DE19923456C1

DE19923456C1 - Niveauregelventil für die Luftfederung von Fahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugen

Info

Publication number: DE19923456C1
Application number: DE19923456A
Authority: DE
Inventors: Andras Voith; Laslo Menyhart; Otto Vollmer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2019-05-22
Also published as: IT1315929B1; ITRM20000268A0; FR2793733B1; FR2793733A1; DE19923456C5; ITRM20000268A1

Abstract

Bei einem Luftfeder- bzw. Niveauregelventil für die Luftfederung von Fahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugen, mit Mitteln zur Konstanthaltung des Fahrzeugaufbaus bezüglich einer Mittellage, ist ein gegenüber einem Einlaß- und Auslaßventil (21, 25) wirkender Ventilstößel (23) vorgesehen, welcher Verbindung zwischen einem Druckluftvorrat (4) und Luftfederbälgen (8) bzw. eine Verbindung zwischen den Luftfederbälgen und einem Entlüftungsanschluß (33) überwacht. Zur Vermeidung von zu hohen Druckluftverlusten sind am Ventilstößel (23) und an der Innenwand der den Ventilstößel (23) aufnehmenden Bohrung (35) Mittel vorgesehen, welche großvolumiges Belüften der Luftfederbälge entsprechend bei Lastzunahme erfolgender Hebebewegung des Ventilstößels verursachen, bei geringeren Hebe- und Senkbewegungen des Ventilstößels jedoch innerhalb eines gedrosselten, also volumenreduzierten Betriebs arbeiten. Der Ventilstößel (23) ist mit einem als örtliche Verdickung ausgebildeten, eine Ringnut (47) tragenden Steuerteil (41) mit einer oberen Steuerkante (43) und einer unteren Steuerkante (45) versehen, während die Innenwand der den Ventilstößel aufnehmenden Bohrung (35) als Axialkanäle ausgebildeten Nuten (49, 51) zur Verbindung des Einlasses (21) mit der Ringnut (47) und über diese mit den zu den Luftfederbälgen führenden Bohrungen (35) trägt. Vorzugsweise ist das untere Ende des Ventilstößels (23) über eine Zwangs- bzw. Schleppverbindung mit einer von einem Exzenter betätigten Führungsstück ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Niveauregelventil nach dem Gattungsbegriff des Patentan spruches 1.

Niveauregelventile der gattungsgemäßen Art, welche auch als Luftfederventile be kannt sind, dienen der Be- und Entlüftung der Luftfederbälge zur Regelung des Ab standes zwischen Fahrzeugachse und Fahrzeugaufbau. Zum selbsttätigen Kon stanthalten der Fahrgestellhöhe ist bei Niveauregelventilen die Einstellung einer Mittellage vorgesehen; dazu sind Einstellmittel innerhalb und außerhalb des Gehäu ses des Niveauregelventils vorhanden. Während der Fahrt eines mit einem derarti gen Luftfederventil ausgestatteten Fahrzeuges entsteht infolge ständiger Federung des Fahrzeugaufbaus ein gewisser Druckluftverbrauch des Ventils, welcher nach gefüllt werden muß. Die Luftfederung stellt folglich einen Verbraucher der gesamten Druckluftanlage des Fahrzeugs dar. Bei einer Vielzahl von Druckluftverbrauchern ist es folglich wichtig, daß der ständige Druckluftverbrauch im Luftfedersystem niedrig liegt. Jedoch müssen Niveauregelventile der angesprochenen Art bei Be- und Ent lastung des Fahrzeugs die Luftfederbälge möglichst schnell be- bzw. entlüften, um zur erwünschten Niveauregelung zu gelangen. Im Zusammenhang hiermit steht die Forderung nach exakter Einstellmöglichkeit des Niveauregelventils; einerseits muß die pneumatische Mittellage des Niveauregelventils im Kontrollgerät eingestellt und fixiert werden, andererseits ist das Niveauregelventil im Fahrzeug so zu montieren, daß durch die Mittellage des Ventils die Nennhöhe des Fahrzeugs durch die Luftfe dern garantiert ist.

