DE19633815B4

DE19633815B4 - Druckluftfederung für Busse und Lastwagen

Info

Publication number: DE19633815B4
Application number: DE19633815A
Authority: DE
Inventors: Francisco Herrero De Castro
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-02-01
Filing date: 1996-08-22
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2016-08-23
Also published as: FR2744397B1; IT1284033B1; SE9603421L; NL1004288C1; JPH09207532A; ITMI961240A0; ITMI961240A1; SE9603421D0; DE19633815A1; FR2744397A1

Abstract

Druckluftfederung für Busse und Lastkraftwagen mit zwei Parabolblättern (2) geringer Biegung, zwei Blattfedern (1), zwei Luftfedern (6), zwei oberen Halterungen (7) und zwei unteren Halterungen (5) für die Luftfedern (6), bei der
– die beiden Parabolblätter (2) geringer Biegung vorne als Verstärkung für die Blattfedern (1) dienen und hinten eine Aufnahme für die unteren Halterungen (5) jeder Luftfeder (6) aufweisen,
– die Luftfedern (6) unten auf den Halterungen (5) aufliegen und oben mittels der oberen Halterungen (7) an dem Fahrgestell befestigt sind und
– die Luftfedern (6) hinter den Rädern der Antriebswelle angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Blattfedern (1) als halbe Blattfedern ausgebildet, die Luftfedern (6) auf der Außenseite der Längsträger des Fahrgestells angeordnet sind und die Druckluftfederung ein Überströmventil (10), ein Druckreduzierungsventil (9) und zwei Niveauregelventile (8) umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckluftfederung für Busse und Lastwagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Eine derartige Druckluftfederung ist aus der DE 19 26 160 A bekannt. Die derzeit größten Probleme bei Bussen und Lastwagen betreffen die Sicherheit der Fahrzeuge. Die besondere Sensibilität bezüglich der Sicherheit öffentlicher Busse zeigt sich in der Reaktion der Öffentlichkeit auf Unfälle mit diesen Fahrzeugen. Aus den jährlichen Umfragen, die von den spanischen Arbeitgeberverbändern dieses Berufszweiges durchgeführt werden, ist in der Tat ersichtlich, welche besondere Bedeutung den Fragen beigemessen wird, die die Sicherheit der Fahrzeuge betreffen.
Es erscheint vielleicht zu einfach, die Aspekte der Fehlleistungen in der Federung als einzigen Unsicherheitsfaktor der Fahrzeuge anzusehen, aber es dürfte nicht übertrieben sein, die Behauptung aufzustellen, dass die Federung bei den angesprochenen Fahrzeugtypen und im allgemeinen auch bei jedem Fahrzeug für die Fahreigenschaften des Wagens sehr bestimmend ist, einschließlich derjenigen, die direkt mit der Sicherheit zusammenhängen, sowohl vom passiven als auch vom aktiven Standpunkt aus gesehen.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass die Federung nicht nur für die Sicherheitsfaktoren von Bedeutung ist, sondern auch für die Bequemlichkeit der Reisenden, ein Aspekt, der eindeutig die zur Verfügung stehenden Lösungsmöglichkeiten einschränkt.
Bei kleineren oder mittelgroßen Fahrzeugen kann beobachtet werden, dass die herkömmlichen Federungen vor allem dann nicht zufriedenstellend sind, wenn ein Ungleichgewicht zwischen der Trägheit der aufzufangenden Masse im Bezug zur Empfindlichkeit der Federung besteht.
Für die Geometrie der Fahrzeuge ist der Überhang entscheidend, da von ihm in großem Maße die Kapazität der Fahrzeuge und folglich der Konkurrenzvorsprung im Hinblick auf die gewerbliche Nutzung abhängig ist. Im Hinblick darauf fällt auf, dass die herkömmlichen Federungen nicht voll zufriedenstellend sind, da sie sehr empfindlich auf das Gewicht des Fahrzeugs reagieren. Es ist jedoch nicht einzusehen, dass die Faktoren für Sicherheit und Bequemlichkeit in einem so großen Maße von der Ladungskapazität des Wagens abhängen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckluftfederung für Autobusse oder Lastkraftwagen zu schaffen, die die Sicherheit der Fahrzeuge erhöht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit in den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Die erfindungsgemäße Druckluftfederung besteht aus den nachfolgend genannten Elementen:

– zwei Parabolblätter geringe Biegung,
– zwei halbe Blattfedern zur Befestigung der Achse an den Längsträgern des Fahrgestells,
– zwei Luftfedern,
– ein Überströmventil,
– ein Druckreduzierungsventil,
– zwei Niveauregelventile,
– zwei obere Halterungen,
– zwei untere Halterungen.

