DE3008150C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftfederventil zur Steuerung der lastabhängigen Niveauregelung von Luftfedern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Luftfederventil ist durch die DE-PS 19 06 062 bekannt. Da die Funktion dieses bekannten Luftfederventils für die Ventilsteuerung einen in der Höhe verstellbaren Ventilstößel vorsieht, sind die Einbaumaße, insbesondere bezüglich der Einbauhöhe, ver­ hältnismäßig groß, so daß bei einem kleinen Platzangebot, z. B. bei luftgefederten Fahrersitzen, die Unterbringung des Ventils problematisch sein kann.

In der Regel unterliegen Luftfederventile einer ständig wechselnden Dauerbelastung. Da die mechanische Kraftüber­ tragung in dem vorerwähnten Luftfederventil über mehrfache mechanische Umlenkungen zwischen Betätigungshebel, einer Exzentereinrichtung und dem Ventilstößel verläuft, kann es aufgrund dieser Dauerbelastung zu Ausfällen kommen.

Ein Luftfederventil der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 38 31 968 bekannt. Bei diesem werden als Plattenventile ausgebildete Ventilkörper über in dem Gehäuse abgedichtet längsverschieblich geführte Stößel von einem Nockenglied ge­ steuert. Aufgrund der zwischen Nockenglied und Plattenventilen angeordneten Stößel weist diese Bauart große Bauabmessungen auf. Wegen der Stößel, insbesondere auch wegen deren Ab­ dichtung, ist diese Lösung auch aufwendig.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein kosten­ günstiges Luftfederventil der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches in kompakter Bauweise eine möglichst niedrige Bauhöhe aufweist und welches extremen Dauerbelastungen standhält.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Durch die Verwendung von nebeneinanderliegenden direkt nockenbetätigten Platten­ ventilen ist ein Luftfederventil in kompakter und kosten­ günstiger Bauweise geschaffen, dessen Betätigungskräfte aufgrund der günstigeren Kraftübertragung klein sind und welches für extreme Dauerbelastungen geeignet ist. Vor­ teilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind dem Unteranspruch zu entnehmen.

Die Lage der Plattenventile und die dadurch ermöglichte seitliche Anordnung der Hebelausladungen rechtwinklig zur Ventilschließrichtung und deren Wirkverbindung mit einer radialen Übertragungskontur einer drehbaren Welle, die den Plattenventilen angepaßt ist, wobei die drehbare Welle direkt mit dem Anlenkhebel verbunden ist, sind weitere Vorteile, welche in vorteilhafter Weise eine kompakte Bauweise auszeichnen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbei­ spielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein aus zwei Plattenventilen bestehendes Luft­ federventil;

Fig. 2 das Luftfederventil gemäß Fig. 1 mit einer Dämpfungseinrichtung;

Fig. 3 einen Schnitt A-A durch den hydraulischen Däm­ pfungsteil mit einem Schnitt B-B durch das Luftfederventil gemäß Fig. 2.

Das Luftfederventil gemäß Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1 mit einem Luftvorratsanschluß 2, einem Luft­ federanschluß 3 und einer in die Atmosphäre führenden Entlüftungsöffnung 4. Zwei in einer Kammer 1 a des Ge­ häuses 1 in nebeneinander angeordnete Ventil­ platten 5 und 6 bilden mit ihren Dichtflächen 5 a und 6 a und mit Bohrungen 7 und 8 ein mit dem Vorratsan­ schluß 2 über die Bohrung 7 verbundenes Einlaßventil 5, 7 und ein mit der Entlüftungsöffnung 4 über die Bohrung 8 verbundenes Auslaßventil 6, 8. Oberhalb der Ventilplatten 5 und 6 angeordnete Ventilfedern 9 und 10 halten die beiden Ventile 5, 7 und 6, 8 in Schließ­ stellung.

Ein mit einem Hebel 11 drehfest verbundenes, als Nocken­ scheibe ausgebildetes Ventilbetätigungsglied 12 ist der­ art zwischen den beiden Ventilen 5, 7 und 6, 8 angeord­ net, daß eine erste mit der Ventilplatte 5 in Eingriff tretende Nocke 13 bei einer mittels des Hebels 11 aus­ gelösten Drehbewegung des Ventilbetätigungsgliedes 12 in die eine Drehrichtung das Einlaßventil 5, 7 öffnet. Bei einer Drehbewegung des Ventilbetätigungsgliedes 12 in die andere Drehbewegung öffnet eine zweite, mit der Ventilplatte 6 in Eingriff tretende Nocke 14 das Aus­ laßventil 6, 8.

