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Title:
VALVE ARRANGEMENT AND SPRING SYSTEM FOR A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/043594
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valve arrangement for a lifting axle (28) of a vehicle, in particular a motor vehicle, comprising at least one valve (36) for a spring element (22) for spring-loading the lifting axle (28), and comprising at least one valve (34) for a spring element (20) for lifting and lowering the lifting axle (28), wherein the at least two valves (34, 36) are combined to form a valve unit (38).

Inventors:
GUDZULIC MIRO (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/063287
Publication Date:
April 22, 2010
Filing Date:
October 12, 2009
Export Citation:
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Assignee:
GUDZULIC MIRO (DE)
International Classes:
B60G17/015; B60G17/052; B62D61/12
Foreign References:
EP0170794A21986-02-12
DE4327764A11995-02-23
DE19944873C12001-01-04
EP0956983A21999-11-17
EP0160844A11985-11-13
EP0372218A21990-06-13
EP0779167A21997-06-18
DE10354056A12005-06-23
DE10354056A12005-06-23
EP0170794A21986-02-12
DE2056634A11972-05-31
DE4327764A11995-02-23
DE19944873C12001-01-04
Other References:
See also references of EP 2344351A1
Attorney, Agent or Firm:
SCHWARZ, Michael S. (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1 . Ventilanordnung für eine Liftachse (28) eines Fahrzeugs, insbesondere eines

Kraftwagens, mit wenigstens einem Ventil (36) für ein Federelement (22) zum Federn der Liftachse (28), und mit wenigstens einem Ventil (34) für ein Federelement (20) zum Heben und Senken der Liftachse (28), dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens beiden Ventile (34, 36) zu einer Ventileinheit (38) zusammengefasst sind.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (38) entsprechende Leitungseingänge (40, 42) für Leitungen eines Druckmediums aufweist.

3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (38) wenigstens einen Leitungseingang (44) für eine Steuerleitung, insbesondere zur Verbindung mit einer zentralen Steuereinrichtung (48), aufweist,

4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor, insbesondere ein Drucksensor (50, 52, 60), in die Ventileinheit (38) integriert ist.

5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (38) eine Typkennzeichnung (90) umfasst.

6. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (38), eine dezentrale Steuereinrichtung (92) aufweist.

7. Ventilanordnung für eine Liftachse (28) eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, mit wenigstens einem Ventil (34) für ein Federelement (20) zum Heben und Senken der Liftachse (28), dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Ventil (34) in der angehobenen bzw. abgesenkten Endstellung der Liftachse (28) geschlossen ist.

8. Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.

9. Ventilanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Ventil (34) in der angehobenen bzw. abgesenkten Endstellung der Liftachse (28) stromlos geschalten ist.

10. Federanlage, insbesondere Luftfederanlage, für ein Fahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, mit wenigstens einer Ventilanordnung nach einem der

Ansprüche 1 bis 9.

11. Federanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Federelemente (22, 24, 26) unterschiedlicher Achsen

(30, 32) über eine gemeinsame Ventileinheit (38) steuerbar sind.

12. Federanlage nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Hebe- und Senkeinrichtung (72) zum manuellen Heben und Senken des Fahrzeugs vorgesehen ist.

13. Federanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebe- und Senkeinrichtung (72) wenigstens ein Pilotventil (80) und ein Halteventil (98) zugeordnet ist.

14. Federanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebe- und Senkeinrichtung (72) jeweilige Steuerleitungen (94, 96) zugeordnet sind, welche zum Schalten durch Beaufschlagen mit dem Druckmedium mit entsprechenden Ventilen (16, 80) verbunden sind.

15. Federanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschaltetem ersten Ventil (34) das zweite Ventil (82) durch Druckbeaufschlagung über eine Steuerleitung (104) geschlossen ist, wobei ein Bypass (104) vorgesehen ist, über welchen ein dem zweiten Ventil (82) zugeordnetes Federelement (22) entlüftbar ist.

16. Federanlage, insbesondere Luftfederanlage, für ein Fahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, mit wenigstens zwei Federanordnungen (64, 23) welche einer jeweiligen Achse (30, 28) des Fahrzeugs zugeordnet sind und welche jeweils wenigstens ein Federelement (24, 22) aufweisen, wobei einem ersten

Federelement (24) der ersten Achse (30) eine Höhensensoreinrichtung (62) zur Ermittlung einer Federhöhe des Federelements (24) bzw. der korrespondierenden ersten Achse (30) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhensensoreinrichtung (62) des ersten Federelements (24) der ersten Achse (30) zusätzlich eine Sensoreinrichtung, insbesondere mit einem Drucksensor (60), aufweist, welche mit einer Sensoreinrichtung, insbesondere mit einem Drucksensor (52), des zweiten Federelements (22) der zweiten Achse (28) kommuniziert.

17. Federanlage, nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanlage nach einer der Ansprüche 10 bis 15 ausgebildet ist.

