DE1157087B - Vom Geschwindigkeitswechselgetriebe gesteuerter hydrostatischer Antrieb fuer die Hubzylinder der Ladervorrichtung eines Schlepperladers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen vom Geschwindigkeitswechselgetriebe gesteuerten hydrostatischen Antrieb für die Hubzylinder der Ladervorrichtung eines Schlepperladers, bei dem für die Ladervorrichtung und das Geschwindigkeitswechselgetriebe zum Fahrantrieb eine gemeinsame Antriebsmaschine vorgesehen ist.

Es ist bereits ein Antrieb eines Schlepperladers bekannt, bei dem der Antrieb der hydrostatischen Pumpe für den Lader in Abhängigkeit vom Geschwindigkeitswechselgetriebe erfolgt. Hierbei werden beide Antriebe von einer gemeinsamen Antriebsmaschine über ein Differentialgetriebe abgenommen, so daß sich die Drehmomente in beiden Antrieben gegeneinander abstützen. Diese Ausführung hat noch eine Reihe von Nachteilen. Zunächst ist sie außerordentlich aufwendig. Weiterhin ist die Fahrgeschwindigkeit nicht genau bestimmbar, da sie vom Fahrwiderstand und vom Antriebsdrehmoment der hydrostatischen Pumpe für den Antrieb der Ladervorrichtung abhängig ist. Ferner besteht keine Möglichkeit, die Gesamtübersetzung vom Antriebsmotor zu den Antrieben bei der niedrigsten Fahrgeschwindigkeit weiter ins Langsame zu übersetzen. Es ist daher eine relativ starke Antriebsmaschine zur Bewältigung der Leistungsspitzen erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine größtmögliche Ausnutzung der von der Antriebsmaschine gelieferten Leistung zum Antrieb des Schleppers und der Ladervorrichtung durch wirksame Aufteilung der verfügbaren Leistung auf die beiden Antriebe, den Antrieb des Fahrzeuges und die Betätigung des Werkzeugs, zu erreichen, und zwar mit möglichst einfachen und billigen Mitteln.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe, unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile der bekannten Ausführungen, wird bei einem vom Geschwindigkeitswechselgetriebe gesteuerten hydrostatischen Antrieb für die Hubzylinder der Ladervorrichtung eines Schlepperladers der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Ladervorrichtung zwei von der Antriebsmaschine getriebene hydrostatische Pumpen mit konstanter Fördermenge aufweist, von denen eine beim Schalten des Geschwindigkeitswechselgetriebes in die unterste Geschwindigkeitsstufe selbsttätig abschaltbar ist.

In besonders zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung wird in der Druckleitung einer der beiden hydrostatischen Pumpen ein Ventil eingeschaltet, dessen Kolben beim Einschalten der untersten Geschwindigkeitsstufe in eine Stellung verschiebbar ist, wodurch die Druckleitung dieser hydrostatischen Vom Geschwindigkeitswechselgetriebe

gesteuerter hydrostatischer Antrieb

für die Hubzylinder der Ladervorrichtung

eines Schlepperladers

Anmelder:

The Frank G. Hough Co.,
Libertyville, 111. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Zoepke, Patentanwalt,
München 5, Erhardtstr. 11

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. März 1961 (Nr. 99 453)

Thorvald G. Granryd, Libertyville, IU. (V. St. A.)
ist als Erfinder genannt worden

Pumpe mit einer Leitung zum Sammelbehälter verbindbar ist.

Eine besonders einfache Ausführung ergibt sich, wenn das dem Fahrantrieb dienende Geschwindigkeitswechselgetriebe mehrere hydraulisch betätigte Kupplungen zum Schalten der einzelnen Geschwindigkeitsstufen aufweist, indem erfindungsgemäß an die Leitung zum Betätigen der zur untersten Geschwindigkeitsstufe gehörenden Kupplung eine zum Ventil führende Leitung angeschlossen wird und dadurch gleichzeitig die Kupplung einrückbar und der Kolben des Ventils verschiebbar ist.

