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Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausgleichsvorrichtung für die
Radaufhängung eines Doppelachsaggregates für Fahrzeuge, dessen vier rahmenseitige
Federabstützpunkte kinematisch gleichartig mit je einer Kolbenzylindereinheit gekoppelt
sind und die letzteren über Druckmittelleitungen in Verbindung stehen.
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Es ist eine Ausgleichsvorrichtung bekannt (deutsche Auslegeschrift
1154 358), bei der Raddruckaufnahmezylinder eines zweiachsigen Kraftfahrzeuges mit
einem zentralen Ausgleichsmechanismus verbunden sind. In den Raddruckzylindern werden
einseitig von einem Druckmittel beaufschlagte Kolben durch die Radbewegungen verschoben,
und sie verschieben dadurch die Druckmittelsäule zwischen dem jeweiligen Raddruckzylinder
und dem zentralen Ausgleichsmechanismus. In dem Zylinder des zentralen Ausgleichsmechanismus
sind mit einer Querwand und einem Doppelkolben vier separate Druckmittelräume geschaffen,
jeweils ein Druckmittelraum für jeden Raddruckaufnahmezylinder des Fahrzeuges. Die
einzelnen Druckmittelräume sind so einander zugeordnet, daß bei Beeinflussung eines
Raddruckzylinders die Kolben der einen diagonal einander gegenüberliegenden Raddruckzylinder
gleiche Bewegungen in einer Richtung, die Kolben der anderen diagonal einander gegenüberliegenden
Raddruckzylinder gleiche Bewegungen in der anderen Richtung ausführen. Gleichzeitige
Beeinflussung zweier Raddruckzylinder, z. B. beim Überfahren einer Bodenwelle, bleibt
infolge des Doppelkolbens ohne Einfluß auf das System. Ein solches Fahrzeug kann
einerseits eine gute Geländegängigkeit, andererseits eine stabile Straßenlage haben.
Diese bekannte Ausgleichsvorrichtung hat einen hohen Bauaufwand infolge des zentralen
Ausgleichsmechanismus.
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Es ist auch eine Ausgleichsvorrichtung für rahmenseitige Federabstützpunkte
eines zweiachsigen Fahrzeuges bekannt (französische Patentschrift 1273 466), bei
der weder Diagonalverbindungen noch die Anordnung eines zentralen Ausgleichsorgans
vorhanden sind. Dieser bekanntgewordenen Ausgleichsvorrichtung liegt ein Arbeitsprinzip
zugrunde, nach welchem jeweils benachbarte Räder (in Querrichtung und in Längsrichtung
gesehen) gegensinnige Hubbewegungen, diagonal liegende Räder hingegen gleichsinnige
Bewegungen ausführen. Damit ist diese bekannte Vorrichtung trotz Raddruckausgleich
für alle Räder um die Längs- und Querachse stabil. Bei dieser bekannten Vorrichtung
sind für jeden Radabstützpunkt zwei zueinander parallele Zylinder-Kolben-Einheiten
mit mechanisch fest gekoppelten Kolben erforderlich. 7e Fahrzeugseite und je Achse
sind jeweils zwei Zylinder durch eine Längs- bzw. Querleitung verbunden, die für
den Längs- bzw. Querausgleich und für die Stabilisierung herangezogen werden und
die den entstehenden Druck aufnehmen, wobei jeder Leitung je ein Druckspeicher zugeordnet
ist. Die Kolben jedes Zylinders sind nur einseitig mit Druckmittel beaufschlagt,
und die andere Kolbenseite steht unter dem Einfluß der Atmosphärenluft. Die bekannte
Einrichtung benötigt daher eine große Anzahl von Bauteilen.
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Schließlich ist noch eine hydraulische Ausgleichsvorrichtung für zwei-
bis vierachsige Fahrzeuge bekanntgeworden (belgische Patentschrift 634 987), die
in zwei Ausführungen sechs- bzw. achträdrige Fahrzeuge mit einem bzw. zwei Doppelachsaggregaten
und einem zentralen Ausgleichsmechanismus zwischen der Einzelachse und dem Doppelachsaggregat
bzw. den beiden Doppelachsaggregaten zeigt, wobei die Vorrichtungen um die Quer-
und Längsrichtung stabil sind. An den Doppelachsaggregaten findet Mittelwertbildung
der vertikalen Radbewegungen statt. Die jeweils benachbarten Radgruppen führen in
Mittelwert gegensinnige, die diagonal gegenüberliegenden Radgruppen im Mittelwert
gleichsinnige Hubbewegungen aus. Diese bekannte Ausführung kann als Erweiterung
der Ausgleichsvorrichtung nach der vorgenannten deutschen Auslegeschrift 1154 358
auf ein- bzw. zwei Doppelachsaggregate aufgefaßt werden. Als Nachteil dieser bekannten
Ausgleichsvorrichtung ist die Anwendung eines zentralen Ausgleichsmechanismus anzusehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vielseitiges hydraulisches
Grundaggregat mit Radlastausgleich innerhalb des Doppelachsaggregates zu schaffen,
das einen Freiheitsgrad um eine Fahrzeugquerachse hat und durch einfach auszuführende
Leitungsanschlüsse für verschiedene Ausgleichs- und Stabilisierungsfälle bei verschiedenen
Achsgruppierungen abwandelbar ist.
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Dies wird nach der Erfindung durch die Kombination folgender Merkmale
erreicht: a) Die Kolben sind in an sich bekannter Weise doppeltwirkend#,-b) die
kolbenstangenseitigen Arbeitsräume der in Querrichtung benachbarten Kolbenzylindereinheiten
und die jeweils anderen Arbeitsräume der in Längsrichtung benachbarten Kolbenzylindereinheiten,
oder umgekehrt, sind ständig leitend verbunden; c) die beiden Verbindungen zwischen
den in Querrichtung benachbarten beiden Kolbenzylindereinheiten stehen durch eine
weitere Leitung ständig in Verbindung.
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Hierdurch wird innerhalb des Doppelachsaggregates vollständiger Radlastausgleich
erreicht. Bei in sich geschlossenem Leitungssystem ist dieses Aggregat um die Fahrzeuglängsachse
stabil und daher für sich oder zusammen mit einer von ihm unabhängigen weiteren
Einzelachs- oder Doppelachsanordnung an Fahrzeugen anwendbar.
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In Ausgestaltung der Erfindung kann jedoch durch weitere Leitungsanschlüsse
dieses Doppelachsaggregat in ein vollständiges Radlastausgleichssystem von dreibis
vierachsigen Fahrzeugen einbezogen werden.
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Hierzu sind bei Anwendung an einem vierachsigen Fahrzeug mit zwei
Doppelachsaggregaten gemäß vorstehender Kombination die Verbindungsleitungen zwischen
den seitengleichen Kolbenzylindereinheiten der Doppelachsaggregate wiederum durch
Leitungen verbunden.
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Bei Anwendung :an einem dreiachsigen Fahrzeug mit einem Doppelachsaggregat
gemäß vorstehend angeführter Kombination nach a) bis c) und einem an sich bekannten,
mit Druckmittel arbeitenden Querausgleich an der Einzelachse sind die Verbindungsleitungen
zwischen den seitengleichen Kolbenzylindereinheiten des Doppelachsaggregates wiederum
mit den seitengleichen Kolbenzylindereinheiten der Einzelachse verbunden. Durch
die angeführten Verbindungsleitungen ist das drei- bzw. vierachsige Fahrzeug bei
vollem Radlastausgleich um die Quer- und Längsachse stabil.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand mehrerer in der Zeichnung dargestellter,
erfindungsgemäß ausgestalteter
Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen F i g. 1. bis 3 verschiedene Varianten des Doppelachsaggregates für sich,
F ig. 4 und 5 die Ausgleichsvorrichtung für ein vier- bzw. dreiachsiges, um Quer-
und Längsachse stabiles Fahrzeug mit vollem Ausgleich.
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Jedem Rad oder jeder Radgruppe eines Doppelachsaggregates des Fahrzeuges
ist ein Kolben 1 zugeordnet, der mit seiner Kolbenstange am Radträger, am Federabstützpunkt
od. dgl. angelenkt ist (F i g. 1). .Jeder Kolben befindet sich in einem Zylinder
2, der am Fahrzeugrahmen oder Fahrzeugaufbau angelenkt ist. Jeder Kolben ist beiderseits
mit einem vorzugsweise hydraulischen Druckmittel beaufschlagt. Bei der Anordnung
nach F i g. 1 sind die der Kolbenstange zugekehrten Zylinderräume der jeweils in
Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Raddruckaufnahmezylinder durch
eine Ausgleichsleitung 3 miteinander verbunden. Die anderen Zylinderräume der in
Fahrzeuglängsrichtung einander gegenüberliegenden Raddruckaufnahmezylinder sind
durch je eine Ausgleichsleitung 4 miteinander verbunden.
