DE1125292B

DE1125292B - Control valve, especially level control valve for the air suspension of motor vehicles

Info

Publication number: DE1125292B
Application number: DEV15942A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Emmerich Szodfridt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1959-02-11
Filing date: 1959-02-11
Publication date: 1962-03-08

Description

Steuerventil, insbesondere Niveauregelventil für die Luftfederung von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerventil, insbesondere Niveauregelventil für die Luftfederung von Kraftfahrzeugen, mit hydraulischer Dämpfungseinrichtung, die aus zwei an den Stirnseiten des das Steuerventil bildenden Steuerkolbens angeordneten, mit Flüssigkeit gefüllten und durch einen Drosselkanal miteinander verbundenen Kammern besteht, wobei der Steuerkolben auf die Wände der Kammern bildende Membranen arbeitet, und besteht darin; daß die Membranen die Dämpfungsflüssigkeit gegen das Druckmittel, insbesondere Druckluft, abschließen.Control valve, in particular level control valve for air suspension of motor vehicles The invention relates to a control valve, in particular Level control valve for the air suspension of motor vehicles, with hydraulic damping device, the two arranged on the end faces of the control piston forming the control valve, chambers filled with liquid and connected to one another by a throttle channel consists, wherein the control piston works on the walls of the chambers forming membranes, and consists in; that the membranes move the damping fluid against the pressure medium, especially compressed air.

Bei einer bekannten Einrichtung der eingangs genannten Art befinden sich die mit der Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Kammern zwischen dem Steuerkolben und den Membranen, so daß durch den auch bei noch so genauer Herstellung nicht zu umgehenden Spalt zwischen dem Ventilgehäuse und dem Steuerkolben eine Verbindung des Druckmittels mit der Dämpfungsflüssigkeit besteht. Für Druckluft als Druckmittel ist eine solche Anordnung überhaupt nicht verwendbar; die Druckluft würde in Kürze in die Dämpfungsftüssigkeitsräume einströmen und sich mit der Flüssigkeit vermischen. Aber auch bei Betrieb mit Drucköl besteht der Nachteil, daß die Dämpfungsölkammern mit der Zeit immer mehr mit Öl vollaufen und die Membran unzulässig gespannt würde.In a known device of the type mentioned are located the chambers filled with the damping fluid between the control piston and the membranes, so that even with the most precise manufacture it does not immediate gap between the valve housing and the control piston of the pressure medium with the damping fluid. For compressed air as a pressure medium such an arrangement cannot be used at all; the compressed air would shortly flow into the damping fluid spaces and mix with the fluid. But even when operating with pressurized oil, there is the disadvantage that the damping oil chambers over time it would become more and more full of oil and the membrane would be stretched impermissibly.

Demgegenüber besitzt die Erfindung den Vorteil, daß die Dämpfungsflüssigkeit und das Druckmittel durch die Membranen voneinander vollkommen getrennt und gegeneinander abgedichtet sind. Die Dämpfungsflüssigkeit hat mit dem Steuerkolben und dem über Undichtigkeiten einströmenden Druckmittel keinerlei Verbindung. Die Erfindung ist somit sowohl für Druckluft- als auch - wenn beispielsweise an entsprechender Stelle eine Leckölleitung angeschlossen wird -- für Druckölbetrieb geeignet.In contrast, the invention has the advantage that the damping fluid and the pressure medium is completely separated from one another and from one another by the membranes are sealed. The damping fluid has to the control piston and the over Leakage of the pressure medium flowing in has no connection whatsoever. The invention is thus both for compressed air and - if for example at the appropriate point a leakage oil line is connected - suitable for pressurized oil operation.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber der bekannten Einrichtung besteht in der Möglichkeit eines Druckausgleichs und einer Entlüftung der Kammern, und zwar dadurch, daß erfindungsgemäß beide Kammern mit einem Ausgleichsbehälter, insbesondere über ein Entlüftungsventil in Verbindung stehen. Der Körper der im Verbindungskanal eingesetzten, vorzugsweise auswechselbaren oder einstellbaren Drosseldüse ist auf der der Düsenbohrung gegenüberliegenden Stirnseite, z. B. durch eingearbeitete Nuten, kronenartig ausgebildet und trägt die als Entlüftungsventil dienende Kugel in ihrer Ruhelage.Another advantage of the invention over the known device there is the possibility of pressure equalization and ventilation of the chambers, in that, according to the invention, both chambers with an expansion tank, in particular are connected via a vent valve. The body of the im Connecting channel used, preferably exchangeable or adjustable throttle nozzle is on the opposite end of the nozzle bore, z. B. by incorporated Grooves, designed like a crown and carries the ball serving as a vent valve in their rest position.

