DE2116058C3

DE2116058C3 - Elektrisch gesteuerte Niveauregeleinrichtung für Luftfederungen von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE2116058C3
Application number: DE19712116058
Authority: DE
Inventors: Ortwin 7016 Gerlingen Engfer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-04-02
Filing date: 1971-04-02
Publication date: 1978-09-07
Also published as: GB1323985A; CH535666A; DE2116058A1; AT323576B; SE392587B; FR2132292A1; FR2132292B1; IT950903B; DE2116058B2

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch gesteuerte Niveauregeleinrichtung für Luftfederungen von Fahrzeugen, mit einem auf Abstandsänderungen zwischen den gefederten und den ungefederten Fahrzeugteilen ansprechenden Niveauschalter, der bei einer Unterschreitung eines vorgegebenen Soll-Abstandes den Stromkreis eines an die Luftfedern angeschlossenen Druckerzeugers und bei einer Überschreitung des SoII-Abstandes den Stromkreis eines ebenfalls an die Luftfedern angeschlossenen und im stromlosen Zustand durch eine Schließfeder geschlossen gehaltenen Abregelmagnetventils schließt, und mit einem auf den Druck in den Luftfedern ansprechenden und mit dem Niveauschalter in Reihe geschalteten Druckwächter, der bei Unterschreiten eines vorgegebenen Grenz drucks in den Luftfedern den Stromkreis des Abregelmagnetventils unterbricht und der hierzu eine mit einem Schalter verbundene Membran aufweist, die in der einen Richtung vom Druck in den Luftfedern und in der

anderen Richtung von einer Meßfeder belastet wird.

Bei Fahrzeugen mit einer bekannten Niveauregeleinrichtung (DT-AS 12 63 524) sind an der Hinterachse Stahlfedern und zusätzlich zwei Federbälge angeordnet, die den Fahrzeugbau tragen. Dabei übernehmen die Stahlfedern die Abstützung des nicht beladenen, mit zwei Personen besetzten Fahrzeuges, während die Federbälge erst ab einer Zuladung von drei Personen zugeschaltet werden. Damit bei nicht beladenem

ι ο Fahrzeug durch das Signal »leeren« des Niveauschalters das Ablaßventil nicht dauernd die Anlage offen hält, ist ein Druckwächter notwendig. Dieser öffnet bei einem Mindestdruck den Stromkreis und hält somit das Ablaßventil geschlossen. Durch diese Maßnahme wird verhindert, daß der für eine einwandfreie Funktion notwendige Druck in den Federbälgen unterschritten wird und das Magnetventil unnötigerweise dauernd unter Spannung steht

Des weiteren ist durch die FR-PS 15 08 736 eine mit dem Gegenstand der Erfindung gattungsgleiche Niveauregeleinrichtung bekannt. Bei dieser bekannten Ausführung ist zwar auch eine Membran verwendet, durch die eine gewisse Hysterese des Druckwächters erreicht wird, Damit können eventuell auch bereits dynamische Druckänderungen von dem Schalter ferngehalten werden. Jedoch ist bei einer solcher Bauart die Membran allein oft nicht imstande, alle, insbesondere starke dynamische Druckänderungen, zu eliminieren.
Damit sich auch stärkere Druckschwankungen in den Federbeinen nicht auf den Schalter dieses Druckwächters übertragen und zu einem Vibirieren der elektrischen Kontakte führen, sind entweder Dämpfungsmaßnahmen im Druckwächter anzuordnen oder es ist ein verzögernd arbeitender Schalter oder ein Schalter mit

r> Schaltspanne vorzusehen. Wünschenswert ist auch ein Regenerieren der Anlagen dann, wenn während der Fahrt eine Undichtheit auftreten sollte; dies ist jedoch nur mit einem weiteren Mehraufwand zu verwirklichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den

■ίο Druckwächter so anzuordnen, daß ohne besondere Dämpfungsmaßnahmen und mit einem einfachen Schalter genau bestimmbare Schaltspannen eingehalten werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schließfeder des Abregelmagnetventils bei stromlosem Magneten parallel zur Meßfeder des Druckwächters auf dessen Membran wirkt.

Dabei besteht, der Vorteil darin, daß sich der Kontaktfinger des Schalters plötzlich mehrere Milümeter abhebt.

Andererseits läßt die Federsteifigkeit der Rückführfeder den Magneten erst bei einem beachtlichen Druckanstieg in der Anlage wieder zuschalten. Somit ist in einem weiten Bereich von 0,8 bis 1,4 atü der Magnet abgeschaltet und ein durch die Schwankungen des Federbeindruckes hervorgerufenes Vibrieren der elektrischen Kontakte, das zum Einschalten des Magneten führen könnte, wird dadurch sicher vermieden.
Bei der aus der FR-PS 15 08 736 bekannten Niveauregeleinrichtung sind bereits der Druckwächter und das Ablaßventil zu einer Einheit zusammengebaut.

Eine noch kompaktere Anordnung ergibt sich, wenn gemäß der Erfindung die Membran des Druckwächters einen Ventilstößel mit dem Ventilsitz des Abregelma-

Iv-I gnetventils trägt.

Durch die im Anspruch 4 gekennzeichnete Maßnahme wird zusätzlich die Aufgabe gelöst, ohne großen Mehraufwand den Schalter des Druckwächters so

auszubilden, daß bei Undichtheiten der Anlage automatisch ein bestimmter Mindestdruck eingehalten wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben und erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine Niveauregeleinrichtung mit einer Luftfederungsanlage in vereinfachter Darstellung,

Fig.2 ein Abregelmagnetventil kombiniert mit einem Druckwächter im Längsschnitt und

F i g. 3 ein Weg-Druck-Diagramm der Einrichtung. ι ο

An einer Fabrzeugradachse 10 sind zwei Stahlfedern U und 12 und zwei Federbeine 13 und 14 befestigt die einen nur teilweise dargestellten Wagenkasten 15 abstützen. Durch ein Gestänge 17, welches bei 18 am Wagenkasten 15 angeienkt ist werden die Relativbewegungen zwischen Fahrzeugradachse 10 und Wagenkasten 15 einem Niveauschalter 16 mitgeteilt Dieser Niveauschalter 16 hat je einen Kontakt »leeren« 19 und einen Kontakt »füllen« 20.

Eine Niveauregeleinrichtung 21 hat einen Druckerzeuger 22, der mit einem Elektromotor 23 gekuppelt ist, und ein durch einen Magneten 24 betätigtes Abregelmagnetventil 25. Ein Druckwächter 26 betätigt einen Schalter 27. Weiterhin ist ein Motorrelais 28 vorhanden. Der Druckerzeuger 22 ist mit der Atmosphäre durch eine Ansaugleitung 29 verbunden, in welche ein Ablaßkanal 30 mündet. Den Druckerzeuger 22 und die beiden Federbeine 13 und 14 verbinden eine Druckleitung 31, von der ein Verbindungskanal 32 zum Abregelmagnetventil 25 führt.

Die elektrische Verbindung erfolgt von einem Pluspol 33 aus über eine Leitung 34 zu einem Stecker 67 des Magneten 24, von dem aus ein Kontaktstück 66 zu einer Kontaktplatte 78 (F i g. 2) führt. Leitungen 35 und 37 führen über das Motorrelais 28 zu einer Kontaktzunge 3^r> 77 bzw. zu dem Elektromotor 23. Eine Leitung 39 verbindet den Kontakt 19 des Niveauschalters 16 mit einem Stecker 76 des Schalters 27. Der Elektromotor 23 und der Niveauschalter 16 haben Masseanschlüsse 41 bzw. 42. Eine Leitung 36 verbindet den Kontakt 20 des 4» Niveauschalters mit der Kontaktmenge 77 und damit direkt mit der Spule des Motorrelais 28.