Die Aufgabe jedes einzelnen dieser Teile ist die folgende:
Die Parabolblätter geringer Biegung bilden vorne eine Verstärkung der Blattfedern zur Erhöhung der Stabilität der Achse und an ihrem hinteren Teil bilden sie die Aufnahme für die untere Halterung jeder Luftfeder.
Die halben Blattfedern halten mit dem Vorderteil die Achse exakt in ihrer Position und bilden mit dem hinteren Teil eine Halterung zur Aufnahme der axialen Achsbelastung.
Die oberen Halterungen der Luftfedern sind an den Fahrzeugrahmen angeschraubt und dienen dazu, die Luftfedern abzustützen. An die Luftfedern sind die Niveauregelventile angeschlossen.
Die unteren Halterungen der Luftfedern sind an die biegungsarmen Parabolblätter angeschraubt und an ihnen wird ein dünner Stab befestigt, der dazu dient, das Niveauregelventil zu betätigen.
Das Überströmventil befindet sich am Ausgang des Druckluftspeichers. Auf diese Weise wird im Falle eines Fehlers der Druckluftanlage die weitere Funktionstüchtigkeit der gesamten restlichen Federung des Fahrzeugs gewährleistet und somit jegliche Gefahr ausgeschlossen.
Das Druckreduzierungsventil gewährleistet, dass die Luftfedern immer mit dem richtigen Druck arbeiten, damit die Federung des Fahrzeugs optimal erhalten bleibt.
Die genaue Lage der Halterungen der Luftfedern, die zur Außenseite der beiden Längsträger des Fahrzeuggestells hin verschoben sind, ist ausschlaggebend, um die Fahrzeugstabilität zu vergrößern und die Schwingungsbewegung zu verhindern, die bei dieser Art von Federung typisch ist und die bei der hier vorliegenden Federung jedoch ausgeschlossen ist.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Blattfederungen weist die erfindungsgemäße Federung ein spürbar verbessertes Verhalten bei Schwankungen des ganzen Wagens und bei Änderungen der relativen Achsgeometrie bezüglich des Rahmens auf.
Die Funktionstüchtigkeit hängt nicht vom Lastniveau des Fahrzeugs ab, da der Luftfederdruck unabhängig vom Lastzustand immer durch das Funktionieren der Ventile der Druckluftanlage reguliert wird.
Wenn ein Fahrzeug gebremst wird, verteilen sind die verschiedenen Massen anders als bei der ursprünglichen Verteilung. Da das vordere Fahrgestell beim Bremsen stärker belastet wird, verändert sich das Verhalten des gesamten Wagens. Das rückwärtige Fahrgestell wird dagegen von den senkrechten Kräften entlastet.
Das Hauptproblem, das sich hier stellt, besteht darin, eine Bremsanlage zu schaffen, die für jede dieser Situationen geeignet ist, zumal bei sehr starkem Bremsen die Hinterräder durch die starke Abnahme des Gewichts auf dieser Achse blockieren können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckluftfederung ist ein Bremskraftventil vorgesehen, das auf den verschieden starken Druck, der bei der Druckluftfederung proportional zum Ladegewicht des Fahrzeugs entsteht, reagiert und die Kapazitäten der Bremsvorrichtung reguliert. Die Bremskraft kann so den Charakteristiken der Last angepasst werden, indem das Ungleichgewicht des Drucks im Bremskreislauf vermieden wird, wodurch die Funktionsfähigkeit sichergestellt wird.
Bei der bevorzugten Ausführungsform funktioniert das Bremskraftventil mittels eines Druckluftkolbens, der Daten über die verschiedenen Druckwerte registriert, die sich bei der Druckluftfederung ergeben und die proportional zur Fahrzeuglast sind. Deshalb hängt die Lage des Kolbens von den genannten Druckwerten ab. An einem Ende des Kolbens ist ein Mechanismus mit einem Druckregulierungsventil für die Bremsanlage angebracht, das mittels des Kolbens den Druck im Kreislauf in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast reguliert.
Der Kolben wird mittels einer Spann- oder Druckfeder festgehalten, die den vom Mechanismus erzeugten Druck ausgleicht. So ist der Durchgang oder der Verschluss des Bremskraftventils gleich demjenigen Druck, der in der Luftfeder durch einen Stab, der am Boden befestigt ist, erzeugt wird.
Wenn die Fahrzeugbremsen, bei denen die erfindungsgemäße Federung Verwendung finden soll, mit Unterdruck oder Vakuum arbeiten, wird der erforderliche Druck mit einer Vorrichtung erzeugt, die aus einem elektrischen Kompressor und zwei Ventilen besteht, durch die der Druck der Bremsanlage – hier der Unterdruck – an die Fahrzeuglast angepasst wird.
Zum besseren Verständnis der Erfindung ist eine Zeichnung beigefügt mit einer Figur, die die verschiedenen Teile zeigt, aus denen die Federung besteht, sowie zwei Figuren, die das Bremskraftventil und die die Bremsanlage des Fahrzeugs in schematischer Darstellung zeigen.
1 zeigt die Druckluftfederung in perspektiver Darstellung, in der mit dem Bezugszeichen 1 die halben Blattfedern bezeichnet sind, die alle Teile am Längsträger oder Fahrgestellträger des Wagens mit dem Winkeleisen 4 befestigt, die an einem seiner äußeren Enden angebracht sind. Diese Halbblätter 1 sind mit den Parabolblättern an einem Ende 3 derart verbunden, dass sie am Gleitschuh oder an der unteren Halterung 5 des Kolbens 6 befestigt sind, so dass die axialen Kräfte ausgeglichen werden, die dann von Bedeutung sind, wenn die Trägheit des Wagens senkrecht zur Fahrtrichtung groß ist. Diese Kräfte sind bei starken Nachlaufkräften des Fahrzeugs wichtig, die in senkrechte Richtung bezüglich der Bewegung verlaufen.
Die Kolben oder Stoßkolben 6 liegen unten auf den Gleitschuhen 5 auf und sind oben mittels zweier Winkel 7 an dem Fahrgestell befestigt. Am Kopfstück der Kolben 6 befindet sich das Nivellierungsventil, das mit dem unteren Gleitschuh für die Halterung durch einen dünnen Stab verbunden ist, der auf das Nivellierungsventil derart einwirkt, dass jeder Federarm unabhängig und mit Bezug auf den Federungsweg reguliert wird. Mit dem Bezugszeichen 9 ist das Reduzierungsventil bezeichnet, das den Druck des Druckluftkreislaufes korrigiert und reguliert, um zu verhindern, daß sich die Funktionstüchtigkeit außerhalb der optimalen Elastizitätsparameter bewegt.
Im weiteren Verlauf des Kreislaufes ist vor dem nicht dargestellen Kessel oder Behälter ein Überström- oder Sicherheitsventil 10 zwischengeschaltet, das den Kreislauf gegen Überdruck schützt.
In 2 ist das Bremskorrekturventil 11 dargestellt, das auf den Druckkreislauf einwirkt, der Druckluftzylinder 12, der den Druckkreislauf mit dem Reduzierungsventil verbindet sowie die Spring- oder Spiralfeder 13, die unkontrollierte Kolbenbewegungen vermeidet, die Bewegungen desselben abfangt und Druckschwankungen im Kreislauf ausgleicht.
In 3 ist die Anpassung des Bremskorrekturventils an ein Fahrzeug mit Unterdruck – oder Vakuumbremsen schematisch dargestellt. 3 zeigt den Druckluftkessel 14, das Einwegventil 15, das am Ausgang des Kompressors 16 angebracht ist, und das Elektroventil 17 am Eingang, das den Kreislauf zum Kessel 14 hin abschließt. Ferner sind die Batterie 18 und das Druckausgleichventil 19 dargestellt, das am anderen Ende des Kessels angebracht ist.

