DE3623347C2 - - Google Patents
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- DE3623347C2 DE3623347C2 DE19863623347 DE3623347A DE3623347C2 DE 3623347 C2 DE3623347 C2 DE 3623347C2 DE 19863623347 DE19863623347 DE 19863623347 DE 3623347 A DE3623347 A DE 3623347A DE 3623347 C2 DE3623347 C2 DE 3623347C2
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D12/00—Steering specially adapted for vehicles operating in tandem or having pivotally connected frames
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung
des Pendelverhaltens eines Pendellenkers bei einem knick
gelenkten Fahrzeug, insbesondere Mehrzweck-Baufahrzeug, dessen
Vorderwagen und Hinterwagen durch ein gelenkiges Anschlußglied
miteinander verbunden und um eine durch das Anschlußglied
verlaufende Knickachse lenkbar sind, während an dem mit
Vorder- und Hinterwagen jeweils über Kugelgelenke verbundenen
Pendellenker zur Begrenzung von relativen Pendelbewegungen
zwischen Vorder- und Hinterwagen um eine durch das Anschluß
glied verlaufende Pendelachse Hydraulikzylindermittel in der
Nähe der Knickachse angreifen, die an der entfernten
Fahrzeughälfte angelenkt und an ein hydraulisches Druck
versorgungssystem angeschlossen sind.
Zur Aufrechterhaltung der Bodenberührung sämtlicher Räder
auch auf unebenem Untergrund eines mit zwei starren Achsen
und mit Knicklenkung ausgestatteten Arbeitsfahrzeuges
oder einer Baumaschine ist es aus der US-PS 41 35 597
bekannt, an beiden Enden des Fahrzeugrahmens die Vorderachse
und die Hinterachse jeweils mit einem Knickpendelgelenk
so anzuschließen, daß jeder Achskörper nicht nur um eine
senkrechte Knickachse gelenkt, sondern auch um eine waage
rechte Pendelachse verdreht werden bzw. frei pendeln kann.
Mit dieser bekannten Konstruktion wird das Ziel verfolgt,
den Fahrzeugrahmen z. B. eines Hubstaplers, auf dem das
Hubgestell abgestützt und gelagert ist, mittels gesteuerter
Pendelbewegungen der Vorderachse und der Hinterachse
in der Waagerechten zu halten, damit während Fahrten oder
Arbeiten am Hang oder auf geneigtem Untergrund das Fahrzeug
bei angehobener Last und dadurch erhöhtem Schwerpunkt
seine Stabilität beibehält. Dazu sind die beiden Radachsen
an den Enden des Fahrzeugrahmens jeweils mit einer
Vorrichtung zur Steuerung des Pendelverhaltens und des
Pendellenkers der eingangs beschriebenen Art versehen,
so daß bei diesem Hubstapler auf unebenen Terrain sein
Fahrzeugrahmen stets eine waagerechte Lage einnehmen kann.
Andererseits ist aus der DE-OS 20 22 427 ein Fahrzeug mit
zwei Arbeitsgeräten bekannt, z. B. einer vorderen Lade
schaufel und mit einem rückwärtigen Baggergerät. Um einer
seits eine weitgehend unbeschränkte Einsatzfähigkeit beider
Arbeitsgeräte zu gewinnen und andererseits das Fahrzeug mit
hinreichender Geschwindigkeit auf Landstraßen bewegen zu
können, besteht der Fahrzeugrahmen aus zwei Einheiten, die
jeweils starr mit einer Achse und einem Arbeitsgerät ver
bunden und untereinander über eine in der senkrechten
Fahrzeuglängsmittelebene liegende waagerechte Achse zueinander
pendelnd gelenkig sind. In ihrer relativen Schwenkbarkeit
sind beide Rahmeneinheiten durch zwei einfach wirkende oder
einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder und über ein
Dreiwegeventil gesteuert. Das Ventil kann in Reaktion auf
die Fahrzeug- bzw. Bodenkräfte geöffnet, gedrosselt oder
blockiert werden.
Bei dem eingangs beschriebenen, den Pendelungswinkel
begrenzenden Pendellenker zwischen Vorderwagen und
Hinterwagen eines Knicklenkers weiß man, daß durch geeignete
Anbringung des Pendellenkers mit Bezug auf die Knickachse
des Fahrzeugs der Pendellenker für das an einem Fahrzeugende
angeordnete Arbeitswerkzeug eine bezüglich der Pendelung
in Richtung auf die Mittellage
stabilisierende Wirkung hat. Diese automatische
Stabilisierungswirkung in der einen Richtung kehrt sich
jedoch zum Nachteil um, wenn nämlich mit der gleichen
Lenkeranordnung auch auf der anderen Fahrzeughälfte
ein Arbeitswerkzeug vorgesehen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer
Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art eine zwangsweise
erfolgende Rückführung der Pendelachse und des Pendellenkers
in die Nullage herbeizuführen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
- daß die Hydraulikzylindermittel einen Zylinder mit zwei nebeneinander auf einer Kolbenstange verschiebbaren Kolben aufweisen, die zur Festlegung der Nullage des Pendellenkers mit sowohl auf der Kolbenstange als auch im Zylinder jeweils unter etwa gleichem Abstand angeordneten vorderen und rückwärtigen Anschlägen zusammenwirken, wobei dieser Abstand unter Berücksichtigung des Übersetzungsverhältnisses etwa dem Weg des Pendellenkers zwischen seinen Pendel-Endlagen entspricht,
- daß ein Hydraulikanschluß an einer Umfangsstelle des Zylinders vorgesehen ist, die ständig mit einem zwischen beiden Kolben gebildeten variablen Druckraum in Verbindung steht,
- und daß das Druckversorgungssystem ein die Druckölzufuhr zum Zylinder offenhaltendes Rückschlagventil, ein dazu parallel geschaltetes Absperrorgan und ein auf dessen Abflußseite angeordnetes Druckhalteventil enthält, an dem ein dem Auspendeln des Pendellenkers aus seiner Nullage entgegenwirkender Druck einstellbar ist.
