DE2534475A1 - Hydropneumatische fahrzeugaufhaengung - Google Patents

Description

Hydropneumatische Fahrzeugaufhängung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydropneumatische, einstell- und blockierbare Fahrzeugaufhängung für ein mehrachsiges Fahrzeug, insbesondere für Baumaschinen- oder Mobilkran-Fahrzeuge.

Baumaschinen und insbesondere Mobilkrane haben im allgemeinen eine nachgiebige Aufhängung, die für ihre Fahrt auf Straßen oder auf der Baustelle unentbehrlich ist, die jedoch für die Stabilität des Fahrzeugs in dessen Arbeitsstellung nachteilig wirkt. Man muß deshalb, um das Arbeiten des Gerätes möglich zu machen, die Aufhängung blockieren oder das Fahrzeug unmittelbar über Hilfs-

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winden auf dem Boden abstützen, die häufig an Stabilisierungsarmen angebaut sind, welche die Aufgabe haben, die Boden-Abstützfläche des Mobilkrans zu vergrößern. Die beiden Techniken des Blockierens der Aufhängung und der Verwendung von Hilfswinden können auch gleichzeitig oder gemeinsam benutzt werden.

überdies zeigt der Boden einer Baustelle häufig Böschungen und wenn der Mobilkran beispielsweise an seiner Arbeitsstelle angekommen ist, befindet er sich selten in einer einwandfreien Niveaulage. Man ist im allgemeinen genötigt, ein korrektes Nivellement vorzunehmen, indem man mit Hilfe von Winden das Gerät an der einen oder anderen Seite anhebt und in geeigneter Weise unterkeilt. Diese zusätzlichen Arbeitsvorgänge für das Einstellen des Geräts beanspruchen Zeit und verlangen entweder das Heranbringen der notwendigen Winden oder eine Verfügungsmöglichkext über derartige Werkzeuge auf sämtlichen Baustellen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einem Fahrzeug eine vollständige Autonomie für das schnelle Aufstellen an der Arbeitsstelle mit gleichzeitigem Nivellement und Blockieren der Aufhängung zu geben, ohne daß äußere zusätzliche Geräte benötigt werden. Die Erfindung soll überdies bei einem Fahrzeug, das mittels seiner Stabilisierungsarme abgestützt werden soll, ein Anheben der jeweils in Frage kommenden Achsen nach dem Unterkeilen möglich machen sowie ein Blockieren dieser Achsen bei vollständiger Druckentlastung.

Erfindungsgemäß ist eine hydropneumatische, einstell- und blockierbare Fahrzeugaufhängung, bei der zwischen den Rädern oder Achsen und dem Chassis hydraulische Winden be

nutzt sind, deren jeweils

erster unter der Last zusammen-

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gedrückter Arbeitsraum an einem hydropneumatischen Speicher und deren zweiter Arbeitsraum an einen Flüssigkeits-Vorratsbehälter unter Druck angeschlossen ist, und bei der ein Verteiler mit zwei Ausgängen vorgesehen ist, dessen erster Ausgang mit dem ersten Winden-Arbeitsraum über ein erstes steuerbares Steuerventil verbunden ist, das normalerweise den,Durchgang vom Verteiler zur Winde gestattet, während dessen zweiter Ausgang mit dem Steuerkreis des ersten Steuerventils verbunden ist, und der eine Neutralstellung hat, in der beide Ausgänge druckentlastet sind, sowie zwei "aktive" Stellungen für die Höhen-Einstellung der Aufhängung, in denen wahlweise nur ein Ausgang mit Druckfluid gespeist und der andere auf Ablauf gestellt ist, im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem zweiten Arbeitsraum der Winde und dem Vorratsbehälter ein zweites steuerbares Steuerventil enthält, das normalerweise den Durchgang vom Vorratsbehälter zum zweiten Arbeitsraum gestattet, daß der Steuerkreis dieses zweiten Steuerventils an den ersten Arbeitsraum der Winde angeschlossen ist und daß die Verbindung des ersten Arbeitsraumes mit dem hydropneumatischen Speicher ein Sperrventil enthält.

