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Durch diese Anordnung sind neben der an sich am Fahrzeug bereits
vorhandenen Luftfederung nur noch das Proportionaldruckventil und eine Anzeigevorrichtung
für dessen Ausgangsdruck erforderlich, um an der Anzeigevorrichtung zu jedem beliebigen
Zeitpunkt die Fahrzeugauslastung ablesen zu können. Die Anordnung erfordert daher
einen sehr geringen Bauaufwand und keinerlei besondere Arbeitsgänge zu ihrem Betrieb.
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In Weiterbildung der Erfindung kann es zum
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Eliminieren von durch Fahrstöße bedingten Druckschwankungen in den
Luftfederkreisen zweckmäßig sein, an die Luftfederventile mit dem Proportionaldruckventil
verbindende Steuerleitungen zwischen jeweils zwei Düsen einen Luftbehälter anzuschließen,
wobei die Luftbehälter zweckmäßigerweise in die Steuerleitungen eingeordnet sind.
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Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein,
daß das Proportionaldruckventil eine der Anzahl der Luftfederkreise gleiche Anzahl
von Steuerkolbenflächen aufweist, die in gleicher Wirkrichtung vom Druck in jeweils
einem der Luftfederkreise beaufschlagt sind, daß eine von den die Steuerkolbenflächen
tragenden Kolben betätigte Ventileinrichtung zur Steuerung des Ausgangsdruckes vorgesehen
ist und daß der Ausgangsdruck eine Rücksteuerkolbenfläche beaufschlagt, die den
Steuerkolbenflächen entgegenwirkt Dabei kann es nach einem weiteren Merkmal zur
Steigerung der Anzeigegenauigkeit bei Nutzung des üblichen, von der Druckluftanlage
eines Fahrzeuges angebotenen Druckniveaus zweckmäßig sein, den Ausgangsdruckbereich
des Proportionaldruckventils gegenüber dem Arbeits-Druckbereich der Luftfederkreise
zu spreizen. Hierzu können die Steuerkolbenflächen gleiche Wirkflächen und die Rücksteuer-Kolbenfläche
eine gegenüber der Summe der Steuerkolbenflächen kleinere Wirkfläche aufweisen.
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Um den ganzen Druckbereich von Atmosphärendruck bis zum durch die
Druckluftversorgung zur Verfügung gestellten Druckniveau zur Anzeige der Fahrzeugauslastung
nutzen zu können, kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine die Ventileinrichtung
bzw. Steuerkolbenflächen in Wirkrichtung der Rücksteuerkolbenflächen belastende,
konstante Kraft vorgesehen sein. Die konstante Kraft wird dabei in ihrem Wert derart
gewählt, daß sie bei leerem Fahrzeug die Belastung der Steuerkolbenflächen durch
die Drücke der Luftfederkreise ausgleicht; hinsichtlich der Anzeigevorrichtung wird
hierdurch das Fahrzeugeigengewicht eliminiert und der ganze Anzeigebereich steht
zur Anzeige der Fahrzeugauslastung zur Verfügung.
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Die konstante Kraft kann dabei von einer justierbaren Feder ausgeübt
werden. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es jedoch besonders vorteilhaft,
wenn zumindest einer der die Steuerkolbenflächen aufweisenden Kolben andererseits
von einem einstellbaren Druck beaufschlagt ist. Diese Druckbeaufschlagung übt die
konstante Kraft aus; sie bietet den besonderen Vorteil, daß die Einstellung mittels
eines Druckminderventils in besonders einfacher Weise vorgenommen werden kann.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine baulich einfache
Konstruktion dadurch erreichbar, daß die die Steuerkolbenflächen und die Rücksteuerkolbenfläche
aufweisenden Kolben gleichachsig angeordnet sind.
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Schließlich kann es zum Vereinfachen der Signalauswertung nach einem
Merkmal der Erfindung zweckmäßig sein, wenn der Ausgangsdruck des Proportionaldruckventils
einen Druck-Spannungs- bzw. Stromwandler beaufschlagt, dessen elektrisches Ausgangssignal
ein Anzeigegerät steuert Das Anzeigegerät kann dann in besonders einfacher Weise
an günstiger Stelle im Fahrzeug angeordnet werden und es läßt sich ein handelsübliches,
beispielsweise die Anzeigewerte vorzugsweise elektronisch aufzeichnendes Anzeigegerät
verwenden.