Bekannt ist ein Niveauregelventil (DE-AS 10 64 357), bei dem ein Ventilstößel im Gehäuse des Ventils verschiebbar gelagert ist, wobei zwischen dem Doppelventil körper des Einlaß- bzw. Auslaßventils und den Anschlußstutzen für zwei, je zu ei nem Luftfederbalg führende Leitungen eine Drossel mit veränderlichem Querschnitt gebildet ist. Diese dient der gedrosselten Be- und Entlüftung der Luftfederbälge. Je nach der axialen Stellung des Ventilstößels ist diese Axialdrossel verschieden lang, so daß sich die Drosselwirkung hubabhängig verändert. In Verbindung damit sind auf dem Außenumfang des Ventilstößels in axialer Richtung gebildete Taschen und/oder axial gerichtet sich erstreckende Ausnehmungen vorgesehen. Zur soge nannten Querdrosselung zwischen den Luftfederbälgen dienen die Stege zwischen den Taschen über dem Umfang des Ventilstößels, wobei diese aus den Stegen ge bildete Querdrossel in Abschlußstellung eine konstante Drosselwirkung aufweist. Tritt zusätzlich eine Verstellbewegung am Ventilstößel auf, kann sich diese Quer drosselung verändern. In jedem Fall ist es erforderlich, den Ventilstößel dieser Kon struktionsart verdrehgesichert axial zu führen, was einen beträchtlichen Bauaufwand erfordert.

In Weiterbildung derartiger Konstruktionen wurde beim gattungsgemäßen Niveaure gelventil ein im Ventilgehäuse in axialer Richtung unter Abdichtung verstellbarer Einsatzkörper geschaffen (DE 33 33 888 C2), innerhalb welchem sich ein abgedich tet verschiebbarer, hohler Ventilstößel befindet. Der Einsatzkörper weist radial sich erstreckende Bohrungen auf, wobei zur Bildung einer einen hubabhängig veränderli chen Querschnitt aufweisenden Drossel zwischen Einsatzkörper und Ventilstößel ein Ringspalt zwischen einer örtlichen Verdickung am Ventilstößel und einem im Durch messer eingezogenen Bereich am Einsatzkörper vorgesehen ist. Die Fertigung und Verwendung derartiger Einsatzkörper ist in gleichem Maße als baulich aufwendig anzusehen, insbesondere angesichts der Tatsache, daß sie im Bereich der radialen Bohrungen einen unrunden Querschnitt aufweisen müssen.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Niveauregelventil der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß der Druckluftverbrauch während der Fahrt möglichst gering gehalten werden kann, und daß andererseits beim Be- und Entladen des Fahrzeugs kurzfristig ein ausreichender Volumendurchsatz zum schnellen Be- bzw. Entlüften der Luftfederbälge zur Verfügung steht. Der bauliche Aufwand der hierzu dienenden Mittel an Stößel und am Gehäuse des Niveauregel ventils soll möglichst klein gehalten werden. Gleichzeitig soll sichergestellt sein, daß der Ventilstößel des Niveauregel- bzw. Luftfederventils auch unter extremen Einsatzbedingungen (Temperatur- und Schmutzbelastung) mit ausreichender Ge nauigkeit wirksam ist, also dann, wenn in den Gleitpaarungen der verwendeten Bauteile erhöhte Reibungskräfte vorliegen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Durch die Verwendung der Nuten an der Innenwand der den Ventilstößel aufneh menden Bohrung ist bei sich öffnendem Einlaß eine volumenadäquate Anströmung von Druckluft aus dem Druckluftvorrat in den Bereich des die Ringnut tragenden Steuerteils als örtliche Verdickung des Ventilstößels sichergestellt, wobei die obere und die untere Steuerkante des Steuerteils nach Maßgabe der Überschneidung zu den seitlichen Bohrungen für die Zuleitung zu den Luftfederbälgen die erwünschte Drosselcharakteristik vermitteln, d. h. erst bei infolge Beladung stärkerer Axialver schiebung des Ventilstößels ist die großvolumige Freigabe der Öffnung der seitlichen Bohrungen im Gehäuse des Niveauregelventils vorgesehen und eine erhöhte Be füllung der Luftfederbälge wird erst zu diesem Zeitpunkt ausgelöst. Die im normalen Fahrbetrieb kurzfristig auftretenden Öffnungs- und Schließbewegungen des Ventil stößels gegenüber dem Einlaß und Auslaß verlaufen indessen ohne größeren Luft verlust. Durch die Verlegung der axial verlaufenden Nuten in den Bereich der gehäu seseitigen Innenwand der den Ventilstößel aufnehmenden Bohrung und durch die Verwendung der um den Steuerteil verlaufenden Ringnut ist eine rotationssymmetri sche Ausbildung des Ventilstößels möglich, derart, daß dieser keiner Drehsicherung bedarf, um die nötigen Funktionen zu erfüllen. Eine beträchtliche Reduzierung des baulichen Aufwands ist hierdurch ermöglicht.

Die Zwangsführung bzw. Koppelung des unteren Endes des Ventilstößels gegen über der im Führungsstück eingeschraubten Einstellschraube ist von besonderem Vorteil unter extremen Einsatzbedingungen, also z. B. bei extrem niedrigen Umge bungstemperaturen und unter extremen Schmutzbelastungen, wenn erhöhte Rei bungskräfte zwischen den Gleitpaarungen zwischen Ventilstößel und Gehäuse bzw. gehäuseseitiger Dichtung auftreten. Das bei der Zwangsverbindung gegebene Axial spiel zwischen Ventilstößel und Einstellschraube entspricht etwa dem sogenannten pneumatischen Totweg, d. h. dem unwirksamen Bewegungsbereich um die pneu matische Mittellage zwischen Be- und Entlüftung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den weiteren Patentan sprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnah me auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Fig. 1 gibt schematisch den Aufbau eines Niveauregelventils nach dem Stand der Technik wieder;

Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht des Niveauregelventils nach der Erfindung;

Fig. 3 ist eine der Fig. 1 entsprechende, jedoch 90° zu dieser versetzt ver laufende Schnittansicht durch das Niveauregelventil gemäß der Erfin dung;

Fig. 4 ist eine gegenüber den Schnittansichten von Fig. 2 und 3 vergrößerte Teilschnittansicht unter Darstellung des Ventilstößels in seiner Zuord nung zu den gehäuseseitig verlaufenden, axialen Nuten und zu den seitlichen, zu den Luftfederbälgen führenden Bohrungen;

Fig. 5 ist eine bezüglich der Schnittansicht in Fig. 3 um 90° versetzte Einzel- Schnittansicht des die Mitnehmerwelle aufnehmenden seitlichen Ge häuseabschnitts des Niveauregelventils nach der Erfindung; und

Fig. 6 ist eine vergrößerte Teilseitenansicht der erfindungsgemäßen Schlepp- bzw. Zwangsverbindung zwischen dem Ventilstößel und der vom ex zenterbetätigten Führungsstück getragenen Einstellschraube.

In Fig. 1 der Zeichnung ist schematisch ein Niveauregel- bzw. Luftfederventil nach dem Stand der Technik dargestellt.

Im weiteren Verlauf der Beschreibung anhand der Fig. 2-6 verwendete Bauteile sind mit identischen Bezugszahlen versehen.

Das Niveauregelventil gemäß Fig. 1 weist in einem Gehäuse 1 einen Ventilstößel 23 auf, welcher durch einen an einer Mitnehmerwelle 67 befestigten Exzenter 65 in seiner Höhenlage verschiebbar ist. Der Ventilstößel 23 wirkt gegenüber einem Ven tilteller 17, wobei der Ventilteller mit dem Ende des Ventilstößels einen Auslaß 25 und mit einem gehäuseseitigen Ventilsitz 19 einen Einlaß 21 bildet. An dem gemäß Darstellung am oberen Ende des Gehäuses 1 befindlichen Anschluß 3 ist ein Druckluftvorrat 4 angeschlossen. Weitere Anschlüsse 5 und 7 führen zu Luftfeder bälgen 8. Das Niveauregelventil ist am abgefederten Fahrzeugrahmen befestigt, wo bei der in Ausgangsstellung waagrecht sich erstreckende Betätigungshebel 73 über ein Gestänge (nicht dargestellt) mit der Fahrzeugachse verbunden ist. Der Betäti gungshebel wird infolgedessen bei allen durch Einfedern oder Ausfedern hervorge rufenen Höhenveränderungen des Fahrzeugrahmens aus seiner im wesentlichen horizontalen Mittellage ausgelenkt. Bei zunehmender Beladung senkt sich infolge des dann zu niedrigen Leerdrucks in den Luftfederbälgen 8 der Fahrzeugrahmen mit dem daran befestigten Luftfederungsventil, derart, daß der Betätigungshebel nach oben schwenkt und über die Mitnehmerwelle 67 und den Exzenter 65 den Ventilstö ßel 23 gegen den Ventilteller 17 nach oben drückt. Hierdurch öffnet der Einlaß 21 und Druckluft aus dem Druckluftvorrat 4 strömt über das Rückschlagventil 15, den Einlaß 21 und die Anschlüsse 5 und 7 solange in die Luftfederbälge 8, bis die ur sprüngliche Niveauhöhe (waagrechte Position des Betätigungshebels 73) erreicht und der Einlaß 21 wieder geschlossen ist.

