DE2554594C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anheben und Ab­ senken eines kippbaren Aufbaus eines Lastkraftwagens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Art ist nach der NL-PS 68 504 be­ kannt. Durch die beiden Sitzventile dieser bekannten Vorrich­ tung in Verbindung mit der aus einer Kolben-Zylinder-Anord­ nung bestehenden Druckmittelsteuervorrichtung ist es nur schwer möglich, die Kippbewegung des Aufbaus feinfühlig zu steuern, insbesondere den kippbaren Aufbau belastungs­ abhängig so abzusenken, daß bei starker Belastung die Ab­ senkung langsam und bei geringer Belastung schnell erfolgt.

Durch die GB-PS 10 37 289 ist ein Steuerventil mit einem in einem Gehäuse angeordneten Drosselkörper zur Steuerung eines unmittelbaren Rücklaufes eines von einer Pumpe zu einem hydraulischen Hubzylinder geförderten Hydraulikfluids in einen Ölbehälter bekannt, das ein axial verschiebbares Stellglied aufweist, das mit dem Drosselkörper fest verbun­ den ist. Das Steuerventil hat zwei Ventilkörper zur Steuerung eines kleineren und eines größeren Durchlasses von Hydrau­ likfluid zu dem und von dem Hubzylinder, wobei mit zunehmen­ der Verschiebung des Drosselkörpers dieser zunächst mit dem dem kleineren und dann mit dem dem größeren Durchlaß zuge­ ordneten Ventilkörper in Eingriff tritt und diese von ihren Sitzen abhebt. Infolge des Drosselkörpers kann die Pumpen­ leistung nicht voll zum Anheben des Aufbaus genutzt werden, da ein Teil des von der Pumpe geförderten Hydraulikfluids stets in den Ölbehälter zurückfließt.

Eine Ventilsteuerung in Form einer mit Druckluft beauf­ schlagbaren Druckluftdose ist durch die DE-AS 11 19 073 bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein fernbetätigbares Steuer­ ventil für den kippbaren Aufbau zu schaffen, das es in feinfühliger Weise gestattet, den Aufbau unter Ausnutzung der vollen Pumpenleistung zu kippen, in jeder Lage anzu­ halten und je nach Belastung automatisch schnell oder lang­ sam abzusenken.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Steuerventil in einer ersten Betriebs­ stellung (Ruhestellung);

Fig. 2 zeigt das Steuerventil der Fig. 1 in einer zweiten Betriebsstellung (Heben);

Fig. 3 zeigt das Steuerventil der Fig. 1 in einer dritten Betriebsstellung (langsam Senken) ;

Fig. 4 zeigt das Steuerventil der Fig. 1 in einer vierten Betriebsstellung (schnell Senken).

Fig. 1 zeigt ein Steuerventil 30 in einer ersten Position, der Ruheposition. Das Steuerventil 30 umfaßt ein Gehäuse 31, das im Inneren die einzelnen Ventile und Durchlässe enthält, sowie eine Druckluftdose 32, die an einem Stirn­ ende, in der dargestellten Ausführungsform gemäß Fig. 1 am unteren Ende des Gehäuses 31, angebracht ist und mit diesem eine gemeinsame Längsachse aufweist.

Zwischen einem Einlaß 33, der mit einer nicht gezeigten Pumpe verbunden ist, und einem Auslaß 34, der mit einem nicht ge­ zeigten Ölbehälter in Verbindung steht, befindet sich ein Ab­ sperrventil 35, das einen Ventilkörper 36 in Form einer Ventil­ kugel und einen Sitz 37 umfaßt. Der Ventilkörper 36 befindet sich auf der der Pumpe zugewandten Seite des Absperrventils 35, so daß er in der geschlossenen Stellung des Absperrven­ tils durch den Druck des zugeführten Hydraulikfluids gegen den Sitz 37 gedrückt wird.

Die Öffnung des Absperrventils 35 erfolgt dadurch, daß der Ventilkörper 36 durch einen Ventilstift 38 von dem Sitz 37 abgehoben wird. Der Ventilstift 38 ist axial verschieb­ bar in dem Gehäuse 31 geführt und steht an seinem dem Ven­ tilkörper 36 gegenüberliegenden Ende fest mit einer Membran 39 in Verbindung, die die Druckluftdose 32 in eine erste und eine zweite Kammer 40, 41 unterteilt. Die nicht im ein­ zelnen gezeigte Befestigung des Ventilstiftes 38 an der Mem­ bran 39 erfolgt mit Hilfe von zwei Platten 43, 44 auf beiden Seiten der Membran, die zwischen einer Schulter 42 des Ven­ tilstiftes und einem Flansch 45 an dessen Ende liegen.

