DE1217221B

DE1217221B - Nivellierventil fuer hydro-pneumatische oder pneumatische Abfederungen von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE1217221B
Application number: DED38508A
Authority: DE
Inventors: Raymond John Davies; Peter Derek Mills
Original assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Current assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Priority date: 1961-04-05
Filing date: 1962-03-28
Publication date: 1966-05-18
Also published as: US3183935A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B62d

Deutsche Kl.: 63 c-40

Nummer: 1217 221

Aktenzeichen: D 3850811/63 c

Anmeldetag: 28. März 1962

Auslegetag: 18. Mai 1966

Die Erfindung bezieht sich auf ein Nivellierventil für hydro-pneumatische oder pneumatische Abfederungen von Fahrzeugen, bei dem ein in Abhängigkeit von der Lage des abgefederten Teiles des Fahrzeuges zu dem nicht abgefederten Teil gesteuerter Schwinghebel das Stellglied des Ventils und durch seine schwingende Bewegung während der Fahrt eine Pumpe betätigt, durch deren Arbeit die Übertragung der Schwingbewegung auf das Ventilstellglied angeschlossen wird.

Bei Nivellierventilen für die hydraulische oder pneumatische Abfederung von Fahrzeugen ist es bekannt, durch einen in Abhängigkeit von der Lage des abgefederten Teiles des Fahrzeuges gesteuerten Schwinghebel, der das Stellglied des Ventils betätigt, auch eine Pumpe anzutreiben, die zufolge der schwingenden Bewegung des Hebels, welche sich aus der Auf- und Abbewegung des abgefederten Teiles des Fahrzeuges bei dessen Lauf ergibt, ein Druckmittel in einen Druckbehälter fördert.

Die Ausbildung ist dabei so getroffen, daß, wenn der Druckbehälter kein weiteres Druckmittel mehr aufnehmen kann, die Übertragung der Bewegung des Schwinghebels auf das Ventilstellglied gesperrt ist, wobei dann der Druckmittelbehälter einen Drosselauslaß hat, so daß der langsam nachlassende Druck den Schwinghebel wieder entsperrt, um die Höhenlage des abgefederten Teiles des Fahrzeuges entsprechend der wechselnden Belastung wieder zu berichtigen.

Bei einer solchen Ausbildung des Nivellierventils ist nachteilig, daß der während der Fahrt des Fahrzeuges durch die Arbeit der Pumpe zunächst gesperrte Schwinghebel auch während der Fahrt zwangläufig wieder entsperrt wird, wenn die Pumpe durch ihre Blockierung des Schwinghebels selbst an einer weiteren Arbeit gehindert ist. Es kann dadurch vorkommen, daß das Nivellierventil etwa in einer längeren Kurve die durch die Fliehkraft bedingte Neigung des Fahrzeuges ausgleicht und die entsprechend ungleiche Luftfederspannung durch ein anschließendes Wiedersperren des Schwinghebels auch bei der nachfolgenden Geradeausfahrt oder sogar in einer nachfolgenden gegensätzlichen Kurve beibehalten bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorgenannten Mangel zu beheben und jegliche Arbeit des Nivellierventils während der Fahrt zuverlässig zu unterbinden.

Die gestellte Aufgabe wird bei Nivellierventilen der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwingwelle des Schwinghebels lose schwenkbar exzentrisch einen Kurbelarm trägt, der

Nivellierventil für hydro-pneumatische oder
pneumatische Abfederungen von Fahrzeugen

Anmelder:

Dunlop Rubber Company Limited, London

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Rathmann

und Dipl.-Ing. R. Mertens, Patentanwälte,

Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 40-42

Als Erfinder benannt:

Raymond John Davies,

Peter Derek Mills,

Coventry, Warwickshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 5. April 1961 (12102)

mit seinem freien Ende am Ventilstellglied angreift und zwischen seinen Enden zwischen zwei von der Pumpe beaufschlagbaren und durch das von der Pumpe geförderte Druckmittel von ihm abziehbaren Kolben gelenkartig gehalten ist.

Bei einer solchen Ausbildung des Nivellierventils ist keine Blockierung der Pumpenarbeit möglich, so daß auch die beiden auf den Kurbelarm einwirkenden Kolben während der Fahrt des Fahrzeuges ständig vom Kurbelarm entfernt gehalten werden können.

