<Desc/Clms Page number 1>
Lenkeinrichtung für Kraftschlepper mit einer die Lenkbewegung unterstützenden Servoeinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkeinrichtung für Kraftschlepper, insbesondere für Ackerschlepper, mit einer die Lenkbewegung unterstützenden Servoeinrichtung. welche einen mit der Lenkvorrichtung verbundenen Servomotor und eine druckmittelbeaufschlagte Steuereinrichtung mit zwangsgesteuerten Schiebern umfasst.
Bei den bekannten Steuerungen dieser Art ist die Servoeinrichtung organisch in das Lenkgestänge einbezogen, wodurch das Fahrzeug lediglich durch Hilfskraft gesteuert werden kann. Derartige Steuerungen weisen den Nachteil auf, dass der Fahrer beim Lenken den unmittelbaren Bodenkontakt verliert, so dass es erhöhter Aufmerksamkeit bzw. längerer Übung bedarf, um das Fahrzeug in einer vorbezeichneten Spur zu lenken. Insbesondere für Ackerschlepper fällt dieser Umstand sehr ins Gewicht, da der Fahrer neben der zu bearbeitenden Kultur nicht noch weitere Einzelheiten beachten kann. Hiezu kommt, dass einige Arbeiten auf dem Feld eine sehr feinfühlige Steuerung verlangen, welche mit einer hydraulischen Kraftlenkung allein nicht bewältigt werden können.
Es sind auch Lenkeinrichtungen mit einer die Lenkbewegung unterstützenden Servoeinrichtung bekannt, bei welchen die Steuerung des Fahrzeuges wahlweise mechanisch oder, wenn gewünscht, kraftverstärkt erfolgt. Die Kraftverstärkung wird durch eine Servo einrichtung mit zwangsgesteuerten Schiebern erzielt, deren Servomotor mit dem Lenksegment des mechanischen Lenkgetriebes verbunden ist. Die Servoeinrichtung dient jedoch ausschliesslich zur Unterstützung der Lenkbewegung beim Einschlagen der Vorderräder. Der damit verbundene Bauaufwand ist verhältnismässig gross und insbesondere für Ackerschlepper nicht gerechtfertigt.
Gemäss der Erfindung werden diese Nachteile durch eine mit den Schiebern verbundene Steuerschwinge vermieden, welche mittels angelenkter Handhaben wahlweise am oder entfernt am Fahrzeug. betätigt in verschiedenen senkrecht zueinander angeordneten Schaltstellungen zur Hilfskraftlenkung, Lenkungsdämpfung bzw. Lenkungssperre dient. Dadurch wird eine wirtschaftliche Ausnützung der Energiequelle erzielt und gleichzeitig mehrere für den jeweiligen Zweck am Schlepper angebrachte Aggregate, z. B. die Feststellvorrichtung für die Lenkung, durch ein einziges Gerät ersetzt, wodurch sich ein hoher Nutzeffekt ergibt. Durch die Einsparung verschiedener getrennter Aggregate ist diese Einrichtung im Ganzen gesehen nur unwesentlich teuerer und steht somit in einem tragbaren Verhältnis zum Gesamtaufwand.
Die Anordnung ist in solcher Weise vorgenommsn, dass die Steuerschieber, mit der Schwinge der Steuereinrichtung verbunden, mindestens einen offenen und mehrere geschlossene Druckkreisläufe aussteuern.
Dadurch kann mit Hilfe der Einrichtung der Schlepper-auch entfernt vom Fahrersitz aus bedient werden, was insbesondere bei yerladearbeiten auf dem Feld von Vorteil ist.
Eine einfache Ausführung der Steuerung wird dadurch erzielt, dass die Steuerschwinge durch einen doppelarmigen Hebel gebildet wird, welcher gelenkig mit den Schiebern verbunden und in einer ortsfe - sten Kulisse geführt ist. Dadurch ergibt sich ein handliches Gerät, das leicht am Schlepper untergebracht werden. kann. Die Schieber besitzen eine gemeinsame Druckmittelzu- und -abführung und stehen über Druckleitungen mit dem Servomotor in Verbindung, der entfernt von der Steuereinrichtung zwischen dem mechanischen Lenkgetriebe und den Laufrädern angeordnet ist. Eine einfache Vorrichtung zur Dämpfung der Lenkbewegung ergibt sich dadurch, dass als. Schieber zwei parallel zueinander liegende Axialkolben vorgesehen sind, die mindestens eine konsich auslaufende Steuerkante besitzen.
Der Servomotor wird
<Desc/Clms Page number 2>
durch einen um die Achse des Arbeitszylinders schwingenden Verdrängerkolben gebildet, welcher mittels einer Kupplung leicht lösbar auf dem Achsschenkelzapfen eines Laufrades der gelenkten Vorderachse angebracht ist. Dieser Aufbau der Anlage gestattet ohne grosse Änderung je nach Bedarf den einen oder an- dern Schlepper mit der erfindungsgemässen Einrichtung auszurüsten. Auch können bereits hergestellte Fahrzeuge im Nachhinein mit einem derartigen Aggregat versehen werden.
In den Zeichnungen, welche eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen, sind Fig. l eine schematische Ansicht auf einen Ackerschlepper von oben, mit der erfindungsgemässen Servoeinricntung, Fig. 2 ein Längsschnitt durch den Servomotor und die umliegenden Teile der Radfüh- rung in grösserem Massstab und die Fig. 3-6 schematische Darstellungen des Steuergerätes in verschiedenen Arbeitsstellungen.
Der Ackerschlepper 1 besitzt eine Vorderachse 2, deren Räder 3 in bekannter Weise unter dem Einfluss
EMI2.1
DieLenkvorrichtung4umfassteindurchdasstangen 8 sind mit Lenkhebeln 9 verbunden, die ihrerseits am Achsschenkel 10 der Räder 3 befestigt sind. Der Achsschenkel 10 ist von einem Tragrohr 11 (Fig. 2) umgeben. Einer der Achsschenkel 10 ist mit einem Servomotor 12 verbunden, welcher durch die Steuereinrichtung 13 (Fig. l) betätigt wird. Der Servomotor wird durch einen Drehkolben 14 gebildet, dessen Schaft 15 über ein Kupplungsstück 16 leicht lösbar im Zapfen 17 des Achsschenkelzapfens 10 sitzt. Der Drehkolben 14 gleitet in einem Gehäuse 18, welches durch einen Deckel 19 verschlossen ist und sich mit einem verlängerten Hals 20 am Tragrohr 11 abstützt. Die Befestigung erfolgt durch Spannbügel 21.
Die Arbeitsräume 22,23 (Fig. 3-6) des Drehkolbens 14 sind durch einen Anschlag 14'begrenzt und über Leitungen 24, 25 mit der Steuereinrichtung 13 verbunden. Die Steuereinrichtung enthält zwei parallel zueinander liegende Axialkolben 26, 27, welche eine gemeinsa - me Druckmittelzufuhrleitung 28 (Fig. 4) und eine gemeinsame Ableitung 29 besitzen. In der Leitung 29 ist ein einstellbares Ventil 30 angeordnet, während die Zuleitung 28 an die in der Regel vorhandene, jedoch nicht veranschaulichte Hydraulikpumpe des Kraftheber angeschlossen ist. Die Schieberkolben 26, 27 sind zur Steuerung des Druckmittels mit Ringnuten 31, 31' versehen, wobei die Steuerkanten 32 jedes Kolbens konisch auslaufen.
Die Steuerkolben sind zwangsgesteuert und zu diesem Zweck mit einer als doppelarmiger Hebel ausgebildeten Steuerschwinge 33 in Eingriff. Die Steuerschwinge 33 ist unter der Wirkung einer Schraubenfeder 34 in einer ortsfesten Kulisse 35 geführt. Die freien Enden der Steuerschwinge sind mit Ösen 36 versehen, während im Zentrum der Steuerhebel 37 der Einrichtung angreift.
In den Ösen 36 ist ein Drahtzug 38 zur Fernsteuerung befestigt.
Bei normalem Betrieb des Schleppers, d. h. wenn die mechanische Lenkung wirksam ist, befindet sich die Steuerschwinge 33 der Steuereinrichtung 13 in der in den Fig. 3 - 6 eingezeichneten Null-Stellung, während der Drehkolben in der neutralen Lage zwischen den Arbeitsräumen 22, 23 steht. In dieser Ausgangsstellung, welche die Fig. 3 veranschaulicht, ist die Druckmittelzuführung 28 durch die Steuerkolben 26, 27 gesperrt. Das geförderte Drucköl fliesst dabei in bekannter Weise über ein (nicht gezeigtes) Überströmventil in den Vorratsbehälter ab.
Bei der Lenkung des Schleppers vom Lenkhandrad 5 aus wird dabei das in den Arbeitsräumen 22,23 eingelagerte Öl je nach der gewünschten Laufrichtung des Schleppers durch die Kopplung des Drehkolbens mit dem Achsschenkel 10 über die Leitungen 24, 25 ohne Gegenwirkung im geschlossenen Kreislauf a umgewälzt. Ein Abfluss des Öles in den Vorratsbehälter durch die Leitung 29 wird durch das Ventil 30 verhindert. Wird für schwere Umbruch-oder Forstarbeiten eine Unterstützung der Lenkbewegung benötigt, so wird der Steuerhebel 37 in der Arbeitsstellung Null in die beabsichtigte Fahrtrichtung gedrückt, wodurch die Schieberkolben 26, 27 gegeneinander verschoben werden. Der Kolben 27 öffnet die Zuführungsleitung 28, während der Kolben 26 die Abführungsleitung 29 freigibt.
Das Drucköl strömt somit im offenen Kreislauf b (Fig. 4) in den Arbeitsraum 23 und drückt den Flügel des Drehkolbens 14 in Unifangsrichtung. Da der Schaft 15 des Drehkolbens 14 mit dem Achsschenkel 10 verbunden ist, werden die Vorderräder durch Hilfskraft eingssschlagen. Die im Arbeitsraum 22 befindliche Druckmittelmenge strömt über die Leitungen 24, 29 unter Überwindung des Ventils 30 in den Vorratsbehälter ab. Bei einem entgegengesetzten Einschlag des Steuerhebels 37 sind die Druckverhältnisse gerade umgekehrt, d. h. dass das im Arbeitsraum 23 befindliche Öl über die Leitungen 25 und 29 in den Wrratsbehälter abfliesst, während die Druckzuführung durch die Leitung 24 erfolgt.
Bei landwirtschaftlichen Arbeiten, wie Heu- oder Getreideladen, Dünger verteilen u. dgl., ist ein Einmannbetrieb ohne wiederholtes Be- steigen des Scheppers zum Weiterrücken bei gleichzeitiger Fernbedienung erwünscht. Eine derartige Steuerung kann in beliebiger Entfernung vom Schlepper mittels des Drahtzuges 38 durchgeführt werden. Wird in der Stellung 0 an der Handhabe 39 (Fig. l) des Drahtzuges gedreht, so wird je nach der Drehrichtung das eine oder das andere Ende der Steuerschwinge 33 (Fig. 3) verschwenkt. Durch die Bewegung werden die Steuer-
<Desc/Clms Page number 3>
kolben 26, 27 in die Arbeitsstellung gebracht, worauf sich, wie In der beschriebenen Ausführung der Hilfskraftsteuerung, der Drehkolben in Bewegung setzt und die Räder einschlägt.
Wird der Steuerhebel 37 und somit die Steuerschwinge 33 in der Kulisse 35 in die Stellung 1 gedrückt (Fig. 5), so gleiten die Steuerkanten 32 der Steuerkolben 26, 27 gleichgerichtet in die Höhe der Leitungen 24, 25 und überdecken diese teilweise. In dieser Lage kann der Steuerhebel 37 nicht verschwenkt werden, d. h. dass die Druckmittelzufuhr zwangsläufig unterbrochen ist. Während nach der Ausführung gemäss Fig. 3 beim Befahren von unebenem Gelände sämtliche Stösse in die Lenkung gelangen und somit auf das Lenkhandrad übertragen werden, wirken in dem geschlossenen Kreislauf c nach Fig. 5 die Steuerkolben als Drosselstellen, so dass der Ölumlauf einer Hemmung unterworfen ist. Dadurch werden die Lenkbewegungen gedämpft und das Lenkhandrad bzw. der Fahrer frei von Erschütterungen gehalten.
Beim Einsammeln von landwirtschaftlichen Erzeugnissen, wie Kartoffeln oder bei Kultivierarbeiten, wie Rübenverziehen od. dgl. ist es erwünscht, dass der Schlepper mit langsamer Geschwindigkeit fährt und eine vorgegebene Fahrtrichtung beibehält, ohne dass er von der anderweitig beschäftigten Bedienungperson gesteuert werden muss. Eine derartige Steuerung lässt sich erzielen, wenn die Steuerschwinge 33 in die Stellung 2 (Fig. 6) gedrückt wird. In dieser Arbeitslage ist die Druckmittelförderung unterbrochen und gleichzeitig durch den Kolbenschieber 26, 27 der Ölrückfluss aus den Arbeitsräumen 22,23 gesperrt. Die Räder des fahrenden Schleppers können somit durch die hydraulische Sperrung des Achsschenkels 10 beim Auffahren auf Hindernisse nicht abgelenkt werden.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann z. B. an Stelle der hydraulischen Servoeinrichtung auch eine pneumatische Steuerung vorgesehen werden. Des weiteren kann der Servomotor auch unmittelbar mit dem Steuergerät verbunden werden oder mit dem Lenkgetriebe eine bauliche Einheit bilden. Auch ist die Einrichtung nicht an Drehkolben oder an Kolbenschieber gebunden.