DE3301915C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine handbetätigte Steuervorrichtung mit einem Betätigungsteil und einem mit diesem über Federele­ mente verbundenen Einstellteil zum mechanischen Einstellen der Geschwindigkeit hydraulischer Pumpen bei hydraulisch angetrie­ benen Fahrzeugen.

Bei hydraulisch angetriebenen Fahrzeugen, wie beispielsweise bei verschiedenen Arten von Walzen, ist die progressive Ein­ stellung der Antriebsvorrichtung für Vorwärts- und Rückwärts­ bewegung erforderlich. Andere Anwendungen für progressive Steuerungen sind Durchflußbegrenzungsventile, Kraftstoffregler für Verbrennungsmaschinen, verschiedene Steuerverbindungen, die mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch arbeiten und für Fahrzeuge, Baumaschinen, Schiffe, Flugzeuge usw. bestimmt sind, bei denen die Steuerung progressiv sein sollte.

Ein Hydraulikmotor arbeitet normalerweise mit konstanter Aus­ gangsleistung. Die Zufuhr hydraulischer Kraft zum Motor muß daher gesteuert werden, so daß das Starten und Abbremsen des Motors weich erfolgen kann. Es ist bereits bekannt, mit Hilfe eines Schlitzes, der in eine Betätigungsscheibe eingeschnitten ist, eine Bewegung in beispielsweise einem Betätigungskabel zu erzeugen, welches mit dem Schlitz zusammenwirkt, wobei eine nichtlineare Funktion der Bewegung des betreffenden Steuerhe­ bels oder -pedals erreicht wird. Diese Methode zur Erzielung einer nichtlinearen Bewegung in einem Betätigungskabel ist jedoch vergleichsweise kompliziert.

Aus der US-PS 42 17 789 ist ein hydraulischer Antrieb und eine Steuervorrichtung für diesen Antrieb beschrieben, bei dem ein mit einer Feder versehenes Fußpedal und ein Handhebel zur Steuerung der Vorwärts-/Rückwärtsfahrt vorgesehen ist. Die am Fußpedal befindliche Feder dient lediglich als Rückstellfeder. An dem mit einer Reibungsbremse versehenen Handhebel zur Regu­ lierung der Fahrgeschwindigkeit ist eine Schubstange ange­ lenkt, die mit zwei axial gegeneinander wirkenden Federn ver­ sehen ist, zwischen denen ein Ende eines Winkelhebels verschiebbar angelenkt ist, der seinerseits auf einer Welle gelagert ist. Diese Welle steht über Koppelelemente mit der Förderpumpe einer Hydrauliksteuerung in Verbindung. Das freie Ende des Winkelhebels greift zwischen zwei im Abstand zuein­ ander angeordnete Rollen, die ihrerseits mit dem Fußpedal in Verbindung stehen. Wird das Fußpedal losgelassen, so wird der Winkelhebel in seine Ausgangsstellung zurückbewegt und der Handhebel entgegen der Kraft der Reibungsbremse in seine neu­ trale Position zurückgestellt. Die Richtung der Rückstellung ergibt sich aus der Ausgangslage des Winkelhebels vor der Rückstellung und erfolgt durch eine der Rollen, die sich dem freien Ende des Winkelhebels am nächsten befindet.

Das Fußpedal dient damit als Kupplungspedal und als Sicher­ heitsschalter für die Förderpumpe, um den Ölfluß beim Loslas­ sen desselben zu stoppen. Eine progressive Steuerung, d. h. eine nichtlineare Steuerung eines Hydraulikmotors kann mit dieser Vorrichtung nicht erreicht werden, da zwischen den gegeneinander wirkenden Federn auf der Schubstange und der Rückstellfeder des Fußpedales keine unmittelbare Verbindung über ein Verbindungselement vorgesehen werden kann. Die dem Handhebel und dem Fußpedal zugeordneten Federn besitzen eine voneinander unabhängige Funktion. Während die gegeneinander wirkenden und auf der Schubstange befindlichen Federn zur Federbelastung des Handhebels während dessen Verstellung gegen eine Reibungskraft dienen, wird die mit dem Fußpedal verbunde­ ne Feder lediglich als Rückstellfeder verwendet.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine handbetätigte Steuervorrichtung zu schaffen, mit der eine Bewegung in einem Betätigungskabel einer hydraulischen Pumpe erreicht wird, bei der die Bewegung eine nichtlineare Funktion derje­ nigen Bewegung ist, die auf das mit dem Betätigungskabel ver­ bundene Betätigungsteil ausgeübt wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Steuervorrichtung erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß das Betätigungsteil über eine erste Feder mit einem Ende eines Betätigungskabels verbunden ist, dessen anderes Ende mit einer zweiten Feder an ein mit diesem in Wechselwir­ kung stehendes Einstellteil einer Hydraulikpumpe angeschlossen ist, und daß die beiden Federn unterschiedliche Federkonstan­ ten aufweisen, um eine progressive Bewegung (Kurve B, Fig. 2) des Einstellteiles zu bewirken.

Diese besonders einfache Lösung erlaubt die Realisierung einer progressiven nichtlinearen Steuerung einer Hydraulikpumpe. Da­ durch kann eine sehr feinfühlige Regelung der Fahrgeschwin­ digkeit erreicht werden.

In einer Fortbildung der Erfindung besteht die mit dem Ein­ stellteil zusammenwirkende zweite Feder aus einer doppelt wirkenden Federanordnung zum Rückstellen des Einstellteiles in eine neutrale Stellung.

