DE3121630A1

DE3121630A1 - "hydraulische bzw. pneumatische fahrwerksabstuetzung mit leitungsbruchventil"

Info

Publication number: DE3121630A1
Application number: DE19813121630
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Willy Scheuerle Fahrzeugfabrik & Co 7114 Pfedelbach GmbH; Willy Scheuerle Fahrzeugfabrik GmbH and Co
Current assignee: Scheuerle Fahrzeugfabrik GmbH
Priority date: 1981-05-30
Filing date: 1981-05-30
Publication date: 1982-12-23
Also published as: IT1147897B; GB2099381A; FR2506685A1; FR2506685B1; GB2099381B; US4470615A; DE3121630C2; JPS57205209A; IT8248422A0

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine hydraulische bzw. pneumatische Fahrwerksabstützung mit mehreren, jeweils einzelne Räder bzw. Radsätze abstützenden, pneumatischen bzw. hydraulischen Abstützorganen, wie insbesondere Zylinder-Kolben-Aggregaten, die zum Ausgleich von Hubbewegungen einzelner Räder gruppenweise untereinander und/oder mit einem Pneumatik- bzw. Hydraulik-Speicher über Doppelleitungen verbunden sind, welche nahe der Abstützorgane bzw. des Speichers durch auf Leitungsunterbrechungen ansprechende Leitungsbruchsicherungen gesichert sind..

Außerdem bezieht sich die Erfindung ganz allgemein auf Leitungsbruchsicherungen für Doppelleitungen, unabhängig davon, ob die Sicherungen sowie die Leitungen Teile einer Fahrwerksabstützung sind.

Solange nur ein Zweig der Doppelleitung unterbrochen wird, bleibt aufgrund der Leitungsbruchsicherungen die Funktionsfähigkeit der hydraulischen bzw. pneumatischen Vorrichtung, insbesondere der Fahrwerksabstützung., erhalten, da der unterbrochene Leitungszweig zur Verhinderung eines weiteren Verlustes von Pneumatik- bzw. Hydraulikmedium abgesperrt wird

und der unverletzt gebliebene Leitungszweig für die Funktionstüchtigkeit gegebenenfalls auch alleine ausreicht.

Aus der DE-PS 22 19 611 ist bereits eine Leitungsbruchsicherung für hydraulische Fahrwerksabstützungen bekannt, bei denen jeweils zwei hydraulische Zylinder durch zwei gesonderte, parallelgeschaltete Leitungen miteinander verbunden sind, die an die Zylinder unter Zwischenschaltung von Dreiwegventilen angeschlossen sind, deren einer Anschluß zum zugehörigen Zylinder führt, während die beiden anderen Anschlüsse jeweils zu einer der parallelgeschalteten Leitungen führen. Das Sicherheitsventil besitzt ein für beide Leitungsanschlüsse gemeinsames Verschlußteil, welches in einer Mittelstellung beide Leitungsanschlüsse offenhält und bei Bruch einer Leitung durch den dabei auftretenden Strömungsimpuls zur Absperrung des. zur undichten Leitungführenden Anschlusses verschoben wird.

Bei dieser bekannten Leitungsbruchsicherung verschiebt sich also das Ventilversehlußteil, wenn die. Strömung zum einen Leitungsanschluß stärker ist als zum anderen Leitungsanschluß. Da mit der Verschiebung des Verschlußteiles der Widerstand des Strömungsweges zum einen Leitungsanschluß erhöht und zum anderen Leitungsanschluß erniedrigt wird, können sich Schwingungen, wie sie im Fahrbetrieb, auftreten,

und geringfügig unterschiedliche Strömungsstärken zu den beiden LeitungsanschlUssen gegenseitig verstärken, so daß unerwünschte Ratterschwingungen des Verschlußteiles auftreten können. Dadurch wird aber die Funktionssicherheit der Leitungsbruchsicherung vermindert.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, bei einem Bruch eines Leitungszweiges einer Doppelleitung eine besonders sichere Absperrung des unterbrochenen Leitungszweiges zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird bei einer Pahrwerksabstützung dadurch gelöst, daß jeder Leitungszweig einer Doppelleitung separat vom anderen in das zugehörige Abstützorgan bzw. den Speicher mündet und dort durch ein eigenes Verschlußorgan absperrbar ist, welches vorzugsweise eine Drucksteuerung aufweist.

