DE2605681A1

DE2605681A1 - Pneumatische schaltung des nebenantriebs bei lkw, insbesondere bei feuerwehrfahrzeugen

Info

Publication number: DE2605681A1
Application number: DE19762605681
Authority: DE
Inventors: Jun Heinrich Dipl Schlingmann
Original assignee: WILHELM SCHLINGMANN FAHRZEUG U
Current assignee: WILHELM SCHLINGMANN FAHRZEUG U
Priority date: 1976-02-13
Filing date: 1976-02-13
Publication date: 1977-08-18

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Schaltung des Nebenantriebs für LKN, insbesondere für Feuerwehrfahrzeuge.
Bei manchen Lt4N, insbesondere bei Feuerwehrfahrzeugen, ist es üblich, den Nebenantrieb bei laufenden Motor von einem Ort außerhalb des Fahrerhauses zu-und abzuschalten. Bei Tanklöschfeuerwehrfahrzeugen wird vom Nebenantrieb die Pumpe angetrieben, welche sich im Fahrzeugheck befindet. Eine Schaltung für den Nebenantrieb, die vom Fahrzeugheck zu betätigen ist, scheint daher zweckmäßig.
Während des Ein- und Ausrückens des Nebenantriebs ist es notwendig, daß die Kupplung betätigt wird. Diese Bedingung muß auch von einer Nebenantriebsschaltung erfüllt werden, die von außerhalb des Fahrerhauses in Funktion versetzt wird.
Beim heutigen Stand der Technik wird der Nebenantrieb pneumatisch oder elektropneumatisch geschaltet. Die zeitliche Aufeinanderfolge von Kupplungs- und Nebenantriebsbetätigung wird durch manuelle Weiterschaltung eines Drehschieberventils oder durch eine elektropneumatische Folgeschaltung erreicht.
Die elektropneumatische Folgeschaltung ist relativ stö ranfällig; dieses hat seine Ursache in der großen Anzahl der benötigten Ventile und Schalter. Beim manuellen Weiter schalten hat der Bedienende die Aufgabe, das Drehschieberventil zweimal weiterzubewegen, bis der Nebenantrieb eingerückt ist. Ferner hat die Schaltung mittels eines Drehschieberventils den Nachteil, daß sie praktisch nur manuell betätigt werden kann. Eine elektrische Fernbetätigung an einem Schaltpult ist mit normalem Aufwand nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine billige pneumatische Schaltung zu entwerfen, die sowohl elektrisch als auch manuell betätigt werden kann und bei der ein einziger Befehl (elektrisch oder manuell) ausreicht, um den Ein bzw.
Abschaltvorgang des Nebenantriebs selbstätig ablaufen zu lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß -dadurch gelöst, daß man die Druckdifferenz an einem Element mit Querschnittsverengung - z.B. einer Drossel -, welches einem einfachwirkenden Zylinder mit Federrückholung, der den Nebenantrieb ein-bzw. ausrückt, vorgeschaltet ist, dazu benutzt, ein Wegeventil mit drei Stellungen und pneumatischer Betätigung zu steuern.
Das Wegeventil mit drei Stellungen besitzt zwei Steuereingänge, von denen der eine mit der Luftleitung vor der Querschnittsverengung in Verbindung steht, während der andere mit der Luftleitung hinter der Querschnittsverengung Verbindung hat.
Die Druckdifferenz an der Querschnittsverengung entsteht beim Be- und Entlüften des zuvor erwähnten Zylinders. Das Wegeventil mit drei Stellungen muß folgende weitere Eigenschaften haben: In der Mittelstellung, die am Ventil vorliegt, sobald eine den Schaltdruck des Ventils unterschreitende Druckdifferenz vorliegt, muß im Ventil de Verbindung von der Versorgungsdruckluft zu einem weiteren einfachwirkenden Zylinder, der die Kupplung betätigt(im folgenden kurz " Kupplungszylinder" genannt), unterbrochen sein.
Dagegen muß das Ventil, sobald die Druckdifferenz dessen Schaltdruck überschreitet, sich aus der Mittelstellung bewegen und eine der beiden Außenstellungen einnehmen. Welche der beiden Außensteliungen eingenommen wird, hängt von der Richtung des Druckgefälles an der Querschnittsverengung ab. In beiden Außenstellungen muß die Verbindung von der Druckluftversorgung zum Kupplungszylinder hergestellt sein.
Dabei kann der Luftstrom, je nachdem ob im Wegeventil die rechte oder linke Außenstellung vorliegt, durch unterschiedliche Arbeitsanschlüsse fließen. Diese Arbeitsanschlüsse müssen alte mit dem Kupplungszylinder in Verbindung stehen.
Ferner muß mindestens dann, wenn sich das Ventil in der Mittelstellung befindet, Luft aus dem Kupplungszylinder ins Freie entweichen können.
Es sind mehrere pneumatisch betätigte Ventile denkbar, die den zuvor genannten Forderungen gerecht werden. So kann man ein handelsübliches 5/OWegeventil mit pneumatischer Betätigung verwenden, bei dem man die Entlüftungsanschlüsse verschließt und die Arbeitsanschlüsse mit dem Kupplungszylinder verbindet. Der Verschluß der Entlüftungsanschlüsse ist bei dieser Anordnung notwendig, damit es in den Außenstellungen des 5/3-Wegeventils nicht zu einer nahezu ungedrosselten Entlüftung des Kupplungszylinders kommt.
Es käme dann nicht zu einem Druckanstieg im Kupplungszylinder.
Die Entlüftung des Kupplungszylinders geschieht vielmehr über ein Element mit Querschnittsverengung, das immer Verbindung mit dem Kupplungszylinder hat und bei Überdruck in diesem ständig etwas Luft ins Freie abläßt. Bei dem 5/3-Wegeventil ist es gleichgültig, ob es sich um ein Ventil mit in Mittelstellung offenen oder verschlossenen Entlüftungen handelt, da die Entlüftungsanschlüsse ohnehin verschlossen werden.
Ferner ist es möglich, die Entlüftungsanschlüsse des 5/3-Wegeventils miteinander zu verbinden, was die gleiche Wirkung hat, als wären diese verschlossen. Dabei ist es wiederum gieichgültig, ob es sich um ein 5/3-Wegeventil mit in Mittelstellung offenen oder geschlossenen Entlüftungen handelt.
Außerdem kann als Wegeventil ein Spezialventil gemäß Fig. 5 Teil 9 Verwendung finden. Die Entlüftung geschieht bei dieser Anordnung über das Ventil, sofern sich dieses in Mittelstellung befindet.
Mit dieser pneumatischen Schaltung ist eine einfache Zu- und Abschaltung des Nebenantriebs möglich. Von Vorteil ist weiterhin, daß diese Schaltung durch ein einziges elektrisches oder manuelles Signal den Nebenantrieb selbstätig ein- bzw.
ausrückt.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei Betätigung des 3/2-Wegeventils (1) strömt Luft von der Versorgung (2) über die Drossel (3) in den Zylinder (4).
Dabei ist es gleichgültig, ob das 3/2-Wegeventil (1) manuell oder elektrisch betätigt wird. Die beim Belüften an der Drossel (3) entstehende Druckdifferenz wird ausgenutzt, um das 5/3-Wegeventil (5) aus der Mittelstellung auszulenken. Hierdurch wird der Zylinder (6) belüftet. Die Entlüftungsanschlüsse des 5/3-Wegeventils sind verschlossen.
Der Zylinder (6) betätigt die Kupplung. Durch entsprechende Einstellung der Drossel (3) wird erreicht, daßdsr Zylinder (6) zeitlich vor dem Zylinder (4) ausfährt. Mit zunehmendem Druckanstieg im Zylinder (4) vermindert sich die Druckdifferenz an der Drossel (3). Das 5/3-Wegeventil kehrt in die Mittelstellung zurück. Dadurch wird der Zylinder (6) von der Luftversorgung getrennt und über die Auslaßdrossel (7) langsam entlüftet. Diese Drossel (7) läßt bei Überdruck im Zylinder (6) ständig etwas Luft aus der Anlage entwelchen. Durch die Entlüftung des Zylinders (6) wird der Motor wieder mit dem Getriebe gekuppelt. Der Nebenantrieb ist eingerückt.
Das Abschalten des Nebenantriebs spielt sich folgendermaßen ab: Der Zylinder (4) wird durch Betätigung des 3/2-Wegeventils über die Drossel (3) langsam entlüftet. Die an der Drossel (3) entstehende Druckdifferenz bewegt das 5/3-Wegeventil aus der Mittelstellung. Der Zylinder (6) wird belüftet. Bei entsprechender Einstellung der Drossel (3) ist die Kolbenstange des Zylinders (6) ausgefahren, bevor die Kolbenstange des Zylinders (4) einfährt. Mit zunehmenden Druckabbau im Zylinder (4) fährt dessen Kolbenstange ein. Danach wird auch die Druckdifferenz an der Drossel (3) so gering, daß das 5/3-Wegeventil in die Mittelstellung zurückkehrt.
Dadurch wird der Zylinder (6) von der Luftzufuhr getrennt und über die Auslaßdrossel (7) entlüftet. Der Nebenantrieb ist abgeschaltet.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Hier findet ein 5/3-Wegenvetil (8) mit in Mittelstellung verschlossenen Entlüftungsanschlüssen Verwendung.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Hier findet ein 5/3-Wegeventil (5) mit in Mittelstellung offenen Entlüftungen Verwendung. Die Entlüftungsanschlüsse des 5/3-Wegeventils sind miteinander verbunden, wodurch die gleiche Wirkung erzielt wird, als wären diese verschlossen.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Hier findet ein 5/3-Wegeventii (8) mit in Mittelstellung verschlossenen Entlüftungen Verwendung. Die Entlüftungsanschlüsse des 5/3-Wegeventils sind miteinander verbunden.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Hier findet als pneumatisch betätigtes Wegeventil mit drei Stellungen ein Spezialventil (9) Verwendung. Die Entlüftung des Zylinders (6) geschieht über das Ventil (9), sofern sich dieses in Mittelstellung befindet. Hierdurch entfällt die Entlüftung über ein Element mit Querschnittsverengung ,das ständig Verbindung mit dem Kupplungszylinder hat.
Leerseite

Claims

Patentansp rü che 1. Pneumatische Schaltung des Nebenantriebs für Lastkraftwagen, insbesondere für Feuerwehrfahrzeuge, welche von einem Ort außerhalb des Fahrerhauses durch ein elektrisches oder manuelles Signal in Funktion versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Druckdifferenz an einem Element mit Querschnittsverengung - z. B.

einer Drossel -, welches einem einfachwirkenden Zylinder mit Federrückholung,der den Nebenantrieb ein- bzw. ausrückt, vorgeschaltet ist, dazu benutzt, ein Wegeventil mit drei Stellungen und pneumatischer Betätigung zu steuern. Das Wegeventil mit drei Stellungen besitzt zwei Steuereingänge, von denen der eine mit der Luftleitung vor der Querschnittsverengung in Verbindung steht, während der andere mit der Luftleitung hinter der Querschnittsverengung Verbindung hat.

Die Druckdifferenz an der Querschnittsverengung entsteht beim Be- und Entlüften des zuvor erwähnten Zylinders. Das Wegeventil mit drei Stellungen muß folgende weitere Eigenschaften haben: In der Mittelstellung, die am Ventil vorliegt, sobald eine den Schaltdruck des Ventils unterschreitende Druckdifferenz vorliegt, muß im Ventil die Verbindung von der Ver sorgungsdruckluft zu einem weiteren einfachwirkenden Zylinder, der die Kupplung betätigt (im folgenden kurz t'Kupplungszylinder" genannt), unterbrochen sein.

Dagegen muß das Ventil, sobald die Druckdifferenz dessen Schaltdruck überschreitet, sich aus der Mittelstellung bewegen und eine der beiden Außenstellungen einnehmen. Welche der beiden Außenstellungen eingenommen wird, hängt von der Richtung des Druckgefälles an der Querschnittsverengung ab. In beiden Außenstellungen muß die Verbindung von der Druckluftversorgung zum Kupplungszylinder hergestellt sein.

Dabei kann der Luftstrom, je nachdem ob im Wegeventil die rechte oder linke Außenstellung vorliegt, durch unterschiedliche Arbeitsanschlüsse fließen. Diese Arbeitsanschlüsse müssen alle mit dem Kupplungszylinder in Verbindung stehen. Ferner muß mindestens dann, wenn sich das Ventil in der Mittelstellung bebefindet, Luft aus dem KupplungszyIinder ins Freie entweichen können.
2. Pneumatische Schaltung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als pneumatisch betätigtes Wegeventil mit drei Stellungen ein 5/3-Wegeventil mit in Mittelstellung offenen Entlüftungen Verwendung findet.

Die Entiüftungsanschlüsse des 5/3-Wegeventils sind verschlossen. Die Entlüftung des Kupplungszylinders geschieht über ein Element mit Querschnittsverengung (in Fig. 1 als Drossel dargestellt), das immer mit dem Kupplungszylinder in Verbindung steht und bei Überdruck in diesem ständig etwas Luft ins Freie abläßt (Fig. 1).
3. Pneumatische Schaltung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als pneumatisch betätigtes Wegeventil mit drei Stellungen ein 5/3-Wegeventil mit in Mittelstellung verschlossenen Entlüftungen Verwendung findet. Die Entiüftungsanschlüsse des 5/3-Wegeventils sind verschlossen. Die Entlüftung des Kupplungszylinders geschieht über ein Element mit Querschnittsverengung (in Fig. 2 als Drossel dargestellt), das immer mit dem Kupplungszylinder in Verbindung steht und bei Überdruck in diesem ständig etwas Luft ins Freie abläßt (Fig. 2).
4. Pneumatische Schaltung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als pneumatisch betätigtes Wegeventil mit drei Stellungen ein 5/3-Wegeventil mit in Mittelstellung offenen Entlüftungen Verwendung findet (Fig. 3, Teil 5). Die Entlüftungsanschlüsse des 5/3-Wegeventils sind miteinander verbunden. Die Entlüftung des Kupplungszylinders geschieht über ein Element mit Querschnittsverengung (in Fig. 3 als Drossel dargestellt), das immer mit dem Kupplungszylinder in Verbindung steht und bei Überdruck indiesem ständig etwas Luft ins Freie abläßt (Fig. 3).
5. Pneumatische Schaltung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als pneumatisch betätigtes Wegeventil mit drei Stellungen ein 5/3-Wegeventil mit in Mittelstellung verschlossenen Entlüftungen (Fig. 4, Teil 8) Verwendung findet. Die Entlüftungsanschlüsse sind miteinander verbunden. Die Entlüftung des Kupplungszylinders geschieht über ein Element mit Querschnittsverengung (in Fig. 4 als Drossel dargestellt), das immer mit dem Kupplungszylinder in Verbindung steht und bei Überdruck in diesem ständig etwas Luft ins Freie abläßt (Fig. 4).
6. Pneumatische Schaltung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als pneumatisch betätigtes Wegeventil mit drei Stellungen ein Spezialventil - symbolisch dargestellt in Fig. 5, Teil 9 - Verwendung findet.

Die Entlüftung des Kupplungszylinders geschieht bei dieser Schaltung, sobald sich das Ventil in Mittelstellung befindet, über das Ventil (Fig. 5)