Erst wenn das Fahrzeug steht, liegen die beiden Kolben mit ihren abgerundeten Enden am Kurbelarm an, so daß sich durch ein Beladen oder Entladen des Fahrzeuges hervorgerufene Bewegungen des Schwinghebels wieder auf den Kurbelarm im Sinne einer Einstellung der gewünschten normalen Bodenfreiheit des Fahrzeuges auswirken können.

Die Kolben sind zweckmäßig durch Federn in der Grundstellung gehalten, und die sie führenden Zylinder sind an eine Druckmittelzuleitung und eine von den Kolben in deren Verdrängungsendlage freigegebene Überströmleitung angeschlossen, so daß in dieser Stellung die Pumpe das Druckmittel im Umlauf fördert. Die Kolben sind mit einen Leckrücklauf bildendem Spiel in den Zylindern geführt. Sobald mit dem Stillstand des Fahrzeuges die Schwingbewegung des Schwinghebels aufhört, bleibt auch die Pumpe stehen. Das die Kolben beaufschlagende

609 569/260

3 4

Druckmittel wird durch die Kolbenenden belastende bar ist. Die Sackbohrungen 21 sind außen durch Ab-Federn mit Verzögerung durch den Leckspalt ausge- deckscheiben 25 verschlossen, und die Kolben 23 sind trieben, so daß sich die Fortsätze wieder gegen den durch zwischen ihnen und den Abdeckscheiben 24 Kurbelarm legen. Wenn jetzt eine Änderung in der vorgesehene Federn 24 in Richtung auf die Kam-Belastung des Fahrzeuges eintritt, kann dann der 5 mer 3 hin vorgespannt. In den Bohrungen 22 sind wieder ausschwenkende Schwinghebel den Kurbel- dicht abschließend Fortsätze 26 der Kolben 23 arm um die Kolbenfortsätze wieder zur Betätigung geführt. Die Fortsätze 26 haben Rundköpfe, mit des Ventilstellgliedes in der einen oder anderen Rieh- denen sie beiderseits an dem Kurbelarm 10 anliegen tung ausschwenken. und somit diesen abstützen. Die von der Sackbohrung

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung io 13 an deren Grund ausgehenden Radialbohrungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. 20 münden in die Zylinder 21 an deren Grund.
Es zeigt Unterhalb der Ebene der Zylinder 21 gehen von der

Fig. 1 eine Draufsicht auf das Ventil, Kammer 3 zwei einander gegenüberliegende Boh-

Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt nach Linie rungen 27 aus (Fig. 3), die die einander abgekehrten B-B der F i g. 1 und 3, 15 Enden der Zylinder 21 mit der Kammer 3 verbinden.

Fig. 3 einen um 90° gedrehten Querschnitt nach Von dem oberen Teil der Kammer 3 sind Schräg- UoAqA-A der Fig. 2, bohrungen 28 abgezweigt, die zu den Zylindern 21

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie C-C der Fig. 3 führen und freigegeben werden, wenn die Kolben 23 und sich in der äußeren Endlage befinden.

F i g. 5 einen Schnitt nach Linie D-D der F i g. 3. 20 Nahe dem unteren Ende gehen von der Kammer 3