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Bei der Anordnung nach F i g. 2 sind die den Kolbenstangen zugekehrten
Räume der Raddruckaufnahrnezylinder einer Fahrzeugseite durch je eine Ausgleichsleitung
5 miteinander verbunden, während die anderen Zylinderräume der in Fahrzeugquerrichtung
benachbarten kaddruckaufnahmezylinder durch je eine Ausgleichsleitung 6 miteinander
verbunden sind. Die Verbindungsleitungen der einzelnen Zylinderräume können ohne
Nachteil entweder nach F i g. 1 oder nach F i g. 2 gewählt werden, der Ausgleichseffekt
ist in beiden Fällen gewährleistet. Als Federn, an denen sich die Stangen der Kolben
1 abstützen, können Schraubenfedern, Luftfedern, Torsionsfedern oder Gummifedern
dienen.
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Die Anordnung nach F i g. 2 kann so weiter ausgestaltet werden, daß
die in Fahrzeugquerrichtung einander benachbarten Raddruckaufnahmezylinder des Doppelachsaggregates
so weit einander genähert werden, daß sie miteinander vereinigt werden können und
die Kolben von jeweils zwei in Fahrzeugquerrichtung einander benachbarten Zylindern
ein gemeinsames Druckmittelvolumen einschließen (F i g. 3). Hierdurch ist eine erhebliche
weitere Vereinfachung der Anordnung getroffen, indem für die gesamte Anlage lediglich
zwei Raddruckzylinder 2 a vorgesehen sein müssen, von denen jeweils einer den vorderen,
einer den hinteren Rädern des Doppelachsaggregates bzw. den Federn der vorderen
und hinteren Räder des Doppelachsaggregates zugeordnet ist. Entsprechend der Zylinderzahl
sind nur insgesamt sechs Zylinderräume ß bis 14 vorgesehen, von denen die äußeren
Zylinderräume beider Raddruckzylinder durch Leitungen 5 a miteinander in
Verbindung stehen.
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Im Fall der F i g. 1 ist nun zwischen den Verbindungsleitungen 3 eine
weitere Verbindungsleitung 15, im Fall der F i g. 2 eine weitere Verbindungsleitung
15 a zwischen den Verbindungsleitungen 6 und im Fall der F i g. 3 eine weitere
Verbindungsleitung 15 b
zwischen den Zylinderräumen 10,13 vorgesehen. Dadurch
ist zwischen den beiden Achsen des Doppelachsaggregates eine ideelle oder fiktive
Achse A gebildet, um die sich das Doppelachsaggregat einstellen kann. Je nach dem
gewählten übersetzungsverhältnis der Kolbenflächen liegt die ideelle Achse genau
in der Mitte zwischen den wirklichen Achsen des Doppelachsaggregates, oder sie liegt
näher an der vorderen oder hinteren Achse. Die Summe der Auslenkungen der Kolben
1 je Fahrzeugseite aus der Mittellage ist gleich Null. Diese Achse A ist daher fahrzeugfest.
Falls erwünscht, kann ihre statische Lage zum Fahrzeug mittels später beschriebener,
in F i g. 2 dargestellter Speicher 7 und Ventile 8 eingestellt werden.
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Das bisher beschriebene hydraulische Ausgleichssystem schafft einen
Raddruckausgleich an allen vier Rädern des Doppelachsaggregates, die demnach nicht
die einzigen Räder des Fahrzeuges sind. Es ist immer noch eine weitere Einfach-
oder Doppelachse vorgesehen. Das Doppelachsaggregat ist für sich von Bedeutung,
z. B. für Fahrzeuge, bestehend aus Zugmaschine und Sattelauflieger (die weitere
Einzel- oder Doppelachse ist dann Bestandteil des Zugfahrzeuges), aber auch für
Lastkraftwagen mit verwindungsweichem Rahmen oder vielachsige reine Straßenfahrzeuge,
die nicht in unebenem Gelände verwendet werden, weil durch das querstabile Doppelachsaggregat
die Stabilisierungsfläche gegenüber vollem Ausgleich für alle Räder wesentlich vergrößert
wird.
