DE1580307C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein abschaltbares Niveauregelventil für druckmittelgespeiste Fahrzeugfederungen mit zwei Hubventilen, die in die Druckmittelleitungen von einer Druckmittelquelle zu einem mit der Fahrzeugfederung in Reihe liegenden oder selbst als Feder wirkenden Stellglied bzw. von dem

S Stellglied zu einem Ablauf eingeschaltet sind und von einem den jeweiligen Abstand zwischen gefederten und ungefederten Fahrzeugmassen abtastenden Betätigungsglied über Stößel derart betätigt werden, daß das Stellglied nur bei einer Unterschreitung eines

ίο vorgegebenen Soll-Abstandes mit der Druckmittelquelle und nur bei einer Überschreitung des Soll-Abstandes mit dem Ablauf verbunden wird, wobei in den Kraftfluß zwischen dem Betätigungsglied und den beiden die Hubventile öffnenden Stößeln jeweils eine vom Druck der Druckmittelquelle abhängige Totgangeinrichtung mit einer Zylinder-Kolben-Einheit eingeschaltet ist, deren vom Druck der Druckmittelquelle beaufschlagte Kolben nur bei einem ausreichenden Druck der Druckmittelquelle eine kraft-

ao schlüssige Verbindung zwischen dem Betätigungsglied und den Stößeln herstellen.

Bekanntlich haben derartige abschaltbare Niveauregelventile gegenüber nicht abschaltbaren den Vorteil, daß sie eine Niveauregelung nur dann zulassen,

as wenn Druckmittel ausreichend hohen Druckes zur Verfügung steht. Sobald der Druck in der von der Druckmittelquelle kommenden Druckmittelleitung einen bestimmten Sollwert z.B. durch Ausfall der Druckmittelquelle oder durch Bruch einer Leitung unterschreitet, wird der Kraftfluß zwischen Betätigungsglied und den die Hubventile öffnenden Stößeln unterbrochen. Die Hubventile bleiben dann unabhängig von der Belastung des Fahrzeuges und der Stellung des Betätigungsgliedes geschlossen. Insbesondere bei pneumatischen oder hydro-pneumatischen Federungssystemen werden ein zu tiefes Absinken der gefederten Fahrzeugmassen und die damit verbundenen Nachteile für das Fahrzeug und seine Insassen verhindert.

Verschiedene Ausführungsformen von abschaltbaren Niveauregelventilen sind bereits bekanntgeworden. In der USA.-Patentschrift 3 140 725 ist ein bekanntes Niveauregelventil der eingangs genannten Gattung mit zwei parallel zueinander angeordneten Hubventilen dargestellt. Die diese Hubventile öffnenden Stößel sind an ihren den Hubventilen abgewandten Enden als Kolben ausgebildet, welche abgedichtet in mit der Druckmittelquelle dauernd verbundene Zylinderräume eintauchen. Die Stößel werden von Federn in Richtung auf die Zylinderräume beaufschlagt. Außerdem weisen die Stößel von ihren Enden entfernt Anschläge auf, die mit einem nockenförmigen Betätigungsglied in Kontakt kommen, wenn der Druck in den Zylinderräumen zur Überwindung der Vorspannung der Federn ausreicht. Eine Drehung des Betätigungsgliedes führt zu einer Verlagerung der Anschläge derart, daß einer der Stößel unter der Wirkung des Drucks in seinem Zylinderraum dem Betätigungsglied folgen und das zugehörige Hubventil aufstoßen kann. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß eine stirnseitige Beaufschlagung der Stößel durch das Betätigungsglied nicht möglich ist. Außerdem müßten die Stößel gegen Verdrehung gesichert sein, weil sonst die Anschläge und Widerlager für die Federn eine Undefinierte Lage einnehmen und die Funktion in Frage stellen könnten. Eine Verdrehsicherung bedingt aber Anfräsungen, Nuten od. dgl. und damit recht aufwendige und komplizierte Stößel.

Ein weiteres abschaltbares Niveauregelventil ist durch die deutsche Auslegeschrift 1 125 784 bekanntgeworden. Auch die dortige Konstruktion verwendet zwei parallel zueinander liegende, mit Stößeln fest verbundene, durch Federn in Schließrichtung beaufschlagte Hubventile. Die Stößel weisen eine kolbenartige Partie auf, mit der sie in einer Bohrung dicht und gleitbar angeordnet sind. Als Betätigungsglied dient ein um eine parallel zur Achse der Stößel verlaufende Achse drehbarer Nocken, welcher auf einem Kolben-Zylinder-System gelagert ist, welches durch eine Feder bei fehlendem Druck in eine Lage geschoben wird, in welcher die Wirkverbindung zwischen Nocken und Stößeln aufgehoben ist. Erst wenn der Druck der Druckmittelquelle die Vorspannung der Feder überwindet, findet ein Eingriff zwischen Nocken und Stößel statt. Abgesehen von dem aufwendigen, unter Verwendung mehrerer geschachtelter Teile hergestellten Kolben-Zylinder-System und einem nur durch Fräsarbeiten herzustellenden Nokken hat diese Art einer Totgangeinrichtung auch den Nachteil, daß die Anwendungsmöglichkeit an eine bestimmte, vorzugsweise parallele Lage der Stößel zueinander gebunden ist. Bei sich gegenüber liegenden Hubventilen dürftes es schwierig, wenn nicht gar unmöglich sein, das Betätigungsglied in bzw. außer Eingriff zu bringen.

Der gerade beschriebenen Anordnung sehr änlich ist eine weitere in der deutschen Auslegeschrift 1 215 534 dargestellte bekannte lastabhängige Füllungsregelvorrichtung. Der Unterschied besteht darin, daß als Kolben-Zylinder-System nun ein ringförmiges Kolben-Zylinder-System koaxial um eine Betätigungswelle herum angeordnet ist und auf eine Nockenscheibe einwirkt, die auf der Betätigungswelle verschiebbar geführt ist und von einer Feder gegen die Betätigungsrichtung des Kolben-Zylinder-Systems beaufschlagt ist. Auch diese Anordnung dürfte in erster Linie nur für parallel zueinander angeordnete Stößel brauchbar sein. Eine ebenfalls auf ähnlichen Prinzipien beruhende Anordnung ist schließlich aus der deutschen Auslegeschrift 1 113 146 bekanntgeworden. Als Betätigungsglied dient ein zweiseitiger Hebel, dessen Drehachse an einem Kolben eines Kolben-Zylinder-Systems liegt. Der Kolben wird von einer zwischen ihm und dem Zylinder befestigten Zugfeder belastet. Die Vorspannung der Zugfeder wird nur überwunden, wenn der Druck eines dem Zylinder zugeführten Druckmittels von ausreichender Höhe ist. Wenn der Druck zu niedrig ist, wird der Kolben in den Zylinder hineingezogen und der Hebel kommt außer Eingriff. Auch bei dieser Anordnung besteht neben der räumlich aufwendigen Bauweise der Nachteil, daß die Anwendung auf parallel zueinander angeordnete Stößel beschränkt bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein abschaltbares Niveauregelventil der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß es billig und einfach insbesondere unter Verwendung einfacher Bohrungen und Drehteile herstellbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die die Totgangeinrichtungen bildenden und im direkten Kraftfluß zwischen dem Betätigungsglied und den beiden Stößeln angeordneten Zylinder-Kolben-Einheiten bei einem ausreichenden Druck der Druckmittelquelle ihre maximale Länge einnehmen und wie eine starre Druckstange wirken, während sie sich bei fehlendem oder zu geringem Druck um mindestens die mögliche Hublänge des Betätigungsgliedes zusammenschieben lassen.