Das Ventilgehäuse 1 ist mit Flanschlöchern 2 zur zwei einander gegenüberliegende Bohrungen zur Aufnahme von Haltebolzen versehen, durch die es Aufnahme eines Einlaßventils 29 aus, das an eine an dem Fahrzeugrahmen gehalten ist. Das Gehäuse 1 Druckluftquelle angeschlossen ist, bzw. eines Aushat eine senkrecht stehende Kammer 3, die nach oben laßventils 41, das an eine Luftfeder angeschlossen offen und hier durch eine Platte 4 abgeschlossen ist. 25 ist. Das Einlaßventil 29 umfaßt einen an die Druck-Die Platte 4 hat ein durch einen Schraubenstopfen 5 mittelquelle anschließbaren Schraubnippel 30, der in verschließbares Gewindeloch. Der Körper 1 hat ein die betreffende Gehäusebohrung eingeschraubt ist, Ansatzauge 6, in dem eine Antriebswelle? über einen dessen innere Stirnfläche einen Flanschbund 31 trägt, bestimmten Drehwinkel begrenzt drehbar gelagert ist. an dem eine Gummischeibe 32 anliegt. Die Scheibe Das aus dem Auge 6 vorstehende Ende la der ₃₀ 32 ist von einem Tragkörper 33 aufgenommen, der Welle 7 trägt in fester Anordnung einen Schwing- mit vier abgebogenen Mantelnasen 38 in dem hebel 8, der durch einen Klemmbolzen 9 gesichert ist. Bohrungsabschnitt 39 geführt ist. Dieser Abschnitt Das innere Ende 7 b der Welle 7 ragt in die Kammer 3 39 nimmt noch einen Tragkörper 34 mit Dichtscheibe und trägt an seiner Stirnfläche exzentrisch zu der 35 auf, die einem Flanschbund 36 einer zu der Kam-Drehachse lose drehbar einen Kurbelarm 10, der sich 35 mer 3 führenden Bohrung 37 zugeordnet ist. Die längs der Kammer 3 erstreckt. Im Bereich der Dichtscheiben 32, 35 sind durch eine Feder zwischen Welle 7 ist die Kammer 3 im oberen Teil durch eine den Tragkörpern 33, 34 in der Abschlußläge an den Querwand 11 (s. insbesondere Fig. 2) unterteilt, die Flanschbunden 31, 36 gehalten. Der Tragkörper 34 auch als Führung für die Welle 7 dient. Die Welle 7 hat ebenfalls abgebogene Mantelnasen 35. Die ist in dem Auge 6 durch Dichtungsringe 12 abge- 40 Mantelnasen 35 und 38 sichern dabei die genaue dichtet geführt. Die Trennwand 11 nimmt in einem Querführung der Tragkörper 34 und 32 zu der Boh-Loch einen Stift 11« auf, der in eine Ringnut 7 c der rung 39. Von der Bohrung 37 ist eine Umgehungs-Welle 7 eingreift und diese gegen axiale Verschiebung bohrung 40 abgezweigt,
sichert. Das Auslaßventil 41 umfaßt einen Schraubnippel

Zwischen dem Auge 6 und der Trennwand 11 ist 45 42 für den Anschluß einer zu einer Luftfeder führendie Welle 7 mit einem Ausschnitt versehen, der eine den Leitung und einen Tragkörper 43, der mit einer nach unten gerichtete flache Nockenfläche Id bildet. von ihm aufgenommenen Gummischeibe 44 in einer Dem Ausschnitt 7 d ist in dem Gehäuse eine nach Bohrung 45 verschiebbar und durch eine zwischen unten gerichtete Sackbohrung 13 zugeordnet, in der ihm und dem Nippel 42 vorgesehene Feder mit der ein Kolben 14 geführt ist. Der Kolben 14 ist durch 50 Gummischeibe 44 an einem Flanschbund 46 einer eine Feder 15 in Anlagestellung an dem Ausschnitt Td zu der Kammer 3 geführten Bohrung 47 gehalten ist. gehalten. In dem in dem Ausschnitt Td gehaltenen Die Ventilscheibe 43, 44 entspricht im wesentlichen Teil ist der Kolben 14 mit einer Querbohrung 16 und der Ventilscheibe 34, 35 des Einlaßventils 29. Die von dieser ausgehenden, nach unten geführten achs- Umgehungsbohrung 40 mündet in der die Scheibe parallelen Bohrungen versehen. Die achsparallelen 55 43,' 44 führenden Bohrung 45, und zwar hinter dieser Bohrungen sind am unteren Ende durch eine ein Scheibe (Fig. 5), und von der Verbindungsbohrung Rückschlagventil bildende Membran 17 abgedeckt, 47, die zu der Kammer 3 führt, ist eine Auslaßbohdie an der Unterseite des Kolbens 14 durch einen rung 48 abgezweigt.
Bolzen 18 gehalten ist. Die beiden in die Kammer 3 ausmündenden Boh-

Am Grunde der Sackbohrung 13 ist ein weiteres 60 rungen 37, 47 sind gleichachsig angeordnet und Rückschlagventil 19 eingesetzt, das von der Sack- nehmen dicht abschließend einen die Kammer 3 quer bohrung 13 ausgehende Radialkanäle 20' (Fig. 4) durchsetzenden Kolben 49 auf. Der Kolben 49 ist an abdeckt. Etwa in der Höhe .des Grundes der Sack- jedem Stirnende mit einem aufragenden Steuerstift bohrung 13 sind in dem Gehäuse 1 zwei weitere 50, 51 zur wechselweisen Betätigung der Ventil-Sackbohrungen 21 vorgesehen, die einander gegen- 65 scheiben 34, 35 bzw. 43, 44 versehen. In der Mitte überliegen und durch Bohrungen 22 mit der Kam- ist der Kolben 49 mit einer Einschnürung versehen, mer 3 in Verbindung stehen. Die Sackbohrungen 21 mit der er in einem Schlitz 10 a des Kurbelarmes 10 bilden Zylinder, in denen je ein Kolben 23 verschieb- geführt ist.

