DE2318535C3 - Nieveauregelventil für Luftfederungen von Fahrzeugen, insbesondere Container-Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Niveauregelventil für Luftfederungen von Fahrzeugen, insbesondere Container-Fahrzeugen, mit den im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 genannten Merkmalen.

Erfolgt die Lastverminderung eines luftgefederten, in seinem Niveau durch nur einfache Ein- und Auslaßventile aufweisende Niveauregelventile gesteuerten Fahrzeuges plötzlich, so schnellt der Aufbau, aufgi und des sich nur langsam abbauenden, hohen Druckes in den Luftfederbälgen, bis zum oberen Endanschlag der Stoßdämpfer in die Höhe. Dies kann zu Zerstörungen an den Stoßdämpfern führen und muß im Sinne der Betriebssicherheit des Fahrzeuges vermieden werden. In der Praxis können solche Fälle, insbesondere bei der Entladung von Container-Fahrzeugen, also beim Abheben der Container-Behälter vorkommen.

Mit der DE-AS 11 33 636 sind Niveauregelventile der eingangs genannten Art bekannt geworden. Diese bekannten Niveauregelventile weisen einen über einen mit dem Betätigungshebel gekoppelten Exzenter- oder Nockentrieb axialverschieblichen Stößel auf, dessen großquerschnittige Axialbohrung einerseits in die Atmosphäre mündet und der andererseits mit seinem Mündungsbereich und einem auf diesen aufsetzbaren, eine kleinquerschnittige Axialbohrung aufweisenden ersten Ventilverschlußkörper das zweite Auslaßventil bildet. Das andere Ende des ersten, in einem mit den Luftfederbälgen verbundenen Raum begrenzt axialverschieblich gelagerten und in Richtung zum Stößel federbelasteten Ventilverschlußkörpers bildet mit einer durchgehenden Dichtplatte an einem zweiten, ebenfalls axialverschieblichen und in Richtung zu einem gehäusefesten Einlaßventilsitz und zum ersten Ventilverschlußkörper federbelasteten Ventilverschlußkörper das erste, kleinquerschnittige Auslaßventil. Das Einlaßventil ist entsprechend zweistufig mit einem ersten, kleinquerschnittigen Einlaßventil, bestehend aus dem zweiten Ventilverschlußkörper und dem Einlaßventilsitz, und einem zweiten, großquerschnittigen Einlaßventil, bestehend aus dem zweiten und einem an diesen anschließenden dritten Ventilverschlußkörper, ausgebildet

Das somit bei kleinen Auslenkungen des Betätigungshebels nur eine über kleine Querschnitte gedrosselte, bei großen Hebelauslenkungen über große Querschnitte eine rasche Drucksteuerung für die Luftfederbälge bewirkende, bekannte Niveauregelventil dient dazu, während einer Fahrt kleine Druckänderungen für die Luftfederbälge feinfühlig einsteuern und deren Druckluftversorgung aufrecht erhalten zu können, bei ifänglicher Füllung der Luftfederbälge und bei Be-und Entladungen des Fahrzeuges dagegen eine schnelle Drucksteuerung zu bewirken.

Bei diesen bekannten Niveauregelventilen sind vier gleichachsig übereinander angeordnete, beim Verschieben des Stößels nacheinander zu schaltende Ventile vorgesehen, wodurch sich eine große Bauhöhe der Niveauregelventile ergibt Außerdem erfordert die Serienanordnung der vier Ventile ohne Justiermöglichkeiten das Einhalten relativ enger Maßtoleranzen bei der Herstellung der Ventilbauteile. Beim Entlasten des Fahrzeuges öffnet das zweite, großquerschnittige Auslaßventil allmählich in Abhängigkeit von der Hubbewegur.3 des Fahrzeugaufbaues, wodurch ein schneller Entlüftungsablauf der Luftfederbälge bei plötzlichen Fahrzeugentlastungen behindert wird.