Bei dieser Anordnung hat eine Lageveränderung des dem einen Leitungszweig zugeordneten Verschlußorganes keine unmittelbaren Auswirkungen auf das Verschlußorgan am anderen Leitungszweig. Außerdem ermöglicht die Drucksteuerung in einfacher Weise, die Verschlußorgane unterhalb einer kritischen Druckschwelle, bei deren Überschreitung ein Leitungszweig abgesperrt werden soll, ruhigzustellen.

Somit wird aufgrund der erfindungsgemäßen Merkmale eine gegenüber dem Stand der Technik erheblich verbesserte Reproduzierbarkeit des Verhaltens der Leitungsbruchsicherung erreicht.

Vorzugsweise ist als Verschlußorgan bzw. zu dessen Betätigung an jedem Leitungszweig ein Kolben in einem Zylinderraum verschiebbar angeordnet, dessen die eine Wirkfläche (Vorderseite) des Kolbens umschließender einer Teilraum mit dem zugehörigen Leitungszweig verbunden ist, und dessen die andere Wirkfläche (Rückseite) des Kolbens umschließender anderer Teilraum mit dem anderen-Leitungszweig verbindbar ist. Auf der Vorderseite des Kolbens· liegt also der Druck des von diesem Kolben zu sichernden Leitungszweiges an, die Kolbenrückseite wird dagegen vom Druck des anderen Leitungszweiges beaufschlagt. Da in den Leitungszweigen der Doppelleitung bei Normalbetrieb praktisch gleiche Druckverhältnisse herrschen, wird der Kolben auf seinen beiden Wirkflächen dauernd von praktisch gleichen bzw. in einem festen und' gleichbleibenden Verhältnis zueinanderstehenden Drucken beaufschlagt, nennenswerte Abweichungen der Druckverhältnisse treten erst bei einer Unterbrechung eines der Leitungszweige auf, d.h. der Kolben wird in seine Schließlage verschoben, wenn der Druck im vom Kolben zu sichernden Leitungszweig aufgrund eines Leitungsbruches stark abfällt.

Rollt ein Fahrzeug über Bodenwellen, so führen einzelne Räder bzw. Radsätze einer Gruppe eine Äufwärtsbewegung und andere eine Abwärtsbewegung aus, wobei größere Druckmittelmengen vom einen Abstützorgan in ein anderes Abstützorgan und gegebenenfalls auch in einen zur Federung dienenden Druckraittelspeicher gefördert werden. Diese Druckmittelströmungen sind mit unterschiedlichen Drucken in den Abstützorganen bzw. im Speicher und den Leitungen verbunden. Um zu verhindern, daß derartige zulässige Druckschwankungen zu einer Absperrung von Leitungszweigen führen, können die Kolben, beispielsweise mittels einer Federvorrichtung, in Richtung ihrer Offenstellung belastet sein und/oder eine Ausbildung als Differentialkolben haben, deren kleinere Wirkfläche vom Referenzdruck, d.h. vom Druck im jeweils anderen Leitungszweig, beaufschlagt ist.

Eine für Fahrwerksabstützungen besonders vorteilhafte, jedoch auch für andere Vorrichtungen geeignete Leitungsbruchsicherung besitzt ein Gehäuse mit jeweils separaten Anschlußpaaren, die jeweils einen Verbindungsanschluß zum Verbraucher, insbesondere Abstützorgan bzw. Speicher, und einen Verbindungeanschluß, zur Leitung haben, und mit jeweils die beiden Anschlüsse eines Paares verbindenden Verbindungswegen, an denen kolbenbetätigte Verschlußorgane mit einem Kolben angeordnet sind, der in einem Zylinderraum verschiebbar ist, dessen eines

Ende an eine Referenzdruckquelle anschließbar ist und dessen anderes Ende sowohl in Schließ- als auch Offenstellung des Verschlußorganes mit dem zugeordneten Leitungsanschluß verbunden ist.

Dabei ist der Kolben vorzugsweise selbst als Verschlußglied ausgebildet und in einem in den Verbindungsweg mündenden Zylinderraum angeordnet.

Bei dieser Ausbildung der Leitungsbruchsicherung müssen nur verhältnismäßig wenig Gehäusebohrungen vorgenommen werden.

Besonders zweckmäßig ist es dazu, wenn die Anschlüsse eines jeden Anschlußpaares unter einem Winkel, vorzugsweise rechtwinklig zueinander, angeordnet sind und der Zylinderraum in Fortsetzung des Leitungsanschlusses im Gehäuse angeordnet ist.

