DE3512232C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydropneumatische Achsfederung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Hydropneumatische Achsfederungen dieser Art sind beispielsweise aus der Veröffentlichung "Straßenschonende Fahrwerke für Auto­ krane" in der Zeitschrift "Fördern + Heben" 25 (1975) Nr. 8 bekannt.

Nehmen Autokrane am Straßenverkehr teil, ist eine Achsfederung erforderlich, damit diese den Anforderungen der StVZO entspre­ chen. Wird der Autokran jedoch im Baustellenbetrieb eingesetzt, so erfordern bestimmte Einsätze, beispielsweise das freie Ver­ fahren von Lasten oder das Abstützen des Krans, ein Blockieren der Achsfedern.

Das Blockieren der Achsen erfolgt bei hydropneumatischen Federun­ gen dadurch, daß die Hydraulikleitung zwischen dem betreffenden Hydraulikzylinder und dem zugehörigen, der Federung dienenden Hydrospeicher durch ein Ventil geschlossen wird. Wird das Ventil geöffnet, so ist die Verbindung zum Hydrospeicher hergestellt und die Achsfederung aktiv. Das Ventil kann von Hand oder bequemer auch elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden.

Die im System der hydropneumatischen Achsfederung befindliche Hydraulikflüssigkeit kann durch ein Füllventil aufgefüllt oder durch ein Ablaßventil abgelassen werden. Der Druck in dem der Federung dienenden Hydrospeicher stellt sich durch den Achs­ druck ein. Dieser Achsdruck kann jedoch unterschiedlich sein, je nachdem, ob der Autokran mit oder ohne Last, mit oder ohne Gegen­ gewicht oder mit durch Schwenken des Kranoberwagens veränderter Schwerpunktlage betrieben wird. Durch die unterschiedlichen Achs­ drücke werden die Hydrospeicher unterschiedlich beansprucht, so daß sich die jeweiligen Ausfahrzustände der Zylinder auf der jeweiligen Belastung entsprechende Wege einstellen. Dies hat zur Folge, daß der Autokran je nach Belastung und Schwerpunktlage unterschiedlich eingefedert ist, so daß das Fahrgestell eine ent­ sprechende Schräglage einnimmt.

Durch die Füll- und Ablaßventile kann das Fahrzeug ausgerichtet, d. h. das Fahrgestell in ein hori­ zontales Niveau gebracht werden. Dieser Ausrichtvorgang ist bei normaler Ventilausführung aufwendig und umständlich. Er muß ent­ weder nach dem Augenschein erfolgen oder es werden am Zylinder bestimmte Markierungen angebracht, so daß das Fahrgestell zur horizontalen Ausrichtung auf diese eingestellt werden kann. Be­ sonders schwierig ist das Einstellen des horizontalen Niveaus von Hand bei drei- bis zehnachsigen Fahrzeugen, wobei die Forde­ rung nach gleichmäßiger Achsdruckverteilung nur unzureichend erfüllt werden kann.

Aus der DE-OS 12 83 104 ist eine Höhenregelvorrichtung für Kraft­ fahrzeuge bekannt, bei der die der Höheneinstellung dienenden Hydraulikzylinder mit Gasspeichern verbunden sind. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die die einzelnen Räder tragenden Parallellenker mit Betätigungselementen versehen, die der oberen und der unteren Grenzlage entsprechende Schalter, die an dem Fahrgestell angeordnet sind, schließen, um Füll- oder Ablaß­ signale zu erzeugen, wobei die einer Achse zugeordneten Schalter parallel geschaltet sind, so daß ein Heben oder ein Absenken nur erfolgt, wenn die beiden Rädern einer Achse zugeordneten Schal­ ter geschlossen sind. Mit dieser bekannten Höhenregelvorrichtung läßt sich daher keine Niveauregulierung vornehmen, wenn sich nur ein Rad einer Achse nicht auf dem richtigen Niveau befindet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydropneumatische Achsfede­ rung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die eine selbsttätige Niveauregulierung des Fahrgestells bei mehr als zweiachsigen Fahrzeugen auch bei unterschiedlichen Achs­ drücken ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer hydropneumatischen Achsfederung der gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Achsfederung wird die Druckmittelzu- oder -abfuhr zu den Hydraulikzylinder der zwischen der vorderen und der hinteren Achse liegenden Achse oder Achsen durch die Leitzylinder gesteuert. Die Leitzylinder gewährleisten eine Aus­ richtung der Hydraulikzylinder aller Achsen auf das horizontale Niveau, wobei die durch die Leitzylinder gesteuerten Zylinder in einer ihren Belastungsverhältnissen entsprechenden Weise mit Druckmittel gefüllt werden, so daß eine optimale Einfederung erreichbar ist.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Anzahl der jeweils von den Leitzylindern ge­ steuerten Hydrozylinder der zwischen der vorderen und der hinte­ ren Achse liegenden Achse oder Achsen durch Verbindungsventile veränderbar ist. Diese Ausgestaltung gewährleistet es, die ent­ sprechend unterschiedlichen Schwerpunktlagen oder Gewichtsver­ änderungen günstigste Einfederung bzw. Achslastverteilung zu erreichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines vierachsigen Autokrans in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine Aufhängung einer angetriebenen Achse mit steuerbaren Rädern,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen der Abstüzung des Fahrgestells auf der Achse dienenden Hydraulik­ zylinder,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Niveausteuerung der Hydraulikzylinder mit der Federung dienenden Hydro­ speichern und

