DE4238790C2 - Air suspension unit - Google Patents

Air suspension unit

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DE4238790C2 DE4238790A DE4238790A DE4238790C2 DE 4238790 C2 DE4238790 C2 DE 4238790C2 DE 4238790 A DE4238790 A DE 4238790A DE 4238790 A DE4238790 A DE 4238790A DE 4238790 C2 DE4238790 C2 DE 4238790C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Luftfederaggregat mit einer bei Federhüben ihr Volumen verändernden Hauptkammer, z. B. Luft­ federbalg, die zur Veränderung der Progressivität der Feder­ kräfte des Luftfederaggregates mit einer ein im wesentlichen konstantes Volumen aufweisenden Zusatzkammer über ein Ventil verbindbar oder gegenüber dieser Kammer absperrbar ist.The invention relates to an air suspension unit with a Spring strokes changing their main chamber volume, e.g. B. air bellows used to change the progressiveness of the spring Forces of the air suspension unit with a one essentially constant volume additional chamber via a valve connectable or lockable against this chamber.

Luftfederaggregate werden an Kraftfahrzeugen, insbesondere auch an Lastkraftwagen, dann eingesetzt, wenn ein besonders hoher Komfort gewährleistet werden und gegebenenfalls darüber hinaus auch ermöglicht werden soll, den Bodenabstand des Fahrzeuges in Anpassung an unterschiedliche Einsatzbedingungen zu ändern. Die Veränderung des Bodenabstandes erfolgt üblicher­ weise dadurch, daß in das Luftfederaggregat zusätzliche Luft eingebracht bzw. aus dem Federaggregat Luft abgeführt wird. Die Luftzuführung bzw. -abführung wird üblicherweise auch zur Veränderung der Progressivität der Federkräfte eingesetzt, indem beispielsweise bei starken Einfederungshüben der Luft­ druck im Federaggregat erhöht und bei übermäßigen Ausfederungs­ hüben abgesenkt wird.Air suspension units are used on motor vehicles, in particular also used on trucks, when a special one high comfort can be guaranteed and if necessary above In addition, the ground clearance of the Vehicle adapted to different operating conditions to change. Changing the ground clearance is more common shows that additional air in the air suspension unit introduced or air is discharged from the spring assembly. The air supply or discharge is usually also used to change the progressivity of the spring forces, by, for example, strong air deflection strokes pressure in the spring assembly increased and excessive rebound is lowered.

Dabei muß allerdings in Kauf genommen werden, daß beim Fahr­ betrieb relativ viel Energie benötigt wird. However, it must be accepted that when driving operation requires a lot of energy.  

Um diesen Energieaufwand nach Möglichkeit gering zu halten, ist es grundsätzlich bekannt, in der eingangs angegebenen Weise eine bei Federhüben ihr Volumen verändernde Haupt­ kammer des Luftfederaggregates mit einer ein im wesentlichen konstantes Volumen aufweisenden Zusatzkammer zu kombinieren und die Verbindung beider Kammern mittels eines Ventils zu steuern. Die gegenüber der Hauptkammer absperrbare Zusatz­ kammer bietet die Möglichkeit, das federwirksame Luftvolumen zu verändern. Wenn das genannte Ventil zwischen Haupt- und Zusatzkammer seine geöffnete Endlage einnimmt, steht ein großes Gesamtvolumen zur Verfügung, welches sich bei Fede­ rungshüben des Luftfederaggregates nur relativ wenig ändert, da die Volumenänderung im Vergleich zur Größe des Gesamt­ volumens nur ein relativ geringes Maß hat. Dies bedeutet, daß sich der Luftdruck bei geöffnetem Ventil während der Fede­ rungshübe nur relativ mäßig ändert und das Luftfederaggregat eine Federkennung mit relativ geringer Progressivität auf­ weist. Damit wird ein besonders komfortabler Fahrbetrieb er­ möglicht. Bei Bedarf - beispielsweise wenn ein Einfederungs­ hub einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet - kann die Zusatzkammer gegenüber der Hauptkammer schnell abgesperrt werden, so daß nur noch das Luftvolumen in der Hauptkammer federwirksam wird. Dies ist gleichbedeutend damit, daß das Verhältnis zwischen den bei Federungshüben auftretenden Ver­ änderungen des federwirksamen Luftvolumens und dem Gesamt­ volumen in der Hauptkammer einen relativ großen Wert erreicht und das Luftfederaggregat dementsprechend mit deutlich ver­ stärkter Progressivität arbeitet, d. h. mit zunehmendem Ein­ federungshub wird eine deutlich zunehmende Abstützkraft des Federaggregates erreicht. In order to keep this energy expenditure as low as possible, it is generally known in the above For example, a head that changes its volume during spring strokes Chamber of the air suspension unit with a one essentially to combine constant volume having additional chamber and the connection of both chambers by means of a valve Taxes. The addition that can be locked off from the main chamber chamber offers the possibility of the spring-effective air volume to change. If the said valve between the main and Additional chamber assumes its open end position large total volume available, which is at Fede the stroke of the air suspension unit changes relatively little, because the volume change compared to the size of the total volume has only a relatively small dimension. This means that the air pressure with the valve open during the spring tion strokes changes only moderately and the air suspension unit a spring detection with relatively low progressivity points. This makes driving particularly comfortable possible. If necessary - for example if a jounce stroke exceeds a predetermined threshold - can the Additional chamber quickly blocked off from the main chamber so that only the air volume in the main chamber becomes effective. This is equivalent to the fact that Ratio between the Ver occurring in suspension strokes changes in the spring-effective air volume and the total volume in the main chamber reached a relatively large value and the air suspension unit accordingly with clearly ver works more progressively, d. H. with increasing on suspension stroke becomes a significantly increasing support force of the spring assembly reached.  

