DE3110069A1 - Fahrwerk in einem nutzfahrzeug - Google Patents
Fahrwerk in einem nutzfahrzeugInfo
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Description
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Fahrwerk eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, welches
linke und rechte Laufräder, ölhydraulikzylinder, die
infolge von Schwenkbewegungen der Achse, welche beim Ein- und Ausfedern der Räder in Gegenbewegung verursacht werden,
ebenfalls in Gegenrichtung ein- und ausziehbar ausgebildet sind, eine Leitung zur Verbindung der beiden
Zylinder mit einem dazwischen angeordneten Schaltventil, welches beliebig schaltbar ist und dafür sorgt, daß die
Zylinder in Ruhestellung gebracht bzw. festgestellt werden könnant, und eine Versorgungsleitung aufweist, die an
die Zylinderverbindungsleitung anschließbar ausgebildet ist und diese mit öl versorgt.
Nutzfahrzeuge mit einem Fahrwerk wie oben beschrieben sind auf vorteilhafte Weise so ausgebildet, daß der Fahrzeugkörper
bei Fortbewegen des Fahrzeugs auch auf holprigem bzw. unebenem Gelände eine stabile bzw. ruhige Lage
beibehält, indem Schaukelbewegungen dadurch verhindert werden, daß unregelmäßiges, zu Schwenkbewegungen der Achse
führendes Ein- und Ausfedern der Räder in Gegenbewegung auf wirksame Weise in der Achsaufhängung gedämpft wird.
Auch während der Arbeitsvorgänge, die bei stehendem Fahrzeug erfolgen, behält der Fahrzeugkörper seine stabile
Lage bei, und alle Räder lasten fest und sicher auf dem Boden. Dies wird dadurch erreicht, daß Stöße, denen der
Fa.irzeugkörper beispielsweise bei Durchführung von Erdarbeiten
ausgesetzt ist, verhindert werden, indem die Zylinder in einer Ruhestellung festgelegt werden.
Wenn solche Erdarbeiten jedoch seitlich des Fahrzeugs ausgeführt werden, kann der Fahrzeugkörper trotz festgelegter
Zylinder aufgrund der Rückstoßkraft dennoch in erheblichem
ν * * O
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
Maße Stoßen ausgesetzt sein. Wenn diese Rückstoßkraft zudem
relativ groß ist und ruckartig wirkt, unterliegt der ölhydraulikzylinder einer Druckbelastung, die den Druck
innerhalb des Zylinders übermäßig ansteigen läßt und zur Folge hat, daß öl aus dem Zylinder oder aus der Verbindungsleitung
zum Schaltventil austritt. Dagegen unterliegt der Zylinder auf der anderen Seite einer Zugbelastung, die
den Druck innerhalb des Zylinders übermäßig abfallen läßt, was zu Blasenbildung im Zylinder und in der Verbindungsleitung
führt, eine Erscheinungsform wie sie bei der Dekompression von unter großem Druck aufgelösten Gasen oder bei
Eindringen von Gasen von außerhalb auftritt. Da die Schaukelbewegung des Fahrzeugkörpers im Laufe der seitlich auftretenden,
periodischen Schwingungen nur langsam schwächer wird, wirkt die Rückstoßkraft häufig wechselnd auf beide
Zylinder, was zu Ölverlust führt und dazu, daß die anfangs bestimmte Arbeitsstellung des Fahrzeugs nicht unverändert
beibehalten wird, eines der Probleme, auf die man bisher häufig treffen mußte.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diesem Problem mit baulich einfachen Maßnahmen abzuhelfen und dafür
zur sorgen, daß die anfangs bestimmte Lage des Fahrzeugkörpers ohne merkliches Schaukeln sowohl während der Arbeitsvorhaben als auch während der Fahrt beibehalten wird, wobei
letzteres durch Aufheben der Ruhestellung beider Zylinder bewerkstelligt wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende
Merkmale gelöst.