Bei abnehmender Belastung infolge Entladung hebt sich infolge des nun zu hohen Druckes in den Luftfederbälgen der Fahrzeugrahmen; der Betätigungshebel als auch der Exzenter werden folglich nach unten bewegt. Der durch eine Feder 59 belastete Ventilstößel 23 wandert ebenfalls nach unten und gibt den Auslaß 25 frei, so daß die Luft aus den Luftfederbälgen über die Bohrung 27 im Ventilstößel und den Entlüf tungsanschluß 33 ins Freie entweicht, bis der Betätigungshebel 73 wieder seine ur sprüngliche horizontale Stellung einnimmt und der Auslaß 25 geschlossen ist, d. h. bis wieder Abschlußstellung an Einlaß und Auslaß erreicht ist.

Das nachfolgend anhand der Fig. 2-6 beschriebene, erfindungsgemäße Niveaure gelventil weist ein Gehäuse auf, welches vorzugsweise aus einem im Spritzgußver fahren geformten, faserverstärkten Polyamid-Kunststoff besteht. Bei Fertigung im Spritzgußverfahren sind alle Fertigmaße des Gehäuses festgelegt, d. h., daß keine spanabhebende Bearbeitung derartiger Gehäuse nötig ist. Am Gehäuse 1 sind die anhand Fig. 1 bereits erläuterten Anschlüsse 3, 5 und 7 vorgesehen; der Anschluß 3 führt zu einem (nicht dargestellten) druckluftführenden Behälter, während die An schlüsse 5 und 7 an (nicht dargestellten) Luftfedern des Fahrzeugs angeschlossen sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind alle Anschlüsse als selbstständige Anschlußteile ausgebildet, welche in Aufnahmebohrungen des Gehäuses einge drückt und mit Dichtungsringen abgedichtet sind. Das den Anschluß 3 bildende An schlußteil trägt einen in der Darstellung nach Fig. 1 nach unten gerichteten Ventil sitz 9, welcher im Zusammenwirken mit einem durch eine Feder 11 verspannten Ventilteller 13 das Rückschlagventil 15 bildet. Die Feder 11 stützt sich am bezüglich des Ventiltellers 13 entgegengesetzten Ende an dem weiteren Ventilteller 17 ab, welcher unter Belastung durch die Feder auf dem Ventilsitz 19 des Gehäuses 1 zur Auflage kommt und mit diesem den Einlaß 21 für Druckluft aus dem Anschluß 3 bil det. Das Öffnen und Schließen des Einlasses 21 erfolgt nach Maßgabe von Auf wärts- und Abwärtsbewegungen des Ventilstößels 23, welcher mit seinem in der Zeichnung oberen Ende gegenüber der Unterseite des Ventiltellers 17 wirkt und mit diesem den Auslaß 25 bildet. Der in der Zeichnung in geschlossener Position dar gestellte Auslaß 25 führt über die den Ventilstößel axial durchsetzende Bohrung 27 und eine Querbohrung 29 in eine im Inneren des Gehäuses befindliche Kammer 31, die ihrerseits mittels des an der Unterseite des Gehäuses befindlichen Entlüftungs anschlusses 33 mit der Außenluft in Verbindung steht.

Von der den höhenveränderlich bewegbaren Ventilstößel 23 aufnehmenden Boh rung 35 zweigen in diametral gegenüber liegenden Positionen Bohrungen 37 und 39 ab, welche mit den Anschlüssen 5 und 7 in Verbindung stehen. Der Ventilstößel 23 ist in der aus Fig. 2 und 3 ersichtlichen Weise mit einem im Durchmesser verbreiter ten Steuerteil 41 versehen, welches eine obere Steuerkante 43 und eine untere Steuerkante 45 aufweist. Die beiden Steuerkanten 43 und 45 gehen in im Durch messer schlankere Abschnitte des Ventilstößels 23 über, wobei der in Fig. 2 und 3 unterste Abschnitt des Ventilstößels 23 auf gesamter Länge einen dem Durchmesser des Steuerteils 41 entsprechenden Durchmesser besitzt. Der Ventilstößel 23 ist ro tationssymmetrisch ausgebildet und bedarf keiner Drehsicherung. Im Bereich des Steuerteils 41, vorzugsweise in der Mitte desselben, ist eine Ringnut 47 vorgesehen, welche den gesamten Umfang des Steuerteils umfaßt. Diese Ringnut wirkt in nach folgend beschriebener Weise mit den Bohrungen 37 und 39 zusammen, wenn der Ventilstößel 23 nach Maßgabe der Laständerungen Aufwärts- und Abwärtsbewe gungen vollzieht.

Die senkrecht zur Schnittansicht von Fig. 2 verlaufende Schnittansicht von Fig. 3 und 4 veranschaulichen, daß an der Innenwand der den Ventilstößel aufnehmenden Bohrung 35 des Gehäuses diametral einander gegenüberliegend Nuten 49, 51 vor gesehen sind. Diese Nuten erstrecken sich durchgehend aus der Ebene des Ventil sitzes 19 nach unten gerichtet bis unter die Unterkante der beiden seitlich abzwei genden Bohrungen 37 und 39. Mit Hilfe der vorstehend erläuterten Konfiguration des Ventilstößels und der ihn aufnehmenden Bohrung ist ein volumengesteuerter Durch satz von Druckluft zwischen den Anschlüssen 3, 5 und 7 bzw. zwischen den An schlüssen 5 und 7 und dem Entlüftungsanschluß 33 gewährleistet, wie nachfolgend erläutert ist.

Gemäß weiterem Aufbau des Luftfederungsventils erstreckt sich der Ventilstößel 23 durch eine Dichtung 55 und durch einen Stützring 57, an welchem sich die den Ven tilstößel nach unten gerichtet verspannende Feder 59 abstützt. Das untere Ende des Ventilstößels liegt bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 auf einer Einstell schraube 61 auf, welche verdrehbar in einem vertikal beweglichen Führungsstück 63 verschraubt ist. Gemäß Fig. 3 greift am Führungsstück 63 in an sich bekannter Weise der Exzenter 65 der Mitnehmerwelle 67 an. Die Mitnehmerwelle 67 ist in ei nem seitlichen Gehäuseabschnitt 69 drehbar geführt, wobei am gemäß Darstellung nach Fig. 3 rechten Ende der Mitnehmerwelle 67 ein Koppelglied 71 vorgesehen ist. Das rechte Ende der Mitnehmerwelle 67 und das Koppelglied 71 sind von Quer bohrungen durchsetzt, in welche zur Drehfixierung des Koppelglieds 71 bezüglich der Mitnehmerwelle 67 Paßstifte einsetzbar sind. Während die Mitnehmerwelle 67 vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist, besteht das Koppelglied 71 aus Metall, da am in der Darstellung nach Fig. 3 rechten Ende desselben der Betätigungshebel 73 des Luftfederungsventils zu befestigen ist. Der Betätigungshebel 73 kann rechtecki gen Querschnitt besitzen und wird mittels einer Schraube 75 gegenüber dem Kop pelglied fixiert. In einer weiteren Ausführungsform, welche in Fig. 5 dargestellt ist, ist anstelle des Betätigungshebels 73 ein Betätigungshebel 77 vorgesehen. Der Be tätigungshebel 77 besitzt vorzugsweise runden Querschnitt und ist durch die im En de der Mitnehmerwelle 67 bzw. im Koppelglied 71 befindlichen Querbohrungen ein führbar. Die Schraube 75 kann zur Lagefixierung des Betätigungshebels 77 verwen det werden.

Zur Nullpunkteinstellung des Luftfederungsventils sind in an sich bekannter Weise Mittel vorgesehen, welche ausgehend von einer Horizontallage des Betätigungshe bels die Drehposition der Mitnehmerwelle bezüglich des Gehäuseabschnitts 69 fixie ren; diese Mittel können durch von außen einführbare Stifte gebildet werden, welche z. B. eine Bohrung des Gehäuseabschnitts und eine in Fluchtung zu bringende Boh rung der Mitnehmerwelle durchsetzen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind hierzu Justierlöcher 79 und 81 vorgesehen. Um diese Justierlöcher ge gen Eindringen von Schmutz bzw. Feuchtigkeit zu schützen, ist am Außenumfang der Mitnehmerwelle bzw. des Gehäuseabschnitts eine Manschette 83 vorgesehen. Diese Manschette überlappt im normalen Gebrauch den durch die Justierlöcher 79 und 81 begrenzten Freiraum und gestattet gleichzeitig Relativdrehungen zwischen Mitnehmerwelle 67 und Gehäuseabschnitt 69.

Bei der in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform des Luftfederungsventils liegt das in der Darstellung untere Ende des Ventilstößels auf der Oberseite der Einstell schraube 61 auf, wobei der Ventilstößel 23 infolge der Einwirkung der Feder 59 dem Führungsstück 63 bzw. der Einstellschraube 61 bei nach unten gerichteter Verlage rung folgt. Um ein derartiges Nachfahren des Ventilstößels auch dann zu gewährlei sten, wenn die Gefahr bestehen sollte, daß Reibungskräfte ihn in der Aufnahmeboh rung des Gehäuses festhalten oder verzögern, ist die in Fig. 6 dargestellte Variante vorgesehen, bei welcher eine Zwangsverbindung zwischen Einstellschraube und Ventilstößel zur Wirkung kommt. Gemäß Darstellung in Fig. 6 umgreifen zwei Bügel 85 und 86 einen Kopf 87 bzw. 89 am unteren Ende des Ventilstößels 23 bzw. am oberen Ende der Einstellschraube 61. Zwischen beiden Köpfen existiert ein gewis ses axiales Spiel 91, welches dem sogenannten pneumatischen Totweg des Niveau regelventils entspricht. Durch die Konfiguration der Bügel 85 und 86 ist in jedem Fall das zwangsgeführte Nachfahren des Ventilstößels sichergestellt, wenn die Einstell schraube 61 bzw. das Führungsstück 63 eine Abwärtsbewegung vollführt und hier durch das Entlüften der Luftfederbälge über den geöffneten Auslaß vollzogen wird.

Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Luftfederungsventils unter Ein beziehung der besonderen konstruktiven Gegebenheiten ist wie folgt:

In Fig. 2 und 3 ist die Abschlußstellung des Einlaß- und Auslaßventils 21, 25 dar gestellt. Beim Beladen des mit dem Luftfederungsventil versehenen Fahrzeuges senkt sich infolge des zu niedrigen Leerdrucks in den Luftfederbälgen der Fahrzeug aufbau mit dem daran befestigten Luftfederungsventil. Der Betätigungshebel 73 bzw. 77 schwenkt nach oben; durch die Mitnehmerwelle 67 und den Exzenter 65 ver schiebt sich der Ventilstößel gegen den Ventilteller 17 und öffnet den Einlaß 21. Die in der Kammer 53 anstehende Druckluft, welche den Ventilteller 17 an seinem Au ßenumfang passiert, strömt durch den geöffneten Einlaß 21 in den Bereich des obe ren Endes des Ventilstößels und gelangt in die am Innenumfang der den Ventilstößel aufnehmenden Bohrung ausgebildeten Nuten 49 bzw. 51, welche sich bis unterhalb des Steuerteils 41 erstrecken. Da in den Außenumfang des Steuerteils 41 rotations symmetrisch die Ringnut 47 eingelassen ist, gelangt die Druckluft aus den in Längs richtung sich erstreckenden Nuten 49 und 51 ohne erhöhten Widerstand in die Ring nut 47. Diese ist in der Position des Ventilstößels auf die beiden Bohrungen 37 und 39 ausgerichtet. Als Folge der vorgenannten Verbindung strömt die Druckluft dem nach verhältnismäßig hinderungsfrei in Richtung der beiden an die Bohrungen 37 und 39 angeschlossenen Luftfederungsbälge, um diese nach Maßgabe der Bela dung des Fahrzeugaufbaus zu füllen. Bewegt sich der Ventilstößel bei weiterer Bela dung des Fahrzeugs um ein weiteres Maß nach oben gerichtet, dann gelangt die Ringnut 47 in den Bereich oberhalb der Oberkante der beiden Bohrungen 37 und 39. Gleichzeitig überschneidet die untere Steuerkante 45 des Steuerteils 41 die Öff nung der beiden Bohrungen 37 und 39, so daß in zunehmendem Maße ein vergrö ßerter Querschnitt für die über die Nuten 49 und 51 axial anströmende Luft zur Ver fügung steht d. h. die Druckluft kann infolge der unterhalb der Steuerkante 45 beste henden Durchmesserreduzierung des Ventilstößels die Nuten 49 und 51 direkt ver lassen und in die Bohrungen 37 und 39 eintreten. In der angehobenen Position des Ventilstößels ist demnach vergrößerter Luftdurchsatz gegeben. Der die Bohrungen 37 und 39 überschleifende Steuerteil bestimmt das anfängliche Befüllen der Luftfe derbälge über die Ringnut 47, das weitere Befüllen mit reduziertem Querschnitt bei Überschneidung der Steuerkanten mit der Öffnung der Bohrungen 37 und 39 und das nachfolgende großvolumige Befüllen der Luftfederbälge, wenn die untere Steu erkante beginnt, die Öffnung der Bohrungen 37 und 39 in zunehmendem Maße frei zulegen. Diese Steuerung des Luftdurchsatzes erfolgt mit Hilfe der gehäuseseitigen Nuten 49, 51 und mit Hilfe der besonderen Formgebung des Steuerteils 41. Da der Ventilstößel rotationssymmetrisch ausgebildet ist, bedarf er keiner Arretierung im Drehsinne, d. h. der Ventilstößel ist unabhängig von seiner Drehposition in vorbe schriebener Weise wirksam.

Im normalen Fahrbetrieb ist infolge der dynamischen Einwirkungen am Fahrzeug aufbau ein kurzzeitiges Öffnen und Schließen des Einlaß- und Auslaßventils 21, 25 möglich. Da infolge der Überschneidung des Steuerteils 41 bzw. seiner Steuerkanten 43 und 45 nur ein begrenzter Volumendurchsatz möglich ist, kann der hierbei auftre tende Luftverlust in Kauf genommen werden. Trotzdem ist infolge der Konfiguration des Steuerteils und der Nuten bei Beladung des Fahrzeugs und stärkerer Axialbe wegung des Ventilstößels eine angemessene Belüftung der Luftfederbälge möglich, um in kürzester Zeit die ursprüngliche Niveauhöhe des Fahrzeugaufbaus herbeizu führen, wie vorstehend beschrieben wurde.

Beim Entladen des mit dem Luftfederungsventil versehenen Fahrzeugs hebt sich der Fahrzeugaufbau infolge des hohen Druckes in den Luftfederbälgen. Der Betäti gungshebel 73 bzw. 77 und der Ventilstößel bewegen sich nach unten und der Aus laß 25 öffnet sich. Die Druckluft aus den Luftfederbälgen kann nach Austreten aus den Bohrungen 37 und 39 die obere Steuerkante 43 des Steuerteils 41 passieren und gelangt zwischen Gehäuse und Ventilstößel nach oben in das obere Ende der im Ventilstößel befindlichen Bohrung 27. Die Luft gelangt schließlich über die Quer bohrung 29 in die Kammer 31 und im Führungsstück 63 befindliche Durchbrechun gen in den Entlüftungsanschluß 33 und von diesem in die Atmosphäre. Das Entlüf ten der Luftfederbälge ist großvolumig wirksam, wenn die obere Steuerkante 43 die Öffnung der Bohrungen 37 und 39 infolge Abwärtsbewegung des Ventilstößels aus reichend freigibt.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

3

Anschluß

4

Druckluftvorrat

5

Anschluß

7

Anschluß

8

Luftfederbalg

9

Ventilsitz

11

Feder

13

Ventilteller

15

Rückschlagventil

17

Ventilteller

19

Ventilsitz

21

Einlaß

23

Ventilstößel

25

Auslaß

21

,

25

Einlaß- und Auslaßventil

27

Bohrung

29

Querbohrung

31

Kammer

33

Entlüftungsanschluß

35

Bohrung

37

Bohrung

39

Bohrung

41

Steuerteil

43

obere Steuerkante

45

untere Steuerkante

47

Ringnut

49

Nut

51

Nut

53

Kammer

55

Dichtung

57

Stützring

59

Feder

61

Einstellschraube

63

Führungsstück

65

Exzenter

67

Mitnehmerwelle

69

Gehäuseabschnitt

71

Koppelglied

73

Betätigungshebel

75

Schraube

77

Betätigungshebel

79

Justierloch

81

Justierloch

83

Manschette

85

Bügel

86

Bügel

87

Kopf

89

Kopf

91

Spiel

Claims

1. Niveauregelventil für die Luftfederung von Fahrzeugen, insbesondere Nutz fahrzeugen, mit einem in einem Gehäuse verlagerbaren, auf ein die Verbin dung zu Luftfederbälgen und einem Druckluftvorrat oder einer Entlüftung überwachenden Einlaß- und Auslaßventil einwirkenden Ventilstößel, welcher durch einen mittels einer drehbaren Mitnehmerwelle verlagerbaren Exzenter bewegbar ist, wobei zur Bildung einer einen hubabhängig veränderbaren Querschnitt aufweisenden Drossel zwischen dem Ventilstößel und im Gehäu se befindlichen, zu den Luftfederbälgen führenden Bohrungen ein Steuer kanten aufweisendes Steuerteil als örtliche Verdickung am Ventilstößel aus gebildet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) an der Innenwand der den Ventilstößel (23) aufnehmenden Bohrung (35) des Gehäuses (1) des Niveauregelventils sind in diametral einan der gegenüberliegender Lage Vertiefungen als Nuten (49 und 51) aus gebildet;
b) die Nuten (49 und 51) erstrecken sich von dem vom Einlaß- und Aus laßventil (21 und 25) begrenzten Ende der Bohrung (35) entlang der Bohrungsinnenwand in Längsrichtung über die Mündung der an die Luftfederbälge (8) angeschlossenen, seitlichen Bohrungen (37 und 39) hinaus, ohne in Verbindung mit den Bohrungen (37 und 39) zu stehen;
c) das als örtliche Verdickung zwischen verjüngten Abschnitten des Ven tilstößels (23) befindliche, eine obere und eine untere Steuerkante (43 und 45) aufweisende Steuerteil (41) besitzt einen Außendurchmesser, der nahezu dem Innendurchmesser der Bohrung (35) entspricht;
d) um den Außenumfang des Steuerteils (41) verläuft eine Ringnut (47), welche die Anbindung der diametral gegenüberliegenden Nuten (49 und 51) an die seitlichen Bohrungen (37 und 39) vermittelt, wenn sich das Steuerteil (41) in Überlappung mit den seitlichen Bohrungen (37 und 39) befindet, wobei durch Überschneidung der Steuerkanten (43 und 45) des Steuerteils gegenüber den seitlichen Bohrungen (37 und 39) eine axiale Drosselung zum Zweck reduzierten Luftverbrauchs er zielbar ist.

2. Niveauregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positi on des Steuerteils (41) und seiner Steuerkanten (43 und 45) am Ventilstößel (23) derart bestimmt ist, daß bei vollständiger Öffnung des Einlasses (21) des Einlaß- und Auslaßventils (21 und 25) entsprechend der Beladung des Fahr zeugs eine ungedrosselte Anströmverbindung der Druckluft über die diametral gegenüberliegenden Nuten (49 und 51) und den Zwischenraum unterhalb der unteren Steuerkante (45) zu den seitlichen Bohrungen (37 und 39) besteht.

3. Niveauregelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Steuerkante (43) des Steuerteils (41) bei der Entladung des Fahrzeugs und entsprechender Absenkung des Ventilstößels (23) eine ungedrosselte Auslaß verbindung zwischen den Bohrungen (37 und 39) und der zur Entlüftung des Ni veauregelventils führenden Bohrung (27) im Inneren des Ventilstößels (23) ver mittelt.

4. Niveauregelventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die als Axialkanäle ausgebildeten Nuten (49 und 51) an der Innenwand der den Ventilstößel (23) aufnehmenden Bohrung (35) insgesamt eine Querschnittsfläche aufweisen, die wenigstens der Querschnittsfläche der zu den Luftfederbälgen (18) führenden Bohrungen (37 und 39) entspricht.

5. Niveauregelventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) das untere Ende des Ventilstößels (23) ist durch eine Zwangs- oder Schleppverbindung mit einer Einstellschraube (61) gekoppelt, die von einem durch die Mitnehmerwelle (67) des Niveauregelventils exzenter betätigten und im Gehäuse (1) höhenverstellbaren Führungsstück (63) getragen ist; und
b) die Schleppverbindung besteht im Rahmen eines Axialspiels zwischen Ventilstößel (23) und Einstellschraube (61), welches dem pneumati schen Totweg des Niveauregelventils entspricht.

6. Niveauregelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleppverbindung zwischen Ventilstößel (23) und Einstellschraube (61) durch Köpfe (87 und 89) am Ende des Ventilstößels (23) und die Einstellschraube (61) hintergreifende Bügel (85 und 86) gebildet ist, derart, daß die Axiallänge der Bügel (85 und 86) der Axiallänge der beiden Köpfe (87 und 89) und dem Axialspiel zwischen Ventilstößel (23) und Einstellschraube (61) entspricht.

7. Niveauregelventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (23) durch eine Feder (59) in Richtung der Einstellschraube (61) verspannt ist.