Description:
Ventilanordnung und Federanlage für ein Fahrzeug

BESCHREIBUNG:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für eine Liftachse eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 7. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Federanlage, insbesondere Luftfederanlage, für ein Fahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen.

Bei Lastkraftwagen, Anhängern oder Sattelanhängern sind Liftachsen bekannt, welche insbesondere im hinteren Bereich des Lastkraftwagens oder im vorderen Bereich eines Anhängers (Trailerachse) vorgesehen sind. Die Liftachse ist dazu bestimmt, bei beladenem Fahrzeug, beispielsweise einem beladenen Lastkraftwagen, einen Teil des Gesamtgewichts des Fahrzeugs aufzunehmen. Insbesondere wenn das Fahrzeug unbeladen ist, kann die Liftachse angehoben werden, so dass die zugeordneten Räder keinen Kontakt zur Fahrbahn haben. Hierdurch soll insbesondere Treibstoff gespart und ein Abrieb der Reifen vermieden werden. Eine Luftfedereinrichtung mit einer Ventileinrichtung für einen solchen Lastkraftwagen ist bereits aus der DE 103 54 056 A1 als bekannt zu entnehmen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Ventilanordnung bzw. eine Federanlage für ein Fahrzeug, insbesondere einen Lastkraftwagen, zu schaffen, welche einfach aufgebaut sind und einen störungssicheren Betrieb des Fahrzeugs gewährleisten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ventilanordnung für eine Liftachse eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, mit dem Merkmalen der Patentansprüche 1 und 7 gelöst. Des Weiteren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Federanlage, insbesondere Luftfederanlage, für ein Fahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen mit den Merkmalen der Patentansprüche 10 und 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Die Ventilanordnung für eine Liftachse eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß Patentanspruch 1 umfasst wenigstens ein Ventil für wenigstens ein Federelement zum Federn der Liftachse und wenigstens ein Ventil für wenigstens ein Federelement zum Heben und Senken der Liftachse. Erfindungsgemäß sind dabei die wenigstens beiden Ventile zu einer Ventileinheit zusammengefasst. Somit ist es möglich, die beiden Ventile zu einer kompakten und störungsresistenten Einheit in einem Block bzw. einem Gehäuse zusammenzufassen, so dass dieser bzw. dieses in einfacher Weise am Fahrzeug angebaut werden kann. Insbesondere ist es dabei denkbar, dass die Ventileinheit beispielsweise an dem wenigstens einen Federelement zum Heben und Senken der Liftachse oder an dem Federelement zum Federn der Liftachse angeordnet wird. Dabei kann es auch sein, dass eine Ventileinheit insbesondere zur Steuerung von zwei Federelementen zum Federn der Liftachse dient. Es kann jedoch auch sein, dass für jedes Federelement zum Federn der Liftachse eine jeweilige Ventileinheit vorgesehen ist, und zwar insbesondere dann, wenn auch zwei Federelemente zum Heben und Senken der Liftachse genutzt werden.

Die Ventileinheit zeichnet sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch aus, dass diese entsprechende Leitungseingänge für Leitungen eines Druckmediums aufweist. Mit anderen Worten ist die Ventileinheit vorzugsweise so ausgebildet, dass diese mit den Ventilen eine fertige Baueinheit bildet, an welche am Fahrzeug lediglich die entsprechenden Leitungen des Druckmediums angeschlossen werden müssen. Dies gilt in ebensolcher Weise in weiterer Ausgestaltung der Erfindung für wenigstens einen Leitungseingang für eine Steuerleitung, insbesondere zur Verbindung mit einer zentralen Steuereinrichtung. Auch hier ist bevorzugt lediglich ein Steckanschluss oder dgl. für die Steuerleitung vorgesehen.

Die Ventilanordnung für eine Liftachse eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß Patentanspruch 7 umfasst wenigstens ein Ventil für ein Federelement zum Heben und Senken der Liftachse, wobei das wenigstens eine Ventil erfindungsgemäß in der angehobenen bzw. abgesenkten Endstellung der Liftachse geschlossen ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass beispielsweise im Fahrbetrieb des Fahrzeugs kein permanentes, beispielsweise elektrisches Steuersignal, anliegen braucht, sondern dass vielmehr aufgrund der Geschlossenstellung des Ventils in der angehobenen bzw. abgesenkten Endstellung der Liftachse keine Veränderung des Zustand des durch das Ventil angesteuerten Federelements eintreten kann. Auch bei einem Versagen der Ventilanordnung, beispielsweise einem Ausfall der Stromversorgung, bleibt die Liftachse somit in ihrer jeweils angehobenen bzw. abgesenkten Stellung.