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
Dazu weist das erfindungsgemäße Fahrwerk rechte und linke
Laufräder, ölhydraulikzylinder, die mit Hinblick auf Schwenkbewegungen
der Achse, die beim Ein- und Ausfedern der Räder verursacht werden, ebenfalls in Gegenbewegung ein- und
ausziehbar ausgebildet sind, eine Leitung zur Verbindung der beiden Zylinder mit einem dazwischen angeordneten Schaltventil,
welches beliebig schaltbar ist und dafür sorgt, daß die Zylinder in einer Ruhestellung festlegbar sind, und eine
Leitung auf, die an die Zylinderverbindungsleitung anschließbar ausgebildet ist und beide Zylinder mit Öl versorgt,
und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ölversorgungsleitung an das Schaltventil angeschlossen ist und sich
an dieser Stelle nach beiden Seiten des Ventils verzweigt, wo jeweils die Zylinderverbindungsleitung angeschlossen ist,
und daß in beiden Leitungszweigen Ventile angeordnet sind, die eine ölzufuhr über die Ölversorgungsleitung nur dann
erlauben, wenn innerhalb der Zylinderverbindungsleitung ein Unterdruck vorhanden ist, der einen vorher bestimmten Schwellenwert
überschreitet.
Für den Fall, daß bei stehendem Fahrzeug mit den Zylindern in Ruhestellung und bei Einsatz des Arbeitsgeräts tätsächlich
Öl aus dem unter Druckbeanspruchung stehenden Zylinder austritt, und daß bei dem anderen Zylinder, in welchem Unterdruck
vorherrscht, Blasen gebildet werden, wird dieser "^terdruck zur Aktivierung der Ölversorgung über die Versorgungsleitung
zu dem Zylinder genutzt, nachdem festgestellt wurde, daß der Unterdruck einen vorher bestimmten
Schwellenwert überschritten hat. Da Unterdruck und Kompression in Abhängigkeit der Schaukelbewegung des Fahrzeugkörpers
abwechselnd bei beiden Zylindern auftreten, werden beide Zylinder ebenfalls abwechselnd mit öl versorgt. Auf
diese Weise kann das ölvolumen in beiden Zylindern konstant und die Lage des Fahrzeugkörpers während der Erdarbeiten
wie ursprünglich bestimmt beibehalten werden.
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Die den Zylindern zugeordnete Funktion, nämlich ein Schaukeln des Fahrzeugkörpers während der Fortbewegung des Fahrzeugs
zu verhindern, kann durch Aufheben der Ruhestellung der Zylinder in vollem Umfang ausgeübt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Es folgt die Beschreibung einer bevorzugten Ausfuhrungsform
der Erfindung in Zusammenhang mit den Zeichnungen.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Arbeits- bzw. Nutzfahrzeugs;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen
Fahrwerks und
Fig. 3 eine Schnittansicht der für das erfindungsgemäße
Fahrwerk verwendeten Ventileinrichtung.
In den Fig.1 und 2 ist ein Nutzfahrzeug gezeigt, welches
ein Paar lenkbare rechte und linke Vorderräder 1 aufweist, deren Achse zum Heben und Senken der Räder in Gegenbewegung
bzw. in entgegengesetzter Richtung für eine freie Schwenkbewegung um einen horizontal angeordneten Längszapfen P
hängend befestigt ist, ein Paar rechte und linke Hinterräder 2, für welche keine Schwenkachse, jedoch jeweils eine
Puffereinrichtung zum Fahrzeugkörper 3 vorgesehen ist, ölhydraulikzylinder
5, die jeweils zur rechten und linken Seite des horizontal angeordneten Zapfens P zwischen dem
Rahmen 4 für die Aufhängung der Vorderachse und dem Fahrzeugkörper 3 vorgesehen sind, eine Leitung a zur Verbindung
der Bodenkammern der Zylinder 5, wobei die Zylinder
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mit. Hinblick auf die Schwenkbewegungen der Achse, die durch
das Ein- und Ausfedern der Räder 1 in Gegenbewegung bewirkt werden, ebenfalls in Gegenbewegung ein- und ausziehbar
ausgebildet sind, und eine drehbare Plattform 9, an welcher ein Arbeitsgerät 6 für Erdarbeiten, eine Lenksäule
und ein Motor 8 befestigt sind, wobei die Plattform 9 in Bezug auf den Fahrzeugkörper 3 um eine senkrechte Achse frei
drehbar ist.