Nach einer besonderen Ausfuhrungsform der Erfindung, die auch das Anheben der Pahrzeugachsen und ihre Blockierung in entlasteter Lage möglich machen soll, ist der zweite Ausgang des Verteilers ebenfalls an den zweiten Arbeitsraum der Winde über ein drittes einstellbares Ventil angeschlossen, das nur den Durchgang vom Verteiler zum zweiten Windenarbeitsraum gestattet, wobei der eingestellte Druck größer ist als der Steuerdruck des ersten Steuerventils.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlicher unter Bezug-

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nähme auf ein spezielles Ausführungsbeispiel beschrieben, das jedenfalls nur als Beispiel zu werten und in der Zeichnung veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 das bekannte hydraulische Schema einer hydropneumatischen Aufhängung, die eine Höheneinstellung der Aufhängung gestattet;

Fig. 2 ein hydraulisches Schema gemäß der Erfindung für eine Aufhängung, die in sämtlichen Lagen blockierbar ist;

Fig. 3 eine Variante des Schemas nach Fig. 2 für eine Anordnung, die außerdem das Anheben der Achse und deren Blockieren in entlasteter Stellung erlaubt;

Fig. 4 ein Beispiel der Ausnutzungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Aufhängung.

In der Fig. 1 erkennt man die bekannten Bauelemente einer hydropneumatischen Aufhängung mit einstellbarer Ho^- he. Hier umfaßt die Aufhängung hydraulische Winden 1 zwischen der Achse und .dem Chassis des Fahrzeuges, die derart angeordnet sind, daß die Last Neigung zeigt, die Kolbenstange in den Windenkörper hineinzudrücken, d. h. den Arbeitsraum 2 der Winde zusammenzudrücken und den Arbeitsraum 3 zu entlasten.

Der Arbeitsraum 2 jeder Winde 1 ist an einen hydropneumatischen Speicher oder Dämpfer 5 angeschlossen. Die Arbeitsräume 3 sind an einen Flüssigkeitsvorratsbehälter angeschlossen, dessen Inhalt dauernd einen begrenzten Druck auf die Winden ausübt. Die Speisung des Kreises erfolgt

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durch eine Pumpe 8, welche das umlaufende Fluid aus dem Vorratsbehälter 6 abzieht, der hier mit Rücksicht auf die Vereinfachung des Schemas an zwei besonderen Orten eingezeichnet ist, obwohl er tatsächlich eine einzige Einheit bildet. Der Druck in dem Kreis ist durch das eingestellte überdruckventil 9 begrenzt. Der Verteiler 10 mit drei STellungen wird normalerweise in die neutrale, in der Fig. 1 wiedergegebene Stellung zurückgeführt. Der eine Ausgang 11 des Verteilers ist mit den Arbeitsräumen 2 der Winden über eine Drosselstelle 12 und ein durch Druckfluid steuerbares Ventil 13 verbunden, dessen Steueröffnung an den anderen Ausgang 14 des Verteilers angeschlossen ist.

In der neutralen Stellung sind die beiden Ausgänge und 14 druckentlastet, so daß das Ventil 13 ohne Steuerdruck normalerweise das Zurückfließen aus den Arbeitsräumen 2 zum Verteiler verhindert. Das ölvolumen bleibt infolgedessen in den Arbeitsräumen 2 und dem Speicher 5 konstant. Die Höhe der Aufhängung bleibt konstant, und ihre Elastizität ist durch das Gasvolumen im Speicher 5 gegeben. Man kann die Aufhängung anheben, indem man den Verteiler 10 in diejenige Stellung bringt, die den Ausgang unter Druck speist, während der Ausgang I¹I auf Ablauf gestellt ist; in dieser Stellung vergrößert man das ölvolumen in den Arbeitsräumen 2. Um die Aufhängung abzusenken, bringt man im Gegensatz zu vorher den Verteiler 10 in seine andere aktive Stellung; der Druck tritt dann durch den Ausgang14 in den Steuerkreis des Ventils 13, dieses öffnet sich im Sinne des Umlaufs in Richtung zum Verteiler, und die Last drückt die Kolben der Winden herunter, um ein zumindest teilweises Entleeren der Arbeitsräume 2 herbeizuführen. Die Arbeitsräume 3 bleiben gefüllt, weil ein zusätzliches ölvolumen von dem Vorratsbehälter 6 unter überdruck in die Räume frei eintreten kann. Man sieht, daß man

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so die Aufhängung bis zu einem Grenzanschlag absenken kann; man kann aber nicht die Achsen anheben, denn wenn die Last nicht mehr auf den Winden ruht, kann man nicht mehr auf die Kolben einwirken, um die Last anzuheben, indem man weiterhin das Volumen des Arbeitsraumes 2 verkleinert. Man stellt noch fest, daß bei dieser üblichen Anordnung die Aufhängung niemals blockiert ist, weil selbst in der neutralen Stellung des Verteilers 10 die Arbeitsräume 2 und 3 der Winde stets in freier Verbindung entweder mit dem Speicher oder dem Vorratsbehälter sind.