Eine mögliche Veränderung des Zustands des durch das Ventil angesteuerten Federelements kann darüber hinaus gegebenenfalls durch einen Drucksensor oder dgl., welcher beispielsweise in dem Federelement zum Heben und Senken der Liftachse angeordnet ist, detektiert werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens eine Ventil in der angehobenen bzw. abgesenkten Endstellung der Liftachse stromlos geschalten ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass der Energieverbrauch der Ventilanordnung und somit der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs gesenkt werden kann.

Zudem vorteilhaft ist es, wenn die Ventileinheit eine Typkennzeichnung umfasst. Hierdurch lässt sich auf einfache Weise die Ventileinheit - beispielsweise zum Austausch - identifizieren.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Ventilanordnung, insbesondere die Ventileinheit, eine dezentrale Steuereinrichtung aufweist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass wenige Steuerleitungen einer zentralen Steuereinrichtung der Federanlage erforderlich sind, sondern dass vielmehr die Ventilanordnung zumindest teilweise eigenständig funktioniert und beispielsweise ein Signal einer Höhenmesseinrichtung des Federelements direkt zur Steuerung des Ventils weiterverarbeiten kann.

Die oben genannten im Zusammenhang mit den Ventilanordnungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 genannten Vorteile gelten ebenso für eine Federanlage, insbesondere Luftfederanlage, für ein Fahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, gemäß Anspruch 10.

Diese zeichnet sich des Weiteren dadurch aus, dass jeweilige Federanordnungen von zwei Achsen über eine gemeinsame Ventilanordnung steuerbar sind. Hierdurch ergibt sich eine baulich besonders einfache und demzufolge gegen Störungen unanfällige Federanlage.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn eine Hebe- und Senkeinrichtung zum manuellen Heben und Senken des Fahrzeugs vorgesehen ist. Auf diese Art und Weise kann das Fahrzeug beispielsweise zum Beladen oder Entladen abgesenkt werden, wobei die Hebe- und Senkeinrichtung auf einfache Weise in die Federanlage integriert werden kann.

Dabei ergibt sich eine besonders einfache Hebe- und Senkeinrichtung, wenn dieser wenigstens ein Pilotventil zugeordnet ist, welches sowohl elektrisch wie auch mittels eines Druckmediums schaltbar ist.

Die Federanlage, insbesondere Luftfederanlage, für ein Fahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, gemäß Patentanspruch 16 umfasst wenigstens zwei Federanordnungen, welche einer jeweiligen Achse des Fahrzeugs zugeordnet sind und welche jeweils wenigstens ein Federelement aufweisen, wobei einem ersten Federelement der ersten Achse eine Höhensensoreinrichtung zur Ermittlung einer Federhöhe des Federelements bzw. der korrespondierenden ersten Achse zugeordnet ist, wobei erfindungsgemäß die Höhensensoreinrichtung des ersten Federelements der ersten Achse zusätzlich eine Sensoreinrichtung, insbesondere mit einem Drucksensor, aufweist, welche mit einer Sensoreinrichtung, insbesondere mit einem Drucksensor, des zweiten Federelements der zweiten Achse kommuniziert, wobei mittels der Höhensensoreinrichtung die zweite Achse mit der ersten Achse mitsteuerbar ist. Somit ist lediglich eine Höhensensoreinrichtung für wenigstens zwei Achsen erforderlich. Die Abstimmung der Achsen untereinander kann dann durch kostengünstige Sensoreinrichtungen, beispielsweise mit Drucksensoren, vorgenommen werden, wobei beispielsweise ein Druck innerhalb des einen Federelements der einen Achse, in dessen Bereich auch die Höhensensoreinrichtung vorgesehen ist, gemessen wird und aufgrund dessen der Druck innerhalb des anderen Federelements der zweiten Achse mittels des entsprechenden Drucksensors eingestellt wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:

Fig. 1 eine Darstellung eines Schaltplans einer Federanlage, insbesondere einer

Luftfederanlage, für ein Fahrzeug, insbesondere einen Lastkraftwagen, wobei eine Ventilanordnung mit wenigstens einem Ventil für ein Federelement zum Federn der Liftachse und mit wenigstens einem Ventil für ein Federelement zum Heben und Senken der Liftachse vorgesehen ist, welche zu einer Ventileinheit zusammengefasst sind, und wobei zwei Federanordnungen vorgesehen sind, welche einer jeweiligen Achse des Fahrzeugs zugeordnet sind und welche jeweils wenigstens ein Federelement aufweisen, wobei einem ersten Federelement der ersten Achse eine Höhensensoreinrichtung zur Ermittlung einer Federhöhe des

Federelements bzw. der korrespondierenden ersten Achse zugeordnet ist, welche zusätzlich eine Sensoreinrichtung, insbesondere mit einem Drucksensor aufweist, die mit einer Sensoreinrichtung, insbesondere mit einem Drucksensor, des zweiten Federelements der zweiten Achse kommuniziert, wobei mittels der Höhensensoreinrichtung die zweite

Achse mit der ersten Achse mitsteuerbar ist;

Fig. 2 eine ausschnittsweise Darstellung einer Alternative des Schaltplans der

Federanlage gemäß Fig. 1 ; Fig. 3 eine Darstellung eines Schaltplans einer Federanlage, insbesondere einer

Luftfederanlage, für ein Fahrzeug, insbesondere einen Lastkraftwagen, nach einer zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 alternativen Variante, wobei insbesondere eine Hebe- und Senkeinrichtung zum manuellen

Heben und Senken des Fahrzeugs vorgesehen ist;

Fig. 4 eine ausschnittsweise Darstellung einer Alternative des Schaltplans der

Federanlage gemäß Fig. 3;

Fig. 5 eine Darstellung eines Schaltplans einer Federanlage, insbesondere einer Luftfederanlage, für ein Fahrzeug, insbesondere einen Lastkraftwagen, nach einer zu den Ausführungsformen gemäß Fig.1 und Fig.3 alternativen Variante, wobei insbesondere eine alternative Entlüftung der als Luftfedern ausgebildeten Federelemente einer Liftachse dargestellt ist;

Fig. 6a-g jeweilige ausschnittsweise Darstellungen von Schaltplänen von alternativen Ventilanordnungen für ein jeweiliges Federelement, welche zu einer Ventileinheit zusammengefasst sind,

Fig. 7 eine weitere Darstellung eines Schaltplans einer Federanlage nach einer alternativen Variante.

In Fig. 1 ist ein Schaltplan einer Luftfederanlage für einen Lastkraftwagen gezeigt. Von einer Druckerzeugungseinrichtung ist in Fig. 1 ein Druckspeicher 10 erkennbar, welcher von einem nicht gezeigten Kompressor über eine Leitung 12, in welcher ein Rückschlagventil 14 integriert ist, gespeist wird. Des Weiteren ist der Druckerzeugungseinrichtung ein Ventil 16 zugeordnet, welches vorliegend als magnetisch schaltbares 3/2-Wegeventil ausgebildet ist.

Über eine nach dem Ventil 16 angeordnete Leitung 18 sind dabei mehrere Federelemente 20, 22, 24, 26 von im Weiteren noch näher erläuterten Achsen 28, 30, 32 versorgbar. Insbesondere erkennbar ist dabei die Liftachse 28, welche die Federelemente 22 einer entsprechenden Federanordnung 23 zum Federn der Liftachse 28 im Fahrbetrieb etc. umfasst.

Außerdem ist das wenigstens eine Federelement 20 vorgesehen, welches zum Heben und Senken der Liftachse 28 vorgesehen ist. Anstelle des einen Federelements 20 wären auch mehrere, insbesondere zwei Federelemente 20, denkbar.

Des Weiteren ist erkennbar, dass dem Federelement 20 zum Heben und Senken der Liftachse 28 und dem korrespondierenden Federelement 22 zum Federn der Liftachse 28 im Fahrbetrieb etc. jeweils ein Ventil 34 bzw. 36, welche als magnetisch schaltbare 2/2-Wegeventile gestaltet sind, zugeordnet sind. Beide Ventile 34, 36 sind in der hier gezeigten ungeschalteten Ausgangsstellung geschlossen.

Des Weiteren ist erkennbar, dass die beiden Ventile 34, 36 eine Ventilanordnung bilden, welche zu einer mit einer gestrichelten Linie angedeuteten Ventileinheit 38 zusammengefasst sind. Diese Ventileinheit 38 kann beispielsweise ein Block oder ein Gehäuse aufweisen, wobei eine weitere Besonderheit darin liegt, dass die Ventileinheit 38 entsprechende Leitungsein- und -ausgänge 40, 42 für Leitungen des Druckmediums - hier Druckluft - aufweist. Dabei ist beispielsweise erkennbar, dass über den Leitungsein- und -ausgang 40 sowohl das Ventil 34 wie auch das Ventil 36 mit Druckluft beaufschlagt werden.

Dabei kann für beide Federelemente 22 jeweils eine Ventileinheit 38 vorgesehen sein, nämlich insbesondere dann, wenn auch zwei Federelemente 20 mit zugehörigen Ventilen 34 zum Heben und Senken der Liftachse 28 eingesetzt werden. Zudem können gegebenenfalls auch zwei oder mehr Federelemente 20 bzw. 22 durch ein und dieselbe Ventileinheit 38 gesteuert werden. Im vorliegenden Fall werden beide Federelemente 22 zum Federn der Liftachse 28 im Fahrbetrieb etc. durch ein und dasselbe Ventil 36 angesteuert. Neben den Leitungsein- und -ausgängen 40, 42 umfasst die Ventileinheit 38 wenigstens einen Leitungseingang- und -ausgang 44 für eine Steuerleitung 46 zur Verbindung mit einer zentralen Steuereinrichtung 48.