In der die ölhydraulikzylinder 5 miteinander verbindenden
Leitung a ist ein Schaltventil 10 angeordnet, mit dessen Hilfe beide Zylinder 5 in einer Ruhestellung festgelegt werden
können (Fig.3). Ventile 11 sind in integraler Bauweise
mit dem Gehäuse des Schaltventils 10 jeweils in den Durchführungen zu den Zylindern vorgesehen und so ausgelegt, daß
eine ölzufuhr nur dann erfolgt, wenn bei abgeschaltetem Ventil 10 in der Zylinderverbindungsleitung a ein Unterdruck
vorhanden ist, der einen vorher bestimmten Schwellenwert überschritten hat, das heißt einen Wert, bei dem sich
in dem öl in dem Zylinder, der jeweils einer Zugbelastung
ausgesetzt ist, und in dem Leitungszweig der Leitung a, der diesen Zylinder mit dem Schaltventil 10 verbindet, Blasen
bzw. Schaum bildet, was meist dann der Fall ist, wenn auf beide Zylinder 5 eine extrem große Rückstoßkraft ausgeübt
wird. Dagegen ist der andere Zylinder 5 einer Druckbelastung ausgesetzt, die zu einem außergewöhnlichen Druckanstieg in
dem Zylinder 5 und dem dazugehörigen Leitungszweig, der ersteren mit dem Schaltventil 10 verbindet, führt und verursacht,
daß aus dem Zylinder 5 und dem entsprechenden Leitungszweig öl austritt.
In Fig.3 ist das Schaltventil 10 mit einem eigenständigen
Gehäusekörper 12a gezeigt, in welchem jeweils eine Kolbenkammer c vorgesehen ist. Die Kammern c sind miteinander koaxial
angeordnet und über eine verengte Durchführung b
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kommunizierend verbunden. Der Gehäusekörper 12a weist ferner
eine damit parallel ausgebildete Durchführung d, Durchführungen e, welche die Durchführungen d jeweils mit den
Kolbenkaramern c kommunizierend verbinden, und eine Durchführung f zur kommunizierenden Verbindung einer an einen
Ölbehälter T angeschlossenen Ölversorgungsleitung 17 mit der Durchführung d auf sowie zwei Ventilgehäusedeckel 12b,
in welchen zur kommunizierenden Verbindung mit den Kolbenkammern c jeweils Durchführungen g ausgebildet sind ■ und
welche an jeweils beiden Seiten des Ventilgehäuses 12a so
befestigt sind, daß die Durchführungen g und die Kolben-· kammern c koaxial ausgerichtet sind bzw. verlaufen, und
Kolben 13, deren jeder mit einer Ventilnadel 13a zum öff-.
nen und Schließen der Durchführung g in dem Ventilgehäusedeckel 12b ausgestattet und in der jeweiligen Kammer c so an*-
geordnet ist, daß er durch eine Feder 14 in die Position gedrückt wird, in der das Ventil geöffnet ist. Dagegen ist
jede der Durchführungen g über den entsprechenden Leitungszweig der Leitung a mit dem entsprechenden Zylinder 5 so verbunden,
daß letztere infolge von Schwenkbewegungen der Achse, die verursacht werden, wenn die rechten und linken Räder
1 bei Fortbewegung in entgegengesetzter Richtung ein- und ausfedern, ebenfalls in entgegengesetzter Richtung bzw.
in Gegenbewegung ein- und ausziehbar sind.
