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Die vorliegende Erfindung betrifft hydraulische Bremskreise für
Zugmaschinen mit einem rechten Pedal und einem linken Pedal, mit
denen jeweils hydraulische Pumpen verbunden sind, um über
jeweilige erste und zweite Leitungen die Bremsteile der rechten und
linken Vorderräder und Hinterräder zu betätigen.
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In herkömmlichen Bremskreisen dieser Art bewirkt die getrennte
Betätigung des einen oder des anderen Pedals das Bremsen des
vorderen und des hinteren Rades an der entsprechenden Seite
(rechts oder links) und die Verringerung des Lenkradius der
Zugmaschine.
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In einigen Betriebsbedingungen der Zugmaschine kann das Problem
auftreten, daß während des Bremsens mittels der getrennten
Betätigung des einen Pedals oder des anderen Pedals das
zugehörige Vorderrad, welches gebremst wird, auf dem Boden gleitet,
wobei die Gefahr der Beschädigung der Ernte besteht.
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Um diesen Nachteil zu beseitigen, offenbart die US-A-3 863 991
einen hydraulischen Bremskreis der oben erwähnten Art mit einer
Ventileinrichtung in den ersten Leitungen, die die zwei Pumpen
mit den Bremsteilen des rechten und des linken Vorderrades
verbinden, um das Bremsen der Vorderräder zu verhindern, wenn
die Steuerpedalen getrennt betätigt werden. Die
Ventileinrichtung kann automatisch öffnen, wenn die Steuerpedale zusammen
betätigt werden, um ein Bremsen der vier Räder hervorzurufen,
und zwar über eine hydraulische Querführungseinrichtung. Bei
dieser bekannten Lösung kann die Bedienungsperson automatisch
alle vier Bremsen betätigen, indem beide Bremspedale
niedergetreten werden, oder nur die linke hintere Bremse, indem nur das
linke Pedal getreten wird, oder nur die rechte hintere Bremse,
indem nur das rechte Pedal niedergetreten wird. Es gibt jedoch
keine Möglichkeit, beide linken oder rechten hinteren und
vorderen Bremsen zu betätigen, wie dies wünschenswert und in
einigen Situationen nützlich ist, beispielsweise bei Betätigung auf
einem nicht-schlüpfrigen Untergrund.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das obige
Problem zu vermeiden, und diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
die Ventileinrichtung zwei normalerweise geschlossene Ein-Aus-
Ventile mit zugehöriger manuell betätigbarer Steuereinrichtung
enthält, die zwischen einem Betriebszustand schaltbar ist, in
der die Ein-Aus-Ventile normalerweise offen sind und ihr
Schließen verhindert ist, und einem Ruhezustand, der dem normalerweise
geschlossenen Zustand der Ein-Aus-Ventile entspricht.
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Die Ein-Aus-Ventileinrichtung enthält vorzugsweise:
Zwei Einwegventile mit Kugelverschlußeinrichtungen, jeweils
eingesetzt in die zugehörige erste Rohrleitung stromabwärts der
zweiten Rohrleitung, um die Verbindung zwischen der jeweiligen
Pumpe und der vorderen Bremse zu verhindern,
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ein Paar rechter und linker hydraulischer Zylinder, die mit den
zwei Einwegventilen verbunden sind und jeweils einen Kolben mit
einer Druckstange tragen, die der Kugelverschlußeinrichtung des
zugehörigen Einwegventils zugewandt ist, wobei der rechte und
der linke Zylinder mittels Führungslinien bzw. Leitungen mit der
linken Pumpe bzw. der rechten Pumpe verbunden sind, um die zwei
Kugelverschlußeinrichtungen mittels der Kolbenstangen in der
offenen Position zu halten, wenn die zwei Pedale zusammen
betätigt werden,
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eine Welle mit Exzentern, die operativ mit den
Druckstangenkolben verbunden ist und zwischen zwei Positionen drehbar ist,
wobei in der ersten Position das Schließen der zwei
Kugelverschlußeinrichtungen ermöglicht und in der zweiten Position ihr
Schließen verhindert ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Einzelheiten mit Bezug auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben, die nur als
nicht-beschränkendes Beispiel vorgesehen sind. Dabei zeigen:
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Fig. 1 einen Bremskreis für Zugmaschinen gemäß der Erfindung,
auf schematische Weise;
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Fig. 2 eine Ansicht einer der Komponenten des Kreises der
Fig. 1;
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Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III von Fig.
2 und
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Fig. 4 eine schematische Darstellung, die die verschiedenen
Betriebszustände des erfindungsgemäßen Bremskreises
zeigt.
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Mit anfänglichem Bezug auf Fig. 1 enthält der hydraulische
Bremskreis für Zugmaschinen gemäß der Erfindung im wesentlichen
ein rechtes Pedal 1 und ein linkes Pedal 2, von denen jedes eine
Kolbenpumpe 3, 4 betätigt, um eine hydraulische Flüssigkeit
unter Druck zu setzen, die in einer Leitung 5, 6 enthalten ist.
