DE3333888C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Niveauregelventil mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen, wie es insbesondere für Kraftfahrzeuge mit Luftfederung Verwendung findet.

Ein derartiges Niveauregelventil ist aus der DE-OS 30 13 305 bekannt und weist bereits einen Einsatzkörper auf, der zwischen Ventilstößel und Gehäuse ge­ lagert ist. Es ist möglich, den Einsatzkörper in seiner axialen Relativlage zum Ventilstößel einzustellen, um auf diese Weise die Lage der Abschlußstellung relativ zum schwenkbaren Betätigungshebel des Ventilstößels zu verändern. Damit ist es möglich, Einstellarbeiten bzw. ein Nachjustieren vorzunehmen. Es versteht sich, daß die axiale Lage des Einsatzkörpers bei einem solchen Niveauregelventil, welches mit einer Grundeinstellung eingestellt ist, nur noch vergleichsweise gering ver­ stellt bzw. justiert werden muß, wobei der Verstellweg Bruchteile eines Millimeters oder allenfalls wenige Millimeter beträgt. Die Belüftung und die Entlüftung des Luftfederbalgs erfolgt über das geöffnete Einlaß­ ventil bzw. Auslaßventil jeweils in ungedrosselter Weise, und zwar unabhängig von der Größe der Hübe, die der Ventilstößel relativ zum Einlaßsitz bzw. Auslaß­ sitz ausführt. Da an dieses Niveauregelventil nur ein Luftfederbalg angeschlossen ist, entsteht das Problem der Querdrosselung mehrerer, über ein gemeinsames Niveauregelventil verbundener Luftfederbälge nicht.

Aus der DE-AS 10 64 357 ist ein Niveauregelventil ohne Einsatzkörper bekannt, also ein solches, bei dem der Ventilstößel direkt im Gehäuse des Niveauregelventils verschiebbar gelagert ist. Zwischen dem Doppelventil­ körper des Einlaß- bzw. Auslaßventils und den Anschluß­ stutzen für zwei, je zu einem Luftfederbalg beispiels­ weise verschiedener Fahrzeugseiten führender Leitungen ist eine Drossel mit veränderlichem Querschnitt ge­ bildet, der der gedrosselten Be- und Entlüftung der Luftfederbälge dient. Je nach der axialen Stellung des Ventilstößels ist diese Axialdrossel verschieden lang, so daß sich damit die Drosselwirkung hubabhängig verändert. In Verbindung damit sind auf dem Außenumfang des Ventilstößels in axialer Richtung vorgesehene Taschen und/oder axial sich erstreckende Ausnehmungen vorgesehen. Diese Axialdrossel dient nicht der Quer­ drosselung, also einem Luftaustausch zwischen zwei Luftfederbälgen. Für diese Querdrosselung wird eine andere Drossel überströmt, nämlich die Stege zwischen den Taschen über den Umfang des Ventilstößels, also in dem Spalt zum Ventilgehäuse. Diese aus den Stegen gebildete Drossel weist in Abschlußstellung konstante Drosselwirkung auf. Tritt zusätzlich eine Verstellbe­ wegung an dem Ventilstößel auf, dann kann sich diese Querdrosselwirkung ebenfalls verändern. Bei dieser bekannten Konstruktion ist es erforderlich, den Ventilstößel verdrehgesichert axial zu führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Niveauregelventil der eingangs beschriebenen Art trotz axial verstellbarem Einsatzkörper eine definierte Drosselcharakteristik zu gewährleisten, deren Drosselwirkung bei großen Hüben aufgehoben wird.

Erfindungsgemäß wird dies in Verbindung mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 niedergelegten Merkmalen erreicht. Trotz der Verstellmöglichkeit des Einsatzkörpers, die für eine Axialverstellung der Abschlußstellung unbedingt erforderlich ist, ist ge­ währleistet, daß die Bohrungen als Bestandteil zweier Leitungen für je einen unterschiedlichen Fahrzeugseiten zugeord­ neten Luftfederbalg das Überströmen der Luft immer an derselben Stelle bewirken, nämlich relativ zu der örtlichen Verdickung am Ventilstößel. Durch die axiale Länge der Verdickung am Ventilstößel einerseits und des eingezogenen Bereichs am Einsatzkörper andererseits sowie deren Überdeckung werden die beiden Hubbereiche geschaffen.