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Das Doppelachsaggregat nach F i g. 1, 2 oder 3 kann aber auch hydraulisch
in Verbindung mit einem weiteren Doppelachsaggregat oder einer Einzelachse des Fahrzeuges
gebracht werden. Die hierzu nötigen Verbindungsleitungen 16,17 sind in F i g. 1
bis 3 gestrichelt dargestellt. Sie schaffen eine Ausgleichsverbindung zwischen den
Raddruckzylindern des dargestellten Doppelachsaggregates auf der einen Fahrzeugseite
und den Raddruckzylindern der jeweils gleichen Fahrzeugseite eines weiteren Doppelachsaggregates
oder einer weiteren Einzelachse des Fahrzeuges, wodurch gleichzeitige lotrechte
Bewegungen der beiden Räder des dargestellten Doppelachsaggregates auf der einen
Fahrzeugseite gegenüber den beiden Rädern des gleichen Doppelachsaggregates auf
der anderen Fahrzeugseite zugelassen werden. Solche Gesamtanordnungen sind unter
Zugrundelegung des Doppelachsaggregates nach F i g. 2 in F i g. 4 und 5 dargestellt.
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F i g. 4 zeigt die Anwendung an einem vierachsigen Fahrzeug mit zwei
Doppelachsaggregaten. Die Verbindungsleitungen zwischen den seitengleichen Kolbenzylindereinheiten
der Doppelachsaggregate sind wiederum durch Leitungen 20, 21 miteinander verbunden.
Hierbei sollen benachbarte Achsen zu einem Achspaar zusammengefaßt werden, mit Bildung
einer ideellen oder fiktiven Achse B für jedes Achspaar, wobei aus den individuellen
Raderhebungen der Räder je einer Seite des Achspaares ein Mittelwert gebildet wird,
der zu den Bewegungen der Räder der anderen Achse bzw. zu den Mittelwerten aus den
Radbewegungen des anderen Achspaares in Beziehung gesetzt wird. Im Gegensatz zur
Achse A nach F i ,
g. 1 bis 3 sind die Achsen B nicht mehr fahrzeugfest,
sondern auf Grund des Längsausgleiches mittels der Leitungen 20, 21 gegensinnig
um die Längsachse des Fahrzeuges schwenkbar.
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Die gleichen vorgezeichneten Verhältnisse treffen auch bei einer hydraulischen
Ausgleichsvorrichtung nach F i g. 5 bei Anwendung an einem dreiachsigen Fahrzeug
mit einer Einzelachse mit Querausgleich durch Druckmittel und einem Doppelachsaggregat
zu, wobei die Verbindungsleitungen 5 zwischen den Kolbenzylindereinheiten des Doppelachsaggregates
wiederum mit den seitengleichen Kolbenzylindereinheiten
der Einzelachse
durch Leitungen 22, 23 verbunden sind. Die hydraulischen Ausgleichsvorrichtungen
nach F i g. 4, 5 sind bei voller Verwindungsfreiheit des Fahrzeugrahmens um die
Quer- und Längsrichtung somit stabil.
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Bei den Anordnungen nach F i g. 1 bis 5 kann die Druckmittelfüllung
jedes Teiles des hydraulischen Systems veränderlich gemacht werden, z. B. gemäß
F i g. 2, 4, 5 mittels Speicher 7, wodurch die statische Höhenlage des Fahrzeugaufbaues
bzw. Fahrzeugrahmens gegenüber den Fahrzeugrädern eingestellt werden kann. Hierzu
ist es erforderlich, in sinngemäßer Zuordnung aus jeweils einem Raum jedes Raddruckaufnahmezylinders
eine bestimmte Druckmittelmenge zu entnehmen und dem jeweils anderen Raum eine entsprechende
Druckmittelmenge zuzuführen. Dadurch werden alle Kolben 1 relativ zu ihren Raddruckaufnahmezylindern
2 verstellt. Die Steuerung des Druckmittels erfolgt mit Ventilen 8, die beispielsweise
vom Fahrer des Fahrzeuges zu verstellen sind.