- daß die Hydraulikzylindermittel einen Zylinder mit zwei nebeneinander auf einer Kolbenstange verschiebbaren Kolben aufweisen, die zur Festlegung der Nullage des Pendellenkers mit sowohl auf der Kolbenstange als auch im Zylinder jeweils unter etwa gleichem Abstand angeordneten vorderen und rückwärtigen Anschlägen zusammenwirken, wobei dieser Abstand unter Berücksichtigung des Übersetzungsverhältnisses etwa dem Weg des Pendellenkers zwischen seinen Pendel-Endlagen entspricht,
- daß ein Hydraulikanschluß an einer Umfangsstelle des Zylinders vorgesehen ist, die ständig mit einem zwischen beiden Kolben gebildeten variablen Druckraum in Verbindung steht,
- und daß das Druckversorgungssystem ein die Druckölzufuhr zum Zylinder offenhaltendes Rückschlagventil, ein dazu parallel geschaltetes Absperrorgan und ein auf dessen Abflußseite angeordnetes Druckhalteventil enthält, an dem ein dem Auspendeln des Pendellenkers aus seiner Nullage entgegenwirkender Druck einstellbar ist.
Diese erzwungene Rückstellung des Pendellenkers in die
durch die Hydraulikzylindermittel eindeutig definierte
Mittellage ist sinnvoll,
- um bei einem im Gelände befindlichen Mehrzweck- Baufahrzeug beide Hälften zueinander sowohl in Längs richtung als auch in Pendelrichtung geradestellen zu können, damit z. B. bekannte verschiebbare Gegengewichte auf dafür vorgesehenen Längsführungen von der einen zur anderen Fahrzeughälfte bewegt werden können;
- oder damit bei einem Frontlager mit dessen Ladeschaufel für Planierarbeiten ein echtes Planum geschaffen werden kann, das mit dem einer Planierraupe vergleichbar ist, wobei der Frontlader andererseits durch Ausnutzung der Pendelung einen Bodenausgleich erreicht, durch den sämtliche Räder zur Bodenhaftung gelangen und eine optimale Schubkraft erzeugt wird.
- um bei einem im Gelände befindlichen Mehrzweck- Baufahrzeug beide Hälften zueinander sowohl in Längs richtung als auch in Pendelrichtung geradestellen zu können, damit z. B. bekannte verschiebbare Gegengewichte auf dafür vorgesehenen Längsführungen von der einen zur anderen Fahrzeughälfte bewegt werden können;
- oder damit bei einem Frontlager mit dessen Ladeschaufel für Planierarbeiten ein echtes Planum geschaffen werden kann, das mit dem einer Planierraupe vergleichbar ist, wobei der Frontlader andererseits durch Ausnutzung der Pendelung einen Bodenausgleich erreicht, durch den sämtliche Räder zur Bodenhaftung gelangen und eine optimale Schubkraft erzeugt wird.
Unter Anwendung der speziellen Hydraulikzylindermittel
und die zugeordnete Hydraulikschaltung ist eine Mittellagen
stabilisierung möglich, die über die Druckhalteventile
in ihrer Härte je nach Fahrverhalten stärker oder schwächer
eingestellt werden kann. Im Unterschied zu bekannten
Stoßdämpfern mit bestimmter Dämpfungskennlinie wird bei
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung bereits von der
Nullage ausgehend durchweg eine gleichbleibende Stabili
sierungskraft erreicht und dadurch das Fahrverhalten bei
schneller Fahrt positiv beeinflußt. Es ist ferner möglich,
bei Niederdruck-Breitreifen zunächt die in den Reifen
enthaltene Federungskraft auszunutzen und erst ab einer
bestimmten Fahrzeugneigung das Druckhalteventil mit seiner
Stabilisierungswirkung ansprechen zu lassen.
In Ausgestaltung der vorbeschriebenen Lösung können zu
beiden Seiten der Längsachse des Pendellenkers symmetrisch
zwei gleiche Hydraulikzylinder eingreifen, die über eine
Verzweigung gemeinsam an das hydraulische Druckversorgungs
system anfgeschlossen sind.