Dabei können die Zylinderräume als von einer Gehäuseseite ausgehende, auf derselben durch Verschlüsse verschließbare Bohrungen angeordnet sein, welche sich axial mit zwischengesetzter Stufe in die Leitungsanschlüsse der Anschlußpaare fortsetzen, der jeweilige Verbindungsanschluß mündet dabei radial bzw. seitlich in die Bohrung, und der jeweils im

Zylinderraum angeordnete Kolben sperrt in seiner gegen die Stufe vorgeschobenen Endlage die Mündung des Verbindungsanschlusses ,in die Bohrung, während die Mündung in der von der Stufe entfernteren Endlage des Kolbens offenbleibt.

Der Kolben kann also eine praktisch beliebige Form haben, seine Abmessungen müssen nur ausreichend sein., in der Schließlage den seitlich in die Bohrung mündenden ■Verbindungsanschluß abzudecken.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand.eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert, welches in den Figuren dargestellt ist. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Fahrwerksabstützung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 ein Schnittbild einer erfindungsgemäßen Leitungsbruchsicherung und

Fig. 3 e&ne Draufsicht auf diese Leitungsbruchsicherung entsprechend dem Pfeil III in Fig. 2.

Gemäß Fig. !besitzt ein nur ausschnittsweise dargestelltes Fahrzeug 1 hintereinander angeordnete Räder 2 und 3> die an Lenkern 4 und 5 beliebiger Konstruktion gegenüber dem Fahrzeug 1 höhenveränderlich aufgehängt sind. Die Lenker

und 5 sind bei .6 gegeneinander und gegenüber dem Fahrzeug 1 an demselben verschwenkbar gehalten. Jeder der Lenker 4 und 5 und dementsprechend das zugehörige Rad 2 bzw. 3 sind mittels Abstützorgane 7 und 8 gegenüber dem Fahrzeug 1 abgestützt.

Die Abstützorgane 7 und 8 bestehen jeweils aus Kolben 9 und Zylindern 10, die miteinander über eine Doppelleitung mit den Leitungszweigen 11 und 12 zum Ausgleich verbunden sind. Die Leitungszweige 11 und 12 können über Anschlußleitungen Ij5 und 14 mit weiteren, nicht dargestellten Abstützorganen bzw. einem Speicher für Druckmedium verbunden sein.

Rollt das Fahrzeug 1 über eine Bodenwelle, so führt beispielsweise das Rad 2 eine Aufwärtsbewegung aus, so daß der Kolben 9 des Abstützorganes 8 Druckmedium aus dem zugehörigen Zylinder 10 in die Zylinder der anderen Abstützorgane 7 verdrängt und damit eine Abwärtsbewegung der Räder 3 gegenüber dem Fahrzeug 1 herbeiführt. Durch diesen Ausgleich wird eine gleichmäßige Stützlastverteilung des Fahrzeuges 1 im Betrieb erzielt. ·

Für den Fall, daß einer der Leitungszweige 11 oder 12 brechen sollte, sind an den Zylindern 10 Leitungsbruch-

sicherungen l6 angeordnet, die gegebenenfalls den unterbrochenen Leitungszweig 11 oder 12 absperren, so daß die Abstützorgane 7 und 8 nur noch über den anderen Leitungs» zweig 12 oder 11 miteinander verbunden sind.

Die in den Figuren 2 und 3 dargestellte Leitungsbruchsicherung l6 besitzt ein quaderförmiges Gehäuse 17*in das von einer Seitenfläche aus parallele Bohrungen l8 eingebracht sind, die in gleichachsig zu den Bohrungen 18 angeordnete Leitungsanschlüsse 19 münden. Zwischen den Bohrungen 18 und den Leitungsanschlüssen 19.ist eine Verengung 20 angeordnet, so daß zwischen denselben und den Bohrungen eine Ringstufe 21 ausgebildet ist.

Radial zu den Bohrungen 18 sind von einer Gehäuseseite aus Querbohrungen 22 angeordnet, die nahe den Ringstufen 21 in die Bohrungen 18 münden.

Vom in der Fig.. 2 oberen Abschnitt der linken Bohrung 18 zweigt eine Gehäusebohrung 23 ab₅ die in die rechte Verengung 20 mündet. In entsprechender Weise ist eine Gehäusebohrung 23' angeordnet, die vom oberen Bereich der in Fig. rechten Bohrung 18 zur in der Fig. 2 linken Verengung 20 führt.

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Die Bohrungen 18 sind auf der Gehäuseaußenseite mittels Schraubverschlüsse 35 verschlossen.

In.den Bohrungen 18 sind becherförmige Kolben 45 verschiebbar angeordnet, deren Becheröffnungen jeweils den Ringstufen 21 zugewandt sind und auf den Ringstufen 21 abge- · stützte Schraubenfedern aufnehmen, welche die Kolben 45 gegen an den Schraubverschlüssen 55 angeordnete Anschlagstifte 47 zu schieben suchen.

Die Kolben 45 können gegen den Druck der Federn 46 gegebenenfalls bis zu den Ringstufen 21 vorgeschoben werden, so daß die Mündungen der Querbohrungen 22 in die Bohrungen • l8 gesperrt wird. Die Mündungen der Gehäusebohrungen 23 und 23' in die Bohrungen 18 bleiben auch bei an den Anschlagstiften 47 anliegenden Kolben 45 offen.

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Leitungsbruchsicherung l6 .arbeitet in der folgenden Weise:

Die Querbohrungen 22 dienen als Verbindungsleitungen zum Zylinder 10 eines der Abstützorgane 7 bzw. 8 in Fig. 1, an denen die Leitungsbruchsicherung 16 angeordnet ist. An die Leitungsanschlüsse 19 ist jeweils einer der Leitungszweige 11 bzw. 12 in Fig. 1 angeschlossen, so daß

jeder Leitungszweig bei in oberer Endlage (vgl. Fig. 2) befindlichem Kolben 45 mit dem zugehörigen Abstützorgan 7 bzw. B verbunden ist. Der an den Verengungen herrschende Druck liegt als Referenzdruck auch in den Teilräumen 58 der Bohrungen l8 auf der den Schraubverschlüssen 55 zugewandten Rückseite der Kolben 45 vor, da die Teilräume 58 über die Gehäusebohrungen 23 bzw, 23' jeweils mit den Verengungen 20 dergestalt verbunden sindj, daß Druckgleichheit (abgesehen von Drosselverlusten) innerhalb der in Fig. 2 linken Verengung 20 und dem rechten Teilraum 58 sowie Druckgleichheit in der in Fig. 2· rechten Verengung 20 sowie im linken· Teilraum 58 herrscht,,

Solange die an die Leitungsanschlüsse 19 angeschlossenen Leitungen intakt sind, besteht in den genannten Leitungsanschlüssen sowie in den anschließenden Verengungen 20 auch bei durchströmenden Medien Druckgleichheit, da die angeschlossenen Leitungen sowie die Verbindungswege von den Leitungsanschlussen I9 zu den Querbohrungen 22 gleiche Geometrie haben.

Somit wirken auf die Vorder- sowie Rückseite der Kolben gleiche Drucke, und die Federn 46 können die Kolben 45 in der in Fig. 2 dargestellten oberen Endlage halten.

Sobald nun, beispielsweise in dem in Fig. 2 linken Leitungsanschluß der Druck infolge eines Bruches der angeschlossenen Leitung abfällt, verschiebt sich der zugehörige Kolben 45 in den an die jeweilige Verengung 20 anschliessenden unteren Teilraum 57 der jeweiligen Bohrung 18, so daß die Mündung der zugehörigen Querbohrung 22 in die jeweilige Bohrung l8 geschlossen wird und der Verbindungsweg von dem in Fig. 2 linken Leitungsanschluß 19 zu der in den Fig. 2 und 5 linken Querbohrung 22 gesperrt ist.

Die Verschiebung des linken Kolbens 45 in Fig. 2 erfolgt, weil seine Rückseite vom Druck innerhalb der in Fig. 2 rechten Verengung 20, die mit einem intakten Leitungszweig in Verbindung steht, beaufschlagt ist, und weil die genannte Verengung 20 über die Gehäusebohrung 23 mit dem Teilraum 58 der in Fig. 2 linken Bohrung 18 in Verbindung steht.

Somit wird bei einem Leitungsbruch eines der in Fig. 1 dargestellten Leitungszweige 11 bzw. 12 der defekte Leitungszweig jeweils abgesperrt, während der intaktgebliebene Leitungszweig, die Verbindung der miteinander gekuppelten Abstützorgane 7 und 8 aufrechterhält.

