DE2451349A1

DE2451349A1 - Druckregelventil, insbesondere fuer die pneumatische abfederung von strassenfahrzeugen

Info

Publication number: DE2451349A1
Application number: DE19742451349
Authority: DE
Inventors: Jean Gachot
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-11-13
Filing date: 1974-10-29
Publication date: 1975-05-15
Also published as: ES431854A1; IT1023112B; BR7409496A

Description

Jean GACHOT und Fernand PERALES OBF 1527 + Al Druckregelventil, insbesondere für die pneumatische Abfederung von Strassenfahrzeugen.
Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil, insbesondere für die pneumatische Abfederung von Strassenfahrzeugen.
Es ist eine gewisse Zahl derartiger Ventile bekannt, die Erfahrung zeigt jedoch, dap sie die Neigung haben, sich nach einer mehr oder weniger langen Betriebsdauer festzufressen, -was das Arbeiten der Abfederung des Fahrzeugs beeinträchtigt.
Ferner sind diese Ventile für die auf das Fahrgestell des Fahrzeugs ausgeübten Kräfte nicht empfindlich genug, was ebenfalls den Komfort der Fahrgäste beeinträchtigt. Ferner müssen die der Abnutzung durch Reibung in diesen Ventilen unterworfenen Metallteile geschmiert werden, was zu periodischen Scbmierungen zwingt, welche die Wartung dieser Ventile verhältnismäpig teuer machen.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteilen insbesondere durch Schaffung eines Regelventils abzuhelfen, welches besonders empfindlich ist, und bei welchem praktisch keine Gefahr eines Festfressens nach einer langen Betriebsdauer besteht.
Das erfindungsgemäße Ventil besitzt einen Hohlkörper, in welchem eine Eintrittsöffnung für Druckgas, welche zur Verbindung mit einem Druckgasbehälter bestimmt ist, eine Offnung zum Anschlup einer Leitung zur Verbindung des Ventils mit dem zugeordneten Abfederungsglied, eine Auslapöffnung und Mittel ausgebildet sind, welche die Anschlußöffnung entweder mit der Eintrittsöffnung für das Druckgas oder mit der Auslapöffnung in Verbindung setzen.
Dieses Ventil ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dap es ein Gleitstück aufweist, welches axial in den Körper eingesetzt ist und mit einer elastischen Ventilklappe zur Steuerung der Druckgaszufubr zu dem Ventil zusammenwirkt, welche zwischen der Eintrittsöffnung und der Öffnung zum Anschlup an das Abfederungsglied angeordnet ist.
Je nach der Verschiebungsrichtung des Gleitstücks in dem Körper wiri so die Ventilklappe entweder von dem Gleitstück geöffnet, was eine Zufuhr von Druckgas zu dem Abfederungsglied des Fahrzeugs zulässt, oder geschlossen gehalten.
Gemäp einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils besitzt das Gleitstück einen Axialkanal, welcher die Anschlupöffnung mit der Auslaßöffnung in Verbindung setzt, wenn das Gleitstück von der Ventilklappe entfernt ist.
Diese wird dann auf ihrem Sitz gehalten, schliesst die Druckgaszufuhr zu dem Ventil durch die Eingangsöffnung, während gleichzeitig von dem dem Ventil zugeordneten Abfederungsglied kommendes Druckgas in den Axialkanal des Gleitstücks eintritt und durch die Auslapöffnung abgeführt wird.
Die durch das Fahren des Fahrzeugs erzeugten Schwingungen des Gleitstücks haben so bald die Druckgaszufuhr in dem Ventil zu dem Abfederungsglied, und bald die Abfuhr von von diesem Abfederungsglied kommendes Druckgas zur Folge.
Gemäß einer besonders zweckmässigen Ausführungsform ist das Gleitstück axial einerseits in eine mit Gleitsitz in den Körper eingesetzten schwingenden Buchse und andererseits in eine Führungsmuffe eingesetzt, wobei diese Muffe und die Buchse aus einem Kunststoff hergestellt sind, und zwar vorzugsweise aus Polyäthylen mit hohem Molekulargewicht.
Der sehr geringe Reibungskoeffizient dieses Werkstoffs gewährleistet eine grope Empfindlichkeit des Gleitstücks, wobei gleichzeitig der lästige Zwang einer Schmierung fortfällt, welche bei metallischen Fuhr'ungsteilen erforderlich wäre.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines mit einem erfindungsgemäpen Regelventil ausgerüsteten Systems zur pneumatischen Abfederung eines Strapenfahrzeugs.
Fig. 2 ist ein axialer Längsschnitt einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäpen Ventils längs der Linie II-II der Fig. 3.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht des Ventils der Fig.
2 unter Wegbrechung von Teilen.
Fig. 4 ist eine z.T. längsgeschnittene Seitenansicht des Ventils der Fig. 2 und 3.
Fig. 5 ist eine geschnittene Teilansicht, welche in größerem Mapstab die gegenseitigen Stellungen zeigt, welche die elastische Ventilklappe und das Gleitstück des Ventils der Fig. 2 und 3 einnehmen können.
Fig. 6 ist ein axialer Längsschnitt einer zweiten Ausfüiirungsform des erfindungsgemäßen Ventils längs der Linie VI-VI der Fig. 7.
Fig. 7 ist eine z.2. längsgeschnittene Seitenansicht des Ventils der Fig. 6.
Fig. 8 ist eine Draufsicht des Ventils der Fig. 6.
Fig. 1 zeigt ein pneumatisches Abfederungssystem 1, welches einem Rad 2 eines Strassenfahrzeugs zugeordnet ist, welches ein Fahrgestell 3 aufweist, welches an einem Balgen 4 angebracht ist, welcher mit ein Luftpolster bildendem Druckgas gefüllt ist. Der Balgen 4 wird von der Achse 5 des Bades 2 getragen und ist mit einem Behälter 6 zur Speisung mit Druckgas, z.B. Luft, durch Leitungen 7, 8 über ein erfindungsgemäpes Regelventil 9 verbunden.
Dieses Ventil ist an dem Fahrgestell 3 befestigt und mit der Achse 5 durch eine Vorrichtung mit einem Winkel 11 verbunden, welcher einerseits mit der Radachse 5 fest verbunden und andererseits an einem drehbaren Hebel 12 zur Betätigung des Ventils 9 befestigt ist.
Nachstehend ist eine erste Ausführungsform des Ventils 9 unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 4 beschrieben. Das Ventil enthält einen angenähert zylindrischen Hohlkörper 13 mit der Achse Z - Z, welcher bei dieser Ausführungsform aus zwei durch vier Bolzen 14 vereinigten Teilen 13a, 13b besteht.
Der Teil 13a ist mit einem Flansch 15 zur Befestigung des Ventils 9 an dem Fahrzeug versehene Ein sechseekiges Endstück 16 zur Verbindung mit der Leitung 8 (Fig. 1) zur Zufuhr von Druckgas ist in den Endabschnitt des Teils 13a eingeschraubt, wofür eine axiale Gewindebohrung 17 in dem Endstück 16 ausgebildet ist. Der Teil 13a besitzt einen seitlichen Vorsprung 18S in welchem eine Bohrung 19 zum ÄxischluP des Ventils 9 an den Balgen 4 über die Leitung 7 ausgebildet ist.
Die Bohrung 19 wird in Richtung auf die Achse Z-Z durch eine Bohrung 28 kleineren Querschnitts verlängert.
Der Teil 13b besitzt am Ende eine mit einem Filter 10 versehene Auslaßöffnung 21 für das Druckgas, welches entweder von der Zufuhrbohrung 17 oder von der Anschlußbohrung 19 kommt, wie dies weiter unten erläutert stO Das Ventil 9 enthält erfindungsgemäß ein Gleitstück 22, weiches axial in dem Körper 13 angeordnet ist und mit einer elastischen Ventilklappe mit ebenen Flächen 23 zur Steuerung der Druckgaszufuhr durch die Bohrung 17 zusammenwirkt. Die vorzugsweise aus Gummi oder einem elastischen Elastomer hergestellte Ventilklappe 23 ist in einer zylindrischen Knmer 29 angeordnet und wird auf einem ringförmigen Sitz 24 des Teils 13a durch eine zu der Achse Z-Z gleichachsige Rückholf eder 25 gehalten. Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfidung stützt sich diese Feder 25 an einer zweiten ähnlichen Ventilklappe 26 ab, welche die Eingangsbohrung 17 verschliesst und durch die Feder 25 an einem ringförmigen Sitz 27 gehalten wird.
Wenn kein genügender Druckgasdruck auf die Ventilklappen 23, 26 drückt, werden diese daher durch die Feder 25 an ihren Sitzen 24, 27 gehalten.
Gemäß einem wesentlichen Kennzeichen der Erfindung ist der Sitz 24 der Ventilklappe 23 zwischen der Eingangsbohrung 17 und der Anschlupbohrung 19 angeordnet. Sein Querschnitt ist kleiner als der der zylindrischen Kammer 29, und er mündet in einen Axialkanal 31 des Teils 13a, in welchem der Endabschnitt 32 des Gleitstücks 22 gleiten kann. Der Kanal 31 besitzt auf der Seite der Ventilklappe 23 einen leicht kegelstwapfförmi gen Abschnitt 31a (Fig. 5).
Ferner ist der auf die dem Sitz 24 abgewandte Seite der Ventilklappe 23 ausgeübte Druck normalerweise grösser als der auf ihre mit dem Sitz 24 In Berührung stehende Sei te ausgeübte. Infolgedessen und dank ihrer Elastizität ninmit die Ventilklappe 23 eine deutlich bei 23a in Fig. 5 sichtbare konkave Form an, indem sie sich zwischen dem Sitz 24 und dem Endabschnitt 32 des Gleitstücks 22 etwas durchbiegte Wenn das Gleitstück mit der konkaven Ventilklappe 22a in Berührung kommt, bildet es für diese einen zu dem eigentlichen Sitz 24 hinzutretenden zusätzlichen Sitz.
Gemäp einem weiteren Kennzeichen der Erfindung hat dieser Endabschnitt 32 vorzugsweise die Form eines Eegelstumpfe, dessen große Grundseite der Ventilklappe 23 gegenüberliegt. Der Querschnitt des Abschnitts 32 ist daher in der Nähe der Ventilklappe 23 am grössten und an seinem entgegengesetzten Ende am kleinsten, Bei dem beschriebenen Beispiel besitzt die grössere Grundfläche eine mittlere Ausnehmung 33, welche einen ringförmigen Bund 34 abgrenzt, welcher mit dem Ventilteller 23 zusammenwirken kann. Zwischen dem Bund 34 und dem Sitz 24 des Ventiltellers 23 ist ein geringes Spiel vorgesehen.
Der mittlere zylindrische Abschnitt 35 des Gleitstücks 22 wird auf einer Seite von dem Endabschnitt 32 und auf der entgegengesetzten Seite von zwei rixigförmigen Absätzen 36, 37 begrenzt.
Dieser mittlere Abschnitt 35 ist mit Gleitsitz in eine Muffe 38 zur axialen Führung eingesetzt, welche in einer ringförmigen Ausnehmung 39 des Körpers 13 angeordnet ist, welche durch eine angenähert zylindrische Kammer 53 mit grösseren Abmessungen verlängert wird.
Das Gleitstück 22 besitzt noch einen mit Gewinde versehenen Endabschnitt 41, welcher axial in eine schwingende Zentrierbuchse 42 eingeschraubt ist. Diese ist mit Gleitsitz in einen zylindrischen axialen Kanal 43 des Teils 13b eingesetzt, welcher auf die Kammer 53 folgt und einen kleineren Querschnitt hat.
Die Buchse 42 kann so innerhalb der Kammer 53 schwingen. Sie weist eine Umfangsschulter 42a auf, welche den Absätzen 36, 37 benachbart ist und die Begrenzung des Hubes der Buchse 42 in Richtung auf die Auslapöffnung 21 gestattet.
Ein elastisches Rückholglied, welches durch eine Membran 44 mit eine mittleren Loch für den Durchtritt des Gleitstücks 22 gebildet wird, und deren Umfang zwischen den Teilen 9 13b des Körpers 13 eingespannt ist ist zwischen der Schulter 42a und dem Absatz 37 angeordnet. Die Membran 44 kann z.B. aus Gummi hergestellt werden.
Eine zu der Achse Z-Z gleichachsige Feder 20 stützt sich in einer zwischen dem Axialkanal 43 und dem Umfang des Teils 13b ausgebildeten Ringnut 30 ab. Die Feder 20 übt eine Kraft auf die Schulter 42a der Buchse 42 aus welche diese mit der elastischen Membran 44t in Berührung zu halten sucht Ein seitlicher Kanal 54 des Teils 13a verbindet die Kammer 53 mit der Bohrung 28 und der Bohrung 19 zum Anschlup an den Balgen 14 zur Abfederung des Fahrzeugse Sowohl die Buchse 42 als auch die Muffe 38 werden vorzugsweise ans einem Kunststoff mit sehr geringem Reibungskoeffizienten hergestellt, und Versuche haben gezeigt, daß Polyäthylen mit hohem Molekulargewicht als Werkstoff für diese beiden Elemente besonders interessant ist.
Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist in dem Gleitstück 22 ein Axialkanal 52 ausgebildet, welcher die Bohrung 28 und ihre zugeordnete Bohrung 19 mit der Auslaßöffnung 21 in Verbindung setzt, wenn der Endabschnitt 32 des Gleitstücks 22 von der Ventilklappe 23 entfernt ist.
Das der Schulter 42a abgewandte Ende der Buchse 42 stützt sich an einem Exzenter 45 einer querliegenden drehbaren Welle ab 46 zur Betätigung des Ventils 9 ab, welche fest mit dem Betätigungshebel 12 verbunden ist.
Dieser ist durch einen Bolzen 47 an der Welle 46 befestigt, deren entsprechendes Ende einen Rechteckquerschnitt 48 aufweist, welcher in den Hebel 12 eingesteckt ist um diesen drehfest mit-der Welle 46 zu verbinden. Die Welle ist in teil-.
weise in den Teil 13b des Körpers 13 eingelassenen ringförmigen Traglagern 49, 51 gelagert, welche vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt sind.
Das erfindungsgemäße Ventil 9 arbeitet folgendermapen: Wenn das Fahrzeug in eine Kurve einfahrt oder über einen Buckel auf der Seite des Rades 2 fährt, wird dieses dem Fahrgestell 3 genähert, wodurch der Hebel 12 gemäß dem Pfeil F (Fig. 1) nach oben gedreht wird. Der Erzenter 45 der Welle 46 wird dann angehoben und drückt das Gleitstück 22 gegen die Ventilklappe 23, welche durch den Bund 34 des Gleitstücks 22 von ihrem Sitz 24 abgehoben wird.
Zu Beginn des Hubes des Gleitstücks geht die elastische Ventilklappe 23 infolge der durch den Endabschnitt 43 des Gleitstücks 22 ausgeübten Kraft aus der konkaven Form 23a (Fig. 5) zu der konvexen Form 23b über, wobei sie jedoch gegen ihren Sitz 24 gedrückt bleibt, wobei der Endabschnitt 32 nach 32b kommt.
In der Praxis entspricht diese Verschiebung etwa einem Viertel des Hubes des Gleitstücks 22.
Der gleichzeitig durch die Höhenänderung des Fahrgestells 3 zusammengedrückte Balgen 4 erzeugt in der Summer 29 einen ueberdruck, welcher grösser als der Druckgasdruck in dem Behälter 6 ist. Dieser Uberdruck wird durch die Ventilklappe 26 angehalten, welche auf ihren Sitz 27 gedrückt wird, wobei diese Andrückung durch die Kraft der Rückholfeder 25 unterstützt wird, wodurch das Druckgas verhindert wird, die Eingangsbohrung 17 in Richtung auf den Behälter 6 zu überschreiten.
Auf der dem Rad 2 abgewandten Seite sucht das Fahrgestell 3 aufwärtszugehen, wobei es das Ventil 9 mitnimmt.
Die Achse 5 betätigt dann den Betätigungshebel 12 und verdreht ihn nach unten (Pfeil H).
Der Exzenter 45 geht abwärts, wahrend der auf die Membran 44 wirkende Druck des Gaseinder Kammer 53 die Zentrierbuchse 42 mit dem Exzenter 45 in Beruhrung hält. Infolgedessen geht das Gleitstück 22 abwärts, wobei es sich von der in der Stellung 23a (Fig. 5) befindlichen Ventilklappe entfernt,und das in der Bohrung 19 und der Bohrung 28 enthaltene Druckgas tritt zwischen den Bund 34 und die Ventilklappe 23, erfüllt die mittlere Ausnehmung 33, gelangt in den Axialkanal 52 des Gleitstücks 22 und entweicht durch die Auslaßöffnung 21 ins Freie.
Der Druck in dem Balgen 4 nimmt ab, so dap das Fahrgestell 3 in seiner ursprünglichen Stellung zu bleiben sucht. Wenn das Fahrzeug aus der Kurve ausfahrt, kehrt der Hebel 12 in seine anfängliche Stellung zurück. Er hebt den Exzenter 45 und das Gleitstück 22 an, welches wieder mit der Ventilklappe 23 in Berührung kommt und so die Verbindung zwischen der Bohrung 28 und dem Axialkanal 52 schliesst.
Die Tatsache, dap die biegsame Ventilklappe 23 während eines nicht vernachlässigbaren Teils des Hubes des Gleitstücks 22 aus der konkaven Form 23a in die konvexe Form 23b übergeht, wobei sie jedoch auf ihren Sitz 24 gedrückt bleibt, ist besonders vorteilhaft. während dieses Teils des Hubes des Gleitstücks 22 kann nämlich das Druck gas in dem Balgen 4 weder aus diesem unzeitig entweichen, noch in den Behälter 6 eindringen, da andererseits die Ventilklappe 26 kräftig gegen ihren Sitz 27 gedrückt bleibt.
Wenn umgekehrt das Gleitstück 22 sich von der Ventilklappe 23 zu entfernen beginnt, nimmt der Druck unter dieser ab, während der Druck in der Kammer 29 konstant bleibt.
Dies hat zur Folge, dap die Ventilklappe 23 eine stärkere Konkavität annimmt, welche sie zu Beginn des Hubes des Gleitstücks 22 an dem Bund 34 hält.
Andererseits übt die Rückwirkung der elastischen Membran 44 auf das Gleitstück 22 eine Kraft aus, welche der Bewegung desselben in Richtung auf die Auslapöffnung 21 entgegengesetzt ist.
Diese Besonderheiten des erfindungsgemäßen Ventils 9 erteilen diesem in den beiden Betätigungsrichtungen eine stetige Wirkung, welche ihm eine ausgezeichnete Empfindlichkeit gibt.
Die Ausbildung des Endabschnitts 32 des Gleitstücks 22 gemäß einem auf der Achse Z-Z liegenden umgekehrten Kegelstumpf und die geringe Kegelstumpfform des Abschnitts 31a der Kammer 31 ermöglichen die Einführung von Druckgas aus dem Behälter 6 in das Ventil 9 in Richtung auf den Balgen 4, oder die Abfuhr des Druckgases aus dem Balgen zu dem Ventil 9 mit einer Strömungsmenge, welche praktisch zu der Amplitude der auf das Fahrgestell 3 des Fahrzeugs wirkenden Kraft proportional ist, was besonders vorteilhaft ist.
Sobald das Strapenprofil wieder normal wird, geht der Hebel 12 abwärts (Pfeil G), der Exzenter 45 übt keine Kraft mehr auf das Gleitstück 22 aus und kehrt in seine Anfangsstellung zurück. Gleichzeitig wird auch das Gleitstück 22 durch den auf die elastische Membran 44 in der Kammer 53 ausgeübten Druck des Druckgases in seine Ausgangsstellung zurückgeführt.
Schliesslich hat der Rückgang des Gleitstücks 22 die Rückkehr der Ventilklappe 23 auf ihren Sitz 24. unter der Wirkung der Rückholfeder 25 zur Folge.
Der Gasdruck in dem Behälter 6 und die Spannung der Feder 25 sind ferner so eingestellt, dap das Gas die Ventilklappe 26 von ihrem Sitz 27 abheben und die Kammer 29 füllen kann.
Dies hat zur Folge, dap das Druckgas dank der Kegelstumpfform des Endabschnitts 32 aus der .Kammer 29 in den zwischen dem Bund 34 und dem Sitz 24 freigelegten Ringraum abströmt. Das Gas strömt nacheinander in die Bohrung 28, die Bohrung 19 und die leitung 7 zur Verbindung des Ventils 9 mit dem Balgen 4. Infolgedessen nimmt der Gasdruck in diesem zu, was das Fahrgestell 3 und die karosserie des Fahrzeugs auf ihrer ursprünglichen Höhe zu halten sucht.
Je weiter das Gleitstück 22 die Ventilklappe 23 von ihrem Sitz 24 entfernt, umso grösser ist der gleichzeitig freigelegte Ringraum zwischen dem Bund 34 des Gleitstücks 22 und dem Sitz 24 und zwar infolge der Kegelstumpfform des Endabschnitts 32 des Gleitstücks 22. Die Strömungsmenge des in den Abfederungsbalgen 4 eingeführten Druckgases ist daher praktisch zu der Amplitude der Bewegung des Gleitstücks 22 proportional, oder -anders ausgedrückt, zu der Grösse der von der Fahrbahn aut das Fahrgestell 3 ausgeübten Kraft.
Die Herstellung der Führungsmuffe 38 und der Zentrierbuchse 42 des Gleitstücks 22 aus Polyäthylen mit hohem Molekulargewicht erteilt dem Ventil infolge des besonders niedrigen Reibungskoeffizienten dieses Werkstoffs eine sehr große Empfindlichkeit für die auf das Fahrgestell 3 des Fahrzeugs ausgeübten Kräfte. Aoßerdem ist jede Schmierung dieser Teile zur Zentrierung und Führung fortgefallen, was die Wartung des erfindungsgemäßen Ventile 9 beträchtlich verringert.
Versuche haben gezeigt, dap man so eine äusserst wirksame Regelung der Abf ederung des Fahrzeugs erhält, was den Komfort der Fahrgäste erhöhte Die Erfahrung hat ferner gezeigt, dap das Ventil sich nach seiner sehr groben Zahl von Hin- und Hergängen des Gleistücks 22 nicht festfrisst, wie die bekannten Ventile. Die Benutzung des erfindungsgemäßen Ventils 9 bietet ein besonderes Interesse für schwere Straßenfahrzeuge, wie Lastkraftwagen und Reiseomnibusse.
Bei der in Fig 6 bis 8 dargestellten Ausführungsform der Erfindung trägt die drehbare Welle 46 einen Nocken 145, an dessen Ende sich die schwingende Zentrierbuchse 42 abstützt.
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, besitzt der Nocken 145 eine angeähert halbzylindrische Oberfläche 145a, deren Ränder durch durch eine abgerundete mittlere Fläche 145c vereinigte Abflachungen 145b und 145b1 verbunden sind.
Die Zentrieubuchse 42 ist mit Gleitsitz in eine zylindrische Kammer 107 des Körpers eingesetzt. Die Kammer 107 mündet auf der Seite des Sitzes 24 an der Kammer 29 des Körpers 13a und auf der anderen Seite an der Auslaßöffnung 108.
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal dieser Ausführung sind Auslakanäle 110 in der Buchse 42 so ausgebildet, daß ihre Öffnungen in Bezug auf den Nocken 145 seitlich münden.
Bei der in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausfürungsform enthält die Buchse 42 drei schräg zu der Achse Z-Z des Gleitstücks 22 liegende Kanäle 110, deren Auslaßöffnungen einen gegenseitigen Winkelabstand von etwa 120 haben. Die Kanäle 110 konvergieren zu dem Axialkanal 52 des Gleitstücks 22 und stehen mit diesem Kanal durch eine innerhalb der Buchse 42 liegende Verbindungskammer 120 in Verbindung.
Gemäß einem anderen Merkmal der Ausnildung gemäß Fig. 6 bis 8 wird die zylindrische Kammer 107 auf der Seite der elastischen Ventilklappe 23 durch eine kegelstumpfförmige Kammer 131 verlängert, deren kleinster Querschnitt den Rand des ringförmigen Sitzes 24 bildete Das Gleitstück 22 besitzt einen Endabschnitt 136, dessen Außenfläche kegelstumpfförmig ist, und dessen Basis einen Durchmesser hat, welcher praktisch gleich dem kleinsten Durchmesser der kegelstumpfförmigen Kammer 131 ist.
Die Arbeitsweise des obigen Regelventils entspricht der der Ausführung des in Fig. 2 bis 5 dargestellten Ventils.
Wenn das Fahrzeug in eine Kurve einfährt oder über einen Buckel fährt, dreht sich der Hebel 12 des dem betreffenden Rad 2 zugeordneten Ventils gemäp dem Pfeil F (Fig. 7) nach oben. Der auf der Oberfläche 145c in Ruhe befindliche Nocken 145 dreht sich entsprechend in dem durch den Pfeil K (Fig-. 6) angedeuteten Sinn, und seine Abflachung 145b kommt mit der Buchse 42 in Berührung. Die Fläche 145b hebt die Buchse 42 an, und das Gleitstück 22 hebt die Ventilklappe 23 von ihrem Sitz 24 ab.
Der das dem Ventil zugeordnete Abfederungsglied bildende Balgen 4 wird durch die Veränderung der Höhenlage des Fahrgestells 3 zusammengedrückt und erzeugt in der Kammer 29 einen Überdruck, welcher durch das Ventil 26 angehalten wird, welches auf den Sitz 27 gedrückt wird.
Auf der dem Rad 2 abgewandten Seite sucht das Fahrgestell 3 auf'wärtszugehen, wodurch der Hebel 12 nach unten gedreht wird (Pfeil H). Der Nocken 145 dreht sich dann in dem dem Pfeil K entgegengesetzten Sinn, wobei er mit seiner Abflachung 145b mit der Buchse 42 in Berührung bleibt.
Die Buchse 42 treibt das Gleitstück 22 in Richtung auf die Auslapöffnung an, so dapes sich von der Ventil klappe 23 entfernt und einen ringförmigen Durchla zwischen dem Sitz 24 und dem Endabschnitt 136 des Gleitstücks 22 freigibt.
Die Druckluft strömt dann aus dem Ventil zugeordneten Abfederungsbalgen 4 durch die Bohrung 19, den obigen ringförmigen Durchlaß, den Axialkanal 52, die Klammer 120 und die drei Kanäle 110, um aus dem Ventil durch die Offnung 108 zu entweichen. Der Druck in dem Abfederungsbalgen nimmt ab, wodurch das Fahrgestell des Fahrzeugs in seine durch den Hebel 12 bestimmte Ausgangsstellung oder Gleichgewichtsstellung zurückgeführt wird.
Das Ventil, dessen Arbeiten oben erläutert wurde, besitzt folgende Vorteile: Wenn sich das Gleitstück 22 von der Ventilklappe 23 abhebtm ist die Strömungsmenge der Druckluft, welche aus dem Balgen 4 kommt und in den Axialkanal 52 strömt, eine wachsende nicht lineare Funktion der Verschiebung des Gleitstücks 22. Die ses Ergebnis wird durch die Kegelstumpfform der Kammer 131 erhalten, welche eine bessere Stetigkeit des Ansprechens des in Fig. 6 bis 8 dargestellten Ventils gewährleistet. Diese vorteilhafte technische Wirkung wird auch erhalten, wenn das Gleitstück 22 die Ventilklappe 29 anhebt, wobei dann die Druckluft aus der Kammer 29 in die kegelstumpfförmige Kammer 131 fliesst.
Die Oberflache des Nockens 145 steht nicht mit den Umfängen der Öffnungen der Kanäle 110 in Berührung, was eine vorzeitige Abnutzung der Buchse 42 durch Fortfall einer jeden Reibung zwischen dem Nocken 145 und diesen Umfängen verhindert.
Ferner verschafft die Schräglage der Abflachungen 145b eine bessere Stetigkeit des Ansprechens des Ventils für die auf den Betätigungshebel 12 wirkenden Eriffte.
Als Zahlenbeispiel sei angegeben, daß die Differenz der Halbmesser zwischen den zylindrischen Flächen 145a und 145c etwa 2 mm betragen kg ao Ferner ist die Ausführung des in Fig. 6 bis 8 dargestellten Regelventils erheblich einfacher als die des Ventils der Fig. 2 bis 5. Insbesondere enthält der Körper 13 keinen seitlichen Längskanal mehr, welcher die Eingangsbohrung 19 mit der die elastische Membran 44 enthaltenden Kammer in Verbindung setzt.
Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So können insbesondere die schwingende Buchse 42 und die Führungsmuffe 38 aus einem Kunststoff hergestellt werden, welcher von Polyäthylen mit hohem Molkulargewicht verschieden ist, aber ähnliche Eigenschaften besitzt.
Es besteht die Gefahr, dap ständige Schwingungen kleiner Amplitude der biegsamen Membran 44 während der Fahrt des Fahrzeugs schliesslich eine übermäßige Abnutzung dieser Membran erzeugen. Um diesem Nachteil abzuhelfen, kann die Welle 46 zweckmässig mit einem Regelgewicht versehen werden, wobei der Hebel 12 durch ein metallisches Federblatt ersetzt wird.
Die Trägheit des Regelgewichts und die Biegsamkeit des metallischen Federblattes ermöglichen dann, bei der Membran 44 und dem Gleitstück 22 die kleinen Schwingungen mit einer z.B unter etwa 1 mm liegenden Amplitude in Fortfall zu bringen. Die Versuche haben gezeigt, daß unter diesen Bedingungen etwa 80 Prozent der Schwingungen in Fortfall gebracht werden, ohne die Weichheit der Abfederung und den Komfort der Fahrgäste wesentlich zu verändern. Dagegen erhöht diese Ausführungsform des erfindungsgemäPen Ventils die Lebensdauer beträchtlich.
Der Nocken 145 kann e inen Umfangsquerschnitt haben, welcher von dem in Fig. 6 sichtbaren verschieden ist, und die Auslaßkanäle 110 können in anderer Zahl vorhanden und sogar auf einen einzigen beschränkt sein. Die Lager 49, 51 können fortfallen, wenn die Welle 46 mit ihrem Exzenter 45 aus Kunststoff hergestellt wird.

Claims

PATANTANSPRÜCHE

1. Druckregelventil, insbesondere für die pneumatische Abfederung von Straßenfahrzeugen mit einem Hohlkörper, in welchem eine zur Verbindung mit einem Druckgasbehälter bestimmte Öffnung zur Zufuhr von Druckgas, eine Öffnung zum Anschlup einer Leitung zur Verbindung des Ventils mit dem zugeordneten Abfederungsglied, eine Auslaßöffnung und Mittel ausgebildet, sind, welche die Anschlußöffnung entweder mit der Eintrittsöffnung für das Druckgas oder mit der Auslaßöffnung in Verbindung setzen, gekennzeichnet durch ein Gleitstück (22), welches axial in den Hohlkörper (13) eingesetzt ist und mit einer elastischen Vntilklappe (23) zur Steuerung der Druckgas zufuhr zu dem Ventil zusammenwirkt, welche zwischen der Eintrittsöffnung (17) und der Öffnung (19) zum Anschluß an das Abfederungsglied (4) angeordnet ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (22) mit der Ventilkörper (23) durch einen kegelstumpfförmigen Endabschnitt (32) zusammenwirkt, dessen grössere Grundseite der Ventilklappe (23) gegenüberliegt, wobei der Körper (13) eine kegelstumpfförmige K er (131) aufweist, welche den der Ventilklappe (23) zugeordneten Endabschnitt des Gleitstücks (22) umgibt.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Bewegung des Gleitstücks (22) durch eine mit einem Exzenter versehene drehbare Welle gesteuert wird, welche fest mit einem Betätigungsglied, z.B. einem Hebel, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dap das Gleitstück (22) axial in eine schwingende Zentrierbuchse (42) eingesetzt ist, welche mit Gleitsitz in dem Körper (13) zwischen dem Exzenter (45) der Welle g46) und einem in den Körper (13) eingesetzten elastischen Rückholglied (44), z.B. einer Membran, angeordnet ist, wobei diese Buchse (42) in der neutralen Stellung durch eine sich an dem Körper (13) abstützende Feder (20) gehalten wird, und daß die Buchse (42) aus einem Kunststoff hergestellt ist, z.B. Polyäthylen mit hohem Molekulargewicht.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da das Gleitstück (22) mit Gleitsitz in eine axiale Führungsmuffe (38) eingesetzt ist, welche sich in dem Körper (13) zwischen der Buchse (42) und der Ventilklappe (23) abstützt und aus einem Kunststoff hergestellt ist, z.B. Polyäthylen mit, hohem Molekulargewicht.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennmeichnet, dap eine zu dem Gleitstück (22) gleichachsige zylindrische Kammer (53) in dem Körper (13) zwischen der Buchse (42) und der Muffe (38) ausgebildet ist und durch einen seitlichen Kanal (54) mit der Öffnung (19) zum Anschlup des Ventils an das AbBederungF glied (4) in Verbindung steht.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dap die Ventilklappe (23) gegen ihren Sitz (24) durch eine zu dem Gleitstück (22) gleichachsige Rückholfeder (25) gedrückt gehalten wird, welche sich an einer zweiten Ventilklappe (26) zum Verschlup der Eintrittsöffnung (17) für das Druckgas abstützt, wobei diese zweite VerschluR-klappe (26) ein Rückschlagventil für das Gas für den Weg von dem Abfederungsglied (4) zu dem Druckgasbehälter (6) bildet.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dap das Gleitstück (22) einen AxiaIkanal (52) besitzt, welcher die Anschlupöffnung (19) mit der Auslapöffnung (21) in Verbindung setzt, wenn das Gleitstück (22) von der zugeordneten Ventilklappe (23) abgehoben ist.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dap die mit einem Exzenter (45) versehene drehbare Welle (46) mit einem Gewicht versehen ist,und dap das Betätigungsglied durch ein metallisches Federblatt gebildet wird.

9. Ventil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,' dap das Gleitstück (22) in ständiger Berührung mit dem exzenter (45) der Welle (46) durch den Druck des Druckgases gehalten wird, welches aus dem Abfederungsglied (4) kommt und durch den seitlichen Kanal (54) in die zylindrische Kammer (53) eintritt.

10. Ventil nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzielung einer stetigen Wirkung in beiden Betätigungsrichtungen, welche ein durch Reaktion wirkendes elastisches Glied (44) zur Rückholung des Gleitstücks (22) in seiner zylindrischen Kammer (53) und die elastische Ventilklappe (23) umfassen, deren Biegsamkeit gestattet, den Eingangs des Axialkanals (52) des Gleitstücks (22) während eines Teils des Hubes des Gleitstücks (22) vor dem Abheben der Ventilklappe (23) von ihrem Sitz (24) oder in entgegengesetztem Sinn vor der Offnung des Axialkanals (52) des Gleitstücks (22) geschlossen zu halten

11. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit einem Nocken (145) versehene drehbare Welle (46), welche fest mit einem Betätigungshebel (12) zur Steuerung der Bewegung des Gleitstucks (22) verbunden ist.

12. Ventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dap der Nocken (145) eine angenähert halbzylindrische Oberfläche (145a) aufweist, deren Ränder durch durch eine mittlere abgerundete Fläche (145c) verbundene Abflachungen (145b1) verbunden sind.

13. Ventil nach Anspruch 11 oder 12, bei welchem das Gleitstück einen Axialkanal besitzt und axial in eine mit Gleitsitz in den Körper eingesetzte schwingende Zentrierbuchse eingesetzt ist, wobei der Axialkanal des Gleitstücks mit wenigstens einem in der Buchse ausgebildeten Auslaßkanal in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dap die Mündung des Auslapkanals (110) seitlich in Bezug auf den Nocken (145) mündet.

14. Ventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dap die Buchse (42) drei schräg gegen die Achse (Z-Z) des Gleitstücks (22) liegende Auslaßkanäle (110) aufweist, deren Austrittsöffnungen einen gegenseitigen Winkelabstand von etwa 1200 haben.