DE1124371B - Luftabfederungssystem fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Luftabfederungssystem für Kraftfahrzeuge, das aus einer Luftfederung, die zwischen dem Rahmen und der Achse des Fahrzeuges angeordnet ist, und einem Ausgleichsventil besteht, das den Druckluftstrom aus einem Behälter zu der Luftfederung und von der Luftfederung zur Atmosphäre als Folge der relativen Bewegung des Rahmens und der Achse regelt.

Luftabfederungen für Kraftfahrzeuge, die ein Druckluftkissen od. dgl. zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Achse enthalten, gebrauchen Regelungs- oder Ausgleichsventile, die gewöhnlich auf dem Fahrzeugrahmen angeordnet und mit der Fahrzeugachse durch ein Gestänge und ein Hebelsystem verbunden sind, so daß sich der Hebel bei einer Änderung der Ladung durch das Gestänge bewegt und damit das Ausgleichsventil betätigt. Es strömt dann Druckluft in die Luftfederung hinein oder aus ihr heraus, je nachdem, ob die Ladung auf dem Fahrzeug zu- oder abgenommen hat. Der Strom der Druckluft hält so lange an, bis der Rahmen in einer ausgeglichenen Lage ist, in welcher das Ausgleichsventil geschlossen ist und die Preßluft aufhört zu strömen. Bei Luftfederungen der beschriebenen Art hat man auch schon wiederholt vorgeschlagen, diesen Federungssystemen ein Abschaltventil hinzuzufügen, das auf eine Betätigung der Bremse oder ein öffnen einer Tür anspricht und die Luftabfederung und das Ausgleichsventil nur dann verbindet, wenn die Bremse angezogen oder die Tür geöffnet wird. Der Hauptzweck des Abschaltventils ist, die Luft während der Fahrt, wo der Ausgleich des Wagens stattgefunden hat, festzuhalten; ein weiteres Ausgleichen ist nicht erforderlich, bis der Wagen hält und die Ladung sich normalerweise ändern würde.

Bei Systemen dieser Art werden tatsächlich große Luftmengen, die zur Luftfederung hin- oder zurückfließen würden, festgehalten. Während der Fahrt läßt aber die Regelvorrichtung weiterhin zwischen dem Abschaltventil und der Regelvorrichtung Luft hin- und herströmen. Obwohl die Luftmengen nicht groß sind, fließt doch kontinuierlich ein Teil ab, so daß die Luftquelle ständig durch die Regelvorrichtung angezapft wird und der Verdichter lange Zeit in Betrieb sein muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile der bekannten Luftfederungen auszuschalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Luftfederungssystem vor, bei dem auch die Regelvorrichtung von der Quelle zur selben Zeit getrennt wird wie die Luftfederung von der Regelvorrichtung. Das geschieht erfindungsgemäß durch Luftabfederungssystem für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Bendix -Westinghouse Automotive Air Brake Company, Elyria, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt, Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 20. April 1959 (Nr. 807 543)

Charles Edward Gates, Elyria, Ohio (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

eine normalerweise geschlossene Ventileinrichtung, die in die Verbindung zwischen dem Druckluftbehälter und dem Ausgleichsventil bzw. dem Ausgleichsventil und der Luftfederung geschaltet ist, um den Luftstrom zwischen dem Behälter und dem Ausgleichsventil einerseits und zwischen dem Ausgleichsventil und der Luftfederung andererseits abzusperren, wobei die ganze Ventileinrichtung gleichzeitig geöffnet werden kann, wenn die Ausgleichsbetätigung erwünscht ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Ventileinrichtung in einem Gehäuse angeordnet und weist Druckluft-Absperrventile auf, die in an sich bekannter Weise normalerweise gegen eine Unterlage durch eine Feder gepreßt und in an sich bekannter Weise durch einen druckluftbetriebenen Ventilkolben angehoben werden.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles hervor.

Fig. 1 ist ein schematischer Plan eines Systems,

und

Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Ventileinrichtung, die in dem System der Fig. 1 angewendet wird.

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Das System der Fig. 1 enthält eine bekannte Luftfederung oder Druckbalgen 10, die zwischen einer Achse 12 und dem Rahmen 14 eines Fahrzeuges angeordnet sind. Die Luftfederung wird mit Luft aus einem Behälter 16 versorgt, wobei ein Luftstrom zu ihr hin-und zurückströmt, der durch eine Regelungsvorrichtung gesteuert wird, die auf die Ladung des Fahrzeuges anspricht. Die dargestellte Regelungsvorrichtung enthält ein Regelventil 18, das auf dem Wagenrahmen 14 angeordnet und mit der Achse durch den Hebel 20 und das Gestänge 22 verbunden ist. Die Regelungsvorrichtung arbeitet in bekannter Weise, wobei eine zunehmende Ladung die Luftfederung zusammendrückt und bewirkt, daß der Hebel 20 sich im Uhrzeigersinn (Fig. 1) dreht, so daß das Ventil 18 betätigt wird und Druckluft vom Behälter 16 zu den Balgen 10 strömt. Diese dehnen sich dann aus, bis der Hebel 20 in eine neutrale Lage kommt und das Ventil 18 schließt. Eine Verminderung der Wagenladung hat die umgekehrte Wirkung zur Folge: die Luftfederung dehnt sich aus und verursacht dadurch, daß der Hebel 20 sich entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn dreht und das Ventil 18 so betätigt, daß die Luftfederung mit der Atmosphäre in Verbindung steht und sich entlastet, bis der Hebel wieder in seiner neutralen Lage ist.

Das beschriebene System ist in jeder Hinsicht bekannt. Gemäß der Erfindung sind Mittel vorgesehen, die den Luftstrom zwischen dem Regelventil und soin Abhängigkeit einer vorbestimmten Betätigung, wie z.B. das Öffnen einer Tür, zu verbinden oder zu trennen.

Die Ventileinrichtung 24 (s. Fig. 2) besteht aus dem Gehäuse 25, dessen Inneres in zwei identische, aber voneinander getrennte Hohlräume 54 und 56 geteilt ist. Sie sind mit dem Behälter 16 durch die öffnung 26 und mit der Luftfederung 10 durch die Öffnung 32 verbunden. In den Hohlräumen 54 und

ίο 56 befinden sich feste Auflager 58 und 60 mit Öffnungen 62 und 64, die durch die Absperrventile 66 bzw. 68 gesteuert werden. Letztere werden normalerweise durch die Federn 70 und 71 nach unten gedruckt und schließen die öffnungen 62 und 64. Diese Öffnungen sind mit den unteren Hohlräumen 72, 73 und dadurch mit den Öffnungen 36 und 46 verbunden, die mit der Zuführungsöffnung 40 und der kombinierten Ein- und Ausgangsöffnung 42 des Ausgleiohsventils 18 in Verbindung stehen. Der untere Teil des Gehäuses 25 ist in zwei identische Kammern 74 und 76 geteilt, die die beiden Druckkolben 78 bzw. 80 enthalten. Diese teilen die Kammern in einen oberen und unteren Abschnitt, wobei der obere zur Atmosphäre hin durch die Entlüftungslöcher 90 und 92 geöffnet ist. Die Druckkolben 78, 80 bestehen mit den aufrechten Ventilkolben 82, 84, die in die Hohlräume 72, 73 hineinragen und koaxial mit den Absperrventilen 66, 68 verlaufen, aus einem Stück. Federn 86, 88 drücken die Druckkolben 78, 80 nor-

wohl dem Behälter 16 als auch der Luftfederung 10 30 malerweise in eine untere Lage, ohne daß die Ventiltrennen, ausgenommen während vorherbestimmter kolben 82, 84 auf den zugeordneten Absperrventilen Zeitspannen für Betätigungen am Fahrzeug. Die vor- 66, 68 aufliegen. Die unteren Flächen der Druckkolben 78, 80 sind gemeinsam in offener Verbindung mit der Regelöfmung 48, so daß, wenn die Regel-35

gesehenen Mittel enthalten eine Ventileinrichtung, die allgemein mit 24 bezeichnet ist. Die Einrichtung schließt ein Gehäuse 25 ein, das mit dem Behälter 16 durch eine öffnung 26 und Leitungen 28, 30 verbunden ist. Die Einrichtung 24 ist auch mit der Luftfederung 10 durch eine öffnung 32 und die Leitung 34 verbunden und durch die Öffnung 36 und Leitung 38 druckluft zur Regelöffnung Zugang hat, gleichzeitig beide Kolben nach oben bewegt und dabei die Absperrventile 66 und 68 gleichzeitig geöffnet werden. Wenn der Dreiwegehahn 52 die Regelöffnung 48 mit der Atmosphäre verbindet, die Luftfederung ge-

mit der Zuleitungsöffnung 40 des Ausgleichsventils 40 füllt ist und wenn das Ausgleichsventil 18 in seiner 18, dessen kombinierte Ein- und Ausgangsöffnung 42 neutralen Lage ist, haben die Teile der Ventileinrichtung 24 die in der Fig. 2 gezeigte Stellung: Die Absperrventile 66, 68 sind geschlossen, so daß der Behälter 16 von -der Zuführöffnung 40 des
gleichsventils 18 und die Luftfederung 10

durch eine Leitung 44 an die entsprechende Öffnung 46 im Gehäuse 25 angeschlossen ist. Das letztere hat an seinem unteren Ende auch eine Regelöffnung 48, welche mit der Behälterleitung 30 durch die Leitung 50 zusammenhängt. Diese Leitung enthält einen Dreiwegehahn 52, der irgendeiner Bauart sein und so eingestellt werden kann, daß er die Zuleitungen 30 und 50 verbindet und damit den Behälterdruck zur Regelöffnung 48 zuläßt, und daß er die Leitungen 30 und 50 trennt und gleichzeitig die letztere mit der Atmosphäre verbindet und damit den Behälterdruck aus der Regelöfmung 48 herausläßt.

Gemäß der Erfindung wird das System auf den

gleicnsventils 1« und die Luftfederung ιυ von der kombinierten Ein- und Ausgangsöffnung 42 des Ausgleichsventils getrennt sind. Wenn das Fahrzeug fährt, wird der Hebel 20 in Schwingungen versetzt und betätigt das Ausgleichsventil. Da jedoch das Ausgleichsventil nicht mit Luft versorgt wird, noch mit der Luftfederung in Verbindung steht, findet keine Luftströmung statt. Es wird angenommen, das Fahrzeug hält, und der Dreiwegehahn 52 spricht auf das Öffnen und Schließen einer Tür an. Wird dann

Ausgleichsvorgang eingestellt, wenn die Regelöffnung 55 eine Tür geöffnet, verbindet der Dreiwegehahn 52 die 48 dem Regeldruck ausgesetzt wird. Wenn aber der Leitungen 50 und 30 und setzt damit die Regelöffnung 48 dem Behälterdruck aus. Daraufhin werden beide Druckkolben 78, 80 aufwärts bewegt und heben die Absperrventile 66, 68 an. Wenn das Ventil

66 geöffnet wird, hat der Behälterdruck über die Leitung 28, die Öffnung 26, die Hohlräume 54, 72 und die Öffnung 36 zur Zufuhröffnung 40 des Ausgleichsventils Zutritt. Angenommen, der Hebel 20 ist in seiner neutralen Lage, dann strömt die Luft, die zur öffnung 40 geleitet wurde, nicht weiter, bis die Ausgleichsbetätigung in Gang gesetzt wird. Wenn das Absperrventil 68 geöffnet wird, strömt die Druckluft

Regeldruck von der Regelöffnung 48 entfernt wird, ist das ganze System abgeschaltet, so daß kein Luftstrom zwischen dem Behälter 16, dem Ausgleichsventil 18 und der Luftfederung 15 fließt. Wunschgemäß strömt die Regeldruckluft zur Einrichtung 24 nur dann, wenn das Fahrzeug hält oder eine Tür geöffnet wird und die Ladung des Fahrzeugs sich ändert. Sonst und insbesondere, wenn das Fahrzeug fahrt, ist das System abgeschaltet, so daß die Luft im ganzen System festgehalten ist. Der Dreiwegehahn kann mechanisch, elektrisch oder auf einen Druck ansprechen, um die Regelöfmung und den Behälter der Luftfederung 10 durch die öffnung 32, die Hohl-

räume 56, 73 und die Öffnung 46 zur Zu- und Abgangsöffnung 42 in dem Ausgleichsventil.

Angenommen, die Ladung des Fahrzeuges ändert sich, z. B. durch das Ein- oder Aussteigen eines Passagiers, dann schlägt der Hebel in die eine oder andere Richtung aus, indem er entweder die Zufuhröffnung 40 mit der Ein- und Ausgangsöffnung 42 oder die letztere mit der Atmosphäre verbindet, je nachdem, ob die Ladung zu- oder abgenommen hat. Unabhängig davon dehnt sich die Luftfederung entweder aus oder zieht sich in normaler Weise zusammen, bis der Hebel 20 wieder in seiner neutralen Lage ist und einen weiteren Druckluftstrom verhindert.

Angenommen, die Tür wird geschlossen, dann wird der Dreiwegehahn 52 so betätigt, daß er die Leitung 30 und 50 trennt und die letztere mit der Atmosphäre verbindet, wobei die Regeldruckluft aus den Zylindern 74 und 76 ausströmen kann und die Druckkolben 78, 80 in die Lage der Fig. 2 zurückkehren. Dadurch schließen sich die Absperrventile 66, 68 und trennen das Ausgleichsventil sowohl vom Versorgungsbehälter als auch von der Luftfederung.

Obwohl das Absperrventil 24 der Erfindung so beschrieben worden ist, daß es auf den Regeldruck anspricht, der durch das öffnen einer Tür oder die Benutzung einer Bremse bestimmt wird, kann das Ventil ebensogut auf den Verdichterentladedruck durch Regelung einer Druckluftsteuerung ansprechen. Unabhängig von der Art der Anwendung ist die normale Lage der Absperrventile 66 und 68 ihre Schließstellung. Wenn die Absperrventile von einem Entladedruck geregelt werden, können die Kolben durch Federn aufwärts gedrückt werden anstatt abwärts, wie es gezeigt ist, wobei der Entladedruck auf die Kolben wirkt, um sie in ihrer unteren Lage und die Absperrventile geschlossen zu halten. Immer wenn der Verdichter durch das Ausströmen von Druckluft aus dem Entlader aufgefüllt wird, strömt gleichzeitig Druckluft aus den Zylindern und gestattet so den Kolben, sich nach oben zu heben und die Absperrventile zu öffnen. Damit ist das System bereit für die Ausgleichsbetätigung.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Luftabfederungssystem für Kraftfahrzeuge, das aus einer Luftfederung, die zwischen dem Rahmen und der Achse des Fahrzeuges angeordnet ist, und einem Ausgleichsventil besteht, das den Druckluftstrom aus einem Behälter zu der Luftfederung und von der Luftfederung zur Atmosphäre als Folge der relativen Bewegung des Rahmens und der Achse regelt, gekenn zeichnet durch eine normalerweise geschlossene Ventileinrichtung (24), die in die Verbindung zwischen dem Druckluftbehälter (16) und dem Ausgleichsventil (18) bzw. dem Ausgleichsventil (18) und der Luftfederung (10) geschaltet ist, um den Luftstrom zwischen dem Behälter und dem Ausgleichsventil einerseits und zwischen dem Ausgleichsventil und der Luftfederung andererseits abzusperren, wobei die ganze Ventileinrichtung gleichzeitig geöffnet werden kann, wenn die Ausgleichsbetätigung erwünscht ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (24) in einem Gehäuse (25) angeordnet ist und Druckluft-Absperrventile (66, 68) aufweist, die in an sich bekannter Weise normalerweise gegen eine Unterlage (58, 60) durch eine Feder (70, 71) gepreßt und in an sich bekannter Weise durch einen druckluftbetriebenen Ventilkolben (82, 84) angehoben werden.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Ventilkolben (82, 84) mit einem entsprechenden Druckkolben (78, 80) verbunden ist, der jeweils in einem Zylinder (74, 76) innerhalb des Gehäuses (25) beweglich ist, wobei beide Zylinder durch eine öffnung (48) mit einem Dreiwegehahn (52) verbunden sind, der den Druckluftstrom zu den genannten Zylindern regelt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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