Leerseite

Claims

Ansprüche

Hydraulische bzw. pneumatische Fahrwerksabstützung mit mehreren jeweils einzelne Räder bzw. Radsätze abstützenden, pneumatischen bzw. hydraulischen Abstützorganen, wie insbesondere Zylinder-Kolben-Aggregaten, die zum' Ausgleich von Hubbewegungen einzelner Räder gruppenweise untereinander und/oder mit einem Pneumatikbzw. Hydraulik-Speicher über Doppelleitungen verbunden sind, welche nahe der Abstützorgane bzw. des Speichers durch auf Leitungsunterbrechungen ansprechende Leitungsbruchsicherungen gesichert sind, dadurch g e k e η η -

CRAMKOW · ROTERMUND

SEELBERGSTR. as/ as. 7000 Stuttgart so

TELEFON (0711) 66 73 61

MANITZ ■ FINSTERWALD · HEYN ■ MORGAN ROBERT-KOCH-STRASSE 1. 8000 MÖNCHEN 22 TELEFON (0 89) 22 42 II. TELEX 05-29 672 PATMF

^:f:.: "::::;.;"; -j 31 2163Ü

zeichnet, daß jeder Leitungszweig (11,12,13,14) einer Doppelleitung separat vom anderen in das zugehörige Abstützorgan (7*8) bzw. den Speicher mündet und dort durch ein eigenes druckgesteuertes Verschlußorgan (Kolben 45) absperrbar ist.

2. Fahrwerksabstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschlußorgan bzw. zu dessen Betätigung an jedem Leitungszweig (11 bis 14) ein Kolben (45) in einem Zylinderraum (Bohrung 18) verschiebbar angeordnet ist, dessen die eine Wirkfläche (Vorderseite) des Kolbens (45) umschließender einer Teilraum (57) mit dem einen Leitungszweig (Leitungsanschluß 19; Leitungszweige 12,14) verbunden ist, und dessen die andere Wirkfläche (Rückseite) des Kolbens (45) umschließender anderer Teilraum (58) mit dem anderen Leitungszweig verbindbar ist.

Leitungsbruchsicherung, insbesondere für eine hydrau-.lische PahrwerksabstUtzung nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (17) mit separaten, jeweils einen zum Abstützorgan (7*8) bzw. zum Speicher führenden Verbindungsanschluß (Querbohrung 22) und einen Leitungsanschluß (19) aufweisenden Anschlußpaaren und jeweils die beiden Anschlüsse eines Paares

verbindenden Verbindungswegen_s an denen kolbenbetätigte Verschlußorgane mit einem Kolben (45) angeordnet sind, der in einem Zylinderraum (Bohrung 18) verschiebbar ist, dessen eines Ende an eine Referenzdruckquelle (anderer Leitungsanschluß 19) anschließbar ist und dessen anderes Ende sowohl in Schließ- als auch Offenstellung des Verschlußorganes mit dem zugeordneten Leitungsanschluß (19) verbunden ist.

4. Leitungsbruchsicherung nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (45) als Verschlußglied in einem in den Verbindungsweg mündenden Zylinderraum (Bohrung 18) angeordnet ist.

5- Leitungsbruchsicherung nach einem der Ansprüche ) und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (Leitungsanschlüß 19> Verbindungsanschluß 22) eines jeden Anschlußpaares unter einem Winkel, vorzugsweise rechtwinklig zueinander, angeordnet sind und der Zylinderraum (Bohrung 18) in Fortsetzung des Leitungsanschlusses (19) im .Gehäuse (17) angeordnet ist.

6. Leitungsbruchsicherung nach einem der Ansprüche j5 bis 5* • dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderräume als von einer Gehäuseseite ausgehende, auf derselben durch Ver-

Schlüsse (55) verschließbare Bohrungen (l8) angeordnet sind, welche sich axial mit zwischengesetzter Stufe (21) in die Leitungsanschlüsse (19) der Anschlußpaare fortsetzen, daß der jeweilige Verbindungsanschluß (22) radial bzw. seitlich in die Bohrung (l8) mündet, und daß der jeweils im Zylinderraum angeordnete Kolben (45) in seiner gegen die Stufe (21) vorgeschobenen Endlage die Mündung des Verbindungsanschlusses (22) in die Bohrung

(18) sperrt und in seiner von der Stufe (21) entfernteren. Endlage offenläßt.

7. Leitungsbruchsicherung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinderraum (Bohrung 18) auf der Referenzdruckseite (Teilraum 58) des Kolbens (45) über Gehäusebohrungen (2^,25*) mit dem einem benachbarten Zylinderraum (Bohrung l8) zugeordneten Leitungsanschluß

(19) verbunden ist (Fig. 2).

8. Leitungsbruchsicherung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (45) entgegen dem Referenzdruck durch eine Federanordnung (46) beaufschlagt ist, die sich vorzugsweise auf der Ringstufe (21) als Widerlager abstützt.