Die Funktion des Luftfederventils ist wie folgt:

Bei einer Vergrößerung der Beladung bewegt sich der Hebel 11 nach unten, und durch die auf das Ventilbetätigungs­ glied 12 übertragene Drehbewegung wird das Einlaßventil 5, 7 durch die in Eingriff mit der Ventilplatte 5 kommen­ de Nocke 13 geöffnet, so daß eine Druckluftverbindung zwischen dem Vorratsanschluß 2 und dem Luftfederan­ schluß 3 entsteht. Die Luftfeder wird über diese Ver­ bindung so lange belüftet, bis ein dem Beladungsge­ wicht entsprechender Druckausgleich entsteht und der Hebel 11 wieder in seine Normalstellung zurückgeht und das Einlaßventil 5, 7 wieder schließt.

Nimmt dagegen die Beladung ab, so bewegt sich der Hebel 11 nach oben und die Drehbewegung des Ventilbetätigungsglie­ des 12 führt zum Eingriff der Nocke 14 mit der Ventil­ platte 6, und das Auslaßventil 6, 8 wird geöffnet, so daß eine Druckluftverbindung zwischen dem Luftfederan­ schluß 3 und der Atmosphäre über die Öffnung 4 entsteht.

Die Luftfeder wird über diese Verbindung so lange ent­ lüftet, bis der Hebel 11 in seine Normallage zurück­ kehrt und das Auslaßventil 6, 8 wieder schließt.

Für das soweit beschriebene Luftfederventil werden an­ hand der Fig. 2 und 3 Details beschrieben, welche eine Dämpfungseinrichtung betreffen.

Aus der Fig. 1 übernommene Bezugszeichen bedeuten in den Fig. 2 und 3 gleiche Bauteile mit gleicher Funktion.

Bei einer Entlastung der Luftfeder bewegt sich der He­ bel 11 und ein damit verbundenes Federgehäuse 30 nach oben. Eine mit dem Federgehäuse 30 verbundene Betäti­ gungswelle 31 macht diese Bewegung zunächst nicht mit, da zunächst ein im Federgehäuse 30 gelagerter, unter der Federkraft einer Druckfeder 32 stehender Feder­ kolben 33 angehoben wird. Der Federkolben 33 drückt dabei auf eine Kante 31 a der abgeflachten Betätigungs­ welle 31, wobei die Federkraft der Druckfeder 32 ver­ stärkt wird. Es wirkt dann also ein definiertes Dreh­ moment auf die Betätigungswelle 31 und damit auf die Dämpfungseinrichtung.

Die Betätigungswelle 31 übt eine Kraft auf einen in einem Gehäuse 34 angeordneten Kolben 35 über einen Mitnehmerbolzen 36 und Bolzen 37 und 38 aus.

Der Kolben 35 setzt jedoch dieser Kraft Widerstand ent­ gegen, da Dämpfungsräume 39 und 40 hinter dem Kolben 35 mit Flüssigkeit gefüllt sind. Diese Flüssigkeit muß der Kolben 35 durch einen Spalt zwischen dem Kolben 35 und dem Gehäuse 34 von dem einen Dämpfungsraum in den anderen Dämpfungsraum verdrängen.

Die Bewegung des Kolbens 35 und die Übertragung der Drehbewegung der Betätigungswelle 31 auf die Ventilbe­ tätigungsscheibe 12 hebt die Ventilplatte 6 an und Druckluft strömt vom Luftfederanschluß 3 durch das offene Auslaßventil 6, 8 in die Atmosphäre.

Bei einer Belastung der Luftfeder vollzieht sich der beschriebene Vorgang in derselben Form in einer gegen­ läufigen Bewegung des Kolbens 35. Hierbei findet eine Belüftung der Luftfederung über den Vorratsanschluß 2, das offene Einlaßventil 5, 7 und den Anschluß 3 statt.

