DE1297490B

DE1297490B - Druckmittelfederung fuer Schwerlastfahrzeuge

Info

Publication number: DE1297490B
Application number: DEC40024A
Authority: DE
Inventors: Medley Jackson Clar; Kress Ralph Herman
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1965-09-21
Filing date: 1966-09-05
Publication date: 1969-06-12
Also published as: US3330578A; GB1116717A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Druckmittelfederung Vorteilhaft ist der Kolben in an sich bekannter

für Schwerstlastfahrzeuge mit einem oder zwei Zug- Weise ein zwischen zwei Endstellungen verschieb-

maschinenaggregaten und einem Sattelauflieger oder barer freier Kolben.

Transportbehälter, der jedem Zugmaschinenaggregat Ein weiteres Erfindungsmerkmal liegt darin, daß über einen Königszapfen aufgesattelt ist, welcher 5 die Zufuhr von Flüssigkeit unter Druck in den Zylin-

aus teleskopartig ineinanderschiebbaren Teilen be- der durch ein Ventil gesteuert wird, das auf den

steht, und mit einer unter Druck stehenden Flüssig- Druck der Flüssigkeit im Königszapfen anspricht und

keit gefüllt ist, die das Gewicht des Sattelaufliegers eine zum Zylinder führende Leitung oberhalb eines

bzw. Transportbehälters und der darin befindlichen vorgegebenen Druckes mit einer von einer Druck-Ladung trägt. ίο quelle kommenden Ölzufuhrleitung und unterhalb

Bei derartigen Schwerstlastfahrzeugen, die Trag- dieses Druckes mit einer drucklosen Abflußleitung

fähigkeiten bis zu mehr als 200 Tonnen haben verbindet.

können, erfordert der außerordentlich große Unter- Es sei hier auch noch hingewiesen auf einen noch schied zwischen dem Gewicht eines derartigen Fahr- nicht zum Stand der Technik gehörenden älteren zeuges in beladenem und leerem Zustand eine Ver- 15 Vorschlag. Gemäß diesem Vorschlag spricht ein Stellung der Druckmittelfederung zum Ausgleich der Steuerventil auf den Druck in einer mit Gas gefüllten durch die Nutzlast bewirkten Nieveauveränderung. Kammer eines Federbeines einer hydropneumatischen Vorrichtungen für diesen Zweck sind bereits bekannt. Federung an und verbindet oberhalb eines vorge-So ist aus der USA.-Patentschrift 3 081 109 eine gebenen Gasdruckes eine weitere Kammer des Feder-Luftfederung für einen Sattelschlepper mit Höhen- 20 beines mit einem Druckspeicher und unterhalb dieses regelung bekannt, die ein von der Stellung einer Druckes mit einem Vorratsbehälter, wodurch ein die Sattelkupplung betätigtes Ventil aufweist, das Höhen- gasgefüllte Kammer und die benachbarte andere regelventil übersteuert. Kammer trennendes bewegliches Organ jeweils in Bei einer aus der französischen Zusatzpatentschrift seine untere bzw. obere Endlage verschoben wird, 69 332 zum französischen Patent 1 147 104, insbe- 25 um das Niveau des Fahrzeuges entsprechend dem sondere F i g. 3, bekannten Gasfederung sind die vollständig leeren oder vollständig beladenen Zustand Gasfedern mit einer gasgefüllten Kammer eines Zy- anzupassen. Bei der hydropneumatischen Federung linders gedrosselt verbunden, die durch einen in dem nach diesem älteren Vorschlag spricht aber die die Zylinder verschiebbaren Kolben von einer zweiten Gaszufuhr oder den Gasabzug steuernde Einrichtung Kammer getrennt ist, der Flüssigkeit unter Druck zu- 30 nicht auf den Druck der Flüssigkeit in einem Königsgeführt werden kann, um den Kolben zu verschieben zapfen an.

und dadurch Gas in die Gasfedern zu pressen. Ein Ausführungsbeispiel der Druckmittelfederung Nach dem gleichen Prinzip arbeitet eine aus der nach der Erfindung wird in der nachfolgenden Be-USA.-Patentschrift 3 033 552 bekannte hydropneu- Schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen matische Federung mit veränderlichem Federgas- 35 näher erläutert. In den Zeichnungen ist
gewicht. Der Federgasraum ist dabei über eine Fi g. 1 ein Seitenriß eines Schwerstlastwagens, der Drosselstelle mit einem Reservegasraum verbunden, eine Federung nach der Erfindung enthält und von der durch eine Membran von einer Kammer getrennt dem ein Teil der Räder abmontiert ist, um die Federist, der Flüssigkeit unter Druck zugeführt werden elemente freizulegen, und

