DE2451103A1

DE2451103A1 - Hydrauliksystem zum kippen des fahrerhauses von lastkraftwagen

Info

Publication number: DE2451103A1
Application number: DE19742451103
Authority: DE
Inventors: R Hudson; H J Levington
Original assignee: Clayton Dewandre Co Ltd
Current assignee: Wabco Automotive UK Ltd
Priority date: 1973-10-31
Filing date: 1974-10-28
Publication date: 1975-05-07
Also published as: GB1431599A; US3972557A

Description

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CLAYTON DEWANDRE COMPANY LIMITED Titanic Works, Lincoln, England

Hydrauliksystem zum Kippen des Fahrerhauses von Lastkraftwagen

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem zum Kippen des Fahrerhauses von Lastkraftwagen.

Ein solches Hydrauliksystem umfaßt bekanntlich eine Kippeinrichtung, bestehend aus einem hydraulisch betätigten Kolben sowie zugeordneten Betätigungs- und Steuereinrichtungen, d. h. eine von Hand betätigbare Kolbenpumpe, ein Steuerventil, ein Speicherbehälter sowie Sicherheits-^Rückschlag- und/oder Antxkavitationsventile, die in entsprechender Weise angeordnet sind.

Ein solches Hydrauliksystem ist so angeordnet, daß mit ihm das Fahrerhaus eines Lastkraftwagens so gekippt werden kann, daß man einen Zugang zu dem Motor und anderen Mechanismen hat.

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Zur Sicherheit gegen ein unbeabsichtigtes Zurückfallen des Fahrerhauses aus der Kipplage werden gewöhnlich den Strömungsweg einengende Einrichtungen bzw. Drosseln in den Kolbenöffnungen vorgesehen, so daß die Geschwindigkeit begrenzt wird, mit welcher sich der Kolben bewegen kann. Es können auch Sperrventile vorgesehen werden, welche den Fluidstrom und somit die Kolbenbewegung völlig unterbrechen und die zwangsweise von ihren Sitzen entfernt werden müssen, bevor der Kolben ausgefahren oder zurückgezogen werden kann. Weiterhin werden Kombinationen der Drosseln und Sperrventile verwendet. Neuerdings werden einige Fahrerhäuser mit Aufhängungssystemen versehen, die es ermöglichen, daß sich das Fahrerhaus bezüglich des Chassis des Fahrzeugs auf elastischen Abstützungen bewegt. Wenn bei einem solchen Fahrerhaus ein Hydrauliksystem zum Kippen, wie es vorstehend beschrieben wurde, verwendet wird, muß der Kolben "freigegeben" werden, wenn sich das Fahrerhaus in der abgesenkten Lage befindet, damit der Kolben nicht störend in das Fahrerhaussystem dadurch eingreift, daß er Wärme ableitend und verschleißend wirkt, was eintreten würde, wenn der Kolben auf diese Weise zur Wirkung gelangen würde.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Hydrauliksystem für aufgehängte Fahrerkabinen zu schaffen, das diesen Anforderungen genügt.

Diese Aufgabe wird bei dem Hydrauliksystem der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Ende des Hydraulikzylinders, in welchem der Kolben angeordnet ist, wenn sich da» Fahrerhaus in seiner abgesenkten Lage befindet, einen vergrößerten Bohrungsdurchmesser hat, so daß genügend Spiel um den Kolben herum vorhanden ist, um die Hydraulik in dieser Lage passiv zu machen, wobei die Länge der vergrößerten Zylinderbohrung ausreicht, um die maximale Bewegung des Fahrerhauses auf ihrer Aufhängung aufzunehmen.

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Der Hydraulikkolben kann eine herkömmliche Form haben, bei welcher eine Ringdichtung und ein Verschleißring in irgendeiner Reihenfolge vorgesehen sind. Der Übergang in der Zylinderwand von der größeren zur kleineren Bohrung wird vorzugsweise durch einen sich verjüngenden bzw. abgeschrägten Bohrungsabschnitt erreicht, um die Dichtung genau in die kleinere Bohrung zu führen und um Druckstöße und einen Kolbenverschleiß zu vermeiden, wenn sich der Kolben von einem Bohrungsabschnitt zum anderen bewegt.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Axialschnitt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems.

