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DE2260173A1 - Kipphydraulik zum kippen des fahrerhauses eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Kipphydraulik zum kippen des fahrerhauses eines kraftfahrzeugs

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DE2260173A1
DE2260173A1 DE2260173A DE2260173A DE2260173A1 DE 2260173 A1 DE2260173 A1 DE 2260173A1 DE 2260173 A DE2260173 A DE 2260173A DE 2260173 A DE2260173 A DE 2260173A DE 2260173 A1 DE2260173 A1 DE 2260173A1
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DE
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cab
tilting
control valve
bypass line
flow
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William T Neill
Roy Reynolds
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Enerpac Tool Group Corp
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Applied Power Industries Inc
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Description

• !. Γ h
Keg.-Nr. P 91/191
Dr.F/F
8. 12. 1972
Applied Power Industries, Inc.
Milwaukee, Wisconsin 53218, V.St.A.
Kipphydraulik zum Kippen des Fahrerhauses
eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Kipphydraulik zum Kippen des Fahrerhauses eines Kraftfahrzeugs um eine zu dessen Längsachse senkrechte Kippachse aus einer ersten Endlage, in der das Fahrerhaus voll auf dem Fahrzeugrahmen aufsitzt, in eine zweite Endlage, in der das
Fahrerhaus ganz nach vorn gekippt ist, und zurück unter jeweiligem Durchlaufen einer Zwischenlage, in der sich der Schwerpunkt des
Fahrerhauses vertikal über der Kippachse befindet, mit einer mit einem Ende am Fahrzeugrahmen und mit dem anderen Ende am Fahrerhaus angelenkten doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Kombination, deren Zylinder über erste: Leitungen mit einem die Strömungsrichtung des. Bydraulikfluids in diesen Leitungen bestimmenden Steuerventil, verbunden ist, das seinerseits über eine Druckleitung mit einer Pumpe und über eine Bückleitung mit einem Sank für das Hydraulikfluid in Verbindung steht*
fiel Kraftfahrzeugen mit einem fahrerhaus, das wie bei vielen Lastkraftwagen über dem Faiirzeugmotor liegt, ist es üblich, das Fahrerhaus so am Fahrzeugrahmen anzulenken, daß es sich aus einer Fahrstellung um einen Winkel von angenähert, 90° nach vorn in eine
Wartungsstellung kippen läßt, in der die darunter liegenden Fahrzeugteile frei zugänglich sind. Zum Kippen des Fahrerhauses ist dabei
meist eine Kipphydraulik. vorgesehen, die einen am Fahrzeugrahmen
angelenkten Zylinder und einen am Fahrerhaus angelenkten Kolben
aufweist, die sich unter Antrieb durch ein Hydraulikfluid relativ
zueinander verschieben lassen.
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Dabei iat der Kolben in der Fahreteilung bei voll auf dem Fahrzeug» rahmen aufsitzendem Fahrerhaue ganz in den Zylinder eingefahren und wird beim lippen de« Fahrerhausee in die Wartungsatellung au· dem Zylinder ausgefahren. Im ersten Teil dieser Kippbewegung hat das Fahrerhaus unter dam Einfluß seineβ, Eigengewichts die Tendenz, in dia Fahrstellung zurückzukehren, daa Eigengewicht dee Fahrerhausee ist also in diesem Stadium der hydraulischen Kippkraft entgegengerichtet bzw. weist eine dieser Kippkraft entgegengerichtete Komponente auf. Sobald aber nach einer Verschwenkung um etwa 45 der Schwerpunkt des lahrerhauses vertikal über die Kippachse gelangt, sucht das Eigengewicht des Sahrerhauses den Kolben nicht mehr wie bis dahin in den Zylinder zurückzudrücken, sondern übt auf den Kolben eine Zugkraft aus, die ihn noch weiter aus dem Zylinder herauszuziehen sucht. Das Eigengewicht des Fahrerhauses und die hydraulische Kippkraft wirken dann beide in der gleichen Sichtung auf den Kolben.
Beim Zurückkippen des Fahrerhauses aus der Wartungestellung in die Fahrstellung kehren sich die oben dargelegten Kräfteverhältnisse um, und das Eigengewicht des Fahrerhauses sucht nach Überschreiten der obersten Lage seines Schwerpunktes ebenso wie die dann umgekehrt gerichtete hydraulische Kippkraft den Kolben in den Zylinder hineinzudrücken .
In beiden Fällen befindet sich das fahrerhaus in der jeweils zweiten Phase der Kippbewegung unter dem freien Fall entsprechenden Bedingungen, und es muß Vorsorge getroffen werden, daß seine Bewegung eine Verzögerung erfährt, um einen freien Fall dea Fahrerhaus mit unbegrenzter Geschwindigkeit und die damit verbundenen Gefahren für das Fahrerhaus und Fahrzeug selbst und für das Wartungspersonal auszuschließen.
Bei den bisher bekannten Kipphydraulikkonstruktionen ist zu diesem Zwecke zwischen dem Zylinder einerseits und einer Pumpe bzw. einem Tank andererseits in den Kreislauf dea Uydraulikfluids ein dessen Strömungsrichtung bestimmendes Steuerventil eingefügt, das eine fest
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eingebaute Drosselöffnung enthält, die den Fluidetrom begrenzt. Eine solche Bauweise führt zwar während der Bedingungen des freien Falls zu einer Begrenzung des Bückstroma des Hydraulikfluids aus dem Zylinder und erreicht somit das gesteckte Ziel einer Beschädigungsgefahren vermeidenden Verzögerung für die Bewegung des Fahrerhauses im zweiten Kippstadium. Sie ist aber insofern nachteilig, als auch das von der Pumpe zum Zylinder geförderte Hydraulikfluid durch die .Drosselöffnung hindurchgedrückt werden muß, wodurch sich der Kippvorgang als ganzes unnötig verzögert und außerdem einen unnötig großen Bedarf an Antriebsleistung mit sich bringt, so daß der Wirkungsgrad der gesamten Kipphydraulik unerwünscht absinkt. Erschwerend kommt außerdem hinzu, daß der Bücket rom des Hydraulikfluids aus dem Zylinder zum Tank, auch schon vor Eintritt der Bedingungen für einen freien Fall des Fahrerhauses durch die feste Srosselöffnung begrenzt wird, was in diesem Kippstadium unnötig ist und den Zeitaufwand und den Leistungsbedarf für den Kippvorgang weiter vergrößert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kipphydraulik der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie einerseits die Gefahr eines freien Falls des Fahrerhauses während des gesamten Kippvorganges zuverlässig ausschließt, andererseits aber frei ist von unnötigen Begrenzungen für den Fluidstrom vom und zum Zylinder·
Diese Aufgabe wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bückleitung vom Steuerventil zum Tank mit einer Strömungsdrossel versehen ist, die auf einen vorgebbaren Anstieg des Fluidstromes in der Bückleitung anspricht und dann den Fluidatrom durch die Bückleitung begrenzt .
Die erfindungsgemäß ausgebildete Kipphydraailik ist zum. einen mit einem üblichen Vierwegeventil zur Bestimmung der Strömungsrichtung für das Hydraulikfluid und zum anderen mit einer davon getrennten Strömungsdrossel in der Bückleitung zwischen dem Vierwegeventil und dem Tank ausgestattet, und diese Strömungsdrossel reagiert auf die Geschwindigkeit des Fluidstromes so, daß das Hydraulikfluid aus der
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eu entleerenden Kammer des Zylinders mit im wesentlichen vollem Durchfluß ausströmt, bis die geometrischen Bedingungen für einen freien Fall des Fahrerhausee erfüllt sind, worauf die Strömungsdrossel die Zunahme des Fluidstromes feststellt und dann eine Verzögerung der Fallbewegung des Fahrerhauses durch Fluidstrombegrenzung herbeiführt. Dar Fluidetrom von der Pumpe zum Zylinder vollzieht sich ständig ohne jede Begrenzung.
Bei einer bevorzugten Ausführungeform der Erfindung unterteilt der Kolben den Zylinder in zwei Kammern, von denen jede über eine von zwei Einlaß- und Auelaßleitungen mit dem Steuerventil verbunden ist.
