DE2001523A1

DE2001523A1 - Steuersystem fuer ein Hubfahrzeug

Info

Publication number: DE2001523A1
Application number: DE19702001523
Authority: DE
Inventors: Williamson William Aplin
Original assignee: Clark Equipment Co
Current assignee: Doosan Bobcat North America Inc
Priority date: 1969-01-15
Filing date: 1970-01-14
Publication date: 1970-07-30
Also published as: BE744407A; US3595343A; JPS5014420B1; FR2028378A1; GB1240918A; BR7015898D0

Description

Clark Equipment C ο m ρ any

lh Buchanan, Michigan (V.St

m ρ .A.)

Steuersystem für ein Hubfahrzeug.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für ein Hubfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einer Ventilanordnung für die Brennstoffzufuhr und einem Einstellglied für die Drehzahl und mit mindestens einer von dem Motor angetriebenen hydraulischen Pumpe, einer hydraulisch betätigten "Hubvorrichtung und mindestens einer weiteren hydraulisch betätigten oder gesteuerten Vorrichtung.

Beim Manövrieren eines Hubfahrzeugs vor dem und während des Hubvorgangs und beim Aufbringen einer Last . auf die Hubgabeln kommt es sehr häufig zu der Situation, daß die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs eine sehr längsame ist, während eine relativ hohe Hubgeschwindigkeit der Lasttragvorrichtung erwünscht ist. Um dieses Ergebnis zu erzielen, muß der Fahrer besondere Vorkehrungen treffen, damit das Hubfahrzeug sich nur sehr langsam bewegt. Dies wird durchweg durch besondere Vorrichtungen zur Erzielung einer zentimeterweisen Bewegung des Hubfahrzeugs oder durch die bekannte Maßnahme des Rutschenlass.ens der Kupplung erreicht, was aber beides mit einem raschen Verschleiß der Kupplung einhergeht. Auch sind derartige Manöver unter den angegebenen Bedingungen oft schwierig auszuführen.

Die üblichen Hubvorrichtungen werden ferner hydraulisch angetrieben und von einer durch den Motor des Fahrzeugs

00983171077 . .

angetriebenen Pumpe beaufschlagt. Eine Erhöhung der Hubgeschwindigkeit erfordert daher eine Erhöhung der Motordrehzahl, was schwierig zu bewerkstelligen ist, wenn zu gleicher Zeit eine geringe Geschwindigkeit des Hubfahrzeuges eingehalten werden soll.

Unter diesen Umständen wäre es äusserst vorteilhaft, wenn die Fahrzeugsteuerung so ausgelegt werden könnte, daß sie eine relativ geringe Vorwärtsgeschwindigkeit einhalten kann, während der Motor des Hubfahrzeuges nach Wunsch zur Erreichung einer günstigsten Hubgeschwindigkeit beschleunigt wird.

to, Eine weitere Aufgabe bei einem solchen Hubfahrzeug

besteht in der Einhaltung einer relativ geringen Vorwärts geschwindigkeit ohne lästige Manipulation mit dem Beschleunigungspedal, damit der Fahrer mehr Freiheit zur Betätigung der Steuerorgane der Hubvorrichtung gewinnt. Es wäre eine Regelung der Vorwärtsgeschwindigkeit des Hubfahrzeugs von Vorteil, die gewünschtenfalls in gewissen Grenzen unabhängig von Änderungen des Drehmomentbedarfs des Fahrzeuges ist.

Es werden hydraulische Steuerelemente in Kombination mit einem hydrostatischen Antrieb angewandt, um einerseits den Vorwärtsantrieb des Hubfahrzeugs zu bewerkstelligen und andererseits über die Hydraulik eine Steuerung des

|; Lasthubs und eine Regelung des Fahrzeugantriebs zu erhalten. Der hydrostatische Antrieb ermöglicht eine Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit unabhängig von der Motordrehzahl. Die Steuerung der Beschleunigung ist so eingerichtet, daß sie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs innerhalb gewisser Grenzen unabhängig von Änderungen der Motordrehzahl steuern kann, so daß eine Änderung der Motordrehzahl herbeigeführt werden kann, um die Hubpumpe schnell genug für einen schnellen Hub anzutreiben, während das Hubfahrzeug sich mit geringer Geschwindigkeit bewegt.

Ziel der Erfindung ist daher in erster Linie die Schaffung eines Steuersystems für ein Hubfahrzeug, das eine geringe Geschwindigkeit des Fahrzeugs einstellen kann.

während der Motor beschleunigt werden kann,da/Hi/die Hubpumpe zur Erreichung einer relativ raschen Bewegung der Hubvorrichtung angetrieben wird.

Es soll ferner ohne besondere Vorrichtung die Fähigkeit zum zentimeterweisen Verfahren des Hubfahrzeugs vorhanden sein, während die Motordrehzahl erhöht werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit, die über den gesamten durch die Änderung in der Stellung des Einstellgliedes für die Beschleunigung gesteuerten Oeschwindigkeitsbereich wirk- * sam ist. ■ ...

Die Steuerung soll so ausgelegt sein, daß das Einstellglied für die Beschleunigung die'Fahrzeuggesehwindig- keit innerhalb gewisser Grenzen unabhängig von den er forderlichen Arbeitsgeschwindigkeiten des Hubsystems steuert.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Hubladers, bei dem das vorliegende Steuersystem angewandt werden"kann;

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der verschiedenen hydraulischen und mechanischen Elemente des j Steuersystems, aus der ihr Zusammenwirken hervorgeht;

Fig. 3-ist eine schematische Darstellung, die den hydrostatischen Antrieb vom Motor auf die Räder des Fahrzeugs sowie den Motor und die verschiedenen davon angetriebenen Pumpen zeigt,die einen Teil des Steuersystems bilden. Einige Überdruck- und Absperrventile sind weg gelassen worden, weil die Beschreibung sich nicht auf sie erstreckt.

"Fig. 1 zeigt einen Hublader 102, in dem das in Fig. gezeigte Steuersystem Verwendung findet. Der Hublader ruht auf den vorderen Antriebsrädern 106 und den Hinterrädern 108. An der Vorderseite des Hubladers ist ein Hubmast 110 befestigt, der einen vertikal beweglichen Hubschlitten 112 mit einem Paar nach vorn vorstehenden Gabel-

Π fi Q O 1 1 / 1 ο ι

BAD

armen 114 zum Tragen der Last umfaßt. Der Hubschlitten 112 ist mit einem vertikal gerichteten Flüssigkeitsantrieb, dem sogenannten Hubzylinder 116 verbunden, dessen Stellung in der Nähe des Hubschlittens 112 in Fig. 1 angedeutet ist · und der sich in Fig. 2 findet. Bestimmte Elemente des . schematisch in Fig. 2 dargestellten Steuersystems sind in Fig. 1 durch eine allgemeine Angabe ihrer Position durch eine von der entsprechenden Bezugszahl ausgehende Bezugslinie gekennzeichnet. In dem Hublader der Fig. 1 sind alle Elemente des in den Fig. 2 und 3 dargestellten Steuersystems vorhanden, wobei nur Darstellungselemente in W ihrer allgemeinen Anordnung in Fig. 1 angegeben sind.

Gemäß Fig. 2 ist die Pumpe 1, die ein festes Verdrängungsvolumen aufweist, an die Hauptleitung 2 abgeschlossen, um Drucköl über eine veränderliche Steueröffnung 5 zu leiten, die durch eine in einem Ventilgehäuse 4 bewegliche Steuerspindel 5a gebildet wird. Die Steuerspindel 5a kann in dem Ventilgehäuse 4 durch das Beschleunigungspedal 15 längsbewegt werden, das gemäß Fig. 2 angeschlossen ist, so daß eine Stellungsänderung der Steuerspindel 5a die Steueröffnung ändert und so die Strömung in der Leitung 2, drosselt, wie nachstehend noch beschrieben wird. Die mit der veränderlichen Steueröffnung * zusammenwirkende Steuerspindel 5a und eine Durchfluß-Steuerspindel 3 sind beide in dem Ventilgehäuse 4 angeordnet und fluchten mit der Verbindung zu dem Beschleunigungs· pedal 15. Zwischen der Steuerspindel 5a und der einen Seite der Durchflußsteuerspindel 3 ist eine Feder 5b angeordnet, während auf der anderen Seite der Durchflußsteuerspindel 3 eine weitere Feder 5c vorgesehen ist.

Ein federbelasteter Hydraulikzylinder 9 wirkt auf einen als Stößelschieber ausgebildeten Servoantrieb 10 für den hydrostatischen Antrieb. Er ist mit der Durchflußsteuerspindel 3 über eine Leitung 11 verbunden, und die Durchflußsteuerspindel 3 mündet wiederum über eine Leitung 16 in die Leitung 2. Über diese Verbindung wird der in Fig. 3 gezeigte hydrostatische Antrieb betätigt, wobei

009831/1077

weitere Funktionen nachstehend noch erläutert werden.

Es ist ein weiterer Hydraulikzylinder 12.vorhanden, der über eine"geeignete Gelenkverbindung mit der Drosselklappe IJ des Vergasers verbunden ist. Der Hydraulikzylinder 12 ist über die Leitung 14 hydraulisch an die Leitung 2 angeschlossen.

Der Antrieb des Fahrzeugs weicht von dem meist verwendeten üblichen Zahnradantrieb ab, indem der in Fig. 3 schematisch dargestellte hydrostatische Antrieb verwendet wird. Es ist eine von dem Motor 30 des Fahr-. .■·.. zeugs angetriebene hydrostatische Pumpe 27 mit veränderlichem Verdrehungsvolumen vorgesehen, die über die in Fig. 3 dargestellten Hydraulikverbindungen und die hydraulische Anordnung 113 einen in der Nähe der Antriebsräder angeordneten hydrostatischen Motor-antreibt, der auf die die Antriebsräder 106 des Fahrzeugs tragende Antriebsachse wirkt. Zwischen der Leitung 17 und dem Motor II8 ist ein handbetätigtes Richtungssteuerventil II9 vorge-„ sehen. Der Motor 3*0 des Fahrzeugs treibt noch eine weitere Pumpe mit festem Verdrängungsvolumen, die sogenannte Hubpumpe 26 (Fig. 3)· Diese Pumpe dient der Betätigung der Hubvorrichtung des Hubladers und gehört zum Aufbau des Hubladers. Ebenso wie der hydrostatische Antrieb gehört sie jedoch, wenn sie in das Steuersystem einbezogen ist, als Teil· zur Erfindungskombination. Der Motor 30 des Fahrzeugs treibt auch noch eine weitere Pumpe mit festem Verdrängungsvolumen, nämlich die vorerwähnte Pumpe 1 an, die in den schematischen Darstellungen der Fig. 2 und 3 erkennbar ist.

Der hydrostatische Servoantrieb10 betätigt die sogenannte Taumelscheibensteuerung der hydrostatischen Pumpe 27. Diese Servovorrichtung betätigt die Taumelscheibe, um das Verdrängungsvolumen der Pumpe und damit die Drehzahl der Fahrzeugräder zu ändern. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ergibt sich also insgesamt aus der Pumpengeschwindigkeit und der Pumpenverdrängung.

Wenn der Motor im Betrieb im Leerlauf läuft, wird durch die Pumpe V des Steuersystems über die Hauptleitung

009 831/1077 ^; ■ .

2 und die Steueröffnung 5 eine bestimmte Menge öl in den Sumpf gepumpt. Hierdurch entsteht in der Hauptleitung 2 ein Rückdruck, der auf die Leitung 14 und in den Zylinder 12 übertragen wird. Dieser Druck im Zylinder 12 kann die Ausgleichsfeder überwinden und den Zylinder 12 in eine eingefahrene Stellung bringen. Dadurch kommt das Drosselventil 13 des Vergasers in eine nahezu geschlossene Stellung. Der genannte Druck liegt auch in der Leitung 7 vor, wird Jedoch durch die Spindel 8 abgesperrt, wenn das Steuerventil für die Hubvorrichtung nicht betätigt ist.

Bei dieser Ausbildung arbeitet der die Änderung der Motordrehzahl bewirkende Teil des Steuerkreises folgendermaßen: Wenn die Motordrehzahl erhöht werden soll, drückt der Fahrer das Beschleunigungspedal 15 um irgendeinen gewünschten Betrag nieder. Die veränderliche Steueröffnung 5 wird dadurch um einen entsprechenden Betrag geöffnet, wodurch der Druck in der Hauptleitung 2 abfallen kann. Dieser Druckabfall gelangt auf die Leitung 14 und in den Zylinder 12, so daß die Feder im Endteil des Zylinders den Kolben von rechts nach links (Fig. 2) bewegt. Diese Bewegung öffnet die Drosselklappe 13 des Vergasers, so daß der Motor an Drehzahl zunimmt. Mit zunehmender Motordrehzahl steigt auch das von der Pumpe 1 mit festem Verdrängungsvolumen gelieferte ölvolumen. Dieses gesteigerte Volumen wird über die veränderliche Steueröffnung 5 geleitet und bewirkt eine Druckzunahme in der Hauptleitung 2, der Leitung 14 und dem Zylinder 12. Dies wiederum wirkt auf eine Schließung der Drosselklappe 13 hin. Je mehr die Motordrehzahl zunimmt, um so mehr wird sich die Drosselklappe 13 ihrer Schließstellung nähern. Schließlich wird ein Gleichgewichtspunkt erreicht, an dem die öffnung der Drosselklappe der augenblicklichen Motordrehzahl entspricht, und die Zunahme der Motordrehzahl verschwindet. An diesem Punkt ist der Druck in der Hauptleitung 2 etwas geringer als der ursprüngliche Leerlaufdruck. Wenn während des Betriebs des Hubladers irgendeine durch wechselnde

009831/1077

Fahrbedingungen zustande gekommene Änderung der Motordrehzahl auftritt, ändert sich der Druck in der Hauptleitung 2 automatisch entsprechend. Dieser über die Leitung Ik und den Zylinder 12 wirkende Druck veranlaßt die Drosselklappe 12; sich zu öffnen oder sich zu schließen und die Änderung auszugleichen, so daß die Motordrehzahl auf die ursprüngliche, durch die Stellung des Beschleunigungspedals erforderte Höhe zurückgebracht wird. Es ist dies eine für Jede Einstellung des Beschleunigungspedals wirksame Regelung. Die Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt bei einer bestimmten Stellung des Beschleunigungspedals, und der Ausgleich findet bei veränderlichen Belastungsbedingungen statt, z.B. eine Änderung im Drehmoment oder in der Last. .

Das Fördervolumen des hydrostatischen Antriebs und infolgedessen die Geschwindigkeit des Hubladers werden durch die Durchflußsteuerspindel 3 in dem Ventilgehäuse gesteuert. Normalerweise befindet sich die Durchflüßsteuerspindel 3 unter der Wirkung der auf ihre beiden Enden wirkenden Federn 5b und 5c im Gleichgewicht, so daß kein öl über die Leitung 11 an den Zylinder 9 weitergeleitet wird. Eine Betätigung des Beschleunigungspedals 1"5 bewegt die Steuerspindel 5 und drückt die Feder 5*0 auf der einen Seite der Durchflußsteuerspindel 3 zusammen, so daß die Durchflußsteuerspindel 3 aus dem Gleichgewicht kommt und nach der anderen Seite in Bewegung gesetzt wird. Hierdurch wird ein Durchgang von der Druckleitung Io zu der Leitung 11 und dem Zylinder 9 eröffnet. Dieser Druck bewirkt, daß der Pumpenservo 10 bewegt wird und öl durch den Kreislauf II3 des hydrostatischen Antriebs strömt, so daß sich der Hublader in Bewegung setzt. Weil der hydrostatische Antrieb ein geschlossenes System ist, erreicht schließlich alles von der Pumpe gelieferte öl die- unten an dem Ventilgehäuse 4 dargestellte Rückleitung 17. Diese Rückleitung 1:7 ist auch in Fig. 3 dargestellt und weist" eine DrpsseIsteHe 1.8 auf. Das öl in der Leitung 17 tritt

009831/1077

durch die Drosselstelle 18 hindurch und erleidet dadurch einen Druckabfall. Die Größe dieses Druckabfalls ist proportional der die Drosselstelle durchsetzenden Strömungsmenge. Der Druckabfall wird über die Leitung 19 auf die eine Seite der Durchflußsteuerspindel 3 geleitet. Dieser Druckabfall nimmt mit zunehmender.Strömung allmählich zu und gleicht schließlich die auf die Durchflußsteuerspindel 3 wirkenden Kräfte aus, so daß sie den Durchfluß schließt. Zwischen der stromabwärts gelegenen Seite der Drosselstelle 18 und der anderen Seite der Durchflußsteuerspindel verläuft die Leitung 20. Diese . _Ä Leitung gleicht übermäßige Drücke in der Leitung 17 aus, ™ die durch dynamische Bremsung entstehen könnten und gewährleistet, daß auf die Durchflußsteuerspindel j5 nur der an der Drosselstelle auftretende Druckabfall einwirkt. Jegliche Änderung der Motordrehzahl, die nicht durch das Beschleunigungspedal hervorgerufen wird, wird durch die Druckänderung in der Leitung 19 ausgeglichen. Wenn beispielsweise der Motor schneller läuft und die , ölströmung in dem Antrieb steigert, wird in der Leitung ein größerer Druck entwickelt und die Durchflußsteuerspindel J bewegt, so daß ein Durchgang von der Leitung 11 zur Leitung 21 und anschließend in den Tank eröffnet wird. Dies führt zu einem Einfahren des Zylinders 9 und des fc. Servos 10, so daß die Strömung in dem Antrieb abnimmt und der Druck in der Leitung 19 dadurch in seinen Gleichgewichtswert zurückkehrt.

Die Leitung 16 ist mit der Hauptleitung 2 verbunden und überträgt daher alle Druckschwankungen, die in der Hauptleitung 2 auftreten. Dies wird am zweckmäßigsten erläutert, indem einige Werte für diese Drücke angegeben werden. Es sei angenommen, daß der Zylinder 12 über einen Druckbereich von 7 bis J>,5 kp/cm arbeitet. Bei J kp ist der Zylinder eingezogen und läuft der Motor bei 500 Umdrehungen pro Minute im Leerlauf. Bei 3,5 kp/cm² ist der

009831/1077

Zylinder ausgefahren und läuft der Motor bei 2.200 U/min. Der Zylinder 9 arbeite .über einen Druckbereich von 1,4 bis 2,8 kp/cm . Unter normalen Betriebsbedingungen wird. auf dem Zylinder 9 immer mehr Druck liegen als zu seinem vollständigen Ausfahren erforderlich ist. Seine Bewegung muß daher durch eine entsprechende Volumenänderung reguliert werden. Da die Durchflußsteuerspindel > in dem,Ventilgehäuse 4 einen Strömungsregler bildet, ist dies kein Problem. Der Druck fällt bei einer Verlangsamung des Motors in der Hauptleitung 2 ab. Das Drosselventil des Vergasers öffnet sich und führt dem Motor mehr Benzin und Luft zuv Dadurch erhält der Motor das Bestreben, die Drehzahl wieder zu erhöhen.. Wenn der Motor aber das auf i ihm lastende,-Drehmoment nicht überwinden kann, ■ fällt die Motordrehzahl weiterhin ab. Bei weiter fallender Drehzahl fällt der Druck in der Hauptleitung 2 und in der Leitung 16 unter 2,8 kp/cm . Währenddessen hat die Drosselstelle 18 auf die Durchflußsteuerspindel j5 im Sinne eines größeren Verdrängungsvolumens der Pumpe eingewirkt. Wenn die Pumpe nicht mit vollem Volumen gearbeitet hat, wird sie dies jetzt tun, wodurch sich natürlich die Drehmomentbelastung des Motors erhöht. Da die Durchflußsteuerspindel J5 offen ist, gelangt der Druck aus der Leitung auf den Zylinder 9· Wenn der Druck unterhalb das für den

■ ο Zylinder 9 geltende Maximum von 2,8 kp/cm 'fällt, wird er Λ zurückstellen und das öl in dem Zylinder über die Leitungen 11 und 16 und. die Durchflußsteuer spindel 2 in die Hauptleitung 2 zurückdrücken* Dieses Zurückstellen der Pumpe hat die gleiche Wirkung wie ein Umschalten der Maschine in einen höheren Gang und verringert die Drehmomentbelastung des Motors, so daß er beschleunigen und ein Druckgleichgewicht mit dem Zylinder 9 erreichen kann.

Beim Arbeiten des Hubladers ist es oft wünschenswert, die Last mit der höchsten möglichen Hubgeschwindigkeit anzuheben, während das Fahrzeug mit einer relativ geringen Geschwindigkeit fährt* Die Hubgeschwindigkeit hängt

BAD ORIGINAL

- 0 08831/107

von zwei Faktoren ab: 1.) von dem Betrag um den das Steuerventil geöffnet ist und 2.) von der Drehzahl des Motors. Der die Ventilspindel 8 und den Steuerhebel 22 umfassende Teil des Steuersystems ist zur Steuerung dieser beiden Punktionen ausgelegt. Diese Arbeitsweise wird am bestem an einem Beispiel erläutert. In diesem Beispiel sei angenommen, daß der Fahrer das Fahrzeug mit einer sehr geringen Geschwindigkeit bewegen und gleichzeitig die Last mit einer sehr hohen Geschwindigkeit anheben möchte. Der Fahrer stellt die Geschwindigkeit des Fahrzeuges dadurch ein, daß er das Beschleunigungspedal 15 um einen kleinen Betrag niederdrückt. Dies verursacht

w einen kleinen Druckabfall in der Hauptleitung 2, bewegt die Durchflußsteuerspindel J> und verursacht die vorhin beschriebenen Wirkungsabläufe, so daß sich eine geringe Geschwindigkeit des Fahrzeugs einstellt. Um die Last anzuheben, bewegt der Fahrer den Ventilhebel 22 (Fig. 2) von.rechts nach links. Dies gestattet den Übertritt von Drucköl aus der Leitung 23 in die Leitung 24, die in üen Hubzylinder mündet» Insoweit entspricht die Spindel 8 der üblichen Ausbildung und gestattet einen gewissen Betrag an Drosselung des Öls. Bei einer Bewegung der Spindel 8.über den Steuergriff 22 wird auch dor mit der Leitung 7 in Verbindung stehende Durchlaß frei. Dies ge-

fc stattet das Abströmen von öl in den Sumpf und verursacht einen Druckabfall in der Hauptleitung 2. Der Druckabfall in der Hauptleitung 2 ist, wie bereits beschrieben, von einer entsprechenden Zunahme der öffnung des Drosselventils 13 und Infolgedessen von einer Zunahme der »Motordrehzahl begleitet. Diese Zunahme der Motordrehzahl wird im Hinblick auf die Geschwindigkeit des Hubladers durch , die Drosselstelle 18 In der Rückleitung des hydrostatischen Antriebs ausgeglichen (siehe die vorstehenden Erläuterungen). Die Zunahme der Motordrehzahl ist nicht dadurch zustande gebracht worden, daß der Fahrer etwa die Stellung des Beschleunigungspedals geändert hätte. Die Verbindungsquerschnitte an der veränderlichen Steueröffnung 5 und der

009831/1Q7?

Durchflußsteuerspindel j5 haben sich nicht geändert, und es wird daher die erhöhte Strömungsmenge durch die Rückleitung 17 durch ein Zurückstellen der Pumpe ausgeglichen. Die Ventilspindel 8 ist so ausgebildet, daß sie · die Öffnung an der Leitung J zunehmend freigibt und so eine Drosselung des Öls· und infolgedessen einen progressiven Druckabfall in der Hauptleitung 2 erzeugen kann. Dies gestattet eine wählbare Steigerung der Motqrdrehzahl bis zu einem beliebigen Betrag, den der Fahrer zur Erzielung einer ausreichenden<·Hubgeschwindigkeit ohne wesentliche Steigerung der Geschwindigkeit des Hubladers wünscht.

Der in der vorstehenden Erläuterung benutzte Ausdruck "Zurückstellen der Pumpe" im Zusammenhang mit dem hydrostatischen Antrieb bedeutet, daß die wirksame Antriebsübersetzung zwischen dem Motor und den Rädern, des Fahrzeugs in einer Richtung verändert worden ist, die einem höheren Untersetzungsverhältnis in einem üblichen Zahnradgetriebe entspricht, und umgekehrt bedeutet "Vorstellen der Pumpe" eine Verstellung des Antriebs, die einem niedrigeren Untersetzungsverhältnis entspricht.

In diesem Zusammenhang ist auch festzuhalten, daß in der vorstehenden Erläuterung, wo von dem Druckaufbau in der Leitung I9 die Rede war, der durch einen relativ großen Druckabfall an der Drosselstelle hervorgerufen wird, der wiederum einen großen Clcurchfluß in der Leitung I7 anzeigt, die resultierende Bewegung der,Durchflußsteuerspindel 3 die Leitung 11 mit der Leitung 21 in Verbindung bringt und dadurch den Zylinder 9 einfahren läßt und dadurch die Pumpe im Sinne eines "höheren" wirksamen Untersetzungsverhältnisses und entsprechend niedrigerer Fahrzeuggeschwindigkeit "zurückzustellen". Es werden auf diese Weise ausgleichende änderungen des wirksamen Unter-Setzungsverhältnisses bewirkt, so daß -jegliche Änderung der Fahrgeschwindigkeit des Hubladers, die nicht durch eine Änderung der Stellung des Beschleunigungspeaals 15 veranlaßt worden ist, durch eine Druckänderung in der Leitung 19 ausgeglichen wird. Indem die Pumpe "vorgestellt"

BAD 00983 1 / 1077

oder "zurückgestellt" wird, wie es die vorliegenden Bedingungen erfordern.'

Die Betätigung des Steuerhandgriffs 22 und der Steuerspindel 8 veranlaßt eine Zunahme der Motordreh- ' zahl je nach dem Betrag der Bewegung des Steuerhebels·22, so daß höchste Hubgeschwindigkeiten erzielt werden können. PÜr jede bestimmte Arbeitsstellurs des Beschleunigungspedals 15 wird jegliche Änderung der Motordrehzahl automatisch durch eine Änderung des Verdrängungsvolumens der Pumpe und eine Änderung des davon abhängigen UntersetzungsVerhältnisses des hydrostatischen Antriebs des W Fahrzeugs ausgeglichen, wodurch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unverändert belassen wird.

Die hier verwendeten Ausdrücke "Hubvorrichtung" und "Hublader" sollen für alle Hubfahrzeuge gelten, bei denen eine Hubfunktion ausgeführt wird, wie z.B. Kippwagen, . Planierraupen, Straßenfertiger u.dgl.. Alle diese Geräte weisen vom Motor angetriebene Antriebe für die Räder auf und besitzen Hilfskraftvorrichtungen, die unabhängig veränderlichen Steuererfordernissen unterliegen, für die die vorstehend erläuterte Anordnung Verwendung finden kann.

009831/1077

Claims

. ■ ■ - 13- -

Patentansprüche.

1. Steuersystem für ein Hubfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einer Ventilanordnung für die Brennstoffzufuhr und einem Einstellglied für die Drehzahl, und mit mindestens einer vom Motor angetriebenen hydraulischen Pumpe, einer hydraulisch betätigten Hubvorrichtung sowie mindestens einer weiteren hydraulisch betätigten oder gesteuerten Vorrichtung, insbesondere einem hydrostatischen Fahrantrieb, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a)" es ist eine in Abhängigkeit von der Stellung des Einstellgliedes wirksame Vorrichtung zur Betätigung der Ventilanordnung vorgesehen, wodurch .der Motor eine durch die Einstellung des Einstellgliedes gegebene Drehzahl erhält; ^; --:■■:'■■■::

b) es ist eine unabhängig von dem Einstellglied wirksame Steuerung für die Hubvorrichtung vorgesehen, um die Motordrehzahl zur Erzielung höherer Arbeitsgeschwindigkeiten der Hubvorrichtung zu erhöhen;

c) es ist eine Vorrichtung zur Veränderung des Drehzahlverhältnisses zwischen dem Motor und der weiteren hydraulisch betätigten oder gesteuerten Vorrichtung vorgesehen, so daß die Drehzahl des Motors erhöht werden kann, während die hydraulisch betätigte oder gesteuerte Vorrichtung im wesentlichen ihre Geschwindigkeit beibe- ^ hält.' '■'■·' ■ ■, ■ · ^:

2. Steuersystem nach AnspruchI₉ dadurch gekennzeichnet, daß der Motor eine hydraulische Pumpe (1) antreibt, die Druckflüssigkeit über eine Hauptleitung (2) und eine Steueröffnung (5) und dann in den Sumpf gelangen läßt, wobei die Steueröffnung (5) eine von der Stellung des Einstellgliedes (15) abhängige Drosselung der Strömung zur Erzeugung eines Steuerdrucks in der Hauptleitung (2) bewirkt., wobei eine Änderung der Stellung des Einstellgliedes (15) eine Änderung der an die hydraulisch betätigte oder gesteuerte Vorrichtung abgegebenen Druckflüsslgkeitsmenge herbeiführt. ·

0Ö983 171077

-u-

Jf. Steuersystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) in einem Ventilgehäuse (4) ist eine von dem Einstellglied (15) betätigte, mit der Steueröffnung (5) zusammenwirkende Steuerspindel (5^a) vorgesehen, die die Drosselung in der Hauptleitung (2) bewirkt;'

b) in dem Ventilgehäuse (4) ist mit Abstand von der Steuerspindel (5a) eine Durchflußsteuerspindel (J>) vorgesehen, wobei der Abstandsraum eine Druckkammer bildet und zwischen der Durchflußsteuerspindel {J>) und der Steuerspindel (5a) eine elastisch nachgiebige Verbindung

fc (5b) vorgesehen ist;

c) zwischen dem anderen Ende der Durchflußsteuerspindel (j3) und dem Ende des Ventilgehäuses (4) ist in der dort gebildeten Kammer eine elastisch nachgiebige Verbindung (5c) angeordnet;

d) die Durchflußsteuerspindel (3) und das Ventilgehäuse (4) sind so ausgebildet und mit Kanälen versehen, daß je nach Stellung der Durchflußsteuerspindel (J>) eine der an die hydraulisch betätigte oder gesteuerte Vorrichtung abgegebenen Druckflüssigkeitsmenge dienende Leitung (11) einmal mit einer Druck führenden Leitung (16), das andere Mal mit dem Sumpf verbunden ist.

4. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis J, W dadurch gekennzeichnet, daß der Motor eine Pumpe (26) mit konstantem Verdrängungsvolumen antreibt, die die Hubvorrichtung (116) beaufschlagt,

5. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beaufschlagung der Hubvorrichtung (II6) und der hydraulisch betätigten oder gesteuerten Vorrichtung getrennte Pumpen vorgesehen sind.

6. Steuersystem nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, daß der Motor eine Pumpe (27) mit veränderlichem Verdrängungsvolumen antreibt.

7. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Leitung der .ydrau-

BAD ORIGINAL 009831/1077

betätigten öder gesteuerten Vorrichtung auf Me anstechende gteuergMMer V$£g6$@h@h die iö aü^§ebiMet und äiige&rlinet Sin'd* &&¥ tier g§inäß den Irfördernissfen der HübvWriöft%un ft ii*6hä;iaM zvü^hmift käMW Wihröni üi(e 4ure& .Mö

iiüs&öBönclere äes

I* Steü^äjräfeim nach Anspruch f„ 4äüüröh geltenn» üäl in Üer ftü^kieltühg (Vf) €er hydraulisch Mer giiislJeuörtBn Vorrichtung eine Drossel*· ^i

söwife Verbindungen; 11^»2Ö) stiofiiäüfwäits und strömabW&rts de? Drosselstelle (lB) vorgesehen sind, die auf denDruckabfall an der Örosselstelle (iS) ansprechen und ihn auf die DurehfluSsteuefspindel (3) übertragen.

9. Steuersystem nach^^ Anspruch 5* dadurch gekenhaseichnet, daß der durch die Leitung (11) übertragene Druck■ ÄUf eine hydraulische Betätigungsvorrichtung (9,10) zur Änderung der von der Pumpe (27) an die hydraulisch betätigte oder gesteuerte Vorrichtung gelieferten DruckflUssigkeitsmenge einwirkt *

XO. Steuersystem nach Anspruch 5 und 9* dadurch gekennseichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (9*10) das .| Verdra^gungsvolümen der Pumpe (27) verstellt»

11. Sfeeuersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulischer Zylinder(12) zum öffnen und Schließen der Ventilanör'dnüng (13) für den Brennstoff vorgesehen ist, der durch hydraulischen Druck gegen eine elastische Kraft so verschoben Wird, daß die Ventilanordnung (13) geschlossen wird und daß der hydraulische Zylinder (12) mit der Hauptleitung (2) an einer Stelle zwischen der Steueröffnung (5) und der Pumpe (1) über eine Hilfsleitung (l4) verbunden "1st-j, die Druckflüssigkeit zum Schließen der Ventilanordnung (13)- an den hydraulischen Zylinder (12) leitet, so daß einer Veränderung der Einstellung des Einstellgliedes

00983 1/1077

- ιβ -

(15) und damit der Steueröffnung (5) und der Motorleistung eine ausgleichende Veränderung der Einstellung der Ventilanordnung (13) folgt und sich eine von der Einstellung des Einstellgliedes (15) abhängiges Gleichgewicht und eine Regelung der Motordrehzahl ergibt.

12. Steuersystem nach einem ader mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerventil für die Hubvorrichtung (ll6) vorgesehen 1st, welches Mittel zum Abzweigen von der Pumpe (l) gelieferter Druckflüssigkeit aufweist, bevor sie in das weitere Steuersystem gelangt, um bei Betätigung des Steuerventils zur Steuerung der Hubgeschwindigkeit Änderung in dem weiteren hydraulischen Steuersystem auszugleichen.

13. Steuersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil ein handbetätigtes Spindelventil mit einer Spindel (8) ist.

14. Steuersystem nach Anspruch 12 oder 13* dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil über eine Leitung (22) mit der Pumpe (26) und über eine Leitung (24) mit der Hubvorrichtung (II6) verbunden ist und so betätigt werden kann, daß Druckflüssigkeit aus der Hauptleitung (2) über eine Verbindungsleitung (7) in wählbarer Menge in den Sumpf abgezweigt werden kann, während in diesem Betätigungsbereich die Verbindung zwischen Pumpe (26) und Hubvorrichtung (116) über die Leitungen (23,24) geöffnet ist, wobei die Wirkung einer Drehzahlerhöhung des Motors auf die hydraulisch betätigte oder gesteuerte Vorrichtung durch den Druckaufbau an der Drosselstelle (18) ausgeglichen wird.

15· Steuersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil,eine Arbeitsstellung aufweist, in der die Leitungen (7,24) gesperrt und die Leitung (23) mit dem Sumpf verbunden 1st.

16. Steuersystem nach Anspruch 10 und 15 für ein Hubfahrzeug mit hydrostatischem Fahrantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Druckabfall an der Drossel-

009831/1077

stelle (18) in der Rückleitung (17) des Fahrantriebs gesteuerte Betätigungsvorrichtung (9,10) durch Änderung des Verdrängungsvolumens der Pumpe (2j) das Drehzahlverhältnis zwischen Motor und den Rädern des Hubfahrzeugs so beeinflußt, daß die Moiordrehzahl und die Hubgeschwindigkeit steigen können, während das Hubfahrzeug mit niedrig bleibender Geschwindigkeit weiterfährt.

909831/107