-
Die Erfindung betrifft eine Zwillingszylinderanordnung aufweisend mindestens einen pneumatisch betriebenen Arbeitszylinder, mindestens einen hydraulisch betriebenen Sperrzylinder, wobei der mindestens eine pneumatisch betriebene Arbeitszylinder mit dem mindestens einen hydraulisch betriebenen Sperrzylinder in Wirkverbindung steht.
-
Im Gegensatz zu ölbetriebenen Hydraulikzylindern mit zwei Arbeitsräumen, die über einen Kolben in unterschiedliche Richtung wirken, können pneumatisch betriebene Arbeitszylinder nicht in einer vorgewählten Stellung fixiert werden. In der Regel arbeiten pneumatisch betriebene Arbeitszylinder in einer An/Aus-Stellung, wobei eine erste Stellung mit Druckbeaufschlagung des Arbeitszylinders eine An-Stellung und eine zweite Stellung ohne Druckbeaufschlagung des Arbeitszylinders eine Aus-Stellung darstellt.
-
Nicht in allen Umgebungen ist elektrischer Strom in genügender Leistung vorhanden, um eine Hydraulikpumpe mit dem erwünschten Durchsatz zu betreiben, jedoch ist genügender pneumatischer Druck vorhanden. Diese Situation findet sich häufig bei LKW-Anhängern oder bei Traktoranhängern. Zur Betätigung einer Zwangslenkung in einem solchen Anhänger wäre es wünschenswert, auf den ohnehin vorhandenen Luftdruck zurückgreifen zu können, wobei der vorhandene Luftdruck einen Stellzylinder antreiben sollte. Ein Stellzylinder, der eine bestimmte Länge sowohl in der Arbeitsrichtung als auch entgegen der Arbeitsrichtung halten soll, kann aber nicht ausschließlich pneumatisch betrieben werden, weil die Kraft der im Kolben komprimierten Luft im Gleichgewicht mit der Stellgröße steht. Ein ausschließlich pneumatisch betriebener Stellzylinder würde um den erwünschten Festpunkt hin- und her schwingen. Um diese Problematik zu umgehen, sind hydropneumatische Stellzylinder bekannt, bei denen ein hydraulischer, also ölbetriebener, Ölbremszylinder und ein pneumatischer, also druckluftbetriebener, Arbeitszylinder in einer Einheit miteinander verbunden sind. Solche, zwei Arbeitsmedien miteinander verbindende Stellzylinder werden im Englischen Sprachgebrauch auch „Air-Over-Oil-Cylinder” genannt, darauf anspielend, dass Luft als Arbeitsmedium über dem Öl als Bremsmedium gestellt ist.
-
In der US-Patentschrift
US 3,176,801 ist ein zuletzt genannter hydropneumatischer Zylinder offenbart, bei dem der pneumatische und der hydraulische Zylinder in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind und auf dieselbe Achse wirken. Diese Anordnung ist wie ein pneumatischer Zylinder zu bedienen und mit Hilfe von elektrischen Ventilen kann der Hub des pneumatischen Arbeitszylinders exakt kontrolliert werden. Die axiale aufeinander folgende Anordnung hat zum Nachteil, dass der gesamte Zylinder eine große Baulänge aufweist und dass der Kolben einen vergleichsweise dünnen Querschnitt aufweist, wodurch die Kräfte, welche durch diese Anordnung ausgeübt werden können, vergleichsweise gering sind.
-
In der US-Patentschrift
US 4,528,894 ist eine Anordnung von koaxial ineinander liegenden Zylindern offenbart, wohl um die Baulänge zu kürzen. Dieses Aggregat weist einen komplexen Aufbau, daher hohe Fertigungskosten und auch einen nicht geringen Umfang auf. Zum Einsatz unter den rauen Bedingungen in einem LKW-Anhänger oder in einem Traktoranhänger ist mit einer hohen Störanfälligkeit zu rechnen.