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Die erfindungsgemäße Anordnung bietet somit die Möglichkeit, die
Fahrzeugauslastung, insbesondere die Besetzung von Omnibussen, genau zu erfassen.
Es können hierdurch Aussagen über die Auslastung bestimmter Omnibuslinien und in
diesen bestimmter Fahrstrecken gewonnen werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Anordnung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 die Anordnung in schematischer Darstellung
und F i g. 2 das Proportionaldruckventil im Schnitt.
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Nach F i g. 1 führt im Fahrzeug von einer nicht dargestellten Druckluftquelle,
beispielsweise einem Vorratsluftbehälter, eine Speiseleitung 1 zu den beiden Luftfederventilen
2 und 2' der Fahrzeughinterachse, zu dem Luftfederventil 3 an der Fahrzeugvorderachse,
zu einem Speiseanschluß 4 eines Proportionaldruckventils 5 und zu einem Druckminderventil
6. Die beiden Luftfederventile 2 steuern den Druck in den Luftfederbälgen 7 bzw.
7', die zu beiden Fahrzeugseiten an der Fahrzeughinterachse angeordnet sind. Das
Luftfederventil 3 steuert den Druck in den Luftfederbälgen 8 an der Fahrzeugvorderachse.
Die Luftfederventile 2,2' und 3 steuern somit den Druck in drei pneumatisch voneinander
getrennten Luftfederkreisen, nämlich den Luftfederbälgen 7, 7' und 8, des mit Dreipunktabstützung
luftgefederten Fahrzeuges.
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Der Ausgangsanschluß eines jeden der Luftfederventile 2, 2' und 8
ist über je eine Düse 9, 10 bzw. 11 mit einem Stirnanschluß je eines Luftbehälters
12, 13 bzw.
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14 verbunden, dessen andersseitiger Stirnanschluß über je eine weitere
Düse 15, 16 bzw. 17 und je eine Steuerleitung 18, 19 bzw. 20 mit je einem Eingangsanschluß
21, 22 bzw. 23 des Proportionaldruckventils 5 verbunden ist Die Luftbehälter 12,
13 und 14 sind also zwischen jeweils zwei Düsen 9 und 15, 10 und 16 bzw. 11 und
17 in die Steuerleitungen 18, 19 bzw. 20 eingeordnet.
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Vom Ausgangsanschluß des Druckminderventils 6 führt eine Leitung 24
den geminderten Druck zum Proportionaldruckventil 5. Vom Ausgangsanschluß 25 des
Proportionaldruckventils 5 führt eine Steuerleitung 26 zu einem Druck-Spannungswandler
bzw. Druck-Stromwandler 27, welcher in ein Kabel 28 eine Spannung bzw.
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einen Strom einspeist, die bzw. der dem Druck in der Steuerleitung
26 proportional ist. Das Kabel 28 führt gegebenenfalls über nicht dargestellte Verstärker
zu einem ebenfalls nicht dargestellten Anzeigegerät, welches einen der Spannung
bzw. dem Stromfluß im Kabel 28 entsprechenden Wert anzeigt und/oder vorzugsweise
elektronisch aufzeichnet. Das Anzeigegerät kann eine analoge oder digitale Anzeige
aufweisen.
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Das Proportionaldruckventil 5 weist nach Fig 2 in einem Gehäuse 29
vier gleichachsig angeordnete Kolben 30,31, 32 und 33 auf. Die Kolbenflächen 34,
35 und 36 zu jeweils einer Seite der Kolben 30, 31 und 32 sind über die Eingangsanschlüsse
22, 21 und 23 in gleicher Wirkungsrichtung von den Drücken in den Steuerleitungen
19, 18 und 20 beaufschlagt. Die andersseitigen Beaufschlagungsräume 37 der Kolben
30, 31 und 32 sind über einen gemeinsamen Luftführungskanal 38 mit einem Anschluß
39 verbunden, an welchen die den vom Druckminderventil geminderten Druck führende
Leitung 24 angeschlossen ist Die untereinander gleich großen Kolbenflächen 34, 35
und 36 wirken gegen eine etwas größere Rücksteuerkolbenfläche 40 am andererseits
über einen entlüfteten Raum 41 von Atmosphärendruck beaufschlagten Kolben 33. Die
Kolben
30,31,32 und 33 sind durch Stößel miteinander gekoppelt; auf seiten der Rücksteuerkolbenfläche
40 trägt der Kolben 33 ein Ventilrohr 43, dessen Ende zusammen mit einem gehäusefesten
Ventilsitz 44 und einer federbelasteten Doppelventildichtung 45 ein Doppelventil
bildet, welches einerseits einen Lufteinlaß aus einem Raum 46 unterhalb der Doppelventildichtplatte
45 in den Raum 42 und andererseits einen Luftauslaß aus dem Raum 42 durch eine auch
den Kolben 33 durchsetzende Axialbohrung 46 des Ventilrohres 43 sowie den Raum 41
zur Atmosphäre überwacht. In den Raum 42 ragen zwei zylindrische, das Ventilrohr
43 mit Spiel umgebende Fortsätze 47 bzw. 48, deren einer 47 gehäusefest und deren
anderer 48 mit dem Kolben 33 verbunden ist. Die Fortsätze 47 und 48 sind ineinander
verschieblich gelagert; sie dienen der kippsicheren Führung des Kolbens 33. An dem
Raum 42 ist über den Ausgangsanschluß 25 die Steuerleitung 26 und an den Raum 46
über den Anschluß 4 die Speiseleitung 1 angeschlossen. Der Raum 41 steht über ein
Membranentlüftungsventil 49 mit der Atmosphäre in Verbindung.