Für eine zweite grundsätzliche Lösung der vorgenannten
Aufgabe wird wie zuvor von dem aus der US-PS 41 35 597
bekannten Stand der Technik gemäß Oberbegriff des
Patentanspruches 3 ausgegangen. Diese zweite Lösung
ist erfindungsgemäß dadurch gekenn
zeichnet,
- daß die über eine Verzweigung gemeinsam an das Druckversorgungssystem angeschlossenen Hydraulikzylinder jeweils einen in ihrem Druckraum frei geführten Kolben enthalten, der zwischen zwei Anschlägen beweglich ist, die auf der Druckraumseite des Kolbens eine Pendel-Endlage und auf der entgegengesetzten Kolbenseite die Nullage des Pendellenkers definieren,
- daß in einem dem Druckraum entgegengesetzten End abschnitt des Zylinders eine vom Kolben unabhängige Plungerstange geführt ist und stirnseitig am Kolben zur Anlage kommt, wenn sich der Pendellenker in seiner Nullage oder auf seinem Weg in Richtung auf diesen Zylinder befindet,
- und daß das Druckversorgungssystem ein die Druckölzufuhr zu den Zylindern offenhaltendes Rückschlagventil, ein dazu parallel geschaltetes Absperrorgan und ein auf dessen Abflußseite angeordnetes Druckhalteventil enthält, an dem ein dem Auspendeln des Pendellenkers aus seiner Nullage entgegenwirkender Druck einstellbar ist.
- daß die über eine Verzweigung gemeinsam an das Druckversorgungssystem angeschlossenen Hydraulikzylinder jeweils einen in ihrem Druckraum frei geführten Kolben enthalten, der zwischen zwei Anschlägen beweglich ist, die auf der Druckraumseite des Kolbens eine Pendel-Endlage und auf der entgegengesetzten Kolbenseite die Nullage des Pendellenkers definieren,
- daß in einem dem Druckraum entgegengesetzten End abschnitt des Zylinders eine vom Kolben unabhängige Plungerstange geführt ist und stirnseitig am Kolben zur Anlage kommt, wenn sich der Pendellenker in seiner Nullage oder auf seinem Weg in Richtung auf diesen Zylinder befindet,
- und daß das Druckversorgungssystem ein die Druckölzufuhr zu den Zylindern offenhaltendes Rückschlagventil, ein dazu parallel geschaltetes Absperrorgan und ein auf dessen Abflußseite angeordnetes Druckhalteventil enthält, an dem ein dem Auspendeln des Pendellenkers aus seiner Nullage entgegenwirkender Druck einstellbar ist.
Wenn gemäß einem weiteren Vorschlag das Druckversor
gungssystem in einem Nebenzweig zum Rückschlagventil
ein einstellbares Vorspannventil enthält, so wird
damit eine Pendelvorspannung erzeugt, um die Fahreigen
schaften eines Fahrzeuges z. B. bei Kurvenfahrten zu
beeinflussen, wo durch am Schwerpunkt einer Fahrzeug
hälfte angreifende Zentrifugalkräfte sonst eine Aus
pendelung erzwingen würden. Auch Bodenunebenheiten er
zwingen über die Reifen und Achsen ein Auspendeln der
gelenkig aufgehängten Fahrzeughälfte. Demgegenüber
wird am Vorspannventil ein ausreichender Druck erzeugt,
um den Pendellenker nach einem Pendelausschlag in seine
Nullpendellage zurückzudrücken.
Über die Wahl der Kolbenfläche der Zylindermittel und
des hydraulischen Druckes läßt sich die Kraft zur Mitten
stabilisierung genau auf die für die gewünschten Fahr
eigenschaften erforderliche Größe einstellen. Bei vielen
Fahrzeugen ist ein gegebener Hydraulikdruck aus Servo
systemen zur Lenkung, Ventilsteuerung, Steuerung des
Fahrantriebes usw. bereits vorhanden, so daß dann ledig
lich noch die Kolbenfläche bzw. der Querschnitt der
Zylindermittel zum Aufbringen der erforderlichen Kraft
gewählt zu werden brauchen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Vorrichtung kann das Druckversorgungssystem in
einem das Absperrorgan enthaltenden Nebenzweig zum
Rückschlagventil ein Überdruckventil aufweisen, an dem
ein dem Auspendeln des Pendellenkers aus seiner Mittel
lage entgegenwirkender Druck einstellbar ist, der den
Versorgungsdruck des Systems übersteigt oder diesem
mindestens gleich ist. Durch Einstellen eines bestimmten
Druckes am Überdruckventil wird die Kraft gewählt,
die sich den z. B. in Kurvenfahrten oder beim Überfahren
von Bodenunebenheiten ergehenden Auspendelungskräften
entgegenstellt, um optimale Fahreigenschaften, wie
Seitenstabilität und Laufruhe zu erreichen. Da der
beim Auspendeln in den Zylindermitteln erzeugte Ölstrom
wegen des Rückschlagventils nicht abfließen kann,
bestimmt der am Überdruckventil eingestellte Druck
die Kräfte, die ein Auspendeln überhaupt ermöglichen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen,
daß die Druckquelle für den vom System zu liefernden
Versorgungsdruck aus einem eine vorgespannte Gasblase
enthaltenden Hydraulikspeicher besteht, der insbesondere
eine automatische Nachfülleinrichtung zum Aufrechterhalten
eines im wesentlichen konstanten hydraulischen Druckes
aufweist. In diesem Fall drückt der an der Nachfüll
einrichtung eingestellte Speicherdruck auf die Kolben
flächen der Zylindermittel. Sofern das Absperrorgan
geöffnet ist, fließt beim Auspendeln verdrängtes
Hydrauliköl von den Zylindermitteln in den Speicher.
Das Pendelverhalten kann durch Wahl der Speichergröße
und der darin enthaltenen Gasvorspannung beeinflußt
werden. Die zum Auslenken erforderliche Kraft und
auch die Rückstellkraft kann z. B. über den Hubweg
progressiv ansteigen.
Die Anschlagfunktion der Kolben bzw. Kolbenhälften
kann im Bereich der Anschläge des Zylinders durch
Kolbenendlagendämpfungsmittel gedämpft werden.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Stabilisierungsvorrichtung für Pendellenker sind
nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 eine Seitenansicht eines knickgelenkten
Mehrzweckefahrzeuges mit verschiedenen
Arbeitsgeräten wie Frontschaufel- und Heck
bagger, mit einem Knickpendelgelenk, das
einen Pendellenker sowie eine hydraulische
Stabilisationsvorrichtung besitzt,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Knickpendelung in
geschnittener Seitenansicht, wobei die Lenk
zylinder und Stabilisierungszylinder zum
besseren Verständnis weggelassen sind,
Fig. 3 eine Ansicht des Aufbaues gemäß Fig. 2 in
der Ansicht A-A, wobei die rechte Bildhälfte
die Nullpendelungslage und die linke Bild
hälfte die Pendelendlage nach links (während der
Überwindung eines Hindernisses mit dem rechten
Vorderrad) zeigen,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß
Fig. 2 ohne Lenkeinschlag, wobei sich der
Pendellenker und die Stabilisierungszylinder
in ihrer Nullpendellage befinden,
Fig. 5 die Draufsicht wie in Fig. 4 jedoch bei
vollem Pendelausschlag (während des Über
fahrens einer Bodenerhebung mit dem linken
Vorderrad),
Fig. 6 einen Pendellenker mit Stabilisierungszy
lindern des Plungertyps in einer Pendelend
lage entsprechend Fig. 5, teilweise im Schnitt
in Verbindung mit einem Schaltbild für ein hy
draulisches Druckversorgungssystem,
Fig. 6a eine Variante der hydraulischen Schaltung
nach Fig. 6 für den Fall, wenn der Rückstell-
und Auspendeldruck gleich sind,
Fig. 7a, b, c jeweils einen Stabilisierungszylinder
in einer zweiten Ausführungsform in ver
schiedenen Endlagen, nämlich in Mittel
stellung (Nullpendellage), Zylinder mit
eingefahrener Kolbenstange entsprechend
der einen Pendelendlage bzw. Zylinder mit
ausgefahrener Kolbenstange entsprechend
der anderen Pendelendlage
und
Fig. 8 die Anordnung eines Stabilisierungszylinders
ähnlich Fig. 7 in Verbindung mit einer Va
riante des Druckversorgungssystems.
Als Anwendungsbeispiel zeigt Fig. 1 ein Mehrzwecke-
Baufahrzeug in Form eines mit knickgelenkten Bagger-
Laders, wobei auf der hinteren Fahrgestellhälfte bzw.
dem Hinterwagen 10 ein Arbeitsgerät in Form eines Heck
baggers 13 montiert ist, während der Vorderwagen 11 mit
einem Frontladegerät 12 ausgestattet ist. Beide Fahrzeug
hälften sind über ein Knickgelenk mit senkrechter Knick
achse 1 miteinander verbunden, wobei hydraulische Lenk
zylinder 8 zum Einstellen des Knickwinkels und somit
zur Lenkung dienen. Weitere Einzelheiten der Verbindung
zwischen Hinterwagen 10 und Vorderwagen 11 ergeben
sich aus Fig. 2 bis 5.
Ein Vorder- und Hinterwagen verbindendes gelenkiges
Zwischenglied, insbesondere ein Kugel- oder Kardan
gelenk 4 enthält die senkrechte Knickachse 1 und eine
im allgemeinen waagerechte Pendelachse 2, um die sich
Vorder- und Hinterwagen zueinander verdrehen bzw. ver
winden können, und zwar von der in Fig. 3 gezeigten
Mittellage entsprechend dem senkrechten Verlauf der
Knickachse 1 nach beiden Seiten jeweils um einen Pen
delwinkel a. Auf der im allgemeinen senkrechten Knick
achse 1 ist außer dem mit einem Kugelgelenklager 5 das
eine Ende eines Pendellenkers 3 am Hinterwagen 10 gela
gert. Das andere Ende des Pendellenkers 3 ist mittels
eines Kugelgelenklagers 6, das die Vertikalachse 9 ent
hält, auf dem Vorderwagen 11 gelagert. Entsprechend
Fig. 3 ist die Vertikalachse 9 und auch das Kardangelenk 4
um den Winkel α von der Mittellage nach links verschwenkt,
wobei diese Stellung auch derjenigen in Fig. 5 entspricht,
wenn beispielsweise der Vorderwagen 11 mit seinem linken
Reifen eine Bodenerhebung überfährt.
Gemäß Fig. 4 und 5 ist der Pendellenker 3 in der
Nähe seines Anschlußauges, mit dem er am Kugelge
lenklager 5 angeschlossen ist, mit zwei weiteren
seitlichen Anschlußaugen 15, 17 versehen, an denen
je ein Stabilisierungszylinder 20 mit seinem Stangen
ende angelenkt ist. Die Stabilisierungszylinder 20
sind am anderen Ende mit Anschlußenden 18, 19 (Fig. 6)
versehen, die an Gelenkstellen 14, 16 am Fahrgestell
bzw. am Vorderwagen 11 gelenkig befestigt sind. Nach
folgend ist die mit zwei Stabilisierungszylindern ar
beitende Pendellenkeranordnung anhand von Fig. 4 bis 6
weiter beschrieben.
Jeder Zylinder 20 entsprechend dem Plungersystem gemäß
Fig. 6 enthält eine Plungerstange 21 mit einem an ihrem
freien Ende angebrachten Gelenkauge, das an die seit
lichen Ansätze 15, 17 des Pendellenkers angeschlossen
ist. Dem als Führung für die Plungerstange ausgebildeten
Zylinderende entgegengesetzte Zylinderende ist innen zu
einem zylindrischen Druckraum 53 erweitert, in dem ein
mit Abdichteinrichtungen versehener Kolben 25 frei be
weglich geführt ist. Der Kolben 25 ist zwischen der als
Anschlag 23 dienenden Zylinderbodenfläche und einer
als Gegenanschlag 24 wirkenden Zylinderkopffläche
beweglich. Der maximale Hub des Kolbens 25 entspricht
im Übersetzungsverhältnis dem Pendelweg des Pendel
lenkers 3 zwischen seiner Mittellage und der in Fig. 3
gezeigten maximalen Auslenkung.
Wenn der Kolben 25 an der Zylinderbodenfläche 23 an
liegt und die Plungerstange 21 den Kolben 25 berührt,
kann der Pendellenker 3 nicht weiter ausschwenken und
hat somit jeweils nach rechts oder links eine Endlage
erreicht. Dies entspricht, unabhängig von der Knick
lenkstellung des Fahrzeuges, der maximalen Auspendelung
von Vorderwagen 11 und Hinterwagen 10 zueinander um den
Pendelwinkel α (Fig. 3). Der jeweilige Endanschlag der
Kolben 25 an der Zylinderbodenfläche 23 wird durch die
Verdrängung von Hydrauliköl gedämpft und kann zusätzlich
durch nicht eingezeichnete Endlagendämpfungen beliebig
stärker gedämpft werden. Ein besonderes Merkmal dieser
Bauweise besteht darin, daß die Plungerstangen 21 nur
dann gleichzeitig an dem zugeordneten Kolben 25 anliegen,
wenn sich der Pendellenker in der Mittellage befindet.
Beim Auspendeln z. B. in die in Fig. 6 gezeigte
Endlage entfernt sich die eine Plungerstange zu
nehmend von ihrem Kolben.
Fig. 6 zeigt außerdem ein Ausführungsbeispiel eines
hydraulischen Druckversorgungssystems 27 zum Anschluß
über eine gedachte Schnittstelle Z an einen Verzwei
gungspunkt 52, von dem aus beide Stabilisierungszy
linder 20 gleichmäßig beaufschlagt werden. Im Schalt
plan gemäß Fig. 6 befindet sich eine Hydraulikpumpe 30,
die beispielsweise auch zur Druckölversorgung des Fahr
zeuges selbst ausgelegt sein kann, wozu ein Hydraulik
anschluß X für Fahrzeughydraulik-Verbraucher vorgesehen
ist. Im Förderzweig der Pumpe liegt ein die Drucköl
zufuhr zu den Zylindern 20 offenhaltendes Rückschlag
ventil 32. Die Pumpe 30 fördert gegen ein in einem Neben
zweig 29 liegendes Vorspannventil 31, an dem ein be
stimmter hydraulischer Druck zur Stabilisierung der
Nullpendellage des Pendellenkers 3 eingestellt wird.
Überschüssiges Öl gelangt in einen hinter dem Vorspann
ventil 31 angeordneten Vorratsbehälter V.
Mit dem so eingestellten hydraulischen Druck, der
über die Hydraulikanschlüsse 26 an den Zylindern in
die Druckräume 53 gelangt, werden beide Kolben 25
gegen die Zylinderkopffläche 24 gedrückt, so daß der
Pendellenker 3 über die beiden Plungerstangen 21 zur
Mitte entsprechend der Nullpendellage gelangt.
Zur Verriegelung in der Mittellage dient ein Absperr
ventil (Wegeventil) 33, das in einem weiteren Neben
zweig 38 zwischen Rückschlagventil 32 und der Zylinder
anordnung vorgesehen ist. Bei geschlossenem Absperrventil
32 kann nur noch so weit Öl in die Zylinder nachfließen,
bis die Kolben ihre Endlage und der Pendellenker 3 seine
Mittellage erreicht haben. Diese Mittellage ist für be
stimmte Arbeiten mit Anbaugeräten somit fixiert.
Im Nebenzweig 38 des Druckversorgungssystems 27 befindet
sich außerdem ein Überdruckventil 34. Durch Einstellen
eines bestimmten Hydraulikdruckes am Ventil 35 kann bei
geöffnetem Absperrventil 33 die Kraft gewählt werden,
die den am Stabilisierungssystem von außen her wirksamen
Kräften entgegengesetzt wird, um dem Fahrzeug günstige
Fahreigenschaften, Seitenstabilität und Laufruhe zu ver
sehen. Beispielsweise im Fall einer stoßartig am Fahr
gestell angreifenden und die Auslenkung verursachenden
Kraft wird diese durch das Überdruckventil 34 unterhalb
eines bestimmten Kraftbetrages auf das Pendelsystem
übertragen, das dann seine einseitige Endlage erreicht
oder schon vorher anhält, sobald der von den Zylindern
her wirkende Druck nicht mehr größer als der am
Überdruckventil 34 eingestellte Druck ist.
Da der Ölstrom, den die Kolben 25 erzeugen, wenn eine
Auspendelung erfolgt, wegen des Rückschlagventils 32
nicht abfließen kann, bestimmt der Druck am Ventil 34
bei geöffnetem Absperrorgan 32 die Auspendelungskraft.
Bei der vereinfachten hydraulischen Schaltung gemäß
Fig. 6a fehlt das Überdruckventil 34 für die Fälle,
bei denen die am Stabilisierungssystem von außen wir
kende und von dort in das Druckversorgungssystem 28
gemäß Fig 6 a weitergeleitete Auslenkkraft gleichgroß
ist wie die zum Rückstellen des Stabilisierungssystems
in die Mittellage aufgebrachte Rückstellkraft.
Eine andere Ausführungsform eines Stabilisierungs
zylinders ist in verschiedenen Stellungen gemäß
Fig. 7a, b und 7c dargestellt. Der Zylinder 40 umfaßt
eine Kolbenstange 41 mit angeformtem Gelenkauge und
mit einem am anderen Ende im Durchmesser reduzierten
Kolbenführungsabschnitt 42, auf dessen Ende ein Zug
anschlag 43 aufgeschraubt und fixiert ist. Der Über
gang oder die Schulter zwischen Kolbenstange 41 und
dem Führungsabschnitt 42 bildet einen Druckanschlag
44. Innerhalb des Zylindergehäuses 45 ist ein zwei
teiliger Kolben mit Kolbenhälften 48, 50 verschiebbar
geführt, wobei die Kolbenhälften gegeneinander gerich
tete im Durchmesser fehlende Abschnitte aufweisen
können, die auch im Zustand gemäß Fig. 7b oder 7c
einen Druckraum 51 definieren. Beide Kolben besitzen
Innen- und Außendichtungen, wie im Querschnitt gemäß
Fig. 7a gezeigt. Der Kolben 48 arbeitet mit einer
Zylinderboden-Anschlagfläche 46 und der Zylinder 50
mit einer Zylinderkopf-Anschlagfläche 47 zusammen. Beim
gezeigten Beispiel besitzt die Kolbenstange 41 außer
den Kolben keine besondere Führung im Zylindergehäuse 45.
Am Zylinderumfang befindet sich ein Hydraulikanschluß
49, der in jeder Kolbenstellung noch mit dem Druckraum
51 in Verbindung steht. Eine Ausnehmung 54 im Zylinder
boden dient zur Aufnahme des freien Endes der Kolben
stange in deren eingefahrenem Zustand gemäß Fig. 7b.
Der Hydraulikzylinder ist in Fig. 7a in seiner Mittel
stellung gezeigt, in der sich auch ein angeschlossener
Pendellenker z. B. gemäß Fig. 8 in der Nullpendellage
befindet. Dieser Zustand entsteht automatisch durch
Druckölzufuhr in den Druckraum 51, der beide Kolben
hälften 48, 50 auseinander und gegen ihre Anschläge an
der Kolbenstange sowie im Innern des Zylindergehäuses
45 bewegt. Bezogen auf die Stabilisierungsanordnung
gemäß Fig. 8 zeigt Fig. 7b den eingefahrenen Zustand
des Hydraulikzylinders 40, wenn der Pendellenker 3 mit
seinem am Fahrgestell angeschlossenen Gelenkauge nach
rechts bezüglich Fig. 8 ausgependelt ist, während Fig. 7c
die entgegengesetzte Pendelendlage wiedergibt.
Das in Fig. 8 gezeigte Hydrauliksystem könnte eben
falls an die Schnittstelle Z angebracht werden. Dabei
wird über den Anschluß Y von einem fahrzeugseitigen
Pumpensystem über ein Speicherfüllventil 36 ein vor
gespannter (Gas)-Feder-Hydraulikspeicher (Membran-
oder Kolbensystem) gefüllt.
Der durch das Füllventil eingestellte Druck wirkt auf
die Kolbenflächen. Bei geöffnetem Absperrorgan 33 fließt
verdrängtes Hydrauliköl in den Speicher, so daß die Rück
stellkraft durch Wahl der Speichergröße und Vorspannung
stärker oder weniger stark während des Hubweges pro
gressiv ansteigen kann.
Beim Speichersystem ist die Auslenkkraft immer gleich
der Rückstellkraft.
Claims (7)
1. Vorrichtung zur Steuerung des Pendelverhaltens eines Pendel
lenkers bei einem knickgelenkten Fahrzeug, insbesondere Mehr
zweck-Baufahrzeug, dessen Vorderwagen (11) und Hinterwagen
(10) durch ein gelenkiges Anschlußglied (4) miteinander ver
bunden und um eine durch das Anschlußglied verlaufende Knick
achse (1) lenkbar sind, während an dem mit Vorder- und Hin
terwagen jeweils über Kugelgelenke (5, 6) verbundenen Pendel
lenker (3) zur Begrenzung von relativen Pendelbewegungen zwi
schen Vorder- und Hinterwagen um eine durch das Anschlußglied
verlaufende Pendelachse (2) Hydraulikzylindermittel in der
Nähe der Knickachse angreifen, die an der entfernten Fahr
zeughälfte angelenkt und an ein hydraulisches Druckversor
gungssystem angeschlossen sind,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Hydraulikzylindermittel einen Zylinder (40) mit zwei nebeneinander auf einer Kolbenstange (41) verschieb baren Kolben (48, 50) aufweisen, die zur Festlegung der Nullage des Pendellenkers mit sowohl auf der Kolbenstange als auch im Zylinder jeweils unter etwa gleichem Abstand angeord neten vorderen und rückwärtigen Anschlägen (43, 44 bzw. 46, 47) zusammenwirken, wobei dieser Abstand unter Berücksichtigung des Übersetzungsverhältnisses etwa dem Weg des Pendellenkers (3) zwischen seinen Pendel-Endlagen entspricht,
- daß ein Hydraulikanschluß (49) an einer Umfangsstelle des Zylinders (40) vorgesehen ist, die ständig mit einem zwi schen beiden Kolben gebildeten variablen Druckraum (51) in Verbindung steht,
- und daß das Druckversorgungssystem ein die Druckölzu fuhr zum Zylinder offenhaltendes Rückschlagventil (32), ein dazu parallel geschaltetes Absperrorgan (33) und ein auf des sen Abflußseite angeordnetes Druckhalteventil (31 bzw. 34) enthält, an dem ein dem Auspendeln des Pendellenkers aus sei ner Nullage entgegenwirkender Druck einstellbar ist.
- daß die Hydraulikzylindermittel einen Zylinder (40) mit zwei nebeneinander auf einer Kolbenstange (41) verschieb baren Kolben (48, 50) aufweisen, die zur Festlegung der Nullage des Pendellenkers mit sowohl auf der Kolbenstange als auch im Zylinder jeweils unter etwa gleichem Abstand angeord neten vorderen und rückwärtigen Anschlägen (43, 44 bzw. 46, 47) zusammenwirken, wobei dieser Abstand unter Berücksichtigung des Übersetzungsverhältnisses etwa dem Weg des Pendellenkers (3) zwischen seinen Pendel-Endlagen entspricht,
- daß ein Hydraulikanschluß (49) an einer Umfangsstelle des Zylinders (40) vorgesehen ist, die ständig mit einem zwi schen beiden Kolben gebildeten variablen Druckraum (51) in Verbindung steht,
- und daß das Druckversorgungssystem ein die Druckölzu fuhr zum Zylinder offenhaltendes Rückschlagventil (32), ein dazu parallel geschaltetes Absperrorgan (33) und ein auf des sen Abflußseite angeordnetes Druckhalteventil (31 bzw. 34) enthält, an dem ein dem Auspendeln des Pendellenkers aus sei ner Nullage entgegenwirkender Druck einstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu
beiden Seiten der Längsachse des Pendellenkers (3) symme
trisch zwei gleiche Hydraulikzylinder (40) angreifen, die
über eine Verzweigung (52) gemeinsam an das hydraulische
Druckversorgungssystem angeschlossen sind.
3. Vorrichtung zur Steuerung des Pendelverhaltens eines Pendel
lenkers bei einem knickgelenkten Fahrzeug, insbesondere Mehr
zweck-Baufahrzeug, dessen Vorderwagen (11) und Hinterwagen
(10) durch ein gelenkiges Anschlußglied (4) miteinander ver
bunden und um eine durch das Anschlußglied verlaufende Knick
achse (1) lenkbar sind, während an dem mit Vorder- und Hinter
wagen jeweils über Kugelgelenke (5, 6) verbundenen Pendel
lenker (3) zur Begrenzung von relativen Pendelbewegungen
zwischen Vorder- und Hinterwagen um eine durch das Anschluß
glied verlaufende Pendelachse (2) zwei Hydraulikzylinder (20)
beiderseits der Längsachse des Pendellenkers symmetrisch nahe
der Knickachse angreifen, die an der entfernten Fahrzeughälfte
angelenkt und an ein hydraulisches Druckversorgungssystem
angeschlossen sind,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die über eine Verzweigung (52) gemeinsam an das Druckversorgungssystem angeschlossenen Hydraulikzylinder (20) jeweils einen in ihrem Druckraum (53) frei geführten Kolben (25) enthalten, der zwischen zwei Anschlägen (23, 24) beweg lich ist, die auf der Druckraumseite des Kolbens eine Pendel- Endlage und auf der entgegengesetzten Kolbenseite die Nullage des Pendellenkers (3) definieren,
- daß in einem dem Druckraum (53) entgegengesetzten End abschnitt des Zylinders (20) eine vom Kolben unabhängige Plungerstange (21) geführt ist und stirnseitig am Kolben zur Anlage kommt, wenn sich der Pendellenker in seiner Nullage oder auf seinem Weg in Richtung auf diesen Zylinder befindet,
- und daß das Druckversorgungssystem ein die Druckölzu fuhr zu den Zylindern offenhaltendes Rückschlagventil (32), ein dazu parallel geschaltetes Absperrorgan (33) und ein auf dessen Abflußseite angeordnetes Druckhalteventil (31 bzw. 34) enthält, an dem ein dem Auspendeln des Pendellenkers aus sei ner Nullage entgegenwirkender Druck einstellbar ist.
- daß die über eine Verzweigung (52) gemeinsam an das Druckversorgungssystem angeschlossenen Hydraulikzylinder (20) jeweils einen in ihrem Druckraum (53) frei geführten Kolben (25) enthalten, der zwischen zwei Anschlägen (23, 24) beweg lich ist, die auf der Druckraumseite des Kolbens eine Pendel- Endlage und auf der entgegengesetzten Kolbenseite die Nullage des Pendellenkers (3) definieren,
- daß in einem dem Druckraum (53) entgegengesetzten End abschnitt des Zylinders (20) eine vom Kolben unabhängige Plungerstange (21) geführt ist und stirnseitig am Kolben zur Anlage kommt, wenn sich der Pendellenker in seiner Nullage oder auf seinem Weg in Richtung auf diesen Zylinder befindet,
- und daß das Druckversorgungssystem ein die Druckölzu fuhr zu den Zylindern offenhaltendes Rückschlagventil (32), ein dazu parallel geschaltetes Absperrorgan (33) und ein auf dessen Abflußseite angeordnetes Druckhalteventil (31 bzw. 34) enthält, an dem ein dem Auspendeln des Pendellenkers aus sei ner Nullage entgegenwirkender Druck einstellbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Druckversorgungssystem (27)
in einem Nebenzweig (29) zum Rückschlagventil (32) ein
einstellbares Vorspannventil (31) enthält.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Druckversorgungssystem (27;
28) in einem das Absperrorgan (33) enthaltenden Neben
zweig (38) zum Rückschlagventil (32) ein Überdruckventil
(34) aufweist, an dem ein dem Auspendeln des Pendellen
kers (3) aus seiner Mittellage entgegenwirkender Druck
einstellbar ist, der den Betriebsdruck des Systems über
steigt oder diesem mindestens gleich ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle für den
vom System zu liefernden Betriebsdruck aus einem eine
vorgespannte Gasblase oder -membran enthaltenden Hydrau
likspeicher (35) besteht, der insbesondere eine automati
sche Nachfülleinrichtung (36) zur Aufrechterhaltung eines
im wesentlichen konstanten hydraulischen Druckes aufweist
(Fig. 8).
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Anschlagfunktion der Kolben
bzw. Kolbenhälften im Bereich der Anschläge im Zylinder
durch Kolbenendlagendämpfungsmittel gedämpft ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863623347 DE3623347A1 (de) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Vorrichtung zur steuerung des pendelverhaltens eines pendellenkers bei einem knickgelenkten fahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863623347 DE3623347A1 (de) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Vorrichtung zur steuerung des pendelverhaltens eines pendellenkers bei einem knickgelenkten fahrzeug |
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DE3623347C2 true DE3623347C2 (de) | 1989-06-08 |
Family
ID=6304912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19863623347 Granted DE3623347A1 (de) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Vorrichtung zur steuerung des pendelverhaltens eines pendellenkers bei einem knickgelenkten fahrzeug |
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