Die Kammern 40, 41 der Druckluftdose 32 stehen über Kanäle 46, 47 mit einer nicht gezeigten Druckluftquelle in Verbin­ dung, die derart steuerbar ist, daß wahlweise eine der Kam­ mern mit Druckluft beaufschlagt wird oder beide Kammern drucklos gehalten werden. Durch Beaufschlagung jeweils einer der Kammern 40, 41 mit Druckluft wird der Ventilstift 38 axial verschoben, so daß er bei geeigneter Stellung den Ven­ tilkörper 36 des Absperrventils von seinem Sitz 37 abhebt und das Absperrventil öffnet.

Der Ventilstift 38 ist federnd in die in Fig. 1 gezeigte Stellung vorgespannt, in der der Ventilkörper 36 so weit von seinem Sitz 37 getrennt ist, daß sich der Druck des von der Pumpe gelieferten Hydraulikfluids vollständig über das Ab­ sperrventil 35 in Richtung des Ölbehälters abbauen kann. Zu diesem Zwecke ist eine Feder 48 vorgesehen, deren Kraft derart ausgelegt ist, daß sie den Ventilstift 38 in der erwähnten Ruhestellung hält, solange kein Druck auf die Membran 39 einwirkt. Die Feder 48 ist als Schraubdruckfe­ der ausgebildet und befindet sich in einer zylindrischen Kam­ mer 49 im Inneren des Gehäuses 31 angrenzend an die Druck­ luftdose 32. Die Feder 48 stützt sich an beiden Enden auf Federtellern 50, 51 ab, die axial verschiebbar auf einem Abschnitt 52 des Ventilstiftes 38 mit verringertem Durch­ messer angeordnet sind, deren Axialverschiebung jedoch durch die diesen Abschnitt 52 begrenzende Schultern des Ventil­ stiftes 38 nach beiden Seiten hin begrenzt ist. Im übrigen ist die axiale Bewegung der Federteller 50 und 51 begrenzt durch die Stirnwände der Kammer 49. Die Feder 48 ist be­ strebt, die beiden Federteller 50 und 51 gegen diese beiden Stirnwände zu drücken, so daß der Abschnitt 52 des Ventil­ stiftes 38 und damit der Ventilstift 38 insgesamt die er­ wähnte, in Fig. 1 gezeigte Ruheposition einnimmt.

In der Höhe des Einlasses 33 des Gehäuses 31 und diesem ge­ genüberliegend befindet sich ein Auslaß 53, der mit einem nicht gezeigten Überdruckventil in Verbindung steht.

Während der Einlaß 33 über das Absperrventil 35 mit dem Auslaß 34 und damit dem Ölbehälter in Verbindung gesetzt werden kann, kann der Einlaß 33 andererseits über ein Senk­ ventil 54 mit einem Auslaß 55 am in Fig. 1 oberen Ende des Gehäuses 31 in Verbindung gesetzt werden, der mit dem nicht gezeigten Hydraulikzylinder in Verbindung steht. Das Senkventil 54 umfaßt zwei Ventilkörper, nämlich einen grö­ ßeren, ringförmigen Ventilkörper 56 und einen kleineren, kugelförmigen Ventilkörper 57. Der größere Ventilkörper 56 sitzt auf einem ringförmigen Sitz 58 im Inneren des Gehäuses 31. Der Sitz 58 ist eben ausgebildet, und die gegen diesen anliegende Seite des Ventilkörpers 56 springt umlaufend dach­ förmig vor, so daß eine saubere Anlage gewährleistet ist.

Der Ventilkörper 56 weist eine axiale Öffnung 59 auf, die als Sitz für den zweiten, kugelförmigen Ventilkörper 57 auf der dem Auslaß 55 zugewandten Seite dient. In Verlänge­ rung der Öffnung 59 ist auf der dem Absperrventil 35 zuge­ wandten Seite ein Ansatz 60 vorgesehen, den die Öffnung 59 in einer seitlichen Verlängerung durchdringt. In dem Ansatz 60 ist ein zweiter Ventilstift 61 axial verschiebbar geführt, der zugleich in der Mittelachse der Öffnung 59 verschiebbar ist und mit dem kugelförmigen, kleineren Ventilkörper 57 in Eingriff treten kann. Der kleinere, kugelförmige Ventil­ körper 57 ist durch eine Feder 62, die sich seitlich des Auslasses 55 am Gehäuse 31 abstützt, gegen den größeren Ventilkörper 56 vorgespannt. In ähnlicher Weise wird der Ventilkörper 36 des Absperrventils 35 durch eine Feder 63, die sich am Gehäuse 31 abstützt, gegen ihren Sitz 37 ge­ drückt.