Der Kurbelarm 10 ist über den Fortsätzen 26 der Kolben 23 um 90° geschränkt und lose schwenkbar exzentrisch an die Welle 7 angehängt. Er hängt dabei in der oberen Totpunktendlage des ihn an der Welle 7 haltenden Exzenterzapfens senkrecht nach unten. Er wird beim Hin- und Hergang der Welle 7, sofern sich die Kolben 23 in der inneren Endlage befinden, um die ihn führenden Fortsätze 26 der Kolben 23 hin- und hergeschwenkt, wobei der von ihm über den Schlitz 10 a mitgenommene Kolben 49 wechselweise die Ventilkörper 34, 35 und 43, 44 von ihren Bundflanschen 36 bzw. 46 abhebt.

Alle Zylinderaussparungen, Bohrungen und Kanäle des Gehäuses 1 sind, mit Ausnahme der Ventilkammern 39, 45 der Umgehungsbohrung 40 und der Bohrungen 37, 47 mit. einem hydraulischen Mittel gefüllt.

Das Ventilgehäuse 1 ist an dem Fahrzeugrahmen befestigt, während der Schwinghebel 8 mit dem die Räder tragenden Teil gekuppelt ist. Wenn das unbelastete Fahrzeug im Stillstand belastet wird, senkt sich der Fahrzeugrahmen gegenüber den ihn tragenden Rädern ab. Es wird dabei der Schwinghebel 8 ausgeschwenkt und die Welle 7 verdreht. Wenn dabei die Kolben 23 sich in der inneren Endlage befinden, in welcher Stellung deren Fortsätze 26 den Kurbelarm 10 in der senkrechten Grundstellung halten, wird der Kurbelarm 10 aus der Grundstellung nach der Fig. 3 um die Fortsätze 26 im Drehsinn des Uhrzeigers ausgeschwenkt und verschiebt dabei den Kolben 49 nach links. Der Ventilkörper 34, 35 wird dabei durch den Steuerstift 50 von dem Flanschbund 36 abgehoben, so daß Druckluft von der Versorgungsquelle um den Ventilkörper 31, 32 herum in die Bohrungen 39 und 37, in die Umgehungsleitung 40 und von dieser in die Bohrung 45 des Abgabeventils 41 gelangt, von der sie durch den Nippel 42 der Luftfeder zugeführt wird, so daß also der Fahrzeugaufbau in die Grundstellung zu den Rädern verbracht wird. Dabei geht auch der Schwinghebel 8 mit der Welle 7 in die Grundstellung zurück, so daß am Ende dieses Arbeitsganges der Kurbelarm 10 wieder senkrecht steht und der Einlaß 34 bis 37 wieder geschlossen ist.

Während der Fahrt führen die auf die Räder auftreffenden Stöße über den Schwinghebel 8 zu einer hin- und hergehenden Verdrehung der Welle 7, wodurch der Kolben 14 von der Abflachung Id ebenfalls in dem Sacklochzylinder 13 in eine hin- und hergehende Pumpbewegung versetzt wird und Druckmittel aus der Kammer 3 in den Zylinderraum 13 fördert, aus dem es über das Rückschlagventil 19 und die Bohrungen 20 in die Zylinder 21 weitergefördert wird. Hierbei werden die Kolben 23 in den Zylindern 21 nach außen verschoben, bis sie die Entlastungsbohrungen 28 freigeben. Mit dem Rückzug der Kolben 23 werden auch deren Fortsätze 26 von dem Kurbelarm 10 abgezogen, und es entfällt dann jede Übertragung einer Schwingbewegung des Kurbelarmes 10 auf den Steuerkolben 49. Es erfolgt also während der Fahrt keine weitere Aufladung der Luftfedern durch die Druckluftquelle.

