DE2633577A1 - Sicherheitsschaltung fuer fahrzeuge mit hydraulischem antrieb - Google Patents

Sicherheitsschaltung fuer fahrzeuge mit hydraulischem antrieb

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DE2633577A1 DE19762633577 DE2633577A DE2633577A1 DE 2633577 A1 DE2633577 A1 DE 2633577A1 DE 19762633577 DE19762633577 DE 19762633577 DE 2633577 A DE2633577 A DE 2633577A DE 2633577 A1 DE2633577 A1 DE 2633577A1
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Description

Patentanwalt . Λ
62 Wiesbaden
BlMstadter H5h· 22 Τ·Ι. 56 28 42 KOHL 1 6
Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho
!Tokio, Japan
Sicherheitsschaltung für Fahrzeuge mit hydraulischen Antrieb.·
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung für Pahrzeuge mit einem hydraulischen Antrieb, der aus einer An*- triebspumpe mit veränderlicher Fördermenge, dotu, veränderlicher Verdrängung, sowie aus einem Ölmotor besteht«,
Die Geschwindigkeit solcher Fahrzeuge wird dadurch gesteuert, daß man die Verdrängung der Antriebspumpe mittels eines Bedienungshebels kontinuierlich veränderte
Wenn beim Starten eines Fahrzeuges dieser Art, d.h0, bei der Inbetriebnahme der Kraftmaschine für die Antriebspumpe,
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der Bedienungslieb el der. Antriebspumpe fur den--Fährbetrieb zufällig jioöU: B^: ,"^oTwä^^s^s^ü-p^ oder "Rückwärtsfahrt" ■ steht, wird das Fahr/zeu'g abrupt .in Bewegung gesetzt,, Sin solches:, iinbea^sichtigteB. ijafaJaren ist gefährlich und kann zu Ühfallen führen,-. ;."■-.:". :: -. "·-.-: _"' . ^ : "..- . _
ist; es daher, eine \ ;
:Sicnerheitsvörriohtung zu schaffen,; welche "verhindert, daß ein hydraulisch angetriebenes !Fahrzeug nach Still— aetzeni-der-Kraftmaschine für die hydraulische ^ntrie-bs-■-■"... pumpe bei tiederinbetriebnahme der Kräftmaschine und . Sömi/t; der Äntriebspumpe sofort in Belegung gesetzt wird, "," falls"irergessen wurde, den Bedienungshebel für den "Fahrbetri^b: yörher: wieder in seine Leerlauf stellung .zurüc-kzufilhreö» '; ν■"-.... : ;; ; .;:.{■■",.- . . ;■-■■" ■ .. ■-. ..■""".■■"■- :
^ mit einer hydrau-
.lisöheii Servosteuerung für die Beeinflussung der fördermenge und iörderrichtung der-Antriebspumpe wird diese Auf-. gäbe -erfindungsgemäB dadurch gelöst,. dal3: in der Leitung * für; die: Druolcölversorgung der-"--S^rToBteiierUng ein Absperr-TrentiiTorgeseiien wird, welches stich durch Schaltmittel betätigen; läBI;-, die ^it dem Bedienungshebe.l für den An-: trieb gekoppelt sind, inid zwar derart, daß die Schalt— _ .mittel geschlossen sind, wenn sich der Bedienungshebel für die lahrhewegüng in Leerlaufstellung befindet, in welchem Zustand das Absperrventil bei- Inbetriebnahme des !Fahrzeuges unmittelbar; iü^^^ JQurchlaßs te llung schaltet,: und. daß die Scliaitmittel- geöffnet sind, wenn sich der Bedienungshebel in einer 3?ahrtstellung (Torviärts- oder Rüekwärtsbetrieb) befindetο Bei^ dieser Stellung bleibt das Absperrventil auch· bei InbetiiebnaiMe der. Kraftmaschine des Fahrzeuges -in Schließstelluiig, so daß die Servosteuerung kein Drucköl erhält und sich das Fahrzeug nicht in Bewegung setzen kanno Erst wenn der Bedienungshebel wieder in Leerlaufsteilung
gebracht worden ist, öffnet das Absperrventil und das Fahrzeug ist fahrbereit„ Um bei nachfolgenden Betätigungen des Bedienungshebels ein Schließen des Absperrventiles zu -verhindern, ist eine Selbsthalte schaltung vorgesehen, die das Absperrventil während des Betriebes offen hält, die aber abfällt und das Absperrventil wieder sehließt, wenn das· fahrzeug "außer-Betrieb genommen wird»
Im folgenden -wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die in den anliegenden Zeichnungen yjiedergegebenen Schaltschemata bevorzugter Ausführungsformen im einzelnen näher beschrieben.
