DE1225510B - Niveauventilanordnung fuer jeweils einen balgfoermigen Luftfederungskoerper von Fahrzeugen - Google Patents

Niveauventilanordnung fuer jeweils einen balgfoermigen Luftfederungskoerper von Fahrzeugen

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DE1225510B DEC22221A DEC0022221A DE1225510B DE 1225510 B DE1225510 B DE 1225510B DE C22221 A DEC22221 A DE C22221A DE C0022221 A DEC0022221 A DE C0022221A DE 1225510 B DE1225510 B DE 1225510B
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Albert Edward Ellis
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES W¥W PATENTAMT Int. CL:
B62d
AUSLEGESCHRIFT
B 60 g
Deutsche Kl.: 63 c - 41
Nummer: 1225 510
Aktenzeichen: C 2222111/63 c
Anmeldetag: 26. August 1960
Auslegetag: 22. September 1966
Die Erfindung bezieht sich auf eine Niveauventilanordnung für jeweils einen balgförmigen Luftfederungskörper von Fahrzeugen zur automatischen Einstellung der Bodenhöhe des Fahrzeuges in Abhängigkeit von der jeweiligen Belastung mit einem zum Fahrzeugrahmen und -achse angeordneten Stellglied, welches innerhalb des balgförmigen Luftfederungskörpers angeordnet ist und das die den Luftein- und -austritt aus den Federungselementen beherrschenden Ventile betätigt.
Es ist bereits eine Anordnung bekanntgeworden, bei welcher jedem balgförmigen Luftfederungskörper ein Niveauventil zugeordnet ist und sich die Verstelleinrichtung für das Niveauventil innerhalb des balgförmigen Luftfederungskörpers befindet.
Weiterhin sind Niveauventile für Luftfederungssysteme von Fahrzeugen bekannt, welche nur bei Stillstand des Fahrzeuges wirksam sind, wobei einer von einer Druckluftquelle zu den Luftfedern führender Durchlaß freigegeben wird. Sobald das Fahrzeug sich in Bewegung setzt, wird dieser Durchlaß gesperrt, so daß eine weitere Luftzufuhr zu den Federbälgen nicht mehr möglich ist.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Niveauventilanordnung für jeweils einen balgförmigen Luftfederungskörper von Fahrzeugen zu schaffen, welcher in einfacher und raumsparender Weise aufgebaut ist, was für die Montage an Kraftfahrzeugfahrgestellen von wesentlicher Bedeutung ist und darüber hinaus eine große Betriebssicherheit besitzt.
Gemäß der Erfindung wird dies bei Niveauventilanordnungen der eingangs geschilderten Art dadurch erreicht, daß als Stellglied ein mit einem durch Federungs-Druckmittel beeinflußten, in einem Stellzylinder gleichachsig geführten Stellkolben verbundener Taster vorgesehen ist, der bei Zufuhr von Federungs-Druckmittel zum Federungselement infolge gleichzeitiger Beaufschlagung des Stellkolbens mit dem Stellzylinder eine gestreckte Lage einnimmt und dadurch mit einer mit der Fahrzeugachse fest verbundenen Anschlagplatte in Wirkverbindung gelangt, welche bei Belastung des Fahrzeuges eine Verstellung des gesamten Stellgliedes im Sinne einer Öffnung des Druckmitteleinlaßventils erzielt, indem der oberhalb der Stirnwand des Stellzylinders zentral angeordnete hohle Körper des primären Abluftventils als Stößel für das nach oben öffnende Drackmitteleinlaßventil wirkt, während bei fehlender Druckmittelzufuhr zum Federungselement der Taster über einen Kanal am unteren Ende des Stellzylinders unter dem Einfluß des im Federungselement enthaltenen Druckmittels in Niveauventilanordnung für jeweils einen
balgförmigen Luftfederungskörper von
Fahrzeugen
Anmelder:
Clayton Dewandre Company Limited,
Lincoln (Großbritannien)
Vertreter:
Dipl.-Ing. A. Spalthoff, Patentanwalt,
Essen, Pelmanstr. 31
Als Erfinder benannt:
Donald Henry Ballard, Lincoln (Großbritannien); Albert Edward Ellis,
Wadeville, Germiston, Transvaal (Südafrika)
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 28. August 1959 (29 453)
den Stellzylinder eingefahren wird und somit mit der Anschlagplatte außer Eingriff gelangt und demzufolge das durch eine Schrauben-Schließfeder beaufschlagte Druckmitteleinlaßventil geschlossen wird.
