DE3438892A1

DE3438892A1 - Als zweikreissystem ausgebildete hydraulische achsausgleichsvorrichtung

Info

Publication number: DE3438892A1
Application number: DE19843438892
Authority: DE
Inventors: Horst Ing.(Grad.) 7106 Neuenstadt Thiele
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-10-24
Filing date: 1984-10-24
Publication date: 1986-04-24
Also published as: DE3438892C2

Description

Als Zweikreissystem ausgebildete hydraulische Achsausgleichsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine als Zweikreissystem ausgebildete hydraulische Achsausgleichsvorrichtung, bei der zwei hintereinander arbeitende und zu einer Baueinheit zusammengefasste Zylinder jeweils für sich innerhalb einer Ausgleichsgruppe mit be- liebiger Anzahl von Zylindern über Sammelleitungen verbunden und über Ventile an eine Ölquelle anschliessbar sind, wobei die Sammelleitungen die jeweils einander entsprechende Zylinder verbinden, in sich und gegeneinander abgeschlossene Ölkreise bilden und jeder Zweikreiszylinder aus zwei druckdicht ineinander gesteckten und gegeneinander verfahrbaren Zylindern besieht.

Eine solche eine echte Zweikreisausführung bildende Achsausgleichsvorrichtung ist aus der DE-PS 28 51 324 bekannt. Die zu einer Baueinheit zusammengefassten Zylinder weisen gleichgrosse Druckflächen auf. Am Boden des Aussenzylinders ist mlttig ein nach oben abstehender Kolben angeformt, auf dem der Innenzylinder druckdicht teleskopisch gleitet. Die Oberseite des Kolbens ist die Druckfläche des Aussenzylinders und die freie, den Mantel des innenzylinders begrenzende Kreisfläche ist die Druckfläche dieses InnenZylinders. Eine solche Achsausgleichsvorrichtung gewährleistet unter Einbeziehung der Zylinder einen Lastausgleich, d.h. ein sicheres Abstützen und _φ Aufrechterhalten des Gleichgewichts beim Transport von Schwer- und Schwerstlasten. Sie arbeitet einwandfrei in für normale Geschwindigkeiten vorgesehenen Schwerlastfahrzeugen. Für höhere Geschwindigkeiten, wie sie teilweise erforderlich sind, sind der Reibverschleiss an denDichtungen und die inneren Widerstände in den Rohrleitungen ungünstig. Dies ist darauf zurück-

,,-zuführen, dass sich bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten die Fahrgeschwindigkei-t-des -Zylinders beim Achsausgleich erhöht, wobei die lineare Reibung und ölwiderstände im Quadrat steigen und damit der Verschleiss der Dichtelemente grosser wird. -—■ ■"""

Aufgabe der Erfindung ist es, eine als Zweikreissystem ausgebildete hydraulische Achsausgleichsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei gleicher sicherer Arbeitsweise wie die bekannte Ausführungsform auch für höhere Fahr-Geschwindigkeiten wirksam ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Achsausgleichsvorrichtung der ^eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die zu einer Baueinheit zusammengefassten Zylinder aus einer äusseren, in sich geschlossenen, von aussen beaufschlagbaren ölgefüllten Kammer und einer von dieser unabhängigen, in sich geschlossenen, _ von aussen beaufschlagbaren, ölgefüllten inneren Kammer bestehen, der die innere Kammer umschliessende Innenzylinder in dem die äussere Kammer umschliessenden Aussenzylinder druckdicht verschiebbar ist, in den Innenzylinder ein Hohlkolben in die innere Kammer druckdicht eingeführt und darin verschiebbar ist, in die innere Kammer ferner eine ölzuführung axial feststehend eingesteckt ist, deren Länge im wesentlichen dem Hub des Hohlkolbens entspricht, und der Innenzylinder an der ^zuführung druckdicht gleitend verschiebbar ist.

Der Aussenzylinder besteht aus einem U-förmigen Mantelrohr,

das die öJgefüllte Kammer umschliesst und der Innenzylinder - - ist ein die zweite ölgefüllte Kammer umschliessendes Ausfahrrohr/ das druckdicht im Mantelrohr verschiebbar ist. In einer öffnung am Boden des Ausfahrrohres ist der Hohlkolben druck-0 dicht geführt.

Bei einer in dieser Weise ausgebildeten Achsausgleichsvorrichtung werden die gleichen Kammern einer Achsausgleichsgruppe miteinander verbunden und arbeiten wie seither einwandfrei. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Ausbildung der Kammer im Innenzylinder, also im Ausfahrrohr.
Bei Betrachtung dieser Kammern ist zu erkennen, dass diese Gruppe wie ein selbständiger Achsausgleich wirkt/ da der Hohlkolben im Innenzylinder ein System für sich bildet. Ein wesentliches Merkmal eines solchen Zylinderpaares besteht darin/ dass sich die Geschwindigkeiten an den Dichtungen bei gleicher Hubgeschwindigkeit am Hohlkolben halbieren, wodurch der Einsatzfall auch bei höherer Geschwindigkeit auf Normalwerte
zurückgeführt wird. Das bedeutet, dass auch bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit die Gleitbewegung und damit Reibung und Verschleis? ar> den einzelnen Dichtungen beiir Normalwert
bleiben. Da das ganze System zwischen Boden und Fahrzeug
als Kraftübertragung läuft, bleibt der Zwangsausgleich erhalten.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer als Zweikreissystem ausgebildeten Achsausgleichsvorrichtung, bei der eine Arbeitsgruppe aus drei Zylinderpaaren vorgesehen ist; und - '

Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt einer möglichen Ausführungsform einer Zylindereinheit.

Fig. 1 ist zum leichteren Verständnis der Arbeitsweise der Achsausgleichsvorrichtung lediglich eine stark schematisierte Darstellung der drei zu einer Arbeitsgruppe zusammengefassten Zylindereinheiten.

Da die einzelnen Zylirnderpaare oder Zylindereinheiten Z1, Z2 und Z3 identisch ausgeführt sind, wird nur eine Einheit beschrieben -

Ein Zylinderpaar Z1 besteht aus einer ausseren Kammer I und einer inneren Kammer II, die von aussen beaufschlagbar und ölgefüllt sind. —

Die äussere Kammer I wird durch ein den Aussenzylinder bildendes U-förmiges Mantelrohr 1 begrenzt. Die Kammern I der Zylinderpaare Z1, Z2 und Z3 sind durch eine Sammelölleitung L1 miteinander verbunden und über diese Ölleitung an einer Ölquelle (nicht dargestellt) angeschlossen.

In die U-öffnung des Mantelrohres 1 ist ein den Innenzylinder bildendes Ausfahrrohr 2 druckdicht eingeschoben und im Mantelrohr 1 axia.!. verschiebbar. Eine umlaufende Dichtung 3, vorzugsweise an der: Eintrittsstelle des Ausfahrrohres 2 in die U-Öffnung des Mantelrohres 1, sorgt für den druckdichten Sitz des aus- und einfahrbaren Innenzylinders, also des Ausfahrrohres 2. Dieses umschliesst die ölgefüllte Kammer II, die wie die Kammer I, von aussen mit öl versorgt und mit den Kammern II der übrigen Zylinderpaare Z2 und Z3 über eine an einer Ölquelle (nicht dargestellt) angeschlossene Sammelleitung L2 verbunden ist.

Über Füllhähne ^- 1 und Z- 2 werden die Kammern I und II mit öl versorgt.

Durch eine öffnung im Boden 4 des Ausfahrrohres 2 ist ein Hohlkolben 5 in die Kammer II druckdicht eingeführt. Eine umlaufende Dichtung 6, vorzugsweise an der Eintrittsstelle des Hohlkolbens 5 in den Boden des Ausfahrrohres 2, sorgt für

den druckdichten Sitz~des~rn der Kammer II axial verfahrbaren Hohlkolbens 5. Das in die Kammer II ragende Ende 5a des Hohlkolbens 5 ist offen, so dass der Hohlkolben 5 mit dem öl der Kammer II gefüllt ist und somit selbst einen Teil dieser Kammer II bildet.

In die Kammer II führt axial eine ölzuführung 7, deren Länge im wesentlichen dem Hub des Hohlkolbens 5 entspricht.'Die ölzuführung 7 ist durch eine öffnung in der dem Boden 4 gegenüberliegenden Deckplatte 4a des·Ausfahrrohres 2 gesteckt. Vorzugsweise an der Eintrittsstelle der ölzuführung 7 in die Kammer II ist eine Dichtung 8 vorgesehen, an der ein diesen Bereich der Ölzuführung 7 berührender Kragen oder Ansatz 2a des Ausfahrrohres 2 druckdicht gleitet.

Diese ineinandergesteckten Teile des Innenzylinders, nämlich das die Kammer IJ umscbliessende Ausfahrrohr 2, der in diesem aus- und einfahrbare Hohlkolben 5 und die ölzuführung 7 sowie die an den wesentlichen Stellen vorgesehenen Dichtungen 3, 6 und 8 gewährleisten eip sicheres Abstütze-., und Aufrechterhalten des Gleichgewichts bei gleichzeitiger Normalbelastung der Dichtungen und einem beim Normalwert liegenden ölwiderstand, und zwar auch bei höheren als den seither üblichen Fahrgeschwindigkeiten.

Bei gleicher Hubgeschwindigkeit am Hohlkolben 5, beispielsweise 2 m/sec, halbieren sich die Geschwindigkeiten an den Dichtungen 3, 6 und 8, bleiben also bei jeweils 1 m/sec.

Selbstverständlich sind an entsprechenden Stellen der Zylinder in einer Zylindereinheit je nach Bedarf weitere Dichtungen vorgesehen; die jedoch für die Grundfunktion der Achsausgleichsvorrichtung nicht wesentlich sind.

3438832

— ο —

Die Arbeitsweise der Achsausgleichsvorrichtung ist folgende:

Das in den Kammern I über die Leitungen L1 verbundene öl gewährleistet eine gleichmässige Kraftübertragung wie bei bekannten Systemen.

Der in den Kammern II durch die Zylinderlast sich aufbauende Druck ist über die Leitung L2 ebenso untereinander verbunden.

Das System der Kammern II schwimmt somit im System der Kammern I,

In den Leitungen L2 und L1 herrschen entsprechend der wirksamen konstruktiv festgelegten Flächen unterschiedliche Drücke.

Wird bei Einsatzbeginn das Kammersystem I oder II geladen, hebt sich die Achseinheit, um den Hub entsprechend der eingespeisten ölmenge. Zur Fahrt wird normalerweise der halbe Hub ausgefahren damit die Schwankungen z. B. der Strasse in plus und minus verlaufen können. Wird in diesem Zustande das 2. Kammersystem dazugeladen, wiederum 50 % seines Hubes, so ist das Achssystem betriebsbereit.

Überrollt das Achssystem eine Bodenwelle wird öl innerhalb des Kammernsystems I und II hin und her bewegt. Da der hydraulische Widerstand mit der Geschwindigkeit quadratisch wächst pendelt sich eine gleichmässige Aufteilung der Ausgleichbewegung zwischen den Systemen der Kammern I und II ein.
Eine mutwillige Auslenkung der Hubaufteilung unter den Kammern wird automatisch durch die Hubbegrenzung der Kammern wieder in Normallage rückgeführt.

[copy

Bei Leckage oder Platzen eines Schlauches oder eines Kammersystemes fällt das Achssystem auf die halbe Hubhöhe zurück in dem weiter funktionierenden Restsystem erhöht sich dadurch der Arbeitsdruck nicht. ,-, —

Hierdurch wird die Zielsetzung Minderung der Dichtungsreibgeschwindigkeit bei höherer Fahrgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Erhöhung der Fahrzeugsicherheit durch Leckage z.B. durch Rohrbruch erreicht.

In Fig. 2 sind Einzelheiten eines möglichen Aufbaus einer erfindungsgemässen Zylindereinheit dargestellt. Die Längsschnitt- - ansicht der linken Zylindereinheithälfte zeigt ein Mantelrohr 1 als Aussenzylinder, in den ein Ausfahrrohr 2 als Innenzylinder eingesteckt ist- Zwischen der Innenwand des Mantelrohres 1 und der Aussenvand des Ausfahrrohres 2 ist die Kammer I eingeschlossen. Das Ausfahrrohr 2 umschliesst die Kammer II, in der der Koh?.kolben T- ure. die ölzuführung 7 angeordnet sind.

An dem dem Ausfahr-Ende des Ausfahrrohres 2 und des Hohlkolbens 5 gegenüberliegenden Ende der Zylinderanordnung sind die Bauteile durch eine Abschlusskappe 10 zusammengehalten/ wobei ausser der Dichtung 8 zwischen der ölzuführung 7 und einem Kragen oder Ansatz 2a des Ausfahrrohres 2 noch weitere Dichtungen 11 und 12 vorgesehen sind. Während an der Dichtung 8 der Aussenmantel der ölzuführung 7 bzw. die an die Dichtung grenzende Fläche des Kragens oder Ansatzes 2a des Ausfahrrohres 2 gleitet, sind die Dichtungen 11 und 12 - zwischen feststehenden Teilen angeordnet.

Claims

Anmelder: Horst Thiele, In den Mühläckern 25, 7106 Neuenstadt a.K.

..<.*:\-\ A NS P. R 0 C HE

Eine als Zweikreissystem ausgebildete hydraulische Achsausgleichsvorrichtung /■ bei der zwei hintereinander arbeitende und zu einer Baueinheit zusammengefasste Zylinder jeweils für sich innerhalb einer Ausgleichsgruppe mit beliebiger Anzahl von Zylindern über Sammelleitungen verbunden und über Ventile an eine Ölquelle anschliessbar sind, wobei die Sammelleitungen, die jeweils einander entsprechende Zylinder verbinden in sich und gegeneinander abgeschlossene ölkreise bilden und jeder Zweikreiszylinder aus zwei druckdicht ineinander gesteckten und gegeneinander verfahrbaren Zylindern besteht,
dadurch gekennzeichnet,

[copje] r

Beim Europiltctufl Pattfltimt zugelassene Vertreter Prof. Representatives before Lh« European Patent Office Mandatalres ignäos pres l'Otflce europien des brevet«

— 2 —

dass die zu einer Baueinheit zusammengefassten Zylinder aus einer äusseren, in sich geschlossenen, von aussen beaufschlagbaren ölgefüllten Kammer (I) und einer von dieser unabhängigen , in sich geschlossenen^, von aussen beaufschlagbaren, ölgefüllten inneren Kammer (II) bestehen, der die innere Kammern (II) umschliessende Innenzylinder in dem die äussere Kammer (I) umschliessenden Aussenzylinder druckdicht verschiebbar ist, in dem Innenzylinder ein Hohlkolben (-5) in die innere Kammer (II) druckdicht eingeführt und darin axial verschiebbar ist, in die innere Kammer (II) ferner eine ölzuführung (7) axial feststehend eingesteckt ist, deren Länge im wesentlichen dem Hub des Hohlkolbens entspricht, und der Innenzylinder an der ölzuführung (7) druckdicht gleitend verschiebbar ist.

Achsausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenzylinder aus einem ü-förmigen Mantelrohr

(1) besteht, dessen Hohlraum die ölgefüllte Kammer (I) bildet, der Innenzylinder ein Ausfahrrohr (2) ist, das die ölgefüllte Kammer (II) umschliesst, der Hohlkolben (5) durch den Boden

(4) des Ausfahrrohres (2) gesteckt und sein in der Kammer (II) befindliches Ende offen ist, die ölzuführung (7) durch eine Öffnung im Mantelrohr (T) und eine der Eintrittsöffnung des Hohlkolbens (5) im Boden. (4.) des Ausfahrrohres (2) gegenüberliegende Öffnung in der Deckplatte (4a) des Ausfahrrohres (2) eingeführt ist.

Achsausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass umlaufende Dichtungen (3, 6 und 8) zur druckdichten Führung der verschiebbaren bzw. verfahrbaren Teile an den jeweiligen Eintrittsstellen des Ausfahrrohres

(2) in das Mantelrohr (1), des Hohlkolbens (5) in das Ausfahrrohr (2) sowie der ölzuführung (7j in das Ausfahrrohr (2) vorgesehen sind.