Schließlich sind im vorliegenden Fall zwei Drucksensoren 50, 52 vorgesehen, mittels welchen der Druck im jeweiligen Federelement 20 bzw. 22 gemessen werden kann. Auch die Drucksensoren 50, 52 sind in die Ventileinheit 38 integriert. Die Drucksensoren 50, 52 können dabei den Luftdruck innerhalb des Federbalgs des Federelements 20 bzw. 22 messen, indem diese über eine entsprechende Leitung oder einen Kanal mit dem korrespondierenden Federbalg verbunden sind. Es bleibt jedoch festzuhalten, dass die Drucksensoren 50, 52 selbst innerhalb des Blocks oder Gehäuses der Ventileinheit 38 angeordnet und lediglich über einen jeweiligen Kanal mit dem Inneren des Federelements 20 bzw. 22 druckverbunden sind.

Es ist nun erkennbar, dass die Liftachse 28 angehoben werden kann, indem das Ventil 34 und das Ventil 16 geschaltet werden, wodurch Druckluft in der Leitung 18 anliegt, welche durch Schalten des Ventils 34 in den Federbalg des Federelements 20 gelangt. Ein Senken erfolgt, indem das Ventil 16 ungeschaltet verbleibt, während das Ventil 34 geschaltet wird, so dass die Druckluft über einen dem Ventil 16 danach angeordneten Schalldämpfer 54 nach außen gelangt. Zum Heben der Liftachse 28 werden somit bevorzugt das bzw. die Federelemente 22 zunächst durch Schalten des Ventils 36 entlüftet, bevor im Anschluss daran die beiden Ventile 16 und 34 geschaltet werden, wodurch entsprechend Druckluft in das Federelement 20 gelangt. Beim Senken der Liftachse 28 wird bevorzugterweise zunächst das Federelement 20 entlüftet, indem das Ventil 34 geschaltet wird und somit die Luft über das ungeschaltete Ventil 16 und den Schalldämpfer 54 entweichen kann. Im Anschluss daran kann dann innerhalb der jeweiligen Federelemente 22 ein Druck aufgebaut werden, indem die Ventile 16 und 36 geschaltet werden. Im Anschluss daran können die Federelemente 22 der Federanordnung 23 wieder für den Fahrbetrieb - also zum Federn der Liftachse 28 - herangezogen werden. Natürlich wäre es auch denkbar, die insgesamt entweichende Luft wieder in den Druckluftspeicher 10 zurück zu führen. Es ist demzufolge erkennbar, dass vorliegend zum Heben und Senken der Liftachse 23 bzw. des Federelements 20 entweder das Ventil 16 geschaltet oder nicht geschaltet wird, während das Ventil 34 der Ventileinheit 38 in beiden Fällen geschaltet wird.

Das drucklose Verbleiben des Ventils 34 beispielsweise im Fahrbetrieb hat den wesentlichen Vorteil, dass keine Ströme im Fahrbetrieb fließen und im Grunde nach keine Veränderung des Zustands der Luftfeder bzw. des Federelements 20 eintreten kann. Eine mögliche Änderung wird durch den Drucksensor 50 überwacht, so dass jederzeit entsprechend Luft eingelassen oder aber auch entlassen werden kann.

Zum Heben der Liftachse 23 kann es - wie oben erläutert - zudem erforderlich sein, dass das bzw. die Federelemente 22 ebenfalls entlüftet werden. Dies erfolgt ebenfalls über das Ventil 16, welches in seiner Ruhestellung verbleibt und demzufolge ungeschaltet ist. Für den Fahrbetrieb, also wenn das bzw. die Federelemente 22 belüftet werden sollen, ist das Ventil 16 zumindest temporär geschaltet, so dass in der Leitung 18 Luft mit einem entsprechenden Druck anliegt, welcher zur Entfaltung des Federbalgs des jeweiligen Federelements 22 genutzt werden kann.

Die Achsen 30 und 32 stellen im vorliegenden Fall die nahe der Liftachse 28 angeordnete Antriebsachse 30 sowie die Vorderachse 32 des Lastkraftwagens dar. Jedem Federelement 24 bzw. 26 ist jeweils ein als 2/2 -Wegeventil gestaltetes Ventil 56, 58 zugeordnet, welche wiederum im Ausgangszustand stromlos bzw. geschlossen sind. Durch Schalten des jeweiligen Ventils 56, 58 ist das korrespondierende Federelement 24 bzw. 26 mit Druckluft befüllbar, sofern das Ventil 16 ebenfalls geschaltet ist. Zum Entlüften der Federelemente 24 bzw. 26 wird das jeweilige Ventil 56, 58 wieder geschalten, nicht jedoch das Ventil 16. Über die Leitung 18 kann somit die Druckluft entweichen oder alternativ zum Druckluftspeicher 10 zurück strömen.

Es ist erkennbar, dass vorliegend jedem Federelement 24 bzw. 26 ein Ventil 56, 58 zugeordnet ist. Gegebenenfalls wäre es auch denkbar, den Federelementen 24 bzw. 26 der jeweiligen Federanordnung 64, 66 der zugeordneten Achse 30, 32 jeweils nur ein Ventil 56, 58 zuzuordnen. Des Weiteren ist erkennbar, dass das jeweilige Ventil 56, 58 mit einer korrespondierenden Sensoreinrichtung in Form eines Drucksensors 60 und einem jeweiligen Höhensensor 62 einer Höhensensoreinrichtung 64 wiederum eine jeweilige Ventileinheit 38 bildet, welche nach Art der zuvor beschriebenen Ventileinheit 38 gestaltet ist. Mittels der Höhensensoreinrichtung 63 ist dabei die aktuell eingestellte Höhe des Federelements 24, 26 ermittelbar, wobei mit Hilfe des Drucksensors 60 ein Druck innerhalb des Federbalgs des Federelements 24 bzw. 26 erfasst wird. Dabei sei angemerkt, dass für beide Federelemente 24 bzw. 26 der jeweiligen Federanordnung der entsprechenden Achse 30, 32 prinzipiell auch eine Ventileinheit 38 genügt.

Wie in Fig. 1 erkennbar ist, sind für die Achsen 23 und 64 zwei Federanordnungen 23 bzw. 64 vorgesehen, welche jeweils wenigstens ein Federelement 22, 24 aufweisen, wobei dem Federelement 64 der ersten Achse (Antriebsachse 30) die Höhensensoreinrichtung 63 zur Ermittlung der Federhöhe des Federelements 24 bzw. der korrespondierenden ersten Achse 64 zugeordnet ist, welche zusätzlich die Sensoreinrichtung mit einem Drucksensor 60 aufweist, die mit der Sensoreinrichtung mit dem Drucksensor 52 des Federelements 22 der zweiten Achse 23 (Liftachse 28) kommuniziert, wodurch mittels der Höhensensoreinrichtung 63 die zweite Achse 28 mit der ersten Achse 30 mitsteuerbar ist. Mit anderen Worten wird für beide Ventileinheiten 38 der beiden Federelemente 22 bzw. 24 lediglich eine Höhensensoreinrichtung 63 an der Antriebsachse 64 benötigt. Die Einstellung der Höhe der Liftachse 28 erfolgt über die beiden Drucksensoren 60, 52, welche in ihrem Druck beispielsweise so aufeinander abgeglichen werden können, dass beide Federelemente 22 bzw. 24 die selbe Höhe aufweisen. Auf einen separaten Höhensensor für die Liftachse 28 kann somit verzichtet werden.

Schließlich sind in Fig. 1 jeweilige Steuerleitungen 46 erkennbar, über die die zentrale Steuerungseinrichtung 48 mit den jeweiligen Ventileinheiten 38 verbunden ist.

Fig. 2 zeigt eine ausschnittsweise Darstellung einer Alternative der Federanlage gemäß Fig. 1 , wobei eine Ventileinheit 38 vorgesehen ist, mittels welcher beide Federelemente 26 - beispielsweise der Vorderachse 30 - steuerbar sind. Dabei umfasst die Ventileinheit 38 zwei Ventile 68, 70 sowie eine Drossel 71. Zudem sind wiederum eine Höhensensoreinrichtung 63 und ein Drucksensor 60 vorgesehen. Prinzipiell eignet sich gerade die Vorderachse 30 besonders gut zur Verwendung lediglich einer Ventileinheit 38, da die Vorderachse 30 üblicherweise eine Starrachse ist. Die Ventileinheit 38 ist wiederum nach Art der bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Ventileinheit 38 ausgebildet. Das bedeutet, dass die Ventile 68, 70 sowie die Drossel 71 und die Höhensensoreinrichtung 63 in einen gemeinsamen Block bzw. in ein gemeinsames Gehäuse integriert sind. Dieser Block weist wiederum entsprechende Leitungseingänge und -ausgänge für Leitungen des Druckmediums sowie wenigstens einen Leitungseingang bzw. -ausgang für eine Steuerleitung 46 auf. Durch die beiden Ventile 68 bzw. 70 ist das jeweilige Federelement 26 belüftbar bzw. entlüftbar, und zwar jeweils über die Leitung 18 sowie das Ventil 16. Über die Drossel 71 sind die beiden Federelemente 26 miteinander verbunden, um einen gedrosselten Druckausgleich zwischen den beiden Federelementen 28 zu erreichen, so dass diese im Wesentlichen stets dieselbe Federhöhe aufweisen. Aus diesem Grund genügt es, wenn lediglich einem der Federelemente 26 eine Höhensensoreinrichtung 63 zugeordnet ist. Diese Höhensensoreinrichtung 63 ist wiederum im Wesentlichen ebenfalls in die Ventileinheit 38 integriert.

Fig. 3 zeigt eine Darstellung des Schaltplans der Federanlage nach einer zur Ausführungsform gemäß Fig.1 alternativen Variante, wobei zunächst die Achsen 28, 30 und 32 als Liftachse 28 sowie als Trailerachsen 30, 32 eines Anhängers ausgebildet sind.