kann, um die Membran zu verschieben und dadurch 40 F i g. 2 eine schematische Ansicht der Feder-Gas aus dem Reservegasraum in den Federgasraum elemente, des Königszapfens und der diese miteinzu pressen. ander verbindenden hydraulischen Leitungen eines Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- der beiden Zugmaschinenaggregate, die den in gründe, eine Druckmittelfederung für Schwerstlast- F i g. 1 dargestellten Schwerstlastwagen antreiben,
fahrzeuge der eingangs als bekannt vorausgesetzten 45 Der in F i g. 1 gezeigte Schwerstlastwagen weist Art mit einer einfachen und robusten Einrichtung einen großen, zur Aufnahme der Ladung bestimmten zum Ausgleich der durch die Nutzlast bewirkten Transportbehälter 10 auf, der aus Bodenfalltüren Niveauänderung auszustatten, die besonders an die (nicht dargestellt) entleert werden kann,
oben herausgestellten und früher im Fahrzeugbau Zwei motorgetriebene Zugmaschinenaggregate 12 und noch nicht aufgetretenen höchsten Belastungen an- 50 14 tragen den Transportbehälter 10 über Königsgepaßt ist. zapfen 15 und 16, deren Ausbildung weiter unten Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jedes Zug- in Verbindung mit Fig. 2 ausführlicher erläutert maschinenaggregat über Gasfedern an sich bekannter wird. Jedes Zugmaschinenaggregat weist einen Fahrer-Bauart für sich abgefedert ist und eine Einrichtung stand 11 auf, in dem die Steuereinrichtungen für den aufweist, die auf den Druck der Flüssigkeit im 55 Betrieb des Zugmaschinenaggregates und die Be-Königszapfen anspricht, bei Überschreiten eines vor- tätigungseinrichtungen für die Bremsen beider Zuggegebenen Druckes den Gasfedern eine begrenzte zu- maschinenaggregate sowie aller notwendigen verstellsätzliche Gasmenge zuführt und diese Gasmenge bei baren Bestandteile des Transportbehälters 10 enthal-Unterschreiten des vorgegebenen Druckes wieder aus ten sind. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Zugmaschinenden Gasfedern abzieht. 60 aggregat 13 sind die auf der Seite des Betrachters Vorzugsweise wird die Anordnung so getroffen, liegenden Räder entfernt, um die Federelemente 17, daß die Gasfedern in an sich bekannter Weise mit 18, 19 und 20 zu zeigen, die zwischen den Achsen einer gasgefüllten Kammer eines Zylinders in ge- und dem Rahmen des Zugmaschinenaggregats angedrosselter Verbindung stehen, die durch einen im ordnet sind. Die Federelemente 17 und 19, die sich Zylinder verschiebbaren Kolben von einer zweiten 65 auf der dem Betrachter zugewandten Seite des Zug-Kammer getrennt ist, der Flüssigkeit unter Druck maschinenaggregats befinden, sind vor den Achsen zugeführt werden kann, um den Kolben zu verschie- angeordnet, während die Federelemente 18 und 20 ben und dadurch Gas in die Gasfedern zu pressen. an der dem Betrachter abgewandten Seite hinter den

Achsen angeordnet sind. Dieselbe Anordnung von Federelementen befindet sich an dem Zugmaschinen aggregat 14. Diese Federelemente sind in F i g. 2 ebenso wie der Königszapfen 15 veranschaulicht. Der Königszapfen 15 besteht aus einem auf dem Zugmaschinenaggregat 12 angebrachten senkrechten Kolben 22 und einem den Kolben umgebenden Zylinder 24, der an dem Transportbehälter 10 mittels Konsolen 23 befestigt ist. Der Kolben 22 und der Zylinder 24 werden durch eine Dichtung 25 an dem unteren Ende und Ringe 26 an dem oberen Ende konzentrisch ineinander geführt, wobei sich ein Zwischenraum zwischen dem Kolben 22 und dem Zylinder 24 für die Aufnahme von Öl befindet, das das Gewicht des Transportbehälters 10 trägt und als Schmiermittel dient. In das Innere des Zylinders 24 kann zusätzliches öl hineingepumpt werden, um die Zylinder 24 und den von den Zylindern getragenen Transportbehälter 10 anzuheben, um dadurch im Bedarfsfalle die Bodenfreiheit des Fahrzeuges zu vergrößern; die Einrichtung zu Erzielung dieser Wirkung ist jedoch nicht dargestellt, da sie keinen Bestandteil dieser Erfindung bildet. Eine Hubbegrenzungseinrichtung ist in Form eines Ringes 28 in Nähe des unteren Endes des Zylinders 24 und in Form eines Ringes 29 in Nähe des oberen Endes vorgesehen und dient dazu, die senkrechte Bewegung des Zylinders 24 durch Anlage an den Ringen 26 zu begrenzen.