Für die Ausbildung der erfindungsgemäß vorgesehenen Strömungsdrossel in der Bückleitung vom Zylinder bzw. dem Steuerventil zum Sank sind zwei Ausführungen bevorzugt. Bei der ersten davon weist die Strömungsdrossel ein in die Rückleitung eingefügtes und bei einer vorgebbaren Geschwindigkeit des Fluidstromes in der Eückleitung vom Steuerventil zum Tank schließendes Sperrventil und eine das Sperrventil überbrückende Umwegleitung mit einer festen Droeselöffnung auf, und bei der zweiten Ausführung ist die Strömungsdrossel als in die Bückleitung eingefügtes druckkompensiertes fiegulierventil für den Fluidetrom vom Steuerventil zum Tank ausgebildet. In beiden Fällen läßt die Strömungsdrossel einen ungehinderten Fluidetrom bis zu einer vorgebbaren Strömungsgeschwindigkeit zu und bewirkt erat oberhalb davon eine Begrenzung des Fluldstromes.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele veranschaulicht; dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematisch gehaltene Darstellung eines mit einer
erfindungsgemäß ausgebildeten Kipphydraulik ausgestatteten Kraftfahrzeuge und
Fig. 2 eine Abwandlung für den wesentlichen Teil der Kipphydraulik von Fig. 1.
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Das in Fig. 1 dargestellte Kraftfahrzeug besitzt einen mit strichpunktierten Linien gezeichneten langgestreckten Rahmen 1Q, an dem mit einer Kippachse 12 ein. über dem Fahrzeugmotor sitzendes Fahrerhaus 14 in üblicher Ausführung angelenkt ist. Sas hydraulische Antriebssystem zum Anheben oder Kippen des Fahrerhauses 14 gegenüber dem Rahmen 10, also die Kipphydraulik, weist einen Zylinder 16 auf, in dem ein Kolben 18 axial verschiebbar geführt ist, an dem eine koaxial zum Zylinder aus diesem heraus nach außen austretende Kolbenstange 20-befestigt ist. Der Kolben 18 unterteilt den Zylinder 16 in zwei Kammern 22 und 24. An seinem geschlossenen Ende ist der Zylinder 16 in einem Gelenk 26 am Rahmen 10 angelenkt, und die am gegenüberliegenden Ende aus dem Zylinder 16 austretende Kolbenstange 20 ist mit ihrem freien finde in einem Gelenk 28 am Fahrerhaus 14 angelenkt. Die Kammern 22 und 24 im Zylinder 16 sind über Einlaß- und Auslaßleitungen 32 bzw· 34 mit einem als Vierwegeventil ausgebildeten Steuerventil 30 für die Bestimmung der Sichtung des Fluidatromes in den Einlaß— und Auslaßleitungen 32 und 34 verbunden. Das Steuerventil 30 ist in üblicher Art ausgeführt und besitzt einen Betätigungsaetoä. 36, mittels dessen es in eine Anhebestellung oder in eine Absenkstellung gebracht werden kann. In der Darstellung in Fig. 1 befindet sich das Steuerventil 30 in seiner Anhebestellung für das Anheben des Fahrerhauses 14.
Eine Pumpe 38 mit fester Verdrängung ist mit dem Steuerventil 30 über eine Druckleitung 40 verbunden, die ein Bückschlagventil 42 enthält. Die Pumpe 38 läßt sich von Hand mittels eines Hebels 44 betätigen und ist von üblicher Bauart. Eine Ansaugleitung 46 verbindet die Saugseite der Pumpe 38 mit einem Tank 48 für Hydraulikfluid, wobei ein eingefügtes Bückschlagventil 50 einen Bückstrom von Hydraulikfluid von der Pumpe 38 zum Tank 48 verhindert. Das Bückschlagventil 42 läßt einen ELuidstrom nur von der Pumpe 38 zum Steuerventil 30 und unterbindet einen Fluidstrom in umgekehrter Richtung.
Zwischen dem Steuerventil 30 und dem Tank 48 ist als Verbindung eine Rückleitung 52 vorgesehen, die eine Strömungsdrossel 54 mit Druckkompensation enthält. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist
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die Strömungsdrossel $b mit einem in die fiückleitung 52 eingefügten Sperrventil 56 mit Geschwindigkeiteauslösung auegebildet, das einen Ventilsitz 58 und eine normalerweise durch eine Feder 62 von diesem weggedrückte Ventilkugel 60 aufweist. Diese Ventilkugel 60 gibt dem Hydraulikfluid den Strömungsweg am Ventilsitz 58 vorbei frei, solange der Fluidstrom einen vorgebbaren Grenzwert für seine Geschwindigkeit nicht überschreitet. Wird jedoch dieser Grenzwert Überschritten, so kommt die Ventilkugel 60 zur Anlage am Ventilsitz 58 - entgegen der Kraft der Feder 62 - und unterbricht so den geraden Weg für den Fluidstrom in der fiUckleitung 52. Bei in dieser Weise gesperrtem Sperrventil 56 unter Sperrauslösung durch die Geschwindigkeit