Der Betätigungshebel, an dem die seitlich am Kolben angreifende Schubstange angelenkt ist, ist in an sich bekannter Weise federnd, z. B. als Blattfeder, ausgebildet. In weiterer Ausbildung der Erfindung besitzt das Gehäuse an der Seite eine zur Atmosphäre führende Öffnung für den Durchtritt der einerseits am Betätigungshebel, andererseits am Kolben angreifenden Schubstange. Eine über die Schubstange gezogene Stulpe, die aus elastischem Material, z. B. Gummi, besteht, dichtet die Öffnung ab, gestattet aber einen Austritt der beim Senken des Niveaus entweichenden Luft.The operating lever on which the push rod engaging the side of the piston is articulated is resilient in a known manner, for. B. designed as a leaf spring. In a further embodiment of the invention, the housing has an atmosphere on the side leading opening for the passage of the one hand on the operating lever, on the other hand push rod attacking the piston. A cuff pulled over the push rod that made of elastic material, e.g. B. rubber exists, seals the opening, permitted but an escape of the air escaping when the level is lowered.

Weiterhin verbindet gemäß der Erfindung eine im Kolben vorgesehene Ringnut in Kolbenstellung »Heben« die Druckmitteleinlaßbohrung mit der Druckmittelauslaßbohrung und in Stellung »Senken« die Druckmittelauslaßbohrung über eine in die Ringbohrung mündende Längsnut mit der in die Atmosphäre führenden Öffnung. Die Ringnut ist am Kolben derart angebracht, daß sie sich bei normaler Niveauhöhe des Fahrzeuges etwas unterhalb derDruckmitteleinlaßbohrung befindet. Der hohle, an den Stirnseiten luftdurchlässig, z. B. durch Blechpilze, abgeschlossene Kolben hat über ein in seinem Mantel angebrachtes Loch in jeder Stellung Verbindung mit der in die Atmosphäre mündenden Öffnung.Furthermore, according to the invention, one provided in the piston connects Ring groove in piston position "lift" the pressure medium inlet hole with the pressure medium outlet hole and in the "lowering" position the pressure medium outlet hole via one into the ring hole opening longitudinal groove with the opening leading into the atmosphere. The ring groove is on Piston mounted in such a way that it is slightly at normal level of the vehicle located below the pressure medium inlet hole. The hollow, air-permeable on the front sides, z. B. by sheet metal mushrooms, completed piston has a mounted in its jacket Hole in every position communicates with the opening opening into the atmosphere.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Beispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht des Steuerventils im Schnitt, Fig. 2 die Draufsicht zu Fig. 1 im Schnitt II-II, Fig. 3 die Seitenansicht zu Fig. 1, Fig. 4 die Seitenansicht gemäß Schnitt IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 a und 5 b im vergrößerten Maßstab eine Ansicht im Schnitt bzw. eine Draufsicht der Drosseldüse. Im Gehäuse 1 ist die Zylinderbohrung für den Steuerkolben 2 mit einer Einlaßbohrung 3 für die Druckluftzuleitung, einer an die Federverstelleinrichtung bzw. Luftfederung angeschlossenen Auslaßbohrung 4 sowie einer größeren, in die Atmosphäre mündenden Öffnung 5 versehen. Anschließend an die beiderseits offene und an ihren Enden zu flachen wannenförmigen Räumen 6 erweiterte Zylinderbohrung befinden sich unter Zwischenlage von abdichtenden Membranen 7 aus elastischem Material die Kammern 8 a, 8 b für die Dämpfungsflüssigkeit, z. B. Öl. Beide Kammern 8 a und 8 b sind als hohle Deckel 9 a, 9 b ausgeführt; der obere 9 a trägt gleichzeitig noch den Entliiftungs- und Ausgleichsbehälter 10 für das Öl. Die Kammern 8 