Mein Modelltruck sollte eine funktionierende Luftfederung wie das Original erhalten. Nun lässt sich aber die Physik nicht überlisten, denn der Maßstab, die Länge, Breite und Höhe wird zwar linear verkleinert, aber die Flächen und Volumen nicht. Damit sind auch die Druckverhältnisse anders, d.h., es wird weniger Druck benötigt. Außerdem ist der Truck auch deutlich leichter als das Originalgewicht geteilt durch 7,3.
Meine Messungen haben ergeben, dass 0,4bar für die 4 Luftbälge mit 36mm Durchmesser die Obergrenze sind. Mit Auflieger werden es vielleicht 0,6 bis 0,8bar sein und wenn sich jemand draufstellt vielleicht 1 bis 1,2bar.
Um ein besseres Fahrverhalten zu erreichen, beabsichtige ich, hinter der 2.Hinterachse noch 2 Rundbehälter mit Blei einzubauen. Bei Renntrucks sieht man diese häufig, sie werden dort für das Rennen auf kurvigen Strecken mit Wasser gefüllt.
Nach Bauplan habe ich zuerst alle Einzelteile gefertigt und einen schon vorhandenen benutzten Fahrradschlauch mit ca. 28mm Außendurchmesser und 0,75mm Wandung „geschlachtet“.



Die Luftbälge aus Fahrradschlauch sind sehr steif und müssen fest verschlossen werden um luftdicht zu sein. Das geschieht mit Scheiben und Ringen, die den Schlauch an den Enden zusammenquetschen.



Hier habe ich mir die Arbeit erleichtert und die Drehbank benutzt. Immerhin sind pro Balg 6 Ringe oder Scheiben zu fertigen. Und ein paar Reservebälge sollten auch noch entstehen.



Der obere Anschluß ist zugleich Befestigung im Rahmen und Luftein- und –auslaß und wird weich verlötet. Der untere Anschluß ist ein 4mm-Messingbolzen, ebenfalls luftdicht verlötet.



Eine leere Spraydose (150ml) wurde zum Drucktank umfunktioniert und mit 8bar geprüft. Hier habe ich noch ein Manometer und eine Überdrucksicherung bis 4bar, alles Pneumatik-Standardteile, hinzugefügt und als Behelfspumpe eine LEGO-Pumpe der 1. Generation verwendet. Die vier Luftbälge sind dicht, wenn die Muttern unten und oben fest angezogen sind.
Die schwarzen Ringe auf den linken beiden unteren Messingscheiben sind Gummidichtungen aus Fahrradschlauch, die die Restluft-Abdichtung am oberen Ende übernehmen.
Alle Luftbälge sollten auch die gleiche Länge haben, was gar nicht so einfach zu montieren ist. Die Krümmung des Reifens, hier ein 28“-Schlauch, sieht man immer noch, fällt aber im Modell nicht auf.



Alle Luftbälge sind dicht und haben die Druckprüfung überstanden. Vier werden für den Peterbilt 359 Conventional benötigt, zwei sind Reserve und die sechs anderen sind für einen Peterbilt 359 TriAxle vorgesehen.
Beim Herstellen der Rahmenteile und der Anbauteile habe ich immer ein paar Rohteile mehr gesägt, gefeilt, gebohrt, … Es konnte ja bei der weiteren Bearbeitung was schiefgehen und da käme ein Ersatz ganz gelegen.
Nun habe ich mir aber Zeit genommen und aufgepasst, so dass nur wenig echter Ausschuß entstand.
Zum Schluß hatte ich so viele Teile übrig, dass ich mich entschlossen habe, den TriAxle zusätzlich zu bauen. Davon aber später.



Der Federweg der Luftbälge ist sehr klein, für das Original würde er reichen. Aber für das Modell sind die Unebenheiten der Wege und Straßen leider nicht 7,3fach kleiner, deshalb ist ein größerer, dafür aber nicht-maßstäblicher Federweg von Vorteil.
Aus diesem Grund entstand die hier gezeigte Version, die dem Original eher entspricht, mit einem auswölbbaren Gummibalg. Dafür ist aber das Volumen wieder kleiner bei gleichem Durchmesser.
Der im Bild zu sehende Fahrradschlauch, den ich für die alten und jetzt für die neuen Bälge verwendet habe ist nicht besonders gut geeignet. Drei Schläuche von selben Hersteller mit exakt dem gleichen Aufdruck hatten erheblich unterschiedliche Durchmesser und verschiedene Wandstärken.
Geeignet sind Schläuche in der „Light“-Ausführung und mit ca. 30 bis 32mm Durchmesser.