des Fluidstromes bzw. den Durchsatz an Hydraulikfluid durch die Mickleitung 52 steht für den Durchgang des Hydraulikfluida nur mehr eine stromauf und stromab vom Sperrventil 56 von der Bückleitung abzweigende bzw. darin einmündende Umwegleitung 61 zur Verfügung, die eine feate Orosselöffnung 66 enthält. Sobald also der FLuidstrom in der Bückleitung 52 solche Werte, erreicht, daß die Ventilkugel 6ü am Ventilsitz 58 zur Anlage kommt und den Fluidstrom im geraden Weg der Bückleitung 52 unterbricht, strömt das Hydraulikfluid unter entsprechender Strömungsbegrenzung aus dem oberen Teil der fiückleitung 52 in die Umwegleitung 61 und durch die fest« Drosselöffnung 66 zum unteren Teil der fiückleitung 52 und zum Tank.
Für die Beschreibung des Betriebes der daxgestellten Kipphydraulik sei angenommen, daß sich daa Steuerventil 30 in der in Hg. 1 gezeigten Stellung befinde. Durch Betätigung der Pumpe 38 wird dann Hydraulikfluid in die Kammer 22 des Zylinders 16 gepraßt und bringt den Kolben 18 und die Kolbenstange 2(1 zum Auefahren aus. dem Zylinder 16, wodurch da« Fahrerhaus 14 angehoben wird. Im Verlaufe dieaar Anhebung schwenkt die Kolbenstange 20 das Fahrerhaus Ik um einen Winkel von angenähert 90° aus seiner Fahreteilung mit vollem Aufsitzen auf dem Bahnten 10 in seine Wartungeetellung. Während der ersten %5° dieser Schwenkbewegung übt das Gewicht des Fahrerhauses ΛΗ eine Kraft auf den Kolben 18 aus, die diesen in den Zylinder 16 hineinzudrücken sucht. Sobald das Fahrerhaus 1^ die in Fig. 1 durch eine gestrichelte
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Linie 68 angedeutete 45°-Stellung erreicht hat, die einer angenähert senkrechten Lage des Schwerpunktee des Fahrerhauses 14- über der Kippachse 12 entspricht, beginnt das Fahrerhaus nach vorn zu fallen und sucht dabei den Kolben 18 aus dem Zylinder 16 herauszuziehen. Vor diesem Zeitpunkt vollzieht sich das Ausströmen des Hydraulikfluids aus der Kammer 24 des Zylinders 16 im wesentlichen unbehindert, da die auftretende Strömungsgeschwindigkeit nicht ausreicht, um die Ventilkugel 60 zur Anlage am Ventilsitz 58 zu bringen und so das Sperrventil 56 abzusperren. Die Entleerung der Kammer 24 vollzieht sich also bis dahin mit vollem Durchfluß. Wenn nun aber das Fahrerhaus 14 durch seine obere Schwerpunktlage hindurchgeht und die Bedingungen für seinen freien Fall - in geometrischer Hinsicht - eintreten, nimmt der Fluidstrom aus der Kammer 24 stark zu und wird groß genug, daß seine Geschwindigkeit ausreicht, um die Ventilkugel 60 zur Anlage am Ventilsitz 38 zu bringen und damit das Sperrventil 56 zu schließen. Dann steht für den Fluidstrom nur mehr die Umwegleitung 61 mit ihrer festen Drosselöffnung offen, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit vermindert und die Bewegung des Kolbens 18 aus dem Zylinder 16 nach außen sowie die Abwärtsbewegung des Fahrerhauses 14 verlangsamt wird.
Bei Umstellung des Steuerventils 3Q in seine Absenkstellung mittels des Betätigungshebels 36 zum Absenken des Fahrerhauses 14 aus seiner Wartungsstellung in seine Fahrstellung arbeitet die druckkompensierte Strömungsdrossel ü>4 in analoger Weise und bewirkt in der zweiten Hälfte der Kippbewegung des Fahrerhauses die «rforderliche Abbremsung durch Verkleinerung der Strömungsgeschwindigkeit des in den Sank 48 zurückströmenden Hydraulikfluids. Das Ausströmen des Hydraulikfluida aus der Pumpe 38 vollzieht sich dagegen sowohl in der Absenkstellung als auch in der Anhebestellung des Steuerventils J>0 unbeschränkt und mit vollem Durchfluß zur Kammer 24 bzw. 22 im Zylinder 16.
Die in Fig. 2 dargestellte Abwandlung gleicht der Ausführung nach Fig. 1 in Aufbau und Wirkungsweise bis auf die einzige Ausnahme, daß die strömungsdrossel 70 als druckkompensiertes Begulierventil ausgebildet ist, das im Ergebnis aber genau so wirkt wie die Kombination von Sperrventil und Umwegleitung mit fester Drosselöffnung.
- Patentansprüche 309824/0409

Claims (4)

  1. Patentansprüche
    Λ J Kipphydraulik zum Kippen dee Fahrerhauses eines Kraftfahrzeugs um eine zu dessen Längsachse senkrechte Kippachse aus einer ersten Endlage, in der das Fahrerhaus voll auf dem Fahrzeugrahmen aufsitzt, in eine zweite Endlage, in der das Fahrerhaus ganz nach vorn gekippt ist, und zurück unter jeweiligen Durchlaufen einer Zwischenlage, in der sich der Schwerpunkt des Fahrerhauses vertikal über der Kippachse befindet, mit einer mit einem Ende am Fahrzeugrahmen und mit dem anderen Ende am Fahrerhaus angelenkten doppeltwirkenden KoIben-Zylinder-Kombination, deren Zylinder über erste Leitungen mit einem die Strömungsrichtung des Hydraulikfluids in diesen Leitungen bestimmenden Steuerventil verbunden ist, das seinerseits über eine Druckleitung mit einer Pumpe und über eine Bückleitung mit einem Tank für das Hydraulikfluid in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Bückleitung (52) vom Steuerventil (30) zum Tank (48) mit einer Strömungsdrossel (54; 70) versehen ist, die auf einen vorgebbaren Anstieg des Fluidetromes in der Bückleitung anspricht und dann den Fluidstrom durch die Bückleitung begrenzt.
  2. 2. Kipphydraulik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (1Ö den Zylinder (16) in zwei Kammern (22 und 24) unterteilt, von denen jede über eine von zwei Einlaß- und Auelaßleitungen (32, 34) mit dem Steuerventil (30) verbunden ist.
  3. 3. Kipphydraulik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsdrossel (54) ein in die Bückleitung (52) eingefügtes und bei einer vorgebbaren Geschwindigkeit des Fluidetromea in der Rückleitung vom Steuerventil (30) zum Tank (48) schließendes Sperrventil (56) und eine das Sperrventil überbrückende Umwegleitung (61) mit einer festen Drosselöffnung (66) aufweist (Fig. 1).
  4. 4. Kipphydraulik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsdrossel als in die Bückleitung (52) eingefügtes druckkompensiertes Begulierventil (70) für den Fluidstrom vom Steuerventil (30) zum Tank (48) ausgebildet ist (Fig. 2).
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    Leerserte
DE2260173A 1971-12-10 1972-12-08 Kippvorrichtung für Fahrerhäuser von Lastkraftwagen Expired DE2260173C3 (de)

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US20677771A 1971-12-10 1971-12-10

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Publication Number Publication Date
DE2260173A1 true DE2260173A1 (de) 1973-06-14
DE2260173B2 DE2260173B2 (de) 1976-03-11
DE2260173C3 DE2260173C3 (de) 1980-10-02

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ID=22767915

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2260173A Expired DE2260173C3 (de) 1971-12-10 1972-12-08 Kippvorrichtung für Fahrerhäuser von Lastkraftwagen

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JP (2) JPS4865620A (de)
AU (1) AU460382B2 (de)
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DE (1) DE2260173C3 (de)
FR (1) FR2170429A5 (de)
GB (1) GB1366176A (de)
IT (1) IT973819B (de)
NL (1) NL150739B (de)
SE (1) SE382316B (de)

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