Durch diese Anordnung wird eine automatische Rückstelleinrich­ tung geschaffen, die das Betätigungskabel selbsttätig in seine Ausgangsposition zurückbringt.

Die Erfindung ist im nachfolgenden im einzelnen unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Steuergerät mit einem Betätigungshebel und ein Einstellorgan sowie ein die beiden Einrichtungen verbindendes Betätigungskabel und

Fig. 2 in Form einer graphischen Darstellung die Beziehung zwischen der Bewegung des Betätigungshebels und der Bewegung des Einstellorgans.

In Fig. 1 kann ein Betätigungshebel 1 auf der In­ strumententafel eines hydraulisch angetriebenen Fahr­ zeuges, beispielsweise einer Vibrationswalze, ange­ bracht sein. Ein Bewegen des Betätigungshebels erzeugt eine axiale Bewegung eines Betätigungskabels 2 ent­ gegen der Kraft einer Schraubenfeder 3. Das gegenüber­ liegende Ende des Betätigungskabels 2 ist mit dem Einstellorgan 4 einer Hydraulikpumpe verbunden, das beispielsweise mit einer doppelt wirkenden zweiten Federanordnung 5 zusammenwirkt, dessen Funktion darin besteht, das Einstellorgan 4 in eine neutrale Ausgangsposition zurückzubringen, die einer Position entspricht, bei der die Pumpe in Ruhestellung steht. Der Zweck der zweiten Federanordnung 5 besteht auch darin, der in dem Steuergerät vorgesehenen Feder 3 einen entsprechenden Widerstand entgegenzusetzen. Der Widerstand kann auch dadurch erzeugt werden, daß die zweite Federanordnung 5 direkt mit dem Betätigungshebel 1 verbunden wird.

Eine progressive Betätigung wird dadurch erreicht, daß nur während eines bestimmten Teils der Steuerbewegung oder über die gesamte Bewegung nur ein Bruchteil des Stellweges des Betätigungshebels 1 über das Kabel 2 zu dem Einstellorgan 4 der Pumpe übertragen wird. Der übrige Anteil des Hebelweges wird durch die Feder­ elemente 3 und 5 absorbiert. Die Bewegung des Be­ tätigungshebels 1 ist immer größer als die Bewegung des Einstellorgans 4, da die Feder 3 eine flachere Charakteristik aufweist als der zu überwindende Ge­ samtwiderstand.

Das Kabel 2, der Betätigungshebel 1 und die Feder 3 sind auf einer gemeinsamen Auflage montiert, auf der das Kabel 2 mit Hilfe von zwei auf jeder Seite der Feder 3 angeordneten Klemmen beweglich festgelegt ist.

Das tote Spiel bzw. der Leergang S1-S2 wird in der Feder 3 absorbiert und die Kurven in Fig. 2 sind abhängig von den Kennwerten der Federn 3 und 5.

Durch Auswahl verschiedener Federkonstanten für die Federn 3 und 5 können unterschiedliche Progressivi­ tätscharakteristiken erzielt werden, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Die in Fig. 2 dargestellten Kurven zei­ gen die Beziehung zwischen der Bewegung der Be­ tätigungseinheit 1 und dem Einstellorgan 4 unter ver­ schiedenen Bedingungen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Betätigungseinheit 1 die Form eines Hebels auf, der bei 6 angelenkt ist, einen Handgriff 7 auf­ weist und mit einem Teil 8 versehen ist, das mit dem Betätigungskabel 2 zusammenwirkt. In ähnlicher Weise besteht das Einstellorgan 4 aus einem Hebel, der bei 9 angelenkt ist und an einem Ende 10 mit dem Be­ tätigungskabel 2 und am anderen Ende 11 mit der zweiten Federeinrichtung 5 zusammenwirkt.

Bei Bewegung des Handgriffs 7 über den Winkel α bewegt sich das Ende 8 über die Distanz S1. In Folge der Wirkung der Feder 3 entspricht die Bewegung, die über das Kabel 2 auf das Ende 10 des Einstellorgans 4 übertragen wird, nur der Distanz S2 und das Ende 11 bewegt sich dann entgegen der Kraft der zweiten Feder­ anordnung 5 um den Winkel β.

Die Kurve A veranschaulicht die Beziehung zwischen S1 und S2 im Falle einer gleichen Hebelübersetzung und bei direkter Übertragung der Bewegung der Be­ tätigungseinheit auf das Einstellorgan. Durch Über­ tragung der Steuerbewegung zu dem Einstellorgan über Federelemente wird eine nicht-lineare Bewegung des Einstellorgans erzielt, wie durch die Kurve B ver­ anschaulicht.

Claims (2)

1. Handbetätigte Steuervorrichtung mit einem Betätigungsteil und einem mit diesem über Federelemente verbundenen Einstellteil, dadurch gekennzeich­ net, daß das Betätigungsteil (1) über eine erste Feder (3) mit einem Ende eines Betätigungskabels (2) verbunden ist, dessen anderes Ende mit einer zweiten Feder (5) an ein mit diesem in Wechselwirkung stehendes Einstellteil (4) einer Hydraulikpumpe angeschlossen, ist, und daß die beiden Federn (3, 5) unterschiedliche Federkonstanten aufweisen, um eine progressive Bewegung (Kurve B, Fig. 2) des Einstellteiles (4) zu bewirken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mit dem Einstellteil (4) zusammenwirkende zweite Feder (5) aus einer doppelt wirkenden Federanordnung zum Rückstellen des Einstellteiles (4) in eine neutrale Stellung besteht.