Claims

Druckluftfederung für Busse und Lastkraftwagen mit zwei Parabolblättern (2) geringer Biegung, zwei Blattfedern (1), zwei Luftfedern (6), zwei oberen Halterungen (7) und zwei unteren Halterungen (5) für die Luftfedern (6), bei der – die beiden Parabolblätter (2) geringer Biegung vorne als Verstärkung für die Blattfedern (1) dienen und hinten eine Aufnahme für die unteren Halterungen (5) jeder Luftfeder (6) aufweisen, – die Luftfedern (6) unten auf den Halterungen (5) aufliegen und oben mittels der oberen Halterungen (7) an dem Fahrgestell befestigt sind und – die Luftfedern (6) hinter den Rädern der Antriebswelle angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfedern (1) als halbe Blattfedern ausgebildet, die Luftfedern (6) auf der Außenseite der Längsträger des Fahrgestells angeordnet sind und die Druckluftfederung ein Überströmventil (10), ein Druckreduzierungsventil (9) und zwei Niveauregelventile (8) umfasst.
Luftfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Niveauregelventil (8) an der oberen Halterung (7) der Luftfeder (6) angeordnet ist und an der unteren Halterung (5) der Luftfeder (6) ein Stab angebracht ist, der das Niveauregelventil (8) betätigt.
Luftfederung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil (10) am Ausgang eines Druckluftspeichers angeordnet ist und das Druckreduzierungsventil (9) dessen Druck reguliert.
Luftfederung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremskraftventil (11) vorgesehen ist, das in Abhängigkeit vom Druck in der Luftfederung die Bremskraft des Fahrzeugs reguliert.
Luftfederung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremskraftventil (11) mit einem Kolben in Verbindung steht, der vom Druck in der Luftfederung angesteuert wird.
Luftfederung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsen des Fahrzeugs mit Unterdruck oder Vakuum arbeiten und dass ein elektrischer Kompressor (16) zur Anpassung des Druckes an die Fahrzeuglast vorgesehen ist.