a, 8 b stehen durch einen Kanal 11. in Verbindung, der im oberen Deckel 9 a eine mit einer Kugel 12 als Rückschlag- und Entlüftungsventil versehene Abzweigung 13 zum Ausgleichsbehälter 10 hat. An der Abzweigstelle sitzt die auswechselbare Drosseldüse 14. Der Düsenkörper besitzt ebenfalls eine Abzweigbohrung zum Ausgleichsbehälter 10, die an ihrem Ausgang zur Erzielung eines freien Durchlaufs - durch stirnseitig eingefräste Nuten 15 kronenartig gestaltet - die Kugel 12 trägt.The invention is shown in the drawing using an example and described below. It shows Fig. 1 a view of the control valve in section, FIG. 2 shows the plan view of FIG. 1 in section II-II, FIG. 3 shows the side view of FIG. 1, FIG. 4 shows the side view according to section IV-IV in FIG. 2, FIGS. 5 a and 5 b in an enlarged Scale a view in section or a plan view of the throttle nozzle. In the case 1 is the cylinder bore for the control piston 2 with an inlet bore 3 for the Compressed air supply line, an outlet bore connected to the spring adjustment device or air suspension 4 and a larger opening 5 opening into the atmosphere. Afterward to the trough-shaped spaces 6, which are open on both sides and flat at their ends The enlarged cylinder bores are sandwiched by sealing membranes 7 made of elastic material, the chambers 8 a, 8 b for the damping fluid, for. B. Oil. Both chambers 8 a and 8 b are designed as hollow covers 9 a, 9 b; the upper 9 a also carries the venting and expansion tank 10 for the oil. The chambers 8 a, 8 b are connected by a channel 11, which is in the upper cover 9 a one with a ball 12 as a check and vent valve provided junction 13 to the expansion tank 10 has. Sitting at the junction the exchangeable throttle nozzle 14. The nozzle body also has a branch hole to the expansion tank 10, which at its output to achieve a free passage - Designed crown-like by grooves 15 milled into the face - the ball 12 carries.

Der hohle Kolben 2 im Gehäuse 1 liegt mit den stirnseitig eingesetzten Blechpilzen 16 gegen die elastischen Membranen 7 an. Die Pilze 16 sind nicht abdichtend eingesetzt, so daß über ein im Kolben 2 befindliches; in die Gehäuseöffnung 5 mündendes Loch 17 ein Druckausgleich von den wannenförmigen durch die Membranen 7 abgedeckten Räume 6 zur Atmosphäre erfolgen kann. Die für den Druckmittelfluß vorgesehene Ringnut 18 ist am Kolben 2 so angebracht, daß sie sich in Ruhelage; d. h. wenn das Fahrzeug das normale Niveau erreicht hat, um einen geringen Betrags unterhalb der Einlaßbohrung 3 befindet. Auf der Seite der Auslaßbohrung 4 zur Federverstelleinrichiung schließt sich an die Ringnut 18 eine Längsnut 19 an, die in jeder Lage des Kolbens 2 eine Verbindung zwischen der Auslaßbohrung 4 und der Ringnut 18 herstellt.The hollow piston 2 in the housing 1 rests against the elastic diaphragms 7 with the sheet metal mushrooms 16 inserted at the end. The mushrooms 16 are not inserted sealingly, so that a located in the piston 2; In the hole 17 opening into the housing opening 5, pressure equalization from the trough-shaped spaces 6 covered by the membranes 7 to the atmosphere can take place. The annular groove 18 provided for the flow of pressure medium is attached to the piston 2 in such a way that it is in the rest position; that is, when the vehicle has reached the normal level, is located below the inlet bore 3 by a small amount. On the side of the outlet bore 4 to the Federverstelleinrichiung, the annular groove 18 is adjoined by a longitudinal groove 19 which establishes a connection between the outlet bore 4 and the annular groove 18 in every position of the piston 2.

