DE3933370A1 - Hydropneumatische achsfederung bei schwerlast-transportfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydropneumatische Achs­ federung bei Schwerlast-Transportfahrzeugen mit jeweils an­ nähernd gleichem Zuladungsgewicht.

Der zunehmende Leichtbau, auch im Schwerlast-Transportfahr­ zeugbau, mit entsprechend günstigen, aber großen Relationen von Nutzlast zu Fahrzeugleergewicht und gesteigerte Anfor­ derungen an die Geländegängigkeit der Fahrzeuge haben zum Einsatz von hydropneumatischen Federungen geführt. Dabei werden etwa gleich gute Federungseigenschaften bei den verschiedenen Lastzuständen erreicht. Die großen Radlast­ unterschiede jedoch zwischen leerem und beladenem Fahrzeug führen mit zunehmender Federunwirksamkeit zu großen Ein­ federungsunterschieden zwischen den beiden Lastzuständen. Diese statischen Einfederungsdifferenzen wirken sich nach­ teilig auf die Schwerpunktlage und Achsführungsgeometrie und die Gelenkwellenantriebe aus.

Automatische Niveauregelungen können diese Nachteile be­ seitigen, indem sie eine stets gleiche statische Stellung der Achse bezüglich des Fahrzeugrahmens bewirken. Dadurch kann wiederum das Ansprechverhalten der Federung erhalten werden, da der statische Federweg nun ganz oder teilweise dem dynamischen Federweg zugeschlagen werden kann.

Bekannt ist bereits aus der DE-PS 22 51 090 eine Niveau­ regeleinrichtung für zwei voneinander getrennte, aber im statischen Zustand druckgleiche Druckmittelkreise von pneu­ matischen oder hydropneumatischen Federelementen einer Rad­ achse von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, mit je einem durch ein Betätigungsorgan vom Abstand zwischen der Radachse und einem Fahrzeugaufbau betätigten Niveauregelven­ til, das den angeschlossenen Druckmittelkreis bei Unter­ schreitung eines vorgegebenen Soll-Abstandes mit einer Druckmittelquelle und bei Überschreitung des Soll-Abstandes mit einer Ablaufleitung verbindet, bis der Soll-Abstand wieder hergestellt ist und mit einer von den Drücken in beiden Druckmittelkreisen beaufschlagten Übersteuereinrichtung, die die Betätigungsorgane der beiden Niveauregelventile, die bei bei paralleler Einfederung und Druckgleichheit synchron ar­ beiten, bei einem Druckunterschied im statischen Zustand zur Wiederherstellung der Druckgleichheit so gegeneinander ver­ stellen, daß der Soll-Abstand für das Niveauregelventil des Druckmittelkreises mit höheren Druck verringert und für das Niveauregelventil des Druckmittelkreises mit dem niedrige­ ren Druck vergrößert wird.

Der Nachteil einer derartigen automatischen Niveauregelung besteht darin, daß sie sehr aufwendig ist, insbesondere weil sie für jedes Rad einzeln und für jeden Lastzustand eingreift.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin eine vereinfachte aufwandgeringe Niveauregelung für Schwerlast-Transportfahr­ zeuge anzugeben bei denen vom Arbeitseinsatz her die Zulade­ kapazität ganz genutzt wird. Hierfür kommen Schwerlast-Trans­ portfahrzeuge im Einsatz von Tagebauminen, im Kalksteinbruch oder im Baumitteltransport in Frage.

Eine Lösung der vorstehenden Aufgabe wird bei einer eingangs beschriebenen hydropneumatischen Achsfederung darin gesehen, daß eine konstante Ölmenge in je einem Korrekturzylinder für jeden Federungszylinder vorgesehen ist, die nach Lastzu­ ladung eingespeist, die Einfederung zwischen Achse und Fahr­ zeugrahmen kompensiert.

In den Unteransprüchen sind Weiterbildungen der Erfindung be­ schrieben.

So können an sich bekannte Näherungsfühler dazu dienen, eine Einfederung der Achse zu messen und anzuzeigen. Vorzugsweise wird man bei einer von Hand gestellten Federungsniveaukorrek­ tur eine derartige Anzeige im Fahrerhaus des Schwerlast-Trans­ portfahrzeuges vorsehen.

Grundsätzlich ist es auch möglich, die Näherungsfühler als Ist-Wert-Geber einer mit an sich bekannten Mitteln aufgebauten elektronischen Steuerung zuzuführen, die den Lastzustand ent­ weder als "leer" oder "beladen" erkennt und daraus Stellbe­ fehle ableitet.

Der Druckmittelkreis ist derart aufgebaut, daß eine Ölpumpe die vorgesehenen Korrekturzylinder stangenseitig über ein 3/3 Wegeventil aus einem Tank speist. An die Ölpumpe bzw. an das Wegeventil werden die Stellbefehle, sei es von Hand oder von einer elektronischen Steuerung kommend, gerichtet.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß man ausgehend von einer Beschränkung der Niveaukorrektur für den Fall voller Zuladung eine einfach aufgebaute und in ihrem Aufwand geringe Anlage vorsehen kann, um die volle Einsatzfähigkeit des Schwerlast-Transportfahrzeuges zu erhalten.

Anhand eines in der Zeichnung schematisches dargestellten Ausführungsbeispieles wird im folgenden die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigt die Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau der zusätz­ lichen Druckmitteleinspeisungsanlage bei Handsteuerung wäh­ rend die Fig. 2 den Einsatz elektronischer Elemente für eine automative Steuerung verdeutlicht. Gleiche Begriffe sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen ver­ sehen.