Der Federweg der neuen Luftbälge beträgt maximal 27mm. Genutzt werden nur ca. 22mm, den Rest begrenzen die Stoßdämpfer. Auch soll sich der Balg nicht vollständig „entfalten“, von allein stülpt er nämlich nicht zurück.



Im eingefahrenen Zustand ist das Luftvolumen fast Null. Hier ist aber gar keine Luft im Balg und die Wände liegen aufeinander. Der Schlauch mit 28mm Durchmesser ist zu klein, 30 oder 32mm wären besser, ebenso eine dünnere Wandung. Den Schlauch habe ich hier auch (bewusst) verkehrt herum montiert, damit die unbedruckte Innenseite zu sehen ist. Das verkleinert den Schlauch auch noch ein wenig. Damit die Wände innen aufeinander gleiten können, ist Silikonfett eingebracht.



Die Montage beginnt mit dem unteren Abschluß und einem Ring. Zur besseren Montage steht das Gebilde auf einem Reststück Aluminium. Hier wird auch deutlich, dass der Schlauch nicht zu groß im Durchmesser sein kann, weil das untere Alu-Drehteil 28mm Durchmesser hat und der Ring ca. 20mm Innendurchmesser. Sonst entstehen Falten.



Die innere Messingplatte muss so fest wie möglich angeschraubt werden, damit keine Luft am Alukörper vorbei entweichen kann. Die Bohrung mit Gewinde M4 ist nicht durchgängig. Auch sollen alle Platten und Ringe genau zentrisch sein und kein herausgequetschter Gummi zu sehen sein, der dann an der Innenwand des Balgs reibt.



Nach dem Umstülpen des Schlauches wird die Platte mit dem Luftanschluß eingesetzt, ein Ring übergeschoben und nach außen umgestülpt. Alles faltenfrei, straff, zentrisch und auf gleiche Höhe.
Vorher habe ich noch innen unten ein wenig Silikonfett eingebracht, damit die Reibung bei wenig Luft und großem Federweg geringer ist.



Der Luftbalg ist fertig zur Prüfung im Wasserbad. Der obere Luftzugang ist hier noch mit 6mm-Standardteilen der Pneumatik ausgestattet. Die passen nicht ganz in den Rahmen und werden noch durch eine andere Lösung ersetzt, die auch etwas modellgerechter aussieht.
Die ersten Tests im Rahmen mit den Hinterachsen zeigen, dass diese Luftbälge einen größeren Federweg haben, eine Höhen- (Niveau-)Einstellung per Luftdruck möglich ist und dass sie auch besser federn. Allerdings brauchen sie auch ordentlich Gewicht auf der Hinterachse. Deshalb werde ich noch andere Schläuche mit dünneren Wandungen und etwas größeren Durchmessern erproben.

Hallo

Sehr anschaulich deine Luftfederung.
Eine kleine Anmerkung zum Modellgewicht habe ich.
Man kann einen zB 8to schweren LKW für 1/8 nicht einfach durch 8 rechnen um das Modellgewicht zu erhalten.
Man muß das durch 8 hoch 3 rechnen da in allen drei Ebenen ( Länge,Höhe,Breite ) verkleinert wird.
Also 8000kg / ( 8x8x8 ) 512 = ein Modellgewicht von 15,625 kg.
Dieser Wert wird sicher erreicht.

Sehr saubere Arbeit

Beim Testen, Ein- und Ausbauen der Luftbälge macht sich bemerkbar, dass der verwendete, bereits ausgemusterte Fahrradschlauch am Ende seiner Lebensdauer ist. Nach und nach werden die Bälge porös und haben kleine Löcher.
Die neuen Schläuche sind von Schwalbe („19A Extra Light“ für 27,5“, 28“ und 29“) und Continental („Conti Tube MTB 26 Light“). Flachmaß ist 45 mm und die Wandstärke ca. 0,6mm.
Diese dünneren Schlauchstücke, bei meinen Truck sind sie 77mm lang, werfen Falten beim Ziehen durch die Alu-Ringe. Die Öffnungen dieser Ringe wurden dann um ca. 2mm vergrößert und der Zusammenbau konnte faltenfrei erfolgen.



Im eingefederten Zustand haben die Luftbälge innen noch ca. 2mm Luft, bevor das Unterteil (das Alu-Rundstück) oben anstößt.



So sehen die Luftbälge im fast voll ausgefahrenen Zustand aus. Der Federweg wird von den Stoßdämpfern begrenzt, in beiden Endstellungen. Dabei stoßen die Befestigungsbrücken der Achsschenkelbefestigung der Blattfedern noch nicht an den Rahmen unten an. Bei einigen Trucks habe ich Federwegbegrenzer („Bumper“) gesehen, die außen unten am Rahmen genau über einer Befestigungsbrücke für die Blattfedern montiert sind. Das wird später noch nachgerüstet.