Die Schubstange 20 ist am Kolben 2 einseitig angelenkt, ragt seitlich durch die Gehäuseöffnung 5 und eine die Öffnung 5 abdichtende Gummistulpe 21 hindurch und sitzt mit ihrem unteren Ende in einem Lager 22 auf dem mit einem ausschwingenden Teil des Achskörpers, z. B. einem Längslenker gekoppelten Betätigungshebel 23. Der Betätigungshebel 23 ist als nachgiebige Blattfeder ausgebildet, so daß auch bei plötzlichen Stößen (starker Dämpfung) kein Brechen des Hebels 23 oder sonstiger Teile eintreten kann.The push rod 20 is hinged on one side of the piston 2, protrudes laterally through the housing opening 5 and a rubber cuff 21 sealing the opening 5 and sits with its lower end in a bearing 22 on the with a swinging part of the axle body, for. B. a trailing arm coupled operating lever 23. The operating lever 23 is designed as a resilient leaf spring, so that even with sudden impacts (strong damping) no breaking of the lever 23 or other parts can occur.

Bei Belastung des Fahrzeuges (Senken des Aufbaues) wird durch Heben des Betätigungshebels 23 und der angelenkten Schubstange 20 der Kolben 2 mit der Ringnut 18 nach oben verschoben und der Weg für die Druckluft von der Einlaßbohrung 3 über die Ringnut 18 und die Auslaßbohrung 4 zur Federverstelleinrichtung freigegeben. Der Betrag s (Totweg), um den die Ringnut 18 versetzt ist, bewirkt dabei, daß die Regelung erst nach einer bestimmten Größe der Belastung an einsetzt, also etwas träger und weniger empfindlich arbeitet und Druckluft gespart wird.When the vehicle is loaded (lowering the body) it is lifted of the operating lever 23 and the articulated push rod 20 of the piston 2 with the Annular groove 18 moved upwards and the path for the compressed air from the inlet bore 3 released via the annular groove 18 and the outlet hole 4 to the spring adjustment device. The amount s (dead travel) by which the annular groove 18 is offset causes the Regulation only starts after a certain amount of load, so something works slower and less sensitive and compressed air is saved.

Nach Erreichen des normalen Fahrzeugniveaus geht der Betätigungshebel 23 und der Kolben 2 mit der Ringnut 18 nach unten zurück in die Ruhestellung und unterbricht den Druckluftfluß.After reaching the normal vehicle level, the operating lever goes 23 and the piston 2 with the annular groove 18 down back into the rest position and interrupts the flow of compressed air.

Bei Entlastung (Anheben des Aufbaues) bewegt sich der Kolben 2 so weit nach unten, daß die Ringnut 18 in ihrer in jeder Kolbenlage bis zur Auslaßbohrung 4 reichenden Längsnut 19 in die mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Öffnung 5 mündet, wobei Druckluft aus der Federverstelleinrichtung an der Schubstange 20 entlang durch die Gummi-Stulpe 21 ins Freie so lange entweicht; bis das Normalniveau des Fahrzeuges erreicht ist und der Kolben 2 wieder in seine Ruhelage wandert.When the load is removed (lifting of the superstructure), the piston 2 moves like this far down that the annular groove 18 in its in each piston position up to the outlet bore 4 reaching longitudinal groove 19 in the opening communicating with the atmosphere 5 opens, with compressed air from the spring adjusting device on the push rod 20 escapes along through the rubber cuff 21 into the open for so long; up to the normal level of the vehicle is reached and the piston 2 moves back to its rest position.