Um zu verhindern, daß das Gewicht des Transportbehälters 10 innerhalb des Königszapfens 15 oder 16 über eine Berührung von Metall auf Metall getragen wird, wird jedes aus dem Königszapfen auslaufende öl selbsttätig durch ein Ventil 30 an dem oberen Ende des Zylinders 24 ersetzt. Dieses Ventil 30 weist eine Ventilspindel 31 auf, deren eines Ende in den Zylinder 24 hineinragt und von dem oberen Ende des Kolbens 22 betätigt wird, wenn sich der Zylinder 24 infolge des Auslaufens von öl über einen bestimmten Punkt nach unten bewegt. Dadurch wird die Ventilspindel 31 gegenüber dem Ventilgehäuse nach oben bewegt, wodurch aus einer Druckmittelquelle öl über eine Leitung 32 und Kanäle 33 in das Innere des Zylinders 24 gedrückt wird.

Wenn der Druck in dem Königszapfen 15 oder 16 auf Grund der von dem Transportbehälter 10 getragenen Ladung einen bestimmten Wert überschreitet, wird ein Ventil 35 geöffnet, das eine Druckölzufuhr zu zwei Zylindern 36 freigibt, wodurch in jedem Zylinder 36 ein verschiebbarer freier Kolben 37 in der Ansicht der F i g. 2 nach unten gedrückt wird und das in einer Kammer 38 unterhalb des Kolbens 37 befindliche Gas in die Gasfederräume der Federelemente 17 und 18 bzw. der Federelemente 19 und 20 preßt. Das Ventil 35 ist über eine Leitung 40 mit dem Inneren des Königszapfens 15 oder 16 über Kanäle in der Ventilspindel 31 des Ventils 30 verbunden. Wenn die Ladung in dem Transportbehälter 10 einen Druck in dem Königszapfen hervorruft, der über einem vorbestimmten Wert liegt, drückt der durch die Leitung 40 übertragene Druck einen Kolben 42 in dem Ventil 35 gegen eine Ventilspindel 43, wodurch diese gegen die Kraft einer Feder 44 bewegt wird, deren Vorspannung mittels einer Stellschraube 45 verstellbar ist. Durch diese Verschiebung der Ventilspindel 43 wird eine Verbindung zwischen einer ölzufuhrleitung 46, die von einer Druckquelle (nicht dargestellt) kommt, und Leitungen 47 und 48 hergestellt, die zu den beiden Zylindern 36 führen. Wenn der Transportbehälter 10 entleert wird, wodurch der Druck in den Königszapfen 15 und 16 verringert wird, bringt die Feder 44 des Ventils 35 die Ventilspindel 43 in die dargestellte Stellung zurück, wodurch eine Verbindung zwischen den Leitungen 47 und 48 und einer Abflußleitung 50 hergestellt wird und der Druck in den ölkammern der Zylinder 36 abfällt, so daß Gas aus den Federelementen 17 und bzw. 19 und 20 in die Zylinder 36 zurückströmt und den Kolben 37 wieder gegen einen Anschlag an den oberen Enden der Zylinder 36 drückt.

Claims

Patentansprüche:

1. Druckmittelfederung für Schwerstlastfahrzeuge mit einem oder zwei Zugmaschinenaggregaten und einem Sattelauflieger oder Transportbehälter, der jedem Zugmaschinenaggregat über einen Königszapfen aufgesattelt ist, welcher aus teleskopartig ineinanderschiebbaren Teilen besteht, und mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit gefüllt ist, die das Gewicht des Sattelaufliegers bzw. Transportbehälters und der darin befindlichen Ladung trägt, dadurchgekennzeichnet, daß jedes Zugmaschinenaggregat (12 und 14) über Gasfedern (Federelemente 17, 18, 19 und 20) an sich bekannter Bauart für sich abgefedert ist und eine Einrichtung (Ventil 35 und Zylinder 36) aufweist, die auf den Druck der Flüssigkeit im Königszapfen (15 oder 16) anspricht, bei Überschreiten eines vorgegebenen Druckes den Gasfedern eine begrenzte zusätzliche Gasmenge (Inhalt der Kammern 38) zuführt und diese Gasmenge bei Unterschreiten des vorgegebenen Druckes wieder aus den Gasfedern abzieht.

2. Druckmittelfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfedern (Federelemente 17, 18, 19 und 20) in an sich bekannter Weise mit einer gasgefüllten Kammer (38) eines Zylinders (36) in gedrosselter Verbindung stehen, die durch einen im Zylinder (36) verschiebbaren Kolben (37) von einer zweiten Kammer getrennt ist, der Flüssigkeit unter Druck zugeführt werden kann, um den Kolben (37) zu verschieben und dadurch Gas in die Gasfedern (Federelemente 17, 18,19 und 20) zu pressen.

3. Druckmittelfederung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (37) in an sich bekannter Weise ein zwischen zwei Endstellungen verschiebbarer freier Kolben ist.

4. Druckmittelfederung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Flüssigkeit unter Druck in den Zylinder (36) durch ein Ventil (35) gesteuert wird, das auf den Druck der Flüssigkeit im Königszapfen (15 oder 16) anspricht und eine zum Zylinder (36) führende Leitung (47 und 48) oberhalb eines vorgegebenen Druckes mit einer von einer Druckquelle kommenden ölzufuhrleitung (46) und unterhalb dieses Druckes mit einer drucklosen Abflußleitung (50) verbindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen