DE19527937A1

DE19527937A1 - Luftabsperrventil für eine Luftfederung

Info

Publication number: DE19527937A1
Application number: DE1995127937
Authority: DE
Inventors: Stefan Dr Ing Wode
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1995-07-29
Filing date: 1995-07-29
Publication date: 1997-01-30
Anticipated expiration: 2015-07-30
Also published as: US5669418A; FR2737273B1; DE19527937C2; FR2737273A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftabsperrventil für eine Fahrzeug-Luftfeder, ein sogenanntes Restdruck-Halteventil.

Der Zweck derartiger Restdruck-Halteventile besteht darin, daß ein druckloses Abrollen der Luftfeder stets ausgeschlossen ist. Insbesondere soll bei längerem Stillstand vermieden werden, daß die vormontierte Luftfeder drucklos auf dem Abrollkolben abrollt.

Aus der DE-OS 31 031 952 ist eine Vorrichtung zum Befüllen von Schwingungsdämpfern mit Druckgas bekannt. In dieser Schrift wird vorgeschlagen, daß eine Füllöffnung unter Bildung eines Ringraumes einen axial bewegbaren Ventilkörper aufnimmt, der mit einem über einen Ventilkegel vorgespannten Dichtungsring an der Innenfläche eines Mantelrohres anliegt und an seinem aus dem Mantelrohr herausragenden Ende einen Sicherungsring trägt.

Dieses Ventil ermöglicht zwar ein späteres Nachfüllen, falls der Schwingungsdämpfer auf irgendeine Weise Druckgas verloren haben sollte. Die Einspannung des Ventils zwischen einem O-Ring und einem Sicherungsring ist aber nicht so ausgebildet, daß mit Hilfe dieser Vorrichtung ein häufiges Befüllen möglich erscheint.

In der europäischen Patentanmeldung EP 0.474.171 A1 wird ein Luftabsperrventil zur Trennung zweier Druckräume einer mehrstufigen Luftfeder beschrieben. Dieses Ventil umfaßt insbesondere einen Ventilteller, einen Zylinder mit Kolben, Kolbenstange und Druckfeder und funktioniert in der Weise, daß es bei einem vorgegebenen Überdruck schließt und daß es sowohl bei Unterschreiten des Überdrucks als auch bei Anwendung eines Steuerdrucks öffnet. Schon wegen dieser Doppelfunktion ist dieses Ventil relativ aufwendig und kompliziert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Restdruck- Halteventil zu beschreiben, welches bei Meidung der genannten Mangel und Nachteile dafür sorgt, daß ein gewisser Mindestdruck in einer Luftfeder auch nach Abziehen der Versorgungsleitungen nicht unterschritten wird (0,5 bar wird für die Rollfaltenbildung benötigt) und dabei einfach in seinem Aufbau und seiner Herstellung ist und trotzdem eine große Ausfallsicherheit garantiert.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 genannt. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Luftabsperrventil stellt eine sehr einfache zweiteilige Konstruktion (z. B. als Kunststoffschnapp- oder verpreßtes Metallteil) dar und ist damit erheblich billiger als vergleichbare Lösungen. Das Ventil kann als Verschlußstopfen für eine Luftfeder/Dampfereinheit eingesetzt werden. Dabei kann sein Umfang als Gewinde ausgebildet sein.

Das Luftabsperrventil ist vorteilhaft bei allen Arten von Luftfedern anwendbar, bei denen ein Innendruck nicht unter ein bestimmtes Niveau fallen darf.

Mit dem Luftabsperrventil ist stets ein definierter Haltedruck gegeben. Damit wird gewährleistet, daß die Rollfalte der Luftfeder nicht einfallen kann und somit beim "drucklosen" Einfedern nicht beschädigt wird.

Je nach Höhenstellung der Ringschneide und der Montagereihenfolge (zuerst Ventilplatte einbauen und dann Ringschneide einbauen oder umgekehrt) wird die Ventilplatte mehr durch Biegespannungen oder mehr durch Radial- Zugspannungen belastet. Davon hängt die Schalt- Charakteristik und das Alterungsverhalten der Ausführungsform ab.

Eine an der der umlaufenden Ringschneide gegenüberliegenden Seite im Ventilgehäuse zwecks Andruck der Ventilplatte gegen die Ringschneide angeordnete Druckfeder verbessert die Alterungseigenschaften, falls das Elastomer einen zu hohen Druckverformungsrest aufweist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels und mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.

In der Abbildung ist ein auf einem Luftfederdeckel 2 montiertes Luftabsperrventil 4 dargestellt. Dieses Luftabsperrventil 4 besteht im wesentlichen aus einem Ventilgehause 6, einem Ventilkörper 8 und einer zwischen Ventilgehäuse 6 und Ventilkörper 8 eingespannten Ventilplatte 10, wobei der Ventilkörper 8 mittels eines Sicherungsringes 12 in seiner Position gehalten wird. Das Ventilgehäuse 6 ist fest mit dem Luftfederdeckel 2 verschraubt. Ein zwischen Luftfederdeckel 2 und Ventilgehäuse 6 eingelegter O-Ring 14 sorgt für die erforderliche Dichtheit.

Der Luftfederdeckel 2 dient gleichzeitig als Befestigungsteil für eine Stoßfänger-Kolbenstange 16.

Im Bereich des äußeren Randes der Ventilplatte 10 weisen sowohl der Vertilkörper 8 als auch das Ventilgehäuse 6 Profilierungen 18, 20 zur festeren Arretierung und luftdichten Abdichtung der dazwischen einzuspannenden bzw. eingespannten Ventilplatte 10 auf.

Die Ventilplatte 10 ist eine ebene, relativ biegesteife, vorzugsweise gestanzte Gummimembran, die mit einer Mittelbohrung 22 versehen ist und über eine ringförmige Schneide 24 gespannt ist. Die Mittelbohrung 22 der Ventilplatte 10 steht über einen Kanal 26 mit einem externen Luftanschluß 28 in Verbindung.

Der Ventilkörper 8 hat eine weitgehend ebene Oberfläche, auf der sich die als Dichtkante wirkende konzentrische Ringschneide 24 befindet. Die sich innerhalb der Ringschneide 24, erstreckende ebene Fläche kann tiefer, gleichhoch oder höher liegen als die ebene Fläche außerhalb der Ringschneide 24.

In einer weitergehenden Ausführungsform ist diese Ringschneide 24 nachträglich in den Ventilkörper 8 einbaubar und/oder höhenverstellbar. Zwischen Ringschneide 24 und dem profilierten äußeren Rand weist der Ventilkörper 8 eine Bohrung 30 auf.

An der der Dichtkante 24 gegenüberliegenden Seite weist das Ventilgehäuse 6 eine ringförmige Eindellung 32 zur Aufnahme der durch die Ringschneide 24 aus der ebenen Form ausgelenkten Ventilplatte 10 auf. Für den Fall, daß die aus elastomerem Material bestehende Ventilplatte 10 einen zu hohen Druckverformungsrest aufweisen sollte, kann zwecks Niederhaltung der Ventilplatte 10 eine Druckfeder (Spiralfeder) 34 in dem Ventilgehäuse 6 installiert werden.

Übersteigt nun ein an dem Luftanschluß 28 angelegter Überdruck ein gewisses Mindestniveau, so hebt sich die Ventilplatte 10 von der Ringschneide 24 ab und erlaubt freien Durchfluß der Luft vom Bereich innerhalb zum Bereich außerhalb der Ringschneide 24 und von dort weiter durch die Bohrung 30 in den Luftfederraum.

Die radiale Lage der ringförmig umlaufenden Dichtkante 24 beeinflußt die Schaltcharakteristik des Ventils 4: befindet sie sich weit außen, so; beeinflußt die auf die Ventilplatte (Ventilmembran) 10 wirkende Kraft außerhalb dieser Kante 24 den Membranhub viel weniger als die Kraft innerhalb. Der Druck außerhalb der Kante 24 entspricht dem Luftfederinnendruck, der innerhalb dem der Zuleitung 26, falls das Ventil 4 geschlossen ist.

Kommt es zu einem Bruch der Zuleitung 36, so wird das Ventil 4 schließen, noch bevor der Druck in der Luftfeder ein so niedriges Niveau wie das der Zuleitung 36 erreicht hat (vorausgesetzt, des Spalt zwischen Ventilplatte 10 und Dichtkante 24 drosselt ausreichend). Damit kann ein Notlauf gewährleistet werden. Bei einer langsameren Luftentnahme hingegen hat der Luftfederdruck Zeit, sich dem Zuleitungsdruck anzupassen und kann somit unter dieses Notlaufniveau gesenkt werden.

Auf diese Weise kann sowohl eine Notlauffunktion wie auch ein Absenken des unbeladenen Fahrzeugs trotz Auftrieb bei hohen Geschwindigkeiten (Autobahn) möglich gemacht werden.

Bezugszeichenliste

2 Luftfederdeckel
4 Luftabsperrventil
6 Ventilgehäuse
8 Ventilkörper
10 Ventilplatte (Ventilmembran)
12 Sicherungsring
14 O-Ring
16 Stoßfänger-Kolbenstange
18 Profilierung des Ventilgehäuses im Bereich des Ventilplattenrandes
20 Profilierung des Ventilkörpers im Bereich des Ventilplattenrandes
22 Mittelbohrung
24 Ringschneide (Dichtkante)
26 Kanal, Zuleitung
28 Luftanschluß
30 Bohrung
32 ringförmige Eindellung
34 Druckfeder (Spiralfeder)

Claims

1. Ein Luftabsperrventil (4) für eine Fahrzeug-Luftfeder, ein sogenanntes Restdruck-Halteventil, besteht aus:

1.1 einem Ventilkörper (8),
1.2 einem Ventilgehäuse (6) und
1.3 einer elastischen Ventilplatte (10).
Der Ventilkörper (8) hat:
1.1.1 eine konzentrische Ringschneide (ringförmig umlaufende Dichtkante) (24) und
1.1.2 eine außerhalb der Ringschneide (24) befindliche Bohrung (30).
1.2.1 Das Ventilgehäuse (6) hat eine ringförmige, zur Ringschneide (24) korrespondierende Eindellung (32).
1.3.1 Die Ventilplatte (10) weist eine Mittelbohrung (22) auf, die über einen im Ventilgehäuse (6) befindlichen Kanal (26) mit einem Luftanschluß (28) verbunden ist.
1.3.2 Der Rand der elastischen Ventilplatte (10) ist zwischen Profilierungen (18, 20) des Ventilkörpers (8) und des Ventilgehäuses (6) eingespannt.

2. Luftabsperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (10) in radialer Richtung vorgespannt ist.

3. Luftabsperrventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (10) aus einem Elastomer ausgestanzt ist.

4. Luftabsperrventil nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Ringschneide (24) höhenverstellbar ist.

5. Luftabsperrventil nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Ventilkörpers (8) außerhalb der Ringschneide (24) ein zu deren Innenfläche unterschiedliches Niveau aufweist.

6. Luftabsperrventil nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch:
eine Druckfeder (Spiralfeder) (34), die an der der Ringschneide (24) gegenüberliegenden Seite im Ventilgehäuse (6) zwecks Andruck der Ventilplatte (10) gegen die Ringschneide (24) angeordnet ist.