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Bei betriebsbereiter Anordnung steuern die Luftfederventile 2, 2'
und 3 in die Luftfederbälge 7, 7' und 8 eine der jeweiligen Achsbelastung des Fahrzeuges
jeweils proportionale Druckhöhe ein. Diese Drücke werden über die Düsen 9 und 15,
10 und 16 bzw. 11 und 17 sowie die Luftbehälter 12, 13 und 14 beruhigt vermittels
der Steuerleitungen 18, 19 und 20 dem Proportionaldruckventil 5 zugeleitet und beaufschlagen
dort die Steuerkolbenflächen 35, 34 und 36. Das Druckminderventil 6 ist derart eingestellt,
daß es in die Räume 37 einen Druck einspeist, welcher bei leerem Fahrzeug den andererseits
auf die Kolben 30,31 und 32 wirkenden Drücken die Waage hält; bei leerem Fahrzeug
üben somit die Kolben 30, 31 und 32 keine Kraft aus. Der Kolben 33 hält daher durch
Anheben des Ventilrohres 43 von der Doppelventildichtplatte 45 den Raum 42 auf Atmosphärendruck
entlüftet und die Ausgangsleitung 26 ist drucklos. Über den Druck-Spannungs- bzw.
Stromwandler 27 sowie das Kabel 28 wird das nicht dargestellte Anzeigegerät dementsprechend
auf einen Null-Wert, d. h. die Anzeige »leeres Fahrzeug«, eingestellt.
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Bei Beladung des Fahrzeuges bzw. bei Zusteigen von Fahrgästen steuern
die Luftfederventile 2,2' und 3 in die Luftfederbälge 7, 7' und 8 eine in ihrer
Summe der Belastungssteigerung entsprechende Drucksteigerung ein; diese Steigerung
der in den Luftfederungen herrschenden Drücke führt zu einer entsprechenden Steigerung
der nach F i g. 2 abwärts gerichteten Beaufschlagung der Kolben 30, 31 und 32, welche
von der Beaufschlagung dieser Kolben durch die Räume 37 nicht mehr ausgeglichen
wird. Die Kolben 30,31 und 32 üben daher eine gemäß Fig. 2 abwärts gerichtete, der
Zuladung des Fahrzeuges bzw. dem Fahrgastgewicht proportionale Kraft auf den Kolben
33 aus.
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Der Kolben 33 wird daher abwärts gedrückt und öffnet über das Ventilrohr
43 das Ventil 44, 45, so daß Druckluft aus der Speiseleitung 1 und dem Raum 46 in
den von der Atmosphäre abgetrennten Raum 42 sowie die Steuerleitung 26 einströmt.