Mit der GB-PS 9 26 265 ist ein Niveauregelventil bekanntgeworden, bei welchem in Abhängigkeit von der Auslenkrichtung eines Betätigungshebels zwei kleinquerschnittige Doppelventile zueinander gegenläufig betätigbar sind. Die Doppelventile steuern die Druckbeaufschlagung zweier durch einen Kolben voneinander getrennter Räume. Der federnd auslenkbar in einer Mittelstellung gehaltene Kolben steuert ein großquerschnittiges, den Druck in Luftfederbälgen überwachendes Doppelventil. Dieses somit mit Vorsteuerung arbeitende Nsveauregelventil weist keine Vorrichtung auf, welche bei plötzlicher Fahrzeugentlastung durch rasches öffnen eines zusätzlichen, großen Auslaßquerschnittes für die Luftfederbälge ein Hochschnellen des Fahrzeugaufbaues vermeiden könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein Niveauregelventil für schnellen Entlüftungsablauf bei plötzlich eintretenden Fahrzeusentlastungen zu schaffen, das sich durch geringes zusätzliches Bauvolumen und leichte Montage auszeichnet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausbildung des Niveauregelventils entsprechend den im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst

Die Betätigung des zweiten Auslaßventils durch einen Steuerkolben, dessen Druckluftbeaufschlagung mittels eines durch den Betätigungshebel betätigbaren Vorsteuerventils überwacht ist gewährleistet bei Überschreiten einer bestimmten Hubhöhe des Fahrzeugrahmens ein rasches, völliges öffnen dieses Auslaßventils und somit eine plötzliche Entlüftung der Luftfederbälge über einen großen Querschnitt, wodurch dem Hochschnellen des Fahrzeugaufbaues bei plötzlicher Entlastung wirksam begegnet wird.

Die nach weiteren Merkmalen der Erfindung zweckmäßige Ausgestaltung des Niveauregelventils kann den Unteransprüchen entnommen werden.

Im folgenden ist anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine rein schematische Schnittdarstellung eines Niveauregelventils in der Phase der Belüftung,

Fig.2 das schematische Niveauregelventil nach F i g. 1 in der Phase der Entlüftung,

F i g. 3 eine Ausführungsform des Niveauregelventils in Ansicht,

Fig.4 das Niveauregelventil nach Fig.3 im Bereich der Betätigungswelle aufgeschnitten und

Fig. 5 das Niveauregel ventil nach Fig. 3 und 4 im Axialschnitt senkrecht durch das zweite Auslaßventil.

In den F i g. 3 bis 5 sind den F i g. 1 und 2 entsprechende Teile mit diesen F i g. 1 und 2 entsprechenden, durch einen Strich bzw. den Buchstaben b ergänzten Bezugszahlen versehen.

Das Niveauregelventil weist in einem gemeinsamen Gehäuse la gemäß F i g. 1 und Fi g. 2 ein Regelventil 1, ein Vorsteuerventil 2 und ein zweites Auslaßventil 3 auf. Das Regelventil 1 weist einen Raum 4 auf, der über einen Anschluß 5 und ein von einer Feder 7 belastetes Rückschlagventil 6 mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle verbunden ist Andererseits liegt die Feder 7 des Rückschlagventils 6 bei 8 auf einem Ventilteller 9 auf und belastet diesen in Richtung auf zwei konzentrische, einem Doppelventü zugehörende Ventilsitze 10 und 11. Der äußere, gehäusefeste Ventilsitz 10 grenzt in Schließstellung des aus diesem Ventilsitz 10 und dem Ventilteller 9 gebildeten Einlaßventils 9,10 den Raum 4 von einer Führungsbohrung 12 ab, in welcher ein Hohlstößel 13 mit einer Dichtung 13a luftdicht verschiebbar angeordnet ist.

Die Führungsbohrung 12 ist im Bereich des Überganges zum Raum 4 vor dem Ventilsitz 10 zu einer ringförmigen Kammer 14 erweitert und steht über einen Anschluß 15 mit den nicht dargestellten Luftfederbälgen in Verbindung. Der Ventilsitz 11 befindet sich am oberen Ende des HohJstö3els 13 und bildet zusammen mit dem Ventilteller 9 ein erstes, kleinquerschnittiges Auslaßventil 9, 11. Der Hohlstößel 13 weist in seinem unteren Abschnitt unterhalb der Dichtung 13a in seiner Wandung öffnungen 16 auf, die über einen Kanal 17, einen Auslaß 18 und über eine Rückschlagklappe 18a eine Verbindung zur Atmosphäre haben.

Das Vorsteuerventil 2 weist einen Betätigungsstößel 19 mit einem Ventilstößel 19a auf, der in einem Führungsteil 20 des Gehäuses la gleitend angeordnet ist Im Führungsteil 20 ist der nach außen geführte Ventilstößel 19a mittels eines Dichtungsringes 21 abgedichtet. Das außen liegende Ende des Ventilstößels 19a trägt nach einem ersten Ausführungsbeispiel einen Vier- oder Sechskant 22, an welchen ein Verstellwerkzeug ansetzbar ist Der Ventilstößel 19a wird durch eine Feder 23, welche gleichzeitig einen im Bereich des Überganges des Ventilstößels 19a in den Betätigungsstößel 19 angebrachten Ventilteller 24 in Schließrichtung auf einen gehäusefesten Ventilsitz 25 drückt mit der unteren, eine Stirnfläche 26 an einem Abtastteil 50 tragenden Ende in Richtung auf einen Exzenter 27 einer Betätigungswelle 28 gedrückt

Das vom Ventilteller 24 und Ventilsitz 25 gebildete, dem Vorsteuerventil 2 zugehörende Ventil 24, 25 ist zwischen einem Raum 29 und einem weiteren Raum 30 angeordnet Der Raum 29 steht durch eine Längsbohrung 31, eine Querbohrung 32, den zylindrischen Raum 33 und eine Verbindung 34 mit der ringförmigen Kammer 14 in Verbindung und ist dadurch mit dem Druck, der in den Luftfederbälgen herrscht, beaufschlagt.

Das zweite Auslaßventil 3 weist einen Steuerkolben 35 mit einem Dichtungsring 36, der in einem Zylinderraum 33a verschieblich ist, auf. An einem mit dem Steuerkolben 35 verbundenen, rohrartigen Teil 37 ist am dem Steuerkolben 35 abgewandten Ende ein auskragender, ringförmiger Ventilteller 38 angesetzt, der durch eine Steuerfeder 39 auf einen gehäusefesten Ventilsitz 40 in Schließrichtung gedrückt wird.

Die Steuerfeder 39 stützt sich mit einem Ende auf dem mittleren Abschnitt 41 einer gehäusefesten Halterung 41a für die Rückschlagklappe 18a ab, während ihr anderes Ende an der Stirnfläche des Steuerkolbens 35 nahe der Verbindungsstelle mit dem rohrförmigen Teil 37 anliegt.

Der Steuerkolben 35 weist auf der dem rohrförmigen Teil 37 abgewandten Seite ein kurzes Führungsteil 42

auf, welches einen Dichtungsring 43 trägt, der in einer Bohrung 44 des Gehäuses Xa gleitet und den Raum 29 von dem Zylinderraum 33a luftdicht trennt.

Der Zylinderraum 33a ist einerseits durch einen Kanal 30a mit dem Raum 30 und andererseits durch eine ständig geöffnet e. den Steuerkolben 35 durchsetzende und innerhalb des Teiles 37 mündende Düse 34a über den Auslaß 18 mit der Atmosphäre verbunden.

An einem aus dem Gehäuse la durch einen Dichtungsring 45 herausgeführten Ende der Betätigungswelle 28 ist ein Betätigungshebel 46 angelenkt. Das andere Ende des Betätigungshebels 46 ist mit der nicht dargestellten Fahrzeugachse verbunden. Die Betätigungswelle 28 trägt einen Exzenter 47 zur Steuerung des Hohlstößels 13 und den zusätzlichen Exzenter 27 für den Betätigungsstößel 19 des Vorsteuerventils 2. Die Exzenterfläche 27a des Exzenters 27 wird unmittelbar durch eine umlaufende Nut in der Betätigungswelle 28 mit deutlich geformten seitlichen Flanken 48 gebildet

Der Betätigungsstößel 19 des Ventils 24,25 trägt am dem Exzenter 27 zugewandten Ende ein längsverstellbares Einstellglied 51. Dieses Einstellglied 51 besteht aus dem im Gehäuse la abgedichtet längsverschieblich geführten Abtastteil 50, welches an den Flanken 48 der Nut undrehbar geführt ist und mit welchem der Ventilstößel 19a längeneinstellbar verschraubt ist, wobei der Ventilstößel 19a den in Eindrückstellung des Abtastteils 50 belasteten Ventilteller 24 trägt.

Im folgenden wird ein Entlüftungsvorgang für die Luftfederbälge bei einer plötzlichen Fahrzeugentlastung mittels eines Niveauregelventils, wie es die F i g. 3, 4 und 5 zeigen, beschrieben.

Bei einer plötzlichen Entlastung des Fahrzeuges, z. B. durch das Abladen eines Container-Behälters, wird wegen des raschen Anhebens des Fahrzeugrahmens durch die gefüllten Luftfederbälge der Betätigungshebel 46' zügig nach unten geschwenkt Die durch den Betätigungshebel 46' in Drehung gebrachte Betätigungswelle 28' gibt bereits zu Anfang ihrer Drehung durch den Exzenter 47' den Hohlstößel 13' frei, der darauf in üblicher, hier nicht näher zu beschreibenden Weise das erste, kleinquerschnittige Auslaßventil öffnet Infolge seines kleinen Querschnittes vermag das erste Auslaßventil keinen raschen Abbau des plötzlich eintretenden Druckluftüberschusses in den Luftfederbälgen zu bewerkstelligen. Bevor jedoch der wegen der bisher geringen Entlüftung der Luftfederbälge nach oben schnellende Fahrzeugrahmen an den Endanschlägen der Stoßdämpfer anschlägt bewirkt nach einer geringen, weiteren Schwenkung des Betätigungshebels 46' und damit einer weiteren Drehung der Betätigungswelle 28' der zusätzliche Exzenter 27' ein Anheben des Betätigungsstößels 19'. Durch das Anheben des Betätigungsstößels 19' wird das Ventil 24', 25' des Vorsteuerventils 2' geöffnet

Der Raum 29' über dem Ventil 24', 25' steht stets unter dem in den Luftfederbälgen herrschenden Druck, da er durch die Längsbohrung 31', die Querbohrung 32', den zylindrischen Raum 33' und einen Anschluß 52' mit einer außerhalb des Gehäuses la liegenden, nicht dargestellten Verbindung mit den vom Ein- und ersten Auslaßventil druckgesteuerten Luftfederbälgen verbunden ist öffnet sich das Ventil 24', 25', so gelangt die Druckluft aus dem Raum 29' in den Raum 30' und über den Kanal 306 in den Zylinderraum 336, worauf der Steuerkolben 35' in Öffnungsrichtung des vom Ventilteller 38' und Ventilsitz 40' gebildeten Ventils 38', 40' des zweiten Auslaßventils 3' gegen die Wirkung der Steuerfeder 39' verschoben wird. Durch das geöffnete, großquerschnittige Ventil 38', 40' kann nun parallel zu dem kleinquerschnittigen, ersten Auslaßventil eine größere Menge Luft entweichen und die Luftfederbälge passen sich beschleunigt den herrschenden Lastverhältnissen des Fahrzeugrahmens an.

Damit der Hub des Betätigungsstößels 19' und das öffnen des Ventils 24', 25' bei einer gewünschten, bestimmten Stellung des Betätigungshebels 46' und damit des Exzenters 27' eintreten, ist eine Justiermöglichkeit vorgesehen:

Der Abstand zwischen dem Abtastteil 50' und dem Ventilteller 24' ist durch eine Verschraubung des Ventiltellers 24' mit dem Ventilstößel 196 einstellbar, so daß die Öffnung des Ventils 24', 25', bezogen auf den durch den Exzenter 27' mit der Exzenterfläche 276 über das Abtastteil 50' am Betätigungsstößel 19' bewirkten Aufwärtshub, abstimmbar ist.

Die Führung des Abtastteils 50' des Betätigungsstößels 19' zwischen den Flanken 48' der Nut des Exzenters 27' stellt eine axiale Sicherung für die Betätigungswelle 28' dar, die jeden zusätzlichen Aufwand für eine weitere, axiale Sicherung der Betätigungswelle 28' im Gehäuse la erübrigt.

In den F i g. 3, 4 und 5 ist eine Ausführungsform des Niveauregelventils dargestellt, aus der eine zweckmäßige Anordnung des Vorsteuerventils 2', des großquerschnittigen, zweiten Auslaßventils 3' und der Betätigungswelle 28' zu den bekannten Bauteilen eines Niveauregelventils, bestehend aus einem Regelventil Xb mit Anschlüssen 5' und 15' für die Druckluftquelle und die Luftfederbälge und mit einer Entlüftungsöffnung 58', entnommen werden kann.

F i g. 4 zeigt in der Schnittansicht die Betätigungswelle 28' mit dem Regelventil 1 b zugeordneten Exzenter 47' an der Stirnseite der Betätigungswelle 28' und, daneben angeordnet, dem aus dem vollen Durchmesser des Wellenschaftes herausgearbeiteten, zusätzlichen Exzenter 27'.

Gemäß Fig.3 bis 5 verlaufen die Achsen 56 des Regelventils 16 und 55 des Vorsteuerventils 2' mit Rücksicht auf die Abtastteile zu den Exzentern 47' und 27' in einem bestimmten Abstand voneinander. Die Achse 55 des Vorsteuerventils 2' verläuft zu der Achse 54 des von diesem gesteuerten, großquerschnittigen, zweiten Auslaßventil 3' senkrecht und diese schneidend.

Das Vorsteuerventil 2' und das mit diesem funktionsmäßig eng verbundene, großquerschnittige, zweite Auslaßventil 3' sind, wie aus F i g. 3 und F i g. 5 ersichtlich, unmittelbar anschließend an den Bereich 59', in dem die Betätigung des Regelventils 16 durch den Exzenter 47' erfolgt angeordnet Wegen der hier günstig gelegenen, mittigen Befestigungsstelle für die Montage des Niveauregelventils verläuft die Achse 55 des Vorsteuerventils T gemäß F i g. 3 in einem Winkel 57 von 45° zur Achse 56 des Regelventils 16, wobei (Fig.5) die Achse 55 des Vorsteuerventils 2' mit den Achsen 53 der Betätigungswelle 28' und 54 des zweiten Auslaßventils 3' in einer Ebene liegt

Wird bei einer besonderen Ausführungsform auf die Ausbildung eines zusätzlichen, zweiten Exzenters auf der Betätigungswelle 28 bzw. 28' verzichtet, so kann abweichend zur beschriebenen Ausführungsform die Betätigung des Vorsteuerventils 2 bzw. 2' von einer zweiten Exzenterbahn auf dem das Regelventil 1 bzw. 16 betätigenden Exzenter 47 bzw. 47' erfolgen.

Abschließend wird noch auf einen weiteren Anwen-

dungsfall für das beschriebende Niveauventil hingewiesen. Bei Lastkraftfahrzeugen und bei Omnibussen kann beim Befahren unwegsamen Geländes zwecks Vermeidung eines Aufsetzens des Fahrzeugrahmens eine Anhebung des Rahmens und des Fahrgastraumes mittels der Luftfederbälge erforderlich sein. In dieser angehobenen Stellung besteht die Gefahr, daß der Rahmen bei einer starken Ausfederung an die

Endanschläge der Stoßdämpfer schlägt. Es ist daher beim Fahrbetrieb mit dieser in die Nähe der Endanschläge angehobenen Rahmenstellung wegen des stark eingeengten Ausfederungsspielraumes wichtig, daß bei übermäßigen, fahrwegbedingten Belastungsänderungen schnelle Luftfederbalgdruckabsenkungen gewährleistet sind.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 Patentansprüche:

1. Niveauregelventil für Luftfederungen von Fahrzeugen, insbesondere Container-Fahrzeugen, mit einem zwischen einem Anschluß für eine Druckluftquelle und einem Anschluß für die Luftfederbälge angeordneten Einlaßventil, einem zwischen dem Anschluß für die Luftfederbälge und einem Auslaß zur Atmosphäre angeordneten ersten Auslaßventil, einem in Abhängigkeit vom Abstand ι ο zwischen dem Fahrzeugrahmen und der zugeordneten Fahrzeugachse verschwenkbaren Betätigungshebel, der bei einem zu geringen Abstand das Einlaßventil und bei einem zu großen Abstand das erste Auslaßventil öffnet, und einem nur bei einem besonders großen Abstand tetätigbaren zweiten Auslaßventil größeren Querschnittes, dar. ebenfalls zwischen dem Anschluß für die Luftfederbälge und dem Auslaß zur Atmosphäre angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Auslaßventil (3) durch einen Steuerkolben (35 oder 35') betätigbar ist, dessen eine Seite von einer Steuerfeder (39 oder 39') und dessen andere Seite vom Druck in einem Zylinderraum (33a oder 33b) beaufschlagt ist, welcher über eine ständig offene Düse {34a) mit der Atmosphäre verbunden und zusätzlich durch ein vom Betätigungshebel (46) betätigbares Vorsteuerventil (2 oder 2') mit dem Anschluß (15 oder 15') für die Luftfederbälge verbindbar ist

2. Niveauregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Auslaßventil (9, U und 3) einen gemeinsamen, von einer an sich bekannten Rückschlagklappe (iSa) gegen die Atmosphäre abgedeckten Auslaß (18) aufweisen.

3. Niveauregelventil nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Betätigungswelle, welche einerseits mit dem Betätigungshebel verbunden und andererseits über einen Exzenter mit einem das Ein- und das erste Auslaßventil betätigenden Ventilstößel gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungswelle (28) einen zusätzlichen Exzenter (27) zum Betätigen des Vorsteuerventils (2) aufweist.

4. Niveauregelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterfläche (27a) des das Vorsteuerventil (2) betätigenden Exzenters (27) von der Bodenfläche einer in die Betätigungswelle (28) eingearbeiteten, umlaufenden Nut gebildet ist, in welche ein senkrecht zur Betätigungswelle (28) angeordneter Betätigungsstößel (19) für das Vorsteuerventil (2) federnd eingedrückt ist

5. Niveauregelventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstößel (19) längeneinstellbar ist

6. Niveauregelventil nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstößel (19) ein an den Flanken (48) der Nut der Betätigungswelle (28) undrehbar und im Gehäuse (ta) abgedichtet längsverschieblich geführtes Abtastteil (50) und einen mit diesem einstellbar verschraubten, einen in Eindrückstellung des Abtastteils (50) in die Nut belasteten Ventilteller (24) tragenden Ventilstößel (19a,) aufweist, wobei der Ventilstößel {19a) von außerhalb zugänglich, abgedichtet verschieblich und drehbar im Gehäuse (Xa) gelagert ist

7. Niveauregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Achse (56) des ein Regelventil (Ib) bildenden Ein- und ersten Auslaßventils und die Achse (53) der Betätigungswelle (28') wie bekannt sich schneidend und senkrecht zueinander, die Achse (54) des zweiten Auslaßventils (3') parallel zur Achse (53) der Betätigungswelle (28'), senkrecht zu den Achsen (55 und 56) des Vorsteuerventils (2') und des Regelventils (\b) in einer Ebene mit den Achsen (53 und 55) der Betätigungswelle (28') und des Vorsteuerventils (2*) angeordnet sind, wobei die Achse (55) des Vorsteuerventils (2') mit der Achse (56) des Regelventils(Ityeinen Winkel(57) von45° bildet