In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar ein Luftfederungselement mit eingebautem Niveauregelventil gemäß der Erfindung. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch das Luftfederungselement in dem Zustand, den die einzelnen Teile einnehmen, wenn das zugehörige Fahrzeug steht,
F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Anordnung nach F i g. 1 bei fahrendem Fahrzeug und
F i g. 3 in größerem Maßstabe einen Schnitt durch die Ventilanordnung im engeren.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Niveauregelventilmechanismus mittig in dem Luftfederungselement angeordnet. Dieses besitzt einen aus biegsamem oder dehnbarem Material gefertigten Dehnungskörper 1, dessen Oberteil in im wesentlichen zylindrischer Form durch Metallverstärkungsteile gehalten wird. Die letzteren bestehen aus einer äußeren Hülse 2 und einem inneren Verstärkungsring 3. Der Boden des Luftfederungselementes hat die Form einer metallischen tassenartigen Kappe 4, deren
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Umfang bei 5 mit dem freien unteren Ende des bieg- Das obere Ende des Gehäuses der zylindrischen
samen oder dehnbaren Dehnungskörpers 1 verbunden Kammer ist ausgebildet oder versehen mit einem
ist. Die Anordnung ist derart, daß sich die Luftfeder primären Abluftventilglied 30 (Fig. 3), welches
ausdehnen und zusammenziehen kann. gegen das Einlaßventilglied 26 stößt. Das primäre
Innerhalb des metallischen Bodens 4 ist eine An- 5 Abluftventil hat eine senkrechte Bohrung 31, die schlagplatte 6 angeordnet, die am oberen Ende einer ganz durchgeht. Durch diese Bohrung ist es in VerStange 7 angebracht ist, die unten aus dem Boden bindung mit dem Innenraum der zylindrischen Kamvorragt und bei 8 mit der Achse des Fahrzeuges ver- mer 11. Das untere Ende des Verbindungskanals 31 bunden werden kann. ist von größerem Durchmesser, wie bei 32 angedeutet,
Das zu dem Federungselement gehörende Niveau- io und nimmt einen Kolben 33 auf, der durch Druckregelventils besitzt ein Gehäuse 9, das so ausgeführt Schwankungen in der zylindrischen Kammer 11 beeinist, daß es direkt oder indirekt am Fahrzeugrahmen flußtwird. Bei Druckerhöhung wird der Kolben gegen befestigt werden kann. Dieses Gehäuse erstreckt sich die Wirkung einer Feder 34 angehoben und betätigt in der Mitte des Luftfederungselementes abwärts in dann die Stange 35 des sekundären Abluftventils 36. dessen Hohlraum hinein. Am Kopf des Gehäuses ist 15 Letzteres ist beweglich gegen den Widerstand einer ein Einlaß 10 für Luft von normalem oder erhöhtem Feder 41 und beherrscht die Verbindung über einen Druck vorgesehen, je nachdem, ob das Fahrzeug in seitlichen Kanal 37 in dem Stirnwandteü 16 der zy-Bewegung ist oder steht. Nach unten ragt aus dem lindrischen Kammer, einen Umfangskanal 38, der um Gehäuse relativ beweglich dazu eine zylindrische den Stirnwandteü rundläuft, und einen Kanal 39 Kammer 11 vor, in der ein Kolben 12 beweglich an- 20 durch das Gehäuse 9 mit der Abluftöffnung 40. Die geordnet ist. Von diesem Kolben 12 geht eine Füh- Bewegungen des Kopfteiles 16 werden dabei belerstange 13 senkrecht abwärts. Die Fühlerstange hat, grenzt durch eine ringförmige Schulter 42 am Kopf wenn sie voll ausgefahren ist, Kontakt mit der An- der zylindrischen Ausnehmung 20 und durch einen schlagplatte 6. Der Boden der zylindrischen Kammer nach innen vorspringenden Anschlag 43 am Boden 11 ist mit einem Abschlußorgan 51 versehen, dessen 25 der Ausnehmung.