Es ist aus Fig. 2 zu entnehmen, daß der Ventilkörper 36 des Absperrventils 35 in der Ruhestellung gem. Fig. 1 gegen den Ventilstift 61 anliegt und bei weiterem Anheben durch den Ventilstift 38 zunächst den Ventilstift 61 und damit den Ventilkörper 57 und sodann über den Ansatz 60 den Ven­ tilkörper 56 nach oben in Fig. 1 verschieben würde. Auf die­ se Einzelheiten soll in Zusammenhang mit den folgenden Fi­ guren näher eingegangen werden.

Obwohl die Feder 48 den Ventilstift 38 und damit den Ven­ tilkörper 36 in einer stabilen, in Fig. 1 gezeigten Lage hält, in der das Absperrventil 35 geöffnet ist, ist es erforderlich, eine zusätzliche Einrichtung zu verwenden, die diese Lage zusätzlich hydraulisch stabi­ lisiert. Zu diesem Zweck ist eine Bypassleitung 64 vorge­ sehen, die das Absperrventil 35 umgeht. Sie verläuft von der stromaufwärtigen Seite des Absperrventils zur stromab­ wärtigen Seite dieses Ventils und mündet dort in einer Kammer 65 in dem Gehäuse 31, die einen mittleren Bereich des Ventilstifts 38 ringförmig umgibt. Während diese Kam­ mer 65 auf der der Druckluftdose 32 zugewandten Seite durch eine den Ventilstift 38 umgebende Dichtung 66 abgedichtet ist, wird die Kammer 65 auf der anderen Seite durch einen axial fest auf dem Ventilstift 38 angebrachten Kolben 67 begrenzt, der auf der Seite der Kammer 65 ebenfalls eine Dichtung 68 trägt. Auf diese Weise wird der auf der stromaufwärtigen Seite des Absperrventils 35 herrschende Druck in die Kammer 65 über­ tragen. Die Ringläche f₂ des Kolbens 67 ist größer ausgelegt als die Kreisfläche f₁ des Sitzes 37 des Absperrventils 35.

Auf diese Weise wird auf den Kolben 67 und damit auf den Ventilstift 38 und den Ventilkörper 36 ein in Richtung einer Öffnung des Absperrventils 35 wirkender Druck ausgeübt.

Fig. 2 zeigt dieselben Teile wie Fig. 1, jedoch in einer an­ deren Betriebsposition. In diesem Falle ist die dem Absperr­ ventil 35 zugewandte Kammer 40 der Druckluftdose 32 mit Druck­ luft beaufschlagt, während die andere Kammer 41 druckfrei ist, wie durch die Pfeile links unten in Fig. 2 angedeutet ist. Dadurch wird der Ventilstift 38 nach unten in Fig. 2 gezogen, wobei er über den Federteller 50 die Feder 48 mitnimmt und zusammendrückt, da der andere Federteller 51 nicht ausweichen kann. Auf diese Weise gibt der Ventilstift 38 den Ventilkör­ per 36 des Absperrventils 35 frei, so daß dieser durch die Feder 63 auf seinen Sitz 37 gedrückt wird. Auf diese Weise staut sich das von der Pumpe durch den Einlaß 33 zugeführte Hydraulikfluid vor dem Absperrventil 35 an, und durch diesen angestauten Druck wird der größere Ventilkörper 56 des Senk­ ventils 54 von seinem Sitz 58 abgehoben, so daß das Hydrau­ likfluid durch den Auslaß 55 in Richtung des nicht gezeigten Hydraulikzylinders strömen kann und diesen ausfährt. Dadurch wird der Kippvorgang eingeleitet. Die Stellung der Fig. 2 ent­ spricht also dem Vorgang "Heben". Der Ventilkörper 36 des Ab­ sperrventils 35 wird nicht nur durch die Feder 63, sondern zugleich durch den Druck des Hydraulikfluids vor dem Ab­ sperrventil fest auf seinen Sitz gepreßt.

