[发明专利]用于气动弹簧的通风波纹管、具有通风波纹管的气动弹簧以及具有通风波纹管的气动弹簧系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于气动弹簧的通风波纹管、具有通风波纹管的气动弹簧以及具有通风波纹管的气动弹簧系统。

背景技术

通常，商用车辆的车轴包括轴身，其中轴身通过至少一个牵引臂形成车轴组件，因此可活动地铰接在车架上并通过设置在轴身与牵引臂的交叉区域上方或后方的气动弹簧而支撑在车架上。气动弹簧又包括设置在顶板与底板之间的空气波纹管，其中为了在一方波纹管与另一方车轴组件之间的机械连接，设置柱塞，该柱塞设置在空气波纹管上。空气波纹管的车轴侧部分与柱塞连接，其中柱塞的外表面用作空气波纹管的卷起或展开表面，使得在柱塞上下移动的操作期间保证空气波纹管的导向运动。

然而，这种气动弹簧在有限的程度内仅适合起重机和列车装载，这是因为由于将要悬挂在车辆下方的车轴的重量的原因，所以空气波纹管在没有其他支撑装置的情况下完全伸出或展开，使得在空气波纹管内产生相对于其周围环境的负压力。当车辆卸下装载时，存在空气波纹管向内侧折叠或者相对于柱塞倾斜或者合拢(fold in)的危险，因而不能像正常操作那样沿着柱塞打开或展开，因此可能会导致损坏。

为了避免这种问题，通常在起重机和列车装载时，通过借助于安装在车架上的拉紧或夹紧装置的机械锁定来限制气动弹簧的弹簧范围，或者使用分开的柱塞。可选择地，气动弹簧还可以设计成使得气动弹簧以可释放的方式连接在轴身上，在拖车的起重机装载的情况下通过回行装置与轴身分离，并且顶板和空气波纹管通过回行装置相对于柱塞保持在限定的位置，使得空气波纹管沿着柱塞打开或展开或者保持在打开或展开的状态。另外，还可以使用所谓的“分流器(splitter)”，其中空气波纹管的上部连接件不是连接在车架上而是连接在枢转臂上。

发明内容

本发明的根本目的是提供一种用于气动弹簧的空气波纹管、具有空气波纹管的气动弹簧以及具有空气波纹管的气动弹簧系统，它们都以简单的方式适合车辆的起重机装载。

上述目的通过根据权利要求1所述的通风波纹管、根据权利要求12所述的气动弹簧以及根据权利要求13所述的气动弹簧系统实现。在从属权利要求中限定了本发明的优选实施例。

根据本发明，提供了一种用于气动弹簧的通风波纹管，尤其是商用车辆的通风波纹管。所述空气波纹管包括车轴侧区域和轴身侧区域，其中所述车轴侧区域能够设置在柱塞上并且能够通过在第一压缩位置与第二伸出位置之间的压缩或伸出运动而移动。所述空气波纹管包围内部空间，所述内部空间能够经由与压缩空气管线连接的压缩空气开口而填充有压缩空气。根据本发明，所述空气波纹管包括用于使内部空间通风的阀门，所述阀门与大气相通并且能够通过施加存在于所述内部空间中的压缩空气而移动到关闭位置。换句话说，阀门的外侧排入处于大气压下的大气，而阀门的内侧排入空气波纹管的内部空间。术语“商用车辆”在本发明的含义中不仅指牵引车辆(例如，卡车或拖拉机挂车)，而且指它们的拖车或半拖车。气动弹簧的车轴侧支撑件可以不同地设置。车轴侧支撑件可以是柱塞连接件或气动弹簧支撑件。例如，气动弹簧支撑件可以设置在车轴组件的杆或悬挂臂上。空气波纹管的车轴侧区域在本发明的含义中是空气波纹管的端部，该端部通过柱塞以及可能的其他设置装置而连接在气动弹簧的车轴侧支撑件上，即，空气波纹管的设置在柱塞上的部分。空气波纹管的轴身侧区域是空气波纹管的通过顶部以及可能的其他设置装置与轴身连接的部分。根据本发明的空气波纹管可以具有不同的状态。在空气波纹管的基本状态下，没有外力(例如，拉力、推力和/或剪切力)作用在空气波纹管上。具体地说，空气波纹管的基本状态是以下状态：当安装在气动弹簧中的空气波纹管例如通过压缩空气而膨胀、然后再从空气波纹管中排出压缩空气(即，气动弹簧的内部再次为大气压)时空气波纹管所处的状态。在基本状态下，除了自身重力以外，在膨胀之后没有额外的力施加在气动弹簧上。空气波纹管还可以具有若干操作状态。例如，其中一种操作状态是当在常规操作下设置气动弹簧时的操作状态，其中，例如，空气波纹管的内部压力不同于大气压。例如，这种操作状态是当车辆处于常规使用时的操作状态。在使用期间，空气波纹管由于压缩或伸出运动而可以移动至第一位置和第二位置，其中，在第一位置，空气波纹管可能完全压缩，在第二位置，空气波纹管可能完全伸出。另一种操作状态是以下状态：例如当上面设置有气动弹簧的车辆(例如，卡车的拖车)停放较长一段时间时，使空气波纹管放气。在这种情况下，空气波纹管的内部为大气压(与基本状态下的情况一样)，并且空气波纹管处于第一位置。气动弹簧在空气波纹管的操作状态下的长度通常小于气动弹簧在空气波纹管的基本状态下的长度。此外，空气波纹管可以具有装载状态，其中，当车辆被起重机装载到例如货运列车上时，即，当车轴组件依赖于气动弹簧时，出现装载状态。在这种情况下，空气波纹管处于第二位置。当沿着中心线测量时，气动弹簧在空气波纹管的装载状态下的长度通常大于在空气波纹管的基本状态下的长度。当在空气波纹管的操作状态下向气动弹簧施加非常大的内部压力时，气动弹簧也可以具有与在空气波纹管的装载状态下相同的尺寸。然后，例如当空气波纹管与柱塞分离时，即，当单独支撑空气波纹管时，空气波纹管也可以处于其基本状态。当上面设置有气动弹簧的拖车被装载到货运列车、轮渡等上时，并且当拖车被提升到超过底盘或轴身时，由于车轴的重量，空气波纹管基本上完全伸展。这意味着，一方面，当内部压力由于空气波纹管的伸展而降低时，当压力低于某一数值时，优选低于约0.9bar，特别优选低于约0.8bar，那么阀门打开以使空气可以从大气或周围环境区域流入空气波纹管的内部空间。因此，可靠地防止产生负的波纹管压力或不充足的压力，并且可靠地防止空气波纹管无限地合拢或倾斜以及可能被损坏。另一方面，在车辆再次放下之后，空气波纹管的内部空间由于空气波纹管的卷起或折叠运动而仅略微增加，所以不妨碍空气波纹管的卷起或折叠运动。因此，在任何时刻都保证位于柱塞上的空气波纹管能够可靠地打开或展开，即使没有压力通过压缩空气源施加到空气波纹管。因此，当拖车被放置在货运列车或轮渡上时，空气波纹管自动返回到与提升操作之前差不多相同的状态。例如尤其当空气波纹管被放气时，该状态可以是基本状态，或者当向空气波纹管施加内部压力时，该状态可以是不同于基本状态的状态。换句话说，当拖车被装载到货运列车或轮渡上时，空气波纹管在提升操作过程中可能基本上完全伸展。当拖车被放置在货运列车或轮渡上时，由于经由阀门额外流入的空气而在空气波纹管中存在足够的内部压力，所以空气波纹管沿着柱塞打开或展开。这防止了空气波纹管的倾斜或合拢。因此，有利的是，根据本发明在装载过程中不必通过例如作为优选制动或拉伸装置的制动绳索来限制最大弹簧范围。具体地说，有利的是也不必将柱塞设计成分离的部件。相反，借助根据本发明的通风波纹管，以简单的方式解决了现有技术中的问题。根据本发明，阀门保证了空气波纹管的简单、安全的通风。此外，因为每一个空气波纹管都通过其自身的阀门通风，所以车辆上的每一个空气波纹管都独立于其他空气波纹管的压力状况而作出反应。