Tatsächlich führt jede Leitung 5, 6 zu jeweiligen ersten und
zweiten Rohren 5a, 5b und 6a, 6b, die zu den hydraulischen
Betätigungsorganen 7, 8 und 9, 10 der Bremsen der rechten und
linken Hinterräder 11, 12 und der rechten und linken Vorderräder
13, 14 führen.
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Eine manuell betätigbare Ein-Aus-Ventileinheit ist allgemein mit
15 bezeichnet und hat die Funktion, das Abstellen der
Vorderbremsen 13, 14 zu ermöglichen, wenn die jeweiligen Pedale 1, 2
getrennt betätigt werden.
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Mit näherem Bezug auf die Fig. 2 und 3 enthält die
Ventileinheit 15 einen Körper 16 mit rohrförmigen Einlaßkonnektoren 17,
18, die mit den zwei Leitungen 5, 6 verbunden sind, und zwei
Paare von Auslaßkonnektoren 19a, 19b und 20a, 20b, die mit den
Rohren 5a, 5b bzw. 6a, 6b verbunden sind.
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Mit näherem Bezug auf Fig. 3 stehen die Einlaßkonnektoren 17 und
18 mit jeweiligen Kammern 21, 22 in Verbindung, in denen sich
Kugelverschlüsse 23, 24 befinden, die durch die Wirkung von
Federn 25, 26 gegen die jeweiligen ringförmigen Ventilsitze 27,
28 drücken. Die Kammern 21, 22 stehen an ihren oberen Enden mit
Auslaßkonnektoren 19a, 20a in Verbindung, die mit den Rohren 5a,
6a der hinteren Bremsen 11 und 12 verbunden sind, und stehen
durch die Ventilsitze 27 und 28 mit den rohrförmigen Konnektoren
19b, 20b in Verbindung, die mit den Rohren 5b, 6b der vorderen
Bremsen 13 und 14 verbunden sind. Die Kammern 21 und 22 sind
außerdem axial, ebenfalls durch die ringförmigen Ventilsitze 27
und 28, mit zwei hydraulischen Zylindern 29 und 30 verbunden,
die jeweils einen Zylinder 31, 32 enthalten, in denen ein hohler
Kolben 33, 34 abdichtend axial bewegbar ist, der mit einer
axialen Druckstange 35, 36 versehen ist, die mit dem zugehörigen
Kugelverschluß 23, 24 auf die weiter unten beschriebene Weise
zusammenwirken kann. Der Zylinder 31 und damit der Hohlraum des
Kolbens 33 steht mit dem Bereich der Kammer 22 nahe dem
Einlaßkonnektor 18 über einen Kanal 37a in Verbindung.
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Auf gleiche Weise steht der Zylinder 32 und damit der Hohlraum
des Kolbens 34 mit dem Bereich der Kammer 21 nahe dem
Einlaßkonnektor 17 durch einen ähnlichen Kanal in Verbindung. Dieser
Kanal ist in Fig. 3 nicht sichtbar, jedoch schematisch mit 37b
in Fig. 1 angezeigt.
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An ihren Enden gegenüber den jeweiligen Druckstangen 35 und 36
lagern die zwei Kolben 33 und 34 auf jeweiligen Stangen 38, 39,
die innerhalb der Zylinder 31, 32 gegen die Wirkung der
jeweiligen Vorspannfedern 40, 41 axial verschieblich sind.
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Die Stangen 38, 39 sind operativ mit einer Drehwelle 42
verbunden, die zwei exzentrische Nocken 43, 44 hat und mittels
eines Betätigungselementes 45 drehbar ist, welches von dem
Körper 16 vorsteht und mittels einer nicht dargestellten
Übertragung mit einer manuell oder Motor-getriebenen Steuerung
verbunden ist, die von dem Fahrer der Zugmaschine betätigt
werden kann.
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In der Praxis bildet die Ventileinheit 15 ein doppeltes
Einwegventil mit einer Querführung, deren manuelle Betätigung die
Betätigung der vorderen Bremsen 13 und 14 verhindert, wenn die
Bremssteuerpedale 1 und 2 getrennt betätigt werden, die jedoch
die Betätigung der vorderen Bremsen 13 und 14 zuläßt, wenn die
Pedale 1 und 2 zusammen betätigt werden.
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Das Ventil 15 arbeitet folgendermaßen, ausgehend von der
Betriebsbedingung, die in Fig. 3 dargestellt ist, mit Bezug auf
das Einwegventil 23 bis 27, das mit den rechten Bremsen 11 und
13 verbunden ist (das andere Einwegventil 24 bis 28, das mit den
linken Bremsen 12 und 14 verbunden ist, ist in einem anderen
Betriebszustand in derselben Zeichnung dargestellt).