Fig. 2 bis 4 zeigen schematisch in Blockschaltbildern den Einsatz der erfindungsgemäßen Hydrauliksysteme, wobei die Drosseln und Sperrventile auf verschiedene Weise angeordnet sind.

Die in Fig. 1 gezeigte Hydraulik zum Kippen des Fahrerhauses ist auf herkömmliche Weise gebaut. Der Hydraulikzylinder 1 ist an seinem unteren Ende mit einem einstückig angeformten Auge 2 für die Anlenkung am Fahrzeugchassis versehen, während das obere Ende der Kolbenstange 3 so ausgebildet ist, daß eine Schwenkverbindung mit dem Fahrerhaus möglich ist. Der Kolben k hat über dem größeren Teil seines Hubs einen abdichtenden Gleitsitz in der Bohrung 5 des Zylinders. Wenn sich der Kolben in der gezeigten aufgehängten Lage befindet, d. h. im unteren Ende des Zylinders sitzt, was der voll abgesenkten Lage des Fahrerhauses entspricht, ist er in einem vergrößerten Bohrungsabschnitt 5a aufgenommen, wobei das Spiel bzw. der freie Raum um den Kolben, wenn er sich in diesem Bohrungsabschnitt befindet, derart bemessen ist, daß eine freie Bewegung des Kolbens in beiden Richtungen möglich

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ist. Die Länge des Bohrungsabschnittes 5a ist durch das maximale Ausmaß der Bewegung des Fahrerhauses an seiner Aufhängung festgelegt. Der Bohrungeabschnitt 5a ist mit dem Hauptbohrungsabschnitt 5 durch einen abgeschrägten Abschnitt 5b verbunden, der einen glatten Übergang des Kolbens von einem Bohrungsabschnitt zum anderen ohne Beschädigung der Kolbendichtung gewährleistet.

Die Hydraulik gemäß Fig. 1 umfaßt die Strömung einengende Einrichtungen bzw. Drosseln und Sperrventile, wie sie in dem Schaltkreis von Fig. 3 gezeigt sind. Jede der Druckleitungen 7 und 7a zum oberen bzw. unteren Ende des Hydraulikzylinders hat eine in einer Richtung wirkende geschwindigkeitsreduzierende Einrichtung, die aus einer Geschwindigkeitsdrossel 8 bzw. 8a parallel zu einem Rückschlagventil 9 bzw. 9a besteht. Das Rückschlagventil 9 in der oberen Druckleitung 7 ist mit einer Sicherung gegen Übersteuern Io versehen, die auf den Druck in der Leitung 7a am Zylindereinlaß, d. h. unter dem Hydraulikkolben, anspricht. Der Übersteuerungsdruck wird über eine Leitung mit einer Drossel 12 übertragen. Die Rückschlagventile 9· 9a, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind, sind speziell federgespannte Kugelventile. Di· Geschwindigkeitsdrosseln 8 und 8a bestehen aus Nuten, die in die Sitze für die Ventile geschnitten sind. Die Sicherung gegen die Übersteuerung bzw. die Steuerung Io für die Aufhebung der Wirkung besteht aus einem fluiddruckbetätigten Kolben, der so wirkt, daß das Kugelelement 9 von seinem Sitz abgehoben wird. Die Leitung 11, welche den Druck zur Aufhebung der Wirkung des Rückschlagventils überträgt, besteht aus einer Leitung, welche die Ventilpaßstücke verbindet. Die Drossel 12 besteht aus einer Nut in dem Paßstück, welches die Leitung mit der Kammer Ik verbindet, die das Ventilelement 9a enthält. Wenn bei dieser Anordnung der Hydraulikkolben in dem Zylindersystem nach unten geht, arbeitet das System normal wie ein System, bei welchem die Hydraulik mit

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Drosseln versehen ist. Wenn der Kolben jedoch in die Aufhängungszone eintritt, d. h. in die erweiterte Bohrung 5a, wirkt die Übersteuerung»- bzw. Überlaufsteuerung Io so, daß das Rückschlagventil 9 geöffnet wird, so daß die Hydraulik gegenüber einer Bewegung des Fahrerhauses an seiner Aufhängung keinen Widerstand bietet.