-
Schließlich ist in der US-Patentschrift
US 4,765,225 eine zur in US-Patentschrift
US 3,176,801 offenbarten Anordnung ähnliche Zylinderanordnung offenbart, bei der die Arbeits- und Ölbremszylinder axial hintereinander aufgebaut sind.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, einen pneumatisch betriebene Stellzylinderanordnung zur Verfügung zustellen, die den rauen Bedingungen ihres Einsatzes in einem LKW-Anhänger oder in einem Traktoranhänger widersteht und dabei wirtschaftlich geringe Fertigungskosten erfordert.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der mindestens eine pneumatisch betriebene Arbeitszylinder und der mindestens eine hydraulisch betriebene Sperrzylinder voneinander verschiedene Aggregate sind, deren Kolben und deren Zylinder mittelbar über ein Gelenk, ein Hebel, eine Wippe, und/oder eine gemeinsame Aufnahme, beispielsweise eine gemeinsame Bodenplatte oder eine Doppelmuffe, kraftschlüssig miteinander in Verbindung stehen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen zu Anspruch 1 angegeben.
-
Nach der Erfindung ist also vorgesehen, mindestens zwei voneinander verschiedene Aggregate als Zwillingszylinder mittelbar über ein mechanisches Zwischenelement miteinander zu koppeln. Es kann ein Arbeitszylinder mit nur einem, zwei oder mehr Sperrzylindern oder Ölbremszylindern zusammenwirken. Auch kann es vorgesehen sein, dass mehr als ein pneumatisch betriebener Arbeitszylinder mit nur einem Sperrzylinder oder Ölbremszylinder zusammenwirkt. Schließlich können auch eine Gruppe von pneumatisch betriebenen Arbeitszylindern mit einer Gruppe von Sperrzylindern oder Ölbremszylindern zusammenwirken.
-
Im Rahmen dieser Anmeldung sind unter der Gruppierung von einem Arbeitszylinder mit einem Sperrzylinder oder Ölbremszylinder als „Zwillingszylinder” die Einzahl und stets auch die Mehrzahl der beiden Zylindertypen gemeint, wobei sich Zwilling auf die Kombination von zwei unterschiedlichen Zylindertypen bezieht, die als Zwilling zusammenwirken.
-
Dabei ist es nach der Erfindung vorgesehen, einen als Ein-/Aus-Zylinder vorgesehenen Pneumatikzylinder mit einer Anfangsstellung und mit einer Endstellung als Arbeitszylinder einzusetzen, dessen Kolbenposition ein hydraulischer Sperrzylinder oder Ölbremszylinder über das mechanische Zwischenelement in seiner Position kontrolliert. Der Sperrzylinder oder Ölbremszylinder kann dabei nur einen Arbeitsraum aufweisen, der in seiner Wirkung dem Arbeitsraum des pneumatischen Zylinders entgegenwirkt, aber es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung der Sperrzylinder oder Ölbremszylinder zwei Arbeitsräume aufweist, dessen beide Arbeitsräume mit Öl gefüllt sind und über ein Stellventil oder ein Drosselventil mit einander verbunden sind. Dabei kann das Stellventil oder das Drosselventil extern angeordnet sein oder auch im die beiden Arbeitsräume trennenden Kolben des Sperrzylinders oder des Ölbremszylinders vorliegen. Solange das Steilventil oder das Drosselventil offen ist, kann sich der Kolben im Sperrzylinder oder Ölbremszylinder bewegen, weil das Öl von einem Arbeitsraum in den anderen fließen kann. Dadurch kann der Kolben des mit dem Sperrzylinder oder Ölbremszylinder in Wirkverbindung stehende pneumatisch betriebene Zylinders ein- und ausfahren, aber nur soweit es der Kolben des Sperrzylinders oder Ölbremszylinders es zulässt und solange das Stellventil oder das Drosselventils offen ist. Beim Schließen des Stellventils oder des Drosselventils des Sperrzylinders oder Ölbremszylinders sperrt die gesamte Anordnung und ist fixiert. Der pneumatische Zylinder wirkt somit als reiner Arbeitszylinder und der Sperrzylinder oder Ölbremszylinder wirkt ausschließlich als die Position der Anordnung kontrollierender Zylinder.
-
Nach der Erfindung sind zwei prinzipielle Möglichkeiten vorgesehen, wie die beiden, nämlich der mindestens eine pneumatische Zylinder und der mindestens eine hydraulische Zylinder miteinander in Wirkverbindung stehen.