Darüber hinaus kann die Federkennung bei geschlossenem Ventil durch Zu- bzw. Abführung vergleichsweise geringer Luftmengen in bzw. aus der Hauptkammer vergleichsweise stark verändert werden. Entsprechende Luftfederaggregate werden beispielsweise in den folgenden Druckschriften beschrieben: JP 61-180034 A, DE 40 18 712 A1, DE 34 44 577 A1, DE-AS 10 81 780, DE-AS 11 44 127, DE-OS 15 30 632 und EP 01 66 702 A1.In addition, the spring detection when closed Valve comparatively lower due to supply and discharge Air volumes in and out of the main chamber comparatively be greatly changed. Corresponding air suspension units are, for example, in the following publications described: JP 61-180034 A, DE 40 18 712 A1, DE 34 44 577 A1, DE-AS 10 81 780, DE-AS 11 44 127, DE-OS 15 30 632 and EP 01 66 702 A1.

Nach der zuletzt genannten, gattungsbildenden Druckschrift kann das Ventil entweder als einfaches Umschaltventil oder als steuerbares Drosselventil ausgebildet sein. Im ersteren Falle ist nur ein vergleichsweise schnelles Umschalten zwischen dem voll­ ständig geöffneten und dem vollständig geschlossenem Zustand möglich. Im letzteren Falle läßt sich der Luftdurchsatz des Ventils steuern.According to the last-mentioned, generic document, the valve either as a simple changeover valve or as a controllable one Throttle valve to be formed. In the former case is only a comparatively quick switch between the full constantly open and completely closed possible. In the latter case, the air flow rate of the Control valve.

Bei einer gedrosselten Öffnungsstellung des Ventils ist jedoch zu berücksichtigen, daß der Einfluß der Zusatzkammer auf die Progressivität der Federkennung sehr gering werden kann, weil sich die bei Federungshüben in der Hauptkammer auftretenden dynamischen Druckänderungen praktisch nicht mehr auf die Zusatzkammer fortpflanzen können. Vielmehr wird die Zusatzkammer dynamisch von der Hauptkammer bei gedrosseltem Verbindungsweg "abgekoppelt".With a throttled open position of the valve however, take into account that the influence of the auxiliary chamber on the progressiveness of the feather detection can, because the suspension strokes in the main chamber occurring dynamic pressure changes practically not can reproduce more on the additional chamber. Much more the additional chamber becomes dynamic from the main chamber throttled connection "decoupled".

Aus der US 48 44 428 ist ein Luftfederaggregat bekannt, bei dem eine Haupt- und eine Zusatzkammer ständig über eine gedrosselte Leitung verbunden sind und zwischen den beiden Kammern ein verschiebbarer Kolben angeordnet ist, dessen Verstellung jeweils eine Vergrößerung des Volumens der einen Kammer und gleichzeitig eine Verkleinerung des Volumens der anderen Kammer bewirkt. Auch auf diese Weise läßt sich eine Veränderung der Progressivität der Feder­ kennung erreichen.An air suspension unit is known from US 48 44 428, in which a main and an additional chamber constantly over a throttled line are connected and between the  a displaceable piston is arranged in both chambers, the adjustment of which increases the volume one chamber and at the same time a reduction of the Volume of the other chamber causes. That way too can change the progressiveness of the spring reach identifier.

Im Hinblick auf einen guten Federungskomfort ist es wünschenswert, den Verbindungsweg zwischen Haupt- und Zusatzkammer asymmetrisch steuern zu können, derart, daß einerseits ein schnelles Schließen dieses Weges und andererseits ein verzögertes Öffnen ermöglicht werden. Durch ein schnelles Schließen läßt sich die Federung bei Bedarf ohne nennenswerten Leistungsaufwand stoßfrei ver­ härten, da sich einerseits das federwirksame Luftvolumen schnell ändert und andererseits allein durch die Schließung des Verbindungsweges keine Druckänderung in der Hauptkammer auftritt. Durch die verzögerte Öffnung des Verbindungsweges wird berücksichtigt, daß bei geschlossenem Verbindungsweg zwischen Haupt- und Zusatzkammer - je nach Federungshub - relativ große Druckdifferenzen auftreten können, die bei plötzlicher drosselfreier Öffnung des Verbindungsweges stoßartige Kräfte verursachen können.In terms of good suspension comfort, it is desirable the connection path between main and To be able to control the auxiliary chamber asymmetrically, such that on the one hand a quick closing of this path and on the other hand, a delayed opening can be made possible. The suspension can be closed quickly Verify demand without any noteworthy effort harden because on the one hand the spring-acting air volume changes quickly and on the other hand solely through the closure the connection path no change in pressure in the main chamber occurs. Due to the delayed opening of the connecting path it is taken into account that when the connection path is closed between main and additional chamber - depending on the suspension stroke - Relatively large pressure differences can occur which Sudden throttle-free opening of the connection path can cause sudden forces.

Für eine derartige Steuerung des Verbindungsweges wurden bisher keine konstruktiv einfachen Möglichkeiten aufge­ zeigt.For such a control of the connection path So far no structurally simple options shows.

Zwar zeigt die DE 35 44 474 C2 ein Ventil, bei dem die den Öffnungsquerschnitt in Abhängigkeit vom Ventilhub wiedergebende Kennlinie einen ausgeprägt geknickten Verlauf hat, derart, daß beim Verlassen der Schließlage mit zunehmendem Öffnungshub ein zunächst nur geringer und geringfügig zunehmender Öffnungsquerschnitt freigegeben wird, welcher sich erst nach der Öffnungsphase stark ver­ größert. Jedoch ist die Steuerung eines Ventils, welches in der Verbindung zwischen Haupt- und Zusatzkammer eines Luftfederaggregates der eingangs angegebenen Art einge­ setzt werden soll, schwierig, und zwar unabhängig von der Ventilkonstruktion. Dies beruht darauf, daß bei geschlos­ senem Ventil aufgrund von Federungshüben sehr stark wech­ selnde Druckdifferenzen zwischen Haupt- und Zusatzkammer auftreten können. Damit kann aber das Öffnungsverhalten des Ventils entsprechend starken Schwankungen unterliegen.DE 35 44 474 C2 shows a valve in which the the opening cross-section depending on the valve stroke reproducing characteristic curve a distinctly kinked Has course, such that when leaving the closed position  with increasing opening stroke a small and initially slightly increasing opening cross-section released will, which only changes strongly after the opening phase enlarged. However, the control of a valve which in the connection between the main and additional chamber Air suspension unit of the type specified above should be set, difficult, regardless of the Valve construction. This is because at closed senem valve very strongly due to suspension strokes alternating pressure differences between the main and additional chamber may occur. But this can change the opening behavior of the valve are subject to strong fluctuations.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, das Betriebsverhalten eines Luftfederaggregates der eingangs angegebenen Art durch neue Maßnahmen zur Steuerung der Verbindung zwischen Haupt- und Zusatzkammer zu verbessern.It is therefore the object of the invention to determine the operating behavior an air suspension unit of the type specified at the outset through new measures to control the connection between To improve the main and auxiliary chamber.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ventil einen vom Druck der Hauptkammer in Schließrichtung und vom Druck der Zusatzkammer in Öffnungsrichtung beauf­ schlagten Ventilkörper sowie einen mit dem Ventilkörper über eine Stange verbundenen Kolben mit einer vom Druck der Zusatzkammer beaufschlagten Wirkfläche und mit einer von einem steuerbaren pneumatischen Druck beaufschlagbaren anderen Wirkfläche besitzt und die vom Druck der Zusatzkammer beauf­ schlagte eine Wirkfläche des Kolbens größer als der vom Druck der Zusatzkammer beaufschlagte Querschnitt des Ventilkörpers ist.This object is achieved in that the Valve one from the pressure of the main chamber in the closing direction and acted upon by the pressure of the additional chamber in the opening direction struck valve body and one with the valve body Piston connected by a rod with a pressure of Additional chamber acted on and with one of one controllable pneumatic pressurizable other Has active area and the pressure of the additional chamber an effective area of the piston struck larger than that of the Cross-sectional pressure of the additional chamber Valve body is.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird erreicht, daß der Druck der Zusatzkammer immer eine Schließkraft auf das Ventil ausübt, und zwar unabhängig davon, ob der Druck der Hauptkammer höher oder niedriger als Druck der Zusatz­ kammer ist.With the arrangement according to the invention it is achieved that the pressure of the additional chamber always has a closing force  exerts the valve regardless of whether the pressure the main chamber higher or lower than the pressure of the additive chamber is.

Damit haben die stark wechselnden Betriebszustände des Luftfederaggregates und insbesondere die stark schwankenden Druckdifferenzen zwischen Haupt- und Zusatzkammer auch bei Anordnung eines sitzgesteuerten Ventils nur noch völlig untergeordnete Bedeutung für dessen Öffnungsverhalten.The strongly changing operating states of the Air suspension unit and especially the strongly fluctuating Pressure differences between the main and additional chamber also at Arrangement of a seat-controlled valve only completely secondary importance for its opening behavior.