Im Bereich kleiner Hübe er­ folgt eine gedrosselte Überströmung. Ab einer gewissen Hubgrenze erfolgt bei größeren Hüben eine ungedros­ selte Überströmung.

Dabei ist die Gewähr dafür gege­ ben, daß die Belüftung der Luftfederbälge über das Einlaßventil im Bereich kleiner Hübe mit konstanter Drosselwirkung erfolgt, weil die axiale Länge des Drosselspalts auch von Bewegungen des Ventilstößels nicht verändert wird. Umgekehrt sinkt die Drosselwirkung über den Auslaßsitz, also bei Entlüftung der Luftfederbälge, im Bereich kleiner Hübe durch die sich mit wachsendem Hub verringernde Axiallänge des Drosselspalts. Die Querdrosselwirkung bleibt im Be­ reich kleiner Hübe konstant, was im allgemeinen aus­ reicht.

Der Einsatzkörper weist im Bereich der Bohrun­ gen unrunden Querschnitt auf und ist auf seinem äußeren Umfang über Zylinderabschnitte an dem unrunden Quer­ schnitt abgedichtet. Damit ist die Gewähr dafür ge­ geben, daß die Drosselwirkung definiert zwischen Einsatzkörper und Ventilstößel erfolgt. Hier liegt aber eine runde Ausbildung vor, so daß die Drosselwirkung letztendlich unabhängig von der für die axiale Einstellung des Einsatzkörpers erforderlichen Drehung des Einsatzkör­ pers gegenüber dem Gehäuse ist. Darüber hinaus bleibt auch bei einer Relativverdrehung zwischen Einsatzkörper und Ventilstößel die Drosselwirkung konstant, d. h. es ist nicht mehr erforderlich, den Ventilstößel ver­ drehgesichert zu führen.

Die als Ringspalt ausgebildete Drossel wird zwar bei Be- und Entlüftung im wesentlichen in axialer Richtung durchströmt, während sie bei Kurvenfahrt mehr in radia­ ler oder tangentialer Richtung durchströmt wird. Damit ist es auch durchaus möglich, der Drossel mit veränderlichem Querschnitt unterschiedlicher Eigen­ schaften für die beiden Strömungsrichtungen zuzuord­ nen. Insbesondere kann der engste drosselnde Quer­ schnitt für die Verbindung der Luftfederbälge unter­ einander besonders klein sein oder sogar eine Schließstellung besitzen.

Die verdickung am Ventilstößel und der im Durchmesser eingezogene Bereich am Einsatzkörper können eine solche axiale Erstreckung und Überdeckung aufweisen, daß die Drosselwirkung bei größeren Relativbewegungen zwischen Ventilstößel und Einsatzkörper unwirksam wird. Damit sind auf einfache Weise konstruktive Möglichkeiten aufgezeigt, eine definierte und an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßte Drosselcharakteristik zu schaffen.

Die radialen Bohrungen am Einsatzkörper können über Abfräsungen am Einsatzkörper mit den Anschlußstutzen des Gehäuses in Verbindung stehen. Solche Abfräsungen lassen sich vergleichsweise leicht herstellen und es entstehen gleichsam zwangsläufig die abdichtenden Zylinderab­ schnitte zwischen Gehäusebohrung und Einsatzkörper.

Der hubabhängige veränderliche Querschnitt der Drossel kann auch einstellbar ausgebildet sein, um ein Niveau­ regelventil auf verschiedene Anwendungsfälle einstel­ len zu können. Hierdurch erhöht sich allerdings der konstruktive Aufwand; in den meisten Fällen ist diese Einstellbarkeit nicht erforderlich.

Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele weiter beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Niveau­ regelventil,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine ähnliche Schnittdarstellung wie Fig. 2, jedoch bei einer anderen Aus­ führungsform.

Das in Fig. 1 dargestellte Niveauregelventil besitzt ein Ventil­ gehäuse 1, in welchem ein Einsatzkörper 2 abgedichtet ortsfest gelagert ist. Mit Hilfe eines Gewindes 3 ist seine Abschlußstellung einstellbar bzw. ein Ausgleich von Herstellungstoleranzen möglich. In dem Einsatzkörper 2 ist ein Ventilstößel 4 dichtend und verschiebbar gelagert, der mit einem Führungsstück 5 in Verbin­ dung steht, an welchem ein Exzenternocken 6 angreift, der an einer Drehwelle 7 sitzt, die letztendlich über einen Betätigungs­ hebel 8 verdrehbar ist.

Das Ventilgehäuse 1 besitzt einen ersten Anschluß 9 für eine Leitung 10, die von einem Druckluftvorrats­ behälter 11 herangeführt ist. Im Ventilgehäuse 1 ist nach dem Anschluß 9 ein Rückschlagventil 12 vorgesehen, welches in eine Kammer 13 hinein öffnet. Über eine Feder 14 ist ein Doppelventil­ körper 15 beaufschlagt. Der Doppelventilkörper 15 bildet mit einem Rand 16 des Ventilstößels 4 ein Auslaßventil 15, 16 und mit einem Rand 17 an dem Einsatzkörper 2 ein Einlaßventil 15, 17 für Druckluft aus der Kammer 13. Der Ventilstößel 4 ist zu Zwecken der Entlüftung hohl ausgebildet und besitzt eine örtliche Verdickung 18, die die dar­ gestellte Formgebung aufweist.

Zugeordnet im Einsatzkörper 2 zwi­ schen Dichtungen 19 und 20 sind sich radial erstreckende Bohrun­ gen 21 vorgesehen, die zu weiteren Bohrungen 22 im Ventilgehäuse und dann zu An­ schlußstutzen 23 und 24 führen, von denen Leitungen 25 und 26 zu den Luftfederbälgen 27 bzw. 28 führen. Der Luftfederbalg 27 ist der einen Fahrzeugseite und der Luftfederbalg 28 der anderen Fahr­ zeugseite zugeordnet bzw. dort angeordnet, während das Niveaure­ gelventil gleichsam in neutraler Mittelstellung zwischen den Fahrzeugseiten angeordnet sein kann.

Es ist auch möglich, ein solches Niveauregelventil z. B. bei Doppelachsen auf jeder Seite anzuordnen und jedem dieser Niveauregelventile zwei Luftfederbälge an der gleichen Fahrzeugseite an den verschiedenen Achsen zuzuord­ nen, damit z. B. beim Bremsen nur ein gedrosselter Lauftaustausch zwischen den beiden Luftfederbälgen auf jeweils der einen Fahrzeug­ seite stattfinden kann.

Gegenüber der örtlichen Verdickung 18 besitzt der Einsatzkörper 2 einen im Durchmesser eingezogenen Bereich 29, der mit der Verdic­ kung 18 zusammenarbeitet. Zwischen beiden wird die Drossel 18, 29 mit veränderlichem Querschnitt gebildet. Wie Fig. 2 erkennen läßt, ist der Einsatzkörper 2 im Bereich der Drossel 18, 29 mit einem etwa rechteckig begrenzten Querschnitt ausgestattet, dessen Kan­ ten durch Zylinderabschnitte 30 ersetzt sind, die weitgehend ab­ dichten. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß als wirksamer Drosselquerschnitt der Ringspalt zwischen der Verdickung 18 und dem eingezogenen Bereich 29 wirk­ sam wird, wenn z. B. bei Be- und Entlüftung der Ventilstößel 4 nur kleine Relativbewegungen gegenüber dem Rand 17 ausführt, der den Ein­ laßsitz des Einlaßventils 15, 17 bildet. Diese Verhältnisse blei­ ben weitgehend unverändert, und zwar auch dann, wenn die Abschluß­ stellung mit Hilfe des Gewindes 3 durch eine geringfügige Verdre­ hung des Einsatzkörpers 2 relativ zum Ventilstößel 4 und zum Ven­ tilgehäuse 1 stattfindet.

Andererseits ist ersichtlich, daß bei größeren Hüben, d. h. Relativbewegungen des Ventilstößels 4 zum Rand 17 des Einlaßventils 15, 17 der eng­ ste Querschnitt zwischen der Verdickung 18 und dem eingezogenen Bereich 29 verschwindet und ein größerer Durchtrittsquerschnitt in Strömungsrichtung freigegeben wird, so daß die Luft bei Belüftung über das geöffnete Einlaßventil 15, 17 zu der Bohrung 21 strömen kann. Umgekehrt ist die Strömungsrichtung bei Entlüf­ tung. Auch dann strömt die Luft aus den Luftfederbälgen 27 und 28 letztlich über die Bohrungen 21 und den vergrößerten Querschnitt der Drossel 18, 29 über das geöffnete Auslaßventil 15, 16 in die Atmosphäre.

Bei Kurvenfahrt spricht das Niveauregelventil in der Regel nicht an, so daß der Stößel 4 die in Fig. 1 dar­ gestellte Abschlußstellung einnimmt, in der der engste Querschnitt der Drossel 18, 29 in der Strömungs­ verbindung zwischen den beiden Luftfederbälgen 27 und 28 wirksam wird.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei wel­ cher der Einsatz 2 nur durch zwei seitliche Abfräsungen 31 abgeplattet ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Bohrungen 21 und 22 auch dann miteinander in Verbindung stehen, wenn zur Einstellung der Abschluß­ stellung eine geringfügige Verdrehung des Einsatzkörpers 2 erforderlich ist. Die Verdrehung ist hier schrittweise etwa jeweils um 180° möglich, was aber insbesondere bei Zugrundelegung eines Gewindes mit sehr kleiner Steigung ohne weiteres ausreicht. Auch in diesem Fall wird die Drossel 18, 29 mit veränderlichem Querschnitt von einer örtlichen Verdickung 18 und dem eingezogenen Bereich 29 an dem Einsatzkörper 2 gebildet.

Claims (4)

1. Niveauregelventil zum selbsttätigen Konstanthalten der Fahrgestellhöhe eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit Luftfederung, mit einem federbelasteten Doppelventilkörper, einem Einlaßsitz für den Doppelventilkörper und einem im Ventilgehäuse in axialer Richtung abgedichtet gelagerten und in axialer Richtung zum Zwecke der Einstellung der Ab­ schlußstellung verstellbaren Einsatzkörper, einem einen Auslaßsitz für den Doppelventilkörper tragenden und im Einsatzkörper abgedichtet verschiebbaren hohlen Ventil­ stößel, dessen Stellung relativ zum Ventilgehäuse über einen außerhalb des Ventilgehäuses angeordneten schwenk­ baren Betätigungshebel veränderbar ist, wobei der Ein­ satzkörper sich radial erstreckende Bohrungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer hubab­ hängig veränderlichen Querschnitt aufweisenden Drossel zwischen Einsatzkörper (2) und Ventilstößel (4) ein Ringspalt zwischen einer örtlichen Verdickung (18) am Ventilstößel (4) und einem im Durchmesser ein­ gezogenen Bereich (29) am Einsatzkörper (2) vor­ gesehen ist, daß die radialen Bohrungen (21) als Bestandteil zweier für je einen unterschiedlichen Fahrzeug­ seiten zugeordneten Luftfederbalg (27, 28) vorge­ sehener Leitungen an den Ringspalt (Drossel 18, 29) im eingezogenen Bereich (29) des Einsatzkörpers (2) anschließen, und daß der Einsatzkörper (2) im Bereich der Bohrungen (21) unrunden Querschnitt mit im Ventilgehäuse (1) weitgehend abgedichteten Zylinderabschnitten (30) aufweist.

2. Niveauregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verdickung (18) am Ventilstößel (4) und der im Durchmesser eingezogene Bereich (29) am Einsatzkörper (2) eine solche axiale Erstreckung und Überdeckung aufweisen, daß die Wirkung der Drossel (18, 29) erst bei großen Relativbewegungen zwischen Ventilstößel (4) und Einsatzkörper (2) aufgehoben wird.

3. Niveauregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die radialen Bohrungen (21) über Abfräsungen (31) am Einsatzkörper (2) mit den Bohrungen (22) und damit den An­ schlußstutzen (23, 24) in Verbindung stehen.

4. Niveauregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der hubabhängig veränderliche Quer­ schnitt der Drossel (18, 29) einstellbar ausgebildet ist.