Der Druckerzeuger 22 in F i g. 2 hat einen auskragenden Zylinderkopf 45, an welchem ein Zylinder 46 befestigt ist, in dem sich ein Kolben 47 bewegt. Im Zylinderkopf 45 führt die Ansaugleitung 29 ins Freie und die Druckleitung 31 führt zu den Federbeinen 13 und 14 (Fig. 1). Der Zylinderkopf 45 hat eine mit der Druckleitung 31 in nicht dargestellter Weise kommunizierende Aussparung 48 und an seiner Unterseite drei Scheiben 49, 50 und 51, die eine Kammer 53 einschließen, welche durch einen Kanal 54 mit der Ansaugleitung 29 verbunden ist. Zwischen der Scheibe 49 und dem Zylinderkopf 45 ist eine Membran 55 eingespannt, deren Mittelteil zwischen einem Flansch 57 « eines Ventilstößels 56 und einer Platte 58 eingespannt ist. Der Ventilstößel 56 hat eine Schulter 43 und eine abgesetzte Bohrung 60.

Zwischen dem Magnet 24 und der Scheibe 51 ist eine Führungsplatte 52 für den Ventilstößel 56 geklemmt. An w> einer Führungsöffnung 61 der Führungsplatte sind mehrere Kerben 62 angeordnet, welche die Kammer 53 mit einem Ringraum 63 verbinden. An dem Flansch 57 und der Führungsplatte 52 stützt sich eine Meßfeder 64 ab. Der Magnet 24 hat im wesentlichen eine Spule 65 mit tv, dem Kontaktstück 66 bzw. dem Stecker 67 und einen Anker 68, der in einer Hülse 59 geführt ist und im stromlosen Zustand von einer Schließfeder 70 über eine Schließplati. 71 mit einer Auflage 72 an den Ventilstößel 56 gedrückt wird.

Der Schalter 27 hat einen Kontaktfinger 73 mit einem Schaltknopf 74 und einem Isolierstück 75 und ist zum Flansch 57 hin vorgespannt Der Kontaktfinger 73 ist mit dem Stecker 76 verbunden. Die Kontaktzunge 77 liegt an der Unterseite der Scheibe 49 an. Auf der Scheibe 51 ist die Kontaktplatte 78 befestigt die mit dem Kontaktstück 66 leitend verbunden ist

Anhand der Fig. 1 bis 3 soll die Funktion der Niveauregeleinrichtung 21 näher beschrieben werden, die in drucklosem Zustand die in Fig.2 dargestellte Lage einnimmt Beim Einschalten des Motorrelais 28 (F i g. 3, Punkt 81) fördert der Druckerzeuger 22 Luft in die Federbeine 13 und 14 und mithin auch in die Aussparung 48, so daß der steigende Druck die Gegenkraft der Meßfeder 64 und der Schließfeder 70 überwindet (Punkt 82) und sich die Membran 55 zu bewegen beginnt Gleichzeitig hebt der Ventilstößel 56 vom Zylinderkopf 45 ab. Erst bei einem Druck von 1 atü (Punkt 83) wird der Schaltknopf 74 von der Kontaktzunge 77 abgehoben und der Druckerzeuger 22 abgeschaltet.

Ein weiteres Zuladen führt in der Einrichtung zu einem Druckanstieg, was ein weiteres Abheben des Ventilslößels 56 bewirkt, so daß in Punkt 84 der Schaltknopf 74 an die Kontaktplatte 78 gedrückt und damit die elektrische Verbindung zwischen Niveauschalter 16 und Magneten 24 geschaffen wird. Erhöht sich die Zuladung noch mehr, so steigt der Druck entsprechend an, und der Ventilstößel 56 hebt so lange weiter ab, bis die Schulter 43 auf die Führungsplatte 52 aufsetzt (Punkt 85). Der Ventilstößel 56 hat somit seinen größten Hub von 1,5 mm erreicht.

Wird entladen, dann schließt der Kontakt 19 des Niveauschalters 16, der Anker 68 zieht an und öffnet dadurch das Abregelmagnetventi! 25: Luft entweicht aus den Federbeinen 13 und 14 so lange, bis bei 1,2 atü (Punkt 86) sich der Ventilstößel 56 durch die Wirkung der Meßfeder 64 von der Führungsplatte 52 abzuheben beginnt. Sinkt der Druck noch weiter, und bewegt sich somit der Ventilstößel 56 um 0,3 mm, hebt der Schaltknopf 74 bei 1 atü von der Kontaktplatte 78 ab (Punkt 87) und unterbricht die Verbindung zum Magneten 24. Das Abregelmagnetventil 25 schließt. Seine Schließfeder 70 wirkt jetzt zusätzlich zur Meßfeder 64, so daß der Ventilstößel 56 noch beim selben Druck auf Punkt 88 schnellt

Bei einem erneuten Zuladen beginnt erst bei einem Druck von 1,2 atü sich der Ventilstößel 56 zu bewegen und dieser läßt dann wieder am Punkt 84 den Schaltknopf 74 an der Kontaktplatte 78 anliegen (Druck 1,4 atü).

Ist die Niveauregeleinrichtung undicht, dann fällt der Druck ausgehend vom Punkt 88 so lange ab, bis bei 0,8 atü der Schaltknopf 74 an die Kontaktzunge 77 zum Anliegen kommt und den Druckerzeuger 22 zuschaltet (Punkt 89). Dieser wird beim Erreichen eines Druckes von 1 atü (Punkt 83) durch den sich nun wieder bewegenden Ventilstößel 56 abgeschaltet

Der Magnet 24 ist folglich in dem Druckbereich zwischen 0,8 atü (Punkt 89) und 1,4 atü (Punkt 84) mit Sicherheit abgeschaltet, so daß in diesem Bereich die Schwankungen des Federbeindruckes kein Einschalten des Magneten bewirken können.

Tritt Undichtheit bei abgeschalteter Einrichtung ein, z. B. nach längerem Stillstand, so sinkt der Druck über Punkt 90 auf Punkt 81 vollständig ab. Das Schaltspiel

beginnt wieder, wenn die Einrichtung eingeschaltet wird.

Gegenüber einem separaten Druckwächter hat die Baueinheit noch den Vorteil, daß anstatt vier nur noch drei Kontakte benötigt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrisch gesteuerte Niveauregeleinrichtung für Luftfederungen von Fahrzeugen, mit einem auf Abstandsänderungen zwischen den gefederten tnd den ungefederten Fahrzeugteilen ansprechenden Niveauschalter, der bei einer Unterschreitung eines vorgegebenen Soll-Abstandes den Stromkreis eines an die Luftfedern angeschlossenen Druckerzeugers und bei einer Überschreitung des Soll-Abstandes den Stromkreis eines ebenfalls an die Luftfedern angeschlossenen und im stromlosen Zustand durch eine Schließfeder geschlossenen gehaltenen Abregelmagnetventils schließt, und mit einem auf den Druck in den Luftfedern ansprechenden und mit dem Niveauschalter in Reihe geschalteten Druckwächter, der bei Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzdrucks in den Luftfedern den Stromkreis des Abregelmagnetventils unterbricht und der hierzu eine mit einem Schalter verbundene Membran aufweist, die in der einen Richtung vom Druck in den Luftfedern und in der anderen Richtung von einer Meßfeder belastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließfeder (70) des Abregelmagnetventils (25) bei stromlosem Magneten (24) parallel zur Meßfeder (64) des Druckwächters (26) auf dessen Membran (SS) wirkt.

2. Niveauregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (35) des Druckwächters (26) einen Ventilstößel (56) mit dem Ventilsitz des Abregelmagnetventils (25) trägt.

3. Niveauregeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (56) eine seinen Weg begrenzende Schulter (43) aufweist.

4. Niveauregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelt wirkend ausgebildete Schalter (27) des Druckwächters (26) bei einer Unterschreitung eines unterhalb des vorgegebenen Grenzdrucks liegenden Mindestdrucks in den Luftfedern (Federbeine 13 und 14) zur Wiederherstellung des Mindestdrucks den Druckerzeuger (22) einschaltet.