Beim Anhalten des Fahrzeuges hört die Pumpbewegung des Schwinghebels 8 und der Welle 7 auf, und die Kolben 23 werden von den sie belastenden Federn 24 wieder aufeinander zu verschoben, bis ihre Fortsätze 26 wieder beiderseits an dem Kurbelarm 10 anliegen. Dieser Rückzug der Kolben 23 erfolgt mit einer gewissen Verzögerung, da nach Abschluß der Bohrungen 28 durch die Kolben 23 das von ihnen über die Federn 24 beaufschlagte Druckmittel nur durch Leckverlust zwischen den Zylindern 21 und den Kolben 23 über die Kanäle 27 in die Kammer 3 zurückbefördert werden kann. Wenn dann das Fahrzeug völlig oder teilweise entladen oder entlastet wird, heben die Luftfedern den Fahrzeugrahmen gegenüber den Rädern an. Dabei wird der Schwinghebel 8 entgegen dem bei der Beladung sich ergebenden Drehsinn ausgeschwenkt, so daß also die Welle 7 über den Kurbelarm 10 entgegen dem Drehsinn des Uhrzeigers um die ihn haltenden Fortsätze 26 ausschwenkt und damit der Kolben 49 nach rechts verschoben wird. Der rechte Finger 51 des Kolbens 49 hebt dabei den Ventilkörper 43, 44 von dem Flanschbund 46 ab, so daß die Druckluft aus der Luftfeder über die Ventilkammer 46 und die Bohrungen 47, 48 ins Freie entweichen kann. Der Fahrzeugaufbau wird dabei gegenüber den Rädern abgesenkt, wobei über den Schwinghebel 8 auch die Welle 7 und der Kurbelarm in die Grundstellung zurückkehren und der Abblaseauslaß 48 abgeschlossen wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Nivellierventil für hydro-pneumatische oder pneumatische Abfederungen von Fahrzeugen, bei dem ein in Abhängigkeit von der Lage des abgefederten Teiles des Fahrzeuges zu dem nicht abgefederten Teil gesteuerter Schwinghebel das Stellglied des Ventils und durch seine schwingende Bewegung während der Fahrt eine Pumpe betätigt, durch deren Arbeit die Übertragung der Schwingbewegung auf das Ventilstellglied ausg'eschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingwelle (7) des Schwinghebel (8) lose schwenkbar exzentrisch einen Kurbelarm (10) trägt, der mit seinem freien Ende am Ventilstellglied (49) angreift und zwischen seinen Enden zwischen zwei von der Pumpe (13, 14) beaufschlagbaren und durch das von der Pumpe (13, 14) geförderte Druckmittel von ihm abziehbaren Kolben (23, 26) gelenkartig gehalten ist.

2. Nivellierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (23) mit von ihnen einander zugekehrten Stirnflächen aufragenden Fortsätzen (26), die mit Rundköpfen versehen sind, den Kurbelarm (10) zwischen sich halten.

3. Nivellierventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (23) von zwei einander gegenüberliegenden Zylindern (21) des Ventilgehäuses (1) aufgenommen, die Förderleitung (20) der Pumpe (13, 14) an die inneren Stirnflächen der Zylinder angeschlossen, die Kolben (23) durch Federn (24) in der Arbeitsstellung gehalten und die äußeren Enden der Zylinder (21) an Rücklaufleitungen (27) angeschlossen sind, wobei von den Zylindern (21) in der äußeren Endlage der Kolben (23) von diesen freigegebene Überströmleitungen (28) abgezweigt sind.

4. Nivellierventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelarm (10) von einer als Vorratsbehälter für das Druckmittel dienenden Kammer (3) des Gehäuses (1) aufgenommen ist, an die die Saugleitung der Pumpe (13, 14) und die Rücklauf- sowie Überstrom-

leitungen (27,28) der Zylinder (23) angeschlossen sind.

5. Nivellierventil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (14) mit einem Ansaugrückschlagventil (16, 17) versehen und den von dem Pumpenzylinder (13) ausgehenden Förderleitungen (20) ein Rückschlagventil (19) vorgeordnet ist.

6. Nivellierventil nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben

(14) durch eine Feder (15) in Anlagestellung an einer Abflachung (7d) der Schwingwelle (7) gehalten ist.

7. Nivellierventil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (23) mit einen Leckdurchgang bildendem Spiel in den Zylindern (21) geführt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 924 731.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen