DE1045254B

DE1045254B - Control and delay device for air suspension for vehicles

Info

Publication number: DE1045254B
Application number: DEW21044A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Karl Neubeck; Walter Ortmann
Original assignee: Westinghouse Bremsen GmbH
Current assignee: Westinghouse Bremsen GmbH
Priority date: 1957-04-25
Filing date: 1957-04-25
Publication date: 1958-11-27

Description

Steuer- und Verzögerungseinrichtung bei Luftfederungen für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf Steuer- und Verzögerungseinrichtungen bei Luftfederungen für Fahrzeuge, bei denen die Verzögerungseinrichtung nur statische Belastungsänderungen der Luftfeder zur Einwirkung auf die Steuereinrichtung kommen läßt. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art werden das Luftein- und das Luftauslaßventil durch eine gemeinsame Ventilbetätigungsstange gesteuert, die im Ventilgehäuse gleitend geführt ist; als Betätigungsglied dient z. B. ein Kurbelarm, der auf eine Nockenscheibe einwirkt.Control and delay device for air suspensions for vehicles The invention relates to control and delay devices in air suspension systems for vehicles in which the delay device only changes static load the air spring can come to act on the control device. With the known Devices of this type are the air inlet and the air outlet valve by a common valve operating rod controlled, which is slidably guided in the valve housing is; serves as an actuator z. B. a crank arm on a cam acts.

Nach der Erfindung enthält eine Steuer- und Verzögerungseinrichtung bei Luftfederungen für Fahrzeuge der genannten Gattung drei von der Nockenscheibe betätigbare Ventilstößel, von denen je einer auf das Ein- bzw. auf das Auslaßventil einwirkt und deren dritter die Verzögerungseinrichtung betätigt. Die Nocken sind nach einer Ausführungsform der Erfindung so angeordnet, daß die Ventilstößel erst nach Verstellung der Verzögerungseinrichtung betätigbar sind. In zweckmäßiger Weiterentwicklung der Erfindung ist in den Kolben der Verzögerungseinrichtung ein Rückschlagventil eingebaut.According to the invention contains a control and delay device in the case of air suspension systems for vehicles of the type mentioned, three from the cam disk actuatable valve tappets, one of which is on the inlet and one on the outlet valve acts and the third actuates the delay device. The cams are according to one embodiment of the invention so arranged that the valve tappets only can be actuated after adjusting the delay device. In an expedient further development of the invention is a check valve in the piston of the delay device built-in.

Die Erfindung bringt eine Reihe von Vorteilen: Es läßt sich erreichen, daß ein Steuern der Ventile erst stattfindet, wenn die Verzögerungseinrichtung gearbeitet hat und damit praktisch unwirksam geworden ist. Übersteuerungen werden auf diese Weise vermieden. Eine Dämpfung wird von der Verzögerungseinrichtung nur innerhalb bestimmter, gewünschter Grenzen bewirkt. Der Ventilhub ist bei allen Belastungsänderungen gleich groß; nur die Dauer der Ventilöffnung ändert sich. Die Anzahl der Dichtstellen ist verringert, so daß die Druckverluste ebenfalls entsprechend geringer werden. Die zum Betätigen der Ventile zu überwindenden Reibungskräfte sind klein. Die Bauart der neuen Einrichtung kann einfach und gedrängt sein, und die Steuereinrichtung bildet mit der Verzögerungseinrichtung .eine bauliche Einheit. Dies wirkt sich auf das Eigengewicht und auf die Bauhöhe günstig aus.The invention has a number of advantages: It can be achieved that the valves are not controlled until the delay device has worked and has thus become practically ineffective. Overrides are on this Way avoided. An attenuation of the delay device is only within certain, desired limits caused. The valve lift is with all load changes same size; only the duration of the valve opening changes. The number of sealing points is reduced, so that the pressure losses are also correspondingly lower. The frictional forces to be overcome to operate the valves are small. The type the new device can be simple and compact, and the control device forms a structural unit with the delay device. This affects the weight and the overall height are favorable.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes an Hand eines Mittelschnittes durch die Steuer- und Verzögerungseinrichtung schematisch dargestellt. Zwischen den Achsen 1 eines nicht weiter dargestellten Fahrzeuges und dessen Rahmen 2 sind die an sich bekannten Luftfedern 3 angeordnet. An der Achse 1 ist ein Hebel 4 gelenkig befestigt, der über eine Spannschraube 5 mit einem waagerechten Lenker 6 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 7 ist am Rahmen 2 befestigt. Sie besteht aus einem Ventilgehäusekörper, dessen mittlerer Teil zur Aufnahme einer Nockenscheibe 8 dient, die auf einer durch die Seitenwände des Gehäuses geführten Achse 9 drehbeweglich angeordnet ist. Auf dieser Achse ist auch der gekröpfte Lenker 6 drehbeweglich gelagert.The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention using a central section through the control and delay device schematically shown. Between the axles 1 of a vehicle not shown and the frame 2 of which the air springs 3 known per se are arranged. On the axis 1, a lever 4 is articulated, which via a clamping screw 5 with a horizontal Handlebar 6 is connected. The control device 7 is attached to the frame 2. she consists from a valve housing body, the middle part of which to accommodate a cam disk 8 is used, which is rotatable on an axis 9 guided through the side walls of the housing is arranged. The cranked link 6 is also rotatably mounted on this axis.

Der obere Gehäuseteil umschließt das Lufteinlaßventil 10 und das Luftauslaßventil 11, die durch je eine Feder 12, 13 gegen die zugeordneten Ventilsitze 14, 15 gedrückt werden. Der Boden der Ventile 10, 11 ist durchbohrt, so daß die Ventile druckentlastet sind. Gegen die Unterfläche jedes der Ventile 10, 11 liegt je ein Ventilstößel 16, 17 an. Diese Stößel sind im Gehäuse geführt und mittels elastischer Ringe 18, 19 gegen eine Luftdruckkammer 20 abgedichtet. Die Kammer 20 steht über eine Leitung 21 mit der Luftfeder 3 in Verbindung. An den Lufteinlaßstutzen 22 ist eine Leitung 23 angeschlossen, die zu dem Vorratsbehälter 24 führt. Das Luftauslaßventil 11 steht über eine Entlüftungsöffnung 40 mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Ventilstößel 16, 17 stehen mit der Nockenscheibe 8 über Kugeln 25, 26 in Bewegungsverbindung.The upper housing part encloses the air inlet valve 10 and the air outlet valve 11, which are each pressed by a spring 12, 13 against the associated valve seats 14, 15 will. The bottom of the valves 10, 11 is pierced so that the valves are relieved of pressure are. Against the lower surface of each of the valves 10, 11 is a valve tappet 16, 17 at. These tappets are guided in the housing and by means of elastic rings 18, 19 sealed against an air pressure chamber 20. The chamber 20 is via a line 21 with the air spring 3 in connection. At the air inlet port 22 is a line 23 connected, which leads to the storage container 24. The air outlet valve 11 is at a standstill in communication with the atmosphere via a vent 40. The valve lifters 16, 17 are in movement connection with the cam disk 8 via balls 25, 26.

Im unteren Gehäuseteil ist die Verzögerungseinrichtung untergebracht. Sie besteht aus einem mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Zylinder 27, in dem der Kolben 28 geführt ist, der zur Abdichtung einen elastischen Ring 29 aufweist und der mit einer Kolbenstange 30 versehen ist, die durch die untere Gehäusewand hindurchgeführt und gegen diese durch einen elastischen Ring 41 abgedichtet ist. Am oberen Teil der Kolbenstange 30 ist eine Kugel 31 angeordnet, die in der Normallage in eine Kerbe 8a der Nockenscheibe 8 einrastet. Innerhalb des Kolbens 28 befindet sich ein Rückschlagventil 32, das einen ungedrosselten Dämpfungsmitteldurchfluß in nur einer Richtung zuläßt. Der Zylinderraum oberhalb des Kolbens 28 ist durch eine Umgehungsleitung 33 mit dem Raum unterhalb des Kolbens 28 verbunden. Mittels einer Drosselschraube 34 kann der Dämpfungsmitteldurchlauf geregelt werden. Eine Druckfeder 35 drückt den Kolben 28 nach oben und hält die Kugel 31 im Eingriff mit der Nockenscheibe B. Der Lenker 6 ist gekröpft, derart, daß der mit dem Hebel 4 verbundene Teil vor dem Gehäuse liegt, so daß ein staubdichter Abschluß des Gehäuses erzielt werden kann. Der Lenker kann auch ohne Kröpfung durch einen seitlichen Schlitz aus dem Gehäuse herausgeführt sein. Seine Verlängerung 6a dient als Lager für zwei Druckfedern 36, 37. Die Gegenlager 38, 39 sind auf der Nockenscheibe 8 angebracht.The delay device is housed in the lower part of the housing. It consists of a cylinder 27 filled with damping fluid in which the Piston 28 is guided, which has an elastic ring 29 for sealing and which is provided with a piston rod 30 which is passed through the lower housing wall and is sealed against it by an elastic ring 41. On the upper part the piston rod 30 is a ball 31 is arranged, which in the normal position in a Notch 8a of the cam 8 engages. Inside the piston 28 is a Check valve 32, which has an unthrottled damping agent flow in only one Direction allows. The cylinder space above the piston 28 is by a bypass line 33 is connected to the space below the piston 28. Means A throttle screw 34 can be used to regulate the damping agent flow. One Compression spring 35 pushes piston 28 upward and holds ball 31 in engagement with it the cam plate B. The link 6 is cranked in such a way that the one with the lever 4 connected part is in front of the housing, so that a dust-tight seal of the housing can be achieved. The handlebar can also be pushed through a slot on the side without an offset be led out of the housing. Its extension 6a serves as a warehouse for two Compression springs 36, 37. The counter bearings 38, 39 are attached to the cam disk 8.

Die Wirkungsweise ist folgende: Kurzzeitige, durch Fahrstöße ad. dgl. entstehende Belastungsstöße werden über den Hebel 4 und den Lenker 6 auf die Federn 36, 37 übertragen und von diesen absorbiert. Diese Schwankungen des Belastungszustandes verursachen praktisch keine Drehung der Nockenscheibe 8, da die Kugel 31 der Kolbenstange 30 in der Kerbe 8 a der Nockenscheibe 8 liegt und erst nach einem Hub des Dämpfungskolbens 28 herausbewegt werden kann.The mode of action is as follows: Short-term, ad by driving jolts. like The resulting load shocks are applied to the springs via the lever 4 and the handlebar 6 36, 37 transmitted and absorbed by them. These fluctuations in the load condition cause practically no rotation of the cam disk 8, since the ball 31 of the piston rod 30 lies in the notch 8 a of the cam disk 8 and only after a stroke of the damping piston 28 can be moved out.

Bei einer nicht nur momentanen Belastungszunahme des Fahrzeuges werden die Luftfedern 3 anhaltend zusammengedrückt. Dabei wird über den Hebel 4 und die Verlängerung 6 a des Lenkers 6 die Feder 37 zunächst gespannt und die Feder 36 entspannt. Die auf das mit der Nockenscheibe 8 verbundene Gegenlager 39 drückende Feder 37 ist jetzt bestrebt, die Nockenscheibe 8 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, bis die Verlängerung 6a wieder in etwa der Mitte zwischen den beiden Gegenlagern 38, 39 liegt. Dadurch wird zunächst der Dämpfungskolben nach unten bewegt, so daß diese Bewegung verzögert erfolgt. Die Kugeln 25, 26 der Ventilstößel 16, 17 sind mit einem Spiel auf der Nackenscheibe 8 angeordnet, daß mindestens so groß ist, wie die Schräge der Kerbe 8a ausmacht. Dadurch läuft die Kugel 25 des Ventilbetätiguungsstößels 16 erst dann auf den entsprechenden Nocken der Nackenscheibe 8 auf, wenn der Dämpfungskolben 28 seine Tiefstellung erreicht hat. Dadurch öffnet das Lufteinlaßventil 10 verzögert, und die vom Vorrats-Behälter 24 kommende Luft füllt über die Leitung 23, die Kammer 20 und Leitung 21 die Luftfedern 3 so weit auf, bis der Normalzustand wieder herbeigeführt ist. Der Kasten 2 mit dem Ventilgehäuse 7 hat dann die richtige Höhe wieder erreicht, der Hebel 6 ist zurückgedreht, und das Luffieinlaßventil 10 ist wieder geschlossen. Die Dämpfungseinrichtung bleibt während des gesamten Steuervorganges außer Wirksamkeit, da die Kugel 31, nachdem sie aus der Kerbe 8 a herausgetreten ist, auf einer Kurve mit gleichbleibendem Radius rollt.In the event of a not only momentary increase in load on the vehicle the air springs 3 pressed together continuously. It is about the lever 4 and the Extension 6 a of the handlebar 6, the spring 37 initially tensioned and the spring 36 relaxed. The spring 37 pressing on the counter bearing 39 connected to the cam disk 8 is now trying to rotate the cam 8 counterclockwise until the Extension 6a again approximately in the middle between the two counter bearings 38, 39 lies. As a result, the damping piston is first moved down, so that this Movement is delayed. The balls 25, 26 of the valve tappets 16, 17 are with a Play arranged on the neck plate 8 that is at least as large as the slope the notch 8a makes up. As a result, the ball 25 of the valve actuation tappet runs 16 only then on the corresponding cam of the neck disc 8 when the damping piston 28 has reached its subscript. As a result, the air inlet valve 10 opens with a delay, and the air coming from the storage container 24 fills the chamber via the line 23 20 and line 21 open the air springs 3 until the normal state is brought about again is. The box 2 with the valve housing 7 has then reached the correct height again, the lever 6 is turned back and the Luffie inlet valve 10 is closed again. The damping device remains ineffective during the entire control process, since the ball 31, after it has stepped out of the notch 8 a, on a curve rolls with a constant radius.

Die Rückführung des Dämpfungskolbens 28 in die Normallage erfolgt unter Einwirkung der Feder 35 ohne jegliche Dämpfung, da das im Kolben angeordnete Rückschlagventil 32 eine Umleitung freigibt, die einen urgedrosselten Durchgang der Dämpfungsflüssigkeit vom oberen in den unteren Zylinderraum zuläßt.The return of the damping piston 28 to the normal position takes place under the action of the spring 35 without any damping, since that is arranged in the piston Check valve 32 releases a bypass, which is an originally throttled passage allows the damping fluid from the upper to the lower cylinder chamber.

Bei Entlastung des Fahrzeuges spielt sich der Vorgang ähnlich wie beschrieben, jedoch durch Öffnen des Auslaßventils 11 und Teilentlüftung der Luftfeder 3 durch die Öffnung 40 ab.When the vehicle is relieved, the process is similar to described, but by opening the outlet valve 11 and partially venting the air spring 3 through the opening 40.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Control and delay device in air suspension systems for vehicles in which the delay device only allows static changes in the load of the air spring to act on the control device and in which a cam disk actuated by a crank arm is used to transmit the movements of the air spring to the control device by three valve tappets which can be actuated by the neck disc (8), one of which each (16, 17) acts on the inlet (10) or on the outlet valve (11) and the third (30) actuates the delay device (27, 28) .

2. Device according to claim 1, characterized by such an arrangement of the cams. That the valve tappets (16, 17) can only be actuated after the delay device (30, 28) has been adjusted.

3. Device according to claims 1 and. 2, characterized in that in the piston (28) of the delay device a check valve (31) is installed. Into consideration drawn pamphlets: U.S. Patent No. 2,784,97.