Ferner kann die zu einer Schwenkbewegung der Achse führende Lageveränderung der rechten und linken Räder 1 beim Ein-
und Ausfedern in Gegenbewegung gesteuert und blockiert werden. Dazu ist in dem Ventilgehäuse 12a eine Durchführung h ausgebildet,
die mit der zwischen den beiden Kolben 13 angeordneten Durchführung b kommuniziert, wobei die Kolben 13 federnd
zwangsmäßig in die Position gedrückt werden, in der das Ventil geöffnet ist. Diese die Kolben 13 des Ventils 10 beaufschlagende
Durchführung h und ein durch den Fahrer bedienter Druckzylinder 16 zur Betätigung der Brems-
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zylinder 15, die in die jeweiligen Räder eingesetzt sind, sind über eine Steuerdurchführung j miteinander kommunizierend
verbunden, wobei durch Bremsbetätigung bewirkt wird, daß die Ventilnadeln 13 die jeweiligen Durchführungen
g in den Ventilgehäusedeckeln schließen und die Zylinder 5 als Folge daraus gesperrt bzw. festgelegt werden
(fig.2).
In das Ventilgehäuse, welches aus dem Ventilkörper 12a und
den an beiden Seiten befestigten Gehäusedeckeln 12b besteht, sind Ventile 11 zur Zuführung von öl zu den jeweiligen Leitungszweigen
der Zylinderverbindungsleitung a vorgesehen. In jedem der beiden Ventilgehäusedeckel 12b ist eine Durchführung
k vorgesehen, die mit der Durchführung d in dem Gehäusekörper''2a kommuniziert, und eine Durchführung m, über
welche die Durchführung k mit der Durchführung g in dem Gehäusedeckel kommunizierend verbunden ist. Ein Ventilkörper
11a, in welchem eine Durchführung η mit den Durchführungen
k,m kommunizierend ausgebildet ist, ist so in die Durchführung m eingepaßt und mittels Schrauben befestigt,
daß seine Lage in axialer Richtung frei einstellbar ist. Auf der Durchführung η des Ventilkörpers 11a ist ein Kugelventilelement
11b angeordnet, welches durch eine Feder 11c
zwangsmäßig in die Position gedrückt wird, in der das Ventil geschlossen ist, und welches die ölzufuhr von der Durchführung
k zur Durchführung g in dem Gehäusedeckel erlaubt Ui.?. in Bezug auf das Rückfließen des Öls eine Kontrollfunktion
übernimmt, wobei dieses Kugelventilelement 11b so ausgelegt ist, daß eine Ölversorgung durch die Durchführung η
zu einem bestimmten Leitungszweig der Zylinderverbindungsleitung a nur dann erfolgt, wenn in diesem Leitungszweig
ein unterdruck vorhanden ist, der einen vorher bestimmten Schwellwert überschreitet, das heißt wenn das Schaltventil
10 geschlossen und die Zylinder 5 infolgedessen gesperrt sind. Jede der aufeinanderfolgenden Durchführungen
31
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
- 10 -
k, η und m bildet jeweils einen Leitungszweig, der von
der Ölversorgungsleitung 17 zur Zylinderverbindungsleitung a führt.
Alternativ dazu können die beiden Ventile 11 auch jeweils
direkt an den entsprechenden Leitungszweig der Zylinderverbindungsleitung angeschlossen sein, der jeweils von beiden
Seiten des Schaltventils 10 abgeführt ist.