Demgegenüber ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung nach Pig. 2 ein fluidgesteuertes Steuerventil 18 zwischen den Vorratsbehälter 6 und die Arbeitsräume 3 eingefügt. Die Steueröffnung dieses Ventils ist (in der Fig. mit gestrichelten Linien gezeigt) an die Speiseleitung der Arbeitsräume 2 angeschlossen. Außerdem ist ein Absperrventil 19 in die Verbindungsleitung zum hydropneumatischen Speicher eingeschaltet. Man sieht, daß bei diesem neuen Schema die gleichen Möglichkeiten für das Einstellen der Höhenlage der Aufhängung bewahrt sind, es ist jedoch außerdem möglich, die Aufhängung in einer beliebigen Höhe zu blockieren. Wenn sich der Verteiler in der neutralen Stellung befindet, genügt es hierzu, das Ventil 19 zu schließen. Wenn nämlich der Druck, der die Winden belastet, den Arbeitsraum 2 zusammenzudrücken sucht, kann dieser sich weder in Richtung auf den Verteiler noch teilweise in Richtung auf den hydropneumatischen Speicher entladen. Wenn im Gegenteil die Kraft den Arbeitsraum 3 zusammenzudrücken sucht, fällt dann der Druck in dem Arbeitsraum 2 und in der Steuerleitung des Ventils 18; dieses verhindert das Zurückfließen der Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum 3 in Richtung zum Vorratsbehälter. Mit diesem Schema kann man jedoch noch nicht die Achsen anheben, die Bewegung des Kolbens der Winde kann nur durch die Last des Fahrzeugs erzielt werden.

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Sämtliche angestrebten Möglichkeiten werden durch die neue Anordnung der Fig. 3 erhalten. Hier verbindet ein geeichtes Druckventil 21 den Ausgang 14 mit der Speiseleitung für die Arbeitsräume 3· Der Einstelldruck des Druckventils 21 ist größer als der Steuerdruck des Ventils 13· Wenn man unter diesen Bedingungen den Druck am Ausgang 14 freigibt, entblockt der steigende Druck zunächst das Ventil 13, um das Zurückfließen der Flüssigkeit aus den Arbeitsräumen 2 in den Vorratsbehälter zu gestatten, dann öffnet sich das Druckventil 21 im Sinne einer Speisung der Arbeitsräume 3. Die Bewegung des Kolbens der Winde im Sinne einer Verkleinerung des Arbeitsraumes 2 erfolgt also zuerst unter der Wirkung der Last und dann unter der einzigen Wirkung des Druckes in dem Arbeitsraum 3» und die Achse kann angehoben werden, bis die Räder den Boden verlassen. Selbstverständlich sind auch die Maßnahmen einer Einstellung der Höhe und der Blockierung der Aufhängung weiterhin möglich, indem man den Ausgang 11 speist oder das Sperrventil 19 schließt.

Die Varianten der erfindungsgemäß ausgebildeten Aufhängung machen unterschiedliche Anordnungen in der Ausstattung der Fahrzeuge möglich, jeweils entsprechend der Aufgabe, die durch das Rad oder die betreffende Achse erfüllt werden soll. Es sei zunächst daran erinnert, daß die Höheneinstellung beispielsweise eine hohe Chassislage zur Überwindung eines stark gestörten Bodens erlaubt, und daß die niedrige Einstellung das Hindurchfahren durch ein Profil geringer Höhe ermöglicht. Wenn man die Höhe einstellen und eine Achse anheben will, ohne daß man die Aufhängung blockieren kann, genügt es, den Absperrhahn 19 fortzulassen. Auch bei einer tarierten Achse mit zwei Winden, die parallel an den hydropneumatischen Speicher angeschlossen sind, kann man ebenfalls das Sperrventil 19 fortlassen.

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Man kann jeweils entsprechend den Bedingungen jedes Rad mit einer individuell zu steuernden Winde versehen oder eine zentrale Winde auf einer Ausgleichhebelachse, oder schließlich die Winden, die auf der gleichen Seite auf zwei aufeinanderfolgenden Achsen sitzeh, in Parallelschaltung steuern.