Eine weitere Modifikation betrifft ein Typenkennzeichen 90 in Form eines RFID, bei welchem auf elektronischem Weg eine Zuordnung der jeweiligen Ventileinheit 38 erreicht werden kann. Das Typenkennzeichen 90 ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil sowohl die Ventile 34 und 36 wie auch die Drucksensoren 50 und 52 in die Ventileinheit 38 integriert sind. Das Typenkennzeichen 90 hilft daher, dass die jeweilige Ventileinheit 38 bzw. deren Bestückung auf einfache Weise identifiziert werden kann. Dies gilt selbstverständlich für alle Ventilsensoreinheiten 38 der hier beschriebenen Art. Zudem sind vorliegend zwei Federelemente 20 zum Heben und Senken der Liftachse 28 vorgesehen.

Eine weitere Modifikation betrifft die Tatsache, dass die beiden Trailerachsen 30, 32 lediglich über eine Ventilsensoreinheit 38 mit dem Ventil 56 gesteuert werden.

Schließlich besteht eine Modifikation darin, dass auf mechanischem Wege ein Heben und Senken dieser vier Luftfedern 24, 26 bzw. der beiden Trailerachsen 30, 32 möglich ist, um beispielsweise das Beladen zu erleichtern. Dies erfolgt mittels einer Hebe- und Senkeinrichtung 72 zum manuellen Heben und Senken des Fahrzeugs bzw. der Achsen 30, 32. Die Hebe- und Senkeinrichtung 72 umfasst zwei Ventile 74, 76 sowie ein Doppelrückschlagventil 78. Zunächst ist festzuhalten, dass die beiden Ventile 74, 76 durch Handbetätigung zwischen den beiden Stellungen zu schalten sind. Das eine, links dargestellte Ventil 74 dient dabei zum Heben, das andere Ventil 76 zum Senken. Ausgangsseitig der beiden Ventile 74, 76 ist das Doppelrückschlagventil 78 vorgesehen, an welches sich die Steuerleitungen 94 und 96 anschließen. Je nachdem, welches Ventil 74 bzw. 76 betätigt wird, wird somit die Steuerleitung 94 oder 96 mit Luftdruck beaufschlagt. Anhand dieser Druckbeaufschlagung der Steuerleitungen 94, 96 sind die beiden, an sich magnetisch schaltbaren Ventile 56, 16 mittels der durch die Ventile 74, 76 initiierten Druckluft schaltbar. Dieses Prinzip ist im Weiteren in Zusammenschau mit Fig. 4 erläutert.

Fig. 4 zeigt eine ausschnittsweise Darstellung einer Alternative des Schaltplans der Federanlage gemäß Fig. 3. Während in Fig. 3 beispielsweise ein Ventil 56 verwendet ist, welches sowohl magnetisch wie auch pneumatisch schaltbar ist, zeigt Fig. 4 eine Anordnung 56 als Alternative zu dem Ventil 56 gemäß Fig. 3. Dabei ist ein Pilotventil 80 und ein Halteventil 98 vorgesehen. Das Pilotventil 80 ist magnetisch schaltbar, während das Halteventil 98 durch Druckluft, welches durch das Pilotventil 80 hindurchgelangen kann, schaltbar ist. Während das Pilotventil 80 ein 3/2-Wegeventil ist, ist das Halteventil 98 ein 2/2-Wegeventil. Das Pilotventil 80 ist über ein Doppelrückschlagventil 100 über die Leitung 18 mit dem Ventil 16 verbunden. Dem Doppelrückschlagventil 100 ist ein Druckminderer 102 nachgeordnet. Es ist nun erkennbar, dass beim Schalten des linken Ventils 74, durch welches ein Anheben der Achse 30 (Fig. 3) bewirkt wird, sowohl ein Druck in der Steuerleitung 94 wie auch der Steuerleitung 96 anliegt. Der Druck innerhalb der Steuerleitung 94 bewirkt ein Durchströmen des Pilotventils 80, so dass das Halteventil 98 geschaltet wird. Die Druckbeaufschlagung der Steuerleitung 96 bewirkt, dass das Ventil 16 geschaltet wird. Insgesamt wird somit erreicht, dass sowohl das Ventil 16 wie auch das Ventil 98 geschalten sind, wodurch das Federelement 24 druckluftbeaufschlagt wird.

Im umgekehrten Fall, wenn ein Senken erfolgen soll und demzufolge das Ventil 76 gedrückt wird, wird lediglich die Steuerleitung 94 mit Druck beaufschlagt. Durch das Doppelrückschlagventil 78 wird hingegen eine Druckbeaufschlagung der Steuerleitung 96 unterbunden. Demzufolge wird über die Steuerleitung 94 wiederum das Halteventil 98 geschaltet, während das Ventil 16 ungeschälten verbleibt. Dies bewirkt, dass über das geschaltene Halteventil 98 und das ungeschaltene Ventil 16 Luft aus dem Federelement 24 entweichen kann, wodurch die Achse 30 abgesenkt wird.

Fig. 5 zeigt eine Darstellung eines Schaltplans der Federanlage nach einer zu den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und Fig. 3 alternativen Variante, und insbesondere eine andere Variante der Entlüftung des Federelements 22 gezeigt ist. Wie bereits in Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert worden ist, ist es prinzipiell wünschenswert, dass das bzw. die Federelemente 22 der Liftachse 28 dann entlüftet werden, wenn das Federelement 20 zum Anheben der Liftachse 28 belüftet wird. In Fig. 5 ist demzufolge eine Alternative zur Fig. 1 erkennbar. Wird dabei das Ventil 34 zum Belüften des Federelements 20 geschaltet, so wird ein Bypass 104 mit Druckluft beaufschlagt. Über den Bypass 104 wird ein prinzipiell magnetisch schaltbares Ventil 82, welches dem Ventil 36 gemäß Fig. 1 entspricht, mit Druckluft beaufschlagt und demzufolge geschlossen. Die sich innerhalb des Federelements 20 befindende Druckluft kann somit über einen weiteren Bypass 106 unter Durchströmung eines Rückschlagventils 84 und einer weiteren Leitung 108 zurück zu einem Ventil 86 gelangen. Dieses Ventil 86 muss separat geschaltet werden, damit eine Entlüftung des Federelements 22 erfolgen kann. Somit ist insgesamt erkennbar, dass bei einer Druckbeaufschlagung des Federelements 20 automatisch eine Entlüftung des Federelements 22 erfolgt, so dass beispielsweise die Liftachse 28 mittels des Federelements 20 angehoben und gleichzeitig deren Federelemente 20 zur Federung im Vorbetrieb entlüftet werden. Zum Belüften der Federelemente 22 wie auch der Federelemente 24 dient das jeweilige Ventil 110. Wird dieses geschaltet, so gelangt Druckluft sowohl in die Federelemente 22 wie auch in die Federelemente 24. Das Ventil 34 kann dabei geschaltet werden, so dass das Federelement 20 entlüftet wird. Entsprechend muss auch das Ventil 86 geschaltet werden.

In den Fig. 6a-g sind jeweilige ausschnittsweise Darstellungen von Schaltplänen von alternativen Ventilanordnungen bzw. Ventileinheiten 38 für ein jeweiliges Federelement 24, 26 dargestellt. Fig. 6a zeigt eine Ventileinheit 38, bei welcher neben der Luftfeder 24 und dem Ventil 56 ein Transponder oder dgl. Kennung 90 vorgesehen ist, der eine Zuordnung ermöglicht.

Fig. 6b zeigt einen Höhensensor 62, der in die Luftfeder 24 integriert ist.

In Fig. 6c ist darüber hinaus ein Drucksensor 60 ebenfalls integriert.

Fig. 6d zeigt eine Basisvariante.

Fig. 6e zeigt zusätzlich eine dezentrale Steuerung 92.

Fig. 6f zeigt eine Ventileinheit 38 speziell für die Liftachse 28.

Fig. 6g entspricht der Ausführungsform gemäß Fig. 3. Fig. 5 und stellt eine Ergänzung beispielsweise von Fig. 1 dar. Es wird angegeben, dass der Druck in der Luftfeder 24 zum Heben und Senken dann maximal ist, wenn er in der Liftachse minimal ist bzw. umgekehrt.

Schließlich zeigt Fig. 7 eine weitere, ausschnittsweise Darstellung eines Schaltplans einer Federanlage nach einer alternativen Variante. Fig. 7 zeigt dabei insbesondere eine Alternative der Ventileinheit 38 zur Steuerung des Federelements 20 bzw. der Federelemente 22 zum Heben und Senken der Liftachse 28 bzw. zur Federung im Fahrbetrieb. Insbesondere dargestellt sind dabei die beiden Drucksensoren 50, 52, mittels welcher ein jeweiliger Druck innerhalb des Federelements 20 bzw. der Federelemente 50 messbar ist. Während des Absenkens oder Anhebens der Liftachse 28 erfolgt dabei zwischen einem jeweiligen Minimalwert und einem Maximalwert ein ständiger Vergleich der Druckwerte innerhalb des Federelements 20 bzw. 22 mittels der Drucksensoren 50 bzw. 52. Dabei wird im vorliegenden Fall stets ein etwa gleicher Druck zwischen den Federelementen 22 bzw. dem Federelement 20 eingestellt. Dies kann beispielsweise durch jeweils wechselseitiges Schalten der Ventile 34 und 36 erfolgen. Es findet also stets ein Belüften des jeweils einen Federelements 20 oder 22 und umgekehrt ein Entlüften des anderen Federelements 22 bzw. 20 statt.




 
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