DE2343744A1

DE2343744A1 - Luftfederanlage fuer lastkraftwagen

Info

Publication number: DE2343744A1
Application number: DE19732343744
Authority: DE
Inventors: Helmut Spaeth
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1973-08-30
Filing date: 1973-08-30
Publication date: 1975-03-06

Description

Klöckner-Humboldt-DeützAG AKHD 5 Köln 80, den 21. Aug. 1973

Unser Zeichen: D 73/72 APTN Dah/B

Luftfederanlage
für Lastkraftwagen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftfederanlage für Fahrzeuge, z.B. Lastkraftwagen mit einer hinteren Doppelachse, die aus einer Antriebsachse und einer Schleppachse besteht,bei der die Achsen über Luftfederbälge gegenüber dem Fahrzeugrahmen abgefedert sind und die Schleppachse über eine Hubvorrichtung in Abhängigkeit von der Belastung der Antriebsachse wahlweise von der Standebene des Fahrzeuges anhebbar ist.

Lastkraftwagen mit anhebbarer Schleppachse haben den Vorteil, daß bei Leerfahrten oder Fahrten mit geringem Nutzlastgewicht die Räder der Schleppachse zur Herabsetzung des Reifenverschleisses von der Fahrbahn angehoben werden können. Hinzu kommt als weiterer Vorteil, daß bei angehobener Schleppachse durch die höhere Achslast der Antriebsachse die Haftreibungswerte der Reifen günstiger sind und dadurch die Fahrsicherheit des Fahrzeuges wesentlich erhöht wird.

Bei den bisherigen Luftfederanlagen von Lastkraftwagen erfolgt die Steuerung der Schleppachse zum Anhebenoder Absenken direkt in Abhängigkeit vom Druck in den Luftfederbälgen der Antriebsachse aus. Dieses bekannte System hat den Nachteil, daß es nur auf dynamische Druckänderungen in den Luftfederbälgen der Antriebsachse reagiert. Es kommt daher häufig vor, daß durch ein ungünstiges Nutzlastgewicht, das beispielsweise gerade über dem Schaltdruck zum Ablassen der Schleppachse liegt, bei Kurvenfahrt oder

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sontigen Belastungsstößen der Druck in den Luftfederbälgen der Antriebsachse kurzzeitig bis über den Schaltdruck anschwillt, und dadurch ein Absenken der Schleppachse mit nachfolgendem Wiederanheben bewirkt. Dieses abwechselnde Anheben und Absenken der Schleppachse erhöht den Verschleiß der Luftfederanlage und der Reifen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Luftfederanlage von Dreiachsfahrzeugen der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß ein abwechselndes Absenken und Anheben der Schleppachse bei bestimmten Last- und Fahrtzuständen vermieden wird.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Luftfederbälge jeder Seite der Antriebsachse durch eine Leitung miteinander verbunden sind, von der eine Steuerleitung zu einem Schaltventil führt, das in Normalstellung eine vom Vorratsbehälter zu den Luftfederbälgen der Schleppachse führende Druckleitung absperrt und bei maximaler Belastung der Antriebsachse durch den Druck in der Steuerleitung einen Durchlaß der Druckleitung zu den Luftfederbälgen freigibt, und daß in der Steuerleitung vor dem Schaltventil ein in Richtung auf die Luftfederbälge der Antriebsachse zu wirkendes Rückschlagventil und ein diesem nachgeschaltetes Vorsteuerventil angeordnet sind, wobei das Vorsteuerventil durch ein die Druck in den Luftfederbälgen der Antriebsachse und der Schleppachse vergleichendes Meßglied die Verbindung der Steuerleitung zum Schaltventil öffnet oder absperrt.