Die ungleiche Wölbung der Bälge ist nicht erwünscht, im Original gibt es fast gar keine Wölbung. Die Last auf beiden Achsen ist gleich, aber die Stoßdämpfer der ersten Hinterachse (links im Bild) haben eine höhere Vorspannung als die der zweiten Hinterachse.
Auch die Umstülpung des oberen Endes des Schlauches über den Rand schnürt den Balg ein und erzeugt optisch eine größere Wölbung. Bei einem dünneren Schlauch könnte die Umstülpung noch größer sein (insgesamt 39mm). Das drückt den Balg etwas besser in Zylinderform und hindert ihn aber nicht am Ausfahren, da nur der untere, nicht doppelte Teil sich ein- und ausrollen wird.
Soweit die Theorie. Die Versuche werde ich nachholen, wenn zwischen den Baugruppen bauen einmal eine Pause entsteht.



Die Stoßdämpfer werden mit innenliegenden Federn, im Bild oben zu sehen, geliefert.
Da die 4 Luftbälge schon bei geringem Druck weit ausfahren und der Aluminiumrahmen wenig Gewicht hat, würde das Heck des Trucks immer etwas hochstehen.
Deshalb habe ich die Federn der Stoßdämpfer auf der anderen Seite eingebaut, im Bild unten zu sehen. Damit ziehen die Stoßdämpfer die Luftbälge immer etwas zusammen – eine Art „Vorspannung“.
Nun liegen den Stoßdämpfern aber 3 verschieden harte Federn pro Bein bei. Im Bild vorher hatten die Stoßdämpfer der ersten Hinterachse die mittelharten Federn und die der zweiten Hinterachse die schwachen Federn.
Ohne vollständige Umstülpung des Schlauches werden wohl die schwachen Federn richtig sein, mit Umstülpung die mittelharten Federn. Die Tests werden zeigen was optimal ist.



Im Modell lassen sich nicht alle Teile des Originals nachbilden. Festigkeit, Materialeigenschaften und Physik spielen da nicht immer mit. Aber wenn ein Teil der Bauteile zumindest ähnlich aussieht, entsteht ein einigermaßen stimmiges Gesamtbild.
Die Blattfederklemmen sind aus einem 10mm x 10mm Aluvierkant mit 8,5mm-Bohrungen und je 2 2mm-Bohrungen durch Absägen und passend Feilen entstanden. Die Bügel aus 2mm Rundmessing wurden vor dem symmetrischen Biegen über einen Holzklotz beidseitig mit Gewinde versehen. Der untere Bügel ist ein 5mm x 5mm Messingstück, das noch etwas in Form gefeilt wird.
Die Längs- und Querlenker haben „Augen“ aus 8mm Rundmessing mit Querbohrung und sind anschließend in ein Messingrohr eingelötet worden. Die Befestigungsbrücken sind wohl eine Spezialität der Trucks, die Achsen, in denen die Augen gelagert werden, sind radial durchbohrt und angeschraubt.
Das habe ich hier auch mit 5mm x 8mm Flachstahl nachgebildet.

Jetzt kommt die Pneumatik dran, die Luftbehälter hinten, die Verteiler und Magnetventile und die Steuerung.
Die Steuerung soll für jede Seite getrennt sein, ein Höhensensor, der im Stand auf eine vorgegeben Höhe „aufpumpen“ lässt (ladungsabhängig) und ein Drucksensor, der während der Fahrt den einmal im Stand ermittelten Druck konstant hält. Der Höhensensor ist dann abgeschaltet.
Für beide Seiten zusammen gibt es eine Pumpe und einen Luftbehälter, der immer wieder auf ca. 1,5 bar nachgeladen wird.

Hallo Reini,

Danke!

Die ca. 15kg werde ich wohl auch erreichen. Aber die liegen leider nicht auf den beiden Hinterachsen. Auch das Gewicht der Reifen, Felgen, aller Achsen mit den Federn, Gelenken usw. tragen nicht zum "auf den Federn liegenden" Gewicht bei.
Aber eine Lösung wird es schon geben