In der Fig. 1 ist die Achse (1) eines Schwerlast-Trans­ portfahrzeuges mit den Federungszylindern (2, 2a) darge­ stellt. Ihr jeweiliger Druckraum (3, 3a) ist mit je einem Korrekturzylinder (4, 4a) über die Leitungen (5, 6 bzw. 5a, 6a) verbunden. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß jeder Korrekturzylinder (4, 4a) ein festgelegtes, kon­ stantes Hubvolumen (7, 7a) aufweist. Stangenseitig werden da­ bei die Korrekturzylinder (4, 4a) über ein 3/3 Wegeven­ til (8) von einer Ölpumpe (9) durch die Zuleitung (10) gespeist. Jedem Federungszylinder (2, 2a) ist in an sich bekannter Weise ein Membranspeicher (11, 11a) zugeordnet. Das die Korrekturzylinder (4, 4a) stangenseitig stellende Druckmittel, gefördert von der Ölpumpe (9), wird einem Tank (12) entnommen, wohin es bei entsprechender Stellung des 3/3 Wegeventils (8) über die Ableitung (13) zurück­ fließt.

Der beladene Zustand des Schwerlast-Transportfahrzeuges führt zu einer Verringerung des Druckraumes (3, 3a) jedes Federungszylinders (2, 2a), wird durch die Näherungsfühler (14, 14a) erfaßt und als Signal je dem Anzeigegerät (15, 15a) im Instrumentenbrett (16) im Fahrerhaus gemeldet. Der Fahrzeugführer kann dann beim Erkennen dieses Zustandes durch einen Schalter (17) das Wegeventil (8) in Stellung bringen, die Ölpumpe (9) anlassen und dadurch Druckmittel aus dem Tank (12) stangenseitig den Korrekturzylindern (4, 4a) zuführen. Die Trennkolben (18, 18a) drücken dann das zy­ linderseitig im Korrekturzylinder (4, 4a) befindliche hydrau­ lische Druckmittel, konstanten Hubvolumens (7, 7a) über die Leitungen (6, 6a und 5, 5a) in den Druckraum (3, 3a) der Fe­ derungszylinder (2, 2a).

Durch das zusätzliche Zuführen des Druckmittels wird die Position der Achse (1) bezüglich des Fahrzeugrahmens wie­ der auf die ursprüngliche im nichtbeladenen Zustand vorhan­ dene Federweglänge gebracht.

An die Leitung (10) ist ein Druckschalter (19) angeschlossen, der seinen Ist-Zustand dem Erkennungsfeld (20) im Instrumen­ tenbrett (16) übermittelt. Nach dem Entladen des Fahrzeuges wird nach Umstellung des Wegeventils (8) mit Hilfe des Schal­ ters (17) durch den Fahrer des Fahrzeuges das stangenseitige Druckmittel wieder in den Tank (12) zurückgeführt.

Die Fig. 2 veranschaulicht, daß die Ist-Werte der Näherungs­ fühler (14, 14a) und auch der des Druckschalters (19) durch eine mit an sich bekannten Mitteln aufgebaute Elektronik­ schaltung (21) verarbeitet werden können und sich daraus Stellbefehle sowohl für das Wegeventil (8) als auch für die Ölpumpe (9) ableiten lassen. Auf diese Weise läßt sich eine automatische Umstellung bzw. Niveaukorrektur für Schwer­ last-Transportfahrzeuge verwirklichen.

Zur Sicherstellung, daß fahrdynamisch verursachte Achsbewe­ gungen zu keinem Fehlschluß führen, lassen sich die Ist-Wert- Signale über an sich bekannte Zeitrelais, die dann in ihren Leitungen vorzusehen sind, führen, so daß deren Meldung ledig­ lich bei längerem Anstehen des gemessenen Zustandes erfolgt.

Bezugsziffern

 1 Achse
 2 Federungszylinder
 2a Federungszylinder
 3 Druckraum
 3a Druckraum
 4 Korrekturzylinder
 4a Korrekturzylinder
 5, 5a Leitung
 6, 6a Leitung
 7, 7a Hubvolumen
 8 Wegeventil
 9 Ölpumpe
10 Zuleitung
11 Membranspeicher
12 Tank
13 Ableitung
14, 14a Näherungsfühler
15, 15a Anzeige
16 Instrumentenbrett
17 Schalter
18, 18a Trennkolben
19 Druckschalter
20 Erkennungsfeld
21 Elektronikschaltung

Claims (5)

1. Hydropneumatische Achsfederung bei Schwerlast-Trans­ portfahrzeugen mit jeweils annähernd gleichem Zulade­ gewicht, dadurch gekennzeichnet, daß eine konstante Öl­ menge in je einem Korrekturzylinder (4, 4a) für jeden Federungszylinder (2, 2a) vorgesehen ist, die nach Last­ zuladung eingespeist, die Einfederung zwischen Achse (1) und Fahrzeugrahmen kompensiert.

2. Achsfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennezeichnet, daß Näherungsfühler (14, 14a) vorgesehen sind, die eine Einfederung der Achse (1) messen und anzeigen.

3. Achsfederung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige der Näherungsfühler (14, 14a) im Fahrer­ haus vorgesehen ist.

4. Achsfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ölpumpe (9) vorgesehen ist, die die Korrektur­ zylinder (4, 4a) stangenseitig über ein 3/3 Wegeventil (8) aus einem Tank (12) speist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (17) im Fahrerhaus vorgesehen ist, der das 3/3 Wegeventil (8) stellt und die Ölpumpe (9) schaltet.