DE29718807U1

DE29718807U1 - Achsfederung von Lastfahrzeugen und Arbeitsmaschinen

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Publication number: DE29718807U1
Application number: DE29718807U
Authority: DE
Original assignee: Liebherr Werk Ehingen GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Ehingen GmbH
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 1998-02-05
Anticipated expiration: 2007-10-23

Description

22. Oktober 1997 97-3028 G-sk

Liebherr-Werk Ehingen GmbH
D-89584 Ehingen/Donau

Achsfederung von Lastfahrzeugen und Arbeitsmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Achsfederung von Lastfahrzeugen und Arbeitsmaschinen, vorzugsweise von Schwerlastfahrzeugen, mit hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten, die die bewegliche Verbindung zwischen Achsen und Fahrgestell darstellen und Zylinderkammern durch Hydraulikleitungen mit Blasen- oder Membranspeichern (BMS, Hydrospeicher) verbunden sind, deren Gaskammern mit einer der gewünschten Federkennlinie angepaßten Gasmenge befüllt sind.

Hydro-pneumatische Achsfederungen dieser Art sind bekannt und werden in der Regel bei Schwerlastfahrzeugen eingesetzt, wobei üblicherweise der Gasvorspanndruck der Blasen- oder Membranspeicher, der die Federung bestimmt, konstant gehalten wird. Das Arbeiten mit einem konstanten Gasvorspanndruck ist aber nur dann unproblematisch, wenn die auftretenden Achslasten keine zu großen Unterschiede aufweisen, da andernfalls die Gefahr besteht, daß die Blasen oder Membranen der Blasen- oder Membranspeicher zerstört werden. Wird mit nur einem Gasvorspanndruck gearbeitet, kann sich bei stark veränderten Achslasten die Federung derart verändern, daß sie nicht mehr funktionssicher ist.

Es ist bekannt, mit mehreren Blasen- oder Membranspeichern zu arbeiten, die unter verschiedenen Gasvorspanndrücken stehen, wenn in Einzelfällen unterschiedliche Achslasten beherrscht werden müssen. Werden jedoch durch unterschiedliche BeIadungszustände veränderliche Achslasten erreicht, so läßt sich auch mit mehreren vorgegebenen Gasvorspanndrücken keine optimale Achsfederung erreichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydro-pneumatische Achsfederung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die sich einfach und schnell unterschiedlichen BeIadungszuständen bzw. Achslasten anpassen läßt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Gasmenge in den Gaskammern der Blasen- oder Membranspeicher auf die jeweiligen Achslasten einstellbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen hydro-pneumatischen Achsfederung wird also immer eine optimale Federung dadurch erreicht, daß die Gasmenge in der Gaskammer auf den jeweiligen Belastungszustand eingestellt wird.

Zweckmäßigerweise stehen die Gaskammern der Blasen- oder Membranspeicher über ein Ventil mit einem Druckgasspeicher oder einer Druckgasquelle in Verbindung. Als Gas wird üblicherweise Stickstoff verwendet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Druckgasspeicher ein Kolbenspeicher ist, dessen Kolben in dem Speicherzylinder hydraulisch, pneumatisch oder durch einen elektrischen oder anderen, beispielsweise mechanischen, Antrieb bewegbar ist.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Öldruck in den hydraulischen Kolbenzylindereinheiten gemessen wird und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die die Gasmenge in den Blasen- oder Membranspeichern

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entsprechend dem gemessenen Öldruck einstellt. Der Öldruck stellt sich abhängig von der Achslast in den Zylindern 2, 3 ein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 einen Schaltplan der hydro-pneumatischen Achsfederung, bei der die Federung auf ihren weichsten Wert eingestellt ist (geringste Achslast),

Fig. 2 den Schaltplan nach Fig. 1, bei dem die Federung auf ihren härtesten Wert eingestellt ist (höchste Achslast) und

Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Schaltplan, bei dem die Federung automatisch auf die jeweilige Achslast einstellbar ist (Zwischenstellung).

In dem linken strich-punktiert eingekastelten Teil der Zeichnung ist eine übliche hydro-pneumatische Achsfederung dargestellt, bei der der Gasvorspanndruck in dem Blasen- oder Membranspeicher 1 nicht veränderbar ist. Bei dieser bekannten Achsfederung stellen die hydraulischen Kolbenzyiindereinheiten 2, 3 die federnde Verbindung zwischen Fahrgestell und Achsen 8 dar. Die Kolben- 4 bzw. Ringkammer 5 gegenüberliegender Zylinder einer oder mehrerer Achsen sind in der dargestellten Weise kreuzweise durch Hydraulikleitungen 9, 10 miteinander verbunden. Dies bewirkt eine Stabilisierung des Fahrzeugs bei Kurvenfahrt. Die Hydraulikleitungen 9, 10 sind durch Leitungen 11, 12 unter Zwischenschaltung eines Kombiventils 13 mit den Blasen- oder Membranspeichern 1 verbunden. Die Hydraulikleitung 12 ist in gleicher Weise wie die Hydraulikleitung 11 mit einem Blasen- oder Membranspeicher 1 und mit einem Hydrauliksystem verbunden, wie es oben aus Fig. 1 ersichtlich ist.

Dem Hydrauliksystem wird über die Druckleitung 14 von der Hydraulikpumpe 15 Hydrauliköl zugeführt, so daß immer eine ausreichende Füllung vorhanden ist, wobei

die Füllung durch die Ventile 16, 17 gesteuert wird. Überschüssiges Öl wird über die Rücklaufleitung 18 zum Tank geführt. Die bis hierher beschriebene hydropneumatische Achsfederung ist bekannt und braucht daher näher nicht beschrieben zu werden.

Die Erfindung besteht darin, daß der Gaskammer 20 des Blasen- oder Membranspeichers über eine Leitung 21 und ein zwischengeschaitetes Magnetventil 22 ein Kolbenspeicher 24 zugeordnet ist, in dem ein Kolben 25 durch Öldruck verschieblich geführt ist. Um den Gasmenge in der Gaskammer 20 des Blasen- oder Membranspeichers 1 zu erhöhen, wird das Magnetventil 2 geöffnet und der Kolben 25 durch Öffnen des Magnetventils 23 in der Steuereinheit 27 über Öldruck nach links bewegt, bis die Gasmenge im Blasen- oder Membranspeicher in der gewünschten Weise erhöht und den Achslasten angepaßt ist.

Durch Verschieben des Kolbens 25 im Zylinder 24 wird Gas in den Blasen- oder Membranspeicher 1 gepumpt (Kolbenbewegung nach links) bzw. aus dem Blasenoder Membranspeicher abgelassen (Kolbenbewegung nach rechts). Die Gasmenge im Blasen- oder Membranspeicher 1 wird hierdurch erhöht bzw. verringert und in gewünschter Weise der Achslast angepaßt.

Die hydraulischen Kolbenzylindereinheiten 2 und 3 der gefederten Achsen sind zu ihrer Federung in der dargestellten Weise an Blasen- oder Membranspeicher 1 angeschlossen. Diesen Blasen- oder Membranspeichern 1 wird über den Kolbenspeicher 24 in Abhängigkeit von der Achslast eine bestimmte Gasmenge zugeführt.

Der den Achslasten entsprechende Federungsdruck kann über Drucksensoren 30 an den hydraulischen Kolbenzyiindereinheiten 2, 3 gemessen werden.

Zu jedem der Achslast entsprechenden Federungsdruck 30 wird die erforderliche Gasmenge der Blasen- oder Membranspeicher errechnet. Die errechnete Gasmenge

wird sodann durch den Kolbenspeicher eingestellt, indem der Kolben 25 im Zylinder 24 um eine bestimmte Strecke nach links oder rechts verschoben wird. Diese Verschiebung wird über die Kolbenwegerfassung 26 gemessen und die Magnetventile 23 und 23a sinngemäß angesteuert. Dabei wird grundsätzlich eine Einstellung gewählt, bei der der Blasen- oder Membranspeicher 1 etwa zur Hälfte mit Öl und Gas gefüllt ist.

Für die Zustände "leer" (Fig. 1) und "voll" (Fig. 2) ist die Gasmenge relativ einfach einzustellen. Hierzu ist es grundsätzlich nur erforderlich, den Kolben 25 in die dargestellten Endstellungen in dem Speicherzylinder 24 zu verfahren, die aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich sind.