Bei der Rückführung des Kolbens 35 aus seiner jeweiligen Endlage in die Mittellage befindet sich eine der Steuer­ kanten 41 oder 42 des Kolbens 35 im Bereich einer der beiden Dämpfungsräume 39 oder 40. Infolgedessen kann die Flüssigkeit über einen großen Spalt 35 a oder 35 b und eine sich jetzt öffnende Ventilzunge 43 oder 44 rasch zurückströmen. Der Kolben 35 folgt der Bewegung des Hebels 11.

Mit der beschriebenen hydraulischen Dämpfungseinrich­ tung wird im Dämpfungsbereich des Kolbens 35 ein Zustand erreicht, welcher bei kleinen Schwingungen keine oder nur zeit­ lich verzögerte Be- oder Entlüftung der Luftfeder zu­ läßt.

Die beschriebene Drosseleinrichtung kann in Abwandlung auch vor dem Einlaßventil und/oder auch vor oder nach dem Auslaßventil angeordnet werden; dabei ist in bei­ den Fällen eine Anordnung außerhalb des Luftfederven­ tilgehäuses oder im Gehäuse selbst möglich.

Der Spalt zwischen den Nocken (Kontur) 13 und 14 und den Ven­ tilplatten 5 und 6 legt den Ansprechweg der Plattenventile 5, 7; 6, 8 fest und muß in festgelegte Toleranzen gehal­ ten werden. Damit dieser Ansprechweg nicht unzulässig große Toleranzen erreicht, was der Fall wäre, wenn die Ventile beliebig kippen können, liegen die Ventile in Ruhelage auf Erhöhungen 50 auf.

Um eine sichere Anlage zu gewährleisten, kann der Kraft­ angriffspunkt der Federn 9 und 10 zwischen den Ventilboh­ rungen 7 und 8 und den Auflagen (Erhöhungen) 50 vorgesehen werden. Durch diese Maßnahme können die Ventile nicht undefiniert kippen und die Toleranz des Ansprechweges nicht unzulässig vergrößern.

Claims (4)

1. Luftfederventil zur Steuerung der lastabhängigen Niveau­ regelung von Luftfedern, welches folgende Merkmale umfaßt:

• a) in einem, mit mindestens einem Luftvorratsanschluß (2) und mit mindestens einem Luftfederanschluß (3) ver­ sehenen Gehäuse (1) ist ein Einlaßventil (5, 7) und ein Auslaßventil (6, 8) vorgesehen;
• b) das Einlaßventil (5, 7) verbindet den Luftvorrats­ anschluß (2) mit dem Luftfederanschluß (3), während das Auslaßventil (6, 8) den Luftfederanschluß (3) mit einer in die Atmosphäre entlüftenden Auslaßöffnung (4) verbindet;
• c) es sind mechanische Übertragungsmittel zur be­ lastungsabhängigen Niveauregelung der Luftfedern vorgesehen;
• d) das Einlaßventil (5, 7) und das Auslaßventil (6, 8) sind als Plattenventile ausgebildet, welche aus Ventilplatten (5 bzw. 6) mit Dichtflächen (5 a bzw. 6 a) und aus Ventilbohrungen (7 bzw. 8) des Gehäuses (1) bestehen;
• e) es sind Ventilfedern (9 und 10) vorgesehen, die in Eingriff mit den Ventilplatten (5 und 6) stehen und derart angeordnet sind, daß die von ihnen auf die Ventilplatten (5 und 6) ausgeübten Kräfte die Ventile (5, 7; 6, 8) schließen;
• f) die mechanischen Übertragungsmittel bestehen aus einem mit einem winkelverstellbaren Hebel (11) ver­ bundenen, als Nockenglied ausgebildeten Ventilbe­ tätigungsglied (12),

dadurch gekennzeichnet,

• daß die Ventilplatten (5 und 6) mit einem über die zugeordnete Ventilbohrung (7 und 8) des Gehäuses 1 überstehenden Abschnitt in die Nockenbahn des Ventilbetätigungsgliedes 12 hinein­ ragen und so durch diese direkt betätigbar sind.

2. Luftfederventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) die Ventilplatte (5 bzw. 6) ist an ihrem einen Ende drehbar gelagert;
• b) die Ventilplatte (5 bzw. 6) liegt in Ruhelage auf einem Anschlag (Erhöhungen 50);
• c) der Kraftangriffspunkt der Feder (9 bzw. 10) liegt zwischen dem Anschlag und der Ventilbohrung (7) des Einlaßventils (5, 7) bzw. der Ventilbohrung (8) des Auslaßventils (6, 8).