-
Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens eine pneumatisch betriebene Arbeitszylinder und der mindestens eine hydraulisch betriebene Sperrzylinder oder Ölbremszylinder gleichläufig kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Eine gleichläufige Wirkverbindung bedeutet, dass beim Ausfahren des einen Kolbens aus dem Zylinder auch der andere Kolben des anderen Zylinders in die gleiche Richtung ausfährt. Dabei ist es abhängig, in welche Richtung der pneumatisch betriebene Zylinder als Arbeitszylinder ausgelegt ist, wenn der Arbeitszylinder ausfährt. Beim Einsatz von Zylindern mit nur einem Arbeitsraum sollte der Sperrzylinder oder Ölbremszylinder gegen die Arbeitsrichtung des als Arbeitszylinder ausgelegten pneumatisch betriebenen Zylinders wirken. Eine gleichläufige Wirkverbindung ist dann gegeben, wenn die beiden Zylindertypen gemeinsam an einem Hebel angreifen oder wenn beide Zylindertypen beispielsweise durch eine Doppelmuffe miteinander verbunden sind.
-
Nach einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens eine pneumatisch betriebene Arbeitszylinder und der mindestens eine hydraulisch betriebene Sperrzylinder gegenläufig kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Eine gegenläufige Wirkverbindung bedeutet, dass beim Ausfahren des einen Kolbens aus dem Zylinder auch der andere Kolben des anderen Zylinders in die andere Richtung einfährt. Dabei ist es abhängig, in welche Richtung der pneumatisch betriebene Zylinder als Arbeitszylinder ausgelegt ist, wenn der Arbeitszylinder ausfährt. Beim Einsatz von Zylindern mit nur einem Arbeitsraum sollte der Sperrzylinder oder Ölbremszylinder gegen die Arbeitsrichtung des als Arbeitszylinder ausgelegten pneumatisch betriebenen Zylinders wirken. Eine gegenläufige Wirkverbindung ist dann gegeben, wenn die beiden Zylindertypen gegenüber an einer Wippe angreifen oder axial unmittelbar miteinander gekoppelt sind.
-
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann auch eine Mischform vorgesehen sein, nämlich, dass bei der Kombination von Zylindergruppen ein Arbeitszylinder mit zwei Sperrzylindern oder Ölbremszylindern gekoppelt ist, wobei ein Sperrzylinder oder Ölbremszylinder gleichläufig kraftschlüssig mit dem Arbeitszylinder gekoppelt ist und ein anderer Sperrzylinder oder Ölbremszylinder gegenläufig mit dem Arbeitszylinder gekoppelt ist. Eine solche Situation ist dann gegeben, wenn zwei Sperrzylinder oder Ölbremszylinder mit nur einem Arbeitsraum unmittelbar miteinander gekoppelt sind und zusammen ein Paar bilden, das in beide Richtungen sperren kann und ein Arbeitszylinder mit diesem Paar zusammenwirkt.
-
In der Zwillingszylinderanordnung nach der Erfindung kann in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, sein, dass der hydraulisch betriebene Sperrzylinder oder Ölbremszylinder mit einem Lineargeber oder einem Winkelgeber in einer Regelschleife verbunden ist, wobei der gemessene Wert des Lineargebers oder des Winkelgebers Stellgröße ist und in Abhängigkeit der Abweichung der Stellgröße von einer von außen vorgegebenen Sollgröße mindestens ein Ventil des mindestens einen hydraulisch betriebenen Sperrzylinders oder Ölbremszylinders betätigt wird. Durch diese Regelschleife kann eine elektronische Lenkung aufgebaut werden, wenn die erfindungsgemäße Zwillingszylinderanordnung in einer Lenkachse eines LKW-Anhängers oder eines Traktoranhängers verbaut wird, wobei der Lenkeinschlag als Sollgröße entweder durch ein elektronisches Lenkrad mit Winkelgeber vorgegeben wird oder aber der Lenkeinschlag als Sollgröße wird durch ein elektronisches System zur Zwangslenkung einer Nachlaufachse vorgegeben.