Dies bietet die Möglichkeit, zur Steuerung des Ventils einfachste konstruktive Maßnahmen heranzuziehen.This offers the possibility to control the valve to use the simplest constructive measures.

Hierbei ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß eine Steuerkammer auf der vom steuerbaren pneumatischen Druck beaufschlagbaren Seite des Kolbens mit einer pneumatischen Druckquelle über einen gedrosselten Weg und mit einem Luftauslaß über einen unge­ drosselten Weg verbindbar ist.According to a preferred embodiment, the Invention provided that a control chamber on the from controllable pneumatic pressurizable side the piston with a pneumatic pressure source via a throttled path and with an air outlet over an unsealed throttled path is connectable.

Der ungedrosselte Luftauslaß ermöglicht ein schnelles Schließen des Ventils. Die gedrosselte Verbindung zwischen Steuerkammer und Druckquelle läßt einerseits bei geschlos­ senem Ventil eine schnelle Druckerhöhung in der Steuerkammer zu, weil sich deren Volumen nicht ändert, solange sich das Ventil noch in Schließlage befindet. Sobald sich dann bei weiter ansteigendem Steuerdruck das Ventil zu öffnen be­ ginnt, wird für eine weitere Druckerhöhung in der Steuer­ kammer vergleichsweise viel pneumatisches Medium benötigt, weil sich nunmehr das Volumen der Steuerkammer analog dem Öffnungshub des Ventils vergrößert. Hier verhindert nun die Drossel eine schnelle Zuführung größerer Mengen pneu­ matischen Mediums, so daß der Öffnungshub des Ventils nur verzögert bzw. mit geringer Geschwindigkeit erfolgen kann.The unthrottled air outlet enables quick Closing the valve. The throttled connection between Control chamber and pressure source can be closed on the one hand rapid increase in pressure in the control chamber to because their volume does not change as long as that Valve is still in the closed position. As soon as at further increasing control pressure to open the valve starts, is in the tax for a further pressure increase chamber requires a comparatively large amount of pneumatic medium, because the volume of the control chamber is now analogous to that Opening stroke of the valve increased. Here now prevents the throttle pneu a quick supply of larger quantities  matic medium, so that the opening stroke of the valve only can be delayed or at a low speed.

Dieses Betriebsverhalten des Ventils ergibt sich zwangs­ läufig, und zwar ohne jede Regelung des Druckes in der Steuer­ kammer. Vielmehr genügt es, die Steuerkammer zum Schließen des Ventils ungedrosselt mit dem Luftauslaß und zum lang­ samen Öffnen des Ventils gedrosselt mit der pneumatischen Druckquelle zu verbinden. This operating behavior of the valve is inevitable common, and without any regulation of the pressure in the tax chamber. Rather, it is sufficient to close the control chamber of the valve unthrottled with the air outlet and to the long Open the valve throttled with the pneumatic Connect pressure source.  

Außerdem kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, die Steuerung des Ventils fluidisch, insbesondere pneumatisch, vorzunehmen, und zwar derart, daß zur Steuerung des Ventils ein fluidisches Verdrängeraggregat dient, welches zum Öffnen des Ventils mit Fluiddruck beaufschlagt bzw. zum Schließen des Ventils vom Fluiddruck entlastet wird, wobei die Druckbeaufschlagung über eine gedrosselte und die Druckentlastung über eine ungedrosselte Leitung erfolgt. Auf diese Weise wird der Öffnungshub des Ventils verlangsamt. Gleichwohl bleibt ein schnelles Schließen möglich.It can also be conveniently provided that Control of the valve fluidically, in particular pneumatically, to make, in such a way that to control the valve a fluidic displacement unit is used, which for Opening the valve with fluid pressure or to Closing the valve is relieved of the fluid pressure, the pressure being applied via a throttled and the pressure relief takes place via an unthrottled line. In this way the opening stroke of the valve is slowed down. Nevertheless, quick closing remains possible.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche verwiesen.Otherwise, the preferred features of the Invention referred to the claims.

Es folgt die Erläuterung vorteilhafter Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind.The explanation follows advantageous embodiments that are shown in the drawing.

Dabei zeigt.It shows.

Fig. 1 ein schematisiertes Schnittbild eines erfindungs­ gemäßen Luftfederaggregates, Fig. 1 is a schematic sectional view of a contemporary air spring assembly Invention,

Fig. 2 ein schematisiertes Schnittbild eines pneumatisch gesteuerten Ventils für die Verbindung zwischen Haupt- und Zusatzkammer, Fig. 2 is a schematic sectional view of a pneumatically controlled valve for the connection between the main and auxiliary chamber,

Fig. 3 ein Schnittbild der Dichtflächen von Sitz und Ventilkörper des vorgenannten Ventils und Fig. 3 is a sectional view of the sealing surfaces of the seat and valve body of the aforementioned valve and

Fig. 4 eine schaltplanartige Darstellung der Steuerung des vorgenannten Ventils. Fig. 4 is a circuit diagram-like representation of the control of the aforementioned valve.

Gemäß Fig. 1 ist zwischen einer gefederten Masse 1, welche bei einem Fahrzeug durch den Fahrzeugaufbau gebildet wird, und einer ungefederten Masse 2, welche im Falle eines Fahr­ zeuges durch Rad- bzw. Achsführungselemente u. dgl. gebildet wird, ein Luftfederaggregat 3 angeordnet, welches im wesentlichen in grundsätzlich bekannter Weise aus einem an der gefederten Masse 1 angeordneten Federbalg 4 sowie einem darin einschiebbaren Rollkolben 5 besteht, welcher an der ungefederten Masse 2 angeordnet ist. FIG. 1 is disposed between a sprung mass 1, which is formed in a vehicle by the vehicle body and an unsprung mass 2, which tool, in the case of a driving wheel or by u Achsführungselemente. Like. Is formed, an air spring unit 3 is arranged, which consists essentially in a generally known manner from a bellows 4 arranged on the sprung mass 1 and a roller piston 5 which can be inserted therein and which is arranged on the unsprung mass 2 .

Bei Federungshüben ändert sich das Volumen des Federbalges 4, so daß sich der Luftdruck im Federbalg 4 bei Einfederungs­ hüben erhöht und bei Ausfederungshüben erniedrigt.In suspension strokes, the volume of the bellows 4 changes , so that the air pressure in the bellows 4 increases during deflection strokes and decreases during rebound strokes.

Über ein nicht dargestelltes Steuerventil kann Druckluft aus einer nicht dargestellten Druckquelle, beispielsweise aus einem Kompressor, in den Federbalg 4 eingeleitet bzw. nach außen abgeführt werden. Auf diese Weise läßt sich eine zusätzliche Druckerhöhung bzw. Druckabsenkung im Federbalg 4 erreichen.Compressed air from a pressure source, not shown, for example from a compressor, can be introduced into the bellows 4 or discharged to the outside via a control valve (not shown). In this way, an additional pressure increase or pressure reduction in the bellows 4 can be achieved.

Der Innenraum des Federbalges 4 bildet eine volumenveränderliche Hauptkammer des Federaggregates 3 und läßt sich über ein Ventil 6, welches im voll geöffneten Zustand einen großen Strömungsquer­ schnitt freigibt, mit einer Zusatzkammer 7 verbinden, die ein im wesentlichen konstantes Volumen aufweist und in Hohlräumen des Rollkolbens 5 bzw. damit kommunizierenden Hohlräumen der ungefederten Masse 2 untergebracht ist.The interior of the bellows 4 forms a volume-variable main chamber of the spring assembly 3 and can be connected via a valve 6 , which releases a large flow cross section when fully open, with an additional chamber 7 , which has a substantially constant volume and in cavities of the rolling piston 5 or communicating cavities of unsprung mass 2 .

Durch ein weiteres gleichartiges Ventil 8 kann gegebenenfalls noch eine weitere Zusatzkammer 9 zugeschaltet werden. A further additional chamber 9 can optionally be connected by means of a further valve 8 of the same type.

Wenn beide Ventile 6 und 8 geöffnet sind, steht ein großes federwirksames Luftvolumen zur Verfügung, wobei das Gesamt­ volumen bei Federungshüben nur relativ wenig verändert wird. Dementsprechend sind auch die von den Federungshüben verur­ sachten Druckänderungen der im Federbalg 4 und in den Zusatz­ kammern 7 und 9 eingeschlossenen Luft relativ gering, d. h. das Luftfederaggregat 3 arbeitet mit geringer Progressivität. Je nachdem, ob nur das Ventil 8 oder das Ventil 6 geschlossen wird, kann das federwirksame Luftvolumen mehr oder weniger stark verkleinert werden, mit der Folge, daß die durch Fede­ rungshübe verursachten Änderungen des federwirksamen Luft­ volumens im Vergleich zum gesamten federwirksamen Luftvolumen entsprechend groß sind und das Luftfederaggregat mit stärkerer Progressivität arbeitet.If both valves 6 and 8 are open, a large spring-effective air volume is available, the total volume being changed relatively little during suspension strokes. Accordingly, the pressure changes caused by the suspension strokes of the pressure in the bellows 4 and in the additional chambers 7 and 9 trapped air are relatively low, ie the air suspension unit 3 works with low progressivity. Depending on whether only the valve 8 or the valve 6 is closed, the spring-effective air volume can be reduced to a greater or lesser extent, with the result that the changes in the spring-effective air volume caused by Fede strokes are correspondingly large compared to the total spring-effective air volume and the air suspension unit works with greater progressiveness.

In Fig. 2 ist nun das Ventil 6 schematisiert dargestellt.In Fig. 2 the valve 6 is now shown schematically.

Gemäß Fig. 2 steuert das Ventil 6 eine Öffnung 10 mit großem Querschnitt in einer Wand zwischen dem Innenraum F des Feder­ balges 4 und dem Innenraum K des im Rollkolben 5 unterge­ brachten Teiles der Zusatzkammer 7.Referring to FIG. 2, the valve 6 controls an opening 10 with a large cross-section in a wall between the interior space F of the spring bellows 4 and the inner space K of the rolling piston 5 underweight body part attached to the auxiliary chamber 7.

Dazu besitzt das Ventil 6 einen tellerförmigen Ventilkörper 11, welcher im dargestellten Schließzustand auf einem am Rand der Öffnung 10 angeordneten Ventilsitz 12 aufliegt.For this purpose, the valve 6 has a plate-shaped valve body 11 which, in the closed state shown, rests on a valve seat 12 arranged at the edge of the opening 10 .

Mittels einer in einer Führung 13 gleitverschiebbar geführten Stange 14 ist der Ventilkörper 11 mit einem tellerartigen Kolben verbunden, welcher in einem entsprechenden Zylinder gleitverschiebbar geführt ist und auf seiner dem Ventilkörper 11 zugewandten Seite vom Druck pK in der Zusatzkammer 7 und auf seiner vom Ventilkörper 11 abgewandten Seite von einem Steuerdruck pS in einer Steuerkammer 17 beaufschlagt wird.By means of a slidably guided in a guide 13 rod 14 of the valve body 11 is connected to a plate-like piston which is slidably guided in a respective cylinder and on its side facing the valve body 11 side by the pressure p K in the auxiliary chamber 7 and at its from the valve body 11 opposite side is acted upon by a control pressure p S in a control chamber 17 .

Die dem Ventilkörper 11 zugewandte Wirkfläche des Kolbens 15 ist größer als die dem Kolben 15 zugewandte Stirnseite des Ventilkörpers 11, welche im geschlossenen Zustand des Ven­ tiles 6 vom Druck pK in der Zusatzkammer beaufschlagt wird. Somit bewirkt der Druck pK immer eine Kraft in Schließrichtung des Ventilkörpers 11.The effective area of the piston 15 facing the valve body 11 is larger than the end face of the valve body 11 facing the piston 15 , which in the closed state of the Ven tiles 6 is acted upon by the pressure p K in the additional chamber. Thus, the pressure p K always causes a force in the closing direction of the valve body 11 .

Die andere Seite des Ventilkörpers 11 wird vom Druck pF im Innenraum des Federbalges 4 beaufschlagt. Dieser Druck pF ist bei vollständig geöffnetem Ventil 6 praktisch gleich groß wie der Druck pK.The other side of the valve body 11 is acted upon by the pressure p F in the interior of the bellows 4 . This pressure p F is practically the same as the pressure p K when the valve 6 is fully open.

Wenn der Steuerdruck pS in der Steuerkammer 17 einen hin­ reichend großen Wert hat, werden Kolben 15 und Ventil­ körper 11 aus der in Fig. 2 dargestellten Lage angehoben, so daß das Ventil 6 öffnet. Unterschreitet der Druck in der Steuerkammer 17 um ein hinreichendes Maß den Druck pK in der Zusatzkammer 7 bzw. den Druck pF im Federbalg 4, so schließt das Ventil 6.If the control pressure p S in the control chamber 17 has a sufficiently large value, piston 15 and valve body 11 are raised from the position shown in FIG. 2, so that the valve 6 opens. If the pressure in the control chamber 17 falls below the pressure p K in the additional chamber 7 or the pressure p F in the bellows 4 by a sufficient amount, the valve 6 closes.

Zur Steuerung des Druckes in der Steuerkammer 17 dient die in Fig. 4 dargestellte Steuerschaltung. Je nach Schalt­ stellung eines Umschaltventiles 18 ist die Steuerkammer 17 mit einer pneumatischen Druckquelle bzw. einem Kompressor 19 oder - wie in Fig. 4 dargestellt ist - mit einem Luftauslaß 20 verbunden. Zwischen Umschaltventil 18 und Steuerkammer 17 sind eine Drossel 21 und ein Rückschlagventil 22 parallel zueinander angeordnet, welches vom Druck in der Steuerkammer 17 geöffnet wird, sobald das Umschaltventil 18 in die dargestellte Lage gebracht wird. Damit kann die Steuerkammer 17 praktisch drosselfrei vom pneumatischen Druck entlastet werden, sobald das Umschaltventil 18 in die dargestellte Lage gebracht wird. Wenn dagegen das Umschaltventil 18 in seine andere Lage ge­ schaltet wird, schließt das Rückschlagventil 22, und die Druckluft von der Druckquelle 19 kann nur über die Drossel 21 in die Steuerkammer 17 einströmen. Dementsprechend erfolgt der Druckaufbau in der Steuerkammer 17 verzögert.The control circuit shown in FIG. 4 serves to control the pressure in the control chamber 17 . Depending on the switching position of a switching valve 18 , the control chamber 17 is connected to a pneumatic pressure source or a compressor 19 or - as shown in Fig. 4 - with an air outlet 20 . Between the switching valve 18 and the control chamber 17 , a throttle 21 and a check valve 22 are arranged parallel to one another, which is opened by the pressure in the control chamber 17 as soon as the switching valve 18 is brought into the position shown. The control chamber 17 can thus be relieved of the pneumatic pressure practically without throttling as soon as the changeover valve 18 is brought into the position shown. If, on the other hand, the changeover valve 18 is switched to its other position, the check valve 22 closes, and the compressed air from the pressure source 19 can only flow into the control chamber 17 via the throttle 21 . Accordingly, the pressure build-up in the control chamber 17 is delayed.

