DE29718807U1 - Axle suspension of trucks and machines - Google Patents
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Description
22. Oktober 1997 97-3028 G-sk22 October 1997 97-3028 G-sk
Liebherr-Werk Ehingen GmbH
D-89584 Ehingen/DonauLiebherr-Werk Ehingen GmbH
D-89584 Ehingen/Donau
Achsfederung von Lastfahrzeugen und ArbeitsmaschinenAxle suspension of trucks and work machines
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.The invention relates to an axle suspension of trucks and work machines, preferably heavy-duty vehicles, with hydraulic piston-cylinder units, which represent the movable connection between axles and chassis and cylinder chambers are connected by hydraulic lines to bladder or diaphragm accumulators (BMS, hydraulic accumulators), the gas chambers of which are filled with a quantity of gas adapted to the desired spring characteristic.
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.Hydro-pneumatic axle suspensions of this type are well known and are generally used in heavy-duty vehicles, whereby the gas preload pressure of the bladder or diaphragm accumulators, which determines the suspension, is usually kept constant. Working with a constant gas preload pressure is only unproblematic if the axle loads do not differ too greatly, as otherwise there is a risk that the bladders or diaphragms of the bladder or diaphragm accumulators will be destroyed. If only one gas preload pressure is used, the suspension can change so much if the axle loads change significantly that it is no longer reliable.
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.It is known to work with several bladder or diaphragm accumulators that are under different gas preload pressures if different axle loads have to be controlled in individual cases. However, if variable axle loads are achieved due to different loading conditions, optimal axle suspension cannot be achieved even with several specified gas preload pressures.
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.The object of the invention is to create a hydro-pneumatic axle suspension of the type specified at the beginning, which can be easily and quickly adapted to different loading conditions or axle loads.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Gasmenge in den Gaskammern der Blasen- oder Membranspeicher auf die jeweiligen Achslasten einstellbar ist.According to the invention, this object is achieved in that the gas quantity in the gas chambers of the bladder or membrane accumulators can be adjusted to the respective axle loads.
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.With the hydro-pneumatic axle suspension according to the invention, optimal suspension is always achieved by adjusting the amount of gas in the gas chamber to the respective load condition.
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.It is advisable for the gas chambers of the bladder or diaphragm accumulators to be connected to a compressed gas accumulator or a compressed gas source via a valve. Nitrogen is usually used as the gas.
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.According to a preferred embodiment, the compressed gas accumulator is a piston accumulator, the piston of which can be moved in the storage cylinder hydraulically, pneumatically or by an electrical or other, for example mechanical, drive.
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 MembranspeichernAccording to a further preferred embodiment, it is provided that the oil pressure in the hydraulic piston-cylinder units is measured and a control device is provided which controls the gas quantity in the bladder or diaphragm accumulators
»· it*·»· it*·
entsprechend dem gemessenen Öldruck einstellt. Der Öldruck stellt sich abhängig von der Achslast in den Zylindern 2, 3 ein.according to the measured oil pressure. The oil pressure is adjusted depending on the axle load in cylinders 2, 3.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
Fig. 1 einen Schaltplan der hydro-pneumatischen Achsfederung, bei der die Federung auf ihren weichsten Wert eingestellt ist (geringste Achslast),Fig. 1 a circuit diagram of the hydro-pneumatic axle suspension, where the suspension is set to its softest value (lowest axle load),
Fig. 2 den Schaltplan nach Fig. 1, bei dem die Federung auf ihren härtesten Wert eingestellt ist (höchste Achslast) undFig. 2 shows the circuit diagram according to Fig. 1, where the suspension is set to its hardest value (highest axle load) and
Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Schaltplan, bei dem die Federung automatisch auf die jeweilige Achslast einstellbar ist (Zwischenstellung). Fig. 3 shows a circuit diagram corresponding to Fig. 1, in which the suspension can be automatically adjusted to the respective axle load (intermediate position).
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.In the left part of the drawing, which is boxed in with dash-dot lines, a conventional hydro-pneumatic axle suspension is shown, in which the gas preload pressure in the bladder or diaphragm accumulator 1 cannot be changed. In this known axle suspension, the hydraulic piston-cylinder units 2, 3 represent the spring connection between the chassis and the axles 8. The piston chambers 4 and annular chambers 5 of opposite cylinders of one or more axles are connected crosswise by hydraulic lines 9, 10 in the manner shown. This stabilizes the vehicle when cornering. The hydraulic lines 9, 10 are connected to the bladder or diaphragm accumulators 1 by lines 11, 12 with a combination valve 13 interposed. The hydraulic line 12 is connected in the same way as the hydraulic line 11 to a bladder or diaphragm accumulator 1 and to a hydraulic system, as can be seen above in Fig. 1.
Dem Hydrauliksystem wird über die Druckleitung 14 von der Hydraulikpumpe 15 Hydrauliköl zugeführt, so daß immer eine ausreichende Füllung vorhanden ist, wobeiHydraulic oil is supplied to the hydraulic system via the pressure line 14 from the hydraulic pump 15, so that there is always a sufficient filling, whereby
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.the filling is controlled by the valves 16, 17. Excess oil is led to the tank via the return line 18. The hydropneumatic axle suspension described up to this point is known and therefore does not need to be described in more detail.