mittlere Öffnung von der Fühlerstange 13 durchsetzt Die Arbeitsweise des im vorstehenden beschriewird. Nahe dieser mittleren Öffnung ist ein Kanal 52 benen Niveauregelventils ist folgendermaßen:
vorgesehen, durch den Druckmittel aus dem Hohl- Wenn das Fahrzeug steht, nimmt das Niveauregelraum der Luftfeder 1 in die Kammer 11 einströmen ventil seine neutrale Lage ein, wie aus F i g. 1 erkann, wie nachfolgend näher erläutert, jedoch wird 30 sichtlich. In dieser Lage sind das Einlaßventil 26 und bei der in Fig. 1 dargestellten Stellung der Teile der das primäre Abluftventil 30 geschlossen, so daß der Fühler 13 in der ausgefahrenen Stellung gehalten, weil Zutritt und das Entweichen von Luft zu bzw. aus der Druck der zugeführten Luft höher ist als der dem Innenraum der Luftfeder 1 verhindert wird. Druck innerhalb der Luftfeder 1. Der Fühler 13 ist Wenn zu dieser Zeit ein erhöhter Luftdruck in der hohl. Seine Höhlung 14 steht am oberen Ende mit 35 zylindrischen Kammer 11 auf den Taster 13 wirkt, der zylindrischen Kammer 11 in Verbindung. Diese bilden diese Teile praktisch einen starren Ventilihrerseits steht am oberen Ende ständig in Verbin- stößel. Sollte jetzt die Belastung des Fahrzeugdung mit dem Lufteinlaßstutzen 10 über den Kanal rahmens erhöht und demgemäß das Volumen der 15 in der Stirnwand 16 der Kammer 11, einen ring- Luftfeder 1 vermindert werden, bewegen sich die förmigen Kanal 17, der das Endteil der Kammer um- 40 zylindrische Kammer 11 und der Taster 13 aufwärts gibt, und einen Kanal 18 und Durchlaß 19 im Ge- und heben das Einlaßventil 26 von seinem Sitz ab. häuse 9. Die Stirnwand 16 der zylindrischen Kammer Dadurch kann Luft von erhöhtem Druck in das 11 hat einen etwas größeren Durchmesser und ist Innere der Luftfeder 1 einströmen. Diese Luftströnach Art eines Kolbens in einer zylindrischen Aus- mung dauert so lange an, bis das Einlaßventil 26 in nehmung 20 beweglich, die mittig im unteren Teil des 45 seine Schließstellung zurückkehrt. Eine übermäßige Gehäuses 9 vorgesehen ist. Zwischen dem Boden des Bewegung des Einlaßventils 26 wird dabei verhindert Gehäuses 9 und einem Umfangsflansch 22 am unteren durch den Kopf 16 der zylindrischen Kammer, der in Ende des Gehäuses der Kammer 11 ist eine Druck- Kontakt mit dem Anschlag 42 kommt. Jede weitere feder 21 vorgesehen, welche die Kammer in die nied- Aufwärtsbewegung wird aufgenommen durch den rigste Stellung, wie aus F i g. 1 ersichtlich, drückt. 50 Taster 13, indem dieser sich in die zylindrische Kam-Der Raum 23 oberhalb der Kammer 11 in der zylin- mer 11 hinein verschiebt. Wenn die Belastung des drischen Ausnehmung 20 steht in dauernder Verbin- Fahrzeuges sich vermindert und demgemäß das VoIudung durch einen Kanal 24 mit dem Innenraum der men der Luftfeder 1 sich erhöht, bewegt die Abluft-Luftfeder 1. feder 21 die zylindrische Kammer 11 abwärts und
Der Lufteinlaß 10 ist direkt verbunden mit einer 55 ebenfalls den Taster 13, so daß die Druckluft aus Einlaßventilkammer 25, die im Oberteil des Gehäu- dem Inneren der Luftfeder 1 in die Atmosphäre entses 9 vorgesehen ist. Das Einlaßventilglied 26 ist am weichen kann, und zwar zunächst über das primäre unteren Ende eines zylindrischen Teiles 44 an- Abluftventil 30, das sich mit dem Kammerkopf 16 gebracht, das in einer zylindrischen Ausnehmung 45 abwärts bewegt, so daß Luft durch den Kanal 31 abbeweglich angeordnet ist, die eine obere Verlängerung 60 strömen kann, und dann durch das sekundäre Abder Ventilkammer 25 von geringerem Durchmesser luftventil 36, welches durch den Kolben 33 unter dem bildet und in einem Fortsatz 46 des Kopfes des Ge- Einfluß des Luftdruckes in der Kammer 11 offen gehäuses 9 vorgesehen ist. Das Einlaßventilglied 26 halten wird, und von dort durch die Öffnung 37, den wird abwärts bewegt gegen seinen Sitz 27 durch eine Umfangskanal 38 und den Kanal 39 zum Abluft-Feder 28. Der obere Teil der Ausnehmung 45 ist in 65 austritt 40. Die Abwärtsbewegung der zylindrischen ständiger Verbindung mit dem Innenraum 1 der Luft- Kammer 11 hält dabei an, bis sich der Kammerkopf feder durch einen Kanal 29, der mit dem Raum 23 in 16 gegen den ringförmigen Anschlag 43 am Boden Verbindung steht. der zylindrischen Ausnehmung 20 anlegt. Dieser Zu-
stand wird jetzt fortdauern, bis der Taster 13 Kontakt mit der Anschlagplatte 6 bekommt, womit die zylindrische Kammer und der Taster wieder die Stellung erreicht haben, in welcher das primäre Abluftventilglied 30 auf seinem Sitz auf dem Einlaßventilglied 26 aufsitzt.
Wenn das Fahrzeug fährt, nehem die einzelnen Teile die Lage ein, die aus F i g. 2 ersichtlich ist. Das Niveauregelventil ist jetzt von der Druckluftzufuhr abgesperrt, und das Innere der zylindrischen Kammer 11 steht unter atmosphärischem Druck. Der Druck innerhalb der Luftfeder 1 kann jetzt durch den Kanal 52 den Taster 13 aufwärts bewegen in die zylindrische Kammer 11, bis er in Kontakt kommt mit dem Kammerkopf 16. Gleichzeitig bewegt die Abluftfeder 21 die zylindrische Kammer 11 abwärts bis zum Anschlag. Dadurch wird das primäre Abluftventilglied 30 von dem Einlaßventilglied 26 abgehoben. Druckluft kann jetzt nicht entweichen, weil das sekundäre Abluftventil 36 geschlossen ist. Dies ist deshalb möglich, weil der Kolben 33 im Kopf der zylindrischen Kammer 11 durch die Wirkung der ihn belastenden Feder 34 entgegen atmosphärischem Druck abwärts bewegt wird. Auf diese Weise wird, auch wenn am Lufteinlaß 10 nur atmosphärischer Druck herrscht, der Luftdruck innerhalb der Luftfeder 1 aufrechterhalten, bis wieder ein erhöhter Luftdruck am Lufteinlaß 10 auftritt. Keine Ventilbewegungen finden während dieser Zeit statt. Der Abstand zwischen dem unteren Ende der zylindrischen Kammer 11 und der Anschlagplatte 6 ist dabei so bemessen, daß eine volle Aufwärtsbewegung der Luftfeder 1 möglich ist.
Während der Fahrt des Fahrzeuges schwankt der Luftdruck in der Luftfeder. Das Einlaßventil 26 ist als entlastendes Ventil ausgeführt, so daß es bei periodischen Druckerhöhungen fest auf seinem Sitz gehalten wird und dadurch das Entweichen von Luft aus dem Luftfederelement verhindert. Dies wird dadurch gesichert, daß Druckluft aus der Luftfeder auf die obere Kolbenseite des Einlaßventilgliedes durch den Kanal 29 einströmen kann, wodurch der Druck, mit dem das Ventil gegen seinen Sitz anliegt, erhöht wird. Dadurch wird die Wirkung der Druckfeder 28 unterstützt.
Eine Ausführungsform zur Steuerung des Niveauregelventils sieht die Anordnung eines elektromagnetisch betätigten Luftdruckventils 47 vor, das durch einen elektrischen Stromkreis beeinflußt wird, welcher zwei Schalter enthält, von denen der eine der Hauptschalter 48 des Fahrzeuges ist und der andere ein Steuerschalter 49, der in irgendeiner geeigneten Weise betätigt werden kann, um zu bewirken, daß Luft den Ventileinlaß 10 durch die Leitung 50 zuströmt, sobald das Fahrzeug sich seinem Ziel nähert oder steht. Statt dessen kann auch ein mechanisches Steuerungssystem vorgesehen werden, wobei das Steuerventil z. B. durch eine mechanische Hebelübertragung betätigt wird, die zweckmäßig von der Handbremse abhängig ist.
In bezug auf die Bauart des Niveauregelventils können noch verschiedene Änderungen vorgenommen werden. Zum Beispiel kann die Anschlagplatte 6 so angeordnet werden, daß sie verschiedene Einstellungen einnimmt, je nach der gewünschten Bodenhöhe des Fahrzeuges. Zu diesem Zweck kann die Anschlagplatte Teil eines Kolbens sein, der durch Druckmittel oder Federkraft verstellt wird. Ferner ist es möglich, den Taster 13 mit verschiedenem Querschnitt auszuführen, nämlich mit kleinerem Durchmesser bei Kontakt mit einer Druckfeder und größerem Durchmesser bei Kontakt mit Druckmittel (Druckluft oder eine hydraulische Flüssigkeit). Die Ventileinrichtung und die Luftfeder können auch betätigt werden durch irgendein geeignetes Gas oder eine Flüssigkeit von erhöhtem Druck. Schließlich kann der in größerem Maßstabe in F i g. 3 dargestellte Ventilregelmechanismus auch als Einheit für ίο sich angeordnet sein, getrennt von der Luftfeder.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Niveauventilanordnung für jeweils einen balgförrnigen Luftfederungskörper von Fahrzeugen zur automatischen Einstellung der Bodenhöhe des Fahrzeuges in Abhängigkeit von der jeweiligen Belastung mit einem zum Fahrzeug-
ao rahmen und -achse angeordneten Stellglied, welches innerhalb des balgförmigen Luftfederungskörpers angeordnet ist und das die den Luftein- und -austritt aus den Federungselementen beherrschenden Ventile betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied ein mit einem durch Federungs-Druckmittel beeinflußten, in einem Stellzylinder (11) gleichachsig geführten Stellkolben (12) verbundener Taster (13) vorgesehen ist, der bei Zufuhr von Federungs-Druckmittel zum Federungselement (1) infolge gleichzeitiger Beaufschlagung des Stellkolbens (12) mit dem Stellzylinder (11) eine gestreckte Lage einnimmt und dadurch mit einer mit der Fahrzeugachse fest verbundenen Anschlagplatte
(6) in Wirkverbindung gelangt, welche bei Belastung des Fahrzeuges eine Verstellung des gesamten Stellgliedes (11,12,13) im Sinne einer Öffnung des Druckmitteleinlaßventils (26) erzielt, indem der oberhalb der Stirnwand (16) des Stell-Zylinders (11) zentral angeordnete hohle Körper des primären Abluftventils (30) als Stößel für das nach oben öffnende Druckmitteleinlaßventil (26) wirkt, während bei fehlender Druckmittelzufuhr zum Federungselement der Taster (13) über einen Kanal (52) am unteren Ende des Stellzylinders unter dem Einfluß des im Federungselement (1) enthaltenen Druckmittels in den Stellzylinder eingefahren wird und somit mit der Anschlagplatte (6) außer Eingriff gelangt und demzufolge das durch eine Schrauben-Schließfeder (28) beaufschlagte Druckmitteleinlaßventil (26) geschlossen wird.
2. Niveauventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oberhalb der Stirnwand (16) des Stellzylinders (11) zentral angeordnete primäre Abluftventil (30) unter der Einwirkung einer Druckfeder (21) steht, welche sich gegen einen Ansatz (22) des Stellzylinders (11) und den unteren Rand des Ventilgehäuses
(9) abstützt.
3. Niveauventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Stellkolben (12) aufnehmende Zylinder (11) in einer Ausnehmung (20) des innerhalb des Federelementes (1) angeordneten Ventilgehäuses (9) verschiebbar ist, welches das Lufteinlaßventil (26) und das primäre Luftauslaßventil (30) enthält und Anschläge (42, 43) zur Begrenzung der Auf-
und Abwärtsbewegung des Zylinders (11) aufweist.
4. Niveauventilanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Federungselement (1) zusätzlich ein sekundäres Abluftventil (36) vorgesehen ist, das mittels eines
Kolbens (33) entgegen der Wirkung der diesen belastenden Feder (34) durch zugeführtes Druckmittel geöffnet wird.
In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 787 475, 2 874 957.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 667/217 9.66 © Bundesdruckerei Berlin
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