Dementsprechend wird mit der in Fig. 4 dargestellten Anordnung erreicht, daß das Ventil 6 beim Umschalten des Umschaltven­ tiles 18 in seine nicht dargestellte Lage relativ langsam öffnet, jedoch beim Umschalten des Umschaltventiles 18 in die dargestellte Lage schnell schließen kann.Accordingly, it is achieved with the arrangement shown in Fig. 4 that the valve 6 opens relatively slowly when switching the Umschaltven tiles 18 in its position, not shown, but can quickly close when switching the switching valve 18 in the position shown.

Auf diese Weise wird einerseits ein schnelles Schließen und andererseits ein verzögertes Öffnen des Ventils 6 mit einer Voröffnungsphase erreicht, in der vom Ventil­ körper 11 nur ein allenfalls geringer Öffnungsquerschnitt freigegeben wird, so daß zwischen der Zusatzkammer 7 und der Hauptkammer 4 zunächst nur eine gedrosselte Verbindung freigegeben wird und ein langsamer Druckausgleich zwischen diesen beiden Kammern ermöglicht wird.In this way, on the one hand a quick closing and on the other hand a delayed opening of the valve 6 is achieved with a pre-opening phase in which only a possibly small opening cross section is released by the valve body 11 , so that initially only a throttled connection between the additional chamber 7 and the main chamber 4 is released and a slow pressure equalization between these two chambers is made possible.

Die Steuerung des Umschaltventiles 18 überprüft sich ständig auf korrekte Funktion. Sollte eine Fehlfunktion festgestellt werden, so wird das Umschaltventil 18 von seiner Energieversorgung, beispielsweise einer elektrischen Stromquelle, abgetrennt, so daß es von einer Rückstellfeder od. dgl. zwangsläufig in die dargestellte Lage gebracht wird, in der die Steuerkammer 17 praktisch drucklos bleibt. Damit nimmt das Ventil 6 zwangsläufig seine Schließstellung ein, so daß in derartigen Fällen nur das Luftvolumen im Federbalg 4 federwirksam ist und das Federaggregat 3 mit entsprechend großer Progressivität arbeitet. Damit ist in jedem Falle ein sicheres Betriebsverhalten des Luftfederaggregates 3 - wenn auch bei vermindertem Komfort - gewährleistet.The control of the changeover valve 18 is constantly checked for correct function. If a malfunction is found, the changeover valve 18 is disconnected from its energy supply, for example an electrical power source, so that it is inevitably brought into the position shown by a return spring or the like, in which the control chamber 17 remains practically depressurized. Thus the valve 6 inevitably assumes its closed position, so that in such cases only the air volume in the bellows 4 is spring-effective and the spring assembly 3 operates with a correspondingly high degree of progressiveness. This ensures safe operation of the air suspension unit 3 in any case - even if with reduced comfort.

Gemäß Fig. 3 können der Ventilkörper 11 und der Ventilsitz 12 des Ventils 6 einander in Schließlage dieses Ventils 6 axial überlappende Dichtringe 23 bzw. 24 besitzen, welche derart ausgebildet sind, daß bei beginnendem Öffnungshub des Ventilkörpers 11 zunächst nur ein sehr enger Spalt mit ausgeprägter Drosselwirkung geöffnet wird. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß beim Öffnen des Ventils 6 nur ein verzögerter Druckausgleich zwischen den Innenräumen F und K ermöglicht wird.Referring to FIG. 3, the valve body 11 and the valve seat can 12 of the valve 6 to each other in the closed position of this valve 6 axially overlapping sealing rings 23 and hold 24, which are formed such that when the incipient opening stroke of the valve body 11 initially only a very narrow gap with a pronounced Throttle effect is opened. In this way it is ensured that only a delayed pressure equalization between the interior spaces F and K is made possible when the valve 6 is opened.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel ist der Dichtring 23, welcher als Teil des Ventilsitzes 12 angeordnet ist, als Metallring ausgebildet, der mit einem Tragteil verschraubt ist. Der Dichtring 24 am Ventilkörper 11 besteht aus einem Elastomer-Material und ist in eine Nut des Ventilkörpers 11 eingelegt. Zur Halterung bzw. Fixierung des Dichtringes 24 dienen eine Ringscheibe 25 sowie ein Sicherungsring 26. Um zu vermeiden, daß vom Dichtring 24 innerhalb der ihn auf­ nehmenden Nut im Ventilkörper 11 Luft eingeschlossen wird, die dann den Dichtring 24 an einem korrekten Sitz in der Nut hindern könnte, sind im Ventilkörper 11 zur Entlüftung der genannten Nut mehrere kleine Bohrungen 27 angeordnet.In the example shown in FIG. 3, the sealing ring 23 , which is arranged as part of the valve seat 12 , is designed as a metal ring which is screwed to a support part. The sealing ring 24 on the valve body 11 consists of an elastomer material and is inserted into a groove in the valve body 11 . An annular disk 25 and a locking ring 26 serve to hold or fix the sealing ring 24 . In order to avoid that the sealing ring 24 traps air inside the groove in the valve body 11 , which could then prevent the sealing ring 24 from seating correctly in the groove, several small bores 27 are arranged in the valve body 11 for venting the said groove .