Dies hat den Vorteil, daß die Totgangeinrichtung unabhängig von der gegenseitigen Lage der Stößel funktionsfähig ist und daß die verschiedensten Arten von Betätigungsgliedern verwendbar sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Kolben-Zylinder-Einheiten jeweils zwei koaxial in einer gemeinsamen Bohrung im Gehäuse des Niveauregelventil abgedichtet verschiebbare Kolben auf, von denen jeweils der eine Kolben eine Kolbenstange trägt, auf welcher der andere Kolben zwischen zwei Anschlägen abgedichtet verschiebbar ist, wobei auf den einen Kolben das Betätigungsglied drückt, während der andere Kolben auf den jeweiligen Stößel einwirkt. Eine besonders sichere Funktion ergibt sich, wenn beide Hubventile in Richtung zum Stellglied öffnen, wobei nur der den Zufluß steuernde Stößel im Gehäuse des Niveauregelventils abgedichtet geführt ist und wobei die wirksamen Ringflächen der Kolben kleiner sind als die wirksamen Flächen der Ventilkörper der Hubventile.

Die Abbildung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.

^a5 In Bohrungen 1 und 2 eines Gehäuses 3 sind Kolben 4 und 5 gleitbar angeordnet. Beide Kolben 4 und 5 verjüngen sich zu Absätzen 6 und 7 und weiter zu Kolbenstangen 8 und 9. Auf den Kolbenstangen 8 und 9 gleiten Kolben 10 und 11, deren Hub durch Anschläge 12 und 13, die sich auf den Kolbenstangen 8 und 9 befinden, begrenzt wird. Die Kolben 10 und 11 weisen Ansätze 14 und 15 auf und haben im übrigen den gleichen Durchmesser wie die Bohrungen 1 und 2. Ein Betätigungsglied 16, welches am Gehäuse 3 drehbar gelagert ist, wirkt über Zwischenglieder 17 und 18 auf die Kolben 10 und 11. Zwischen den Kolben 4 bzw. 5 und 10 bzw. 11 liegende Räume 19 bzw. 20 sind über eine Bohrung 21 mit einer nicht gezeichneten Druckmittelquelle verbunden. Mit den Kolben 4 und 5 sind Stößel 22 bzw. 23 verbunden, die auf Kugeln 24 bzw. 25 einwirken, welche durch Federn 26 bzw. 27 in Ventilsitze 28 bzw. 29 gedrückt werden. Die Ventilsitze 28 und 29 ergeben sich aus dem Übergang zwischen Bohrungen 30 und 31 bzw. 32 und 33 verschiedenen Durchmessers, die koaxial zu den Stößeln 22 und 23 bzw. den Bohrungen 1 und 2 angeordnet sind. Die Bohrungen 31 und 33 werden durch Stopfen 34 bzw. 35, gegen die sich die Federn 26 und 27 abstützen, verschlossen. In den Stopfen 34 und 35 befinden sich axiale Gewindebohrungen 36 bzw. 37, in denen Stellschrauben 38 bzw. 39 angeordnet sind. Die Bohrung 30 steht in Verbindung mit einer Bohrung 40 kleineren Durchmessers, in der der Stößel 22 — durch eine im Gehäuse 3 sitzende Dichtung 41 abgedichtet — geführt wird. Eine Bohrung 42 verbindet die Druckmittelquelle mit der Bohrung 30. Ein nicht gezeichneter Stellzylinder wird über eine Bohrung 43 mit den Bohrungen 31 und 33 verbunden. Der Rücklauf erfolgt über eine Bohrung 44, die mit der Bohrung 32 in Verbindung steht. Eine Bohrung 45 verbindet die Bohrung 32 und einen Raum 46 unter dem Kolben 4 zum Zwecke der Entlüftung, während ein Raum 47 unter dem Kolben 5 direkt durch die Bohrung 32 entlüftet wird.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Niveauregelventils ist wie folgt:

Gehäuse 3 und Betätigungsglied 16 sind am nicht

gezeichneten Fahrzeugrahmen and am nicht gezeichneten Radträger so befestigt, daß bei Unterschreiten eines bestimmten Soll-Abstandes zwischen Fahrzeugrahmen und Radträger das Betätigungsglied 16 auf das Zwischenglied 17 drückt. Bei Vergrößerung des Abstandes erfolgt eine Beaufschlagung des Zwischengliedes 18. Die Bewegung der Zwischenglieder 17 bzw. 18 wird auf die Kolben 10 bzw. 11 übertragen. Unter der Voraussetzung, daß die Räume 19 und 20 drucklos sind, werden die Kolben 10 und 11 auf den Kolbenstangen 8 bzw. 9 der Kolben 4 bzw. 5 verschoben, ohne eine Bewegung derselben hervorzurufen, da die an den Kolbenstangen 8 und 9 entstehenden Reibungskräfte nicht ausreichen, die Kolben 4 bzw. 5 gegen die über die Kugeln 24 bzw. 25 und die Stößel 22 bzw. 23 übertragenen Kräfte der Federn 26 bzw. 27 zu bewegen. Das Betätigungsglied 16 ist dadurch praktisch außer Eingriff gebracht, so daß ein Abheben der Kugeln 24 und 25 von ihren Sitzen 28 bzw. 29 nicht stattfinden und der Stellzylinder sich nicht entleeren kann.

Sind dagegen die Räume 19 und 20 über die Bohrung 21 mit einer Druckmittelquelle verbunden, die einen zum Anheben des Fahrzeuges ausreichenden Druck liefert, kann eine Niveauregelung stattfinden. Die Kolben 10 und 11 werden dann durch die auf ihre Ringfläche ausgeübten Druckkräfte auf den Kolbenstangen 8 bzw. 9 so lange verschoben bzw. die Kolbenstangen 8 und 9 werden durch die auf die Ringfläche der Kolben 4 bzw. 5 ausgeübten Druckkräfte relativ zu den Kolben 10 und 11 so lange verschoben, bis diese an die Anschläge 12 und 13 stoßen. Von diesem Augenblick an ist eine Bewegung der Kolben 4 und 10 bzw. 5 und 11 nur noch gemeinsam durch äußere Kräfte möglich. Auf Grund der gleich großen Ringflächen ist nämlich die resultierende Druckkraft gleich Null. TDie nunmehr durch Kraftschluß als starr anzusehenden Systeme Stößel 22, Kolben 4, Absatz 6, Kolbenstange 8, Kolben 10, Anschlag 12 und Zwischenglied 17 sowie Stößel 23, Kolben 5, Absatz 7, Kolbenstange 9, Kolben 11, Anschlag 13 und Zwischenglied 18 können Bewegungen des Betätigungsgliedes 16 auf die Kugeln 24 und 25 übertragen. Durch die Ansätze 6 und 14, sowie 7 und 15 wird verhindert, daß sich die Kolben 4 und 10 bzw. 5 und 11 einander so weit nähern, daß die Bohrung 21 verschlossen und damit die Zuleitung von Druckmittel verhindert wird.

Wenn die Kugel 24 von ihrem Ventilsitz 28 angehoben wird, gelangt Druckmittel von der Bohrung

ίο 42, die auf nicht gezeichnete Weise mit der Bohrung 21 verbunden ist, über die Bohrungen 30 und 31 in die Bohrung 43 und von dort in den Stellzylinder, wo ein Anheben stattfindet. Um zu verhindern, daß durch den Druck in der Bohrung 30 die Kugel 24 abgehoben wird, ist die Feder 26 so dimensioniert, daß auch bei leerem Fahrzeug kein selbsttätiges Abheben der Kugel 24 möglich ist. Die auf die Kugel 25 wirkende Feder 27 kann schwächer ausgelegt sein, da in Öffnungsrichtung allein der Stößel 23 wirkt.

Da der Druck in den Bohrungen 21 und 42 bei normalem Betrieb als konstant oder nur leicht schwankend betrachtet werden kann, andererseits aber auch bei verschiedenen Fahrzeugbelastungen, d.h. bei verschiedenen Drücken in der Bohrung 43 geregelt werden soll, muß der Druck in den Bohrungen 21 und 41 der höchsten Fahrzeugbelastung entsprechen. Wenn allerdings entgegen der zeichnerischen Darstellung die Ringflächen der Kolben 4 und 10 bzw. 5 und 11 kleiner sind als die wirksamen Sitzflächen der Kugeln 24 bzw. 25, kann eine Niveauregulierung immer nur bei ausreichendem Druck stattfinden. Die Stellschrauben 38 und 39 dienen zur Hubbegrenzung der Kugeln 24 und 25. Durch die Einstellung der Öffnungsspalte läßt sich die Geschwindigkeit des Zulaufes bzw. des Ablaufes des Druckmittels regulieren.

Es sei noch bemerkt, daß bei Wahl anders geformter Stopfen 34 und 35 die Vorspannungen der Federn 26 und 27 verändert werden können. Ebenso können an Stelle der Kugeln 24 und 25 kegelförmige Ventilkörper Verwendung finden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Abschaltbares Niveauregelventil für druckmittelgespeiste Fahrzeugfederungen mit zwei Hubventilen, die in die Druckmittelleitungen von einer Druckmittelquelle zu einem mit der Fahrzeugfederung in Reihe liegenden oder selbst als Feder wirkenden Stellglied bzw. von dem Stellglied zu einem Ablauf eingeschaltet sind und von einem den jeweiligen Abstand zwischen gefederten und ungefederten Fahrzeugmassen abtastenden Betätigungsglied über Stößel derart betätigt werden, daß das Stellglied nur bei einer Unterschreitung eines vorgegebenen Soll-Abstandes mit der Druckmittelquelle und nur bei einer Überschreitung des Soll-Abstandes mit dem Ablauf verbunden wird, wobei in den Kraftfluß zwischen dem Betätigungsglied und den beiden die Hubventile öffnenden Stößeln jeweils eine vom Druck der Druckmittelquelle abhängige Totgangeinrichrung mit einer Zylinder-Kolben-Einheit eingeschaltet ist, deren vom Druck der Druckmittelquelle beaufschlagte Kolben nur bei einem ausreichenden Druck der Druckmittelquelle eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Betätigungsglied und den Stößeln herstellen, dadurch gekennzeichnet, daß die die Totgangeinrichtungen bildenden und im direkten Kraftfluß zwischen dem Betätigungsglied (16) und den beiden Stößeln (22 und 23) angeordneten Zylinder-Kolben-Einheiten (Bohrung 1, Kolben 4 und 10 sowie Bohrung 2, Kolben 5 und 11) bei einem ausreichenden Druck der Druckmittelquelle (Bohrung 21) ihre maximale Länge einnehmen und wie eine starre Druckstange wirken, während sie sich bei fehlendem oder zu geringem Druck um mindestens die mögliche Hublänge des Betätigungsgliedes (16) zusammenschieben lassen.

2. Niveauregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheiten jeweils zwei koaxial in einer gemeinsamen Bohrung (1 oder 2) im Gehäuse (3) des Niveauregelventils abgedichtet verschiebbare Kolben (4 und 10 oder 5 und 11) aufweisen, von denen jeweils der eine Kolben (4 oder 5) eine Kolbenstange (8 oder 9) trägt, auf welcher der andere Kolben (10 oder 11) zwischen Anschlägen (Absatz 6 und Anschlag 12 oder Absatz 7 und Anschlag 13) abgedichtet verschiebbar ist, wobei auf den einen Kolben (10 oder 11) das Betätigungsglied (16) drückt, während der andere Kolben (4 oder 5) auf den jeweiligen Stößel (22 oder 23) einwirkt.

3. Niveauregelventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Hubventile (Kugeln 24 und 25) in Richtung zum Stellglied (Bohrung 43) öffnen, wobei nur der den Zufluß steuernde Stößel (22) im Gehäuse (3) des Niveauregelventils abgedichtet geführt ist und wobei die wirksamen Ringflächen der Kolben (4 und 10 bzw. 5 und 11) kleiner sind als die wirksamen Flächen der Ventilkörper (Kugeln 24 und 25) der Hubventile.