Die Fig. 4 veranschaulicht die Möglichkeit einer Niveaueinstellung und das Festkeilen durch Verwendung der beschriebenen Aufhängung. Diese Figur zeigt schematisch jeweils von der Stirnseite her gesehen ein Fahrzeug, dessen Plattform 25 in die Horizontalstellung gebracht und in ihr unter Abstützung auf Stabilisierungshebel gehalten werden soll. Hier ist die Aufhängung jedes Rades oder zumindest jeder Gruppe von Rädern, die auf einer gleichen Seite sitzen, jeweils getrennt steuerbar.

In der Fig. 4 a ist das Fahrzeug auf seiner Arbeitsstelle angelangt, die große Höhenunterschiede zeigt. Indem man in unterschiedlicher Weise auf die Aufhängehöhen einwirkt, bringt man zunächst die Plattform in die Horizontale (Fig. 4b); die Gesamtheit kann noch ausreichend weit angehoben werden, damit die Stabilisierarme 26 mit ihren Stützfüßen 27 oberhalb des Bodens ausgeschwenkt werden können. Dann werden Keilunterlagen 28 zwischen den Füßen und dem Boden eingefügt (Fig. 4c). Indem man nun die Aufhängung absenkt, bringt man das gesamte Gewicht auf die Füße, und um jede Zerstörung oder Beschädigung der Achsen während des folgenden statischen Arbeitens der Maschine zu vermeiden, werden die Achsen vollständig angehoben (Fig. 4 d).

Bei der gleichen Maschine, beispielsweise einem Mobilkran mit fünf Achsen, kann man jeweils entsprechend der

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vorgesehenen Verteilung der Lasten nicht blockierbare Aufhängungsachsen, die auch nicht anhebbar sind, gemäß einer üblichen Anordnung nach Fig. 1 vorsehen, eine tarierte Achse,'die anhebbar und nicht blockierbar ist nach einem Schema gemäß Fig. 3 ohne den Absperrhahn, und zwei aufgehängte blockier- und anhebbare Achsen mit einem kompletten Schema gemäß Fig. 3·

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht ausdrücklich auf die allein als Beispiele beschriebenen Ausführungsformen begrenzt; sie umfaßt auch Ausführungen, die sich nur durch Ausführungsvarianten oder durch Verwendung äquivalenter Mittel unterscheiden.

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Claims (3)

1. Ansprüche

   (lyHydropneumatische, einstell- und blockierbare Fahrzeugaufhängung, bei der zwischen den Rädern und Achsen und dem Chassis hydraulische Winden benutzt sind, deren jeweils erster, unter der Last zusammengedrückter Arbeitsraum an einen hydropneumatischen Speicher und deren zweiter Arbeitsraum an einen Flüssigkeits-Vorratsbehälter unter Druck angeschlossen ist, und ein Verteiler mit zwei Ausgängen vorgesehen ist, dessen erster Ausgang mit dem ersten Winden-Arbeitsraum über ein erstes steuerbares Steuerventil verbunden ist, das normalerweise den Durchgang vom Verteiler zur Winde gestattet, während dessen zweiter Ausgang mit dem Steuerkreis des ersten Steuerventils verbunden ist, und der eine Neutralstellung hat, in der beide Ausgänge druckentlastet sind, sowie zwei "aktive" Stellungen für die Höhen-Einstellung der Aufhängung, in denen wahlweise nur ein Ausgang mit Druckfluid gespeist und der andere auf Ablauf gestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem zweiten Arbeitsraum (3) der Winde (1) und dem Vorratsbehälter (6) ein zweites steuerbares Steuerventil (18) enthält, das normalerweise den Durchgang vom Vorratsbehälter zum zweiten Arbeitsraum gestattet, daß der Steuerkreis dieses zweiten Steuerventils an den ersten Arbeitsraum (2) der Winde angeschlossen ist, und daß die Verbindung des ersten Arbeitsraumes mit dem hydropneumatischen Speicher (5) ein Sperrventil (19) enthält .
2. 2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ausgang (14) des Verteilers (10) ebenfalls

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   mit dem zweiten Arbeitsraum (3) der Winde (1) über ein tariertes Druckventil (21) verbunden ist, das den Durchgang nur vom Verteiler zum zweiten Arbeitsraum gestattet, wobei der Tarierdruck größer ist als der Steuerdruck des ersten Steuerventils (13)·
3. 3. Aufhängung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen individuellen Verteiler (10) zur Steuerung der jedem Rad des Fahrzeuges zugeordneten Geräte aufweist.

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