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.The invention consists in the fact that the gas chamber 20 of the bladder or diaphragm accumulator is assigned a piston accumulator 24 via a line 21 and an intermediate solenoid valve 22, in which a piston 25 is guided so as to be displaceable by oil pressure. In order to increase the amount of gas in the gas chamber 20 of the bladder or diaphragm accumulator 1, the solenoid valve 2 is opened and the piston 25 is moved to the left by opening the solenoid valve 23 in the control unit 27 using oil pressure, until the amount of gas in the bladder or diaphragm accumulator is increased in the desired manner and is adapted to the axle loads.
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.By moving the piston 25 in the cylinder 24, gas is pumped into the bladder or diaphragm accumulator 1 (piston movement to the left) or released from the bladder or diaphragm accumulator (piston movement to the right). The amount of gas in the bladder or diaphragm accumulator 1 is thereby increased or decreased and adapted to the axle load as desired.
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.The hydraulic piston-cylinder units 2 and 3 of the sprung axles are connected to bladder or diaphragm accumulators 1 in the manner shown for their suspension. A certain amount of gas is supplied to these bladder or diaphragm accumulators 1 via the piston accumulator 24 depending on the axle load.
Der den Achslasten entsprechende Federungsdruck kann über Drucksensoren 30 an den hydraulischen Kolbenzyiindereinheiten 2, 3 gemessen werden.The suspension pressure corresponding to the axle loads can be measured via pressure sensors 30 on the hydraulic piston-cylinder units 2, 3.
Zu jedem der Achslast entsprechenden Federungsdruck 30 wird die erforderliche Gasmenge der Blasen- oder Membranspeicher errechnet. Die errechnete GasmengeThe required gas quantity of the bladder or diaphragm accumulator is calculated for each suspension pressure 30 corresponding to the axle load. The calculated gas quantity
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.is then adjusted by the piston accumulator by moving the piston 25 in the cylinder 24 by a certain distance to the left or right. This displacement is measured by the piston travel sensor 26 and the solenoid valves 23 and 23a are controlled accordingly. In principle, a setting is selected in which the bladder or diaphragm accumulator 1 is approximately half full with oil and gas.
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.The gas quantity is relatively easy to adjust for the "empty" (Fig. 1) and "full" (Fig. 2) states. To do this, it is basically only necessary to move the piston 25 into the illustrated end positions in the storage cylinder 24, which can be seen in Figs. 1 and 2.
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. Fig. 1 shows the "empty" state, in which the piston 25 is in the right end position of the piston accumulator 24. The amount of gas in the gas chamber of the bladder or diaphragm accumulator 1 is therefore the smallest and the amount in the piston accumulator is the largest. The axle suspension is thus set to the smallest axle load.
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. In the "full" state (Fig. 2), the piston 25 has been moved to the left end position of the piston accumulator 24, so that the amount of gas in the bladder or diaphragm accumulator 1 is the largest. The suspension pressure is set to the highest axle load.
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.In the setting shown in Fig. 3, the piston 25 is located approximately in the middle of the piston accumulator 24, with the suspension pressure set to a medium value. In order to make such an adjustment, the piston travel is recorded.
Nach Erreichen der notwendigen Gasmenge wird die Bewegung des Kolbens 25 gestoppt und das Ventil 22 geschlossen und somit der Kolbenspeicher 24 von demAfter reaching the required gas quantity, the movement of the piston 25 is stopped and the valve 22 is closed, thus separating the piston accumulator 24 from the
Blasen- oder Membranspeicher 1 getrennt. Die für die vorhandene Achslast erforderliche Gasmenge ist nun in dem Blasen- oder Membranspeicher 1 eingestellt.Bladder or diaphragm accumulator 1 is separated. The gas quantity required for the existing axle load is now set in the bladder or diaphragm accumulator 1.
Die Veränderung der Gasmenge kann automatisch oder manuell erfolgen.The gas quantity can be changed automatically or manually.
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.When the gas preload pressure is changed automatically, the respective suspension pressure in the suspension circuit is measured via a pressure sensor 30 and the respective axle load is thus recorded. The corresponding gas quantity is set according to the measured suspension pressure, which is done in the manner described by moving the piston 25 in the piston accumulator 24.
Die Auslegung der Größe des Kolbenspeichers 24 richtet sich nach den auftretenden niedrigsten bzw. höchsten Achslasten.The design of the size of the piston accumulator 24 depends on the lowest or highest axle loads that occur.
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.When the level position of the hydraulic piston-cylinder units 2 and 3 is approached, the suspension pressures are adjusted. After this adjustment, the required gas quantity can be set by moving the piston 25 in the piston accumulator 24.
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.After the piston 25 has reached the predetermined position in the piston accumulator 24, the piston accumulator is separated from the bladder or diaphragm accumulator via the valve 22.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29718807U DE29718807U1 (en) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Axle suspension of trucks and machines |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29718807U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10330198B4 (en) * | 2003-07-03 | 2013-10-31 | Vibracoustic Gmbh & Co. Kg | Suspension of a vehicle |
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- 1997-10-22 DE DE29718807U patent/DE29718807U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19980319 |
|
| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 19980112 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20010123 |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20031202 |
|
| R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20060503 |