DE2652811C2 - Steuereinrichtung für die anhebbare Nachlaufachse eines Doppelachsaggregates von Nutzfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für die anhebbare Nachlaufachse eines aus Triebachse und Nachlaufachse bestehenden Doppelachsaggregates von Nutzfahrzeugen mit einem Magnetventil zur Beaufschlagung des Hubwerkes der Nachlaufachse und einer diesem zugeordneten elektrischen Schaltung, welche ein das Magnetventil betätigendes Relais und einen im Erregerstromkreis dieses Relais liegenden Steuerschalter aufweist, der in Abhängigkeit vom belastungsabhängigen Federweg der Triebachse betätigbar ist und bei Überschreiten einer statischen Einfederung, die der maximal zulässigen Belastung der Triebachse bei angehobener Nachlaufachse entspricht, schließt und ein selbsttätiges Absenken der Nachiaufachse veranlaßt.

Bei einer bekannten Steuereinrichtung dieser Art (GB-PS 14 28 826) wird mittels des Steuerschalters, der beim Überschreiten einer vorgegebenen, sich in einem entsprechenden Federweg der Triebachse auswirkenden Triebachsenbelastung betätigt wird, der Erregerstromkreis eines Verzögerungsrelais geschlossen, über das die Nachlaufachse selbsttätig abgesenkt wird. Das verzögerte Ansprechen des Relais verhindert dabei, daß kurzzeitige Einfederungen der Triebachse, beispielsweise zufolge des Überfahrens von Straßenunebenheiten, ein Absenken der Nachlaufachse bewirken. Nachteilig bei dieser bekannten Steuereinrichtung ist vor allem, daß die Nachlaufachse nach dem Absenken nur über einen Handschalter wieder angehoben werden kann, über den das Hubwerk entsprechend angesteuert wird.

Um eine Überlastung der Triebachse zu vermeiden, ist es außerdem bei einem Doppelachsaggregat mit einem Hubzylinder für die anhebbare Nachlaufachse bekannt (DE-OS 16 05 907). die Hubzylinderbetätigung in Abhängigkeit von dem der Gesamtbelastung des Achsaggregates proportionalen Druck im Hubzylinder zu sperren, so daß bei einer entsprechenden Belastung des Achsaggregates ein Anheben der Nachlaufachse selbsttätig ausgeschlossen wird. Voraussetzung ist alierdings, daß die Nachlaufachse vor dem Beladen des Fahrzeuges abgesenkt ist. Wird an die Druckleitung des Hubzylinders eine Entlastungsieitung über ein Überdruckventil angeschlossen, das auf den Druck für die maximal zulässige Triebachsenbelastung eingestellt ist, so kann zu-

sätzlich ein Absenken der Nachlaufachse beim Überschreiten des am Überdruckventil eingestellten Druckes erreicht werden. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist wiederum, daß die abgesenkte Nachlaufachse nur über einen Handschalter angehoben werden kann. Außerdem führen kurzzeitige, fahrtbedingte dynamische Druckspitzen zu einem Absenken der Nachlaufachse über das Überdruckventil.

Schließlich ist eine Steuereinrichtung für ein Doppelachsaggregat mit Luftfederbälgen für die beiden Achsen bekanntgeworden (DE-OS 23 43 744), bei der die Luftfederbälge und das Hubwerk der Nachlaufachse nicht nur in Abhängigkeit von der Triebachsenbelastung, sondern auch von der Belastung der Nachiaufachse beaufschlagbar sind, so daß die Nachlaufachse bei einer entsprechenden Entlastung dec Achsaggregates selbsttätig wieder angehoben werden kann. Zu diesem Zweck sind die Luftfederbälge der Triebachse einerseits und der Nachlaufachse anderseits über eine Verbindungsleitung an ein Wechselventil angeschlossen, mit dessen Hilfe ein Ve-steuerventil in einer Steuerleitung für ein Schaltventil beaufschlagt wird, das in die Beaufschlagungsleitung der Luftfederbälge und des Hubwerkes der Nachlaufachse eingeschaltet ist. Die Steuerleitung für das Schaltventil wird dabei über ein Rückst, schlagventil mit dem Druck in den Luftfederbälgen der Triebachse beaufschlagt, so daß nach einer Freigabe der Steuerleitung durch das Vorsteuerventil das Absenken der Nachlaufachse davon abhängt, ob die Triebachsenbelastung und damit der Druck in den Luftfederbälgen der Triebachse einen für die Betätigung des Schaltventiles erforderlichen Schwellwert erreicht. Wird dieser Schwellwert überschritten, so wird das Schaltventil verstellt und das Hubwerk für die Nachlaufachse zugleich mit deren Luftfederbälgen beaufschlagt. Das Rückschlagventil in der Steuerleitung soll dabei verhindern, daß die mit dem Absenken der Nachlaufachse verbundene Entlastung der Triebachse zu einer Rückstellung des Schaltventiles führt. Wird das Fahrzeug entladen, so vermindert sich der Druck in den Luftfederbälgen der Triebachse und der Nachlaufachse, wobei über das Wechselventil entweder der Druck der Luftfederbälge der Triebachse oder der der Nachlaufachse am Steuerventil anliegt, je nachdem, welcher Druck größer ist. Da

zur Betätigung des Vorsteuerventiles ein Steuerdruck notwendig ist, der beim Anheben der Nachlaufachse eine Überlastung der Triebachse ausschließt, wird beim Unterschreiten dieses Steuerdruckes das Vorschaltventil zurückgestellt, das Schaltventil für das Kubwerk entlastet und die Nachlaufachse ohne Gefahr einer Überlastung der Triebachse selbsttätig angehoben. Als Nachteil ist bei dieser bekannten Konstruktion anzusehen, daß bei einer dynamischen Einfederung der Triebachse und der damit verbundenen Druckspitze in de« Luftfederbälgen der Triebachse das Schaltventil zum Absenken der Nachlaufachse betätigt wird, was zu einer Entlastung der Triebachse und in der Folge wieder zu einem Anheben der Nachlaufachse führt, weil sich ja die statische Belastung der Triebachse nicht geändert hat. Außerdem besteht die Gefahr, daß der für die Betätigung des Schaltventiles zum Absenken der Nachlaufachse benötigte Druck in der Steuerleitung über das Rückschlagventil nicht aufrechterhalten werden kann.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mangel zu beseitigen und eine Steuereinrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei der nie Nachlaufachse bei einer entsprechend geringeren Belastung selbstätig angehoben wird, ohne befürchten zu müssen, daß eine dynamische Einfederung der Triebachse zu einem unerwünschten Absenken der Nachlaufachse führt

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß im Erregerstromkreis des Relais in Reihe zu dem genannten Steuerschalter ein während der Fahrt offener Verriegelungsschalter und parallel zu beiden ein Haltekontakt des Relais vorgesehen ist, denen die Parallelschaltung eines während der Fahrt geschlossenen Verriegelungsschalters und eines zweiten Steuerschalters in Reihe geschaltet ist, der bereits bei einer kleineren Einfederung schließt, welche höchstens dem Wert entspricht, der sich bei abgesenkter Nachiaufachse einstellt, wenn die statische Belastung von Triebachse und Nachlaufachse zusammen der maximal zulässigen Belastung der Triebachse allein entspricht.

Durch das Vorsehen von zwei in Reihe liegenden Steuerschaltern im Erregerkreis des Relais zum selbsttätigen Absenken der Nachlaufachse müssen für die Erregung dieses Relais beide Steuerschalter geschlossen sein. Wird das Relais für die Betätigung des Magnetventilcs aufgrund einer entsprechenden Achslast der Triebachse erregt, so wird der parallel zum einen Steuerschalter liegende Haltekontakt des Relais geschlossen, so daß auch ein Öffnen dieses Steuerschalters aufgrund einer Achsentlastung zu keinem Anheben der Nachlaufachse führen kann, solange der dazu in Reihe liegende Steuerschalter geschlossen bleibt. Erst wenn auch dieser Steuerschalter bei einer weiteren Achsentlastung geöffnet wird, wird das Hubwerk beaufschlagt, weil das Relais abfällt und das Magnetventil im Sinne einer Hubwerkbeaufschlagung verstellt wird.