Wenn der Vorgang des Hebens beendet ist, muß der Druck in der Kammer 40 abgebaut werden, so daß die Membran wiederum die neutrale Stellung gem. Fig. 1 einnimmt. In diesem Falle bleibt das Absperrventil 35 geöffnet, während die Ventilkör­ per 56, 57 des Senkventils 54 aufgrund des Druckes der Feder 62 und des Druckes in dem Hydraulikzylinder in ihre geschlos­ sene Stellung zurückkehren und dort verbleiben. Die Kippbrük­ ke wird also in ihrer angehobenen Stellung festgehalten. Wenn die Kippbrücke wieder abgesenkt werden soll, wird entsprechend Fig. 3 die andere Kammer 41 der Druckluftdose 32 mit Druckluft beaufschlagt, während der Druck in der Kammer 40 abgebaut wird, wie die Pfeile in Fig. 3 auf der linken unteren Seite andeu­ ten. Dabei wird der Ventilstift 38 in aufwärtiger Richtung in Fig. 3 durch die Membran 39 mitgenommen, wobei über den Fe­ derteller 51 die Feder 48 gegen den Federteller 50 und damit die entsprechende Stirnwand der Kammer 49 zusammengepreßt wird. Der Ventilstift 38 hebt den Ventilkörper 36 des Ab­ sperrventils 35 in eine zweite, weiter geöffnete Öffnungs­ position an, wobei der Ventilkörper 36 den zweiten Ventilstift 61 mitnimmt und den kleineren, kugelförmigen Ventilkörper 57 des Senkventils 54 von seinem Sitz anhebt. Auf diese Weise wird nicht nur der von der Pumpe gelieferte, vor dem Absperr­ ventil 35 aufgestaute Druck rasch abgebaut, sondern das Druck­ fluid wird, zunächst mit geringerem Durchlaß, aus dem Hy­ draulikzylinder durch das Senkventil 54 in Richtung des Ölbe­ hälters abgelassen. Wenn die Kippbrücke nur geringfügig be­ lastet ist, oder wenn der hydraulische Hubzylinder eine weit­ gehend eingefahrene Position eingenommen hat, in der die Wirkfläche innerhalb des Hydraulikzylinders vergrößert und damit der in dem Hydraulikzylinder herrschende Druck abge­ baut wird, so nimmt auch die Kraft ab, die auf den größeren Ventilkörper 56 des Senkventils 54 einwirkt und diesen gegen seinen Sitz drückt. Da in der Stellung der Fig. 3 der Ventil­ körper 36 des Absperrventils 35 gegen den Ansatz 60 des Ven­ tilkörpers 56 anliegt, ist die Anordnung aus Ventilstift 38, Ventilkörper 36 und Ansatz 60 aufgrund des in der Kammer 41 herrschenden Luftdrucks bestrebt, den Ventilkörper 56 von seinem Sitz abzuheben. Dies geschieht gem. Fig. 4, wenn der Druck des Hydraulikfluids einen bestimmten Wert unterschritten hat. In diesem Fall wird die Membran 39 durch den in der Kam­ mer 41 herrschenden Druck weiter angehoben, wobei sie den Ventilstift 38, den Ventilkörper 36 und schließlich den Ventilkörper 56 mitnimmt. In dieser in Fig. 4 gezeigten Stellung kann das Druckfluid aus dem hydraulischen Hubzy­ linder rasch abgelassen werden. Nach Beendigung des Absenk­ vorganges werden die beiden Kammern 40 und 41 wieder druck­ los gestellt, so daß die Ruheposition gem. Fig. 1 wieder erreicht ist.

Das Steuerventil kann in verschiedener Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann die Druck­ luftdose ersetzt werden durch einen doppelt wirkenden Zylinder mit einem in diesem längsverschiebbaren Kolben.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Anheben und Absenken eines kippbaren Auf­ baus eines Lastkraftwagens mittels einer hydraulischen Hub­ zylinderanordnung,
mit einem zwei axial hintereinander angeordnete Sitzventile (36, 37; 56, 58) aufweisenden Steu­ erventil (30), durch dessen beide Ventilkörper (36, 56) bei Sperrstellung des ersten Sitzventils (36, 37) und Offen­ stellung des zweiten Sitzventils (56, 58) der Öldurchgang von einer Pumpe zur Hubzylinderanordnung und bei Offenstel­ lung beider Sitzventile (36, 37; 56, 58) der Öldurchgang sowohl von der Pumpe als auch von der Hubzylinderanordnung zu einem Ölbehälter freigegeben wird, wobei der Pumpenein­ laß (33) zwischen dem Ölbehälter-Auslaß (34) des Steuerven­ tils (30) und der mit der Hubzylinderanordnung verbundenen Steuerventilöffnung (55) des Steuerventils (30) an das Steuerventil (30) angeschlossen ist und wobei der Ventilsitz (37) des ersten Sitzventils (36, 37) einem mit dem Pumpen­ einlaß verbundenen Steuerventil-Gehäuseraum zugewandt und der Ventilsitz (58) des zweiten Sitzventils (56, 58) diesem Gehäuseraum abgewandt im Gehäuse (31) des Steuerventils (30) ausgebildet ist, und
mit einem durch eine Druckmittelsteuervorrichtung (32) betätigbaren, an den Ventilkörper (36) des ersten Sitzven­ tils (36, 37) anlegbaren Stellglied (38, 52), durch das bei Steuerdruckmittelbeaufschlagung der Ventilkörper (36) des ersten Sitzventils (36, 37) von seinem Ventilsitz (37) und über einen zwischen beiden Ventilkörpern (36, 56) angeordneten Stößel (60) der Ventilkörper (56) des zweiten Sitzventils (56, 58) von seinem Ventilsitz (58) gegen Federdruck abhebbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Ventilkörper (36) des ersten Sitzventils (36, 37) an einer den Ventilkörper (36) in Richtung auf seinen Ventilsitz (37) drückenden ersten Feder (63) abstützt,
daß der Stößel (60) in Form eines Ansatzes fester Be­ standteil des Ventilkörpers (56) des zweiten Sitzventils (56, 58) ist,
daß den Ventilkörper (56) des zweiten Sitzventils (56, 58) ein Ventilstift (61) verschiebbar durchsetzt, der auf einen Ventilkörper (57) eines dritten Sitzventils wirkt,
daß der Ventilkörper (57) des dritten Sitzventils durch den Ventilstift (61) gegen den Druck einer zweiten Feder (62) von einem am Ende einer den Ventilkörper (56) des zweiten Sitzventils (56, 58) durchsetzenden Öffnung (59) vorgesehenen Ventilsitz abhebbar ist,
daß bei entsperrter Stellung des dritten Sitzventils der Ventilkörper (36) des ersten Sitzventils (36, 37) an dem Stößel (60) zur Anlage kommt,
daß die mit dem Ventilkörper (36) des ersten Sitzventils (36, 37) zusammenwirkende Anschlagfläche des Stößels (60) in einer die Ruhestellung definierenden Zwischen­ stellung des Steuerventils (30) vom Ventilkörper (36) des ersten Sitzventils (36, 37) einen solchen Abstand hat, daß bei geöffnetem ersten Sitzventil (36, 37) sowohl das zweite Sitzventil (56, 58) als auch infolge entspre­ chender Längenbemessung des Ventilstiftes (61) das dritte Sitzventil gesperrt bleibt, so daß nur der Pumpeneinlaß (33) mit dem Ölbehälter-Auslaß (34) ver­ bunden ist, und
daß die Druckmittelsteuervorrichtung (32) eine mit dem Stellglied (38, 52) des ersten Sitzventils (36, 37) des Steuerventils (30) verbundene Membran (39) aufweist, die beidseitig je eine mit gesteuertem Luftdruck zu beschik­ kende Kammer (40, 41) begrenzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (38, 52) federnd in beiden Richtungen derart vorgespannt ist, daß es den Ventilkörper (36) des ersten Sitzventils (36, 37) bei druckloser Druckmit­ telsteuervorrichtung (32) in der Ruhestellung des Steuer­ ventils (30) hält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine das Stellglied (38, 52) umgebende Feder (48), die sich beidendig auf Federtellern (50, 51) abstützt, die axial verschiebbar zwischen zwei Schultern (52) auf dem Stell­ glied (38, 52) angeordnet sind, und durch gehäusefeste Anschlagflächen zur Begrenzung der Bewegung der Ventil­ teller (50, 51) in Achsrichtung des Stellgliedes (38, 52).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Stellglied (38, 52) ein Kol­ ben (67) verbunden ist, der auf seiner dem ersten Sitz­ ventil (36, 37) abgewandten Seite eine Zylinderkammer (65) begrenzt, daß diese Zylinderkammer (65) über eine Leitung (64) mit dem mit dem Pumpeneinlaß (33) verbun­ denen Gehäuseraum verbunden ist und daß der druckbeauf­ schlagte Querschnitt (f2) des Kolbens (67) größer ist als der vom ersten Sitzventil (36, 37) gebildete Durch­ laßquerschnitt (f1) zwischen diesem Gehäuseraum und dem Ölbehälter-Auslaß (34).