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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Luftfederanlage hat den Vorteil., daß mit verhältnismäßig einfachen Mitteln eine Luftfederanlage geschaffen wurde, die nur auf den statischen Belastungszustand der Antriebsachse und nicht auf ihre dynamischen Radlaständerungen anspricht» und somit dauernde Spielbewegungen der Schleppachse vollkommen ausgeschlossen sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß in der Leitung zwischen den Luftfederbälgen der Antriebsachse ein Doppelabsperrventil angeordnet ist, von dem die Steuerleitung abführt.

Um in besonders gelagerten Fällen, z.B. Glatteis oder dergl. die Achslast der Antriebsachse individuell beeinflussen zu können, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß in der Steuerleitung ein handbetätigtes Drei-Zweiwegeventil angeordnet ist, das in Normalstellung den Durchlaß der Steuerleitung vom Vorsteuerventil zum Schaltventil freigibt. Es ist daher möglich, in die normalerweise automatisch ablaufenden Vorgänge des An- und Abhebens der Schleppachse in bestimmten Situationen manuell einzugreifen.

Eine vorteilhafte Ausbildung bzw. Anordnung des Meßgliedes zum Vergleichen der Drücke in den einzelnen Luftfederbälgen jeder Achse ist dadurch gekennzeichnet, daß das Meßglied zur Steuerung des Vorsteuerventils als Zweiwegeventil ausgebildet ist, das in einer Verbindungsleitung angeordnet ist, die zwischen dem Doppel-

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absperrventil und dem Rückschlagventil mit der Steuerleitung einerseits und mit den Luftfederbälgen der Schleppachse andererseits verbunden ist und daß das Zweiwegeventil über eine weitere Leitung auf die Steuerseite des Vorsteuerventils einwirkt.

Um zu erreichen, daß von der Schleppachse jeweils nur der größte Druck als Meßgröße für das Zweiwegeventil dient, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Luftfederbälge jeder Seite der Schleppachse über eine Leitung miteinander verbunden sind, in der ein Zweiwegeventil angeordnet ist, an das die Verbindungsleitung des Vorsteuerventils angeschlossen ist.

Eine einfache und möglichst rasche Zuführung von Druckluft beim Vorgang "Absenken" der Schleppachse wird dadurch erzielt, daß die mit dem Schaltventil gekoppelte Druckleitung mit der Steuerseite zweier Absperrventile verbunden ist, an die Fülleitungen angeschlossen sind, die jeweils zwischen dem Zweiwegeventil mit der gemeinsamen Leitung der Schleppachs-Luftfederfälge verbunden sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen.

Die Luftfederanlage eines Dreiachsfahrzeuges mit einer hinteren Doppelachse, von der eine Achse als Antriebsachse und die andere als Schleppachse ausgebildet ist, hat Luftfederbglge 1 zur federnden Verbindung der Antriebsachse mit dem Fahrzeugrahmen und

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Luftfederbälge 2 zur federnden Verbindung der Schleppachse mit dem Fahrzeugrahmen. Die Luftfederbälge 1 der linken und rechten Seite der Antriebsachse sind durch eine Verbindungsleitung 3 miteinander verbunden. In dieser Verbindungsleitung ist ein Doppelabsperrventil 4 eingebaut. An das Doppelabsperrventil 4 ist eine Steuerleitung 5 angeschlossen, die zu einem Schaltventil 6 führt. Das Schaltventil 6 ist innerhalb einer Druckleitung 7 angeordnet, die einerseits mit einem Druckluftvorratsbehälter 8 und andererseits mit zwei Absperrventilen 9 sowie einem Schalter 10 verbunden ist. Bei normaler Fahrzeugbelastung, ist durch das Schaltventil 6 die Verbindung zwischen Druckluftvorratsbehälter und Absperrventilen 9 unterbrochen.

In der Steuerleitung 5 ist ein in Richtung auf die Luftfederbälge 1 der Antriebsachse zu wirkendes Rückschlagventil 11 angeordnet, dem ein Vorsteuerventil 12 sowie ein handbetätigtes Drei-Zweiwegeventil 13 nachgeschaltet sind. An die Steuerseite des Vorsteuerventiles 12 ist eine Ausgleichsleitung 14 angeschlossen, die von einem Zweiwegeventil 15 ausgeht, das in einer Verbindungsleitung 16 vorgesehen ist, die zwischen Rückschlagventil 11 und Doppelabsperrventil 4 einerseits mit der Steuerleitung 5 und andererseits mit einem Zweiwegeventil 17 in der Verbindungsleitung 18 der Luftfederbälge 2 verbunden ist. Die Zweiwegeventile 15, 17 sind so ausgebildet, daß sie jeweils nur den größten Druck weiterleiten. Die Versorgung der Luftfederbälge 1, 2 mit Druckluft erfolgt durch Fülleitungen 19, die an den Druckluftvorratsbehälter 8 angeschlossen sind, wobei der Durchlaß zu den Luftfederbälgen 2 der Schleppachse durch die Absperrventile 9 gesteuert wird.

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Die Wirkungsweise der Luftfederanlage ist folgende:

Bei leerem oder wenig belastetem Fahrzeug befinden sich die Ventile in der aus dem Schema ersichtlichen Stellung. Die Schleppachse ist angehoben.

Von den Luftfederbälgen 1 der Antriebsachse strömt entsprechend Druckluft durch die Leitung 3 zu dem Doppelabsperrventil 4. Das Doppelabsperrventil ist so ausgebildet, daß es nur die kleineren der von den Luftfederbälgen 1 ankommenden Drücke zu der Steuerleitung 5 aussteuert. Durch die Steuerleitung 5 gelangt Druckluft über das Rückschlagventil 11 bis zum Vorsteuerventil 12, das in Sperrstellung steht. Außerdem gelangt Druckluft über einen Teil der Verbindungsleitung 16 zu dem Zweiwegevartil 15 und schließt dort den Ausgang zu dem Zweiwegeventil 17 abl Über die Ausgleichsleitung 14 beaufschlagt die Druckluft die Steuerseite des Vorsteuerventils 12. Der Schaltdruck des Vorsteuerventils 12 ist auf einen Wert eingestellt, der unterhalb des maximalen Druckes in den Luftfederbälgen 1 der Antriebsachse liegt, wobei der maximale Luftfederdruck durch die zulässige Achsbelastung der Antriebsachse vorgegeben ist. Steigt der Druck in den Luftbälgen 1 bis über den Schaltdruck des Vorsteuerventiles 12 an, so wird das Vorsteuerventil 12 in Durchlaßstellung geschaltet. Es gelangt Druckluft durch die Steuerleitung 5 über das handbetätigte Drei-Zweiwegeventil 13 zum Steueranschluß des Schaltventiles 6. Der Schaltdruck des Schaltventiles 6 ist auf den maximal zulässigen Druck in den Federbälgen 1 der Antriebsachse eingestellt. Erreicht infolge der

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Belastung des Fahrzeuges der Druck in der Steuerleitung 5 den maximalen Wert, so wird das Schaltventil 6 in Durchflußstellung verschoben. Vom Vorratsbehälter 8 strömt nun durch die Druckleitung 7 Druckluft zu den Steueranschlüssen der Sperrventile 9 und weiter zum Schalter 10, der die an der Schleppachse angebrachte Hubeinrichtung im Sinne "Absenken" der Schleppachse betätigt. Gleichzeitig werden die Sperrventile 9 durch den vollen Vorratsdruck an den Steueranschlüssen in Durchflußstellung geschaltet und Druckluft gelangt vom Vorratsbehälter 8 zu den Luftfederbälgen 2 der Schleppachse. Sobald die Luftfederbälge 2 belüftet werden, übernimmt die Schleppachse einen Teil der Last der Antriebsachse, d.h. die Fahrzeugbelastung wird auf die Antriebsachse und die Schleppachse verteilt. Dabei nimmt der Druck in den Luftfederbälgen 1 der Antriebsachse ab. Um zu verhindern, daß dadurch der Schaltdruck am Schaltventil 6 unterschritten wird, ist in der Steuerleitung 5 das Rückschlagventil 11 angeordnet. Es ist möglich, durch das Rückschlagventil 11 in der Steuerleitung einen höheren Luftfederdruck als der momentan wirklich vorhandene Druck in den Luftfederbälgen 1 aufrechtzuerhalten. Bei abgesenkter Tragachse wird über die Verbindungsleitung 16 Druckluft vom Zweiwegeventil zu dem als Druckmeßglied dienenden Zweiwegeventil 15 geführt. Es stellt sich dabei im Zweiwegeventil 15 zwischen den Drücken der Schleppachse und der Antriebsachse ein Ausgleichsdruck ein, der die Steuerseite des Vorsteuerventiles 12 beaufschlagt. Solange dieser Ausgleichsdruck nicht den Schaltdruck des Vorsteuerventiles unterschreitet, bleibt das Vorsteuerventil 12 in Durchflußstellung und damit die Schleppachse abgesenkt. Es ist zu beachten, daß vom

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Zweiwegeventil 17 jeweils nur der größte Druck in die Verbindungsleitung 16 ausgesteuert wird.

Die besondere Einrichtung »um Vergleichen der Luftfederdrücke zwischen der Antriebsachse und der Schleppachse ist deshalb wichtig, um zu verhindern, daß bei einer alleinigen Steuerung des Vorsteuerventiles 12 vom Doppelabsperrventil 4 aus bei abgesenkter Tragachse der bei einer Kurvenfahrt auf einer Seite entstehende geringere Druck in den Luftfederbälgen der Antriebsachse zum Steueranschluß des Vorsteuerventiles 12 gelangt und beim Unterschreiten des Schaltdruckes bereits ein Anheben der Schleppachse veranlaßt, was nicht der statischen Belastung der Antriebsachse entsprechen würde. Durch die Verbindungsleitung 16 mit dem Ventil 15 ist es möglich, jeweils den größten im System herrschenden Balgdruck zur Steuerung des Vorsteuerventiles 12 zu verwenden.

Das Drei-Zweiwegeventil 13 wixl nur geschaltet, um in bestimmten Situationen in den normalerweise automatisch ablaufenden Regelvorgeng durch eine manuelle Steuerung einzugreifen, um beispielsweise auf vereister oder verschneiter Straße kurzfristig das gesamte Ladegewicht auf die Antriebsachse - zur Verbesserung des Haftungsvermögens der Räder auf dem Boden - zu verlagern. Durch Schalten des handbetätigten Drei-Zweiwegeventils von der Durchflußin die Sperrstellung wird die Steuerleitung 5 über das Ventil 13 entlüftet. Das Schaltventil 6 geht aus seiner DurcHELußsteilung in Entlüftungsstellung, über die Sperrventile 9 werden die Luftfederbälge 2 entlüftet und durch den Schalter 10 die Hubeinrichtung der Schleppachse im Sinne "Anheben" betätigt.

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Wird das voll beladene Fahrzeug entladen, so vermindert sich der Druck in den Luftfederbälgen 1 und 2. Fällt dadurch der Ausgleichsdruck im Zweiwegeventil 15 unter den Schaltdruck des Vorsteuerventiles 12, so geht das Vorsteuerventil 12 in Entlüftungsstellung. Der Druck in der Steuerleitung 5 fällt ab, wobei der Schaltdruck des Schaltventiles 6 unterschritten wird. Das Schaltventil 6 geht in Entlüftungsstellung zurück. Die Steueranschlüsse der Sperrventile 9 und des Schalters 10 werden durcklos. Beide Sperrventile 9 unterbrechen die Verbindung der Druckleitung 19 mit den Luftfederbälgen 2 und entlüften diese über eine Entlüftungsbohrung. Der Druckabfall am Schalter 10 bewirkt, daß ein Kontakt zu der Hubvorrichtung geschlossen wird, durch den die Schleppachseangehoben wird.

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Claims

5 Köln 80, den 21. Aug. 1973 Unser Zeichen: D 73/72 APTN Dah/B Patentansprüche

1.1 Luftfederanlage für Fahrzeuge, z.B. Lastkraftwagen mit einer hinteren Doppelachse, die aus einer Antriebsachse und einer Schleppachse besteht, beider beide Achsen über Luftfederbälge gegenüber dem Fahrzeugrahmen abgefedert sind und die Schleppachse über eine Hubvorrichtung in Abhängigkeit von der Belastung der Antriebsachse wahlweise von der Standebene des Fahrzeugs anhebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfederbälge (1) jeder Seite der Antriebsachse durch eine Leitung (3) miteinander verbunden sind, von der eine Steuerleitung (5) zu einem Schaltventil (6) führt, das in Normalstellung eine vom Vorratsbehälter (8) zu den Luftfederbälgen (2) der Schleppachse führende Druckleitung (7, 19). absperrt und bei maximaler Belastung der Antriebsachse durch den Druck in der Steuerleitung (5) einen Durchlaß der Druckleitung (7, 19) zu den Luftfederbälgen (2) freigibt, und daß in der Steuerleitung (5) vor dem Schaltventil (6) ein in Richtung auf die Luftfederbälge (1) der Antriebsachse zu wirkendes Rückschlagventil (11) und ein diesem nachgeschaltetes Vorsteuerventil (12) angeordnet sind, wobei das Vorsteuerventil (12) durch* ein die Drücke in den Luftfederbälgen (1, 2) der Antriebsachse und der Schleppachse vergleichendes Meßglied (15) die Verbindung der Steuerleitung (5) zum Schaltventil (6) öffnet oder absperrt.

2^ Luftfederanlage nach Anspruch 1, dadurch-gekennzeichnet, daß in der Leitung (3) zwischen den Luftfederbälgen (1) der Antriebsachse ein Doppelabsperrventil (4) angeordnet ist, von dem die Steuerleitung (5) abführt.

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3. Luftfederanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerleitung (5) vor dem Schaltventil (6) ein handbetätigtes Drei-Zweiwegeventil (13) angeordnet ist, das in Normalsteilung den Durchlaß an der Steuerleitung (5) vom Vorsteuerventil- (12) zum Schaltventil (6) freigibt.

4. Luftfederanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßglied zur Steuerung des Vorsteuerventils (12) als Zweiwegeventil (15) ausgebildet ist, das in einer Verbindungsleitung (16) angeordnet ist, die zwischen dem Doppelabsperrventil (4) und dem Rückschlagventil (11) mit der Steuerleitung (5) einerseits und mit den Luftfederbälgen (2) der Schleppachse andererseits verbunden ist und daß das Zweiwegeventil (15) über eine Ausgleichsleitung (14) auf die Steuerseite des Vorsteuerventiles (12) einwirkt.

5. Luftfederanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfederbälge (2) jeder Seite der Schleppachse über eine Leitung (18) miteinander verbunden sind, in der ein Zweiwegeventil (17) angeordnet ist.

6. Luftfederanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (16) am Zweiwegeventil (17) der Schleppachse angeschlossen ist.

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7. Luftfederanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Schaltventil (6) gekoppelte Druckleitung (7) mit der Steuerseite zweier Absperrventile (9) verbunden ist, an die vom Druckluftvorratsbehälter (8) kommende Fülleitungen (19) angeschlossen sind, die jeweils zwischen dem Zweiwegeventil (17) an der Leitung 18) der Luftfederbälge (2) angeschlossen sind.

8. Luftfederanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Schaltventil (6) gekoppelte Druckleitung (7) mit der Steuerseite eines Schalters (10) verbunden ist, der die Betätigung einer Hubvorrichtung veranlaßt.

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