Dabei ist durch die Wahl der Ansprechschwelle des bei kürzerem Federweg schließenden Steuerschalters gewährleistet, daß die beim Anheben der Nachlaufachse auftretende zusätzliche Belastung der Triebachse keine unzulässige Erhöhung von deren Achslast ergibt. Die gerade ein Absenken der Nachlaufachse erforderlich machende Belastung des Fahrzeuges muß folglich bei abgesenkter Nachlaufachse einen Federweg ergeben, bei dem dieser Steuerschalter noch geschlossen bleibt.

Mit dem Abfallen des Relais zur Betätigung des Magnetventiles wird auch der Haltekontakt geöffnet, so daß zum erneuten Erregen des Relais eine Triebachseneinfederung notwendig ist, die der größterr zulässigen Achslast für die Triebachse entspricht, bevor beide Steuerschalter schließen.

Um eine Betätigung der Steuerschalter aufgrund dynamischer Belastungen während der Fahrt auszuschließen, sind Verriegelungsschalter vorgesehen, von denen der in Reihe mit dem Steuerschalter für die Höchstlast der Triebachse liegende Verriegelungsschalter während der Fahrt geöffnet sein muß, damit bei einer vorübergehenden Achslasterhöhung durch dynamische Kräfte und einem damit verbundenen Schließen dieses Steuerschalters das Relais nicht erregt werden kann. Wird mit abgesenkter Nachlaufachse gefahren und ergibt sich eine Entlastung der Triebachse in einem Ausmaß, das ein Anheben der Nachlaufachse zur Folge hätte, so muß das Relais trotz eines Öffnens des zweiten Steuerschalters erregt bleiben. Zu diesem Zweck wird dieser zweite Steuerschalter durch einen parallelgfcschalteten Verriegelungsschalter überbrückt. Die Stellung des anderen Steuerscha'ters und des ihm zugeordneten Verriegelungsschalters ist dabei ohne Bedr ;ung, weil dieser Steuerschalter bzw. dessen Verriegeiuiigsschalter durch den Haltekontakt des Relais kurzgeschlossen ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann dem Haltekontakt ein beim Einschalten der Steuereinrichtung kurzzei'ig schließender Hilfsschalter parallelgeschaltet sein. Diese Maßnahme bewirkt, daß die beim stehenden Fahrzeug während des Ladevorganges abgesenkte Nachlaufachse beim Einschalten der Steuereinrichtung nicht auf alle Fälle angehoben wird. Wird der bei zunehmender Beladung zuerst schließende Steuerschalter in einem solchen Fall betätigt, so braucht zum Schließen des Erregerstromkreises des Relais lediglich der Haltekontakt überbrückt zu werden, was durch den Hilfsschalter einfach erreicht wird. Zweckmäßig ist es, wenn dabei der Hilfsschalter durch ein über einen Kondensator erregbares Relais betätigt wird.

Von den beiden Verriegelungsschaltern soll während der Fahrt der eine geöffnet und der andere geschlossen sein. Dies ließe sich beispielsweise über den Schmieröldruck des Fahrzeugmotors erreichen. Konstruktiv einfac'.ier ist es jedoch, wenn die beiden Verriegelungsichalter beim Lösen der Feststellbremse zum Erreichen ihrer Verriegelungsstellung zwangsläufig betätigbar sind, wofür sich eine durch ein Druckmittel lösbare Federspeicherbremse besonders eignet, weil das Druckmittel gleichzeitig die Verriegelungsschalter unter Zwischenschaltung von Membranen od. dgl. beaufschlagen kann.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung für die anhebbare Nachlaufachse eines Doppelachsaggregate: in einem Blockschaltbild gezeigt.

Das dargestellte Doppelachsaggregat eines Nutzfahrzeuges bestem im wesentlichen aus einer Triebachse 1 und einer mit dieser über Lenker 2 gekuppelten Nachlaufachse 3, die mit Hilfe eines pneumatischen Hubwerkes 4, beispielsweise eines Balges, der an eine Druckluftleitung d angeschlossen ist, angehoben werden kann. Die Beaufschlagung des Hubwerkes 4 wird über ein Magnetventil 6 gesteuert, und zwar über einen Unterbrecherschalter 7, der im Erregerkreis für das Magnetventil 6 vorgesehen ist. Zur Betätigung des Unterbrecherschalters 7 dient ein Relais 8, dessen Erregerstromkreis zwei in Reihe liegende Steuerschalter 9 und 10 eines Schaltgerätes 11 enthält, das auf der Triebachse 1 gelagert ist und daher die Bewegung der Triebachse