Dadurch wird bei Betätigung der zur untersten Gangstufe gehörenden Kupplung der sogenannten Kriechgangkupplung im Fahrantrieb durch den dazu verwendeten Flüssigkeitsdruck gleichzeitig der Schieber eines Ventils derart verschoben, daß die Druckflüssigkeit von einer der beiden im Antrieb der Ladervorrichtung angeordneten hydrostatischen Pumpen direkt in den Sammelbehälter zurückgeleitet wird, so daß nur eine hydrostatische Pumpe Druckflüssigkeit zum Betätigen der Ladervorrichtung liefert. Auf diese Weise wird der im Kriechgang benötigte höhere Leistungsbedarf des Fahrantriebs durch eine verminderte Hubgeschwindigkeit der Ladervorrichtung ausge-

309 747/232

3 4

glichen. Sobald die Kriechgangkupplung gelöst wird steht über eine Leitung 41 mit der Leitung 40 in Ver-

und der Schlepper in einer anderen Geschwindigkeits- bindung.

stufe fährt, werden die Fördermengen beider hydro- Die Druckseite der hydrostatischen Pumpe 37 ist

statischen Pumpen durch das Ventil zusammenge- über eine Leitung 42 mit dem Steuergerät 43 der La-

führt, wodurch eine große Hubgeschwindigkeit der 5 dervorrichtung verbunden. Durch entsprechende Be-

Ladervorrichtung ermöglicht wird. tätigung der Schieber 44 und 45 des Steuergerätes 43

Der hydrostatische Antrieb bewirkt als höchste kann die Druckflüssigkeit gleichzeitig oder getrennt in

Leistung bei der Betätigung des Schlepperladers unter folgende zwei Kreisläufe geschickt werden: a) über

verschiedenen Lastbedingungen und verhindert durch eine Leitung 46 zum Kopfende der beiden Hubzylin-Verwendung eines einzigen Zusatzventils eine schäd- io der 47 und von deren Kolbenstangenende über eine

liehe Überlastung der Antriebsmaschine. Leitung 48 zum Steuergerät zurück; b) über eine Lei-

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel tung 49 zum Kopfende der beiden Hubzylinder 50

des in der Beschreibung näher erläuterten Antriebs und von deren Kolbenstangenende über eine Leitung

nach der Erfindung dargestellt. 51 zurück zum Steuergerät 43. Die verdrängte Flüs-Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des An- 15 sigkeit wird vom Steuergerät aus über eine Leitung 52

triebs nach der Erfindung; zum Sammelbehälter zurückgeleitet. Außerdem stellt

Fig. 2 zeigt eine Ausführung eines Schlepperladers das Steuergerät 43 eine Verbindung zwischen der von

bei der der Antrieb zur Anwendung gelangen kann. den hydrostatischen Pumpen kommenden Leitung 42

Ein Schlepper besitzt Räder 2 und eine Lader- und der zum Sammelbehälter führenden Leitung 52 schwinge 3, deren eines Ende am Schlepper angelenkt 20 her, wenn beide Schieber 44 und 45 in Neutralstellung

ist und deren anderes Ende nach vorn ragt. Eine stehen.

Schaufel 4 ist am vorderen Ende der Laderschwinge Die Druckseite der hydrostatischen Pumpe 38 steht schwenkbar befestigt. Ein Paar Hubzylinder 50, an mit einer Eingangsöffnung 55 eines Ventils 56 in Verjeder Schlepperseite einer, sind mit dem Zylinderende bindung, das aus einem Ventilgehäuse 57 mit einer am Schlepperrahmen und mit dem Kolbenstangen- 25 Längsbohrung 58 besteht. Die Eingangsöffnung 55 ende an der Laderschwinge so angelenkt, daß die und Öffnungen 59 und 60 stehen mit der Längsboh-Schaufel 4 durch das Ausfahren der Hubzylinder ge- rung 58 in Verbindung. Ein Ventilschieber 61 ist in hoben wird. Ein Schwenken der Schaufel relativ zur der Längsbohrung 58 gleitend angeordnet und besitzt Laderschwinge 3 wird durch ein Paar Hubzylinder 47 eine Ringnut 62, die in Längsrichtung etwa in der bewirkt, die mit dem Zylinderende am Schlepperrah- 30 Mitte angeordnet ist. Das eine Ende der Längsbohmen und mit dem Kolbenstangenende je an einem rung 58 ist durch eine Kappe 63 verschlossen, die mit Schwenkgestänge 5, 6 angelenkt sind. einem Ende des Ventilschiebers eine Kammer 64 bil-Das Geschwindigkeitswechselgetriebe 10 für den det. Die Leitung 28, die mit der Kupplung 13 der un-Fahrantrieb weist mehrere Kupplungen zur Erzielung tersten Geschwindigkeitsstufe in Verbindung steht, verschiedener Geschwindigkeitsstufen auf. Die Kupp- 35 mündet in diese Kammer 64, so daß in der Leitung 28 lung 11 schaltet die Vorwärtsfahrtrichtung und die auftretende Druckflüssigkeit gleichzeitig auch auf das Kupplung 12 die Rückwärtsfahrtrichtung. Die Kupp- Ende des Ventilschiebers 61 wirkt. Am anderen Ende lung 13 schaltet die unterste Geschwindigkeitsstufe, der Längsbohrung 58 ist eine Kappe 65 angeordnet, die Kupplung 14 die mittlere und die Kupplung 15 in der eine Schraubenfeder 66 aufgenommen wird, die die obere Geschwindigkeitsstufe. Wenn einer der 40 den Ventilschieber 61 in die Kappe 63 schiebt. Der Scheibensätze 16 oder 17 der Kupplungen 11 oder 12 Ventilschieber ist in bezug auf die Eingangsöffnung zum Schalten der Fahrtrichtung und einer der Schei- 55 und die Öffnungen 59 und 60 so gestaltet, daß in bensätze 18, 19 oder 20 der Kupplungen 13, 14 oder der in der Zeichnung gezeigten Lage, in der die Kam-15 zum Schalten der Geschwindigkeitsstufen mit ihren mer 64 nicht unter Druck steht, die Eingangsöffnung jeweiligen Gegenscheiben gekuppelt werden, ist das 45 55 mit der Öffnung 60 verbunden ist, während die Geschwindigkeitswechselgetriebe eingeschaltet. Die Öffnung 59 verschlossen ist. Wenn die Kupplung 13 Scheibensätze jeder Kupplung werden durch Beauf- für die untere Geschwindigkeitsstufe über die Leitung schlagung der Kolben 21, 22, 23, 24 bzw. 25 über 28 mit Druckflüssigkeit versorgt wird, wird gleich-Leitungen26, 27, 28, 29 bzw. 30 mit Druckflüssig- zeitig der Ventilschieber 61 gegen die Kraft der keit mit ihren Gegenscheiben verbunden. Die dazu 5° Schraubenfeder 66 in die Kappe 65 verschoben und notwendige Druckflüssigkeit wird von einer Pumpe 32 die Öffnung 59 mit der Eingangsöffnung 55 verbunaus einem Sammelbehälter 33 entnommen und über den, während die Öffnung 60 verschlossen wird. Die ein willkürlich betätigbares Gangwählventil 31 in die Öffnung 59 steht über eine Leitung 68 mit dem Sam-Leitungen 26 oder 27 und 28, 29 oder 30 geleitet. melbehälter 39 in Verbindung, und die Öffnung 60 ist Ein einstellbares Überdruckventil 34 zwischen der 55 über eine Leitung 69 an die Leitung 42 angeschlossen. Druckseite der Pumpe 32 und dem Sammelbehälter In der in der Zeichnung gezeigten Lage des Ventilsorgt für geeigneten Druck zur Betätigung der Kupp- Schiebers 61 steht also die Druckseite der hydrostalungen 11 bis 15. tischen Pumpe 38 über das Ventil 56 und die Leitung Die Ladervorrichtung wird durch zwei hydrosta- 69 mit der Druckseite der hydrostatischen Pumpe 37 tische Pumpen 37 und 38 versorgt. Sämtliche Pumpen 60 in Verbindung. Wenn nun die Kupplung 13 betätigt 32, 37 und 38 besitzen konstante Fördermenge und wird, wird die Druckseite der hydrostatischen Pumpe werden parallel von derselben Antriebsmaschine ge- 38 an den Sammelbehälter 39 angeschlossen, trieben, die auch das Geschwindigkeitswechselgetriebe In sämtlichen Geschwindigkeitsstufen, mit Ausfür den Fahrantrieb treibt. Die hydrostatischen Pum- nähme der untersten, dem sogenannten Kriechgang, pen 37 und 38 müssen nicht von gleicher Größe sein. 65 sind beide hydrostatische Pumpen 37 und 38 in den Die Saugseite der hydrostatischen Pumpe 37 ist mit Antrieb zum Betätigen der Hubzylinder 47 und 50 einem Sammelbehälter 39 über eine Leitung 40 ver- eingeschaltet. Wenn die Belastung des Schleppers bunden. Die Saugseite der hydrostatischen Pumpe 38 relativ gering ist, wird die Antriebsmaschinenleistung

gleichmäßig zwischen dem Fahrantrieb und dem Antrieb der beiden hydrostatischen Pumpen aufgeteilt. Wenn das Geschwindigkeitswechselgetriebe auf die unterste Geschwindigkeitsstufe geschaltet ist, die bei relativ hoher Belastung des Schleppers verwendet wird, wird die Druckseite der hydrostatischen Pumpe 38 an den Sammelbehälter 39 angeschlossen, und die Antriebsmaschinenleistung wird zwischen dem Fahrantrieb und dem Antrieb der hydrostatischen Pumpe 37 aufgeteilt. In diesem Zustand können die Hubzylinder 47 und 50 mit der gleichen Kraft betätigt werden, wie wenn beide hydrostatische Pumpen arbeiten, aber durch die geringere Fördermenge sinkt die Hubgeschwindigkeit. Da das Ventil 56 selbsttätig mit der Betätigung des Gangwählventils 31 gesteuert wird, ist mit der vorliegenden Erfindung ein Antrieb eines Schlepperladers aufgezeigt worden, in der die verfügbare Leistung auf den Fahrantrieb und den Antrieb der Ladervorrichtung in wirklich zweckmäßiger Weise aufgeteilt wird.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vom Geschwhidigkeitswechselgetriebe gesteuerter hydrostatischer Antrieb für die Hubzylinder der Ladervorrichtung eines Schlepperladers, bei dem für die Ladervorrichtung und das Geschwindigkeitswechselgetriebe zum Fahrantrieb eine gemeinsame Antriebsmaschine vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladervorrichtung zwei von der Antriebsmaschine getriebene Pumpen (37 und 38) mit konstanter Fördermenge aufweist, von denen eine (38) beim Schalten des Geschwindigkeitswechselgetriebes (10) in die unterste Geschwindigkeitsstufe selbsttätig abschaltbar ist.

2. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckleitung einer der beiden hydrostatischen Pumpen (38) ein Ventil (56) eingeschaltet ist, dessen Kolben (61) beim Einschalten der untersten Geschwindigkeitsstufe in eine Stellung verschiebbar ist, wodurch die Druckleitung dieser hydrostatischen Pumpe (38) mit einer Leitung zum Sammelbehälter (39) verbindbar ist.

3. Hydrostatischer Antrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, bei dem das Geschwindigkeitswechselgetriebe mehrere hydraulisch betätigte Kupplungen zum Schalten der einzelnen Geschwindigkeitsstufen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Leitung zum Betätigen der zur untersten Geschwindigkeitsstufe gehörenden Kupplung (13) eine zum Ventil (56) führende Leitung angeschlossen wird und dadurch gleichzeitig die Kupplung (13) einrückbar und der Kolben (61) des Ventils (56) verschiebbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 842 273, 2 843 213.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 309 747/232 10.63