In den Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1 ein hydraulisch- elektrisches Schaltschema einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 ein der Fig. 1 entsprechendes Schaltschema einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 3 ein hydraulisches Schaltschema einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Eine hydraulische Antriebspumpe 1 mit veränderlicher Verdrängung v;ird durch eine Kraftmaschine 2, z.B. einen "Verbrennungsmotor, angetrieben«, Die durch die Antriebspumpe 1 innerhalb des Hauptölkreislaufes 3 in Umlauf gebrachte Hydraulikflüssigkeit treibt einen ö!hydraulischen Motor 4, dessen Drehbewegung beispielsweise über Treibriemen 5 auf den .(nicht gezeigten) Radantrieb des Fahrzeuges übertragen wird ο
Die Verdrängung bzw* die Fördermenge der Antriebspumpe 1
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■■ J. M
läßt sieh durch eine in ihrem Anstellwinkel veränderliche schräggestellte Scheibe 6 kontinuierlich vergrößern .oder vermindern» Auch kann durch entsprechende Verstellung die_. Eörderrlchtung umgekehrt werden. Die schrägg es teilte Scheibe 6 wird durch ein Stellglied 8 in ihrer neigung verändert, 7ielches bei Hichtbetätigung mittels Rückstellfedern 7 immei? viied.er in seine Leerlauf stellung gebracht und dort gehalten -nird. In dieser Stellung ist die Förderleistung der
Ebenfalls von der Kraftmaschine 2 angetrieben ist eine ölversorgungspumpe 9, die Hydrauliköl u„a. über einen Servokreislauf 10 zu einem Servoventil 11 fördert, v:elches durch einen Bedienungshebel 12 in die Stellung .A für Vorwärtsbetrieb, die Leerlaufstellung B oder die Stellung C für "Rückwärtsbetrieb geschaltet "werden kann. Das Servoventil 11 ist über eine Hebelübertragung 13 mit dem Stellglied 8 gekoppelt, so daß letzteres den Bewegungen des Bedienungshebels 12 analog folgte Die Schaltung bildet somit eine Servosteuerung 14o
Im Servokreislauf IO befindet sich noch ein Magnetventil 15, welches unter Spannung in. die Durclilaßstellung I schaltet und im spannungslosen Zustand in die Schließstellung II übergeht«, Das Magnetventil 15 ist an einen elektrischen Hauptkr eis 16 angeschlossen, in dem sich ein erster Schalter 17. befindet* Der erste Schalter 17 ist durch, einen elektrischen Nebenkreis 19 überbrückt, der einen zweiten Schalter 18 und in Reihe mit diesem einen Kontakt 20a eines selbsthaltenden Schalters 20 enthält, dessen - Magnetspule 20b in Reihe mit dem Haup.tkreis 16 geschaltet ist«,
Der erste Schalter 17, wie auch der zweite Schalter 18 wurden durch Betätigen des Bedienungshebels 12" ein- und
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ausgerückt, und zwar in einer Weise, daß der erste Schalter 17 geschlossen und der zweite Schalter 18 geöffnet ist, viewa sich der Bedienungshebel 12 in oder nahe der Leerlaufsteilung IT befindet, aber der erste Schalter 17 geöffnet und der zweite Schalter 18 geschlossen ist, wenn der Bedienungshebel 12 sich ent?ieder in Vorwärtsstellung -1 oder in Rückwärtsstellung R befindete
Im folgenden wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltung im einzelnen beschrieben.
Wenn der Bedienungshebel 12 in die Leerlaufstellung 3J bewegt wird, wird das Stellglied 8 durch die Rückstellfedern 7 ebenfalls in seine Leerlaufstellung zurückgeführte Dies hat zur JPolge, daß der Scheibe 6 der Neigungswinkel ITuIl erteilt wird, wodurch die Antriebspumpe 1 aufhört Öl zu fördern, so daß der Ölmotor 4 und somit das Fahrzeug stillgesetzt werden.
vlenn die Kraftmaschine 2 bei dieser Schalt stellung nach einem Stillstand in Betrieb genommen wird, erhält das Magnetventil 15, da der erste Schalter 17 in diesem Zustand geschlossen ist, beispielsweise durch die eingeschaltete Zündung der Kraftmaschine Spannung, wodurch es in seine Durchlaßstellung I schaltet und das Servoventil 11 von der Ölversorgungspumpe 9 über den ServokreisiLauf 10 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird. Auf diese Weise steht an der Servosteuerung 14 Steuerdruck an, so daß das Fahrzeug durch Bewegen des Bedienungshebels 12 in seine ■Vorwärtsstellung P oder in seine Rückwärtsstellung R in Bewegung gesetzt werden kann0 Auch beim Umschalten des Bedienungshebels 12 in eine der Betriebsstellungen ]? oder R bleibt das Magnetventil 15 unter Spannung, weil dann der Kontakt 20a des selbsthaltenden Schalters 20 geschlossen bleibt.
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-dagegen- "bei Inbetrlebnahiae der Kraftmaschine 2 nach einem Stillstand sich der Bedienungshebel 12;.noeb Iii Yor- ^ wärtsstellung F oder Rückwärtsstellung R"befindet," ist zwar der !zweite Schalter 18 geschlossen, das Magnetventil 15 erhält aber keine Spannung, weil der Kontakt 20a des: selbsthält end en Schalters 20 offen ist,; dessen Magnetspule 2.0b pe ge η der gleichzeitig of f enen Stellung -des Sehalters 1;7 keinen Stromimpuls zum Anziehen aus dem Hauptkreis 16 erhälto Im: spannungslosen Zustand bleibt das Magnetventil IS aber in-seiner Schließstellung 1I0; Folglich erhält die Servosteuerung .14 keine Druckflüssigkeit,■-""weswegen das Stellglied, 8 trotz der Vorwärtsstellung 1 bzw. der Rückw arts stellung B des Bedienungshebels 12 selbst; in. Leerlauf st ellung bleibt, so daß, die Antriebspumpe 1 kein öl zum .Motor 4""förde:rt und das Fahrzeug stehen bleibt, auch wenn die. Kraf tmascMne 2 bei dieser Schaltstellung gestartet wirdi Um. diese Sicherheitssperre aufzuheben,; is^t; es lediglich erforderlich, den Bedienungshebel 12 wieder in seine ie; erlauf stellung B zurückzuführen „ Dadur ch wirä der Schalter 1j geschlossen» das Magnetventil 1.5 unter Spannung gesetzt und: die" Servosteuerung 14 mit: Drucliöl versorg tr Das Fahrzeug ist nun wieder in jeder Bewegungsrichtung fährbereit.;-v::;; .. .-". .-- ".-."- . . .-■-"-/:-: - - ■"■'"-_.
Die in FIg0 2 ^dargestellte Ausführung der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung unterscheidet sich von derjenigen nach Figo"" 1 dadurch, daß das Magnetventil 15 mit einem . Selbsthaltesteuerkreis 21 versehen Isto Wird die Kraftmaschine 2 in Betrieb genommen, während sich der Bedienungshebel· 12 in Leerlaufsteilung Ή befindet, ist der Schalter 17 geschlossen> so daß das Magnetventil 15 Spannung erhält und seine Durchlaßstellung I einnimmt„ In dieser Schaltstellung erhält:die Servosteuerung 14 über den Servokreislauf 10 Druckflüssigkeit von "der Ölversorgungspumpe 9. Durch Bewegen des: Bedienungshebels 12 in seine Vorwärtsstellung F
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odei' seine Rückwärts stellung R wird zwar der 3clis.lt er 17 getrennt, das Magnetventil 15 y;ird jedoch gegen die Kraft einer Rückstellfeder 22 durch den Selbsthaltesteuerkreis 21 in Durchlaßsteilung I gehalten. Dadurch hält das Magnetventil 15 die Terbindmig der Servosteuerung 14 mit der Druckölversorgung aufrecht, so daß sich der Anstellwinkel der Scheibe 6 der Antriebspumpe 1 verändern läßt, um den Ölmotor 4 entsprechend der Bewegung des Bedienungshebels 12 mit Öldruck beaufschlagen zu können, so daß sich das Fahrzeug· vorwärts oder rückwärts bewegen kann«,
Verbleibt der Bedienungshebel 12 nach Stillsetzen der Kraftmaschine 2 zufällig in seiner Yorwärtsstellung F, so kehrt das Magnetventil 15 durch die Wirkung der Rückstellfeder 22 dennoch in seine Schließstellung II zurück, weil bei Stillstand der Kraftmaschine 2 und somit der Ölversorgungspumpe 9 kein Öldruck mehr am Selbsthaltesteuerkreis 21 des Magnetventils 15 ansteht,, Ferner ist bei dieser 3 ehalt stellung des Bedienungshebels 12 der Schalter 17 geöffnet» Wird die Kraftmaschine 2 nun wieder gestartet, so erhält das Hagnetventil 15 keine Spannung über den elektrischen Kreis 16 und verharrt in seiner üchließstellung II. Dadurch erhält auch die Servosteuerung 14 keine Druckflüssigkeit von der Ölversorgungspumpe 9j so daß sich der Anstellwinkel der Scheibe 6 der Antriebspumpe 1 nicht entsprechend der Schaltstellung des Bedienungshebels 12 einstellt und das Fahrzeug sich somit nicht vorwärts bewegen kann»
Da das Magnetventil 15 allein durch einmalige Bewegung des Bedienungshebels 12 in dessen Leerlaufs te llung IT eingeschaltet wird, setzt eine erneute Bewegung des Bedienungshebels 12 in die Vorwärtsstellung F das Fahrzeug in "Vorwärtsbewegung „
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungbfora der Erfindung, die sich von denjenigen der ^ign,, 1 ua 2 dadurch unterscheidet, daß das Magnetventil 15 durch ein no dientesteuer-
ORlGiHAL IMSPEGTED
tes Tent11 23 und der elektrische Schaltkreis durch eine"Nockensteuerung 24 ersetzt- sind. Her Bedienungshebel 12 ist über eine Terbindungsstange 25 und einen Winkelhebel 26 mit der nockensteuerung"24 verbunden. Die Nockensteuerung 24 besteht aus einer an einem Schieber befindlichen nocke 27, die an einer Rolle 28 vorbeibewegbar ist, welche am einen Ende eines 7/inkelhebels 29 gelagert ist, dessen anderes Ende durch Hin- und Herbewegung das nockengesteuerte Tehtil 23 öffnet und schließto Die nockensteuerung "24 ist so ausgeführt,- daß sich das Tentil 23 in Durchlaßstellung I befindet, wenn der Bedienungshebel 12 in Leerlaufstellung η steht0
Wird die Kraftmaschine 2 in Betrieb genommen, während sich der Bedienungshebel 12 in Leerlaufstellung η befindet, ist das "nockengesteuerte Tentil 23 auf Durchlaßstellung I geschaltet, so daß die Servosteuerung 14 Drucköl von der -Ölversorgungspumpe 9 erhält„ Wird der Bedienungshebel 12 nun entweder.in seine Torwärtsstellung ¥ oder in seine Rückwärtsstellung R bewegt, entfernt sich zwar die Hocke 27 von der Rolle' 28, das Tentil 23 wird jedoch durch einen Selbsthaltesteuerkreis 30 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 31 in seiner Durchlaßstellung I gehaltene Aus diesem Grunde kann die Rolle 28 der Bewegung der ITocke 27 nicht folgen und verharrt in der in Figo 3 gezeigten Stellung» Wenn der Bedienungshebel 12 also von der Leerlaufstellung η in" die Torwärtsstellung I* -bewegt wird, hält das nockengesteuerte Tentil 23 die Terbindung der Servosteuerung 14 mit der Druckölversorgung aufrecht, weshalb sich der Anstellwinkel der Scheibe 6 der Antriebspumpe 1 verändern läßt, um den Ölmotor 4 entsprechend der Bewegung des Bedienungshebels 12 für eine Torwärtsbewegung des Fahrzeuges mit Öldruck beaufschlagen zu können.
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Verbleibt der Bedienungshebel 12 nach Stillsetzen der Kraftmaschine 2 zufällig in seiner Vorwärtsstellung F, so kehrt das nockengesteuerte Ventil 23 durch die Wirkung der Rückstellfeder 31 dennoch in seine Schließstellung II zurück, weil bei Stillstand der Kraftmaschine 2 und somit der Ölversorgungspumpe 9 kein Öldruck mehr im Selbsthaltesteuerkreis 30 des nockengesteuerten Ventils 23 anstehtο Dies ist jedoch nur möglich, weil sich bei dieser Schaltsteilung wie auch bei Rückwärtsstellung R des Bedienungshebels 12 die Rolle 28 neben der Hocke 27 befindete Wird die Kraftmaschine 2 nun wieder gestartet, verbleibt das nockengesteuerte Ventil 23 in seiner Schließstellung II und die Servosteuerung 14 erhält keine Druckflüssigkeit von der Ölversorgungspumpe 9» so.daß sieh der Anstellwinkel der Scheibe 6 der Antriebspumpe 1 nicht entsprechend der Schaltstellung des Bedienungshebels einstellt und das Fahrzeug sich somit nicht vorwärts bewegen kann0
Da durch einmaliges Umlegen des Bedienungshebels 12 in seine Leerlaufstellung ΪΓ das nockengesteuerte Ventil wieder in seine Durchlaßstellung I gebracht wird, setzt eine erneute Bewegung des Bedienungshebels 12 in die Vorwärtsstellung F das Fahrzeug in Vorwärtsbewegung.
Im Hinblick auf die genaue Funktionsweise der Servosteuerung 14- wird noch auf die am gleichen Tage eingereichte Parallelanmeldung mit der Bezeichnung
"Steuerung für eine kydraulisch betriebene Vorrichtung, wie etwa den Vibrator einer fahrbaren Rüttelwalze" verwiesen. Die erfindungsgemäße Sicherheitsschaltung setzt insbesondere voraus, daß das Stellglied 8 der Servo*- steuerung 14 immer von selbst durch die Federn 7 in. seine lieu tr als teilung, in der die Fördermenge der Pumpe 1 Null ist, zurückgeführt wird, wenn der Steuerdruck zum Servoventil 11 unterbrochen wird, was insbesondere bei Stillstand des Fahrzeuges der Fall ist„
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Claims (1)

  1. 263357?
    Pat entansprüche
    Sicherheitsschaltung fi-;r !■'■v-.hr^eu-e :;iit hydraulischem
    .antrieb, eier üus ■
    einer durch eine Zraftmaachine ^etriebsnen .uitriebspuBipe mit kontinuierlich verstellbarer Fördermenge, einem Ölmotor zum Betreiben des i'ahr.verkes, einer hydraulischen üervoütcuerung zum Verstellen der Fördermenge der Antriebs .pumpe,
    einer ebenfalls von der Kraft-^chine getriebenen 01-versorgungspumpe für die Servosteuerung und einem Bedienungohebel für die ,urvosteuerung mit einer Leerlauf- und mindestens einer !■■ahrtsteilung besteht, gekennzeichnet durch
    ein eine Schließstellung (II) und eine Durchlebstellung (I) aufweisendes Absperrventil (15,23), welches in die Leitung (10) zwischen der ölveisorgungspumpe (Q) und dei Servosteuerung (14) geschaltet ist, eine Selbsthaltesehsü-tung, nit der das -^sperrventil (15>23) ?/ährend des Fahr zeugbetrieb es in Durchlaßstellung (I) gehalten werden kann, die aber bei otillstand der Kraftmaschine (2) abfällt, so daß d&,s Absperrventil (15,23) in seine Schließstellung zurückkehrt, sowie mit dem Bedienungshebel (12) gekoppelte Schaltmittel, die auf das Absperrventil (15»23) wirken und so ausgeführt sind, daß sie bei Leerlaufstellung (IT) des Bedienungshebels (12) geschlossen tind bei Fahrtstellung (F,Pl) des Bedienungshebels (12) geöffnet sind, so daß das Absperrventil (15,23) bei Inbetriebnahme der Kraftmaschine (2) unmittelbar in Durchlaßstellung (I) geschaltet wird, wenn sich der Bedienungshebel (12) in Le erlauf s te llung (H") befindet, und auch bei nachfolgenden Betätigungen das Bedienungshebels (12) durch die Selbsthalteschaltung in Durchlaßstellung (i) gehalten wird,
    ORIGINAL
    aer 1Ί_ ;.f
    ^iJB ,er.i-v~i."til Mb,-3) -/"ber bei Inbetriebnahme
    tc^ine (2) in .jcblie;js teilung (II) v-^'hirrt, wenn ;^ich λθγ Bedienungshebel (12) in prt.rtstelluns. (?,":) •-■■.ir-.iot, in j^r die /cfci.ltmittel "eofinet sind, und erst .1-;νηη in jurchlaßsteilung (l) schaltet, ν enn der ic-dienun^shebel (12) mindestens einmal in Leerlaufstellung (E) gebracht und somit die Schaltmittel geschlossen worden sind.
    ^iciierheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß d&s Absperrventil ein Με-gnetventil (15) ist, -.-/elches unter b'oannung in seine Durchlaßstellung (i) schaltet, und daß die 3chaltmit--el eats einem elektrischen Schal Ger (17) bestehen, der sich im Stromkreis (16) des Magnetventiles (15) befindete
    5» t-iicherheitsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbsthalteocheltung aus einem elektromagnetischen Schalter (20) mit einem Arbeitskontakt (20a) besteht, dsssen Magnetspule (20b) im Stromkreis (16) des Hagnetventils (15) liegt, und dessen Arbeitskontakt (20a) in einer zum .Schalter (1?) parallelen Leitung (19) liegt»
    4-O Sicherbeitsschaltung nach iJisyruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Jas Magnetventil (15) durch einen hydraulischen Selbsthaltesteuerkreis (21) in Durchlaßstellung gehalten v;ird, bei Druckabfall im Steuerkreis (21) a.ber durch die Kraft einer Rückstellfeder (22) in Schließstellung (II) zurückfällt,,
    Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ds„s Absperrventil ein nockengesteuertes Yentil (23) ist, welches mit einem hydraulischen
    8ÄD ORIGINAL
    dellDsthalte&teusrireis (30) und einer ii'.;cl;.3tellieder (31-) versehen .ist, und cic.ß die Lel"-alt."ixlel aus einer mechanischen IToc;-iensteueruii£ (27, >-S) Gestehena
    709 B 1 R/0?5?
    BAD ORIGINAL
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