Aus Fig. 1 ist der Zustand "leer" ersichtlich, bei der sich der Kolben 25 in der rechten Endstellung des Kolbenspeichers 24 befindet. Die Gasmenge in der Gaskammer des Blasen- oder Membranspeichers 1 ist somit der kleinste und die Menge in dem Kolbenspeicher die größte. Die Achsfederung ist somit auf die kleinste Achslast eingestellt.

Bei dem Zustand "voll" (Fig. 2) ist der Kolben 25 in die linke Endstellung des Kolbenspeichers 24 gefahren worden, so daß Gasmenge im Blasen- oder Membranspeicher 1 die größte ist. Der Federungsdruck ist dabei auf die höchste Achslast eingestellt.

Bei der aus Fig. 3 ersichtlichen Einstellung befindet sich der Kolben 25 etwa in der Mitte des Kolbenspeichers 24, wobei der Federungsdruck auf einen mittleren Wert eingestellt ist. Um eine solche Einstellung vorzunehmen, wird der Kolbenweg erfaßt.

Nach Erreichen der notwendigen Gasmenge wird die Bewegung des Kolbens 25 gestoppt und das Ventil 22 geschlossen und somit der Kolbenspeicher 24 von dem

Blasen- oder Membranspeicher 1 getrennt. Die für die vorhandene Achslast erforderliche Gasmenge ist nun in dem Blasen- oder Membranspeicher 1 eingestellt.

Die Veränderung der Gasmenge kann automatisch oder manuell erfolgen.

Bei automatischer Veränderung des Gasvorspanndrucks wird über einen Drucksensor 30 der jeweilige Federungsdruck in dem Federungskreis gemessen und somit die jeweilige Achslast erfaßt. Entsprechend dem gemessenen Federungsdruck wird die zugehörige Gasmenge eingestellt, was in der beschriebenen Weise durch die Verschiebung des Kolbens 25 in dem Kolbenspeicher 24 erfolgt.

Die Auslegung der Größe des Kolbenspeichers 24 richtet sich nach den auftretenden niedrigsten bzw. höchsten Achslasten.

Beim Anfahren der Niveaustellung der hydraulischen Kolbenzylindereinheiten 2 und 3 stellen sich die Federungsdrücke ein. Nach dieser Einstellung kann durch Verfahren des Kolbens 25 in dem Kolbenspeicher 24 die erforderliche Gasmenge eingestellt werden.

Nach Erreichen der vorgegebenen Stellung des Kolbens 25 in dem Kolbenspeicher 24 wird über das Ventil 22 der Kolbenspeicher von dem Blasen- oder Membranspeicher getrennt.

Claims

4 · 22. Oktober 1997 97-3028 G-sk Liebherr-Werk Ehingen GmbH D-89584 Ehingen/Donau Achsfederung von Lastfahrzeugen und Arbeitsmaschinen Ansprüche

1. Achsfederung von Lastfahrzeugen und Arbeitsmaschinen, vorzugsweise von Schwerlastfahrzeugen, mit hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten, die die bewegliche Verbindung zwischen Achsen und Fahrgestell darstellen und deren Zylinderkammern durch Hydraulikleitungen mit Blasen- oder Membranspeichern (BMS) (Hydrospeicher) verbunden sind, deren Gaskammer mit einer der gewünschten Federkennlinie angepaßten Gasmenge befüllt sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Gasmenge in der Gaskammer der Blasen- oder Membranspeicher auf die jeweilige Achslast einstellbar ist.

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2. Achsfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaskammern (20) der Blasen- oder Membranspeicher (1) über ein Ventil (22) mit einem Druckgasspeicher oder einer Druckgasquelle in Verbindung stehen.

3. Achsfederung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgasspeicher ein Kolbenspeicher (24) ist, dessen Kolben (25) hydraulisch, pneumatisch oder durch einen elektrischen oder einen anderen, beispielsweise mechanischen Antrieb bewegbar ist.

4. Achsfederung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Öldruck in den hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten (2, 3) gemessen wird und eine Steuereinrichtung (27) vorgesehen ist, die die Gasmenge in den Blasen- oder Membranspeichern (1) entsprechend dem gemessenen Öldruck einstellt.

5. Achsfederung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung durch entsprechende Verschiebung des Kolbens (25) in dem Kolbenspeicher (24) erfolgt.