Claims (5)

1. Luftfederaggregat mit einer bei Federhüben ihr Volumen verändernden Hauptkammer (F), z. B. Luftfederbalg, die zur Veränderung der Progressivität der Federkräfte des Luftfeder­ aggregates mit einer ein im wesentlichen konstantes Volumen aufweisenden Zusatzkammer (K) über ein Ventil (6) verbindbar oder gegenüber dieser Zusatzkammer absperrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (6) einen vom Druck der Hauptkammer (F) in Schließrichtung und vom Druck der Zusatzkammer (K) in Öffnungsrichtung beaufschlagten Ventilkörper (11) sowie einen mit dem Ventilkörper über eine Stange (14) verbundenen Kolben (15) mit einer vom Druck der Zusatzkammer (K) beaufschlagten Wirkfläche und mit einer von einem steuerbaren pneumatischen Druck (pS) beaufschlagbaren anderen Wirkfläche besitzt und die vom Druck der Zusatzkammer (K) beaufschlagte Wirkfläche des Kolbens (15) größer als der vom Druck der Zusatzkammer (K) beaufschlagte Querschnitt des Ventilkörpers (11) ist.1. Air suspension unit with a main chamber (F) changing its volume during spring strokes, e.g. B. air bellows, which can be used to change the progressiveness of the spring forces of the air spring with an essentially constant volume additional chamber (K) via a valve ( 6 ) or can be shut off from this additional chamber, characterized in that the valve ( 6 ) has a acted upon by the pressure of the main chamber (F) in the closing direction and the pressure of the auxiliary chamber (K) in the opening direction applied valve body (11) and an output connected to the valve body via a rod (14) piston (15) with the pressure of the auxiliary chamber (K) Active area and with another effective area that can be acted upon by a controllable pneumatic pressure (p S ) and the effective area of the piston ( 15 ) acted upon by the pressure of the additional chamber (K) is greater than the cross section of the valve body ( 11 ) acted upon by the pressure of the additional chamber (K) is. 2. Luftfederaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (6) zu pulsweisem Öffnen ansteuerbar ist. 2. Air suspension unit according to claim 1, characterized in that the valve ( 6 ) can be controlled for pulsed opening. 3. Luftfederaggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (6) als Sitzventil ausgebildet ist und am Sitz (12) sowie am Ventilkörper (11) einander eng überlappende Dichtflächen oder Dichtringe (23 und 24) angeordnet sind, welche bei beginnendem Öffnungshub zunächst nur einen Drosselspalt freigeben.3. Air spring unit according to one of claims 1 or 2, characterized in that the valve ( 6 ) is designed as a seat valve and on the seat ( 12 ) and on the valve body ( 11 ) closely overlapping sealing surfaces or sealing rings ( 23 and 24 ) are arranged, which initially only release one throttle gap when the opening stroke begins. 4. Luftfederaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (15) eine Steuerkammer (17) gegenüber der Zusatzkammer (K) absperrt und der Druck (pS) in der Steuer­ kammer (17) dadurch steuerbar ist, daß die Steuerkammer (17) zur Druckbeaufschlagung über eine gedrosselte Leitung (21) mit einer Druckquelle (19) und zur Druckentlastung über eine ungedrosselte Leitung (22) mit einem Auslaß (20) verbindbar ist.4. Air suspension unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the piston ( 15 ) shuts off a control chamber ( 17 ) with respect to the additional chamber (K) and the pressure (p S ) in the control chamber ( 17 ) can be controlled thereby, that the control chamber ( 17 ) can be connected to a pressure source ( 19 ) for pressurization via a throttled line ( 21 ) and to an outlet ( 20 ) for pressure relief via an unthrottled line ( 22 ). 5. Luftfederaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkammer (K) im Kolben (5) eines Luftfeder­ balges (4) oder in mit dem Kolben (5) verbindbaren oder kommunizierenden Hohlräumen angeordnet ist.5. Air suspension unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the additional chamber (K) in the piston ( 5 ) of an air spring bellows ( 4 ) or in the piston ( 5 ) connectable or communicating cavities is arranged.
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