Sobald im Raum 42 eine über die Rücksteuerkolbenfläche 40 den Kolben 33 bis zum
Erreichen eines Kräftegleichgewichtes belastende Drucksteigerung eingespeist ist,
wird durch geringfügiges Anheben des Kolbens 33 das Ventil 44, 45 wieder geschlossen
und der somit im Raum 42 eingestellte Druck konstant gehalten. Die Drucksteigerung
im
Raum 42 ist dabei infolge der gegenüber der Summe der Steuerkolbenflächen 34,
35 und 36 kleineren Rücksteuerkolbenfläche 40 größer als die Summe der Drucksteigerungen
in den Luftfederbälgen 7,7' und 8. Hieraus ist zu ersehen, daß bei einem Druckbereich
von beispielsweise 3 bis 5 bar in den Luftfederbälgen entsprechend deren Druckregelung
von leerem bis beladenem Fahrzeug in den Raum 42 und damit die Steuerleitung 26
ein Druck zwischen 0 bar bei leerem Fahrzeug bis beispielsweise 7 bar bei voll ausgelastetem
Fahrzeug eingesteuert werden kann. Es ergibt sich also eine Spreizung der in den
Luftfederbälgen zwischen leerem und voll ausgelasteten Fahrzeug herrschenden Druckdifferenzen
von beispielsweise 2 bar in einen Druckbereich von beispielsweise 7 bar im Raum
42 und der Steuerleitung 26. Diese Spreizung ermöglicht eine genaue Anzeige des
jeweiligen Auslastungszustandes des Fahrzeuges.
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Infolge der beidseitigen Druckluftbeaufschlagung der Kolben 30, 31
und 32 weisen deren Kolbendichtungen einen reibungsarmen Lauf am Ventilgehäuse 29
auf; unter Inkaufnahme einer etwas größeren Gesamtreibung ist es in Abänderung vom
dargestellten Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 auch möglich, nur einen oder zwei
der Kolben 32 und 31 über das Druckminderventil 6 mit einem entsprechend gesteigerten
Druck auf der der Steuerkolbenfläche abgewandten Seite zu beaufschlagen; die bzw.
der restliche Kolben 30 und gegebenenfalls 31 werden dann auf ihrer Unterseite von
Atmosphärendruck belastet.
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Bei Fahrzeugen, die abweichend vom vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
mit mehr als drei pneumatisch voneinander getrennten Luftfederkreisen versehen sind,
ist es zweckmäßig, auch das Proportionaldruckventil mit weiteren, je eine Steuerkolbenfläche
für die zusätzlichen Luftfederkreise aufweisenden Kolben zu versehen. Zum leichten
Anpassen an die Anzahl der Luftfederkreise weist das Proportionaldruckventil den
aus F i g. 2 ersichtlichen Scheibenaufbau im Bereich der Kolben 30,31 und 32 auf.
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Mittels des einstellbaren Druckminderventils 6 ist eine besonders
einfache und gut zugängliche Justierung für das Proportionaldruckventil zum Eliminieren
des Fahrzeugeigengewichtes möglich; an Stelle der Druckbeaufschlagung der Kolben
30, 31 und 32 mittels des Druckminderventils 6 kann jedoch auch vorzugsweise im
Raum 42 eine einstellbare Druckfeder vorgesehen werden, welche den Kolben 33 mit
einer Kraft belastet, welche der von den Kolben 30, 31 und 32 bei leerem Fahrzeug
ausgeübten Kraft entspricht.
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Durch Fahrstöße bedingte, kurzzeitige Druckänderungen in den Luftfederbälgen
7, 7' und 8 werden durch die in die Steuerleitungen 18, 19 und 20 eingeschalteten
Düsen-Luftbehälter-Kombinationen ausgesiebt, so daß sie nicht zu den Eingangsanschlüssen
21, 22 und 23 des Proportionaldruckventils gelangen können. Zum Verbilligen bei
geringfügig geminderter Filterwirkung ist es auch möglich, in Abänderung zur Darstellung
in F i g. 1 die Luftbehälter 12, 13 und 14 nicht in die Steuerleitungen 18, 19 und
20 einzuordnen, sondern sie mittels Abzweigleitungen nur an jeweils die Düsen 9
und 15, 10 und 16 bzw. 11 und 17 miteinander verbindende Steuerleitungs-Abschnitte
einseitig abzuschließen.
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Bei Anschluß eines pneumatischen, gegebenenfalls schreibenden Anzeigegerätes
an die Steuerleitung 26 kann der Druck-Spannungs- bzw. Stromwandler 27 mit dem Kabel
28 entfallen; es ergibt sich dann eine rein pneumatische Anordnung.
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Das Anzeigegerät kann unmittelbar in Gewichtseinheiten für die Fahrzeugbelastung
geeicht werden; bei Omnibussen ist es auch möglich, das Anzeigegerät unter Berücksichtigung
eines mittleren Personengewichtes unmittelbar in die Anzahl der beförderten Personen
zu eichen.