Ein geringer Widerstand ist wirkungsmäßig durch den Druck vorgesehen, der für das Abheben des Ventils 9 von seinem Sitz erforderlich ist. Dieser Druck kann jedoch sehr niedrig gehalten werden, so daß die durch die Pumpwirkung erzeugte Wärme begrenzt ist. Wenn die Hydraulik in der frei hängenden bzw. schwebenden Zone arbeitet, ist es erforderlich, entweder beide Leitungen 7 und 7a oder nur die Leitung 7 zum Speicherbehälter zu öffnen.

Um den Hydraulikkolben aus der hängenden bzw. schwebenden Zone anzuheben, d. h. um das Fahrerhaus zu kippen, wird mittels eines Steuerventils entweder sowohl der oberen und unteren Einlaßleitung 7 und 7a oder der unteren Leitung 7a, wobei die untere Leitung 7 gesperrt ist, der Systemdruck zugeführt. Die Handpumpe wird dann dazu verwendet, den Hydraulikkolben anzuheben. Dies ist dadurch möglich, daß die wirksame Fläche der Unterseite des Kolbens die der Oberseite um die Fläche der Kolbenstange überschreitet. Wenn der Kolben in die HauptzyIxnderbohrung 5 eintritt und die Kraft übermäßig werden würde, wirkt ein Entlastungsventil, welches das Steuerventil dazu bringt, zu der normalen "Hebe"-Lage umzuschalten, in der das unter Druck gesetzte Fluid zu dem unteren Ende der Hydraulik fließt, wobei das obere Ende mit dem Speicherbehälter verbunden ist. Das Pumpen erfolgt dann in der üblichen Weise, wobei das Steuerventil zum.Begrenzen der Bewegungsrichtung verwendet wird.

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Fig. 3 zeigt den Einsatz der Erfindung in einem Hydrauliksystem mit einem Sperrventil, d. h. einem federgespannten mit einer Kugel versehenen Rückschlagventil 19, die durch einen fluiddruckbetätigten Stößel 2o von ihrem Sitz abhebbar ist, der auf einer Sicherung gegen Übersteuerung in jeder Einlaßleitung 17 und 17a anspricht. Das Sperrventil in der Druckleitung oder Einlaßleitung 17 zum oberen Ende des Hydraulikzylinders ist dabei der Übersteuerungssicherung des Drucks in der Druckleitung oder Einlaßleitung 17a zum unteren Ende des Hydraulikzylinders ausgesetzt, während das Sperrventil in der unteren Leitung 17a als Übersteuerungssicherung dem Druck in der oberen Einlaßleitung 17 zwischen seinem Sperrventil und dem Hydraulikzylinder ausgesetzt ist, wobei vorzugsweise eine Drossel 21 in.der Übertragungsleitung vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung wird ein Druckverlust am Hydraulikkolben, wenn er sich in dem frei schwebenden Bereich befindet, von dem unteren Sperrventil festgestellt, welches dann freigegeben bzw. geöffnet wird, so daß das System frei ist. Damit das System im freien Zustand bleibt, ist es lediglich erforderlich, die untere Einlaßleitung 17a allein oder sowohl die obere als auch die untere Einlaßleitung 17 bzw. 17a mit dem Speicherbehälter zu verbinden.

Um die Hydraulik und die Fahrerkabine durch die frei schwebende Zone bzw. die aufgehängte Zone hindurch anheben zu können, muß wiederum eine ausreichende Kraft mittels des maximalen Drucks erzeugt werden, der auf die Kolbenstangenfläche wirkt. Dabei sind entweder beide Einlaßleitungen mit der Druckbeaufschlagung verbuken oder es ist die untere Leitung mit der Pumpe verbunden, wobei die obere Leitung gesperrt ist, so daß das Pumpen anhält, bis der Kolben in die Hauptzylinderbohrung eintritt. Wenn das Steuerventil dann auf Normalbetrieb gesetzt wird, wird unter Druck stehendes Fluid zum unteren Ende des Hydraulikzylinders geführt, wobei das obere Ende des Zylinders mit dem Speicherbehälter verbunden ist.