-
Um die Geschwindigkeit des Kolbenhubs der Zwillingszylinderanordnung zu kontrollieren, kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Ventil des mindestens einen hydraulisch betriebenen Sperrzylinders oder Ölbremszylinders als Drosselventil mit verschiedenen möglichen Drosselstellungen aufgebaut ist, wobei die verschiedenen Drosselstellungen die Geschwindigkeit des Kolbens in dem mindestens einen hydraulisch betriebenen Sperrzylinder oder Ölbremszylinder kontrollieren. In Verbindung mit der Viskosität des im Sperrzylinder oder im Ölbremszylinder verwendeten Hydrauliköls kann ein Drosselventil im Sperrzylinder oder Ölbremszylinder die Kolbenhubgeschwindigkeit im korrespondierenden pneumatischen Arbeitszylinder steuern. Da der Ölfluss durch die Drossel begrenzt wird, kann selbst bei sehr hohen Drücken im pneumatischen Arbeitszylinder der Kolben nicht beliebig schnell ausfahren, sondern kann nur der Flussgeschwindigkeit des viskosen Hydrauliköls durch die Drossel folgen.
-
Als Regelschleife ist in diesem Fall vorgesehen, dass eine Regelvorrichtung über den Lineargeber oder den Winkelgeber die Geschwindigkeit des Kolbens misst und über das mindestens eine Drosselventil die Geschwindigkeit des Kolbens regelt. Dabei wird bei einer zu hohen Geschwindigkeit des Kolbenhubs der freie Querschnitt des Drosselventil solange verringert, bis die Geschwindigkeit des Kolbenhubs die gewünschte Geschwindigkeit erreicht hat. Als Regelstrategie wird hierzu auf die üblichen Regelschleifen nach dem bekannten PID-Prinzip (Proportional-Regelung, Differential-Regelung, Integral-Regelung) verwiesen.
-
Als Regelstrategie kann auch eine Zweistufenregelung oder eine Mehrstufenregelung vorgesehen sein, durch welche die zu regelnde Kolbengeschwindigkeit in einen Eilgang und in einen Stellgang eingestellt wird. Im Eilgang ist die Kolbenhubgeschwindigkeit ausschließlich durch die am Arbeitszylinder wirkenden Kräfte und Rückstellmomente begrenzt, hingegen ist im Stellgang die Kolbenhubgeschwindigkeit geregelt durch das zuvor genannte Drosselventil mit Regelung. Es ist somit vorgesehen, dass die Regelvorrichtung beim Verstellen der Zwillingszylinderanordnung mindestens zwei verschiedene Geschwindigkeiten einregelt, wobei eine schnellere Geschwindigkeit als Eilgang und eine langsamere Geschwindigkeit als Stellgang dient, wobei im Stellgang die Regelvorrichtung die exakte Position Zwillingszylinderanordnung einregelt. Mit einer solchen Geschwindigkeitskontrolle des Kolbenhubs wird verhindert, dass bei einer Verwendung der Zwillingszylinderanordnung in einer Lenkachse der Lenkeinschlag sehr plötzlich oder Schlagartig verstellt wird.
-
Aufgrund der unterschiedlichen Kompressibilität der Arbeitsmedien, in der Regel Luft und Hydrauliköl, ist es möglich, dass der pneumatisch betriebene Arbeitszylinder und der hydraulisch betriebene Sperrzylinder oder Ölbremszylinder unterschiedliche Kolbenflächen bei gleichem oder in ähnlicher Größenordnung liegender Stellkraft aufweisen. In der Regel ist es notwendig, dass der pneumatisch betriebene Arbeitszylinder eine größere und der hydraulisch betriebene Sperrzylinder oder Ölbremszylinder eine kleinere Kolbenfläche erfordert. Dadurch kann ein mit einem vergleichsweise mit geringem Volumen bauender, hydraulisch betriebener Sperrzylinder oder Ölbremszylinder den Hub und die Geschwindigkeit des korrespondierenden pneumatisch betriebenen Arbeitszylinders kontrollieren. Hierzu kann der hydraulisch betriebene Sperrzylinder oder Ölbremszylinder eine halb so große bis zu einem fünfzigstel so große Kolbenfläche aufweisen, wie die zum pneumatischen Arbeitszylinder gehörende Kolbenfläche. Umgekehrt ausgedrückt, kann also vorgesehen sein, dass der mindestens eine pneumatisch betriebene Arbeitszylinder eine zweifach bis 50-fach größere Kolbenfläche als der mindestens eine hydraulisch betriebene Sperrzylinder oder Ölbremszylinder aufweist.
