DE4327764A1 - Luftfederungsanlage - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftfederungsanlage nach der
Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Luftfederungsanlage ist
bekannt (Literatur: WABCO, ECAS Elektronische Niveauregelung für
luftgefederte Nutzfahrzeuge, März 1990).
Bei bekannten Luftfederungsanlagen war zunächst die Steuerung mit
Luftfederventilen rein mechanisch ausgelegt. Schon bald aber ent
wickelte man elektromechanische Regelungen. Damit wurde der Be
dienungskomfort erhöht und es wurden Anhebe- und Absenkvorgänge er
leichtert. Die fortschrittlichste Entwicklung in dieser Richtung ist
eine elektronisch geregelte Luftfederungsanlage.
Mit einer solchen elektronisch geregelten Anlage wird der Fahr
komfort erhöht. Durch kleine Federraten und niedrige Eigenfrequenzen
wird das Ladegut geschont. Es wird der Luftverbrauch während der
Fahrt vermindert. Es können unterschiedliche Niveaus durch automa
tische Nachregelung eingehalten werden. Ferner sind Zusatzfunktionen
wie Liftachsensteuerung, Anfahrhilfe und Überlastschutz problemlos
zu integrieren.
Die bekannte Anlage hat aber den Nachteil, daß die mit Magnetven
tilen als Vorsteuerventile ausgerüsteten Ventileinrichtungen in den
Umschaltstellungen meist unter Strom stehen. Zum Halter der Um
schaltstellung ist ein ständiger Stromverbrauch erforderlich. Damit
ist der Strombedarf der bekannten Anlage verhältnismäßig hoch. Bei
Abstellen oder Ausfall der Stromversorgung fallen die Ventile in
ihre Grundstellung zurück.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nach
teil zu vermeiden und eine Luftfederungsanlage zu schaffen, deren
Strombedarf geringer ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden
Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.
Die Luftfederungsanlage hat den Vorteil, daß ohne Zufuhr elektri
scher Energie eine eingestellte umgeschaltete Schaltstellung ge
halten wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes des Hauptanspruchs
ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Mehrere ausgewählte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer Luftfederungsanlage für ein Nutzfahrzeug mit drei Achsen, von
denen eine Achse eine Liftachse ist, Fig. 2 eine Abwandlung der
Bauart nach Fig. 1, Fig. 3 eine zweite Variante der Bauart nach
Fig. 1 und Fig. 4 bis 9 beispielhaft verschiedene Einzelheiten
der erfindungsgemäßen Luftfederungsanlage.
Das in der Fig. 1 symbolhaft dargestellte Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Luftfederungsanlage eines Nutzfahrzeugs hat bei
spielhaft eine lenkbare Vorderachse 1 und eine hintere Doppelachse.
Die Doppelachse umfaßt eine angetriebene Achse 2 und eine nicht an
getriebene Achse 3. Die nicht angetriebene Achse 3 kann, bezogen auf
die Fahrtrichtung vor oder hinter der angetriebenen Achse 2 ange
ordnet sein und kann dementsprechend als Vorlaufachse oder als Nach
laufachse bezeichnet werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbei
spiel ist die nicht angetriebene Achse 3 anhebbar und wird deshalb
auch als Liftachse 3 bezeichnet. Die Liftachse 3 kann bei geringer
Beladung des Fahrzeugs angehoben werden. Die Luftfederungsanlage
weist im wesentlichen eine Druckluftbeschaffungseinrichtung 4, ein
zentrales 3/2-Wege-Magnetventil 5, ein nachgeschaltetes
2/2-Wege-Magnetventil 6 für die Vorderachse 1 und ein nachge
schaltetes 2/2-Wege-Magnetventil 7 für die Achse 2 sowie zwei Luft
federbälge 8 und 9 bzw. 10 und 11 auf, außerdem aber auch noch in
der Fig. 1 symbolhaft dargestellte drei Ventileinrichtungen 12, 13
und 14 zum Überwachen zweier Luftfederbälge 15 und 16 und eines
Luftfederbalgs 17 der Liftachse 3. Die Ventileinrichtungen 12, 13,
14 können in einem gemeinsamen Liftachsen-Ventilblock 26 integriert
sein. Die Ventileinrichtungen 12, 13, 14 sind mit Hilfe elektrischer
Mittel betätigbar. In der Fig. 1 werden die elektrischen Mittel von
symbolhaft dargestellten elektrischen Magneten 112, 113, 114 gebil
det. Nachfolgend wird der Luftfederbalg 17 der Übersichtlichkeit
wegen als Hubbalg 17 bezeichnet.
An der Vorderachse 1 ist ein Weggeber 18 und an der angetriebenen
Achse 2 ein Weggeber 19 angeordnet. Beide Weggeber 18 und 19 sind an
ein elektronisches Steuergerät einer Steuerung 83 angeschlossen,
wobei entsprechend notwendige elektrische Verbindungsleitungen aus
Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. Schließlich
gibt es in der Anlage noch zwei Entlüftungsstellen 20 und 21, ein
Druckverhältnisventil 22 und einen an der angetriebenen Achse 2 an
geordneten Druckschalter 23.
Eine Verbindungsleitung 61 verbindet die Luftfederbälge 10, 11 der
angetriebenen Achse 2 mit der Ventileinrichtung 13. Bei Bedarf kann
im Verlauf der Verbindungsleitung 61 das Druckverhältnisventil 22
vorgesehen sein. Gegebenenfalls kann auf das Druckverhältnisventil
22 verzichtet werden.
Von der Druckluftbeschaffungseinrichtung 4 führt eine Druckversor
gungsleitung 87 zu den Ventileinrichtungen 12, 13, 14. Eine Ent
lüftungsleitung 88 verbindet die Ventileinrichtungen 12, 14 mit der
Entlüftungsstelle 21. Eine Entlüftungsleitung 90 führt von der Ven
tileinrichtung 13 über die Ventileinrichtung 14 in die Entlüftungs
leitung 88. Eine Liftachsenleitung 62 führt von der Ventileinrich
tung 13 zu den Luftfederbälgen 15, 16 der Liftachse 3.
Im Bereich der Vorderachse 1 und der angetriebenen Achse 2 arbeitet
die Anlage in der für Luftfederungen üblichen Art. Diese Arbeits
weise ist bekannt und soll deshalb hier nicht näher beschrieben wer
den.
Durch teilweises Entlüften der Luftfederbälge 15, 16 kann erreicht
werden, daß die nicht angetriebene Achse 3 entlastet und die ange
triebene Achse 2 stärker belastet wird. Entlüften der Luftfederbälge
15, 16 und zusätzliches Belüften des Hubbalgs 17 führt zu einem
Anheben der Liftachse 3.
Im Hinblick auf die Steuerung der Liftachse 3 ist es erfindungswe
sentlich, daß die Magnete 112, 113, 114 jeweils nur kurzzeitig be
stromt zu werden brauchen, damit die Ventileinrichtungen 12, 13 in
ihre neue Schaltstellung gehen und dann auch nach dem Abschalten des
Stromes in dieser neuen Schaltstellung verbleiben.
Soll die Liftachse 3 angehoben werden, so kann dies mit einem ent
sprechenden Schalter 60 am Armaturenbrett geschehen. Die Luftfeder
bälge 15 und 16 der Liftachse 3 werden entlüftet, indem der Magnet
114 kurzzeitig bestromt wird, wodurch die Ventileinrichtung 14
während der Zeit der Bestromung in eine Sperrstellung 14b geht.
Gleichzeitig wird die Ventileinrichtung 13 über eine symbolhaft dar
gestellte Steuerluftleitung 84 angesteuert, wodurch die Ventilein
richtung 13 eine Entlüftungsstellung 13b einnimmt.
Die Arbeitsweise der Ventileinrichtungen 12, 13, 14 ist, des besse
ren Überblicks wegen, anhand der Fig. 1 nur grob beschrieben, wird
jedoch anhand der Fig. 4 bis 7 noch ausführlich erläutert.
Nach Abschaltung des dem Magneten 114 zugeleiteten Stromimpulses
wird die Ventileinrichtung 14 durch eine symbolhaft dargestellte
Feder 85 wieder in eine Durchgangsstellung 14a gestellt. Die Ventil
einrichtung 13 verbleibt in der Entlüftungsstellung 13b.
Wenn die Ventileinrichtung 13 in ihrer Entlüftungsstellung 13b
steht, sind die Luftfederbälge 15, 16 über die Liftachsenleitung 62,
über die Ventileinrichtung 13, über die Entlüftungsleitung 90, über
die Ventileinrichtung 14 und schließlich über die Entlüftungsleitung
88 mit der Entlüftungsstelle 21 verbunden und die in den Luftfeder
bälgen 15, 16 komprimierte Luft kann auf diesem Weg durch die
Entlüftungsstelle 21 nach außen entweichen. Nur während des dem
Magneten 114 zugeleiteten kurzen Stromimpulses steht die Ventilein
richtung 14 in der Sperrstellung 14b und die Entlüftung der Luft
federbälge 15, 16 ist während dieser Zeit nicht möglich.
Gleichzeitig mit dem Entlüftungsvorgang für die Federbälge 15 und 16
wird der elektrische Magnet 112 der Ventileinrichtung 12 relativ
kurz bestromt und die Ventileinrichtung 12 geht bleibend in ihre
Belüftungsstellung 12b für den Hubbalg 17. In der Belüftungsstellung
12b wird von der Druckluftbeschaffungseinrichtung 4 über die Druck
versorgungsleitung 87 und über die Ventileinrichtung 12 dem Hubbalg
17 komprimierte Luft zugeführt, d. h. der Hubbalg 17 wird belüftet.
Die Ventileinrichtung 12 bleibt in ihrer Belüftungsstellung 12b und
die Ventileinrichtung 13 bleibt in ihrer Entlüftungsstellung 13b,
bis am Armaturenbrett der Befehl zum Absenken der Liftachse 3 gege
ben wird. Zum Umschalten genügt ein Stromimpuls. Zum Halten dieser
Stellungen 12b, 13b wird keine Energie mehr benötigt.
Der beschriebene Vorgang des Anhebens der Liftachse 3 wird automa
tisch verhindert, wenn dabei die angetriebene Achse 2 überlastet
werden würde. Die Erkennung der jeweiligen Achslast an der Achse 2
erfolgt mittels des Druckschalters 23.
Zum Absenken der Liftachse 3 wird über den Schalter 60 der Befehl
zum Absenken gegeben. Der Magnet 113 erhält dazu kurz Strom, und die
Ventileinrichtung 13 schaltet dadurch in eine Arbeitsstellung 13a
um. Steht die Ventileinrichtung 13 in der Arbeitsstellung 13a, so
sind die Luftfederbälge 15, 16 über die Liftachsenleitung 62, über
die Ventileinrichtung 13, über die Verbindungsleitung 61 und über
das Druckverhältnisventil 22 mit den Luftfederbälgen 10, 11 und mit
dem 2/2-Wege-Magnetventil 7 verbunden. Die Ventileinrichtung 12 ist
mit der Ventileinrichtung 13 über eine symbolhaft dargestellte
Steuerluftleitung 24 verbunden und schaltet dann druckabhängig in
eine Entlüftungsstellung 12a um. Die Ventileinrichtung 13 stellt in
ihrer Arbeitsstellung 13a bleibend die Verbindung zwischen den
Federbälgen 10 und 11 der angetriebenen Achse 2 und den Luftfeder
bälgen 15 und 16 der Liftachse 3 her, damit die Luftfederbälge 15,
16 wieder aufgefüllt werden. Die Ventileinrichtung 12 geht bleibend
in ihre (gezeichnete) Entlüftungsstellung 12a zurück, damit der Hub
balg 17 entlastet wird.
Nach Beendigung des Absenkvorganges der Liftachse 3 wird das Normal
niveau des Fahrzeugaufbaus mit Hilfe der Magnetventile 5, 6 und 7
neu eingeregelt.
Die Liftachse 3 wird automatisch abgesenkt, wenn der Druckschalter
23 ein Signal an die Steuerung 83 gibt, daß die angetriebene Achse 2
überlastet ist.
Das Anheben der Liftachse 3 geschieht üblicherweise bei unbeladenem
bzw. wenig beladenem Fahrzeugaufbau, weil dann die angetriebene
Achse 2 zum Tragen des Fahrzeugaufbaus völlig ausreicht.
Es ist auch möglich, die mehr oder weniger teilweise Entlüftung der
Luftfederbälge 15, 16 der Liftachse 3 als eine Anfahrhilfe zu be
nutzen. Unter der Anfahrhilfe ist die Erhöhung der Achslast der an
getriebenen Achse 2 zu verstehen. Die Anfahrhilfe kann auch bei be
ladenem Fahrzeugaufbau eingesetzt werden. Eine gewisse Überlastung
der angetriebenen Achse 2 um einen bestimmten zulässigen Überlast
wert von etwa 30% ist dabei häufig zulässig, da die Anfahrhilfe nur
kurzzeitig und nur bei geringen Geschwindigkeiten benötigt wird.
Für die Anfahrhilfe wird bei dem in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel durch kurzes Bestromen des Magneten 114 das
Entlüften der Luftfederbälge 15, 16 eingeleitet, wie bereits
beschrieben. Mit zunehmender Entlüftung der Luftfederbälge 15, 16
wird die angetriebene Achse 2 zunehmend belastet. Wird dabei der
zulässige Überlastwert überschritten, wird der Magnet 114 erneut
bestromt, was die Ventileinrichtung 14 in die Sperrstellung 14b
betätigt. Dadurch-wird die Entlüftung der Luftfederbälge 15 und 16
der Liftachse 3 unterbrochen. Für die Dauer der Anfahrhilfe muß der
Magnet 114 dauernd bestromt werden. Die Erkennung der entsprechenden
Lastgegebenheiten erfolgt über den Druckschalter 23. Da die Anfahr
hilfe naturgemäß nur kurzzeitig benötigt wird, ist der dabei be
nötigte Stromverbrauch unerheblich.
Die Fig. 2 zeigt ein weiteres, vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
der Luftfederungsanlage.
In allen Figuren sind, sofern nichts anderes angegeben, gleiche oder
gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Die nach
folgenden Ausführungsbeispiele sind weitgehend gleich aufgebaut wie
das erste Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, bis auf die nachfolgend
im wesentlichen angegebenen Abweichungen. Einzelheiten der verschie
denen Ausführungsbeispiele sind miteinander kombinierbar.
Die Fig. 2 zeigt eine Erweiterung der Anlage nach Fig. 1. Es sind
zusätzlich ein vorgespanntes Rückschlagventil 81 und ein Nachspeise
ventil 25 vorgesehen, von denen das Rückschlagventil 81 als Rückhal
tedruckventil dient. Das Rückschlagventil 81 befindet sich in der zu
der Entlüftungsstelle 21 führenden Entlüftungsleitung 88. Eine Lei
tung 89 führt aus der Druckversorgungsleitung 87 über das Nachspei
seventil 25 und mündet vor dem Rückschlagventil 81 in die Entlüf
tungsleitung 88. Beide Ventile 81 und 25 sind mit den Ventileinrich
tungen 12, 13 und 14 in einem gemeinsamen Liftachsen-Ventilblock 27
integriert. Der Liftachsen-Ventilblock 27 entspricht ansonsten dem
in den Fig. 1, 4 und 5 dargestellten Liftachsen-Ventilblock 26.
Mit Hilfe der beiden Ventile 81 und 25 kann ein Sicherheits-Rest
druck im Hubbalg 17 bzw. in den Luftfederbälgen 15 und 16 aufrecht
erhalten werden. Bei einer eventuellen Undichtigkeit wird über das
Nachspeiseventil 25 der vorher festgelegte Restdruck wieder aufge
füllt.
Die Fig. 3 zeigt ein drittes, vorteilhaftes Ausführungsbeispiel.
In der Fig. 3 ist eine Anlage dargestellt, die von der Bauart nach
der Fig. 1 abgeleitet ist. Ein Liftachsen-Ventilblock 31 ist hier
gegenüber dem Liftachsen-Ventilblock 26 nach der Fig. 1 um zwei
Ventile 28 und 29 erweitert. Außerdem liegt in der Versorgungslei
tung für die Luftfederbälge 8 und 9 der Vorderachse 1 noch ein
Wege-Magnetventil 30, das in seiner einen (gezeichneten) Stellung
30a einen Drosseldurchgang zwischen dem linken und dem rechten Luft
federbalg 8 und 9 der Vorderachse 1 hat und das in seiner Stromum
schaltstellung 30b beide Luftfederbälge 8 und 9 miteinander und mit
der Versorgungsleitung verbindet. Außerdem ist zu erkennen, daß es
hier eine direkte Verbindung der beiden Luftfederbälge 15 und 16 der
Liftachse 3 nicht gibt.
Der Luftfederbalg 11 der linken Fahrzeugseite wird mit einem
2/2-Wege-Magnetventil 91 gesteuert, und ein 2/2-Wege-Magnetventil 92
steuert den Druck des rechten Luftfederbalgs 10. Die
2/2-Wege-Magnetventile 91, 92 entsprechen in ihrer Funktion dem
2/2-Wege-Magnetventil 7 der Fig. 1, mit dem Unterschied, daß bei
dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die linke und
rechte Seite der Achse 2 mit den separaten Ventilen 91, 92 gesteuert
werden. Je nach Stellung der Ventileinrichtungen des Liftachsen-Ven
tilblocks 31, ist der rechte Luftfederbalg 15 über ein Druckver
hältnisventil 94 mit dem Luftfederbalg 10 und der Luftfederbalg 16
über ein Druckverhältnisventil 95 mit dem Luftfederbalg 11 verbun
den. Die Druckverhältnisventile 94, 95 entsprechen in ihrer Funktion
dem in der Fig. 1 dargestellten Druckverhältnisventil 22. Ebenso
wie in der Fig. 1 auf das Druckverhältnisventil 22 verzichtet wer
den kann, können auch die Druckverhältnisventile 94, 95, je nach
Anforderung, entfallen.
Mit der in Fig. 3 dargestellten Anlage ist eine getrennte und
unabhängige Regelung der Drücke der Luftfederbälge 10, 11, 15, 16
auf der linken und auf der rechten Fahrzeugseite möglich. Um beide
Fahrzeugseiten getrennt regeln zu können, ist der in der Fig. 1 ge
zeigte Weggeber 19 durch zwei in der Fig. 4 dargestellte Weggeber
98, 99 ersetzt.
Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die
Ventileinrichtungen 13, 14 zur Steuerung des linken Luftfederbalgs
16. Die symbolhaft dargestellten Ventile 28, 29 werden von den in
den Ventileinrichtungen 13, 14 enthaltenen Magnetventilen 113, 114
vorgesteuert und dienen zur Steuerung des rechten Luftfederbalgs 15.
Das Ventil 28 hat eine Durchgangsstellung 28a und eine Sperrstellung
28b, und das Ventil 29 hat eine Arbeitsstellung 29a und eine Ent
lüftungsstellung 29b.
Soll die Liftachse 3 einen Teil der Last tragen, so stehen die Ven
tileinrichtungen 12, 13, 14, 28, 29 in den in der Fig. 3 darge
stellten Stellungen 12a, 13a, 14a, 28a, 29a.
Zum Anheben der Liftachse 3 wird zunächst der Magnet 114 kurzzeitig
bestromt und die Ventileinrichtung 14 schaltet während der Bestro
mung des Magneten 114 in die Sperrstellung 14b. Dadurch wird die
Ventileinrichtung 13 in die Entlüftungsstellung 13b, das Ventil 28
in die Sperrstellung 28b und das Ventil 29 in die Entlüftungsstel
lung 29b betätigt. Nach Beendigung der Bestromung des Magneten 114
der Ventileinrichtung 14 führt die symbolhaft dargestellte Feder 85
die Ventileinrichtung 14 in die Durchgangsstellung 14a zurück, und
eine ebenfalls symbolhaft dargestellte Feder 97 treibt das Ventil 28
wieder in seine Durchgangsstellung 28a. Die Ventileinrichtungen 13
und 29 bleiben jedoch in ihren Entlüftungsstellungen 13b, 29b.
Dadurch werden die Luftfederbälge 15, 16 entlüftet und der Hubbalg
17 wird durch kurzes Bestromen des Magneten 112 belüftet, wodurch
die Liftachse 3 angehoben wird.
Sollen für die Anfahrhilfe die Luftfederbälge 15, 16 nur etwas ent
lüftet werden, so kann die soeben beschriebene Entlüftung durch
erneutes Bestromen des Magneten 114 jederzeit unterbrochen werden,
beispielsweise wenn der Druckschalter 23 eine drohende Überlastung
der angetriebenen Achse 2 signalisiert.
Zum Ablassen der Liftachse 3 wird der Magnet 113 der Ventileinrich
tung 13 kurzzeitig bestromt, wodurch die Ventileinrichtung 13 in die
Arbeitsstellung 13a, das Ventil 29 in die Arbeitsstellung 29a und
die Ventileinrichtung 12 in ihre Entlüftungsstellung 12a betätigt
werden. Dadurch wird der Hubbalg 17 entlüftet, der Luftfederbalg 15
wird wieder mit dem Luftfederbalg 10 gekoppelt und entsprechend wird
der Luftfederbalg 16 wieder mit dem Luftfederbalg 11 verbunden.
Die Fig. 4 zeigt beispielhaft eine Einzelheit der
Luftfederungsanlage.
In der Fig. 1 sind die Ventileinrichtungen 12, 13, 14 des
Liftachsen-Ventilblocks 26 symbolhaft so dargestellt, daß deren
Funktionsweise innerhalb der Luftfederungsanlage möglichst
übersichtlich erkennbar ist. In der Fig. 4 ist derselbe
Liftachsen-Ventilblock 26 mit geändertem Maßstab nochmals
dargestellt, so daß man Einzelheiten der Ventileinrichtungen 12, 13,
14 besser zeigen kann.
In der Fig. 1 befinden sich die Ventileinrichtungen 12, 13, 14 in
der Stellung, in der der Hubbalg 17 entlüftet und die Luftfederbälge
15, 16 mit den Luftfederbälgen 10, 11 verbunden und belüftet sind,
so daß die Liftachse 3 einen Teil der Last des Fahrzeugaufbaus
trägt. In der Fig. 4 sind die Ventileinrichtungen 12, 13, 14 in der
Stellung dargestellt, in der sie sich zum Anheben der Liftachse 3
und bei angehobener Liftachse 3 befinden. Der in der Fig. 1 darge
stellte Zustand und der in der Fig. 4 dargestellte andere Zustand
können stromlos beibehalten werden. Zum Umschalten ist jeweils nur
ein kurzer Stromimpuls notwendig.
Wie die Fig. 4 zeigt, umfaßt die Ventileinrichtung 12 ein Magnet
ventil 212 und ein Hauptventil 312. Die Ventileinrichtung 13 umfaßt
ein Magnetventil 213 und ein Hauptventil 313. Ferner umfaßt die
Ventileinrichtung 14 ein Magnetventil 214 sowie ein Hauptventil 314.
Das Hauptventil 312 hat eine Entlüftungsstellung 312a (12a) und eine
Belüftungsstellung 312b (12b); das Hauptventil 313 hat eine Ar
beitsstellung 313a (13a) und eine Entlüftungsstellung 313b (13b);
das Hauptventil 314 hat eine Durchgangsstellung 314a (14a) und eine
Sperrstellung 314b (14b). In diesem Absatz sind in Klammern die
derselben Funktion entsprechenden, in der Fig. 1 verwendeten Be
zugszeichen angegeben.
Der Liftachsen-Ventilblock 26 umfaßt auch noch ein in der Fig. 4
gezeigtes Schieberventil 101 und ein Schieberventil 102. Die
Schieberventile 101, 102 sind in der Fig. 1 der Übersichtlichkeit
wegen nicht dargestellt. Die Magnetventile 212, 213, 214 haben je
eine mit 212a, 213a bzw. 214a bezeichnete Entlastungsstellung und je
eine mit 212b, 213b bzw. 214b bezeichnete Druckstellung. Die Ventile
101, 102 haben je eine erste Stellung 101a bzw. 102a und je eine
zweite Stellung 101b bzw. 102b. Von dem Magnetventil 213 führt eine
Steuerleitung 66 zu den Ventilen 101, 102. Eine Steuerleitung 67
führt von dem Magnetventil 214 zu dem Schieberventil 101 und zu dem
Hauptventil 314. Von dem Magnetventil 212 führt eine Steuerleitung
68 zu dem Schieberventil 102. Das Schieberventil 101 ist über eine
Steuerleitung 69 mit dem Hauptventil 313 verbunden. Eine Steuerlei
tung 70 verbindet das Schieberventil 102 mit dem Hauptventil 312.
Befinden sich die Ventile des Liftachsen-Ventilblocks 26 in der in
der Fig. 4 dargestellten Stellung, so sind die Luftfederbälge 15,
16 der Liftachse 3 über die Liftachsenleitung 62, über das Haupt
ventil 313, über die Entlüftungsleitung 90, und über das Hauptventil
314 mit der Entlüftungsleitung 88 verbunden, wodurch die Luftfeder
bälge 15, 16 entlüftet sind. In der gezeigten Schaltstellung ist die
Druckversorgungsleitung 87 über das Hauptventil 312 mit dem Hubbalg
17 verbunden, so daß der Hubbalg 17 die Liftachse 3 anheben kann.
Die Liftachse 3 bleibt in der angehobenen Stellung, ohne daß irgend
eines der Magnetventile bestromt ist.
Zum Absenken der Liftachse 3, d. h. zum Belüften der Luftfederbälge
15, 16 und Entlüften des Hubbalgs 17, wird kurzzeitig der Magnet 113
des Magnetventils 213 bestromt, wodurch das Magnetventil 213 kurz
zeitig in seine Druckstellung 213b schaltet. Dabei steht die Druck
versorgungsleitung 87 über das Ventil 213 in Verbindung mit der
Steuerleitung 66. Durch den Stelldruck in der Steuerleitung 66 wer
den die Schieberventile 101, 102 in die zweite Stellung 101b bzw.
102b verstellt. In der zweiten Stellung 101b ist die Druckversor
gungsleitung 87 über das Schieberventil 101 mit dem Hauptventil 313
verbunden, was bewirkt, daß das Hauptventil 313 in die Arbeitsstel
lung 313a gelangt. Befindet sich das Schieberventil 102 in der
zweiten Stellung 102b, so ist die Steuerleitung 70 entlastet, wo
durch das Hauptventil 312 mit Hilfe einer symbolhaft dargestellten
Feder in die Entlüftungsstellung 312a gelangt. In der Arbeitsstel
lung 313a sind die Luftfederbälge 15, 16 über das Hauptventil 313
mit der zu den Luftfederbälgen 10, 11 der angetriebenen Achse 2
führenden Verbindungsleitung 61 verbunden, so daß die Luftfederbälge
15, 16 entsprechend dem in den Luftfederbälgen 10, 11 der angetrie
benen Achse 2 herrschenden Druck belüftet werden. In dieser Stellung
wird der Druck in den Luftfederbälgen 15, 16 zusammen mit dem Druck
in den Luftfederbälgen 10, 11 von dem in der Fig. 1 dargestellten
2/2-Wege-Magnetventil 7 gesteuert. Über das in der Entlüftungsstel
lung 312a sich befindenden Hauptventil 312 ist der Hubbalg 17 ent
lüftet.
Zum Einleiten der Belüftung der Luftfederbälge 15, 16 und Entlüften
des Hubbalgs 17 muß der Magnet 113 des Magnetventils 213 kurzzeitig
bestromt werden. Anschließend ist eine weitere Bestromung nicht er
forderlich. Auch wenn das Magnetventil 213 wieder in die Entla
stungsstellung 213a zurückgeht, so bleibt doch das Schieberventil
101 in der zweiten Stellung 101b, so daß der Druck in der Druck
versorgungsleitung 87 über die Steuerleitung 69 das Hauptventil in
der Arbeitsstellung 313a hält.
Zum Anheben der Liftachse 3 werden kurzzeitig die Magnete 112, 114
bestromt. Dadurch gelangen die Magnetventile 212, 214 kurzzeitig in
die Druckstellung 212b, 214b. Dadurch kann der Druck in der Druck
versorgungsleitung 87 über das Magnetventil 214 und über die Steuer
leitung 67 das Schieberventil 101 in die erste Stellung 101a ver
stellen, und es kann auch der Druck in der Druckversorgungsleitung
87 über das Ventil 212 und über die Steuerleitung 68 das Schieber
ventil 102 in seine erste Stellung 102a betätigen. Dadurch wird die
Steuerleitung 69 entlastet und das Hauptventil 313 stellt in seine
Entlüftungsstellung 313b, wodurch die Luftfederbälge 15, 16 ent
lüftet werden. Gleichzeitig mit Bestromen des Elektromagneten 112
stellt das Schieberventil 102 in die erste Stellung 102a, und es
kann der Druck in der Druckversorgungsleitung 87 über das Schieber
ventil 102 und über die Steuerleitung 70 das Hauptventil 312 in
seine Belüftungsstellung 312b verstellen, so daß der Hubbalg 17 mit
der Druckversorgungsleitung 87 verbunden ist, dadurch belüftet wird
und die Liftachse 3 anheben kann. Auch wenn beim Einleiten des
Anhebens der Liftachse 3 kurzzeitig das Hauptventil 314 in die
Sperrstellung 314b betätigt wird, so schaltet das Hauptventil 314
sofort wieder in die Durchgangsstellung 314a, sobald der Magnet 114
nicht mehr bestromt ist. Die Magnete 112, 114 müssen nur kurzzeitig
zum Einleiten des Anhebens der Liftachse 3 bestromt werden. Um die
Liftachse 3 vollends anzuheben bzw. oben zu halten, ist keine
Bestromung der Magnete erforderlich. Die Liftachse 3 bleibt auch
oben, wenn beispielsweise der Strom ausfällt oder die Zündung aus
geschaltet wird.
Die sogenannte Anfahrhilfe wird in gleicher Weise eingeleitet wie
das Anheben der Liftachse 3. Da die Anfahrhilfe auch bei schwer
beladenem Fahrzeug geschehen kann, muß darauf geachtet werden, daß
die angetriebene Achse 2 nicht über den vorgegebenen Überlastwert
hinaus belastet wird. Sobald der Druckschalter 23 das Erreichen
dieses Überlastwertes signalisiert, wird der Magnet 114 erneut
bestromt, wodurch das Hauptventil 314 in die Sperrstellung 314b
geschaltet wird, so daß ein weiteres Entlüften der Luftfederbälge
15, 16 verhindert wird. Für die Anfahrhilfe bleibt der Magnet 112
unbestromt. Um ein zu weites Entlüften der Luftfederbälge 15, 16 zu
verhindern, muß ab Erreichen des Überlastwertes der Elektromagnet
114 während der gesamten Anfahrhilfe bestromt sein. Da jedoch die
Anfahrhilfe naturgemäß nur kurzzeitig erforderlich ist, spielt diese
Bestromung des Elektromagneten 114 keine Rolle. Beendet wird die
Anfahrhilfe durch erneutes kurzzeitiges Bestromen des Elektromagne
ten 113 und durch Abschalten des Stromes für den Magneten 114.
Die Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt des Liftachsen-Ventilblocks 26.
Zum Zeigen weiterer Einzelheiten des in den Fig. 1 und 4 darge
stellten Liftachsen-Ventilblocks 26 ist in der Fig. 5 ein durch den
Liftachsen-Ventilblock 26 verlaufender Querschnitt in geändertem
Maßstab ausschnittsweise dargestellt. Die Steuerleitung 67 und die
Entlüftungsleitung 88 verlaufen streckenweise unterhalb des dar
gestellten Querschnitts und sind deshalb streckenweise gestrichelt
dargestellt.
Wie die Fig. 5 zeigt, umfaßt das Hauptventil 313 der Ventileinrich
tung 13 ein Ventilglied 122, ein Ventilglied 124, eine umlaufende
Ventilkante 126, einen Dichtkörper 128 und eine Ventilfeder 130.
Die Ventilglieder 122, 124 sind in einer in dem Liftachsen-Ventil
block 26 mehrfach abgestuften Bohrung axial verschiebbar gelagert.
Der Dichtkörper 128 ist beispielsweise eine flache, mit dem Ventil
glied 122 verbundene Gummischeibe. Der Dichtkörper 128 ist so ange
ordnet, daß, wenn das Ventilglied 122 gegen die Ventilkante 126 be
tätigt ist, die Verbindungsleitung 61 gegen die Liftachsenleitung 62
und gegen die Entlüftungsleitung 90 abgesperrt ist. Die Ventilfeder
130 bzw. der Druck in der Verbindungsleitung 61 ist bestrebt, das
Ventilglied 122 mit dem Dichtkörper 128 gegen die Ventilkante 126 zu
betätigen.
Das Hauptventil 313 der Ventileinrichtung 13 ist eine Art Sitzven
til. Die umlaufende Dichtkante 126 dient als erster Ventilsitz für
den Ventilkörper 122. Der Dichtkörper 128 dient als Ventilsitz für
den zweiten Ventilkörper 124. Zwischen dem Ventilkörper 122 und der
Dichtkante 126 wird ein erster steuerbarer Ventilquerschnitt 136 und
zwischen dem Ventilkörper 124 und dem Dichtkörper 128 wird ein
zweiter steuerbarer Ventilquerschnitt 138 gebildet.
Ein in der Steuerleitung 69 herrschender Steuerdruck wirkt auf das
Ventilglied 124. Eine entsprechende Größe des Steuerdruckes in der
Steuerleitung 69 kann das Ventilglied 124 an dem Dichtkörper 128 des
Ventilglieds 122 zur Anlage bringen. Der zweite Ventilquerschnitt
138 wird geschlossen. Dadurch ist die Verbindung in Richtung der
Entlüftungsleitung 90 abgesperrt. Darüber hinaus kann der Steuer
druck in der Steuerleitung 69 über das Ventilglied 124 auf das Ven
tilglied 122 gegen die Kraft der Ventilfeder 130 einwirken, so daß
das Ventilglied 122 von der Ventilkante 126 abhebt, wodurch der
erste Ventilquerschnitt 136 geöffnet und die Liftachsenleitung 62
mit der Verbindungsleitung 61 verbunden wird. In dieser Stellung ist
der Ventilquerschnitt 138 in Richtung der Entlüftungsleitung 90
gesperrt. Wie bereits anhand der Fig. 4 erläutert, kann der Steuer
druck in der Steuerleitung 69 das Hauptventil 313 in die Arbeits
stellung 313a bringen, bei der der erste Ventilquerschnitt 136 ge
öffnet und der zweite Ventilquerschnitt 138 geschlossen ist. Ist die
Steuerleitung 69 druckentlastet, so ist der erste Ventilquerschnitt
136 geschlossen, der zweite Ventilquerschnitt 138 ist geöffnet, und
es befindet sich das Hauptventil 313 in der Entlüftungsstellung
313b, in der die Luft aus der Liftachsenleitung 62 in die Entlüf
tungsleitung 90 entweichen kann. Die Fig. 5 zeigt die Ventilglieder
122, 124 in der Lage, die der in der Fig. 4 gezeigten Entlüftungs
stellung 313b entspricht.
In der Fig. 5 sind die Magnete 113, 114 nicht bestromt, so daß sich
die Magnetventile 213, 214 in den in der Fig. 4 mit 213a, 214a be
zeichneten Entlastungsstellungen befinden. In diesen dargestellten
Schaltstellungen sind die Steuerleitung 66 und die Steuerleitung 67
über die Magnetventile 213, 214 in Richtung der Entlüftungsleitung
88 druckentlastet.
Bei Bestromung des Magneten 113 des Magnetventils 213 wird ein als
ein Steuerglied 154 dienender Anker des Magnetventils 213, bezogen
auf die Fig. 5, nach oben betätigt, wodurch die Verbindung des
Magnetventils 213 in Richtung der Entlüftungsleitung 88 abgesperrt
wird, und es wird die Verbindung von der Druckversorgungsleitung 87
in Richtung der Steuerleitung 66 freigegeben. Das Magnetventil 214
hat eine entsprechende Funktion. Auch hier wird bei Bestromung des
Magneten 114 ein Steuerglied 156 nach oben betätigt. Dadurch wird
die Verbindung in Richtung der Entlüftungsleitung 88 abgesperrt, und
es wird die Steuerleitung 67 mit der Druckversorgungsleitung 87 ver
bunden. Durch Bestromen des Elektromagneten 114 kann ein Stelldruck
in der Steuerleitung 67 aufgebaut werden.
Wie bereits die Fig. 4 zeigt, sind über das Schieberventil 101 die
Verbindungen zwischen der Druckversorgungsleitung 87, der Entlüf
tungsleitung 88 und der Steuerleitung 69 steuerbar.
Das Schieberventil 101 umfaßt einen in der Form eines Steuerschie
bers 132 ausgebildeten Ventilkörper, der in einer im Liftachsen-Ven
tilblock 26 vorgesehenen Bohrung axial verschiebbar gelagert ist.
Ein Stelldruck in der Steuerleitung 66 wirkt stirnseitig auf den
Steuerschieber 132 mit dem Bestreben, bezogen auf die Fig. 5, den
Steuerschieber 132 nach rechts zu betätigen. Ein Stelldruck in der
Steuerleitung 67 wirkt ebenfalls auf den Steuerschieber 132 mit dem
Bestreben, den Steuerschieber 132 in entgegengesetzter Richtung,
bezogen auf die Fig. 5, nach links zu betätigen. Wie bereits in der
Fig. 4 symbolhaft dargestellt, wird über den Stelldruck in der
Steuerleitung 66 das Schieberventil 101 in seine Stellung 101b
verstellt, in der die Druckversorgungsleitung 87 mit der Steuer
leitung 69 verbunden ist. Und ein entsprechender Stelldruck in der
Steuerleitung 67 kann den Steuerschieber 132 nach links betätigen,
so daß das Schieberventil 101 in die erste Stellung 101a gelangt, in
der die Steuerleitung 69 mit der Entlüftungsleitung 88 verbunden
ist. In der Bohrung zur Lagerung des Steuerschiebers 132 sind noch
Dichtungen 134 aus einem Elastomerwerkstoff vorgesehen. Die
Dichtungen 134 sorgen für gegenseitiges Abdichten der verschiedenen
Anschlüsse des Schieberventils 101 und für eine Reibung zwischen dem
Steuerschieber 132 und dem Liftachsen-Ventilblock 26, in dem der
Steuerschieber 132 gelagert ist. Die Reibung zwischen dem Steuer
schieber 132 und dem Liftachsen-Ventilblock 26 ist so bemessen, daß
der Steuerschieber 132 in jeder Stellung stehen bleibt, ohne daß
irgendwelche Erschütterungen den Steuerschieber 132 aus seiner Lage
verstellen können. Die Reibung ist aber auch so bemessen, daß der
Stelldruck in der Steuerleitung 66 bzw. in der Steuerleitung 67 den
Steuerschieber 132 in die gewünschte Schaltstellung bringen kann.
Wie die Fig. 5 deutlich zeigt, ist das Hauptventil 313 ein soge
nanntes druckbetätigtes Sitzventil. Mit dem Hauptventil 313 können
durch den Steuerdruck in der Steuerleitung 69 große Querschnitte
geöffnet bzw. geschlossen werden. Das druckbetätigbare Hauptventil
313 hat den Vorteil, daß es zuverlässig arbeitet und einfach her
stellbar ist. Entsprechendes gilt auch für die Hauptventile 312 und
314, die in ähnlicher Weise gebaut sind wie das Hauptventil 313.
Auch die Magnetventile 212, 213, 214 sind kostengünstig herstellbar,
arbeiten zuverlässig, benötigen nur wenig Strom zur Betätigung der
Steuerglieder 154 bzw. 156 und sind kleinbauend. Das Schieberventil
102 ist in gleicher Weise gebaut wie das Schieberventil 101. Da mit
den Magnetventilen 212, 213, 214 und mit den Schieberventilen 101,
102 nur kleine Mengen Luft gesteuert werden müssen, können diese
Ventile klein ausgeführt sein.
Durch kurzes Bestromen des Magnetventils 213 oder des Magnetventils
214 kann der Steuerschieber 132 des Schieberventils 101 in die ge
wünschte Stellung gebracht werden. Je nachdem, in welcher Stellung
sich der Steuerschieber 132 befindet, wirkt der Steuerdruck in der
Steuerleitung 69, oder die Steuerleitung 69 ist druckentlastet.
Dementsprechend befindet sich das Hauptventil 313 in der gewünschten
Stellung 313a oder 313b. Das Hauptventil 313 bleibt in der ge
wünschten Stellung stehen, auch wenn die Magnetventile 213, 214 un
bestromt sind. Das Hauptventil 313 bleibt so lange in der jeweiligen
Stellung 313a oder 313b, bis durch kurzes Bestromen des Magnet
ventils 213 oder 214 der Steuerschieber 132 verstellt wird.
Es ist zu erkennen, daß auf diese Weise bei angehobener und bei ab
gesenkter Liftachse 3 keine Magnetventile bestromt sind.
Die Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt eines abgewandelten Lift
achsen-Ventilblocks 26′.
Hier umfaßt ein Hauptventil 313′ ein in dem Liftachsen-Ventilblock
26′ verschiebbar gelagertes Ventilglied 124′, einen aus Gummi be
stehenden Ventilsitz 128′, einen steuerbaren Ventilquerschnitt 138′
und bei Bedarf eine Ventilfeder 130′.
Der Steuerdruck in einer Steuerleitung 69′ betätigt das Ventilglied
124′ gegen den Ventilsitz 128′ und schließt so den Ventilquerschnitt
138′. Ohne Steuerdruck in der Steuerleitung 69′ kann der Druck in
der Entlüftungsleitung 90′ bzw. die Ventilfeder 130′ das Ventilglied
124′ vom Ventilsitz 128′ abheben. Dadurch ist der Ventilquerschnitt
138′ geöffnet, und die Luft kann in die Entlüftungsleitung 90′ ent
weichen.
Die Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt eines anderen abgewandelten
Liftachsen-Ventilblocks 26′′.
Der Liftachsen-Ventilblock 26′′ umfaßt ein Ventilglied 124′′, das
bei druckloser Steuerleitung 69′′ mit Hilfe einer Feder 130′′ an
einem Ventilsitz 126′′ anliegt und einen Ventilquerschnitt 138′′
verschließt. Bei anstehendem Steuerdruck in der Steuerleitung 69′′
ist der Ventilquerschnitt 138′′ zwischen dem Ventilglied 124′′ und
dem Ventilsitz 126′′ geöffnet, und die Leitungen 62′′, 90′′ sind
miteinander verbunden.
Je nachdem, ob bei Druck in der Steuerleitung 69′ bzw. 69′′ der
Ventilquerschnitt 138′ bzw. 138′′ geöffnet bzw. geschlossen sein
soll, kann die Ausführung nach Fig. 6 oder Fig. 7 bevorzugt werden.
Beim Ausschalten der Stromversorgung bleibt die Liftachse 3 in
jeweils der Stellung, in der sie sich gerade befindet. Das gilt auch
bei Stromausfall wegen eines Defekts.
Mit der erfindungsgemäßen Bauart der Liftachsen-Betätigung ist es
jederzeit möglich, diese auch als Anfahrhilfe zu benutzen.
Durch Verwendung von Schieberventilen (z. B. Schieberventil 101)
können Ventile mit kleiner Nennweite realisiert werden, weil die
Schieberventile lediglich Vorsteueraufgaben erfüllen müssen.
Durch die Kombination von Sitz- und Schieberventilen kann wahlweise
die Anwendung der Magnetventile als Impulsventil oder - bei Anfahr
hilfe - als dauerbestromtes Magnetventil erfolgen.
In der Fig. 8 ist schließlich noch eine weitere Bauart einer er
findungsgemäßen Luftfederungsanlage beispielhaft dargestellt.
Der in der Fig. 8 dargestellte Ausschnitt der Luftfederungsanlage
entspricht dem in der Fig. 4 dargestellten Ausschnitt der Luft
federungsanlage, wobei der Liftachsen-Ventilblock 26 durch einen
abgewandelten Liftachsen-Ventilblock 47 ersetzt ist.
Der den Luftfederbälgen 15 und 16 der Liftachse 3 sowie dem Hubbalg
17 zugeordnete Liftachsen-Ventilblock 47 hat drei parallel neben
einander liegende Magnetventile 48, 49 und 50 und drei druckge
steuerte Hauptventile 51, 52 und 53. Den Hauptventilen 51 und 53
vorgeschaltet ist ein zwischen den als Vorsteuerventilen arbeitenden
Magnetventilen 48 und 49 und den Hauptventilen 51, 53 angeordnetes,
gemeinsames Schieberventil 54. Die Magnetventile 48, 49, 50 ent
sprechen in ihrer Bauart und Funktion den Magnetventilen 212, 213,
214, und die Hauptventile 51, 52, 53 entsprechen ebenfalls in ihrer
Bauart und Funktion den entsprechenden Hauptventilen 312, 313, 314.
Das Schieberventil 54 ist von seiner einen (linken) Seite her druck
betätigbar, auf seiner anderen Seite ist eine Feder 55 zur Rückstel
lung angeordnet. Auf der Seite der Feder 55 gibt es außerdem noch
eine Verriegelung 56 mit einem einerseits durch Druckluft und an
dererseits durch Federkraft betätigbaren Riegelkolben 57. Das Schie
berventil 54 ist als 3/2-Wegeventil ausgebildet.
Der Liftachsen-Ventilblock 47 hat außer seinem Anschluß für die zu
den Luftfederbälgen 15 und 16 führenden Liftachsenleitung 62 und für
den Hubbalg 17 noch einen Anschluß für die den Vordruck enthaltende
Druckversorgungsleitung 87 und einen Anschluß für die mit den Luft
federbälgen 10 und 11 der angetriebenen Achse 2 verbindende Verbin
dungsleitung 61.
Die Magnetventile 48, 49, 50 haben wie die Magnetventile 112, 113,
114 je drei Anschlüsse und je zwei Schaltstellungen 48a, 49a, 50a
bzw. 48b, 49b, 50b.
Wenn das Impuls-Magnetventil 48 kurz unter Strom gesetzt wird,
schaltet es in seine Druckstellung 48b, in der es über eine Steuer
leitung 73 einen Stelldruck auf die linke Seite des Schieberventils
54 gelangen läßt. Dadurch schaltet das Schieberventil 54 von einer
in der Fig. 8 symbolhaft dargestellten ersten Stellung 54a in eine
ebenfalls symbolhaft dargestellte zweite Stellung 54b. Außerdem
tritt in dieser zweiten Stellung 54b die Verriegelung 56 in Tätig
keit. Aufgrund dieser Umschaltung werden dann über eine von dem
Schieberventil 54 zu den Hauptventilen 51, 53 führende Steuerleitung
71 die Hauptventile 51, 53 mit Steuerdruck beaufschlagt, und es wird
das Hauptventil 51 in die Belüftungsstellung 51b und das Hauptventil
53 in seine Entlüftungsstellung 53b gedrückt. Der Hubbalg 17 wird
belüftet, und die Luftfederbälge 15 und 16 der Liftachse 3 werden
entlüftet. Die Liftachse 3 wird angehoben. Dadurch, daß das Schieber
ventil 54 verriegelt ist, kann das Magnetventil 48 wieder abge
schaltet werden, ohne daß sich die Stellung der Liftachse 3 verän
dert, d. h. die Liftachse 3 bleibt angehoben. Auch nach Ende des
Stromimpulses für das Magnetventil 48 bleibt der Steuerdruck in der
Steuerleitung 71 erhalten.
Zum Absenken der Liftachse 3 wird das Magnetventil 49 kurz bestromt.
Während der Bestromung steht das Magnetventil 49 in der Druckstel
lung 49b. Dadurch wird über eine Steuerleitung 74 der Riegelkolben
57 druckbeaufschlagt, die Verriegelung 56 des Schieberventils 54
wird gelöst, die Steuerleitung 71 wird druckentlastet, das Haupt
ventil 53 geht wieder in die Arbeitsstellung 53a und das Hauptventil
51 geht unter der Kraft einer symbolhaft dargestellten Rückführfeder
wieder in seine Entlüftungsstellung 51a zurück. Der Hubbalg 17 wird
entlüftet und die Luftfederbälge 15 und 16 werden unter Druck ge
setzt. Die Liftachse 3 wird abgesenkt. Während des Stromimpulses
schaltet das Hauptventil 52 kurzzeitig in die Sperrstellung 52b, was
jedoch, da kurz, nicht störend ist.
Um die Anfahrhilfe auszulösen, wird das Magnetventil 50 dauerbe
stromt. Dadurch wird das Hauptventil 53 über eine Steuerleitung 72
mit Steuerdruck in seine Entlüftungsstellung 53b umgeschaltet. Die
Luftfederbälge 15 und 16 der Liftachse 3 werden entlüftet. Sobald
die Liftachse 3 ausreichend entlastet ist, wird zum Absperren der
Entlüftung dann auch das Magnetventil 49 dauerbestromt. Diese Dauer
bestromung der beiden Magnetventile 50 und 49 ist aber aus der Natur
einer Anfahrhilfe heraus insgesamt gesehen nur von kurzer Dauer, so
daß der daraus resultierende Stromverbrauch gering bleibt. Sind nach
Vollendung des Anfahrens die beiden Magnetventile 50 und 49 dann
wieder stromlos, nehmen alle Ventile wieder die in der Fig. 8
gezeichneten Stellungen ein.
Die Fig. 9 zeigt einen Ausschnitt des Liftachsen-Ventilblocks 47.
In der Fig. 9 ist ein durch den Liftachsen-Ventilblock 47 verlau
fender Querschnitt ausschnittsweise dargestellt, wobei die Entlüf
tungsleitung 88 streckenweise unterhalb des dargestellten Quer
schnitts verläuft, weshalb dort die Entlüftungsleitung 88 ge
strichelt dargestellt ist. Die Fig. 9 zeigt das Schieberventil 54
in der ersten Stellung 54a gemäß Fig. 8.
Das Schieberventil 54 hat einen in einer in dem Liftachsen-Ventil
block 47 vorgesehenen Bohrung verschiebbar gelagerten Ventilkörper
bzw. Steuerschieber 148. Ist der Steuerschieber 148, wie in der
Fig. 9 dargestellt, nach links verschoben, so ist die Steuerleitung
71 mit der Entlüftungsleitung 88 verbunden, was der ersten Stellung
54a entspricht. Bei rechts stehendem Steuerschieber 148 ist die
Steuerleitung 71 mit der Druckversorgungsleitung 87 verbunden, was
der zweiten Stellung 54b entspricht.
Der Stelldruck in der Steuerleitung 73 drückt den Steuerschieber 148
nach rechts. Bei nach rechts verschobenem Steuerschieber 148 drückt
eine Feder 150 den Riegelkolben 57 in einen am Steuerschieber 148
wie eine Nut umlaufenden Absatz 152. Dadurch wird der Steuerschieber
148 in seiner rechten Stellung gehalten, auch wenn die Steuerleitung 73
wieder drucklos wird, wenn der dem Magnetventil 48 zugeleitete
Stromimpuls zu Ende ist.
Zum Zurückstellen des Steuerschiebers 148 in seine linke Stellung
genügt kurzzeitig Stelldruck in der Steuerleitung 74. Dadurch wird
der Riegelkolben 57 vom Absatz 152 abgehoben, und die Feder 55 kann
den Steuerschieber 148 nach links betätigen.
Wie beim Schieberventil 101 die Dichtungen 134 können auch beim
Schieberventil 54 entsprechende Dichtungen vorgesehen sein, um die
Anschlüsse gegenseitig besser abzudichten.
Es ist noch zu bemerken, daß der Liftachsen-Ventilblock 47 um das in
der Fig. 2 dargestellte Rückschlagventil 81 und das Nachspeiseven
til 25 erweitert werden kann, wie die Bauart nach der Fig. 1.
Ebenso ist eine Abwandlung auf getrennte Regelung der linken und
rechten Fahrzeugseite auch bei dem in Fig. 8 dargestellten Aus
führungsbeispiel möglich, wie sie für die Bauart nach der Fig. 1 in
der Fig. 3 dargestellt ist. Auch eine Kombination beider Erweite
rungen ist für die Bauart nach der Fig. 8 möglich.
Der Vorteil der Bauart nach der Fig. 8 gegenüber der nach den Fig.
1 bis 5 besteht darin, daß hier anstatt der beiden Schieberven
tile 101, 102 nur ein einziges Schieberventil 54 nötig ist und daß
die Verriegelungsposition des Schieberventils 54 stabil ist. Außer
dem ist es von Vorteil, daß zum Absenken der Liftachse 3 nur ein
einziger Stromimpuls erforderlich ist.
Durch kurze, den jeweiligen Magnetventilen 48, 49, 50, 212, 213, 214
zugeleitete Stromimpulse können die Hauptventile 51, 53, 312, 313
von einer Schaltstellung in die jeweils andere Schaltstellung umge
schaltet werden. Wichtig zu wissen ist auch, daß die Hauptven
tile 51, 52, 53, 312, 313, 314 von ihrer Bauart her Ventile sind,
die eine Grund-Schaltstellung haben und nur dann, während ein
Steuerdruck auf sie einwirkt, ihre Grund-Schaltstellung verlassen.
Sobald der Steuerdruck nachläßt, fallen die Hauptventile 51, 52, 53,
312, 313, 314 sofort wieder zurück in ihre Grund-Schaltstellung. Bei
der hier vorgeschlagenen Luftfederungsanlage ist dafür gesorgt, daß
der Steuerdruck auf die Hauptventile 51, 53, 312, 313 so lange
einwirkt, bis ein neuer Stromimpuls kommt, um den auf das jeweilige
Hauptventil 51, 53, 312, 313 einwirkenden Steuerdruck abzustellen,
damit das entsprechende Hauptventil 51, 53, 312, 313 wieder in seine
Grund-Schaltstellung zurückfallen kann.
Während die Hauptventile 51, 53, 312, 313 in ihrer gewünschten je
weiligen Schaltstellung verharren, wird keine Druckluft verbraucht,
sondern nur eine kleine Menge während des Umschaltens.
Da keine Druckluft und keine elektrische Energie benötigt wird, um
die Hauptventile 51, 53, 312, 313 umgeschaltet zu halten, ist es
auch bei abgestelltem Fahrzeug möglich, beispielsweise die Liftachse
3 wochenlang angehoben zu halten. Irgendwelchen geringen Verlust an
Druckluft infolge von Leckagen können von in der Druckluftbeschaf
fungseinrichtung 4 vorgesehenen Druckspeichern ausgeglichen werden.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Nutz
fahrzeug mit drei Achsen. Die Zahl der Achsen ist jedoch beliebig.
Die Luftfederungsanlage ist auch bei anderen Fahrzeugen anwendbar,
bei denen es zwischen einer Achse und einem Fahrzeugaufbau einen
Luftfederbalg gibt. Die vorgeschlagene Luftfederungsanlage ist auch
bei Fahrzeugen, z. B. einem Anhänger, mit nur einer einzigen Achse
und einem Luftfederbalg anwendbar. Hier kann die Luftfederungsanlage
beispielsweise vorgesehen sein, um die Höhe des Fahrzeugaufbaus für
längere Zeit auf einem eingestellten Niveau zu halten, ohne daß
dauernd elektrische bzw. pneumatische Energie zugeführt werden müßte.
Je nachdem, wie und was gesteuert werden soll, umfaßt die Luftfe
derungsanlage mindestens eine Ventileinrichtung. Die Ventileinrich
tung hat beispielsweise ein Hauptventil mit einem einzigen veränder
baren Ventilquerschnitt 138′ oder 138′′, wie in den Fig. 6 und 7
dargestellt, oder die Ventileinrichtung besitzt ein Hauptventil mit
beispielsweise zwei veränderbaren Ventilquerschnitten 136, 138, wie
in der Fig. 5 dargestellt. Die Stellposition des mindestens einen
Ventilkörpers 132, 148 bestimmt den auf das mindestens eine Ventil
glied 122, 124, 124′, 124′′ wirkenden Steuerdruck. Die Stellposition
des Ventilkörpers 132, 148 ist mit Hilfe elektrischer Mittel 48, 49,
112, 113, 114 einstellbar. Ist die Stellposition eingestellt, so ist
zum Halten dieser Stellposition des Ventilkörpers 132, 148 keine
weitere Zufuhr elektrischer Energie erforderlich. Mit dem in der
Fig. 5 und mit dem in der Fig. 9 beispielhaft gezeigten Schieber
ventil 101 bzw. 54 kann man in der Steuerleitung 69 bzw. 69′, 69′′,
71 einen Steuerdruck einstellen. Zum Halten des Steuerdrucks ist
keine Energie, d. h. insbesondere weder elektrische noch pneumati
sche Energiezufuhr, erforderlich. Mit dem Steuerdruck in der Steuer
leitung 69, 69′, 69′′, 71 kann eine Ventileinrichtung mit einem Ven
tilglied 124′ bzw. 124′′, wie in den Fig. 6 und 7 beispielhaft
dargestellt, oder eine Ventileinrichtung mit zwei Ventilgliedern
122, 124, wie in der Fig. 5 beispielhaft gezeigt, angesteuert wer
den. Ohne weitere Energiezufuhr kann der mindestens eine Ventil
querschnitt 136 bzw. 138 bzw. 138′ bzw. 138′′ in der gewählten
Schaltstellung, d. h. offen bzw. geschlossen, gehalten werden.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Stellposition
des Ventilkörpers 132, 148 dadurch eingestellt, daß die elektrischen
Mittel mindestens das Steuerglied 154 und/oder das Steuerglied 156
umfassen, mit dem bzw. denen ein Stelldruck steuerbar ist, wobei
über diesen Stelldruck die Stellposition des Ventilkörpers 132 bzw.
148 einstellbar ist. Es besteht auch die Möglichkeit, daß die
elektrischen Mittel einen Elektromagneten mit einer Magnetspule und
einem Magnetanker umfassen, wobei der Magnetanker ohne Zwischen
schalten eines pneumatischen Stelldrucks direkt mechanisch auf den
Ventilkörper 132, 148 wirken kann. Es ist aber auch möglich, daß der
Ventilkörper 132, 148 als Magnetanker benutzt und direkt von der
Magnetspule beaufschlagt wird. Diese vereinfachten Ausführungsformen
kann der Fachmann herstellen, ohne daß dazu eine bildliche Darstel
lung erforderlich ist. Die in dem bildlich dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel dargestellte pneumatische Verstellung des Ventilkör
pers 132, 148 mit Hilfe des Stelldrucks hat den Vorteil, daß die
sehr einfachen, preisgünstigen Magnetventile 213, 214 verwendet
werden können.
In vorliegender Anmeldung werden die bewegbaren Ventilteile der
Hauptventile 312, 313, 314 als "Ventilglieder" 122, 124, 124′,
124′′, die bewegbaren Ventilteile der Schieberventile 101, 102 als
"Ventilkörper" 132, 148 und die bewegbaren Ventilteile der Magnet
ventile 213, 214 als "Steuerglieder" 154, 156 bezeichnet. Der Druck
zum Verstellen der Ventilglieder 122, 124, 124′, 124′′ wird "Steuer
druck" und der Druck zum Verstellen der Ventilkörper 132, 148 wird
"Stelldruck" genannt. Die unterschiedliche Bezeichnung der Ventil
teile und der Drücke dient nur zum leichteren Lesen und zum besseren
Verständnis vorliegender Anmeldung.
Claims (8)
1. Luftfederungsanlage für Fahrzeuge, mit mindestens einem zwischen
einer Achse (3) und einem Fahrzeugaufbau des Fahrzeugs angeordneten
Luftfederbalg (15, 16), mit einer Druckluftbeschaffungseinrichtung,
mit mindestens einer, mindestens einen mit dem mindestens einen
Luftfederbalg verbundenen veränderbaren Ventilquerschnitt (136, 138,
138′, 138′′) überwachende Ventileinrichtung (12, 13, 51, 53, 312,
313), sowie mit einer die Ventileinrichtung steuernden Steuerung,
wobei die Ventileinrichtung mindestens ein gegen einen Ventilsitz
betätigbares Ventilglied (122, 124, 124′, 124′′) umfaßt, dessen Lage
den Ventilquerschnitt bestimmt, und wobei die Lage des Ventilglieds
mit Hilfe eines Steuerdrucks steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß ein verstellbarer Ventilkörper (132, 148) vorgesehen ist, dessen
Stellposition mit Hilfe elektrischer Mittel (48, 49, 112, 113, 114,
212, 213, 214) durch Zuführen elektrischer Energie einstellbar ist
und dessen Stellposition den Steuerdruck bestimmt, wobei bei Beenden
der Zufuhr der elektrischen Energie die Stellposition des Ventil
körpers (132, 148) erhalten bleibt.
2. Luftfederungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die elektrischen Mittel (48, 49, 112, 113, 114, 212, 213, 214) min
destens ein elektromagnetisch betätigbares Steuerglied (154, 156)
umfassen, mit dessen Hilfe ein zum Einstellen der Stellposition des
Ventilkörpers (132, 148) dienender Stelldruck steuerbar ist.
3. Luftfederungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens ein den Ventilkörper (132, 148) haltendes
Halteelement (134) vorgesehen ist.
4. Luftfederungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine den Ventilkörper (132, 148) in
einer bestimmten Stellposition haltende Verriegelung (56) vorgesehen
ist.
5. Luftfederungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verriegelung (56) mit Hilfe der elektrischen Mittel (49) ent
riegelbar ist.
6. Luftfederungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug neben der genannten Achse
(3) mindestens eine weitere Achse (2) umfaßt, wobei die genannte
Achse (3) von einem Untergrund abhebbar ist.
7. Luftfederungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Belüften des mindestens einen Luft
federbalgs (15, 16) eine Vergrößerung eines Abstandes zwischen der
genannten Achse (3) und dem Fahrzeugaufbau bewirkt.
8. Luftfederungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
durch ein Belüften des mindestens einen Luftfederbalgs (17) die
genannte Achse (3) von dem Untergrund abhebbar ist.
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