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Es ist oft der Fall, daß Endlagen-Sperrsysteme (over-centre systems) eine zwangsweise Ventilsperrung in nur einer Bewegungsrichtung haben. Es kann sehr gefährlich sein, wenn ein kippbares Fahrerhaus zurückfällt und den Spalt zwischen dem Fahrerhaus und dem Chassis schließt, während eine Verletzungsgefahr bei dem Hochbewegen mit beschränkter Geschwindigkeit unwahrscheinlich ist. Um diesen Anforderungen zu genügen, wird erfindungsgemäß das in Fig. 4 gezeigte Mischsystem verwendet, welches ein Sperrventil 3o, wie es anhand von Fig. 3 beschrieben wurde, in der unteren Einlaßleitung 27a und einein einer Richtung wirkende Geschwindigkeit sdrossel 31» wie sie anhand von Fig. 2 beschrieben wurde, in der oberen Einlaßleitung 27 hat. Bei der Anordnung ist ein Verbindungsrohr 32 vorgesehen, durch welches der obere Einlaßleitungsdruck auf die ÜberSteuerungssicherung des Sperrventils in der Leitung 27a wirkt, um das Ventil während des Abpumpens zu öffnen und um den Zylinderdruck in der "aufgehängten" bzw. "schwebenden" Zone freizugeben. Das Rohr 32 hat vorzugsweise eine Drossel 33*

Anstelle der Kugelventile, wie sie vorstehend beschrieben wurden, können auch federgespannte Schieber- oder Tellerventile verwendet werden.

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Claims

- 8 PATENTANSPRÜCHE

Hydrauliksystem zum Kippen der Fahrerhäuser von Lastkraftwagen mit einer Kippeinrichtung, bestehend aus einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung, der Betätigungs- und Steuereinrichtungen, wie eine von Hand betätigbare Kolbenpumpe, Steuerventile, ein Speicherbehälter sowie geeignet positionierte Sicherheits-, Rückschlag- und/oder Antikaviationsventile zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Hydraulikzylinders (l), in welchem der Kolben (k) sitzt, wenn das Fahrerhaus sich in der abgesenkten Lage befindet, einen vergrößerten Bohrungsdurchmesser (5a) hat, so daß ein ausreichendes Spiel um den Kolben (k) erreicht wird, um die Hydraulik in dieser Lage passiv zu machen, wobei die Länge der vergrößerten Zylinderbohrung (5a) ausreichend ist, um die maximale Bewegung des Fahrerhauses an seiner Aufhängung aufzunehmen.
2. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßleitung (7t 7a) zu jedem Ende des Hydraulikzylinders (1) mit einer in einer Richtung wirkenden, die Geschwindigkeit verringernden Einrichtung versehen ist, die aus einer Geschwindigkeitsdrossel (8, 8a) und einem parallel dazu angeordneten Rückschlagventil (9, 9a) besteht, wobei das Rückschlagventil (9a) in der oberen Einlaßleitung (7a) mit einer Übersteuerungssicherung (lo) in Form eines Sperrventils versehen ist und auf den Druck unter dem Hydraulikkolben (k) anspricht .

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3. Hydrauliksystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Strömungsverengung bzw. Drossel (12) in der Leitung (ll), die den Steuerdruck der Übersteuerungssicherung (lo) zuführt.
4. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßleitung (17, 17a) zu jedem Ende des Hydraulikzylinders (l) ein Sperrventil hat, das aus einem federvorgespannten Rückschlagventil (19) besteht, welches von seinem Sitz durch einen fluidbetätigten Stößel (2o) entfernbar ist, der auf eine Übersteuerungssicherung anspricht, wobei das Sperrventil in der oberen Einlaßleitung (17) der Übersteuerungssicherung des Drucks in der unteren Einlaßleitung (l7a) ausgesetzt ist, während das Sperrventil in der unteren Einlaßleitung (17a) als ÜberSteuerungssicherung dem Druck in der oberen Einlaßleitung (17) zwischen dem Sperrventil und dem Hydraulikzylinder (1) ausgesetzt ist.
5. Hydrauliksystem nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Querschnittsverengung bzw. Drossel (21) in der Leitung, welche den Übersteuerungssicherungsdruck zu dem Sperrventil in der unteren Einlaßleitung (17a) führt.
6. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Einlaßleitung (27a) ein Sperrventil (3o) und die obere Einlaßleitung (27) eine in einer Richtung wirkende Geschwindigkeitsdrossel (31) hat, wobei der Druck in der oberen Einlaßleitung (27) die Übersteuerungssicherung des Sperrventils (3«>) bildet.

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- Io -

7· Hydrauliksystem nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Drossel (33) in der Leitung (32), welche den Übersteuerungssicherungsdruck zum Sperrventil (3o) führt.

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