gegenüber dem Fahrzeugrahmen bzw. gegenüber den Lenkern 2 mitmacht. Über ein Gestänge 12 kann daher der Federweg der Triebachse 1 auf eine Wippe 13 übertragen werden, die um eine Achse 14 drehbar im Schaltgerät 11 gelagert ist. Die Steuerschalter 9 und 10 sind dabei der Wippe 13 so zugeordnet, daß beim Anwachsen der Achslast der Triebachse 1 zunächst der Steuerschalter 9 und beim Erreichen der zulässigen Höchstlast für die Triebachse der Steuerschalter 10 geschlossen werden. Die Einstellung deü Steuerschalters 9 ist so gewählt, daß bei einer Fahrzeugbelastung. die bei angehobener Nachlaufachse 3 gerade die zulässige Höchstlast für die Triebachse 1 darstellt, die Achslast der Triebachse 1 bei abgesenkter Nachlaufachse 3 gerade ein Schließen des Steuerschalters 9 bewirkt.

Parallel zum Steuerschalter 9 ist ein Verriegelungsschalter 15 vorgesehen, der während der Fahrt geschlossen sein soll. Ein zweiler Verriegelungsschalter 16, der in Reihe mit dem Steuerschalter 10 in den Errege-Stromkreis für das Relais 8 eingeschaltet ist, wird während der Fahrt geöffnet. Bei Stillstand des Fahrzeuges sollen diese Verriegelungsschalter 15 und 16 ihre gezeichneten Offen- bzw. Schließstellungen einnehmen, was nach dem Ausführungsbeispiel über die Feststellbremse erzwungen wird. Das Druckmittel, das die üblicherweise als Federspeicherbremse ausgebildete Feststellbremse öffnet, wird über eine Leitung 17 zu durch Membrane 18 verschlossene Druckkammern geführt, wobei über die vom Druck in den Kammern abhängige Membranstellung die Betätigung der Verriegelungsschalter 15 und 16 abgeleitet wird.

Mit dem Unterbrecherschalter 7 wird gleichzeitig ein Haltekontakt 19 geschaltet, der parallel zur Reihenschaltung des Steuerschalters 10 und des Verriegelungsschalters 16 liegt und diese beiden Schalter überbrückt. Wird das Relais 8 erregt, so wird einerseits der Erregerkreis für das Magnetventil 6 unterbrochen und anderseits der Haltekontakt 19 geschlossen, so daß der Erregerstromkreis für das Relais 8 nur mehr über den Steuerschalter 9 unterbrochen werden kann.

Wird nach dem Beladen des Fahrzeuges die Steuereinrichtung durch einen Schalter 20. beispielsweise das Zündschloß, an eine geeignete Stromquelle gelegt, so würde zunächst auf alle Fälle das Magnetventil 6 erregt werden, was eine Beaufschlagung des Hubwerkes 4 und ein Anheben der Nachlaufachse 3 unabhängig von der Stellung der Steuerschalter 9 und 10 zur Folge hätte, weil der LJnterbrecherschalter 7 in seiner Grundstellung geschlossen ist. Um dies zu verhindern, ist ein Hilfsschalter 21 vorgesehen, der parallel zu den Schaltern 10 und 16 bzw. parallel zrm Haltekontakt 19 liegt und mit Hilfe eines Relais 22 betätigt wird, das über einen entsprechend dimensionierten Kondensator 23 erregt wird. Der Kondensator 23 bewirkt eine kurzzeitige Erregung des Relais 22, so daß der Hilfsschalter 21 die Schalter 10 und 16 überbrückt und die Erregung des Relais 8 allein von der Stellung des Steuerschalters 9 abhängt. Ist dieser Steuerschalter offen, so ist der Erregerstromkreis des Relais 8 unterbrochen und der Unterbrecherschalter 7 bleibt geschlossen. Das Magnetventil 6 wird daher betätigt und die Nachlaufachse 3 angehoben.

Ist der Steuerschalter 9 aufgrund der Einfederung der Triebachse 1 über die Wippe 13 geschlossen, so wird das Relais 8 erregt und der Unterbrecherschalter 7 geöffnet, wobei der Haltekontakt 19 geschlossen wird. Das Magnetventil 6 bleibt folglich unbetätigt.

Wird das Fahrzeug jedoch bei geschlossenem Schalter 20 beladen, so wird aufgrund der zunächst geringen Last die Nachlaufachse 3 angehoben werden, weil der Steuerschalter 9 offen ist. Ein Schließen dieses Schalters zufolge einer weiteren Fahrzeugbelastung ändert an diesem Zustand nichts, da der in Reihe mit dem Steuerschalter 9 geschaltete Steuerschalter 10 noch offen steht. Erst wenn auch dieser Steuerschalter 10 durch die Wippe 13 geschlossen wird, was das Erreichen der maximal zulässigen Achslast für die Triebachse 1 anzeigt, wird über den nunmehr geschlossenen Erregerstromkreis das Relais 8 erregt und der Unterbrecherschalter 7 geöffnet, wobei der Steuerschalter 10 durch den Haltekontakt 19 kurzgeschlossen wird, so daß die durch das Absenken der Nachlaufachse 3 bedingte Entlastung der Triebachse 1 und das damit verbundene öffnen des Steuerschalters 10 nicht zu einer Unterbrechung des Erregerstromkreises für das Relais 8 führen kann. Die Nachlaufachse 3 bleibt daher abgesenkt.

Wird für die Fahrt die Feststellbremse des Fahrzeuges gelöst, so wird durch die Druckbeaufschlagung der Membrane 18 der Verriegelungsschalter 15 geschlossen und der Verriegelungsschalter 16 geöffnet. Dynamische Achsentlastungen, die beispielsweise den Steuerschalter 9 über die Wippe 13 öffnen, können somit nicht zu einer Unterbrechung des Erregerstromkreises des Relais 8 führen, weil eben der parallelgeschaltete Verriegelungsschalter 15 geschlossen ist. In gleicher Weise kann eine durch dynamische Kräfte bewirkte Überlast, die ein Schließen des Steuerschalters 10 nach sich zieht, nicht zu einem ungewollten Erregen des Relais 8 und damit zu einem Absenken der Nachlaufachse 3 führen, weil der Erregerstromkreis durch den Verriegelungsschalter 16 während der Fahrt bei geschlossenem Unterbrecherschalter 7 sicher unterbrochen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für die anhebbare Nachlaufachse eines aus Triebachse und Nachlaufachse bestehenden Doppelachsaggregates von Nutzfahrzeugen mit einem Magnetventil zur Beaufschlagung des Hubwerkes der Nachlaufachse und einer diesem zugeordneten elektrischen Schaltung, weiche ein das Magnetventil betätigendes Relais und einen im Erregerstromkreis dieses Relais liegenden Steuerschalter aufweist, der in Abhängigkeit vom belastungsabhängigen Federweg der Triebachse betätigbar ist und bei Oberschreiten einer statischen Einfederung, die der maximal zulässigen Belastung der Triebachse bei angehobener Nachlaufachse entspricht, schließt und ein selbsttätiges Absenken der Nachlaufachse veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daß im Erregerstromkreis des Relais (8) in Reihe zu dem genannten .Steuerschalter (10) ein während der Fahrt offener Verriegelungsschalter (16) und parallel zu beiden ein Haltekontakt (19) des Relais (8) vorgesehen ist, denen die Parallelschaltung eines während der Fahrt geschlossenen Verriegelungsschalters (15) und eines zweiten Steuerschalters (9) in Reihe geschaltet ist, der bereits bei einer kleineren Einfederung schließt, welche höchstens dem Wert entspricht, der sich bei abgesenkter Nachlaufachse (3) einstellt, wenn die statische Belastung von Triebachse (1) und Nachlaufachse (3) zusammen der maximal zulässigen Belastung der Triebachse (1) allein entspricht.

2.Steuereinrichtung-ciach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem I laltekontakt (19) ein beim Einschalten der Steuereinrichtu· ~ kurzzeitig schließender Hilfsschalter (21) parallelgeschaltet ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschalter (21) durch ein über einen Kondensator (23) erregbares Relais (22) betätigbar ist.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verriegelungsschalter (15 und 16) bereits beim Lösen der Feststellbremse in ihre während der Fahrt eingenommene Verriegelungsstellung überführt werden.