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Dieser Zustand entspricht dem Ruhezustand bzw. inoperativen
Zustand der Steuerwelle 42, der den abgesenkten Positionen der
Stangen 38 und 39 entspricht. In dieser Position bewirkt die
getrennte Betätigung des einen oder des anderen Pedals 1, 2 das
Schließen des jeweiligen Einwegventils. Mit Bezug auf die
Betätigung des rechten Pedals 1 in dem vorliegenden Fall wird
Druckfluid aus dem Einlaßkonnektor 17 durch den Auslaßkonnektor 19a
und das Rohr 5a zu dem Betätigungsorgan 7 der rechten hinteren
Bremse 11 gerichtet und verursacht das Schließen des
Ventilsitzes 27 durch den Kugelverschluß 23 und damit die Isolation des
Auslaßkonnektors 19b. Die Betätigung des Betätigungsorgans 9 der
rechten vorderen Bremse 13 ist damit verhindert.
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Um die Betätigung der zwei vorderen Bremsen 13 und 14 zu
ermöglichen, ist es ausreichend, die Welle 42 um 180º aus der
Position gemäß Fig. 3 zu drehen, um die Stangen 38 und 39 und damit
die Kolben 33 und 34 mit ihren Druckstangen 35 und 36 mittels
der Nocken 43 und 44 anzuheben. In diesem Zustand werden die
zwei Kugelverschlüsse 23 und 24 von ihren Ventilsitzen 27 und 28
weg gehalten, wodurch der Durchlaß des Drucköls von den
Einlaßkonnektoren 17 und 18 zu den Auslaßkonnektoren 19b und 20b
und damit die Betätigung der Betätigungsorgane 9 und 10 der
vorderen Bremsen 13 und 14 ermöglicht ist. In dieser Position
der Steuerwelle 42 ist die Betätigung der vorderen Bremsen 13
und 14 sowohl im Falle der getrennten Betätigung der zwei Pedale
1 und 2 als auch im Falle ihrer gemeinsamen Betätigung
ermöglicht.
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Die Betätigung der vorderen Bremsen 13 und 14 ist jedoch auch
ermöglicht, wenn die zwei Pedale 1 und 2 gemeinsam betätigt
werden, wenn sich die Welle 42 in der oben beschriebenen
Position befindet, d. h. wenn die Druckstangen 35 und 36 der zwei
Kolben 33 und 34 von den zugehörigen Kugelverschlüssen 23 und 24
zurückgezogen und beabstandet sind. Unter diesen Umständen, die
in Fig. 3 mit Bezug auf das Einwegventil 24 bis 28 dargestellt
sind, welches mit den linken Bremsen 12 und 14 verbunden ist,
wird der Druck des Fluids in der Kammer 21 auf die Kammer 32
über die Leitung 37b übertragen, und der Druck des Fluids in der
Kammer 22 wird auf die Kammer 31 durch die Leitung 37a
übertragen, wobei dies das gleichzeitige Anheben der Kolben 33 und 34
verursacht und damit die Bewegung der Kugelverschlüsse 23 und 24
weg von ihren Sitzen 27 und 28. Wenn deshalb die zwei
Steuerpedale 1 und 2 gleichzeitig betätigt werden, erreicht das Fluid
von den Einlaßkonnektoren 17 und 18 die Auslaßkonnektoren 19b
und 20b und damit die Betätigungsorgane 9 und 10 der vorderen
Bremsen 13 und 14, ungeachtet der Position der Steuerwelle 42.
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Fig. 4 zeigt die verschiedenen Bremsmöglichkeiten der
Zugmaschine, die den erfindungsgemäßen Kreis verwendet. In dieser
Zeichnung sind die Räder, die gebremst werden, schraffiert.
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Der obere Teil der Zeichnung zeigt den Zustand, der der
gleichzeitigen Betätigung der zwei Betätigungspedale 1 und 2
entspricht. Gleichzeitiges Bremsen der 4 Räder wird sowohl mit der
in der Betriebsposition befindlichen Welle 42 als auch mit der
in der inopreativen Position befindlichen Welle erreicht.
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Der mittlere Teil der Zeichnung zeigt den Zustand, der der
individuellen Betätigung des linken Pedals 2 entspricht. Beide
Räder der linken Seite der Zugmaschine werden in der operativen
Position der Welle 42 gebremst, während nur das linke Hinterrad
in der inoperativen Position der Welle 42 gebremst wird.
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Der untere Teil der Fig. 4 zeigt die Situation, die der
getrennten Betätigung des rechten Pedals 1 entspricht: wie in dem
vorhergehenden Fall werden beide Räder an der rechten Seite der
Zugmaschine gebremst, wenn sich die Welle 42 in ihrer operativen
Position befindet, während nur das rechte Hinterrad gebremst
wird, wenn sich die Welle 42 in ihrer inoperativen Position
befindet.
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Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß der
erfindungsgemäße Kreis ein selektives Bremsen der Vorderräder der
Zugmaschine ermöglicht unter Vermeidung der Probleme herkömmlicher
Bremssysteme, bei denen das Bremsen der Vorderräder bei der
getrennten Betätigung der zwei Pedale nicht wahlweise erfolgen
oder verhindert werden kann.