DE2548351A1

DE2548351A1 - Druckregelventil

Info

Publication number: DE2548351A1
Application number: DE19752548351
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Ing Grad Deike; Heinz-Werner Koenig
Original assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1975-10-29
Filing date: 1975-10-29
Publication date: 1977-05-12
Also published as: DE2548351B2; AT350405B; FR2329466B1; SE7611848L; JPS5255028A; GB1560385A; ATA661976A; SE430318B; IT1069146B; DE2548351C3; JPS5920126B2; FR2329466A1

Description

Hannover, den 23.10.1975 WP 27/75

Wabco Westinghouse GmbH, Hannover

Druckregelventil

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil in Drei- und Mehrachs-Nutzfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Nutzkraftfahrzeuge, welche für den Transport von sehr hohen Nutzlasten ausgelegt sind, werden in der Regel mit 3 Achsen ausgerüstet, wobei in Abhängigkeit von den jeweiligen Einsatzbedingungen, entweder die Vorderachse als Doppel-Lenkachse oder die Hinterachse als Triebachse und als Nachlaufachse - in Sonderfällen bei geländegängigen Fahrzeugen als Doppel-Triebachse - ausgelegt ist.

Da beim Einsatz dieser Fahrzeuge die Doppelachse nicht immer Höchstbelastungen unterliegt, d. h. das Fahrzeug läuft zeitweise leer oder nur so schwer beladen, daß die Belastung eine Einzelachse aufnehmen könnte, liegt der Gedanke nahe, die zweite Lenkachse bzw. im anderen Fall die Nachlaufachse zur Schonung auf mehrfache Art gewichtsmäßig zu entlasten, wenn aufgrund des Ladegutgewichtes der Einsatz der Doppelachse nicht erforderlich ist. *

Bekannt sind Vorrichtungen, welche mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch die Nachlaufachse einer Doppel-Hinterachse soweit hochliften, daß keine Straßenberührung der Räder mehr besteht.

Eine derartige Achslifteinrichtung muß jedoch von Fall zu Fall manuell betätigt oder die Betätigung über eine Schaltvorrichtung ausgelöst werden. Auch ist der Mehrpreis für Fahrzeuge, welche mit einer derartigen Liftachse ausge-

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rüstet sind, verhältnismäßig hoch, wobei insbesondere ein nachträglicher Einbau sehr schwierig und mit hohen Kosten verbunden ist.

Inzwischen setzt sich im Schwerlastwagenbau immer mehr die Luftfederung durch, wobei die Regelung des Luftfederbalgdruckes mittels eines Regelventiles in Abhängigkeit vom Beladungszustand des Fahrzeuges erfolgt. Da der von diesem Druckregelventil gewichtsabhängig in alle Luftfederbälge eingesteuerte Druck dieselbe Höhe erreicht, ergeben sich bei luftgefederten Fahrzeugen in Bezug auf die eingangs bezüglich der zweiten Lenkachse bzw. der Nachlaufachse gemachten Ausführungen dieselben Probleme.

Demgemäß besteht die erfindungsgemäße Aufgabe darin, für luftgefederte Mehrachs-Fahrzeuge eine bei einem bestimmten Beladungsgewicht automatisch geschaltete Regelung der Achsbelastung oder Achsentlastung zu schaffen, welche durch eine im Fahrzeug vorhandene Druckmittelanlage gesteuert wird. Die erfindungsgemäße Regelung sollte kostensparend an serienmäßigen Achsen angeordnet sein, was gleichzeitig eine Nachrüstung ohne großen Zeit- und Kostenaufwand ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Druckregelventil gelöst, dessen Merkmale im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches aufgeführt sind, zweckmäßige Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Grundgedanke der Erfindung ist, den Druck in den Luftfederbälgen der ersten Lenkachse bzw. der hinteren Triebachse als Steuerdruck für die Luftfederbälge der zweiten Lenkachse bzw. der Nachlaufachse unter Zwischenschaltung eines Druckregelventiles zu verwenden.

Es sind Regelventile - beispielsweise aus der Auslegeschrift 1 655 774 - bekannt, welche bei kleineren Steuer-

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drücken einen schwachen Druck aussteuern und deren ausgesteuerter Druck bei hohen Steuerdrücken stark ansteigt, d. h. deren ausgesteuerter Druck auf eine Kennlinie übertragen, entsprechend dem eingesteuerten Druck und in Abhängigkeit der jeweiligen Flächenverhältnisse des Ventil kolbens, in einer stetig steigenden Kennlinie verläuft.

Das erfindungsgemäße Regelventil ist jedoch so ausgelegt, daß es in einem bestimmten Beladungsgewichtsbereich, dessen obere Grenze der zulässigen Achslast einer der Doppelachsen, d. h. der ersten Lenkachse oder der hinteren !Triebachse, entspricht, die in diesem Bereich in den Luftfederbälgen der ersten Lenkachse bzw. der Triebachse herrschenden, je nach Beladung verschiedenen Drücken, als konstanten Druck in einer bestimmten Höhe in die Luftfederbälge der zweiten Lenkachse bzw. der Nachlaufachse, einsteuert. Die Höhe dieses konstanten Druckes muß dabei in einem Bereich liegen, daß die zweite Lenkachse bzw. die Nachlaufachse so gut wie unbelastet bleibt, jedoch eine gute Verbindung der Räder zur Fahrbahn besteht, um zu verhindern, daß die Achse springt. Erst beim Überschreiten des der zulässigen Achslast einer Achse entsprechenden Beladungsgewichtes steuert das Druckregelventil den Druck der Luftfederbälge der ersten Achse, dem Beladungsgewicht entsprechend überproportional abgestuft, in die Luftfederbälge der zweiten Achse.

Anhand der Abbildung wird der Erfindungsgegenstand nachfolgend näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 das Prinzipbild des erfindungsgemäßen Ventiles.

Fig. 2 den Kennlinienverlauf des Ventiles.

Das Ventil besitzt Anschlüsse für den Drucklufteingang (An-

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Schluß 1) von den Luftfederbälgen der ersten Lenkachse bzw. der hinteren Triebachse und für den Druckluftausgang (Anschluß 2) zu den Luftfederbälgen der zweiten Lenkachse bzw. der hinteren Nachlaufachse.

Im Gehäuseoberteil ist ein Kolben 3 angeordnet, den eine Feder 4» deren Spannung mittels Schraube 5 einstellbar ist, in der unteren Stellung festhält. Hit dem Kolben 3 steht ein im unteren Gehäuseteil angeordneter Kolben 6, den eine Feder 7> deren Spannung ebenfalls mittels Schraube 8 einstellbar ist, in der oberen Stellung festhält, über einen Anschlag 9 in Wirkverbindung. Eine durch die Kolbenflächen 10 und 11 der Kolben 3 und 6 gebildete Druckluftkammer wird durch einen Gehäusesteg 12, welcher gleichzeitig als Ventilsitz 14a ausgebildet und mit einem unter Spannung einer Feder 13 stehenden Doppelventil körper 14 eine Ventileinheit bildend, in eine Einlaßkammer 15 und in eine Auslaßkammer 16 geteilt ist. Einlaßkammer 15 steht mit dem Anschluß 1 und Auslaßkammer 16 mit dem Anschluß 2 in Verbindung. Der obere Kolbenrand des Kolbens 6 bildet als zweiter Ventilsitz 14b mit dem Doppelventilkörper 14 ein über eine Öffnung 17 entlüftendes zweites Ventil.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Druckregelventiles ist wie folgt:

Über Anschluß 1 strömt Druckluft von nicht dargestellten Luftfederbälgen einer ersten Lenkachse bzw. einer hinteren Triebachse in die Kammer 15 und über das - durch den mittels Feder 7 in oberer Endlage gehaltenen Kolben 6 - ge öffnete Ventil 14a in die Kammer 16 und weiter über Anschluß 2 in nicht dargestellte «Luftfederbälge einer zweiten Lenkachse bzw. einer hinteren Nachlaufachse. Die einem bestimmten Fahrzeuggesamtgewicht entsprechenden Wert mittels Schraube 8 eingestellte Feder 7 hält den Kolben 6 solange in der oberen Endlage, d. h. das Ventil 14a bleibt solange offen, bis der Einstellwert - im Diagramm Fig. 2

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mit P₁ "bezeichnet - überschritten wird und der Kolben 6 sich gegen die Kraft der Feder 7 nach unten bewegt, wobei dieser Bewegung der sich unter Spannung der Feder 13 stehende Ventilkörper 14 folgt und dabei Ventil 14a schließt. Die Schließung des Ventiles 14a bewirkt, daß in einem bestimmten Gewichtsbereich des Fahrzeuges kein weiterer Druckanstieg über Anschluß 2 in die Luftfederbälge der zweiten Lenkachse bzw. Nachlaufachse erfolgt, bis zu dem Belastungsbereich, welcher durch die Einstellung der Feder 4 mittels Schraube 5 - im Diagramm Fig. mit P₂ gekennzeichnet - begrenzt ist. Bei Erreichung der diesem Belastungsbereich entsprechenden Druckhöhe in den Luftfederbälgen der ersten Lenkachse bzw. in der Triebachse, bewegt sich Kolben 3 gegen die Kraft der Feder 4 nach oben und nimmt über Anschlag 9 den Kolben 6 mit, wobei sich Ventil 14a öffnet und der Druck zwischen Anschluß 1 und Anschluß 2 überproportional, entsprechend dem Verhältnis der Flächen 10 und 11 abgestuft wird.

Bei Entlüftung, d. h. Entlastung des Beladungsgewichtes wird das Gleichgewicht der Kolben 3 und 6 gestört, beide Kolben laufen nach unten und Ventil 14b öffnet abstufend über Entlüftung 17 in die Atmosphäre, solange, bis das Gleichgewicht entsprechend der vorgegebenen Flächenverhältnisse wieder hergestellt ist.

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Claims

Patentansprüche

1.} Druckregelventil in druckmittelgefederten Drei- und Mehrachs-Nutzfahrzeugen zur Regelung der Luftfederbalgdrücke der einen Fahrzeugachse einer Doppelachse in Abhängigkeit der Belastung der anderen Fahrzeugachse dieser Doppelachse, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Bohrungen im Gehäuse angeordnete Kolben (3 und 6) mit der unteren Kolbenfläche (10) des einen Kolbens (3) und der oberen Kolbenfläche (11) des anderen Kolbens (6) eine mit Druckmittel beaufschlagbare, bis zu einer bestimmten Druckhöhe die beiden Kolben (3 und 6) in eine gegenläufige Bewegung zwingende gemeinsame Druckmittelkammer bilden und daß diese Druckmittelkammer mittels eines Yentiles (14/14a) in eine mit einem Einlaßanschluß (1) verbundene Kammer (15) und mit einem Auslaßanschluß (2) versehene zweite Kammer (16) teilbar ist und daß die beiden Kolben (3 und 6) zur Erzielung einer, ab einer bestimmten Druckhöhe gemeinsamen Bewegungsrichtung über einen Anschlag (9) in Wirkverbindung stehen.

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Steuerdruck und Kolbenfläche (10) des oberen Kolbens (3) bzw. aus Steuerdruck und Kolbenfläche (11) des unteren Kolbens (6) resultierenden Kraft die Spannung einer Feder (4) bzw. einer Feder (7) entgegenwirkt .

3. Druckregelventil nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der einen Feder (4) mittels Stellschraube (5) und die Spannung der anderen Feder (7) mittels Stellschraube (8) einstellbar ist.

4. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkverbindung zwischen dem oberen Kolben (3) und dem Ventil (14/14a) über eine Feder (13) besteht.

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5· Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Ventilsitz (14a) ein Ventil bildende Ventilkörper (14) als Doppelventilkörper ausgebildet ist.

6. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand des unteren Kolbens (6) als Ventilsitz (14b) ausgebildet ist.

7. Druckregelventil nach Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelventilkörper (14) mit den Ventilsitz (14b) ein Entlüftungsventil (14/14b) bildet.

8. Druckmittelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die beiden Kolben (5 und 6) im Gehäuse koaxial angeordnet sind.

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