pumpen 12, 13. Die Druck- ] reduzierventile 67, 68 werden auf einen gebrauch- | liehen Wert eingestellt, z.B. etwa 440 bar, um den maximalen Ausgangsdruck der Pumpe 12 zu begrenzen, gleich welche Durchflußrichtung in den Leitungen 50, 51 zu irgendeiner Zeit auch immer vorherrschen mag.

Xhnliche Druckreduzierventile 69, 70 sind für die

Pumpe 13 vorgesehen. [

Eine Kühlanordnung 71 kann zur Regulierung der Tem- _f peratur der zirkulierenden Hydraulikflüssigkeit ver- {

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wendet werden. Während ein Filter 72 deren schmutzfreie Zirkulation Sicherstellt. Der Rest des Hydrau-Ükkreises, eingeschlossen die RÜGkflußleitungen und die Verbindungen zum Hydräulikflüssigkeitsbehälter, ist in Pig. 2 dargestellt und erfordert keine weitere Beschreibung.

Wenn es gewünscht wird, kann eine weitere fördermengenregulierbare Pumpe (nicht dargestellt) parallel zu den Pumpen 12, 13 oder in Reihe mit einer von ihnen angeschlossen werden, Um ein Zusatzgerät der Ausrüstung anzutreiben, das mit einer von der Geschwindigkeit der Dieselmaschine 7 abhängigen Geschwindigkeit betrieben werden muß. Eine derartige weitere Pumpe kann z.B. für den Antrieb der Räder eines Anhängers oder zum Betrieb eines Düngemittel-, Herbizid- oder Pestizidstreuers oder ähnlichem verwendet werden. Es ist wichtig, daß die Aritriebsgeechwindigkeit einer derartigen Zusatzausrüstung an die der Antriebsräder 2, 3 und die der Dieselmaschihü 7 angepaßt wird. Eine derartige weitere Pumpe hat zweckmäßigerweise eine Verstärkerpumpe (ähnlich den Verstärkerpumpen 14, 15) und ihre Taumelscheibe wird durch ein den Ventilen 33, 34 ähnliches Ventil gesteuert, welches seinerseits durch einen Steuerdruck des Ventils 22 gesteuert wird.

Anstatt die Pumpen 12, 13 und ihre Verstärkerpumpen 14, 15 parallel anzutreiben, kann die Dieselmaschine 7 auch so angeordnet werden, daß sie sie in Reihe antreibt.

Der erläuterte Traktor hat sehr einfache Betriebs-Kontrollmechanismen. So werden zur Steuerung nur ein

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Gaspedal zum Betätigen der Dieselmaschine 7, ein RiGhtüngSwahihebel zum Betätigen des Ventils 26, eine fußbremse zum Betätigen des Ventils 28 Und ein die Ventile 61/ 62 betätigender Geschwindigkeitsbereichswählhebel benotigt. Eine Betätigung der Parkbremse Wirkt auf das Ventil 60, während ein Durchrutschen

Schalter in der Traktörkabine verhindert werden kann.

Claims

Punanotkonkatu 2, 00120 Helsinki, Finnland Fahrzeug

Ansprüche

1, Fahrzeug, mit einem vorderen und einem hinteren Paar von den Boden berührenden Rädern, einer Verbrennungskraftmaschine, Hydraulikmotoren zum Antrieb jedes einzelnen Rades und mit einer Vielzahl von durchflußvariablen Hydraulikpumpen zum Antrieb der Hydraulikmotoren,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskraftmaschine (7) direkt eine erste und zweite fördermengenregulierbare Pumpe (12, 13) zum Betreiben der Motoren (46, 47) des vorderen Räderpaares (2) und der Motoren (48, 49) des hinteren Räderpaares (3) sowie eine erste und zweite Verstärkerpumpe (14, 15) antreibt, daß ein Steuerventil (22) von einer der Ver-

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stärkerpumpen (14) mit Hydraulikflüssigkeit versorgbar und so angeordnet ist, daß es einen von der Geschwindigkeit der Verbrennungskraftmaschine (7) abhängigen Ausgangs-Hydraulikdruck erzeugt, und daß ein weiteres von dem Ausgangs-Hydraulikdruck des Steuerventils (22) gesteuertes Ventil (33, 34) in dem Pfad der Hydraulikflüssigkeit von jeder der Verstärkerpumpen (14, 15) zu einer entsprechend arbeitenden Kolben- und Zylinderanordnung (35, 36, 37, 38) zur Regelung der Förderleistung der Hydraulikpumpen (12, 13) in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Verbrennungskraftmaschine (7) angeordnet ist.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Fahrer kontrollierbares Richtungswahlventil (26) auf der Ausgangsseite des Steuerventils (22) zwischen dem Steuerventil (22) und den weiteren Ventilen (33, 34) angeordnet ist, um die Fahrtrichtung des Fahrzeuges (1) zu steuern.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Ablaßleitung (27) mit einem vom Fahrer steuerbaren Druckablaöventil (28) auf der Ausgangsseite des Steuerventils (22) zum Bremsen des Fahrzeuges (1) angeschlossen ist.
4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikmotoren (46/ 47, 48, 49) Dreigang-Hydraulikmotoren sind.
5. Fahrzeug nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mahl der Geschwindig«·

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keit deif Motoren (46^ 47/ 48, 49) durch ein entsprechendes^ vom Fahrer bedienbares Und durch einen auf der Ausgangsseite der anderen Verstä'rkerpufnpe (15) zur Verfügung gestellten Steuerdruck betätigbares Ventil steuerbar ist»
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7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskraftmaschine (7) eine weitere, durch das Steuerventil (22) steuerbare fordermengenregulierbare Hydraulikpumpe zum Antrieb eines Zusatzgerätes in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Verbrennungskraftmaschine (7) und damit von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges (1) antreibt.