Fig. 5 den Hydraulikschaltplan der Niveauregulierung eines sechsachsigen Autokrans.

In Fig. 1 ist ein Autokran mit vier jeweils paarweise angeord­ neten Achsen dargestellt, bei dem das in den Fig. 4 und 5 dar­ gestellte Niveauregulierungssystem verwirklicht ist. Bei dem Autokran sind die Achsen über Parallelenker an das Fahrgestell angelenkt.

Das Fahrgestell ist über die Hydraulikzylinder 1 auf die Achsen abgestützt. Die Hydraulikzylinder 1 sind sowohl mit dem Fahr­ gestell als auch mit den Achsen gelenkig verbunden.

Die Hydraulikzylinder 1 aller Achsen sind in der aus den Fig. 4 und 5 ersichtlichen Weise zur Abfederung des Fahrgestells mit Hydrospeichern 2 versehen, und zwar im dargestellten Ausführungsbeispiel mit Gasblasenspeichern. Die Hydraulik­ zylinder 1 sind über Leitungen an eine gemeinsame Hydropumpe 7 angeschlossen, wobei in jeder zu einem Hydraulikzylinder 1 führenden Leitung ein Füllventil 4 und in der Abführungsleitung ein Ablaßventil 5 angeordnet sind. Weiterhin ist an jede der zu den Hydraulikzylindern 1 führenden Leitungen hinter den Füll- und Ablaßventilen 4 bzw. 5 über ein Ventil 3 der der Federung dienende Hydrospeicher 2 angeschlossen. Die Hydraulikzylinder 1 aller Achsen sind auf jeder Fahrzeugseite miteinander durch Hydraulikleitungen verbunden. Durch Ventile 10 kann diese Verbindung an vorgegebenen Stellen unterbrochen werden, um von den Hydraulikzylindern 1 der vorderen und hinteren Achse als Leitzylinder jeweils gemeinsam gesteuerte Achsgruppen zu bilden.

Die Hydraulikzylinder 1 der vorderen und hinteren Achse sind hierzu in der aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlichen Weise mit je zwei berührungslosen Elektroschaltern 8 und 9 versehen.

Diese Elektroschalter 8 und 9 werden zur Niveauregulierung durch einen Tastschalter aktiviert. Wird der nicht dargestellte Tastschalter betätigt, wird der Durchfluß des Druckmittels von der Hydropumpe 7 zu den Zylinderkolbenseiten der Hydraulikzylinder 1 durch die Füllventile 4 freigegeben und die Hydraulikzylinder 1und die Hydrospeicher 2 werden mit Hydraulikflüssigkeit aufgefüllt. Dabei füllen sich zunächst diejenigen Hydraulikzylinder 1 mit der Hydraulikflüssigkeit, welche den geringeren Drücken ausgesetzt sind, auf welchen also geringere Achslasten ruhen.

Werden die als Leitzylinder wirkenden Hydraulikzylinder 1 im Zuge des Auffüllens über die Niveaulage hinaus ausgefahren, dann werden zunächst die berührungslosen Elektroschalter 8 betätigt, welche auf die Hydraulikzylinder 1 umfassenden Manschetten angeordnet sind. Beim Überfahren des Elektroschalters 8 wird der Zustrom von Hydrauliköl durch Schließen des Füllventils 4 des betreffenden Hydraulikzylinders 1 unterbrochen. Dicht hinter dem ersten Elektroschalter 8 folgt der zweite Elektroschalter 9, der ein Überfahren der nivellierten Stellung dadurch verhindert, daß er bei seiner Betätigung das Ablaßventil 5 öffnet und dadurch auf "Absenken" schaltet. Ist durch Betätigung des Elektroschalters 9 Hydraulikflüssigkeit abgelassen worden, wird der Schalter 9 in seiner Schaltstellung erneut betätigt, so daß das Ablaßventil 5 wieder geschlossen wird. Im nivellierten Endzustand sind beide Ventile 4 und 5 geschlossen, wobei sich der Hydraulikzylinder 1 in einem Ausfahrzustand befindet, in dem keiner der Elektroschalter 8 bzw. 9 betätigt ist.

Je nach dem, welche Stellung vor Einleitung der Niveau­ regulierung vorhanden ist, schaltet das System den jeweiligen Leitzylinder auf Ablassen oder Auffüllen, bis das durch die Elektroschalter 8 und 9 vorgegebene Niveau erreicht ist. Wird beispielsweise während des Auffüllvorganges der berührungslose Elektroschalter 8 betätigt, wird das Füllventil 4 geschlossen und damit der Nivelliervorgang beendet. Ist beispielsweise durch Betätigung des Schalters 9 das Ablaßventil 5 geöffnet, wird der betreffende Leitzylinder und die gegebenenfalls mit ihm verbundene Gruppe von Hydraulikzylindern 1 abgesenkt, bis die Schaltstellung des Schalters 9 erreicht und damit in der nivellierten Stellung das Ablaßventil 5 geschlossen wird.

In Fig. 5 ist im einzelnen der Hydraulikschaltplan für ein sechsachsiges Fahrzeug dargestellt, von denen jeweils zwei Achsen paarweise zusammengefaßt und durch schaltbare Ventile 10 wahlweise gegen die benachbarten Achsgruppen absperrbar sind, um entsprechend den gegebenen Belastungsverhältnissen und der Schwerpunktlage höher oder geringer belastete Achsen zusammenfassen zu können. Befindet sich beispielsweise bei einem derartigen sechsachsigen Fahrzeug der Schwerpunkt mehr im hinteren Bereich, so wird zunächst das vordere Achspaar aus erster und zweiter Achse aufgefüllt und auf das gewünschte Niveau gebracht. Anschließend erfolgt selbsttätig die Auffüllung der miteinander durch das hintere Ventil 10 verbundenen Achspaare mit der dritten bis sechsten Achse.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann durch die Verbindungsventile 10 jeweils das mittlere Achspaar mit der dritten und vierten Achse mit dem vorderen oder hinteren Achspaar verbunden werden. Durch diese elektrisch hydraulische Schaltung ist es möglich, eine optimale Achsdruckverteilung zu erreichen. Im Normalbetriebszustand werden die Verbindungen zwischen den einzelnen Achspaaren wieder unterbrochen, so daß bei Straßenfahrt die erforderlichen guten Fahreigenschaften gewährleistet sind. Die Trennung ist auch deshalb erforderlich, um beispielsweise beim Bremsvorgang der Schwerpunktverlagerung und den sich daraus ergebenden Achsdruckveränderungen Rechnung tragen zu können.

Wie schon erwähnt und wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, sind jeweils nur die vordere und hintere Achse (erste und sechste Achse) mit Niveausteuereinrichtungen versehen. Die entsprechenden Hydrozylinder 1 dienen somit für die mit diesem verbundenen Hydrozylinder als Leitzylinder.

Unabhängig von der Achsanzahl sind zweckmäßigerweise nur vier Hydraulikzylinder mit den Niveauendschaltern versehen. Diese befinden sich in der Regel an den Zylindern der äußeren Achsen, so daß bei jedem Fahrzeug mindestens vier Meßpositionen für die Grundeinstellung vorhanden sind.

Bei acht- und zehnachsigen Fahrzeugen wird das System nach Fig. 5 für sechs Achsen (drei Achspaare) entsprechend erweitert. Bei diesen werden die Achspaare eins und zwei (erste bis vierte Achse) und die Achspaare drei bis vier bzw. fünf (fünfte bis sechste Achse bzw. bis zehnte Achse) zusammengefaßt.

Claims (2)

1. Hydropneumatische Achsfederung für Fahrzeuge, vorzugsweise für Auto- und Mobilkrane, deren Fahrgestelle durch Hydraulik­ zylinder auf deren am Rahmen angelenkten Achsen abgestützt sind, die wiederum mittels Hydraulikleitungen und über sperr­ bare Ventile mit hydraulischen Gas- oder Federspeichern ver­ bunden und über Füll- und Ablaßventile an Zu- und Abführungs­ leitungen für die Hydraulikflüssigkeit angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Fahrzeug mit mehr als zwei Achsen nur die vordere und hintere Achse Hydraulikzylinder (1) aufweisen, die mit durch einen Schalter aktivierbaren Schaltelementen (8; 9) versehen sind, die in vorherbestimmten Ausfahrstellun­ gen der Hydraulikzylinder, in denen sich die Fahrgestelle auf horizontalem Niveau befinden, die Füll- und Ablaßventile (4; 5) betätigende Signale erzeugen und die die Leitzylinder für die Hydraulikzylinder (1) der zwischen der vorderen und hinteren Achse liegenden Achse oder Achsen bilden.

2. Achsfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der jeweils von den Leitzylindern gesteuerten Hydraulikzylinder der folgenden Achsen durch Verbindungs­ ventile (10) veränderbar ist.