DipL-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 | right and left steer able front wheels left and right rear wheels |
|
Bezugsziffern | vehicle body | |
1 2 |
lenkbare rechte und linke Vor- derrräder rechte und linke Hinterräder |
axle suspension framing for front wheels |
3 | Fahrgestell | oil hydraulic cylinders |
4 | Rahmen für die Aufhängung der Vorderradachsen |
excavation work appli |
5 | ölhydraulikzylinder | manoeuvering quarter |
6 | Schaufelvorrichtung | engine |
7 | Lenksäule | swivel platform |
δ | Motor | on-off valve |
9 | drehbare Plattform | valves |
10 | Schaltventil | body proper |
11 | Ventile | ball valve member |
11a | eigentlicher Ventilkörper | spring |
11b | Kugelventilelement | valve casing proper |
11c | Feder | valve casing lids |
12a | Ventilgehiiusekörper | pistons |
12b | Ventilgehäusedeckel | needle valve stem |
Kolben | spring | |
13a | Ventilspindel eines Nadel ventils |
brake cylinders |
14 | Feder | master cylinder |
15 | Bremszylinder | oil supply conduit |
16 | Druckzylinder | |
17 | ölzufuhrleitung |
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
k' m η
Zapfen Tank bzw. Behälter Leitung verengter Durchlaß .Kolbenkanunern bzw. -gehäuse
Durchführung
Durchführungen
Steuerdurchführung Durchführungen pin
tank
conduit
tank
conduit
constricted passage waypiston chambers passage way
passage waypilot passage way passage way
Leerseite
Claims (4)
- DipJ.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81Kubota Ltd.47-go, 2-ban, 1-chome,Shikitsuhigashi, Naniwa-ku,Osaka-shi, Osaka-fu,Japan 11.781FAHRWERK IN EINEM NUTZFAHRZEUGPatentansprücheFahrwerk in einem Nutzfahrzeug, mit linken und rechten
Laufrädern, ölhydraulikzylinder mit Kolben, die zur Befestigung der Achse dienen und infolge von Schwenkbewegungen der Achse, die bei Lageveränderung der Räder durch deren Ein- und Ausfedern in Gegenbewegung verursacht werden, ebenfalls in Gegenbewegung ein- und ausziehbar sind, eine Leitung zur Verbindung der Zylinder mit einem dazwischen angeordneten Schaltventil, welches beliebig schaltbar ist und dadurch ermöglicht, daß die Zylinder in einer Ruhe- bzw. Sperrstellung festgelegt werden können, und einer Leitung, die an die Zylinderverbindungsleitung arischließbar ausgebildet ist und beide Zylinder mit öl versorgt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ölversorgungsleitung (17) an das Schaltventil (10) angeschlossen ist und sich dort nach beiden Seiten des Ventils, wo jeweils die Zylinderverbindungsleitung (a) angeschlossen ist, verzweigt, und daß in beiden Leitungszweigen (k,n,m;k,n,m) Ventile (11) angeordnet sind, die eine
ölzufuhr von der Versorgungsleitung (17) zu der Zylinderverbindungsleitung (a) nur dann erlauben, wenn der Druck
innerhalb der Zylinderverbindungsleitung soweit abgefallen ist, daß ein Unterdruck vorherrscht, der einen vorher bestimmten Schwellenwert überschreitet.I IDipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 - 2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Leitungszweige (k,n,m;k,n,iii) und beide Ventile (11), die von Unterdruck abhängig sind, innerhalb des Gehäuses des Schaltventils (10) untergebracht sind.
- 3. Fahrwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse einen eigenständigen Gehäusekörper (12a) und an beiden Seiten desselben befestigte Gehäusedeckel (12b) aufweist, und daß in jedem Deckel (12b)jeweils ein Leitungszweig (k,n,m) und ein von Unterdruck abhängiges Ventil (11) angeordnet sind.
- 4. Fahrwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäusekörper (12a) eine mit der ölversorgungsleitung (17) kommunizierende Durchführung (d) vorgesehen ist, die mit den Durchführungen (k) der Leitungszweige (k,n,m;k,n,m) so ausgerichtet ist,daß sie mit Durchführungen (e) kommuniziert, die über entsprechende, in den Gehäusedeckeln (12b)vorgesehene Durchführungen (g) und über entsprechende Kolbenkammern (c) eines Nadelventils (13), durch welches die Zylinder .(5) für die Aufhängung der Achse beliebig in Sperrstellung festlegbar sind, wiederum mit der Zylinderverbindungsleitung (a) kommunizierend verbunden ist.
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