Beim Bewegen des Kolbens 2 wird gleichzeitig die Membran 7, gegen die der Kolben 2 jeweils mit seiner Stirnseite arbeitet, in die Kammer 8 a bzw. 8 b gedrückt und das verdrängte Dämpfungsöl-Volumen über den Kanal 11 in die gegenüberliegende Kammer 8 b bzw. 8a - dabei die dortige Membran 7 nach außen wölbend - geschoben. Da das Öl die im Kanal 11 angeordnete Drosseldüse 14 passieren muß, beginnt die Regelung erst nach Ablauf einer durch Auswahl der Düsengröße bestimmbaren Dämpfungszeit einzusetzen. so daß bei nur kurzzeitigen, z. B. durch Straßenunebenheiten bedingten Radausschlägen keine Federverstellung eintritt.When the piston 2 is moved, the membrane 7, against which the piston 2 works with its end face, is simultaneously pressed into the chamber 8 a or 8 b and the displaced damping oil volume via the channel 11 into the opposite chamber 8 b or 8a - while the membrane 7 there arching outwards - is pushed. Since the oil has to pass the throttle nozzle 14 arranged in the channel 11 , the regulation only begins after a damping time which can be determined by selecting the nozzle size has elapsed. so that with only short-term, z. B. due to uneven road wheel deflections no spring adjustment occurs.

Die Entlüftungsventilkuge112 legt sich unter dem Druck des Flüssigkeitsstromes abdichtend gegen die Öffnung des Abzweigkanals 13 zum Ausgleichbehälter 10, wogegen sie in der Ruhelage, die Öffnung 13 freigebend, auf dem kronenartig gefrästen Körper der Düse 14 sitzt.The vent valve ball 112 is placed under the pressure of the liquid flow sealing against the opening of the branch duct 13 to the expansion tank 10, whereas they in the rest position, releasing the opening 13, on the crown-like milled body the nozzle 14 is seated.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Control valve, especially level control valve for the air suspension of motor vehicles, with hydraulic damping device, the from two arranged on the end faces of the control piston forming the control valve, chambers filled with liquid and connected to one another by a throttle channel consists, wherein the control piston works on the walls of the chambers forming membranes, characterized in that the membranes (7) the damping liquid against the Compress pressure medium, in particular compressed air.

2. Control valve according to claim 1, characterized in that the liquid chambers (8a, 8b) with a compensating tank (10), in particular via a vent valve (12), are in communication.

3. Control valve according to claim 1 and 2, characterized in that the body in the connecting channel (11) used, preferably exchangeable or adjustable throttle nozzle (14) on the end face opposite the nozzle bore, e.g. B. by incorporated Grooves (15), is crown-like and the ball serving as a vent valve (12) in their rest position.

4. Control valve according to claim 1 to 3, characterized in that that the actuating lever (23) on which the side acting on the piston (2) Push rod (20) is articulated, resilient in a known manner, for. B. as a leaf spring, is trained.

5. Control valve according to claim 1 to 4, characterized in that that for the passage of the one hand on the actuating lever (23), on the other hand laterally on the piston (2) engaging the push rod (20) the housing (1) on the side one to the Has atmosphere leading opening (5).

6. Control valve according to claim 1 to 5, characterized in that the opening (5) by an over the push rod (20) drawn cuff (21) is sealed, made of elastic material, for. B. Rubber, consisting of an outlet for the air escaping when the level is lowered however admits.

7. Control valve according to claim 1 to 6, characterized in that the piston (2) is provided with an annular groove (18) which in the piston position "lift" the connection of the pressure medium inlet hole (3) with the pressure medium outlet hole (4) and in the "lowering" position via a longitudinal groove (19) opening into the ring bore releases the connection with the atmosphere through the opening (5). B.

Control valve according to Claims 1 to 7, characterized in that the annular groove (18) is mounted in the piston (2) in such a way that it is a small amount (s) below the pressure medium inlet bore (3) when the vehicle is at normal level.

9. Control valve according to claim 1 to 8, characterized in that the hollow piston (2) permeable to air on the front sides, e.g. B. by sheet metal mushrooms (16) completed and always connected to the opening (5) opening into the atmosphere via a hole (17) is. Documents considered: French Patent No. 1094 986.