-
Für einen möglichst simplen Aufbau der Zwillingszylinderanordnung kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine hydraulisch betriebene Sperrzylinder zwei gegeneinander wirkende Arbeitsräume aufweist, welche über mindestens eine externe Leitung oder über mindestens ein im die Arbeitsräume trennenden Kolben vorliegendes Sperrventil und/oder Drosselventil aufweist. Durch ein Ventil im inneren des Zylinders, nämlich im Kolben, der zwei gegeneinander wirkende Arbeitsräume voneinander trennt, ist es möglich, dass auf aufwändige Leitungsführung mit Hochdruckschläuchen verzichtet werden kann. Insbesondere bei der Verwendung von Sperrzylindern oder Ölbremszylindern, die eine wesentlich geringere Kolbenfläche als der korrespondierende, pneumatisch betriebene Arbeitszylinder aufweisen, kann so auf eine sehr kurze Leitungsführung zurückgegriffen werden, die es gerade bei der Verwendung von viskosen Hydraulikölen ermöglicht, dass hohe Flussgeschwindigkeiten im Sperrzylinder oder Ölbremszylinder auftreten können, die nicht durch eine hohe Leitungswandoberfläche stark abgebremst werden.
-
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
-
1 eine Zwillingszylinderanordnung mit einem pneumatisch betriebenen Arbeitszylinder und einem hydraulisch betriebenen Sperrzylinder oder Ölbremszylinder,
-
2 eine Zwillingszylinderanordnung, die über einen Hebel miteinander in Wirkverbindung steht,
-
3 eine Zwillingszylinderanordnung, die über eine Wippe miteinander in Wirkverbindung steht,
-
4 eine Zwillingszylinderanordnung, die über ein Gelenk miteinander in Wirkverbindung steht,
-
5 eine Zwillingszylinderanordnung, die in einer gesteuerten Nachlaufachse über einen Hebel miteinander in Wirkverbindung steht,
-
6 eine Zwillingszylinderanordnung, die in einer gesteuerten Nachlaufachse über eine Wippe miteinander in Wirkverbindung steht,
-
7 eine Zwillingszylinderanordnung, die in einer gesteuerten Nachlaufachse über unmittelbar über eine Doppelmuffe miteinander in Wirkverbindung steht.
-
In 1 ist eine Zwillingszylinderanordnung 1 abgebildet, wobei die Zwillingszylinderanordnung 1 folgende Elemente aufweist: mindestens einen pneumatisch betriebenen Arbeitszylinder 2 und mindestens einen hydraulisch betriebenen Sperrzylinder 3, wobei der mindestens eine pneumatisch betriebene Arbeitszylinder 2 mit dem mindestens einen hydraulisch betriebenen Sperrzylinder 3 in diesem Beispiel über eine gemeinsame Montage an zwei Maschinenelementen 4 und 5 miteinander in Wirkverbindung steht. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens eine pneumatisch betriebene Arbeitszylinder 2 und der mindestens eine hydraulisch betriebene Sperrzylinder 3 voneinander verschiedene Aggregate sind, deren Kolben 6 und 7 und deren Zylinder 2' und 3' unmittelbar oder mittelbar mechanisch und kraftschlüssig miteinander in Verbindung stehen. Zum Betrieb wird der pneumatisch betriebene Arbeitszylinder 2 an eine Druckquelle 10 angeschlossen und zum Auslösen wird ein hier nicht dargestelltes Ventil geöffnet, wodurch der Kolben 6 in Zylinder 2' ausfährt und das Maschinenelement 4 bewegt. Der Kolbenhub des Kolbens 6 wird dabei durch den Sperrzylinder 3, der über Kolben 7 mit dem Maschinenelement 4 ebenfalls verbunden ist, und über das Maschinenelement 4 mit dem Kolben 6 in Wirkverbindung steht, in seinem Hub limitiert. Zur Kontrolle des Hubs ist eine Regelvorrichtung 11 vorgesehen, welche den tatsächlichen Kolbenhub des Kolbens 7 des hydraulisch betriebenen Sperrzylinders 3 über einen Lineargeber 12 misst und in Abhängigkeit eines von außen vorgegebenen Sollwerts X ein Drosselventil 13 betätigt, welches Hydrauliköl von einem ersten Arbeitsraum 15 in einen zweiten Arbeitsraum 16 beim Hub des Kolbens 7 fließen lässt. Der freie Querschnitt des Drosselventils 13 bestimmt dabei sowohl die Hubgeschwindigkeit der Zwillingszylinderanordnung 1 wie auch eine fixierte Endposition der Zwillingszylinderanordnung, wenn das Drosselventil 13 geschlossen als Sperrventil wirkt.
-
Die Wirkverbindung zwischen dem pneumatisch betriebenen Arbeitszylinder 2 und dem hydraulisch betriebenen Sperrzylinder 3 kann nach der Idee der Erfindung über verschiedene Möglichkeit geschehen.
-
In 2 ist eine erste Konfiguration einer Zwillingszylinderanordnung 20 dargestellt, die über einen Hebel 21 miteinander in Wirkverbindung steht. Dabei sind die dem Hebel 21 gegenüberliegenden Enden der Zylinder 22 und 23 über eine gemeinsame Aufnahme 24 als Widerlager miteinander verbunden. Beim Ausfahren des Kolbens 22 des pneumatisch betriebenen Arbeitszylinders 22 gemäß Doppelpfeil DP1 wird der Hebel 21 entlang des Doppelpfeils DP2 verdreht und dieser Hebel 21 nimmt den Kolben 23' des hydraulisch betriebenen Sperrzylinders 23 mit, wodurch der pneumatisch betriebene Arbeitszylinder 22 über den Kolben 22' gleichläufig mit dem Kolben 23' des hydraulisch betriebenen Hydraulikzylinders 23 verbunden ist. Bei der Wirkverbindung der beiden Zylinder 22 und 23 über einen Hebel 21 sind die Hübe der beiden Kolben 22' und 23' unterschiedlich lang, was beim Einsatz einer Regelvorrichtung 11 entsprechend berücksichtigt werden kann. Der Hebel 21 ermöglicht, dass der hydraulisch betriebene Sperrzylinder 23 mit einer geringeren Nennkraft als der Nennkraft des pneumatisch betriebenen Arbeitszylinders 22 eingesetzt werden kann.
-
In 3 ist eine zweite Konfiguration einer eine Zwillingszylinderanordnung 30 dargestellt, die über eine Wippe 31 miteinander in Wirkverbindung steht. Dabei sind die der Wippe 31 gegenüberliegenden Enden der Zylinder 32 und 33 über eine gemeinsame Aufnahme 34 als Widerlager miteinander verbunden. Beim Ausfahren des Kolbens 32' des pneumatisch betriebenen Arbeitszylinders 32 wird die Wippe 31 entlang der Doppelpfeile DP3 und DP3' verdreht und diese Wippe 31 nimmt den Kolben 33' des hydraulisch betriebenen Sperrzylinders 33 mit, wodurch der pneumatisch betriebene Arbeitszylinder 32 gegenläufig mit dem hydraulisch betrieben Hydraulikzylinder 33 verbunden ist. Bei der Wirkverbindung der beiden Zylinder 32 und 33 über eine Wippe 31 sind die Hübe der beiden Kolben 32' und 33' gleichlang oder unterschiedlich lang, je nach Anordnung auf den Armen der Wippe, was beim Einsatz einer Regelvorrichtung 11 entsprechend berücksichtigt werden kann.
-
In 4 ist eine dritte Konfiguration einer Zwillingszylinderanordnung 40 dargestellt, die über ein Gelenk 41 miteinander in Wirkverbindung steht. Dabei sind die im Gelenk 41 gegenüberliegenden Enden der Zylinder 42 und 43 über das Gelenk 41 als Widerlager miteinander verbunden. Beim Ausfahren des Kolbens 42' des pneumatisch betriebenen Arbeitszylinders 42 gemäß Doppelpfeil DP4 wird das Gelenk 41 entlang der Doppelpfeile DP5 und DP5' verschwenkt und dieses Gelenk 41 nimmt den Kolben 43' des hydraulisch betriebenen Sperrzylinders 43 gemäß Doppelpfeil DP4' mit, wodurch der pneumatisch betriebene Arbeitszylinder 42 gleichläufig mit dem hydraulisch betrieben Hydraulikzylinder 43 verbunden ist. Bei der Wirkverbindung der beiden Zylinder 42 und 43 über ein Gelenk 41 sind die Hübe der beiden Kolben 42' und 43' gleichlang oder unterschiedlich lang, je nach Anordnung auf den Armen des hier dargestellten Gelenks 41, was beim Einsatz einer Regelvorrichtung 11 entsprechend berücksichtigt werden kann.
-
Die Trennung des pneumatisch betriebenen Arbeitszylinders und des hydraulisch betriebenen Sperrzylinders oder Ölbremszylinders hat beim Einsatz in einer LWK-Anhängerachse oder einer Traktoranhängerachse Vorteile, nämlich, dass einerseits der nur begrenzt zur Verfügung stehende Platz optimal genutzt werden kann und, dass bei einem Schaden an einem Zylinder, beispielsweise aufgrund der sehr rauen Bedingungen, kann ein Aggregat vergleichsweise einfach getauscht werden, wobei die Beschaffungskosten eines einfachen Zylinders als Einzelteil geringer sind, als wenn beide Zylinder in einer Einheit verbaut sind und daher zwangsläufig gemeinsam getauscht werden müssen.
-
In 5 ist der Einsatz einer Zwillingszylinderanordnung 50 dargestellt, die in einer gesteuerten Nachlaufachse 51 eines LKW-Anhängers oder eines Traktoranhängers über einen Hebel 52, 52' miteinander in Wirkverbindung steht. Der Hebel 52, 52' besteht hierbei aus einem Teil der Radaufhängung 53, 53' der Nachlaufachse 51, wobei in diesem Beispiel ein pneumatisch betriebener Arbeitszylinder 54, 54' an der Innenseite der Radaufhängung 53, 53' als Hebel 52, 52' angreift und ein hydraulisch betriebener Sperrzylinder 55, 55' oder Ölbremszylinder an der Außenseite der Radaufhängung 53, 53' als Hebel 52, 52' angreift. Die Hebelanordnung hat den Vorteil, dass als Sperrzylinder 55, 55' oder Ölbremszylinder ein Zylinder mit geringerer Nennkraft als der pneumatisch betriebene Arbeitszylinder 54, 54' eingesetzt werden kann.
-
In 6 ist der Einsatz einer Zwillingszylinderanordnung 60 dargestellt, die in einer gesteuerten Nachlaufachse 61 eines LKW-Anhängers oder eines Traktoranhängers über eine Wippe 62, 62' miteinander in Wirkverbindung steht. Die Wippe 62, 62' besteht hierbei aus einem Teil der Radaufhängung 63, 63' der Nachlaufachse 61, wobei in diesem Beispiel ein pneumatisch betriebener Arbeitszylinder 64, 64' an einer ersten Seite der Radaufhängung 63, 63' als Wippe 62, 62' angreift und ein hydraulisch betriebener Sperrzylinder 65, 65' oder Ölbremszylinder an einer zweiten Seite der Radaufhängung 63, 63' als Wippe 62, 62' angreift. Die Wippenanordnung hat den Vorteil, dass je nach Anordnung auf den Armen der Wippe 62, 62' als Sperrzylinder 65, 65' oder Ölbremszylinder ein Zylinder mit geringerer Nennkraft als der pneumatisch betriebene Arbeitszylinder 64 eingesetzt werden kann und auch die räumliche Anordnung auf verschiedenen Seiten der Nachlaufachse 61 kann, je nach Vorhandensein von anderen Aggregaten, eine einfache Verbauung ermöglichen.
-
In 7 ist der Einsatz einer Zwillingszylinderanordnung 70 dargestellt, die in einer gesteuerten Nachlaufachse 71 eines LKW-Anhängers oder eines Traktoranhängers über eine Doppelmuffe 72, 72' miteinander in Wirkverbindung steht. Die Doppelmuffe 72, 72' verbindet den pneumatisch betriebenen Arbeitszylinder 74, 74' mit dem hydraulisch betriebenen Sperrzylinder 75, 75' oder Ölbremszylinder, wobei in diesem Beispiel ein pneumatisch betriebener Arbeitszylinder 74, 74' an einer Innenseite der Radaufhängung 73, 73' als gemeinsame Aufnahme angreift und ein hydraulisch betriebener Sperrzylinder 75, 75' oder Ölbremszylinder an einer Außenseite der Radaufhängung 73, 73' als gemeinsame Aufnahme angreift. Die Anordnung über eine gemeinsame Aufnahme hat den Vorteil, dass der Weg des Kolbens des pneumatisch betriebenen Arbeitszylinders 74, 74' genauso lang ist wie der Weg des Kolbens des Sperrzylinders 75, 75' oder Ölbremszylinder, was je nach Einsatzart der Regelung und elektronischen Achssteuerung von Vorteilsein kann, wenn der Kolbenhub beider Zylinder nicht ggf. durch eine Nichtlinearität voneinander verschiedene Weglängen aufweist, wodurch unterschiedliche Kolbenhub-zu-Lenkwinkel-Funktionen vermieden werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Zwillingszylinderanordnung
- 2
- Arbeitszylinder, pneumatisch
- 2'
- Zylinder
- 3
- Sperrzylinder, hydraulisch
- 3'
- Zylinder
- 4
- Maschinenelement
- 5
- Maschinenelement
- 6
- Kolben
- 7
- Kolben
- 10
- Druckquelle
- 11
- Regelvorrichtung
- 12
- Lineargeber
- 13
- Drosselventil
- 15
- Arbeitsraum
- 16
- Arbeitsraum
- 20
- Zwillingszylinderanordnung
- 21
- Hebel
- 22
- Arbeitszylinder
- 22'
- Kolben
- 23
- Sperrzylinder
- 23'
- Kolben
- 24
- Aufnahme
- 30
- Zwillingszylinderanordnung
- 31
- Wippe
- 32
- Arbeitszylinder
- 32'
- Kolben
- 33
- Sperrzylinder
- 33'
- Kolben
- 34
- Aufnahme
- 40
- Zwillingszylinderanordnung
- 41
- Gelenk
- 42
- Arbeitszylinder
- 42'
- Kolben
- 43
- Sperrzylinder
- 43'
- Kolben
- 50
- Zwillingszylinderanordnung
- 51
- Nachlaufachse
- 52
- Hebel
- 52'
- Hebel
- 53
- Radaufhängung
- 53'
- Radaufhängung
- 54
- Arbeitszylinder
- 54'
- Arbeitszylinder
- 55
- Sperrzylinder
- 55'
- Sperrzylinder
- 60
- Zwillingszylinderanordnung
- 61
- Nachlaufachse
- 62
- Wippe
- 62'
- Wippe
- 63
- Radaufhängung
- 63'
- Radaufhängung
- 64
- Arbeitszylinder
- 64'
- Arbeitszylinder
- 65
- Sperrzylinder
- 65'
- Sperrzylinder
- 70
- Zwillingszylinderanordnung
- 71
- Nachlaufachse
- 72
- Doppelmuffe
- 72'
- Doppelmuffe
- 73
- Radaufhängung
- 73'
- Radaufhängung
- 74
- Arbeitszylinder
- 74'
- Arbeitszylinder
- 75
- Sperrzylinder
- 75'
- Sperrzylinder
- DP1
- Doppelpfeil
- DP2
- Doppelpfeil
- DP3
- Doppelpfeil
- DP3'
- Doppelpfeil
- DP4
- Doppelpfeil
- DP4'
- Doppelpfeil
- DP5
- Doppelpfeil
- DP5'
- Doppelpfeil
- P3
- Pfeil
- P3'
- Pfeil
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 3176801 [0004, 0006]
- US 4528894 [0005]
- US 4765225 [0006]