Hallo zusammen,
sehr schöner Baubericht,
bei meinem Volvo F16 Floatliner sind ja auch Luftbälge verbaut hier habe ich vor gut 20 Jahren auch lange an der machbaren Ausführung getüftelt.
Sie ist deiner sehr ähnlich bis auf die Befestigung der Gummischläuche diese habe ich mit einem Bindedraht verrödelt das hält sehr gut und lässt sich schnell reparieren.
Auch bei mir sind die "Stoßdämpfer" die Ausfederbegrenzung. Mein Kompressor arbeitet mit ca. 4 bar. Der Druckregler schaltet bei 1,5 bar ein und bei 4 bar den Kompressor ab, wichtig ist hier ein leichtgängiges Rückschlagventiel nach dem Kompressor, denn der Komperssor ist nicht Druckdicht, außerdem erleichtert das den Anlauf, da dieser dann nicht gegen den Restdruck anlaufen muss. Das Aufwändigste war das Niveauregelventiel das ebenfalls seitenunabhängig und lastunabhängig die Fahrgestellhöhe regeln musste.Der Druck in den Bälgen liegt bei ca 0,4 bar.
Da ich auch die Sattelkupplungsplatte mit dem Königszapfen in der Höhe verstellen musste um ein paralleles Absenken zu ermöglichen habe ich diese mit einem Spindelmotor angetrieben. Auf dieser Platte sitzen jeweils 2 übereinander gebaute 3/2 Wege Stößelventiele (festo 10747 : V/O-3-PK-3 )eine Wippe die mit einem Stahlseil zur hintersten Achse verbunden ist drückt dann mit einer entsprechenden Umlenkung auf die Stößel und be- bzw. entlüftet die Luftbälge somit entspricht die Höhe der Kupplungsplatte immer genau der Höhe des Fahrgestells unabhängig von der Belastung. Beim Fahren um Kurven regelt diese sogar die Seitenneigung und richtet den Auflieger auf wenn die Fliehkräfte zuschlagen...

Die Ventiele sind allerdings recht groß kleinere habe ich nicht gefunden. Für ein künftiges Projekt will ich auch wieder eine Luftfederung bauen da wird es noch komplizierter da hier sowohl der Auflieger wie auch die Zugmaschine Luftfederung bekommen soll um die Zugmaschiene zu regeln braucht es eigentlich 4 Regelkreise
2 für die Vorderachse und 2 für die Hinterachse(n)die dann noch per Fernsteuerung verstellbar sind. Hier müssten die Ventiele dann die jeweilige Fahrwerkshöhe
automatisch (unabhängig von der Last)konstant halten und diese Höhe lässt sich dann für vorne und hinten jeweils individuell verstellen.

Aufwändig aber machbar.

Deine Idee das mit einem Druckregler zu machen wird schwierig da hier die Hysterese (Ein bzw. Ausschaltpunkt ) sich zu ungenau einstellen lässt.
Einfacher wäre hier eventuell die Verwendung von 2 Kompessoren die über Endschalter ein bzw. ausschalten was aber wahrscheinlich zu einem ständigen auf und ab führen würde.

bin auf deine Lösung gespannt.

Hallo Michael,
die Beschreibung deiner Lösung macht mir Mut und zugleich Sorge
Auch mein Kompressor (max. 2bar) ist nicht druckdicht, ein Rückschlagventil ist vorgesehen. Beim Testen hatte ich nur ein Drosselventil drin, da ich statt Kompressor auch mal eine LEGO-Pumpe verwendet habe.
Die 2bar erfordern aber einen größeren Vorratsbehälter, 150ml reichen gerade mal für einmal nachladen. Also entweder den Druck erhöhen oder einen größeren Behälter vorsehen. Für beides ist noch Platz vorhanden in den Tanks.

Eine Regelung der Höhe und Ausgleich der Seitenneigung (alles währed der Fahrt) habe ich noch nicht vorgesehen. Aber interessnt, wie Du das gelöst hast. Muss ich gleich mal nachdenken ... Seitenausgleich bei Kurvenfahrt über den Luftdruck in den Bälgen geht nämlich genau nicht. Über die Sattelplatte mit Auflieger drauf schon, wenn ich Dich richtig verstanden habe.

Da ich davon ausgehe, dass während der Fahrt der Druck durch kleine Lecks und Undichtigkeiten absinken kann, wollte ich den mittleren, einmal im Stand ermittelten Druck konstant halten. Getrennt für jede Seite. Dazu will ich Drucksensoren von freescale verwenden, die sind klein, für fast jeden Druckbereich lieferbar und geben eine analoge Spannung zum anliegenden Druck aus. Die Berechnung erfolgt in einem Mikrocontroller, der die Mittelung und die Regelung macht.
Die Sensoren sollen dann in der Nähe der Luftbälge sein, damit die Regelung verzögerungsarm arbeiten kann. Außerdem hat jede Seite noch den hinteren Luftbehälter als Ausgleichsreservoir für die beiden Luftbälge. Warum soll der Truck diese leer durch die Gegend fahren?

Die Magnetventile, je eins zum Aufpumpen und zum Ablassen, sind recht schnell, da erwarte ich erst mal keine Probleme.

Naja, auf meine Lösung bin ich auch gespannt

Hallo Lothar,

mit Sattelplatte meinte ich nicht die Sattelplatte an der Zugmaschiene sondern die Gegenplatte am Auflieger mit dem Königszapfen,
diese musste bei meinem Auflieger ebenfalls in der Höhe verstellbar sein. Die Ventile sitzen auf dieser höhenverstellbaren Platte
wird die Platte in der Höhe verstellt (Kugelführung und Spindelmotor)so drückt die federbelastete Wippe (die Feder stellt die Grundspann ung des Seils her)entweder auf das Be- oder Entlüftungsventil und führt so zu einem Regelkreis. Nebeneffekt ist eben das sich das Fahrwerk bei Seitenneigung (Fliehkraft bzw. einseitige Belastung) selbst auf die Regelhöhe einstellt die von der Aufliegerplatte vorgegeben ist.

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Magnetventile sind sehr schnell, das stimmt hatte ich auch zuerst überlegt nur schau dir mal die Stromaufnahme der Magnete an
das sind bei 12 V bis zu 400 mAh je Ventil.

Ich habe auch 2 Magnetventile in meinem Auflieger zum Absperren der beiden Liftachsen diese sind immer nur kurz offen wenn aktiv das habe ich über eine Tasterschaltung realisiert.

Deine Idee mit der Mikrocontollersteuerung ist ein neuer Ansatz....bin gespannt.

Habe auch schon mal überlegt ein mechanisches 3/4 Wegeventil zu bauen das über Hebel bzw. Seilzug angesteuert werden kann....
wenn dieses Ventil dann verschiebbar auf einem Schlitten sitzt lässt sich das Ansprechverhalten verändern die Montageposition ist dann sehr flexibel, aber dazu brauche ich Zeit die ich leider im Moment nicht habe.

Hallo Michael,

die Beschreibung der Regelung und das Bild zeigen, dass es viel Aufwand ist, eine Luftfederung funktionsfähig hinzubekommen.
Deine Lösung gefällt mir. Ich werde sie mir als "fall back"-Variante merken, für den Fall, dass meine Lösung nicht funktioniert.
Es wäre ganz nützlich, wenn Du noch ein paar Bilder posten könntest, vielleicht interessiert und motiviert das andere User, besonders die, die ihren ersten Truck bauen.
Die Seitenneignung ausgleichen geht also ohne Auflieger nicht, wenn die Aufliegerplatte die "Referenz" ist?

Meine Variante wollte ich an das Original anlehnen, es gibt ja Bilder mit den Pneumatik-"Schaltplänen" für die unterschiedlichsten Varianten. Bei allen Varianten gibt es ein Ventil zum Füllen (inflate) und ein Ventil zum Ablassen (dump).
Manchmal sogar getrennt für jeden einzelnen Luftbalg, das Ablassventil auch mal gemeinsam für eine Achse.
Diese Ventile sind immer nur kurz in Betrieb, so sollte es auch für mein Modell sein. Diese 400mA-Ventile verwende ich auch.

Was im Original auf Grund der Größe einfacher ist, das ist eine kontinuierliche (analoge) Regelung von Luftzufuhr- und -ablass.
Das sind diese kleinen unscheinbaren Regelventile an der Rahmen-Innenseite, die mit einem kleinen Gestänge an den Differenzialgehäusen die Höhe abtasten.
Ob damit auch die Seitenneignung ausgeglichen wird, konnte ich nicht rausfinden. Vermute mal, das wird so nicht gemacht. Da bist Du mit Deiner Regelung schon weiter.

Die freescale-Drucksensoren sollten bald ankommen, dann kann ich auch mit der Programmierung des Controllers beginnen. Bis dahin sind aber noch ein paar Pneumatik-Arbeiten zu machen.

Hallo Lothar,

genau diese beiden mechanischen Ventile, belüften und entlüften verrichten bei mir die Arbeit.
Die mechanischen Ventile haben gegenüber den Magnetventilen den Vorteil das sie "analog" arbeiten und nicht "digital".Das mechanische Ventil öffnet proportional zum Weg des Druckstifts, ein magnetisches ist entweder voll geöffnet oder zu. Das wird zu einem aufschwingen des System führen.

Die Ventile könnten natürlich auch irgendwo fest im Rahmen verbaut sein und über Seilzug (Hebel) und Wippe von einer Achse angesteuert werden. Bei einer Zwillingsachse würde ein doppeltes Ventilpaar ausreichen was dann die höhe beider Achsen unabhängig von der Beladung immer gleich einstellen würde.Das System müsste aber links und rechts getrennt sein denn wären alle 4(8) Luftbälge auf beiden Seiten miteinander verbunden würde eine einseitige Belastung zu einer Überströmung in den weniger belasteten Balg führen was die Schräglage noch verstärkt.

Die Trennung von links und rechts sowie die Hebelansteuerung hätte genau den erwünschten Neigungsausgleich zum Ergebnis : Auf der belasteten Seite würde Luft nachgedrückt und auf der entlasteten Luft herausgelassen, das würde ungleiche Beladung ausgleichen und auch der Fliehkraft entgegenwirken.

Wenn jetzt die Fahrwerkshöhe verstellt werden soll kann man das nur durch Veränderung der Hebelänge bzw. ferngesteuerte Verschiebung des Anlenkpunktes realisieren. Eine Veränderung des Luftdrucks in der Anlage würde zum gleichen Ergebnis führen.

Ein zu niederer Druck in unseren Modellbälgen hätte aber zur Folge das das schlechte Rollverhalten der Gummischläuche zum zusammenfallen führt was nur durch eine Zugfedervorspannung innerhalb der Bälge verhindert werden könnte selbst bei hochgehobenem Fahrzeug muss der Balg noch so viel Druck haben das er sauber "einrollt" wenn das Fahrzeug wieder auf die Räder kommt stellt die Wegeregelung wieder die ursprüngliche Fahrwerkshöhe her. Beim kompletten entlüften muss der Balg sicher bis zum Anschlag eingerollt werden.

Ich habe das bei meinem Auflieger nicht umgesetzt....Ich darf meinen Auflieger nur hochheben wenn er komplett auf die Absenkstellung gefahren wurde und so die Bälge voll eingerollt (entlüftet) sind. Das erfordert zum auf und absatteln einen entsprechenden Ablauf
da ich den abgesenkten Auflieger nicht absatteln kann. Dazu kann ich den Auflieger auch ohne Fernsteuerung bedienen. Die Aufliegerstützen werden auf Sattelplattenhöhe ausgefahren, dann wird der Rest mit der Fahrwerksverstellung hochgefahren und aufgesattelt.

Wenn ich die Möglichkeit hätte einen Luftbalg zu vulkanisieren wüsste ich genau wie dessen Form sein müsste auch unterschiedliche Wanddicken müssten sein und eine Gewebearmierung braucht der dann auch.....eben genau wie das Vorbild.....

Die ausführliche Beschreibung von Michael, Danke dafür, habe ich zum Anlass genommen, die "analoge" Variante zu versuchen.


Eine Höhenverstellung und den Ausgleich der Seitenneigung, auch bei unterschiedlicher Beladung, kann auf „analoge“ Weise, auch mit Elektronik, oder mit Elektronik rein digital erfolgen.
Beide Varianten benötigen einen Höhensensor pro Seite, der einen Meßwert ausgibt, welcher proportional zum Abstand Rahmen zur Radachse ist. Für die Einstellung des mittleren Abstandes Radachse zum Rahmen wird noch ein Sollwert benötigt, der idealerweise vom „Fahrer“ über die RC-Steuerung vorgegeben wird.

Damit das Ganze funktioniert, ist ein Luftbehälter mit ausreichender Größe pro Seite notwendig, der den für eine Höhe benötigten Betriebsdruck hat. Dieser Betriebsdruck ergibt sich aus dem Sollwert für den Abstand Rahmen zur Radachse und dem Meßwert vom Höhensensor für den Abstand Radachse zum Rahmen. Dieser Meßwert kann je nach Beladung (Auflieger) unterschiedlich groß sein. Um den Sollwert zu erreichen, muss der Betriebsdruck entweder erhöht oder verringert werden.

Diese beiden Luftbehälter werden aus einem zentralen Pufferspeicher versorgt, der einen konstanten höheren Druck hat. Eine Pumpe und ein Druckschalter oder –sensor sorgen für ständiges Nachladen des Pufferspeichers.
Zum einmaligen Einstellen der Sollhöhe vor dem Start des Fahrzeuges kann die Aufladung der seitlichen Luftbehälter aus dem Pufferspeicher mit je einem Magnetventil erfolgen. Die Luftmenge in den Luftbehältern und den zwei Luftbälgen sollte groß genug sein, damit die rein „digitale“ Zu- und Abschaltung der Magnetventile nicht stört. Das Zwischenschalten eines Drosselventils kann auch helfen.

Um die Seitenneigung während der Fahrt auszugleichen, muss eine Regelung stetig und langsam erfolgen. Auch soll nicht jedes Schlagloch gleich zu einer Reaktion führen.
Das geht mit einem „analogen“ 3-Wege-Ventil, das die Luftbälge einer Seite um einen kleinen Betrag (Betriebsdruck) be- und entlüftet. Aber auch eine „digitale“ Lösung mit Magnetventilen im „Stotter-„Betrieb ist möglich.

Hier will ich ein analoges 3-Wege-Ventil, bestehend aus 2 Teilen, beschreiben, das diese Funktion (je eines pro Seite) übernehmen kann.



Dieses Ventile ist nur ein Funktionsmodell und leider etwas groß geraten. Die Druckluftanschlüsse sind Normteile und werden beim finalen Ventil durch Schlauchnippel ersetzt. Damit reduziert sich die Breite erheblich und die Gehäusewandung kann bei dem geringen Betriebsdruck auf 1mm verringert werden.



Die Ventilwelle ist hohl, aber nicht durchgehend. An einem Ende ist ein Sechskant für die Aufnahme eines Hebels, der über ein Gestänge mit einer Seite eines Hinterachsdifferenzial-Gehäuses verbunden ist. Am anderen Ende ist der Abgang zu den Luftbälgen vorgesehen, im Bild davor noch mit einem Normteil statt Schlauchnippel.



Die Ventilwelle hat im Bereich des Zu- und Abgangs im Ventilkörper je ein Loch zum Hohlraum. Diese sind hier um 60° verdreht gebohrt. Beide Löcher in der Welle müssen einen Winkel-Abstand von mindestens einem Lochdurchmesser haben, damit nicht beide Wege gleichzeitig geöffnet sind. Mit einem Lochdurchmesser von 1,9mm in der Ventilwelle (Durchmesser 6mm) und 2,0mm im Ventilkörper ist der Abstand etwas größer als 2mm. Durch Aufbohren eines oder mehrerer Löcher kann die „Hysterese“ zwischen Aufladen und Entlüften nachträglich (irreversibel) verkleinert werden.
Die beiden äußeren Einstiche (Rillen) in der Ventilwelle sind für die Arretierung derselben durch Sicherungsscheiben vorgesehen. Die drei inneren Rillen sind für Gummiringe 4x1 als Abdichtung zwischen den beiden „Arbeitskammern“ und außen vorgesehen.
Beim Testen habe ich sie nicht eingebaut, der Druckverlust war bei der gewählten Passung minimal.

Beim Test war es erforderlich, ein Drosselventil in die Entlüftung einzusetzen. Im Zugang ist es auch notwendig, wenn die Regelung sanft ansprechen soll.

Wird der Ventilkörper drehbar angebracht, so kann damit auch die Sollhöhe des Rahmens (Abstand Rahmen zur Radachse) eingestellt werden.
Ein weiteres Teil für die Luftfederung meiner Trucks ist fertig, jedenfalls als Prototyp. Auch die rein digitale Lösung werde ich später noch erproben.

Hallo,

das ist ja mal eine tip-top Lösung jetzt nur noch verkleinern und anstatt M5, M3 Anschlüsse verwenden, an den Stirnseiten des Ventilkörpers einen Bund andrehen und ein Lagerbock dazu, dann lässt sich der Ventilblock im Rahmen unterbringen. Eventuell alle Anschlüsse auf die Stirnseite das erleichtert die Drehung um die Ventilstangenachse, das Abluftdrosselventil zentral unterbringen und alle Entlüftungs anschlüsse zusammenfassen.
Auch das Zuluftdrosselventil könnte zentral untergebracht sein dann teilt sich die Luftmenge auf alle Bälge einer Seite gleichmässig auf.

Genau das habe ich vor
Nur Schlauchnippel statt M3, diese Pneumatikverbinder habe ich nicht hier.
Zur Zeit teste ich noch, der "Totbereich" zwischen Be- und Entlüften ist etwas zu groß.

Wenn die beiden Kammern getrennt wären (genau dort, wo der O-Ring in der Mitte sitzt), könnte man die beiden Kammern gegeneinander verdrehen und damit den Totbereich stufenlos einstellen.

Ich arbeite dran.

Hallo Lothar,

das mit der verdrehbaren Ausführung des Blocks wäre das Optimum,aber fertigungstechnisch um einiges aufwändiger und würde die Baugröße veränden. Zur Anpassung des Totraums ließe sich die Bohrung in der Welle auch ansenken und würde so einen sanfteren Übergang schaffen.

Ein kleines Problem sehe ich noch beim Wellenanschluss. Dieser muss auch unter Druck drehbar sein denn bei den engen Einbauverhältnissen glaube ich nicht das der Schlauch das selbst leisten kann. Die Druckluftanschlusse M3 für sehr kleine Leitungen gibt es als Winkelanschlüsse auch frei drehbar.

Eine andere Option wäre es die Welle zu lagern und das Gehäuse als Steuerelement zu verwenden dann müssten die Schlauch anschlüsse nur einen Schwenkraum haben und sich nicht verdrehen. Eine drehung der Welle im Lagerbock wäre dann die manuelle Höhenverstellung.

Wenn dein Ventil dann fertig ist musst du es unbedingt auch mal als Hydraulikventil testen. Es müsste auch für einen einfach wirkenden Zylinder (Hubzylinder Kipper LKW) einwandfrei funktionieren, hier könnte man sogar die Füllleitung und die Entleerung unterschiedlich dimensionieren.

bin weiterhin gespannt auf die Ergebnisse

hallo nochmal,

eventuell würde sich hier auch eine kombinierte Lösung Analog / Digital anbieten :

Du hast an den Achsen jeweils einen Drehpoti der dir die Fahrgestellhöhe als Wiederstandswehrt ausgibt (sehr kleine Baugröße und wenig Leitungen) Die Steuerventile sind zentral " versteckt " und werden von einem Servo bedient das wiederum von einem aduino direkt gesteuert wird.
Mit der Fernsteuerung könntest du dann diese Wiederstandwerte mit einem Stellservo nach oben bzw. unten verändern und so die Ansteuerung der Ventilservos beeinflussen.

Vorteil wäre die wesentlich einfachere Verschlauchung des Luftsystems. Zu deinen Luftbälgen gibt es nur eine sichtbare Leitung alle anderen Leitungen sind in der Steuereinheit untergebracht. Du brauchst keine spezielle Lagerung des Ventilblocks die Leitungen sind alle statisch angeschlossen. Nur das Servo bewegt die Ventilwelle.

Hallo Michael,

Danke für Deine Gedanken zu den Ventilen und der Steuerung.
Die "digital/analoge" Ausführung mit Potis an den Hinterachsen und Ventilen zentral versteckt und mit Servos betätigt - darauf bin ich noch nicht gekommen. Das ist, nach meiner Meinung, die bisher beste Lösung: klein (an den sichtbaren Stellen), einfacher Aufbau (Ventile) und flexibel in der Ansteuerung.
Den "Pneumatik-Plan" werde ich mal zeichnen, unter Berücksichtigung der tatsächlichen Leitungslängen und Luftvolumen, sowie der Drücke.

Das Mini-Ventil mit verdrehbaren Kammern und schwenkbaren Gehäuse (als Versuchsmuster) ist noch nicht fertig, deshalb gibt's auch noch keine neuen Bilder. Auch wenn ich sehr wahrscheinlich auf Deine Lösung umschwenken werde, einen vollständigen Satz Mini-Ventile baue ich trotzdem noch. Mit Zeichnung oder bemaßter Skizze zum Nachbauen.
Den schon vorgestellten Ventil-Prototyp werde ich ebenfalls noch mit ein paar Verbesserungen bauen, er eignet sich ja auch für die digital/analoge Variante.
Die Einstellung der Hysterese ist noch nicht das, was ich mir vorstelle. Ja, Ansenken der Bohrungen oder ein paar Feilstriche sind auch eine Möglichkeit, die Hysterese einzustellen, leider auch nur irreversible.

Als reversible Variante fällt mir nur die mit den beiden gegeneinander verdrehbaren Kammern ein oder: 2 getrennte "analoge" Ventile mit je einem eigenen Servo. Steuerung dann über den Mikrocontroller.

Mit Hydraulik habe ich noch nichts gemacht, habe da auch keine Komponenten da. Diese Ventile dafür zu verwenden; möglich ist das schon. Ob die Ventilwelle sich nun dreht oder ob sie verschoben wird, ist ja egal. Die Passung und die Abdichtung muss nur druckdicht sein.

Zur Zeit gibt es neben den "Baustellen" Luftfederung und Schaltgetriebe (an den Trucks) noch ein paar ganz gewöhnlich andere Baustellen, denen ich mich widmen muss . Deshalb geht es nicht ganz so zügig vorwärts, die Ideen kommen schneller als die Realisierung .

Das soll aber niemand hindern, hier weitere Ideen oder Vorschläge vorzustellen. Die Gedanken, Vorschläge und Ideen von Michael haben sicher nicht nur mir, sondern auch den anderen Lesern dieses Threads geholfen. Genau dafür soll mein Baubericht ja auch sein - Ideen und Vorschläge zu zeigen samt nachbaufähigen Teilen.